2.5. Respuesta inmune

(ver conceptos generales de inmunidad en el tema 1, “Estructura y funciones de la piel”)

Las dermatofitosis (tiñas) son una causa de enfermedad humana muy prevalente en todo el mundo. Las dermatofitosis se han asociado por lo general con factores extrínsecos ambientales como la humedad y el calor y también con el contacto con personas, animales, objetos o superficies contaminadas y con inmunosupresión, pero todas las personas no son igualmente susceptibles a la infección por dermatofitos lo que proporciona la evidencia de una predisposición familiar o genética a la infección lo que probablemente es debido a mediadores inmunes (García-Romero MT, 2015).

A pesar de la elevada incidencia de estas micosis superficiales en personas sanas y de la evidencia contundente sobre infecciones crónicas y profundas en individuos inmunocomprometidos, los mecanismos que controlan la invasión de dermatofitos en la piel son poco conocidos. La piel es un nicho ecológico para la microbiota y, además, es la primera barrera contra la agresión de estímulos ambientales y microorganismos patógenos. No sólo es una barrera física sino también una barrera dinámica constituida por el sistema inmune residente en la piel que es crucial para controlar la infección, resolver un daño tisular o mantener la homeostasis. La respuesta inmune frente a los hongos involucra mecanismos protectores que se detectaron temprano en la evolución en organismos multicelulares (inmunidad innata), así como mecanismos que se inducen específicamente durante la infección y la enfermedad (inmunidad adquirida).

2.4.1. Respuesta Inmune Innata

En ratones con déficits combinados de linfocitos T y B, la infección experimental por varias especies de dermatofitos (T. rubrum, T. mentagrophytes, M. canis) siempre resulta en una inflamación intensa con eliminación de los patógenos al cabo de un mes después de la inoculación. Estos ratones pueden eliminar los dermatofitos espontáneamente, lo que indica que la inmunidad innata juega un papel esencial en la respuesta inmunoinflamatoria del huésped (Su Z, 2023).

El estrato córneo, la capa más externa de la epidermis, está compuesto de queratinocitos muertos, queratina y lípidos hidrofóbicos que, junto a los péptidos antimicrobianos (PAs), funciona como una barrera contra el medio ambiente y los microorganismos patógenos. En la epidermis, los queratinocitos son esenciales para iniciar la respuesta inmune cutánea ya que expresan varios receptores innatos (TLR, CLR, NLR, etc.), denominados en conjunto PRR (por sus siglas en inglés, pattern recognizing receptors). Son los que permiten detectar componentes de la pared celular (glicopolisacáridos, polisacáridos, glicoproteínas, etc), moléculas extracelulares secretadas (toxinas peptídicas) o contenido intracelular (ADN) (conjuntamente conocidos como PAMPs) propios de los hongos. Al ligarse PRR y PAMs, transducen las señales intracelulares que promueven la fagocitosis fúngica, el estallido respiratorio, la liberación de citocinas, quimiocinas y PAs o la lisis de los fagocitos, y, de ese modo, dan forma a la respuesta inmune innata. Los queratinocitos, además, expresan receptores de citocinas (como IL-17R, IL-22R y TNFR) que potencian esta respuesta. Los queratinocitos no solo forman una barrera física contra la invasión de dermatofitos, sino que también forman parte del sistema inmune cutáneo.

La respuesta inmune innata (RII) frente a los hongos comienza una vez el dermatofito contacta con las células del estrato córneo. Al detectar la presencia de antígenos de dermatofitos, los queratinocitos liberan citocinas. Las especies antropofílicas inducirán la liberación de menores cantidades, como se aprecia clínica e histológicamente en estas dermatofitosis. P.ej., T. tonsurans induce la secreción de IL-8, IL-6 e IL-1β por los queratinocitos. Ahora bien, las especies zoofílicas inducen una mayor cantidad y un espectro más amplio. Además de las anteriores, se secretan IL-10, IL-2, IL-15 y TGF-β, lo que da lugar a lesiones clínicamente más intensas como consecuencia de un número más elevado de células inflamatorias en el sitio de la infección para eliminar a los hongos y curar y remodelar el tejido. Las especies antropofílicas generalmente producen infecciones asintomáticas o bien infecciones crónicas con poca respuesta inflamatoria, lo que indica una adaptación al huésped desde hace miles de años, probablemente a favor de la supervivencia y la transmisión. Ahora bien, si la infección es por un dermatofito geofílico o zoofílico se producen síntomas inflamatorios intensos y agudos, con tendencia a la autorresolución. Las respuestas inmunes son variables desde el punto de vista clínico, según el organismo y el sitio de la infección. Las células del sistema inmune innato, como los queratinocitos y los macrófagos, detectan a los hongos patógenos, liberan citocinas y eliminan los hongos o preparan la respuesta adaptativa específica en caso de no conseguirlo (Fernández-García OA, 2021). En sobrenadantes de co-cultivos de queratinocitos epidérmicos con microconidios de T. mentagrophytes, T. rubrum o T. tonsurans (todas ellas especies antropofílicas), se detecta IL-8, una quimiocina de neutrófilos. La producción de citocinas es mucho más elevada con la especie zoofílica T. mentagrophytes. Solo esta especie induce la producción de TNF y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) por parte de los queratinocitos. Tras la infección con artroconidias de T. rubrum, las hifas invaden el estrato córneo y se localizaron en el espacio intercelular alterando la integridad de la barrera epidérmica y activando la respuesta de los queratinocitos con expresión de ARNm y liberación de IL-8, proteína del gen 6 estimulado por TNF (TSG-6), varios péptidos antimicrobianos (β-defensina-2 y 3 humana y S100A7), TLR-2 y, en menor medida, IL-1α, IL-1β, TNF, linfopoyetina del estroma tímico (TSLP) y factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF) (Burstein VL, 2020). Bajo el influjo de la IL-8 derivada de los queratinocitos, los neutrófilos son las primeras células en aparecer, lo que se corresponde clínicamente en forma de pústulas e histológicamente como microabscesos en la capa córnea. Poco después arriban los monocitos que se transforman rápidamente en macrófagos, cuyos receptores PRR también reconocen dermatofitos e incrementan la respuesta inmune innata. La fagocitosis de los hongos por neutrófilos y macrófagos causa el estallido respiratorio que libera múltiples radicales de oxígeno (ROS) que destruyen tanto a los microorganismos como a las células infectadas.

Por otra parte, la epidermis alberga en su interior subconjuntos de células inmunes como las células de Langerhans (CL) y las células T CD8+ de memoria residentes, que se ubican estratégicamente para la inmunovigilancia tisular. La dermis, a su vez, está poblada de otra gran variedad de poblaciones celulares inmunes: células dendríticas dérmicas (CDD), macrófagos, mastocitos, células linfoides innatas (ILC), células Tγδ y células T residentes y reguladoras de memoria, CD4+ y CD8+ respectivamente, la mayoría de las cuales son también portadoras de estos PRR.

Los PRR se pueden clasificar en función de su estructura y función: receptores tipo Toll (TLR), receptores de lectina de tipo C (CLR), receptores tipo NOD (NLR) y receptores tipo RIG (RLR). En la interacción con los dermatofitos se ha detectado la activación de las vías de señalización mediadas por TLR, CLR y NLR, que son moduladores clave de la inmunidad antifúngica del huésped.

2.4.1.1. Receptores tipo Toll y tipo CLR

Los ligandos fúngicos cruzan las señales CLR y TLR para modulan la defensa antifúngica. La pared celular fúngica contiene numerosos carbohidratos como glicanos, glicolípidos y glicoproteínas que son reconocidas por varios receptores tipo Toll (TLR) y CLR incluyendo Dectin-1, Dectin-2, Dectin-3, el receptor de manosa (CD206), etc. TLR2 es un RPR único que consta de un dominio extracelular en la terminal N, un dominio transmembrana y un dominio TIR conservado en la terminal C. El dominio extracelular interviene en el reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos específicos (PAMPs). Tras unirse a su ligando, el lipopéptido, TLR2 activa la MAP quinasa que comprende p38, JNK, ERK y la vía de señalización del factor nuclear potenciador de la cadena ligera kappa de las células B activadas (NF-kB) a través de la vía dependiente de Myd88, lo que se sigue de la regulación de la expresión de citocinas y quimiocinas, desempeñando un papel importante en la fagocitosis y las respuestas proinflamatorias contra la infección por dermatofitos (Su Z, 2023). Dectin-1 y Dectin-2 son receptores de pequeño tamaño, que se encuentra en las paredes de macrófagos y de algunas células dendríticas. Reconocen carbohidratos y polisacáridos como el β-glucano localizados en las paredes de levaduras y dermatofitos. Al activarse, Dectin-1 induce la producción de citocinas proinflamatorias. Dectin-2, se une de manera dominante a las hifas de T. rubrum y a las hifas de otras especies de hongos y conduce a la activación de los macrófagos (Burstein VL, 2020; Dubljanin E, 2024). Dectin-1 reconoce β-glucanos y es el receptor mejor estudiado. Dectin-2 reconoce α-mananos. La mayoría de la señalización de CLR culmina en el reclutamiento de varios factores de transcripción, incluidas las quinasas NF-kB y MAP. Se ha demostrado que Dectin-1 y Dectin-2 se unen a M. audouinii y T. rubrum y que Dectin-2 reconoce particularmente estructuras con alto contenido de manosa o residuos de oligo-manósidos en la pared celular de las hifas para desencadenar la inmunidad innata. Una familia con déficit en la expresión superficial de Dectin-1 mostró susceptibilidad a candidiasis vulvovaginal crónica y onicomicosis persistente por T. rubrum. Las células mononucleares de sangre periférica de estos pacientes con pobre expresión de Dectin-1 fueron deficitarias en la producción de TNF, IL-6 e IL-17, después de la estimulación con β-glucanos o Candida albicans (Burstein VL, 2020).

2.4.1.2. Péptidos antimicrobianos

Los péptidos antimicrobianos (PAs) son moléculas efectoras inmunes innatas que tienen una potente actividad microbicida frente a bacterias y hongos, aunque también actúan como factores quimiotácticos, tienen actividad proangiogénica y promueven la reparación de heridas. Como microbicidas producen poros en la pared microbiana y agotan los nutrientes por quelación extracelular de Zn²+ y Mn²+.

En la piel, hay más de 20 péptidos antimicrobianos (β defensinas, catelicidinas LL-37, proteínas S100, ARNasa 7, lactoferrina). Las β defensinas son expresadas de forma constitutiva por los queratinocitos, mientras que los otros péptidos antimicrobianos necesitan la señal de TLR o la inducción a través de TNF, IL-1β u otras citocinas. Además, otras vías de señalización también regulan la producción de PAs por los queratinocitos, como el factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), la señalización de la vitamina D y los ligandos del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) (Burstein VL, 2020).

En un estudio se comprobó el efecto de los PAs (β-defensina 2 humana (hBD-2), ribonucleasa 7 (RNasa 7) y psoriasina sobre el crecimiento in vitro de cuatro especies de dermatofitos (T. rubrum, T. mentagrophytes, M. canis y E. floccosum) y se compararon con fluconazol. Se evidenció que todos los PAs inhibían significativamente el crecimiento fúngico y que el grado de inhibición dependía de la especie de dermatofito y del tipo de PAs. Se encontró que E. floccosum era la especie más susceptible, ya que fue marcadamente suprimida por todos los PAs, mientras que M. canis fue inhibida solo por la psoriasina, de los que se dedujo que la psoriasina era el PA más eficaz, con efectos inhibidores más fuertes sobre algunos dermatofitos que el propio fluconazol (Fritz P, 2012).

La tiña del pie suele ser crónica o recurrente, pero no todos los individuos son igualmente susceptibles a esta infección. Los dermatofitos son capaces de inducir la expresión de péptidos y proteínas antimicrobianos (PAs) en los queratinocitos humanos y, a su vez, ciertos PAs pueden inhibir el crecimiento de los dermatofitos. Se estudiaron 13 pacientes con tiña del pie confirmada. En los pacientes con tinea pedis, las concentraciones de PAs fueron mayores en la piel lesionada que en la piel no lesionada y en la piel sana de los controles. En particular, las concentraciones de β-defensina-2 humana y psoriasina fueron significativamente elevadas lo que confirmaría que los dermatofitos podrían desencadenar directamente la secreción de PAs (Pham CVA, 2021).

2.4.1.3. Neutrófilos

Durante las dermatofitosis, los neutrófilos son los primeros leucocitos reclutados hacia el lugar de la infección y se cree que son uno de los principales responsables de la eliminación de hongos de la piel. Los neutrófilos forman microabscesos epidérmicos que rodean las hifas en el estrato córneo. Los neutrófilos CD11b+ Ly6G+ pueden detectarse por citometría de flujo en suspensiones de células epidérmicas 2 días después de la infección cutánea por M. canis en ratones. Los primeros estudios demostraron que los neutrófilos de sangre periférica humana exhibieron una potente actividad citotóxica contra las hifas de T. quinckeanum y T. rubrum. Además, los neutrófilos humanos estimulados por dermatofitos pudieron fagocitar conidios, producir CXCL8, IL-1β, IL-6, IL-8 y TNF, y estimular la formación de trampas extracelulares (NET por sus siglas en inglés). Los neutrófilos son los primeros “defensores” contra los dermatofitos, aunque los pacientes neutropénicos no son más susceptibles a las infecciones invasivas extracutáneas por dermatofitos. Sí que lo son a las infecciones por otros hongos, incluyendo especies saprofitas. En cambio, los pacientes neutropénicos presentan con frecuencia infecciones superficiales generalizadas y granulomas dérmicos resistentes al tratamiento antifúngico (granulomas de Majocchi) (Burstein VL, 2020; Brown GD, 2024).

2.4.2. Células presentadoras de antígeno (CPA) cutáneas y respuesta inmune innata y adaptativa

Las CPA actúan como puente entre la inmunidad innata y la adquirida. Cuando, a pesar de la respuesta innata, el hongo persiste, éste es detectado por la CPA que capta los antígenos, los procesa y los conduce a los ganglios linfáticos regionales. Allí contacta con linfocitos T naïve con los que se funde gracias a la sinapsis inmunológica. Gracias a la sinapsis se producen cambios moleculares en los linfocitos por los que se transforman en linfocitos T específicos de antígeno que volverán a la piel para combatir con el hongo causante de la infección. En la piel en coexisten varias CPA con capacidad para iniciar y moldear la respuesta inmune contra dermatofitos. La población más abundante son las células de Langerhans (CL) que se localizan constitutivamente en la epidermis. En la dermis están presentes otras células dendríticas (CD) migratorias (CD CD103+, CD CD1c+ y CD doble negativo). Estos subconjuntos contribuyen de forma diferente a la inmunidad antifúngica, dependiendo del hongo y el lugar y etapa de la infección.

En caso de dermatofitos, las células de Langerhans epidérmicas produjeron una inmunidad de tipo 17 mediante la secreción de IL-1β, IL-6, TGF-β e IL-23 tras la infección por M. canis y T. benhamiae en ratones. En el modelo de M. canis, las células dendríticas que expresan langerina (principalmente CL y una población menor de CD dérmicas) contribuyeron a la regulación de la respuesta Th17 específica frente a M. canis en los ganglios linfáticos de drenaje, lo que recuerda a la inducción de Th17 en respuesta a la infección por C. albicans y Malassezia (Heinen MP, 2017).

2.4.3. Respuesta inmune adquirida

Se ha comprobado que la respuesta inmune humoral frente a dermatofitos no es eficaz. Lon niveles de anticuerpos son bajos incluso en personas con una prueba cutánea de hipersensibilidad retardada positiva.

Según el paradigma del sistema inmune cutáneo adaptativo, tras la invasión de patógenos, las CD cutáneas capturan antígenos (en este caso epítopos de dermatofitos o levaduras) y migran a los ganglios linfáticos regionales para presentarlos a los linfocitos T en un contexto RCT-CMH (receptor de células T del complejo mayor de histocompatibilidad). La unión de la CPA con el linfocito T naïve mediante la sinapsis inmune produce en éste cambios moleculares y funcionales que lo convierten en un linfocito específico de antígeno. Su expansión da lugar a clones de linfocitos T cooperadores (Th1) o reguladores (Tregs) que vuelven a la piel para combatir la infección y modular la inflamación, respectivamente.

A pesar de su localización superficial en la piel, los dermatofitos patógenos suelen inducir una respuesta inmune compleja. El desarrollo de inmunidad celular (verificable clínicamente con la prueba de la tricofitina o de la candidina) se correlaciona con la recuperación clínica y con la protección contra la reinfección. Hasta hace poco tiempo se consideraba que los linfocitos Th1 CD4+ eran cruciales para la defensa inmune frente a los dermatofitos y que eran los únicos protagonistas de la inmunidad celular antifúngica. Sin embargo, el análisis detallado de los datos disponibles sobre la inmunología de la dermatofitosis y sobre los mecanismos de la vía Th17 implicados en las candidiasis mucosas indican que esta vía puede ser activada por los dermatofitos. La estimulación de la vía Th17 podría ocurrir a través de la activación de receptores de lectinas de tipo C (CLR) y del inflamasoma en las células presentadoras de antígenos. Las células Th17 regresarían a la piel afectada y, mediante la producción de citocinas (principalmente IL17), inducirían mecanismos efectores como el reclutamiento de neutrófilos y macrófagos y la síntesis de PAs. A día de hoy se considera que tanto la vía Th1 como la Th17 son importantes para la eliminación de los dermatofitos (Heinen MP, 2017).

Una de las evidencias de que la inmunidad adquirida mediada por RCT (tanto Th1 como Th17) es fundamental para el control óptimo de las dermatofitosis superficiales se obtuvo de la comparación de ratones salvajes (WT) con ratones Rag2-/- (que no produce células T ni B maduras) infectados por T. benhamiae. En ratones WT, las células T CD4+ aisladas de los ganglios linfáticos que drenan la piel mostraron diferenciación tanto de tipo T helper (Th) 1 como de Th17 durante la infección (respecto a las citocinas producidas o los niveles de ARNm de los factores de transcripción). Utilizando ratones deficientes en IL-17A e IFN-γ se demostró que IL-17A e IFN-γ son prescindibles individualmente, pero que juntos contribuyen a la resolución óptima de la dermatofitosis. Los ratones doblemente deficientes (Rag2-/-), se recuperaron clínicamente mucho peor de la infección que los ratones con una sola deficiencia, lo que sugiere los roles complementarios de las dos citocinas en la resolución de la dermatofitosis (Heinen MP, 2019).

Las dermatofitosis pueden producir infecciones crónicas y profundas en individuos inmunocomprometidos. En los últimos años la asociación entre ciertas inmunodeficiencias primarias y la susceptibilidad a la dermatofitosis grave, así como la evidencia proporcionada por nuevos modelos experimentales que imitan la enfermedad humana, han contribuido significativamente a descifrar los mecanismos inmunológicos básicos contra los dermatofitos. Los factores de virulencia fúngica involucrados en la patogénesis de las dermatofitosis y la evidencia reciente de infecciones humanas y modelos experimentales arrojan luz sobre las células y moléculas involucradas en la respuesta inmune cutánea antifúngica. Los últimos aspectos destacados enfatizan la contribución de la señalización de los receptores de lectina de tipo C (CLR) y la respuesta inmune celular mediada por IL-17 e IFN-γ en la defensa antidermatofítica y el control de la inflamación cutánea (Burstein VL, 2020).

La inmunidad de tipo 17 tiene un papel fundamental en la inmunidad innata y adaptativa en los tejidos de barrera de piel y mucosas. Las citocinas IL-17 desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis local con la microbiota, protegiendo contra infecciones, además de mediar en enfermedades inflamatorias crónicas graves, como la psoriasis, la hidradenitis supurativa o la enfermedad inflamatoria intestinal. Los miembros de la familia IL-17 comprenden seis proteínas relacionadas: IL-17A, la más estudiada, IL-17B, IL-17C, IL-17D, IL-17E (IL-25), IL-17F y el heterodímero IL 17AF. La IL-17A es producida por células hematopoyéticas del sistema inmunitario innato y adaptativo, incluidas las células T CD4+ helper (Th17), las células T citotóxicas CD8+ (Tc17), las células Tγδ, las células asesinas naturales (NK), las células linfoides innatas del grupo 3 (ILC3) y las células Th17 “naturales”. Actúan como “citocinas locales” en células inmunitarias no clásicas, como los queratinocitos, los fibroblastos o las células endoteliales. Envía señales a través de receptores heterodiméricos compuestos por la subunidad IL-17RA asociada con IL-17RC, IL-17RE o IL 17RB, que son estimuladas específicamente por IL-17A y F, IL-17C e IL-17E (IL-25), respectivamente. Al emitir señales sobre los queratinocitos, la IL-17 estimula la producción de varias citocinas (como GM-CSF, TNF, IL-6), quimiocinas (CXCL1, CXCL8) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). La IL-17 también puede aumentar la expresión de péptidos antimicrobianos (hBD-2 y LL 37) y promover la proliferación de queratinocitos. Todos estos mecanismos pueden desempeñar un papel importante en la eliminación de la infección fúngica cutánea. En la piel, el reconocimiento de hongos por PRR en células mieloides (CD, macrófagos, neutrófilos) y, probablemente, en queratinocitos y fibroblastos, desencadena la producción de citocinas como IL-23, IL-6, IL 1β e IL-21. La unión de las citocinas a sus receptores en los linfocitos desencadena selectivamente la fosforilación intracelular del transductor de señales y activador de la transcripción 3 (STAT3), la activación del factor de transcripción del receptor nuclear huérfano gamma relacionado con el receptor del ácido retinoico (RORγt) y, finalmente, conduce a la inducción del linaje Th17 o la síntesis de citocinas tipo 17 (IL-17, GM-CSF, IL-22). Cabe destacar que la IL-17A también puede activar STAT3 en los queratinocitos y amplificar la producción de IL-6. En consonancia con esto, los pacientes con mutaciones de STAT3 (síndrome de hiperinmunoglobulina E autosómica dominante) tienen una mayor susceptibilidad a la candidiasis y la dermatofitosis debido a una respuesta Th17 disminuida. Es bien sabido que la candidiasis mucocutánea crónica (CMC), un síndrome clínico recalcitrante, está asociada a varias enfermedades genéticas relacionadas con la desregulación o inhibición de la vía IL-23/IL-17. Se han descrito deficiencias en la inmunidad tipo 17 asociadas con susceptibilidad a la dermatofitosis crónica generalizada en pacientes con ATLL, poliendocrinopatía autoinmune-candidiasis ectodérmica distrofia (APECED), mutaciones de Dectin-1, mutaciones de pérdida de función en STAT3, mutaciones autosómicas de ganancia de función en STAT1 y tratamiento con anticuerpos anti-IL-17 (secukinumab). Además, el deterioro de IL-17 también se asoció con deficiencia hereditaria de CARD9 y dermatofitosis profunda (Burstein VL, 2020).

Finalmente, varios informes han descrito enfermedades invasivas graves y en potencialmente mortales (dermatofitosis profunda) asociadas con mutaciones genéticas en la molécula asociada a la inmunidad innata CARD9 (ver más adelante). Estas dermatofitosis tienen consecuencias clínicas importantes, produciendo lesiones cutáneas crónicas y difíciles de tratar. También provocan una disminución de la calidad de vida del paciente y afectan a su autoestima (Celestrino GA, 2021). Destaca también el papel de las células T reguladoras FOXP3+ en las micosis crónicas y profundas de individuos inmunocomprometidos. En los últimos años, la asociación entre ciertas inmunodeficiencias primarias y la susceptibilidad a la dermatofitosis grave, en las que se produce la respuesta inmune celular mediada por IL-17 e IFN-γ en la defensa antidermatofítica y el control de la inflamación cutánea (Burstein VL, 2020; Pandiyan P, 2022).