15 TOLERANCIA INMUNOLOGICA
R.Pujol-Borrel, F.García-Cozar, J.Peña y M.Santamaría
Una característica fundamental del sistema inmune es la de no reaccionar frente a los
componentes propios del individuo, aún cuando posee la cualidad de responder frente a cualquier
antígeno extraño al mismo. Esta capacidad de reconocimiento y aceptación de los componentes
propios del organismo se debe al fenómeno de tolerancia inmunológica. Gracias a este
fenómeno, de entre los receptores específicos de antígeno producidos al azar, se produce una
inactivación física o funcional de todos aquellos que reconozcan antígenos propios. Hoy se
entiende por tolerancia inmunológica la ausencia específica de respuesta del sistema inmune
frente a un antígeno, ya sea propio (autoantígeno) o extraño.
Fig.:15.1
En condiciones fisiológica la tolerancia inmunológica a los componentes propios se
adquiere en edades tempranas de la vida Por ejemplo un injerto de piel entre ratones que
expresan distintas moléculas de histocompatibilidad es rechazado de manera sistemáticas, pero
cuando el injerto es realizado en ratones recién nacidos (Ffigura 15.1), el injerto no es rechazado,
lo que se interpreta como que ha habido una tolerancia al mismo. La naturaleza inmunológica de la
tolerancia quedó demostrada mediante experimentos en los que linfocitos de ratones
sensibilizados frente a un injerto se transfieren a otro ratón de la misma cepa al tiempo que se le
practica un injerto. En este caso, el rechazo se produce de una forma mucho mas rápida que en el
primer transplante, lo que demuestra que los linfocitos están implicados en este fenómeno (Figura
15.2). Mediante estos experimentos realizados por Medawar en los años 40, pudo demostrarse
que el fenómeno de aceptación y en consecuencia el de rechazo de injertos de piel esta regido por
el sistema inmune.
Fig15.2

Las características de la tolerancia son, en consecuencia es:
1. Un fenómeno de naturaleza inmunológica
2. Específica frente a cada antígeno
3. Adquirida y es
4. Inducida más fácilmente en linfocitos inmaduros.
Originariamente se pensaba que la tolerancia se producía exclusivamente a nivel de
órganos linfoides centrales, por la delección de los clones autoreactivos en el timo y en la médula
ósea (clones T y B respectivamente) y que el adulto no poseía clones con capacidad autorreactiva,
por lo que en circunstancias normales no había reacciones del sistema inmune propio con
componentes del mismo individuo, salvo en situaciones de enfermedades autoinmunes. Sin
embargo hoy sabemos que en el adulto hay clones con capacidad de reconocer a los
componentes propios, lo que quiere decir, en primer lugar que en el timo y en la médula ósea no
se ha producido una eliminación completa de todos ellos y segundo que en el adulto, de alguna
manera, los clones autorreactivos que persisten tienen que estar controlados (regulados) a nivel
periférico para evita una autodestrucción masiva del organismos donde asientan. Efectivamente
hoy sabemos que el individuo desarrolla tolerancia frente a lo propio mediante delección de los
clones autorreactivos a nivel central y también que para aquellos clones que escapan a ésta
delección, existen mecanismos periféricos de control mediante ignorancia clonal, anergia u otras
formas de bloqueo funcional de los mismos.
Así los principales mecanismos de adquisición y mantenimiento de la tolerancia son:
delección, anergia e ignorancia clonal. Cada uno de ellos puede intervenir a nivel central (timo o
médula ósea para las células T y B respectivamente) o periférico (órganos linfáticos secundarios y
otros tejidos). Existirían además otros mecanismos: supresión e interacciones idiotípicas, que si
bien tendrían un papel en la regulación de la respuesta inmune, se ha propuesto que puedan
también intervenir en el mantenimiento de la tolerancia (Tabla 15.I).
TABLA 15.1
Tipos de tolerancia y mecanismos que la producen
Linfocitos Tipo Mecanismo
Linfocitos T Central Delección clonal
Periférica Indiferencia clonal
Anergia clonal
Linfocitos B Central Delección clonal
Periférica Anergia clonal
TOLERANCIA T
Tolerancia central
Como se ha estudiado previamente en capítulos anteriores, en el timo tienen lugar dos
procesos aparentemente contradictorios: la selección positiva de aquellos linfocitos cuyo receptor
es capaz de reconocer las moléculas propias del MHC y la selección negativa que consiste en la
eliminación de las células T autorreactivas (Ffigura 15.3). La muerte de los timocitos en todas
estas circunstancias se consigue por apoptosis.
El mecanismo predominante en la adquisición de tolerancia a nivel central -aunque no el
único- es la delección clonal. Las evidencias que apoyan este hecho, son:
1. La gran proporción de timocitos que mueren en el timo sin pasar a la periferia.
2. La aparición de enfermedades autoinmunes en animales timectomizados.
3. La demostración de muerte intratímica de aquellos timocitos que reconocen
determinados autoantígenos. Esto pudo demostrarse en ratones transgénicos que
expresan de forma predominante TCR autorreactivos, los timocitos portadores de

estos TCR no pasan a la periférica sino que mueren en el timo. Efectivamente,
cuando se inyectan linfocitos de ratones machos (expresan los antígenos H-Y) a
hembras (no expresan los antígenos H-Y), estas últimas generan células T con
actividad anti H-Y. Esto se debe a que en las hembras al no poseer el antigeno H-
Y no se realiza la delección correspondiente de los timocitos que reconocen éste
antígeno en el timo. Por otra parte, utilizando animales transgénicos, para el TCR
anti H-Y en animales machos, no se expresan células T con el receptor TCR anti
H-Y porque al expresarse el antígeno H-Y en el timo, se deleccionan los timocitos
que reconcen el antígeno H-Y. Por el contrario en las hembras transgénicas, se
observa que estas expresan células T con el TCR anti H-Y porque no se
deleccionan en el timo al no expresar este animal los antígenos H-Y.
Fig.:15.3
4. La implantación temprana en el timo de células que expresan aloantígenos
(antígenos propios de un individuo pero distintos de la misma especie) determina
la tolerancia hacia dichos aloantígenos.
En el timo se produce también tolerancia mediante otros mecanismos como la generación
de células reguladoras y el establecimiento de anergia clonal, si bien este último mecanismo, es
más importante a nivel periférico. En la ffigura 15.4 se recoge un esquema de las diferentes
formas de inducción de tolerancia.

Fig.:15.4
Tolerancia periférica
En el timo el proceso de delección de clones autorreactivas no puede ser exhaustivo so
pena de reducir dramáticamente el repertorio de linfocitos T disponible para responder a los
antígenos ajenos, por lo que se mantienen en circulación clones capaces de reconocer antígenos
propios de los tejidos "periféricos". Se ha demostrado por ejemplo la existencia en animales
normales de clones capaces de reconocer colágeno tipo II y proteína básica de la mielina, así
como receptores de acetil colina y antígenos de los islotes de Langerhans. Normalmente estos
clones autorreactivos no responden a los antígenos periféricos. Los mecanismos que subyacen a
esta “no respuesta específica” son muy variados y entre ellos se incluyen ignorancia clonal,
anergia, delección, inhibición y supresión.
Ignorancia clonal
Se entiende por ignorancia clonal el mecanismo por el cual los linfocitos T no detectan la
presencia de células propias de manera adecuada. Esto podría ser por la presencia de barreras
anatómicas interpuestas entre las propias células autorreativas los organismos y los linfocitos T o
por otras causas. Entre estas causas se podrían destacar que una mayor parte de las células
parenquimatosas de los tejidos periféricos -desde las células musculares a las neuronas- no
expresan moléculas de MHC de clase II, un requerimiento esencial para el reconocimiento de los
antígenos por parte de los linfocitos CD4+ de tipo colaborador. Estas células periféricas no
expresan tampoco normalmente moléculas de adhesión (por ejemplo ICAM-1) que faciliten el
contacto con ellas de linfocitos o APC, ni las células endoteliales de los capilares que las rodean
expresan niveles elevados de moléculas de adhesión o de receptores de homing (receptores que
participan en el anidamiento de la célula en un lugar determinado). La circulación de linfocitos a
través de estos tejidos periféricos es, en situación normal, muy reducida y por tanto la probabilidad
de encuentro con su autoantígeno en forma inmunogénica, es remota. El resultado es que los
clones autorreactivos se mantendrán indiferentes frente a células periféricas que si bien contienen
antígenos reconocibles por ellos, los mantienen en forma inmunológicamente irreconocibles.
El mecanismo de ignorancia clonal fue puesto de manifiesto cruzando una línea de
ratones transgénicos que expresaban un antígeno viral en un tejido periférico (las células beta del
páncreas) con otra línea que expresaba el transgen para las cadenas alfa y beta del TCR capaz
de reconocer dicho antígeno viral (de hecho un péptido) en ese contexto de MHC. A pesar de que
se daban todas las condiciones para que algunos linfocitos pudieran encontrar a su antígeno
"periférico", los ratones doblemente transgénicos no reaccionaron ni mediante el establecimiento
de tolerancia ni mediante una respuesta inmune a la expresión en el páncreas de la proteína viral,
de ahí el término ignorancia. Sólo cuando se les inoculó virus a estos ratones y en el curso de la

respuesta anti-vírica, se constató una respuesta contra la proteína viral de los islotes, que fueron
destruidos (Figura 15.5).
En la figura se expresa como un ratón transgénico para RIP-GP expresa la glicoproteína
vírica exclusivamente en las células beta de los islotes de Langerhans (gracias al uso de un
promotor que solo se transcribe en dichas células). El ratón transgénico TCR-GP tiene células T
que expresan el TCR (cadenas alfa y beta) que reconoce un péptido de la glicoproteína del LCMV.
Al cruzar ambas líneas de ratones transgénicos se favorece el reconocimiento de GP aunque se
exprese sólo en islotes pancreáticos por la alta frecuencia de células T específicas. Sin embargo y
paradójicamente, las células T ni se activan, ni se anergizan, ni ven su fenotipo modificado
(ignorancia clonal). Con la inoculación de virus vivo se produce una respuesta inmune contra GP y
la infiltración por linfocitos del páncreas con la consiguiente destrucción de los islotes de
Langerhan (suspensión de la ignorancia clonal). En el caso particular de los animales
transgénicos para el TCR (como es el caso del TCR que reconoce el antígeno GP en el ejemplo
inmediatamente anterior o aquel que reconoce el antígeno H-Y al hablar de tolerancia central), hay
que hacer notar que dado que este transgen codifica para las cadenas ya reordenados del TCR,
aquel reordenamiento que corresponde con el TCR que reconoce a un antígeno determinado, la
expresión del TcR en el estadio de timocito, evitará cualquier otro reordenamiento y por tanto
prácticamente todos los linfocitos T reconocerán a ese antígeno. El uso de ratones transgénicos
para un determinado TcR, nos permitirá estudiar lo que ocurre cuando se produce la estimulación
antigénica, cosa que resulta imposible en individuos no transgénicos puesto que al estimular con
un antígeno, solamente estaremos afectando a unos pocos linfocitos que en condiciones normales
forman parte del clon que reconoce a cada antígeno y por tanto no podremos objetivarlo
fácilmente.
Fig.:15.5
Anergia clonal
Se ha demostrado que algunas células T circulantes autorreactivas no proliferan en
respuesta a la presentación del autoantígeno en el contexto apropiado. Se ha considerado que
dichas células están en una situación de no respuesta denominada anergia, que a veces se
consigue revertir experimentalmente mediante tratamiento con concentraciones altas de IL-2. Se
cree que la inducción de este estado de anergia es debido a una activación incompleta del
linfocito. Este concepto se basa en la necesidad para la plena activación de la célula T de una
segunda señal al mismo tiempo que la primera señal, derivada del reconocimiento del
antígeno: Los linfocitos para su completa activación requieren, además de reconocer el

complejo MHC-péptido apropiado (primera señal), otras señales de activación que se han
denominado señales coestimuladoras (señal 2) y que normalmente son proporcionadas por las
células presentadoras de antígeno profesionales (es decir macrófagos y células dendríticas).
Esta segunda señal solo se produce cuando las células presentadoras de antígenos entran en
contacto con determinadas moléculas presentes en agentes patógenos, de modo que si esto
no sucede y están presentando exclusivamente antígenos propios (procedentes por ejemplo de
la fagocitosis de tejidos dañados), no expresarán moléculas coestimuladoras y los linfocitos
que reconozcan los péptidos propios en ausencia de moléculas coestimuladoras no solo no
responderán sino que quedarán en una situación de no respuesta ante ulteriores estímulos
denominada anergia que en muchos casos es fundamental para prevenir la respuesta frente a
antígenos propios. El factor determinante para el desarrollo de anergia parece estar
relacionado con la activación del linfocito sin que se produzca una subsiguiente proliferación al
no recibir suficiente coestimulación para producir la IL2 necesaria (Figura 15.6).
Experimentos in vitro han demostrado que la presentación incompleta (ausencia de señal
2) mediada por células que carecen de dicha actividad coestimuladora o mediante el bloqueo de
alguna molécula coestimuladora durante el reconocimiento antígenico, induce en los linfocitos el
llamado estado de "anergia". La actividad coestimuladora mejor estudiada es la generada por la
ocupación del receptor CD28 por sus ligandos CD80/CD86 que están presentes en la membrana
de las células presentadoras de antígenos. Otras moléculas tales como citocinas e incluso ciertas
moléculas de adhesión y los co-receptores CD4 y CD8, probablemente contribuyan a la segunda
señal que puede variar según el estadio madurativo de los linfocitos. Dado que en la periferia las
células parenquimatosas, incluso cuando expresan MHC de clase II, no poseen, que se sepa,
actividad coestimuladora, al interaccionar con los linfocitos autorreactivos los anergizarán. Este
mecanismo se ha propuesto en base a experimentos en ratones transgénicos en los que se
expresaba MHC de clase II en células de tejidos periféricos.
Fig.:15.6 Inhibición clonal
En el momento de la
estimulación se ponen en marcha
una serie de mecanismos
reguladores que terminaran por
inhibir la proliferación del clon
correspondiente. De entre estos
mecanismo inhibidores el mas
conocido es el que implica a la
molécula de superficie CTLA-4
(cytotoxic-T-lymphocyte
associated protein 4) también
denominado CD152 y del que
hablaremos en el apartado
dedicado a la regulación del
sistema inmune.
Supresión clonal
El descubrimiento por Gershon en 1974 de que en el curso de la respuesta inmune se
generaba actividad supresora, es decir, mediadores capaces de inhibir la reacción inmunológica
en marcha, llevó a la especulación sobre la existencia de células T con actividad supresora de la
respuesta inmune. De acuerdo con esta hipótesis existirá un repertorio de células T supresoras
(que inicialmente se pensó serían de fenotipo CD8+) inhibiendo constantemente a células T helper
autorreactivas. Las dificultades para clonar células T con actividad supresora, la ambivalencia de
actividades supresora-colaboradora de algunos clones obtenidos- y la falta de caracterización a
nivel molecular del fenómeno de supresión, mantiene un interrogante sobre este aspecto de la
regulación de la respuesta inmune. Siguen existiendo datos experimentales que indican que la

supresión existe, como es el hecho de que cuando a ratones con el TCR transgénico para la
proteína básica de mielina se le inyecta esta proteína, junto a adyuvante, se produce una
encefalitis que remite espontáneamente, sin embargo esta remisión no se produce si se eliminan
algunas subclases de linfocitos T. Como veremos en el apartado de regulación del sistema inmune
el concepto de supresión sigue en candelero, si bien las células implicadas actualmente en esta
forma de regulación del sistema inmune son bien distintas centrándose más en determinadas
subclases de linfocitos CD4.
TOLERANCIA B
Tal como se ha demostrado repetidamente en estudios del repertorio B, entre los linfocitos
B circulantes son muy numerosas las células capaces de reconocer autoantígenos.
Afortunadamente estos linfocitos B autorreactivos no se activan por si solos ya que para la mayor
parte de las respuestas, los linfocitos B requieren señales (citocinas y contacto directo) de las
células T cooperadoras (lo que denominamos “ayuda T”) cuyo repertorio es mucho menos
autorreactivo y está mucho mas regulado. Esta limitación no es absoluta y de hecho falla cuando
el sistema se enfrenta a un autoantígeno que contiene (en la misma molécula o en moléculas
físicamente asociadas) determinantes antigénicos B asociados a determinantes T no propios (el
caso de un fármaco unido a una proteína propia); la célula B autorreactiva puede entonces recibir
ayuda para producir autoanticuerpos de una célula T que reconoce un epítopo ajeno.
La alta frecuencia de linfocitos B autorreactivos se explica porque éstos no sufren un
proceso de selección negativa tan riguroso como el de los linfocitos T en el timo y de hecho se ha
postulado que la autorreactividad B -de baja afinidad- es normal. Además la generación de
diversidad de los receptores (Ig) de los linfocitos B incluye un mecanismo, la hiperrmutación
somática, que actúa en el curso de la respuesta inmune y que expandiendo de nuevo el repertorio
puede generar autoanticuerpos de alta afinidad.
Probablemente es por esta tendencia de las células B a la autorreactividad, por lo que son
necesarios mecanismos de delección clonal y de anergia clonal de células B para asegurar un
grado de tolerancia B. Al igual que en el caso de las células T, la delección clonal parece ser el
principal mecanismo de la tolerancia central (es decir en la médula ósea) y la anergia el de
tolerancia periférica.
Delección clonal
En ratones que transgénicamente expresan anticuerpos contra antígenos de membrana
celular de amplia distribución, tales como proteínas eritrocitarias y antígenos de
histocompatibilidad, no se detectan en la periferia las células B portadoras de la Igs autorreactivas.
Este hecho, junto con la dificultad para romper la tolerancia B hacia este tipo de autoantígenos
sugiere la existencia de un mecanismo de delección clonal a nivel central. La propiedad esencial
de un autoantígeno para inducir la delección de las células B parece ser su expresión abundante
en la membrana celular lo que determinara la multimerización del receptor de la célula B, señal
que en ausencia de una segunda señal (probablemente ocupación de CD40 mediante contacto
con una célula T colaboradora) determinará la apoptosis de las células B.
Anergia clonal
La intervención de este mecanismo en el mantenimiento de la tolerancia B se ha
demostrado en dos tipos de experimentos:
Experimentos en cepas de ratones afectos de ciertas inmunodeficiencias y
recurriendo al uso de ratones transgénicos.
En el segundo caso se generó una línea de ratones que producen transgenicamente altos
niveles de lisozima de huevo de gallina (HEL, hen egg lysozyme) frente a la que resultaron ser
perfectamente tolerantes. Una segunda línea de ratones expresaban los genes reordenados
codificantes de las cadenas pesadas y ligeras de un anticuerpo anti-lisozima. Estos ratones tenían

un repertorio B prácticamente reducido a la expresión del anticuerpo anti-lisozima en todos sus
linfocitos B. Al cruzar ambas líneas se mantuvo la tolerancia ante la lisozima (no había anticuerpos
anti-HEL circulantes) y aunque el repertorio B seguía dominado por los linfocitos que expresaban
anti-HEL, el receptor para el antígeno (BCR) de éstas células, era incapaz de transmitir
determinadas señales estimuladoras al interior de la célula. Este es el fenotipo característico de las
células B anérgicas. Sin embargo, cuando en un experimento continuación de éste, HEL se
expresó como proteína de membrana indujo delección clonal en vez de anergia.
MECANISMOS DE ESCAPE DE LA TOLERANCIA
A pesar de los múltiples mecanismos tanto centrales como periféricos encargados de
inducir y mantener un estado de tolerancia inmunológica, en muchos casos fallan y se
producen enfermedades autoinmunes. Existen diversas circunstancias que explican que se
produzca una ruptura de la tolerancia:
• Grado de expresión del autoantígeno en el timo, apoyado
por el hecho de que un gen que modula la expresión
intratímica de insulina se ha encontrado asociado con el
desarrollo de diabetes autoinmune.
• Contacto del sistema inmune con autoantígenos que
normalmente no son accesibles, como ocurre en
situaciones de daño tisular.
• Activación de un gran número de clones mediante
superantígenos. Antigenos en muchos casos
procedentes de componentes bacterianos capaces de
activar a un gran número de clones de linfocitos T.
• Inducción de citoquinas activadoras y moléculas
coestimuladoras por infecciones intercurrentes.
• Similitud estructural de antígenos de patógenos y
autoantígenos (“mimetismo molecular”) lo que haría que
la respuesta inmune generada por los patógenos durante
una infección atacara posteriormente a antígeno propios.
Los tres últimos factores mencionados como responsables de la ruptura de tolerancia
están relacionados con el desarrollo de infecciones, que incluso se han considerado elementos
causantes de enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple o la diabetes tipo I.
Sin embargo, es importante resaltar que el desarrollo de infecciones en algunos casos
puede dar lugar al desarrollo de poblaciones reguladoras, como se desprende del hecho de
que múltiples infecciones en el primer año de vida, se asocien con una disminución significativa
del riesgo de padecer determinadas enfermedades autoinmunes.
El caso especifico de las células B, como veíamos anteriormente, necesitan para su
completa activación la ayuda de los linfocitos T, por lo que aunque existan mas clones
autorreactivos de células B, basta con que no lo sean los clones de linfocitos T que reconocen
el mismo antígeno (aunque distintos epítopos), para que éstas se vuelvan anérgicas. Sin
embargo, en algunos casos se producen mecanismos de escape de la tolerancia (T cell by-
pass). Esto se debe a que las células B autorreactivas pueden reconocer epítopos de un
antigeno que contiene otros epitopos reconocidos por las células T, con lo que al procesar y
presentar esos epítopos a las células T éstas se activan y mandan segundas señales a los
linfocitos B suficientemente intensas que hagan que salgan de su estado de reposo y pasen a
una nueva situación de autorectovidad.
INDUCCIÓN DE TOLERANCIA EN EL ADULTO
En múltiples circunstancias es necesario inducir un estado de tolerancia como medio
terapéutico ideal para evitar específicamente la destrucción de ciertos antígenos en casos de

enfermedades autoinmunes y o para evitar el rechazo de órganos transplantados. Hasta ahora
el único tratamiento disponible para estas situaciones era la Inmunosupresión, que aunque
mejoraba la supervivencia del órgano transplantado o la enfermedad autoinmune, al no ser
específica, dejaba al individuo en una situación de inmunodeficiencia yatrogénica. El estado de
tolerancia, no así el de inmunosupresión, permite la persistencia de antígenos útiles, mientras
que el sistema inmune conserva la capacidad de luchar contra las infecciones.
Si bien la tolerancia a los antígenos propios es el aspecto fisiológico más importante de la
tolerancia y se establece fundamentalmente en el sistema inmune inmaduro del feto o del animal
recién nacido, se ha demostrado que es posible inducir experimentalmente tolerancia en el animal
adulto. Esta posibilidad ha despertado obviamente un gran interés para su aplicación práctica en el
trasplante de órganos.
Los experimentos pioneros fueron los de Mitchinson que demostró que la
inyección endovenosa previa durante varios días de un antígeno soluble, podía
inducir según la dosis administrada, tolerancia o inmunidad a la inyección ulterior
-al cabo de al menos una semana- del mismo antígeno con adyuvante de Freund.
Mientras que la inyección de 10-9g de proteínas inducía tolerancia, la
administración de 10-6 a 10-3g inducía inmunidad (memoria) y dosis superiores a
10-2g inducían de nuevo tolerancia. Este experimento es además revelador de
muchos de los factores que influyen en la inducción de la respuesta inmune:
1. La vía de administración, la vía endovenosa -raramente
observada en la naturaleza- es muy poco inmunogénica
mientras que la vía subcutánea es muy inmunogénica y
mas si se reclutan macrófagos mediante un adyuvante y
se les hace expresar moléculas coestimuladoras gracias
a la presencia de componentes bacterianos en el
adyuvante completo.
2. La cantidad de antígeno. En la figura 15.7 se puede
apreciar como dosis muy bajas o muy altas de antígenos
inducen tolerancia mientras que existe una dosis media
que dependen de cada uno de los antígenos que son
capaces de inducir una respuesta inmue optima.
3. Las características físico-químicas del antígeno, siendo
los antígenos apolares y solubles los menos
inmunogénicos. También cabe recordar que antígenos
de peso molecular inferior a 6000 Daltons no suelen ser
por sí mismos inmunogénicos (probablemente porque
difícilmente atraen a las células presentadoras de
antígenos).
4. La necesidad de un intervalo de varios días para
establecer la memoria (de respuesta o de tolerancia) lo
que probablemente indica que cualquier tipo de
respuesta incluyendo la tolerancia precisa de cierto
grado de expansión clonal.
5. La dependencia de la memoria inmune de la persistencia
de antígeno.

Fig.:15.7 Otra situación de mayor
interés práctico es la
demostración de tolerancia que
se consigue en el trasplante de
órganos mediante la adminis-
tración de algunas terapias
inmunosupresoras. Este estado
de tolerancia, demostrado en el
animal de experimentación por la
aceptación de trasplantes de piel
del mismo donante pero no de
terceros individuos (es decir no
estamos ante una situación de
inmunosupresión) es atribuible al
efecto inhibidor de la producción
de IL-2 que puede originar
situaciones de activación
incompleta (sin segunda señal) en el tejido trasplantado, generando anergia hacia sus antígenos
de histocompatibilidad. Existen grandes esperanzas en la actualidad de que el mejor conocimiento
de los mecanismos de anergia periférica en el animal adulto pueda conducir al diseño de
protocolos de alo y xenotrasplante que no requieran el uso prolongado de inmunosupresores. Sin
embargo en la mayoría de los ensayos realizados hasta ahora, mientras que la inducción de
tolerancia puede prevenir en mucho casos la aparición de enefermedades autoinmunes o el
rechazo de injertos, en muy pocos casos existen estrategias que permitan revertir
enfermedades autoinmunes ya establecidas.
Mecanismos de inducción de tolerancia
Con la intención de aprovechar las ventajas clínicas que se derivan del estado de
tolerancia, se están desarrollando diversos métodos que aprovechan los factores que antes
veíamos que influían en el desarrollo de la respuesta inmune.
Administración endovenosa
Permite la inducción de tolerancia a factor VIII en pacientes hemofílicos que estaban
siendo tratados con este factor y habían desarrollado anticuerpos contra él. En otros casos la
administración endovenosa del antígeno también ha permitido la inducción de tolerancia,
previniendo el desarrollo de encefalitis autoinmune experimental (modelo para la esclerosis
múltiple), diabetes y algunos tipos de alergias.
Tolerancia oral
La administración oral del antígeno ha permitido en muchos casos prevenir el
desarrollo de artritis, anafilaxia, diabetes y encefalitis autoinmunes en diversos modelos
experimentales, sin embargo en otros casos ha dado lugar a una exacerbación de los
síntomas.
Administración intranasal
También se ha ensayado con éxito la administración oral e intranasal del ADN que
codifica para péptidos de algunos autoantígenos como método para inducir tolerancia.
Administración de péptidos antagonistas
Estos péptidos unirían el mismo receptor que el autoantígeno pero en vez de
estimularlo lo bloquearían.

Bloqueo de coestimulación
En la actualidad se están ensayando con éxito diversos mecanismo para bloquear las
moléculas coestimuladoras durante la presentación de los antígenos que queremos proteger,
entre ellas cabe destacar el cultivo de médula ósea de donante con células del receptor en
presencia de CTLA4 recombinante fusionado a un dominio de Inmunoglobulina (CTLA-4Ig) o el
tratamiento con CTLA-4Ig junto con anticuerpos bloqueantes de la interacción de CD40 y
CD40L necesario para la coestimulación de las células B. El bloque de la coestimulación
asociado a determinadas terapias inmunosupresoras esta abriendo la posibilidad de inducir
tolerancia duradera en pacientes transplantados, lo cual permitirá disminuir e incluso
interrumpir a medio plazo las terapias inmunosupresoras, evitando los efector indeseables
asociados a las mismas.
No debemos entender que en los diferentes métodos de inducción de tolerancia hay
implicados mecanismos moleculares dispares sino que por el contrario parece que se trata de
formas distintas de inducir la expresión de los mismos genes, como lo demuestran resultados
recientes de uno de los autores en los que se evidencia que los genes activados en métodos
tan dispares como la tolerancia oral y la estimulación en ausencia de coestimulación, son los
mismos.
MECANISMOS REGULADORES DE LA RESPUESTA INMUNE
La intensidad y calidad de una respuesta inmune viene determinada por factores
inherentes al antígeno, a la dosis, la vía de administración y el fondo genético del animal,
especialmente de sus genes MHC.
Una vez establecida una respuesta adaptativa, su grado y persistencia depende
fundamentalmente de la dinámica del aumento de concentración y de la eliminación del antígeno.
Un antígeno cuya concentración aumenta rápidamente -como ocurre con un microorganismo
invasor- evocará una respuesta progresivamente más intensa hasta que la cantidad de antígeno
resulte masiva en cuyo caso se produce una respuesta de parálisis inmunológica. Los antígenos
persistentes evocan una respuesta crónica muchas veces con tendencia a ser de baja intensidad.
Por otra parte a medida que la cantidad de antígeno libre disminuye y es enmascarado por el
anticuerpo ya formado, disminuye la respuesta. Finalmente, parece que un proceso de apoptosis
reduce las poblaciones de linfocitos expandidas antígeno especificas una vez estas células ya
no son necesarias.
Los mecanismos de regulación de estos perfiles de respuestas son conocidos de forma
incompleta.
Papel regulador de los anticuerpos
La presencia de anticuerpos en exceso se sabe que frena la respuesta probablemente
porque bloquea el contacto del antígeno con la célula B correspondiente, evitando la activación
y diferenciación de nuevas células B. Los complejos Ag-Ac favorecen la presentación de
antígenos por las células presentadoras de antígeno ya que estas células tienen receptores Fc
y receptores para algunos componentes del sistema del complemento. De hecho se ha
observado que existe una población de células especializadas en captar inmunocomplejos
situadas en el centro de los centros germinales de los ganglios linfáticos (las células foliculares
dendríticas).
Papel regulador de las linfocinas
Las linfocinas especialmente la IL-10 y el TGF-beta ejercen una función inhibidora
sobre las respuestas inmune, sobre todo la de tipo celular. Como es sabido, existen dos tipos
funcionales de células T CD4+, conocidas como Th1 y Th2 que producen un perfil de
citoquinas con funciones mutuamente inhibidoras. Las células Th1 producen sobre todo IL-2 e
IFN-gamma y favorecen el desarrollo de una respuesta de tipo celular con expansión de las

correspondientes células citotóxicas CD8+ y atracción de numerosos macrófagos. Las células
Th2 producen sobre todo IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10 y favorecen el reclutamiento de células B que
desarrollen una respuesta humoral intensa. Estos tipos de respuesta son mutuamente
excluyentes pero en humanos pueden evolucionar de la una a la otra (esto se observa en
ciertas infecciones como la lepra). El tipo de respuesta es fundamental para su eficacia, la
regulación del paso de una forma a otra es de gran importancia y parece depender de la
citocinas y del contexto de la presentación.
Papel regulador de los linfocitos T reguladores (CD25+)
Durante la expansión de la respuesta autoinmune actúan varios mecanismos reguladores
cuya importancia fisiológica es aún poco conocida. Como comentábamos al hablar de la
supresión, la existencia de células T con esta actividad ha estado en entredicho durante algunos
años, sin embargo en la actualidad con la identificación de diversas poblaciones CD4+ con
actividad supresora está cobrando un renovado papel. Entre estas poblaciones destacan las
células Tr1 resultantes de cultivar células CD4 en presencia de IL-10 y las células Th3 aisladas en
ratones tras la administración oral de antígeno. A éstas células con actividad supresora se les ha
dado en llamar células reguladoras y aunque aun no se ha identificado un marcador inequívoco
que las identifique, parece que la expresión mantenida de CD25 es un rasgo común en todas
ellas. El mecanismo de supresión de estas células reguladoras, no solo implica la expresión de
citocinas con efecto inhibidor:(IL-10 y TGF-beta), sino que en muchos casos participan molécula
de superficie aún no identificadas, por cuánto se conoce que es necesaria la interacción de la
célula respondedora con la célula reguladora para que se produzca supresión.
Papel regulador de los receptores CTLA-4
Cuando un linfocito se activa, entre otras cosas, expresa en su superficie la molécula
CTLA-4. CTLA-4 se une a los receptores B7 (CD80/CD86) de las células presentadoras de
antígeno del mismo modo que CD28, pero en este caso, va a trasnmitir señales inhibidoras.
Por otro lado al tener CTLA-4 mucha mayor afinidad por B7 que CD28, compite con éste
evitando su estimulación y dejando a la célula sin la segunda señal y por tanto contribuyendo
probablemente a los fenómenos de anergia observados tras la inyección continuada de
antígeno.
Papel regulador de los receptores inhibidores NK
Estos receptores ejercen una función inhibidora fundamental en las células NK pero
también en muchas subpoblaciones de linfocitos T en donde se encuentran presentes.

Teoría de la red de idiotipo-antidiotipo.
Otro mecanismo de regulación inmune es el que propuso en 1974 Jerne (Figura 15.8),
quien llamó la atención sobre el hecho de que los determinantes antigénicos configurados por las
partes variables de las cadenas H y L de las inmunoglobulinas (idiotipos) constituían en sí un
amplio repertorio de autoantígenos. Estos autoantígenos están en muy pequeña cantidad para ser
destruidos por el sistema inmune, pero cuando un determinado clon es estimulado por su
antígeno, el sistema inmune ya no podría ignorarlo y originaría unas respuestas contra ellos en
forma de segundos anticuerpos (anti-idiotipos) que encajarían con los primeros y tendrían además
un efecto modulador que puede ser positivo o negativo. A este proceso se le denominó "teoría de
la red de anticuerpos". Es posible que una interacción similar entre linfocitos T ejerza un papel
regulador pues hemos de considerar que el receptor T posee, al igual que las inmunglobulinas,
idiotipos, esto es estructuras por donde se acopla el receptor a los epítopos y las moléculas de
histocompatibilidad que reconocen. Se ha propuesto que una desregulación de estos mecanismos
daría lugar a la pérdida de tolerancia y en consecuencia al desarrollo de respuestas autoinmunes.
Aunque todos estos conceptos resultan atractivos no se han validado plenamente en el sistema
inmune humano.
Control genético de la respuesta inmune
Fig.:15.8
Es conocido como cada individuo responde de una manera diferente a cada uno de los
antígenos. Esto ha podio ser estudiado de manera precisa en animales, especialmente en
ratones, aprovechando la existencia de cepas congénicas (idénticas genéticamente entre sí
pero distintas unas de otras) y se ha comparado la capacidad de respuesta con la existencia de
ciertos caracteres genéticos. De estos estudios ha resultado que existe cierta relación (Figura
15.9) entre la intensidad de respuesta a ciertos antígenos y el haplotipo de moléculas de
histocompatibilidad que presenta el animal. Así a ciertos antígenos sintéticos responden de
manera mas intensa los ratones C57L que los BALB/c/ o los CBA.

Fig.:15.9
A pesar del gran avance en el conocimiento de los procesos moleculares subyacentes a la
generación de la diversidad de los anticuerpos y del TCR, del reconocimiento celular y de las
funciones de las citocinas, es preciso indicar que aún nos hallamos lejos de comprender con cierto
detalle como se regula la respuesta inmune y mas lejos aún de entender el funcionamiento global
del sistema inmune. Muestra de ello es la gran cantidad cuestiones que quedan por resolver y
entre las que en relación con el tema que nos ha ocupado, podemos enunciar las siguientes:
¿Cual es el mecanismo y cuáles las células responsables de la selección negativa
en el timo? ¿Existe expresión de antígenos periféricos en el timo? ¿Son diferentes los
repertorios tolerizados de células CD4+ y CD8+? ¿Cómo evoluciona la función del timo
a lo largo de la vida del individuo? ¿Intervienen las células B1 (autorreactivas) en la
configuración del repertorio T y de las células B2? ¿Recirculan las células T
sensibilizadas en la periferia por el timo para ser preseleccionadas? ¿Cómo se mantiene
la memoria de la tolerancia?

BIBLIOGRAFIA
1. Karim M, Bushell AR Wood KJ. (2002) Current. Opin. Immunol.; 14: 584
2. Macián F & García-Cózar F, Im SH, Horton HF, Byrne MC, Rao A. (2002).
Transcriptional mechanisms underlying lymphocyte tolerance. Cell, 109:719
3. Kamradt T, Mitchison NA. Tolerance and autoimmunity. (2001) N Engl J
Med. 344: 655
4. Li Y, Li XC, Zheng XX, Wells AD, Turka LA, Strom TB. (1999) Blocking
both signal 1 and signal 2 of T-cell activation prevents apoptosis of
alloreactive T cells and induction of peripheral allograft tolerance. Nat Med.
Nov; 5: 1298.
5. Benoist C, Mathis D (1993). Transgenes and knock-outs in autoimmunity.
Current. Opin. Immunol.; 5: 900.
6. Fowlkes BJ, Ramsdell F (1993). T cell tolerance. Current. Opin. Immunol.; 5:
873.
7. Hartley SB, Crosbie J, Brink R, Kantor AB, Sinha A, Lopez M,. Mcdevitt H.,
(1990). Autoimmune diseases the failure of self tolerance. Science; 248: 1380.
8. Sprent J, Gao EK, Webb SR (1990). T cell reactivity to MHC molecules:
immunity versus tolerance. Science; 248: 1357.