Inmunología Cap 43 Cortesía Dr. Carlos Acevedo. Panorama: Reconocimiento y Respuesta. Qué es la inmunología?

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1 Qué es la inmunología? Inmunología ap 43 ortesía Dr. arlos Acevedo Fernando J. Bird-Picó Departamento de Biología Recinto Universitario de Mayagüez La inmunología es el estudio de TODOS los aspectos de la defensa del cuerpo contra infección o enfermedad y de las consecuencias adversas de la respuesta inmunológica. Panorama: Reconocimiento y Respuesta Patógenos: agentes que causan enfermedades, infectan una gama amplia de animales, incluyendo a los humanos Todos los animales poseen inmunidad innata, un mecanismo de defensa que se activa de forma inmediata al ocurrir la infección En los vertebrados también encontramos inmunidad adaptativa Inmunidad innata envuelve respuestas no específicas a los patógenos consiste de barreras externas (piel, mucosa, sistema digestivo) y alguna que otra defensa interna de carácter químico o celular Inmunidad adaptativa o inmunidad adquirida, se desarrolla luego de que el organismo ha sido expuesto a agentes tales como microbios, toxinas, o substancias exógenas envuelve una respuesta específica al patógeno Dr. Fernando J. Bird-Picó

2 Figure 43.2 INNATE IMMUNITY (all animals) Recognition of traits shared by broad ranges of pathogens, using a small set of s Rapid response ADAPTIVE IMMUNITY (vertebrates only) Recognition of traits specific to particular pathogens, using a vast array of s Slower response Barrier defenses: Skin Mucous membranes Secretions Pathogens (such as bacteria, fungi, and viruses) Internal defenses: Phagocytic cells Natural killer cells Antimicrobial proteins Inflammatory response Humoral response: Antibodies defend against infection in body fluids. ell-mediated response: ytotoxic cells defend against infection in body cells. Inmunidad Innata de los Vertebrados El sistema inmunológico de los mamíferos es el que mejor se ha estudiado (y entendido) de los vertebrados Defensas innatas incluyen defensas de barrera, fagocitosis, y péptidos antimicrobiales Defensas adicionales que son únicas de los vertebrados: células asesinas naturales ( natural killer cells ), interferones, y la respuesta inflamatoria Defensas de Barrera Incluyen la piel y las membranas mucosas de los tractos respiratorios, urinarios, y reproductivos La mucosidad atrapa y permite la remoción de los microbios Muchos fluidos corporales como la saliva, mucosidad, y lágrimas pueden ser hostiles a muchos microbios El ph bajo (ácido) de la piel y el sistema digestivo (estómago) impide el crecimiento de muchas bacterias Un leucocito fagocita microbios y luego se fusiona con lisosoma para destruir esos microbios Hay diferentes tipos de céluas fagocíticas Neutrófilos fagocitan y destruyen patógenos Macrófagos se encuentran en todo el cuerpo élulas dendríticas estimulan el desarrollo de la inmunidad adaptativa Eosinófilos descargan enzimas destructivas Dr. Fernando J. Bird-Picó

3 Figure 43.7 Blood capillary Interstitial fluid Las defensas celulares innatas en los vertebrados tambien envuelven células asesinas naturales Estan circulan por todo el cuerpo y detectan células anormales Descargan sobre éstas agentes químicos que llevan a la muerte de estas células anormales, inhibiendo la propagación de células infectadas con virus o cancerosas Muchas de las defensas celulares innatas envuelven el sistema linfático Thymus Peyer s patches (small intestine) Appendix (cecum) Adenoid Tonsils Lymphatic vessels Spleen Lymph nodes Tissue cells Lymphatic vessel Lymphatic vessel Lymph node Masses of defensive cells Figure Respuestas de Inflamación La respuesta inflamatoria, como el dolor y la hinchazón, es provocada por moléculas liberadas tras lesión de infección Las células de mástil liberan histamina, que provocan el que los vasos sanguíneos se dilaten y se hagan más permeables La activación de macrófagos y neutrófilos liberan citoquinas, moléculas que mejoran la respuesta inmunológica Pus: líquido rico en leucocitos, patógenos muertos y restos celulares de los tejidos dañados, Fiebre: es una respuesta inflamatoria sistémica provocada por pirógenos liberados por los macrófagos y las toxinas del patógeno Pathogen Mast cell Signaling molecules Red Neutrophil blood cells Splinter Macrophage apillary Movement of fluid Phagocytosis Dr. Fernando J. Bird-Picó

4 En inmunidad adaptativa, los es proveen el reconocimeitno específico al patógeno La respuesta adaptativa recae en dos tipos de linfocitos (leucocitos) Linfocitos que se maduran en el timos (sobre el corazón) se llaman células T, aquellos que se maduran en la médula ósea se llaman células B Antígenos: substancias que pueden estimular una respuesta de las células B or T Exposición al patógeno activa células B y T que poseen o expresan es de antígeno específicos a partes del patógeno en cuestión Reconocimiento de Antígenos por élulas B y Anticuerpos ada de antígeno en la célula B es na molécula en forma de Y con dos cadenas pesadas idénticas y dos cadenas livianas idénticas La región constante de estas cadenas varía muy poco entre las células B, pero su región variable difieren grandemente La región variable es la que provee la especificidad al antígeno Figure 43.9 B cell antigen binding site Light chain Disulfide bridge binding site Variable onstant Transmembrane region La unión de un del antígeno de la célula de B a un antígeno es un primer paso en la activación de células B Esto da lugar a células que secretan una forma soluble de la proteína llamada un anticuerpo o inmunoglobulina (Ig) Anticuerpos secretados son similares a los es de la célula B pero carecen de regiones de transmembrana que anclan o fijan es en la membrana plasmática Los anticuerpos no matan, pero ayudan a neutralizan o eliminan toxinas y agentes patógenos en la sangre y la linfa (respuesta inmune humoral) Heavy chains Plasma membrane B cell ytoplasm of B cell Dr. Fernando J. Bird-Picó

5 Figure Antibody Reconocimiento del Antígeno por las élulas T B cell Epitope Pathogen (a) B cell antigen s and antibodies Antibody A Antibody Antibody B (b) specificity ada de células T consta de dos cadenas de polipéptidos diferentes (llamados α y β) Las puntas de la cadena forman una región variable (V); el resto es una región constante () élulas T se unen a fragmentos de antígeno sobre célula huésped Estos fragmentos de antígeno están limitados a las proteínas de la superficie celular llamadas moléculas de MH (complejo de histocompatibilidad mayor) En células infectadas, las moléculas de MH se unen y transportan fragmentos de antígeno a la superficie de la célula, un proceso denominado presentación de antígeno Es entonces que la célula T puede enlazar ambos el fragmento de antígeno y la molécula MH Esta interacción es necesaria para la respuesta inmune mediada por células T donde células de T especializadas destruyen células del huésped afectadas Figure Figure T cell antigen V V binding site Variable onstant Displayed antigen fragment MH molecule fragment Pathogen T cell T cell antigen Disulfide bridge Transmembrane region Host cell (a) recognition by a T cell Top view T cell α chain ytoplasm of T cell β chain Plasma membrane fragment MH molecule Host cell (b) A closer look at antigen presentation Dr. Fernando J. Bird-Picó

6 Proliferación de élulas B y T En el cuerpo hay algunos linfocitos con es para cualquier antígeno particular En los ganglios linfáticos, un antígeno se expone a una corriente constante de linfocitos hasta que se efectúa un apareamiento específico La unión de un linfocito maduro con un antígeno inicia eventos que activan el linfocito Una vez activado el linfocito, células B o T sufren múltiples divisiones celulares Se producen dos tipos de células : células efectoras activadas de corta vida que actúan inmediatamente contra el antígeno y células de memoria a largo plazo que pueden dar lugar a células efectoras si el mismo antígeno se encuentra otra vez Memoria Inmunológica Memoria Inmunológica es responsable de la protección de enfermedades a largo plazo, ya sea por infección previa o vacunación Las primera exposición a un antígeno específico representa la respuesta inmune primaria En la respuesta inmune secundaria, células de memoria facilitan una respuesta más rápida y eficiente Dr. Fernando J. Bird-Picó