Apuntes de INMUNOLOGÍA

Transcripción

1 Apuntes de INMUNOLOGÍA Mecanismos de defensa orgánica INESPECÍFICOS. a) Externos. 1) PIEL. Barrera física, impermeable a los gérmenes. Impide la entrada. Tiene una capa externa protectora de queratina. Gracias a las secreciones de las glándulas sudoríparas y sebáceas el ph de la piel es bajo. Esto frena el desarrollo de los microorganismos. 2) MUCOSAS. Revisten las aberturas externas y cavidades de los aparatos digestivo, respiratorio y urogenital. Epitelios muy humedecidos. Protegidos por secreciones mucosas u otras como la saliva y las lágrimas, que contienen lisozima. El ph ácido del estómago y las enzimas digestivas destruyen gran cantidad de microorganismos. La microbiota (flora bacteriana) autóctona que cubre la superficie de la piel y de las mucosas, especialmente importante en el intestino grueso, supone una barrera biológica que impide el crecimiento de potenciales patógenos por competencia o por producción de sustancias que inhiben el crecimiento. b) Internos: 1) GLÓBULOS BLANCOS (LEUCOCITOS). Algunos tipos de glóbulos blancos participan en la defensa inespecífica eliminando gérmenes mediante fagocitosis. Se conocen como FAGOCITOS y son: o los MONOCITOS (MACRÓFAGOS en los tejidos) o y los NEUTRÓFILOS. Participan en la RESPUESTA INFLAMATORIA LOCAL. Tienen la capacidad de abandonar el torrente sanguíneo (DIAPÉDESIS) y dirigirse con movimiento ameboide a los tejidos infectados. Los monocitos, una vez que abandonan los vasos sanguíneos, se convierten en MACRÓFAGOS, de gran tamaño y capacidad fagocítica. Los fagocitos engloban a los microorganismos y los digieren. 1

2 Tipos de glóbulos blancos 2) CÉLULAS CEBADAS o MASTOCITOS Son células relacionadas con los basófilos de la sangre y se encuentran sobre todo en los tejidos conjuntivos y las mucosas. Tienen abundantes gránulos en su citoplasma cargados de histamina (provoca inflamación al aumentar la permeabilidad vascular), heparina (anticoagulante) y de otras sustancias que participan en la reacción inflamatoria local. También liberan sustancias que atraen a los fagocitos. La histamina también es responsable de los síntomas de la alergia como la congestión nasal y la constricción bronquial (asma). La liberación masiva del contenido de los gránulos de los mastocitos puede producir una respuesta inflamatoria sistémica, que es un proceso inflamatorio inespecífico que se desencadena frente a diferentes mecanismos de daño a los tejidos. A veces en las reacciones alérgicas pueden provocar un shock anafiláctico. 3) COMPLEMENTO. El sistema del complemento está formado por unas 25 proteínas (C1, C2, C3, etc.) que viajan por la sangre y, en ausencia de antígeno, están inactivas. Las proteínas del complemento entran en acción por un mecanismo de activación secuencial en cascada. La activación del complemento se puede iniciar de dos formas: o Por anticuerpos que recubren la superficie de los microorganismos (vía clásica). Forma parte de la respuesta inmunitaria adaptativa (adquirida o específica). o Directamente por antígenos que se encuentran en la superficie de los microorganismos patógenos, sin la participación de anticuerpos (vía alternativa). Forma parte de la respuesta inmunitaria innata (inespecífica). 2

3 La activación del complemento tiene como resultado la destrucción del patógeno mediante: o Actúa sobre los mastocitos para que liberen sustancias mediadoras de la inflamación (como la histamina) que aumenta la permeabilidad vascular facilitando la llegada de los fagocitos. o Opsonización de los patógenos. Los recubren para facilitar su reconocimiento por los fagocitos. o Forman poros (complejos de ataque a la membrana, MAC) que conducen a la lisis celular. 4) INTERFERÓN. Los interferones (IFN) son una familia de unos 20 polipéptidos llamados así porque interfieren con la infección vírica. Las células infectadas por virus producen interferones que liberan al exterior y protegen a las células vecinas que aún no han sido infectadas. Impiden la replicación del virus dentro de la célula además de favorecer la destrucción de las células ya infectadas. Cuando una célula responde a la acción del IFN se vuelve resistente a la infección vírica. 3

4 Además algunos IFN poseen actividad antitumoral. Activan a los macrófagos y a los linfocitos NK (natural killer) para que destruyan las células tumorales. Mecanismos de defensa orgánica ESPECÍFICOS: EL SISTEMA INMUNE. CONCEPTO DE ANTÍGENO (ver más adelante el concepto de ANTICUERPO). Los antígenos son moléculas extrañas al organismo, que se unen a anticuerpos específicos, uno para cada uno de ellos. No son células completas, ni virus completos. Son sólo fragmentos de las moléculas externas de virus o moléculas externas de células extrañas (como por ejemplo una bacteria o una célula tumoral). También pueden ser toxinas liberadas por células extrañas. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA RESPUESTA INMUNE. Se denomina defensa específica a los mecanismos que se desencadenan cuando un determinado antígeno, y no otro, ha penetrado en el interior del organismo. Esta respuesta inmune presenta las siguientes características: Especificidad Sólo actuarán aquellas células activadas por el antígeno que penetró en el organismo, y no otras. Además, esas células sólo actúan sobre antígenos externos, no sobre células propias. Reconocimiento de lo propio/ no propio Las células del sistema inmune sólo actúan sobre antígenos externos, no sobre células propias. Diversidad Al existir un gran número de antígenos debe existir una gran cantidad de receptores antigénicos en las células que desencadenan la respuesta inmune. Memoria inmunológica Es la capacidad que tiene el sistema inmune para producir una respuesta rápida, eficaz y duradera frente a un antígeno que sea presentado por segunda vez. 4

5 El organismo posee dos tipos de respuesta específica: la inmunidad celular y la inmunidad humoral. La inmunidad celular es la respuesta específica en la que intervienen los linfocitos T en la destrucción de los agentes patógenos. Los linfocitos T atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas. Los linfocitos T se originan en la MÉDULA ÓSEA ROJA y maduran en el TIMO En la respuesta específica humoral las células no atacan directamente a los antígenos. Son las proteínas llamadas anticuerpos, liberadas por las células plasmáticas (linfocitos B), las que actúan contra los antígenos. Los linfocitos B se originan y maduran en la MÉDULA ÓSEA ROJA. Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patógenos extracelulares o toxinas bacterianas. Los linfocitos B son activados por los linfocitos T colaboradores (helper). Al activarse, los linfocitos B proliferan, apareciendo células de memoria y células plasmáticas. Las células plasmáticas liberarán el anticuerpo específico, que provocará la opsonización del antígeno y la fijación del sistema del complemento. LAS CÉLULAS QUE INTERVIENEN EN LA RESPUESTA INMUNE 5

6 CONCEPTO DE ANTICUERPO. Los anticuerpos, llamados también inmunoglobulinas, son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas formadas a partir de los linfocitos B en respuesta a un antígeno. Se unen específicamente al antígeno que indujo su formación. Se encuentran en la sangre, la linfa, las secreciones (saliva, mucus, leche) y en la membrana de los linfocitos B. ESTRUCTURA DE UN ANTICUERPO. 6

7 TIPOS DE REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO En la reacción antígeno-anticuerpo el determinante antigénico del antígeno (epítopo) se une a la porción variable de un anticuerpo (parátopo) de forma específica, como lo hace una llave a una cerradura. La unión no es covalente; son uniones débiles, reversibles (Van der Waals, hidrofóbicas, iónicas). El resultado final consiste en que los complejos antígeno-anticuerpo sean fagocitados. Los tipos de reacción antígenoanticuerpo son: PRECIPITACIÓN y AGLUTINACIÓN Los anticuerpos se unen a toxinas o a patógenos formando complejos insolubles que precipitan. Precipitación cuando se trata de toxinas solubles y aglutinación cuando se trata de células o partículas insolubles. NEUTRALIZACIÓN Los anticuerpos se unen a los antígenos neutralizando sus efectos tóxicos o impidiendo que infecten a las células. OPSONIZACIÓN Los anticuerpos se fijan en la superficie de los microrganismos, marcándolos para que los fagocitos los localicen mejor y los fagociten. 7

8 MEMORIA INMUNOLÓGICA: RESPUESTA INMUNE PRIMARIA Y SECUNDARIA. La respuesta inmune se produce cuando un antígeno penetra en el organismo. Tiene lugar mediante la producción de anticuerpos específicos y células con el fin de neutralizar al invasor. Tras el primer contacto con el agente patógeno, el organismo recuerda, de forma que, en contactos sucesivos, la respuesta inmune es más intensa y rápida, llegando incluso a impedir que vuelva a manifestarse la enfermedad. Esto es lo que se conoce como memoria inmunológica. Respuesta inmune primaria. Se desencadena tras el primer contacto con el antígeno. En ella se producen linfocitos llamados células de memoria, responsables de la memoria inmune. Tiene 3 fases: Fase de latencia Fase logarítmica. Aumenta la producción de anticuerpos. Fase de declinación Respuesta inmune secundaria. En el segundo contacto con el antígeno. La fase de latencia es mucho más corta. Los LINFOCITOS DE MEMORIA reconocen al antígeno y proliferan a gran velocidad. Además de ser más rápida es más intensa (mayor producción de anticuerpos). El antígeno es eliminado sin llegar a producir síntomas de la enfermedad. La memoria inmune aumenta con los años a medida que se establecen nuevos contactos con patógenos. 8

9 RESPUESTA INMUNE CELULAR: MACRÓFAGOS Y LINFOCITOS T. Los MACRÓFAGOS, además de actuar como fagocitos en la defensa inespecífica, también participan en la respuesta inmune específica actuando como células presentadoras del antígeno (APC). Tras la digestión intracelular, pequeños péptidos de las proteínas externas del patógeno son expuestos en la superficie de la membrana del macrófago unidos a las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC*). Este macrófago activado se moviliza por el torrente sanguíneo hasta ser reconocido por receptores específicos de membrana de los LINFOCITOS T, a los que activará. *Nota: el MHC está formado por un conjunto de proteínas con gran variabilidad entre los individuos que permite distinguir lo propio de lo extraño. Son responsables del rechazo en los trasplantes. 9

10 INMUNIZACIÓN. Es el proceso que tiene como finalidad aumentar la eficacia de la respuesta inmunitaria frente a las infecciones. Varios tipos. Inmunidad natural activa. El propio organismo mediante su sistema inmunitario fabrica anticuerpos contra la presencia de un microrganismo patógeno, que ha penetrado en el organismo de forma natural. Inmunidad natural pasiva. La inmunidad pasiva materna es un tipo de inmunidad pasiva adquirida de manera natural, y se refiere a la inmunidad transmitida por medio de anticuerpos a un feto por su madre durante el embarazo. Los anticuerpos maternos se pasan a través de la placenta al feto. La inmunidad pasiva también se proporciona a través de la transferencia de anticuerpos que se encuentran en la leche materna que se transfieren al aparato digestivo del bebé, protegiéndole contra infecciones bacterianas, hasta que el recién nacido puede sintetizar sus propios anticuerpos. Inmunidad artificial activa. El propio organismo mediante su sistema inmunitario fabrica anticuerpos contra la presencia de un antígeno que ha sido introducido en el organismo en forma de VACUNA. La vacuna provoca una respuesta inmune primaria. La vacuna contiene antígenos contra los que reacciona el sistema inmune. Estos antígenos inducen a la formación de sus anticuerpos correspondientes, que activarán a los linfocitos T y B, creando las "células de memoria". Si el antígeno vuelve a presentarse, el organismo está preparado para actuar sobre el patógeno de forma rápida y selectiva, impidiendo su propagación. En la actualidad se utilizan varios tipos de vacunas: Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que pierda virulencia. Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural aparecen bacterias o virus que no son capaces de producir una determinada enfermedad, pero disparan la respuesta inmune. Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus): para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos físicos (alta temperatura, luz ultravioleta, radiaciones, etc.) Vacunas de antígenos purificados: se utilizan técnicas de ingeniería genética, obteniéndose generalmente una proteína. Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la vacuna contra la hepatitis B. Inmunidad artificial pasiva. Es una inmunización a corto plazo inducida por la transferencia de anticuerpos en forma de SUERO. Antes los anticuerpos se obtenían de animales domésticos. En la actualidad se utilizan imunoglobulinas humanas. Este tipo de sueros se utilizan para inmunizar contra el tétanos, la difteria, la hepatitis (A y B), etc. 10

11 ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNE. 1) HIPERSENSIBILIDAD Y ALERGIA. La hipersensibilidad es una disfunción del sistema inmune, debido a que se produce una respuesta inmune frente a una sustancia prácticamente inocua, como puede ser el polen, las heces de los ácaros del polvo, la fresa, el melón, etc. Las sustancias frente a las que se produce la respuesta reciben el nombre de alérgenos, y la reacción que se desata se conoce como alergia o hipersensibilidad. El proceso alérgico se desencadena con una primera exposición al alérgeno. Los macrófagos lo degradan y lo presentan en sus membranas a los linfocitos. Éstos producen inmunoglobulinas E, con lo que se produce la memoria inmunológica. Una segunda exposición al alérgeno puede provocar una hipersensibilidad inmediata (fase aguda) y una hipersensibilidad retardada (fase retardada o celular). En la hipersensibilidad inmediata o de tipo I (lo que conocemos como ALERGIA), la inmunoglobulina E sintetizada contra el alérgeno se une a éste, activándose los MASTOCITOS y BASÓFILOS, que liberan mediadores químicos (histamina, serotonina, heparina, etc.) responsables de la respuesta inflamatoria. La sensibilidad inmediata de gran intensidad recibe el nombre de choque o shock anafiláctico. Consiste en una reacción inmunitaria generalizada del organismo en la que los mastocitos liberan de golpe sus gránulos, constituyendo una de las complicaciones más graves y potencialmente mortales. La hipersensibilidad retardada (por ejemplo dermatitis de contacto con metales, látex ) se denomina así porque aparece varias horas, incluso días, después. Es producida por linfocitos T, que liberan sustancias que atraen a los macrófagos al tejido afectado, causando inflamación y daño en los tejidos. El tratamiento normal a la hipersensibilidad se realiza con antihistamínicos. En los casos graves de shock anafiláctico, la solución consiste en la inyección intravenosa de adrenalina. 11

12 2) INMUNODEFICIENCIAS. Inmunodeficiencia primaria o congénita: se produce por una alteración genética que lleva a la producción defectuosa de linfocitos T, linfocitos B, o ambos. Inmunodeficiencia secundaria o adquirida: aparece a lo largo de la vida del individuo como consecuencia de infecciones víricas (SIDA), lesiones graves que supongan una pérdida de proteínas, malnutrición, enfermedades que afecten al sistema inmune (leucemia) o derivadas de tratamientos médicos (trasplantes). VIH/SIDA. El virus de inmunodeficiencia humana (VIH) es el virus que causa el SIDA. Cuando una persona se infecta con VIH, el virus ataca y debilita al sistema inmunitario. A medida que el sistema inmunitario se debilita, la persona está en riesgo de contraer infecciones y cánceres que pueden ser mortales. Cuando esto sucede, la enfermedad se llama SIDA. Una vez que una persona tiene el virus, este permanece dentro del cuerpo de por vida. La infección se desarrolla en dos fases: la fase asintomática en la que el virus se encuentra en su ciclo lisogénico, integrado en el genoma de los linfocitos, y la fase de SIDA en la que el virus entra en ciclo lítico, manifestando los síntomas de la infección. Transmisión. El virus se propaga de una persona a otra de cualquiera de las siguientes maneras: A través del contacto sexual. Es la vía de contagio más frecuente. Se produce cuando el semen o los fluidos vaginales entran en contacto con la sangre, debido a pequeñas lesiones producidas en las mucosas durante la penetración. A través de la sangre -- por transfusiones de sangre (ahora muy infrecuente) o, más a menudo, por compartir agujas. De la madre al hijo -- una mujer embarazada puede transmitirle el virus a su feto a través de la circulación sanguínea compartida, o una madre lactante puede pasárselo a su bebé por medio de la leche materna. 12

13 Estructura del VIH. El virus VIH es un retrovirus con 2 moléculas de ARN monocatenario. Entre las enzimas del virus se encuentra la TRANSCRIPTASA INVERSA o RETROTRANSCRIPTASA, que copia el ARN monocatenario del virus a ADN. Modo de acción y ciclo del VIH. El VIH infecta a los linfocitos T colaboradores (helper). 13