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Imagínate este escenario. Un día te despiertas con el hermoso canto de las aves afuera de tu ventana, porque se te olvidó poner tu alarma. Te bañas a toda velocidad, te vistes y… ¡hijole, se te va el bus! Así que, con el pelo mojado, sales corriendo y escuchas que tu mamá te grita: “¡Hija! ¡Tápate la cabeza, que te vas a enfermar!”
Pues, resulta que eso es un mito popular. Lo bueno es que salir al frío con pelo mojado no te va a producir una enfermedad contagiosa. Los únicos que las causan son los patógenos, que pueden ser virus u otros organismos, como las bacterias. Lo no-tan-bueno es que estos patógenos están en todos lados, y lo que sí es cierto es que tu cuerpo es más susceptible a sufrir un ataque en los días fríos. Por suerte, los animales tenemos un equipo completo, como los Avengers, para defendernos de los patógenos, desde los mocos y la grasa de la piel, hasta un montón de células que nunca olvidan una cara… o bueno, un virus. ¡Hola! ¡Soy Mini Contreras y esto es Crash Course Biología!
[MÚSICA TEMA]
Cuando piensas en combatir infecciones, seguramente lo último que se te ocurre es pensar en la piel. Pero la piel, y todo lo que crece sobre ella – sea pelo, uñas, plumas o escamas – es la primera línea de defensa del cuerpo de un animal – o bien, sus defensas innatas. ¡Todo esto no solo es por la guapura! A esta capa exterior la llamamos el sistema tegumentario. Es una de las maneras en las que el cuerpo previene lesiones y enfermedades. Básicamente, este sistema asegura que lo que tiene que estar dentro de nuestro cuerpo se quede adentro, y que el mundo exterior se quede fuera. En general, la piel y sus estructuras asociadas protegen a los animales de daños y bloquean a los patógenos que causan enfermedades. El pelo, las plumas y las escamas también pueden detener a los parásitos que transportan enfermedades. ¡Imagínate que difícil sería que te picara un mosquito si te cubriera una capa de plumas! Precisamente por eso se inventaron los pantalones largos y el repelente de insectos. Pero aunque básicamente somos las ratas-topo desnudas del mundo de los primates, nuestra piel es una barrera muy poderosa contra muchos patógenos. Y si te cortas con una hoja de papel o te raspas la rodilla, tu piel es realmente buena para hacer crecer células nuevas y repararse a sí misma.
Tu piel no solo es una barrera física. La piel de muchos animales produce una mezcla grasosa y ácida que mata patógenos llamada sebo. El sebo es lo que hace que tu piel y tu cabello a veces estén algo grasientos… pero hey, al menos tiene un buen propósito y no solo es para arruinarte las fotos el día de tu graduación.
Así que nuestros cuerpos son muy buenos para protegernos de todo lo malo que viene de afuera. ¿Pero qué pasa si estas cosas malas logran entrar? Como la mayoría de los animales tenemos que respirar y comer cosas de nuestro ambiente, así que necesitamos tener aperturas como bocas y narices, que permiten la entrada de cosas al tracto digestivo y al respiratorio. Pero estas aperturas a veces dejan pasar cosas dañinas, como comida infectada con bacterias o aire con partículas virales como el SARS-CoV-2, las que causan el COVID-19. Por suerte, la evolución nos ha preparado para todo esto.
Cualquier parte del cuerpo de un animal que tenga una apertura, tiene barreras de protección. Los vertebrados, o sea los que tienen una columna vertebral, generalmente tienen una capa de mucosa con células inmunitarias y antibióticos naturales. Y aunque a los mocos se les critica mucho, especialmente cuando te tienes que sonar la nariz en medio de una clase, en verdad tienen una función muy importante. Esta sustancia viscosa actúa como un pegamento que atrapa patógenos antes de que puedan viajar más adentro de tu cuerpo. Por esto sientes toda esa congestión cuando te enfermas – hay más mucosa para atrapar a más microorganismos, así son expulsados de tu cuerpo un poquito más rápido cuando toses o te suenas la nariz.
Pero bueno, si alguna vez te has enfermado, y desafortunadamente seguro te ha pasado… a menos que seas un robot… quizás… No, no, seguro te ha dado por lo menos un resfrío. Y si te has enfermado, ya sabes que estos patógenos a veces logran atravesar esta barrera de mucosa. Pero esto no quiere decir que la van a pasar bien. A este nivel, tu sistema inmunológico se pone a trabajar en serio y las cosas se ponen interesantes, aunque algo sudorosas.
Cuando un patógeno logra meterse al cuerpo, las defensas innatas de un animal atacan a las células no deseadas y hacen más difícil que los patógenos sobrevivan y se reproduzcan. Por ejemplo, los macrófagos son una clase de glóbulos blancos. Cuando se detecta un patógeno, estas células llegan rapidísimo, envuelven al patógeno y se lo comen, como un Pacman. Y luego, escupen los pedacitos que sobran para que otras partes del sistema inmunológico puedan reconocer a quien tuvo la audacia de meterse en este cuerpo. Y luego están tus células asesinas naturales. ¡Imagínate, se llaman así! Estas células pueden hacerle frente a infecciones microbianas y tumores cancerígenos, atacándolos con moléculas tóxicas.
Las defensas innatas también incluyen la inflamación, que es cuando un área del cuerpo se calienta y se hincha por estar expuesta a un irritante. Por ejemplo, si te pica una abeja, la zona de la picadura se hincha y se enrojece, ya que tu cuerpo está llevando hasta ahí un montón de sangre repleta de nutrientes y de células inmunitarias para combatir el veneno de la picadura. Y cuando te da fiebre, esta es una respuesta inflamatoria que ocurre en todo tu cuerpo. Suena algo raro, pero piénsalo así – si un patógeno infecta tu cuerpo - o el cuerpo de un buitre, un escarabajo o un hámster- es porque le parece muy acogedor. Tu cuerpo está calientito, y tiene montones de agua, nutrientes y energía, parece un lugar muy bueno para establecerse y multiplicarse. Cuando tu cuerpo detecta a un visitante no deseado, sube su temperatura hasta que el calor se vuelve molesto, provocándote una fiebre. Esto hace que los patógenos se sientan incómodos y crezcan mucho más lento, o directamente se mueran. Tu cuerpo prefiere que te quedes acostado en tu cama, pasando mucho calor pero con escalofríos, antes que permitir que ese visitante abuse de tu hospitalidad.
Esto quiere decir que a veces cuando nosotros, y muchos otros animales, nos sentimos mal, no es por culpa del patógeno, o por lo menos no de manera directa. Los síntomas que causan muchos patógenos generalmente no se sienten, o al menos no se sienten enseguida. Nos sentimos "enfermos" debido a la respuesta de nuestros cuerpos a esos patógenos.
Ahora, en algunas ocasiones, los patógenos logran pasar desapercibidos. Consiguen llegar a nuestro interior y comenzar a reproducirse, pero el cuerpo ni se enteró y no presenta ningún síntoma. Puede que se activen algunas defensas básicas, pero es algo mínimo y la persona infectada ni se da cuenta. Esto es una infección asintomática. Este tipo de infecciones tuvieron un gran protagonismo cuando empezó la pandemia de COVID-19. Seguramente escuchaste historias de personas con infecciones asintomáticas, que podían infectar a otras personas con COVID sin saberlo. También existen otras enfermedades que causan infecciones asintomáticas, como muchas de las infecciones de transmisión sexual.
Por último, es importante notar que las defensas innatas no solo son responsables de proteger a los animales de las enfermedades. También están involucradas en el proceso de sanación. Por ejemplo, la inflamación manda mucha sangre a las zonas dañadas, y así proporciona nutrientes para las células que necesitan replicarse. Toda esa sangre también transporta pequeños discos conocidos como plaquetas, que ayudan a que la sangre se pueda coagular - es cuando tu cuerpo forma una barrera sobre una herida para detener un sangrado. Seguro reconoces el producto final de este proceso, una costra. Inclusive el dolor del proceso de inflamación es una parte importante de sanar, porque nos hace proteger la lesión.
Así que sí, nuestras defensas innatas hacen mucho para que estemos a salvo y saludables. Pero los vertebrados tienen otro nivel de defensa, uno con una mirada aún más aguda para detectar patógenos que podrían causar estragos en nuestros cuerpos: la inmunidad adaptativa. Mientras que la inmunidad innata es algo tipo “¡Oye, aquí hay un invasor, vamos a atacar!”, la inmunidad adaptativa reconoce y recuerda a patógenos específicos. Así no hablan de “un invasor” sino de “Jaime, el virus de la gripe que regresa cada otoño, ya sabemos cómo encargarnos de él”. Entender cómo funciona este sistema le ha permitido a la comunidad científica desarrollar una de las tecnologías que ha salvado más vidas en la historia de la humanidad: las vacunas.
Para explorar estas maravillas, nos pasamos a nuestro Espacio Mental…
Bienvenidos a mi Sistema Inmunológico Adaptativo. Aquí puedes ver que me están poniendo mi primera vacuna contra el COVID-19. Ahora, mi cuerpo va a empezar a producir proteínas: de la misma proteína que recubre el virus del COVID-19. Esta proteína, llamada antígeno, es como una etiqueta con el nombre de este virus. Ahora llegan unos glóbulos blancos, súper importantes, para estudiar la situación - ¡Hola Células T! Nunca se han topado con estas proteínas y por lo tanto, no están de humor para hacer nuevas amistades. Así que van a llamar al resto del sistema inmunológico para eliminarlas. Los primeros en llegar son los anticuerpos. Estas moléculas se hacen justo a la medida para marcar y luchar contra patógenos específicos. Se pegan a un virus, así previenen que pueda hacer daño, y luego llaman para pedir refuerzos. Después llegan las células de memoria - y se llaman así ya que “recuerdan” cómo se ven estas proteínas, para que puedan atacar al virus, si vuelve a entrar al cuerpo. Logran hacer esto generando receptores que encajan con un solo tipo de antígeno, como uno de esos collares de dos piezas entre mejores amigos.
Este proceso prepara al cuerpo para un posible encuentro con el virus del COVID-19 real. Así que si en unos meses llego a estar expuesta al virus, mi sistema inmunológico va a saber qué hacer. Las células de memoria se unen rápidamente con un antígeno para activar una respuesta. Así los anticuerpos pueden llegar y sofocar al virus, para que otras células inmunitarias también se puedan poner a trabajar. Como mi cuerpo ya ha practicado esta misión, puede responder mucho más rápido para que me pueda librar del COVID-19. ¡Muchas gracias Espacio Mental!
En este escenario, puedes sustituir el virus del COVID-19 por cualquier bacteria, virus o casi cualquier otro patógeno que infecta a un animal. Por ejemplo, si te has enfermado de gripe, varicela, o faringitis estreptocócica, seguramente tienes anticuerpos y células de memoria contra estos patógenos en tu cuerpo ahora mismo.
Pero puede que te estés preguntando, ¿dónde está el sistema inmunológico exactamente? O sea, mi sistema tegumentario está en el exterior de mi cuerpo, con mi piel y mis… mocos, pero, ¿dónde se encuentra todo lo demás? Y la respuesta es que… pues prácticamente en todos lados. En el episodio pasado hablamos sobre el sistema linfático como parte de la infraestructura de nuestro cuerpo - una serie de vasos y conductos que se expanden a lo largo del cuerpo y que mantienen nuestros fluidos en equilibrio. Y el sistema linfático es la base de operaciones para muchas de las células de nuestra inmunidad adaptativa. Pasan el rato dentro de unas estructuras en forma de frijol llamados ganglios linfáticos, y se dedican a examinar todo lo que pasa, como los agentes de seguridad en los aeropuertos. Y si hay algún problema con alguna de tus maletas, esté donde esté, las células del ganglio linfático más cercano van a hacer sonar la alarma.
Desafortunadamente, a veces el sistema inmunológico exagera un poco. Se puede activar con cosas que son bastante inofensivas - como el polen o ciertos alimentos, o hasta con células de nuestros propios cuerpos. Y esto es lo que causa las alergias, el asma y las enfermedades autoinmunes. En serio glóbulos blancos, los amo pero bajenle dos rayitas…
En general, los sistemas inmunológicos de los animales son tremendamente impresionantes en sus habilidades para combatir patógenos y para detectar y atacar a patógenos particulares. Sean virus, bacterias, o cualquier otra cosa, el mundo está lleno de organismos intentando sobrevivir y reproducirse, muchas veces a expensas de otros organismos. Pero esta es una batalla que ha ocurrido desde que aparecieron los primeros animales hace millones de años. Y estamos muy bien preparados.
En el próximo episodio, vamos a aprender cómo un cuerpo se gobierna: cómo se comunican, regulan y coordinan todos los procesos que nos mantienen vivos. ¡Nos vemos entonces!
Esta serie fue producida en colaboración con HHMI BioInteractive. Si eres educador, visita BioInteractive.org/es/CrashCourse para obtener recursos para el salón de clases y desarrollo profesional relacionado con los temas tratados en este curso. Gracias por ver este episodio de Crash Course Biología, que se hizo con la ayuda de todas estas personas con un sistema inmune muy fuerte. Si quieres ayudar a que Crash Course sea gratis para todos, por siempre, puedes unirte a nuestra comunidad en Patreon.