Sistema inmunitario y mecanismos internos de detoxificación

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Fundación Eroski

Mar, 11/12/2013 - 18:42

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El ser humano está constantemente expuesto a sustancias extrañas que pueden llegar a ser nocivas. Para evitar que estas sustancias accedan al interior, el organismo cuenta con una serie de barreras físicas, químicas y biológicas como la piel, las mucosas o el pH ácido del estómago. En los casos en los que el sistema de barreras fracasa y dependiendo del tipo de tóxico, se ponen en marcha la respuesta inmune y los mecanismos de detoxificación.

detoxificacion

 

Los xenobióticos son sustancias consideradas extrañas por el organismo, o bien productos que, aún siendo afines a él, se encuentran en cantidades anormalmente elevadas. Algunos ejemplos son los fármacos, las micotoxinas y los carcinógenos, así como compuestos que se encuentran en el medio ambiente por diferentes motivos, como pueden ser ciertos insecticidas, los bifenilos policlorinados (PCB) o las dioxinas. Estas sustancias llegan a nuestro organismo a través de diversas vías, como la tópica, la vía nasal a través de la inhalación o la vía oral. Esta última es muy importante, dado que los xenobióticos pueden acceder al cuerpo por medio de los alimentos, ya sea porque formen parte ellos de forma natural o porque los hayan contaminado (1).

El papel del sistema inmunitario frente a agentes tóxicos externos

La respuesta inmunitaria es el proceso por el cual el organismo reconoce y se defiende de las sustancias nocivas. Para ello, el sistema inmunitario detecta y reacciona frente a los antígenos -generalmente proteínas- que se encuentran en la superficie de estas sustancias nocivas. La primera línea de defensa del organismo implica mecanismos físicos, químicos y biológicos como la piel, las mucosas o el pH ácido del estómago. Cuando estas barreras naturales fracasan el sistema inmunitario actúa mediante dos vías: la inmunidad innata y la adquirida.

La inmunidad innata es capaz de controlar casi la totalidad de los agentes patógenos que entran en el organismo. Es la primera en actuar y no requiere de sensibilización previa, por lo que también se conoce como inmunidad inespecífica. En la inmunidad innata intervienen principalmente células con capacidad fagocítica y células conocidas como natural killer.

Por otro lado, la inmunidad adquirida es específica y tiene memoria, se activa contra un antígeno específico y, una vez que ha habido un primer contacto con este, la respuesta desencadenada es más rápida y potente en contactos posteriores. Tras reconocer el antígeno, se desencadena de forma simultánea una respuesta inmune humoral y celular en la que participan linfocitos y los anticuerpos y citoquinas liberados por ellos. Los linfocitos B se transforman en células plasmáticas que secretan inmunoglobulinas con actividad de anticuerpo, los cuales se adhieren a un antígeno específico y facilitan la destrucción del antígeno por parte de las células inmunitarias. Los linfocitos T reaccionan contra el antígeno liberando citoquinas (2).

Intestino y respuesta inmunitaria

El intestino es, por un lado, el órgano linfoide más grande del organismo y, por otro, la principal ruta de acceso de los xenobióticos que se consumen por vía oral. El tejido linfoide asociado a la mucosa intestinal se compone de nódulos linfoides solitarios, apéndice, placas de Peyer y linfocitos presentes en la pared intestinal. La mucosa intestinal está además colonizada por una gran cantidad de bacterias que impiden la colonización de otras bacterias y hongos patógenos. Adicionalmente, las células de Paneth del intestino liberan sustancias con propiedades antimicrobianas, lisozima y criptidina, y los macrófagos presentes de la mucosa tienen actividad fagocítica y segregan citoquinas para proteger al organismo de la acción de los tóxicos de la dieta (3, 4).

Defensa frente a pequeños contaminantes

Además de los mecanismos inmunológicos descritos, existe un mecanismo a través del cual el sistema inmunológico reconoce y reacciona frente a los xenobióticos y contaminantes de pequeño tamaño que está relacionado con la teoría de los haptenos formulada por Landsteiner. Esta teoría establece que por debajo de un cierto pesomolecular, un compuesto (hapteno) debe unirse de forma covalente a proteínas endógenas (un portador) para poder ser reconocido por el sistema inmune. De esta forma, en ocasiones es necesario que determinadas moléculas nocivas se asocien a compuestos endógenos para poder desencadenar una respuesta inmune (2).

Sistemas de detoxificación

detoxificacion.comida

Los xenobióticos que logran atravesar las barreras biológicas y acceden al interior del organismo son eliminados por diferentes vías que variarán en función de sus características físico-químicas.

Los xenobióticos solo pueden eliminarse con facilidad del organismo -en la respiración o a través de la orina o el sudor- si son volátiles o hidrosolubles. Los compuestos lipófilos, con tendencia a acumularse en el organismo, necesitan sufrir reacciones de biotransformación (de Fase I y/o Fase II) que los transformen en hidrosolubles para facilitar su eliminación vía renal o biliar-fecal.

El aparato digestivo procesa la mayor carga de xenobióticos que acceden al organismo, proceso en el que interviene, entre otros agentes, la microbiota intestinal, degradando toxinas y bloqueando bacterias patógenas.

La biotransformación de xenobióticos se realiza mayoritariamente en el hígado en dos fases. En la primera fase (fase I) se producen reacciones en las que se introducen nuevos grupos funcionales en la molécula aumentando su polaridad y reactividad. Estas reacciones son fundamentalmente reacciones de oxidación, de reducción o de exposición de grupos funcionales y tienen como objetivo disminuir la lipofilia del xenobiótico.

Las reacciones de fase II consisten principalmente en reacciones de conjugación en las que se agrega un grupo polar de tamaño relativamente grande a los subproductos de la fase I o a los xenobióticos con grupos funcionales susceptibles de conjugación obteniendo así una molécula menos tóxica y más hidrosoluble. El equilibrio de estas dos fases de biotransformación es esencial, ya que los metabolitos de la fase I que se acumulan pueden resultar más tóxicos que el xenobiótico original (1).

Nutrientes implicados en las fases de biotransformación

Los procesos de biotransformación pueden alterarse por diversos factores como la edad, el sexo, los hábitos de vida y la alimentación. Los nutrientes y otros componentes de los alimentos están implicados en gran número de reacciones metabólicas de los xenobióticos.

La cantidad y la calidad de las proteínas de la dieta juegan un papel importante en estos procesos; una dieta rica en proteínas aumenta la tasa metabólica y la eliminación de los xenobióticos. Además, los procesos de conjugación de la fase II se verán ralentizados en casos de déficit de aminoácidos azufrados. Los hidratos de carbono ejercen el efecto contario a las proteínas: las dietas con un exceso de hidratos de carbono provocarían la inhibición de las reacciones de biotransformación. Finalmente, el déficit de ácidos grasos esenciales reduce la actividad de las oxidasas, involucradas en el metabolismo de los xenobióticos (1).

Los micronutrientes y otros compuestos bioactivos presentes en los alimentos, como flavonas e indoles, también influyen en la biotransformación de xenobióticos. Las vitaminas y los minerales actúan como cofactores enzimáticos. La actividad del Citocromo P-450 (sistema de proteínas de membrana con un papel fundamental en losmecanismos de detoxificación) se ve reducida en casos de déficit de vitaminas A, E, C, niacina, riboflavina, hierro, zinc, calcio y selenio (1).

Tabla 1. Nutrientes necesarios en las distintas etapas de la biotransformación.

Fase I Fase II
Vitaminas del grupo B Aminoácidos
Folato Glutamina
Glutation Glicina
Vitamina A Taurina
Antioxidantes Cisteína
Vitamina C  
Vitamina D  

Fuente: Mataix, 2009 (1).

Referencias

  1. Mataix Verdú J. Nutrición y Alimentación Humana. Manual teórico práctico. 2ª Ed. Madrid: Ergon; 2009.
  2. Peakman M, Vergani, D. Inmunología básica y clínica. 2ª Ed. Barcelona: Elsevier: 2011.
  3. Medline Plus [Internet]. Maryland: U.S. Department of Health and Human Services; [fecha de actualización 30 de mayo de 2012/ acceso el 25 de octubre de 2013].
    Respuesta inmunitaria. Disponible en http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000821.htm.
  4. ESAN. Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) sobre el papel de la nutrición en las enfermedadesautoinmunes. Madrid: AESAN; 2010. Revista del comité científico nº13.
Valoración: 
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Comentarios

Imagen de Jose Boanerges Perez Guerrero
Muy buen articulo, ojala sigan escribiendo en esa tematica

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