Inmunidad contra Respuesta Inmune

Constantino López Macías

Instituto Mexicano del Seguro Social, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Hospital de Especialidades Bernardo Sepúlveda Gutiérrez, Unidad de Investigación Médica en Inmunoquímica. Ciudad de México, México.

Paul Klenerman

Universidad de Oxford, Departamento de Medicina Experimental. Oxford, Reino Unido.

 

El sistema inmune y la inmunidad

La historia de la humanidad ha sido, y sigue siendo, moldeada por las enfermedades, las plagas y epidemias que han azotado y eliminado casi por completo poblaciones a por todo el planeta y que aun en el presente siguen diezmando poblaciones en algunas regiones. Además, han surgido nuevas amenazas a la salud con los cambios en nuestra forma de vida, es decir, las plagas del siglo XXI que en general no matan tan rápidamente a la población, pero deterioran e incapacitan poco a poco a los individuos causando crisis en los sistemas de salud.

El historiador griego Tucídides, del siglo V antes de nuestra era, escribió sobre el efecto de la plaga en la derrota de los atenienses durante las guerras del Peloponeso, donde describió que las personas afectadas por esta eran atendidas por los sobrevivientes de la enfermedad, ya que se encontraban libres de “aprensiones”, es decir, ya no se enfermaban. A este tipo de personas se les considera inmunes, que es el término utilizado para describir a quienes están protegidos de alguna enfermedad. Muchos otros pasajes de la historia de la humanidad han sido forjados por las enfermedades, como ocurrió la viruela y otros padecimientos traídos a América por los españoles; estas epidemias o cocoliztli acabaron con poblaciones enteras, contribuyendo de manera importante a la invasión europea.

¿Qué enfermedad afecta al enfermo?, ¿cuáles son las causas de las diferentes enfermedades?, ¿cómo pueden curarse, y mejor aún, prevenirse las enfermedades?, son interrogantes que han ocupado a la humanidad desde sus inicios hasta nuestros días. Para responderlas, se desarrolló el método experimental y la tecnología, por ejemplo, el microscopio óptico que inventaron Hans y Zacharias Janssen alrededor de 1590 y que Anton van Leeuwenhoek perfeccionó; esto permitió que en 1974 se descubriera un gran número de diminutos seres vivos invisibles al ojo humano que conviven con nosotros.

Fue hasta finales del siglo XIX que Louis Pasteur, Robert Koch y sus colaboradores desarrollaron la teoría microbiana e identificaron que algunos de esos microorganismos son los responsables de enfermedades como el cólera, la tuberculosis, la difteria, el tétanos, la gonorrea, la sífilis, la meningitis y la lepra, entre otras; así dieron origen a la microbiología y a la bacteriología. Al mismo tiempo se preguntaron de qué manera podría protegerse el ser humano de estos microorganismos que lo rodean y causan enfermedad.

Ilia Metchnikov propone que son células que se comen a los microorganismos, mientras que Paul Erlich propone que son productos de las células, a los que denominó anticuerpos pues son los encargados de neutralizar a los microorganismos y sus toxinas. De esta manera surge una nueva ciencia: la inmunología.

Los virus (mucho más pequeños son los agentes causantes de numerosas enfermedades, como la viruela, la rabia y la influenza) pudieron observarse hasta que se desarrolló el microscopio electrónico alrededor de 1930, con lo que se determinó el origen de muchas otras enfermedades. La ciencia y la tecnología han permitido la identificación de los agentes invisibles detrás de muchas patologías. Sin embargo, los retos siguen presentes ya que el mundo microbiano sigue evolucionando y constantemente surgen nuevas enfermedades (enfermedades emergentes), además de que viejos enemigos reaparecen de tiempo en tiempo (enfermedades reemergentes).

Actualmente se han sumado como importantes retos de salud las enfermedades no transmisibles, como las cardiovasculares, las autoinmunes, las alérgicas, el cáncer, la obesidad, la diabetes y la depresión. Los retos ahora consisten en desvelar los secretos de estas enfermedades y desarrollar las armas para combatirlas.

La idea de inmunidad es entendida de manera más clara en un contexto epidémico donde muchos individuos pueden estar enfermos y sólo pocos no se enferman. Ahora sabemos que el sistema inmunitario nos mantiene saludables continuamente, los elementos básicos de este sistema son tan efectivos que sólo cuando son deficientes nos volvemos susceptibles a tipos específicos de enfermedades. A través de la evolución, el sistema inmunitario se ha agudizado de tal manera que puede lidiar contra microorganismos infecciosos con mucha efectividad, ya sea eliminándolos del cuerpo o manteniéndolos dentro del mismo sin sucumbir ante la enfermedad.

Los nuevos patógenos, especialmente aquellos que se transmiten de otra especie a los humanos, como el Zika, crean una nueva serie de retos para el sistema inmunitario; afortunadamente este ha sido diseñado para sobreponerse incluso contra amenazas nunca antes vistas. Sin embargo, existen microorganismos que sólo causan infección cuando las estructuras inmunes o los sistemas de defensa se encuentran dañados o subdesarrollados, como ocurre en los neonatos o por una mutación en un gen específico, estos tipos de infecciones, como las causadas por algunos tipos de bacterias y levaduras son comúnmente llamadas oportunistas, pues sólo conducen la enfermedad bajo ciertas condiciones. Un ejemplo famoso es el del “niño en la burbuja”, cuyo sistema inmunitario era tan deficiente que el simple contacto con su cuerpo lo ponía en riesgo de contraer una infección. Situaciones como esta (experimentos de la naturaleza o mutaciones que pueden ser estudiadas bajo condiciones de laboratorio) nos han enseñado una gran cantidad de cosas acerca de la función normal del sistema inmunitario y de la defensa diaria del hospedero.

El sistema inmunitario enfrenta no sólo amenazas del exterior, sino también del interior. El sistema inmune puede reconocerse como un sistema capaz de mantener el statu quo (homeostasis) dentro del organismo.

En presencia de un microorganismo invasor, el sistema inmunitario se activa para eliminarlo; sin embargo, cuando ocurren cambios anormales en los tejidos, en la forma de cáncer (transformación de tejido regular en tejido que ha perdido sus controles naturales de desarrollo y localización), el sistema inmunitario participa de manera muy importante para controlar esta anomalía y evitar la enfermedad. En algunos casos el cáncer es causado por microorganismos, por ejemplo, los virus responsables del desarrollo del cáncer cervical (virus del papiloma humano o VPH) o del desarrollo de cáncer linfático (como los linfomas causados por el virus del Epstein Barr). En estos casos, el sistema inmunitario es potencialmente capaz de responder al virus causante del cáncer, en otros casos también puede reconocer los cambios dentro del tejido canceroso. Existen varios controles y balances en este proceso de reconocimiento, su entendimiento es uno de los proyectos más ambiciosos de la inmunología moderna en la búsqueda de nuevos tratamientos efectivos contra el cáncer.

Otra característica importante del sistema inmune es que está moldeado acorde a la naturaleza de los microorganismos que tiene que enfrentar. Las bacterias y virus tienen genomas relativamente pequeños en comparación con su huésped; algunos virus, como los parvovirus, sólo codifican dos genes mientras que nosotros codificamos más de 20,000. Los virus pueden tener genomas basados en el ácido desoxirribonucleico (ADN) o el ácido ribonucleico (ARN), pueden tener la misma información genética, pero representan diferentes estilos de vida virales. Los virus replican sus genomas rápido y en escala masiva (puede haber millones de copias del virus en un mililitro de sangre durante una infección viral), esto permite que su proceso de mutación y selección natural trabaje muy rápido. En algunos casos, este se acentúa por un mecanismo carente de corrección de fallas por parte de sus polimerasas (proteínas encargadas de copiar el genoma y replicar al virus). Sería catastrófico si nosotros copiáramos nuestro genoma con la misma tasa de error, pero al tratarse de un virus, se reemplaza rápidamente la copia defectuosa del ADN.

Los virus, que habitan las células del hospedero usando su misma maquinaria para reproducirse, pueden incorporar partes del genoma del hospedero a su propio genoma. Un ejemplo es el citomegalovirus (CMV), el cual infecta a la mayoría de la población mundial y ha adaptado muchos genes del sistema inmunitario a su genoma y los ha modificado para beneficiarse de su uso. Claramente, este mecanismo de adaptación les permite a los virus evadir el sistema inmunitario y persistir dentro del organismo durante tiempos prolongados. Una consecuencia de estos procesos adaptativos es que se ha extendido un proceso de coevolución entre el hospedero y los patógenos, ahora los patógenos se adaptan rápidamente (cuestión de días) para sobrevivir en el cuerpo evadiendo a la respuesta inmunitaria (como el caso del virus de inmunodeficiencia humana o VIH).

El hecho de que un patógeno se haya adaptado para evadir la respuesta inmunitaria (por ejemplo, bloqueando señales químicas o vías de señalización en las células) implica que el sistema inmunitario tiene limitaciones para controlar la enfermedad. El estudio de los virus puede enseñarnos mucho acerca del funcionamiento normal de la respuesta inmunitaria y de cómo puede llegar a ser manipulada.

El sistema inmunitario y la defensa en diferentes organismos

Todos los organismos cuentan con mecanismos de protección para generar inmunidad, esto depende del ambiente donde viven y de las enfermedades a las que se encuentran expuestos. Los humanos compartimos una gran cantidad de características inmunológicas con el resto de los mamíferos, por lo que el sistema inmunitario del ratón puede ser usado como un modelo razonable por los inmunólogos para estudiar la respuesta inmunitaria, muchos otros modelos animales pueden ser de utilidad, de hecho, muchos de los adelantos importantes en el conocimiento del sistema inmune humano provienen de estudios en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster o en el nematodo Caenorhabditis elegans.

No se esperaba que las bacterias (mejor conocidas por ser invasoras que por ser un hospedero) tuvieran una interesante y sofisticada forma de inmunidad contra las infecciones. Las bacterias pueden sufrir infecciones provocadas por virus llamados fagos, que son capaces de intercalarse en el ADN bacteriano, por lo que se han aprendido a defender a través de un sistema en su ADN llamado CRISPR por sus siglas inglés (Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeats).

El sistema CRISPR se basa en la actividad de una familia de moléculas llamadas Cas, como la molécula Cas9, las cuales pueden cortar el ADN para interrumpir la secuencia de un gen viral que puede replicarse dentro de ella. Las moléculas Cas necesitan ser guiadas para evitar cortar el propio genoma de la bacteria, por lo que se unen a los ARN guías codificados por las secuencias CRISPR y detectan los sitios del gen invasor. Este sistema le permite a la bacteria patrullar su propio genoma y responder a genes invasores.

Lo que hace sofisticado al sistema CRISPR/Cas es que la bacteria captura deliberadamente secuencias del ADN invasor dentro de las secuencias CRISPR para atacar específicamente esas secuencias del fago durante la infección. Este hecho implica que las bacterias adapten su sistema inmune (que posean un sistema inmunitario adaptativo) mediante uno de reconocimiento e infección, llevándolas a una respuesta inmunitaria específica de larga duración, tal como ocurre en los humanos, aunque implique procesos diferentes.

A pesar de lo interesante que suena un mecanismo de defensa bacteriano, el sistema puede ser aprovechado para nuestro propio uso a través de la biología molecular. Mediante la introducción de este sistema en células de mamíferos, usan guías CRISPR diseñadas para dirigirse a genes de interés y para modificar o reparar genomas eficientemente. El descubrimiento CRISPR/Cas es muy reciente, aunque tiene ya un gran impacto en el campo del conocimiento conocido como edición genómica, con gran potencial científico y terapéutico: en algún tiempo podremos ser capaces de editar genomas humanos. Los mimivirus, virus gigantes con genomas complejos, muestran signos de un sistema parecido al CRISPR para protegerse de sus propios virus (virofagos).

Las plantas también son susceptibles a los virus de la misma manera que lo son los animales y las bacterias, por lo que cuentan con sus propios sistemas de defensa. Los virus de ARN en plantas pueden ser degradados por un proceso conocido como interferencia de ARN. A través de un ARN guía conocido como ARN pequeño de interferencia (siRNA) y uno complejo que degrada, llamado RISC, se puede atacar un ARN invasivo en lugar del hospedero, de manera similar al sistema de CRISPR/Cas. Estas guías de ARN pueden ser creadas por la planta específicamente para unirse al virus invasor y limitar su replicación.

Esta parte de la biología puede ser aprovechada por los biólogos celulares para permitir la eliminación de genes particulares derivados del hospedero, es decir, limitar la producción de proteínas de un gen particular. El sistema de las plantas, igual que el CRISPR/Cas, tiene un potencial terapéutico y varios intentos han sido realizados para eliminar genes en células humanas, por ejemplo, limitar la replicación del virus de la hepatitis o de células cancerosas, incluso regular los niveles de colesterol.

Estos ejemplos muestran que el sistema de defensa del hospedero puede ocurrir dentro de una célula, para proteger el genoma, lo cual tiene enorme importancia.

Otros mecanismos cuentan con una larga historia en la evolución y se han mantenido como un componente crítico de la inmunidad humana. Por ejemplo, los receptores Toll fueron identificados en la mosca de la fruta por Nûsslein-Volhard y Wieschaus. Toll es una expresión informal del alemán que puede traducirse como estupendo (o chido en argot en México), que aparentemente fue la exclamación ante su descubrimiento). Juegan un papel importante en el desarrollo embrionario del insecto, y después se descubrió que también montan una respuesta inmune contra hongos, a través de péptidos antimicrobianos y la activación de las células inmunes. Los humanos poseemos un conjunto de proteínas similares, llamadas receptores tipo Toll que señalizan y activan la respuesta inmune. Aunque las consecuencias posteriores son más complejas en términos de la diversidad de células activadas, el proceso de iniciación es notablemente similar al encontrado en la mosca de la fruta.

Ese tipo de reconocimiento de patrones induce una defensa antimicrobiana, la cual es común en muchos organismos, pero el desarrollo de respuestas inmunitarias que muestran características adaptativas clásicas, como generación de respuestas altamente diversas para patógenos individuales, no ocurre hasta más adelante en la evolución (aunque CRISPR/Cas puede considerarse una excepción). El primer ejemplo de un sistema inmunitario que es más parecido al que se ve en un ser humano es el pez sin mandíbula (la lamprea). Estos animales poseen un mecanismo para receptores genéticos específicos del patógeno que es paralelo, pero distinto, al receptor de linfocito B y de linfocito T con el que contamos los humanos. Curiosamente, también crearon una versión soluble de estos receptores que son equivalentes a nuestros propios anticuerpos y a versiones celulares, que se parecen más a nuestros linfocitos T.

El sistema inmunitario humano

El sistema inmunitario no se limita a un solo conjunto de células especializadas con funciones discretas, sino que está integrada a cada célula del cuerpo y para conseguir la protección (inmunidad) contra la infección o enfermedad es necesario que sus componentes actúen de manera coordinada.

Cuando consideramos el sistema inmune humano, es importante no descuidar el papel de los tejidos que generalmente no se cuentan como parte del sistema inmunitario.

La piel, por ejemplo, juega un papel especial en la defensa del hospedero contra bacterias y virus. Los virus requieren células vivas para infectar y reproducirse, para ellos, la superficie externa de la piel representa una “pared de muerte” que impide el acceso fácil de los virus y por tanto evita muchas infecciones. Solo algunos virus, como el del papiloma humano, que también pueden causar verrugas benignas, y que conduce al desarrollo de cánceres como el del cuello uterino, pueden infectar las células de la piel, pero las que se encuentran en una capa más profunda. La piel también proporciona protección contra las bacterias, por ejemplo, a través de la secreción de ácidos grasos antimicrobianos. Los defectos de la piel se asocian fácilmente con el desarrollo de infecciones bacterianas localmente; particularmente, los pacientes con cáncer son muy susceptibles.

Sin embargo, a pesar de que el hospedero crea un ambiente superficial poco atractivo, en la superficie de la piel se logró la coexistencia relativamente pacífica con múltiples organismos, aunque algunos causan enfermedades graves en otros sitios. Por ejemplo, Straphylococcus aureus es una bacteria invasiva que puede causar daño tisular grave en muchos órganos del cuerpo, pero es inofensiva para uno de cada cuatro de nosotros a la entrada de nuestras fosas nasales. Otras especies de Straphyloccocous, como el Straphyloccous epidermidis, poseen genes invasores menos temibles, y son los principales colonizadores de la piel en todos nosotros desde el nacimiento en adelante. No obstante, estos comensales, pueden establecer una infección grave si se infringen las barreras de la piel, lo que les da acceso a los otros sitios.

Los ojos poseen su propio sistema de defensa especializado para proteger la córnea. Las lágrimas contienen una enzima llamada lisozima (una de las primeras moléculas antimicrobianas descubiertas por Alexander Fleming, que más tarde descubrió la penicilina), que se une y destruye muchas bacterias.

La piel representa una enorme barrera externa para posibles patógenos, pero la inmunología de superficie también continúa en el interior del cuerpo. El tracto respiratorio superior y los pulmones son los principales sitios de infección, por ejemplo, de la infección por rinovirus que causa el resfriado común. A diferencia de la piel, donde se puede desarrollar una barrera de capas múltiples con claras cualidades físicas de protección, estas áreas están protegidas solo con una membrana mucosa delgada.

Sobre todo en los pulmones, las células de revestimiento (o epitelios) son muy delgadas para permitir el intercambio de gases. Una característica inmune del tracto respiratorio mediada por las estructuras físicas es la llamada escalera mecánica ciliar, donde las células epiteliales poseen una estructura diminuta en forma de pelo (ciliar) que forma un grupo y juntas conducen al movimiento continuo del revestimiento mucoso de las vías respiratorias arriba y afuera de los pulmones. Por lo tanto, los organismos invasores, como las bacterias, quedan atrapados en el moco y se alejan continuamente de los sitios sensibles hacia el tracto respiratorio superior donde son relativamente inofensivos.

El contenido del tracto respiratorio superior, como la piel, generalmente está lejos de ser estéril. Nuestras gargantas contienen muchas bacterias potencialmente peligrosas, como el pneumococo, que es una causa importante si se permite la neumonía para invadir el tejido pulmonar. La importancia de la escalera mecánica ciliar se observa en un conjunto raro de disecciones (síndrome ciliar) donde sus funciones están alteradas genéticamente. La pérdida de defensa ciliar conduce al desarrollo de enfermedades pulmonares crónicas causadas por bacterias. Otra enfermedad genética que afecta la escalera mecánica mucociliar es la fibrosis quística (FQ) que se vuelve excesivamente pegajosa y espesa. Como resultado, las personas que tienen el defecto genético FQ son propensas a infecciones bacterianas recurrentes del pulmón. La defensa ciliar también se afecta fuertemente al fumar.

La defensa de las mucosas continua debajo del diafragma donde, en todo caso, la apuesta es incluso mayor para el hospedero. El intestino contiene trillones de bacterias, de hecho, 90 % de las células que se encuentran en el cuerpo humano son bacterianas. Esta flora compleja o microbioma ayuda al epitelio delgado del intestino, nuevamente acompañado por su propia capa de moco. Las bacterias pueden causar enfermedades graves si cruzan esta membrana.

Limitar la respuesta inmunitaria al contenido intestinal normal, mientras se puede resistir la invasión de microorganismos causantes de enfermedades, es un equilibrio delicado en el intestino. En el intestino superior, el ácido estomacal, secretado por células especializadas, sirve como un importante mecanismo de defensa antimicrobiana. La neutralización de este ácido hace que la infección sea más fácil para los organismos ingeridos. Otros mecanismos de defensa inmunitarios ocultos pero importantes están contenidos en otras secreciones intestinales como la saliva, la bilis y la capa delgada de moco en el intestino grueso.

Más allá de estas estructuras específicas, todas las células poseen mecanismos para reconocer cuándo están infectadas. Estos mecanismos pueden desencadenar la muerte de esa célula, de modo que una infección no puede propagarse.

Estructuras específicas en el sistema inmunitario

Adicionalmente a los mecanismos básicos del sistema inmunitario, las actividades más complejas de este sistema poseen sus propias estructuras que están difusamente distribuidas. Las células críticas son las células blancas (leucocitos) generadas en la médula ósea, en conjunto con las células rojas y las plaquetas.

El conjunto de leucocitos es ampliamente diverso, cada uno con una función particular, no obstante, pueden clasificarse en células mieloides (se desarrollan en la médula) o linfoides (se desarrollan en estructuras linfoides). Las estructuras linfoides incluyen el timo, los nódulos linfáticos y el bazo. Las células mieloides salen de la médula y transitan a través del cuerpo y son capaces de responder a una infección o daño tisular en cualquier sitio que se encuentren.

En contraste, la mayoría de las células linfoides requieren periodos de “educación” después del cual se encuentran activamente vigilando todo el cuerpo, pero regresan a un tejido especializado que usan como base en donde reciben instrucciones para continuar con su función.

El timo yace en la parte central del pecho, justo detrás del esternón y, de hecho, puede ser removido en cirugías donde es abierto para acceder a tejidos posteriores. Es más prominente durante la niñez, consistente con que es el periodo de mayor desarrollo del sistema inmunitario, aunque después se atrofia, reemplazándose por tejido graso durante la adultez y la vejez. El timo es necesario para el desarrollo de células T. El proceso de educación de los linfocitos T se lleva a cabo en el timo, la importancia de esta educación queda en evidencia por el impacto dramático que genera la falla de este órgano.

El timo es embriológicamente derivado de los arcos branquiales (ancestro evolutivo de las estructuras branquiales de la región de la barbilla, cuello y oído interno). En ciertos defectos congénitos, por ejemplo, el síndrome de DiGeorge, estos arcos no se desarrollan de manera adecuada, dejando a los infantes sin timo y, en consecuencia, el compartimiento de células T no se forma adecuadamente dejándolo susceptible a múltiples infecciones. Esto puede ser tratado mediante un trasplante tímico (donde el timo es insertado bajo la piel), que sirve como soporte para el desarrollo de las células T, disminuyendo la susceptibilidad a infecciones.

Tanto las células B y como las T pueden encontrarse en cualquier tejido, aunque su hogar natural es el tejido linfoide. Los ganglios linfáticos se desarrollan en distintas partes del cuerpo, por ejemplo, la garganta, axilas e ingles, que pueden sentirse como estructuras pequeñas, redondeadas y móviles. Los linfocitos tienen la capacidad de acceder a estos sitios a través de vénulas especializadas usando receptores específicos de superficie para tener acceso como respuesta a un estímulo químico liberado por el ganglio linfático.

Los linfocitos que han madurado en la médula y el timo, pero no han tenido encuentros contra alguna infección específica (conocidos como vírgenes), generalmente residen en los órganos linfoides por un largo periodo. De forma similar, aquellas células que han respondido a una infección, y como consecuencia han generado una respuesta de memoria, regresarán al ganglio linfático. Entre las diferentes especies de animales, incluidos los humanos, los ganglios linfáticos tienen un rol especial para iniciar y mantener la respuesta inmunitaria, por ejemplo, en ratones deficientes de señales para generar ganglios linfáticos (ratones con mutaciones en genes que codifican para receptores de linfotoxinas) presentan severas deficiencias inmunitarias.

Los ganglios linfáticos son abastecidos por sangre, sin embargo, también son abastecidos de manera importante por la linfa, esta es un fluido derivado de drenar distintos tejidos del organismo y es transportada por estructuras parecidas a las venas. Esto puede asemejarse a un filtrado del plasma sanguíneo que es expulsado por la presión del sistema circulatorio pero que no contiene células rojas. La linfa es una importante fuente de información para el sistema inmunitario sobre el estado de los diferentes tejidos, ya que transporta células y proteínas al ganglio linfático para montar una respuesta inmune si es necesario.

El flujo de la linfa es vital no sólo para la función del ganglio, sino también para el control normal de los fluidos corporales. En situaciones donde los órganos linfoides son dañados, por ejemplo, en la enfermedad filariasis, causada por helmitos (gusanos), o después de una radioterapia contra el cáncer, puede presentarse acumulación de fluido y provocar una hinchazón de las extremidades, denominada linfoedema.

Mientras los ganglios linfáicos vigilan constantemente la linfa y la homeostasis en tejidos, el bazo es otro sitio importante para el desarrollo de los linfocitos, ya que además de su papel en la inmunovigilancia también lo hace para el sistema sanguíneo. El bazo se encuentra al lado izquierdo del abdomen y no era reconocido como un órgano inmunológico en el pasado, sin embargo, juega un papel importante en la resolución de infecciones bacterianas. Los individuos cuyo bazo ha sido removido corren el riesgo de sufrir infecciones bacterianas (particularmente las que poseen una cápsula como los pneumococcus) y requieren tanto una vacunación como una dosis regular de antibiótico preventivo para aminorar el riesgo de infecciones graves. La depuración y eliminación en el bazo no es llevada a cabo por los linfocitos, si no por células mieloides específicas (macrófagos) llamadas fagocitos, que pueden internalizar bacterias en el flujo lento del bazo. Como resultado de infecciones recurrentes o crónicas, el bazo puede aumentar su tamaño.

Otro sitio mayor donde la actividad fagocítica es crucial es el hígado. Aquí los macrófagos especializados se llaman células de Kupffer y remueven bacterias de la sangre venosa que sale del intestino, proporcionando una barrera protectora.

Para describir el sistema inmunitario en términos sólo de estas estructuras nos haría perder un aspecto crucial que es que este sistema está altamente conectado e integrado y contiene una gran cantidad de componentes solubles e invisibles. Los tipos de células inmunes primarias (mieloides y linfoides) funcionan comunicándose a través una serie de moléculas señalizadoras que pueden secretar y detectar. La señalización a través de moléculas solubles (citocinas) provee información acerca de cómo las células de la respuesta inmunitaria deben reaccionar, además estas moléculas efectoras potencian la defensa antiviral.

Las quimiocinas son un grupo especializado de mediadores solubles que ayudan al posicionamiento de las células del sistema inmunitario, llevándolas a los órganos linfoides y a los sitios de infección. Estas pequeñas moléculas son secretadas usualmente por una célula formando un gradiente en los tejidos afectados para atraer a las células inmunitarias requeridas. El conocimiento de estos transmisores solubles de información inmunológica es importante para el desarrollo de métodos sofisticados con el fin de bloquear la atracción celular para modular el sistema inmunitario en casos de mal funcionamiento.

Uno de los aspectos mejor establecidos del sistema inmunitario, que carece de una estructura física, es el sistema del complemento. El cual provee un mecanismo para detectar microorganismos y daño tisular, ya que además responde directamente al unirse a las bacterias para favorecer que sean fagocitadas o bien haciendo hoyos en la membrana bacteria destruyéndola.

A pesar de que el sistema inmunitario puede estar presente en todo el cuerpo, cada célula tiene su propio mecanismo de respuesta y cuenta con estructuras especializadas en cada órgano para delimitar una infección. Integrando estas respuestas celulares, existe un equipo más especializado de células que forman estructuras designadas para la educación y el desarrollo celular, por lo que entre ambas es esencial una continua comunicación a través mediadores solubles y células móviles.

El sistema inmunitario ha sido descrito como un cerebro flotante y se ha comparado con el sistema nervioso. Ambos responden a señales internas y externas y tienen la capacidad de aprender y seguir distintos comportamientos. La diferencia entre comportamiento con el que nacemos (innato) y el que debemos aprender es obvio en el sistema nervioso, por ejemplo, en el innato están respirar y responder al dolor, mientras que en el aprendido se encuentra el lenguaje adquirido, el musical y las actividades deportivas); el cerebro se responsabiliza de estas actividades especializadas por medio de diferentes componentes.

Este comportamiento esta también bien establecido en el sistema inmunitario. Existe una amplia gama de respuestas con las que nacemos (innatas) y que pueden responder inmediata y efectivamente a las infecciones en general. Estas respuestas actúan de manera muy cercana y coordinada a las respuestas adaptativas, que se caracterizan por aprender respuestas muy específicas a infecciones individuales.

La inmunidad innata representa el inicio de una respuesta inmunitaria y en ocasiones puede ser suficiente para proteger a un individuo en contra de una amenaza inmediata. El sistema inmunitario adaptativo es más complejo y especifico, toma más tiempo para responder a las amenazas que enfrenta por primera vez, pero tiene la capacidad (como el cerebro) de la memoria, basada en la inducción de poblaciones de linfocitos que responder específicamente a ciertas infecciones (células T y B de memoria).

Cada componente del sistema inmunitario arriba mencionado contribuye de una u otra manera al establecimiento de la protección (inmunidad) y actúa coordinadamente con otros.

El sistema inmunitario actúa en conjunto con otros sistemas como el circulatorio, el nervioso, de coagulación, de reparación y de células del estroma, entre otros, para generar y mantener la inmunidad. El sistema inmunitario es la rama efectora del organismo para protegerse, y los mecanismos de protección están presentes en cada una de las células del organismo.

Estos conceptos son muy importantes para la práctica de la medicina ya que a veces se considera que la medición de uno sólo de los componentes del sistema inmunitario correlaciona directamente con el estado inmune y, aunque en algunos casos sí hay una correlación directa, en muchos otros no.

La identificación de correlaciones entre componentes de la respuesta inmunitaria y el estado inmune es de suma importancia tanto para el desarrollo racional de vacunas y de tratamientos contra enfermedades, por ejemplo, el cáncer; como para entender el fenómeno inflamatorio y los mecanismos de control y regulación de la inflamación que son fundamentales en la mayoría de las enfermedades.