E17 Inflamación e inmunidad

Tópico

La inflamación y la inmunidad son los mecanismos con los que el organismo se defiende frente a patógenos y frente a lesiones de sus propios tejidos. Cuando un patógeno se introduce en una población de personas susceptibles, su capacidad de propagarse de una persona a otra depende de cuántas personas nuevas infecta en promedio cada persona ya infectada mientras dura su período de contagio: si ese número promedio de nuevos contagios por persona infectada es mayor que uno, la infección se propaga y crece dentro de la población; si es menor que uno, la infección se extingue por sí sola.

Ese número promedio de nuevos contagios por persona infectada no es fijo, sino que depende de cuántas personas de la población siguen siendo susceptibles al patógeno en un momento dado: cuantas menos personas susceptibles queden, menos oportunidades tiene cada persona infectada de contagiar a alguien nuevo. La vacunación reduce deliberadamente cuántas personas de la población son susceptibles al patógeno, y cuando la fracción de personas inmunizadas es lo bastante alta, el número promedio de nuevos contagios por persona infectada cae por debajo de uno aunque el patógeno siga circulando, protegiendo indirectamente incluso a las personas que no están vacunadas, lo que se conoce como inmunidad de grupo.

Dentro de cada persona infectada por el patógeno, el sistema inmune adaptativo responde con una secuencia de eventos que toma varios días en desarrollarse: unas células especializadas, los linfocitos B, son activadas al reconocer al patógeno y al recibir señales de otras células que colaboran con ellas, y a los pocos días esos linfocitos B activados proliferan y se transforman en células que secretan anticuerpos específicos contra ese mismo patógeno. En una primera infección, estos anticuerpos tardan una a dos semanas en alcanzar niveles significativos en la sangre; en una segunda exposición al mismo patógeno, gracias a que el sistema inmune conserva memoria de la primera respuesta, esos mismos anticuerpos aparecen mucho más rápido. Una vez que se están produciendo, la cantidad de anticuerpos en la sangre en cada momento refleja el balance entre cuánto siguen produciendo las células secretoras activas y cuánto se van eliminando naturalmente esos anticuerpos de la sangre con el tiempo, una eliminación que para algunos anticuerpos toma varias semanas antes de reducirse a la mitad.

Además de los anticuerpos, la respuesta del organismo frente a un patógeno o frente a una lesión incluye la liberación de mensajeros químicos inflamatorios, las citoquinas, que activan a los macrófagos y a otras células del sistema inmune. Estas citoquinas inflamatorias tienen una particularidad importante: las mismas células que las citoquinas activan responden produciendo todavía más de esas mismas citoquinas, de modo que la cascada inflamatoria se retroalimenta positivamente a sí misma y tiende a amplificarse de forma explosiva si nada la contiene. En condiciones normales, otro grupo de señales reguladoras frena esta cascada inflamatoria antes de que se descontrole, deteniendo la amplificación una vez que ha cumplido su función de combatir al patógeno o de reparar la lesión.

Cuando esos mecanismos reguladores que frenan la cascada inflamatoria fallan, la retroalimentación positiva entre las citoquinas y las células que las producen deja de estar contenida, y la cascada inflamatoria se amplifica de forma descontrolada en lo que se conoce como una tormenta de citoquinas, como ocurre en algunas infecciones graves, en la sepsis o como complicación de ciertos tratamientos que activan intensamente al sistema inmune. Esta amplificación descontrolada de la cascada inflamatoria, en vez de proteger al organismo, termina dañando directamente a sus propios órganos.

El curso completo de una infección grave como la sepsis se puede describir siguiendo a la vez tres cantidades que evolucionan juntas y se influyen mutuamente: cuánto patógeno sigue presente en el organismo, cuán intensa está la cascada de mediadores inflamatorios descrita antes, y cuánto daño han acumulado los tejidos del organismo como consecuencia tanto del patógeno como de la propia inflamación. Estas tres cantidades, evolucionando juntas, tienden con el tiempo hacia uno de tres desenlaces posibles: una resolución completa, en la que el patógeno se elimina, la cascada de mediadores inflamatorios se apaga y el daño tisular no progresa; un estado inflamatorio crónico, en el que el patógeno ya no está presente pero la cascada de mediadores inflamatorios se mantiene activa de forma persistente, dañando al organismo pese a que ya no queda ningún patógeno que combatir; o la muerte del organismo, cuando el daño tisular acumulado se vuelve demasiado extenso para que el organismo lo tolere. El objetivo del tratamiento de la sepsis es, precisamente, desplazar la evolución conjunta de estas tres cantidades lejos de ese tercer desenlace y hacia la resolución completa.

Cuando el tratamiento de una infección incluye antibióticos, la forma en que la concentración del antibiótico en la sangre se relaciona con su capacidad de eliminar al patógeno no es la misma para todos los antibióticos: para algunos, lo que determina el efecto bactericida es cuánto tiempo la concentración del antibiótico se mantiene por encima de la concentración mínima necesaria para inhibir al patógeno, sin que importe demasiado qué tan alto sube el pico de concentración; para otros, lo que determina el efecto es la cantidad total de antibiótico a la que el patógeno queda expuesto a lo largo de todo el tiempo de tratamiento; y para otros más, lo que determina el efecto es directamente qué tan alto llega el pico de concentración del antibiótico en cada dosis. Conocer cuál de estas tres relaciones aplica a cada antibiótico permite diseñar el esquema de dosificación que maximiza su capacidad de eliminar al patógeno y que, al mismo tiempo, minimiza la probabilidad de que ese mismo patógeno desarrolle resistencia al antibiótico.

En conjunto, todos estos mecanismos de la inflamación y la inmunidad —la propagación de un patógeno dentro de una población y la inmunidad de grupo que la vacunación puede lograr, la secuencia temporal de la respuesta inmune adaptativa dentro de cada persona infectada, la retroalimentación positiva de la cascada inflamatoria y sus mecanismos reguladores, los tres desenlaces posibles de una infección grave como la sepsis, y la relación entre la concentración de un antibiótico y su efecto contra el patógeno— son los que la práctica clínica y la salud pública usan en conjunto para prevenir, vigilar y tratar las infecciones. Vacunar a una población busca mantener la propagación del patógeno por debajo del umbral que la sostiene; vigilar la cascada inflamatoria busca anticipar una tormenta de citoquinas antes de que dañe al organismo; y dosificar correctamente un antibiótico según su relación particular entre concentración y efecto busca eliminar al patógeno sin favorecer su resistencia. De este modo, los mismos mecanismos de inflamación e inmunidad con los que el organismo se defiende frente a un patógeno terminan siendo, a través de todas estas herramientas, lo que la medicina moderna intenta guiar y reforzar para inclinar el desenlace de una infección hacia la resolución completa.

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