UD 5. LA INMUNOLOGÍA A Y SUS Zona bisagra APLICACIONES Cadena pesada (H) Cadena ligera (L) adenoides amígdalas ganglios linfáticos Glúcido Glúcido timo Parte variable Parte constante Enlaces disulfuro bazo placas de Peyer (intestino delgado) apéndice médula ósea
1. CONCEPTO DE INMUNIDAD Y SISTEMA INMUNE Inmunidad: conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasión n de cualquier cuerpo extraño o y para hacer frente a la aparición n de tumores. El sistema inmune (inmunitario o inmunológico) es el responsable de conferir inmunidad. Formado por distintos componentes, que actúan an de manera coordinada y que se distribuyen gracias al sistema sanguíneo neo y linfático: - Componentes celulares: glóbulos blancos o leucocitos (linfocitos, macrófagos y granulocitos). - Moléculas solubles: anticuerpos (inmunoglobulinas), linfocinas y sistema del complemento. Los componentes celulares se forman y activan en los órganos linfoides.
Órganos Órganos linfoides linfoides Primarios Primarios Origen, Origen, desarrollo desarrollo y y maduración maduración de de las las células células del del sistema sistema inmune inmune Médula Médula ósea ósea Timo Timo Origen Origen de de las las Maduración Maduración de de células células del del los los linfocitos linfocitos T T sistema sistema inmunológico inmunológico Maduración Maduración de de los los linfocitos linfocitos B Secundarios Secundarios En En ellos ellos las las células células inmunes inmunes maduras maduras son son activadas activadas por por los los antígenos antígenos Adenoides, Adenoides, Ganglios Ganglios amígdalas amígdalas y linfáticos linfáticos placas placas de de y bazo bazo Peyer Peyer Activación Activación de de los los Activación Activación de de los los linfocitos linfocitos T T y y B linfocitos linfocitos por por los los antígenos antígenos adenoides amígdalas ganglios linfáticos timo bazo placas de Peyer (intestino delgado) apéndice médula ósea Localización n de los órganos linfoides
Podemos diferenciar dos tipos de mecanismos de defensa: - Las defensas inespecíficas o mecanismos innatos: evitan la invasión n de los patógenos. - Las defensas específicas o mecanismos adquiridos: se desarrollan para combatir a un agente patógeno determinado. Mecanismos de defensa Mecanismos Innatos Mecanismos adquiridos Mecanismos Innatos externos Mecanismos Innatos internos Barreras físicas Barreras químicas Flora autóctona Células fagocitarias : - Neutrófilo (pus) - Macrófago Células asesinas Celulares: linfocitos Moleculares: anticuerpos Interferón Complemento
2. DEFENSAS INESPECÍFICA O MECANISMOS INNATOS Evitan la invasión n del patógeno. Son de dos tipos: unas impiden la entrada del agente invasor (defensas inespecíficas externas), otras lo combaten una vez que ha penetrado (defensas inespecíficas internas). DEFENSAS INESPECÍFICAS EXTERNAS Barreras físicas: f el tejido epitelial de recubrimiento: piel y mucosas. Barreras químicas: mucus, lágrimas, l saliva, flujo vaginal, líquido l seminal, jugo gástricog strico Flora autóctona: flora bacteriana intestinal, bucal, vaginal
DEFENSAS INESPECÍFICAS INTERNAS Células asesinas naturales (Natural Killer-NK): células c linfoides que provocan la muerte de microorganismos, células c infectadas, células c tumorales y células c ajenas. Liberan perforina,, proteína que destruye la membrana de las células c atacadas. Interferón: n: proteínas que sintetizan las células c invadidas por virus. Estimulan a otras células c a fabricar sustancias antivirales (inhiben la proliferación n vírica) v o activan a las células c NK. Sistema del complemento: conjunto de proteínas sintetizadas en el hígado, h que se liberan al plasma sanguíneo. neo. Cuando se activan potencian la respuesta inflamatoria, facilitan la fagocitosis y dirigen la lisis celular. La respuesta inflamatoria: se liberan distintas sustancias por el tejido dañado ado (histamina, serotonina ), que facilitan que los vasos sanguíneos neos liberen líquidos l en los tejidos. La inflamación n provocada delimita y aísla a al patógeno o a las sustancias que éste pueda liberar. La fiebre: surge en respuesta a unas sustancias llamadas pirógenos que se derivan de muchos patógenos o que son producidas por las propias células. c Ese aumento en la temperatura corporal acelera la formación n y actividad de las células c del sistema inmunitario, e inhibe la actividad de los gérmenes.
Células responsables de la inmunidad innata Macrófago Células natural asesinas (natural killer) Neutrófilo -Fagocitosis. -Activación de los linfocitos T Citotóxicas. Fagocitosis y eliminación de microorganismos.
3. DEFENSAS ESPECÍFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS Actúan frente a un determinado patógeno. Se dan dos tipos de respuestas: la celular (linfocitos) y la humoral (anticuerpos). Nos defiende específicamente de parásitos, órganos transplantados, células c tumorales, microorganismos y de sus toxinas. Para que actúe e adecuadamente este sistema debe diferenciar bien qué componentes le son propios al organismo. Si este sistema falla aparecen enfermedades autoinmunes. En ocasiones genera respuestas a sustancias inocuas, apareciendo alergias. Antígeno: célula c o sustancia extraña a al organismo. Las células c que actúan an en la respuesta adquirida son los linfocitos y los macrófagos.
LOS LINFOCITOS Son un tipo de leucocito o glóbulo blanco. Existen dos tipos fundamentales: linfocitos T y linfocitos B. Linfocitos T. - Responsables de la inmunidad celular. - Se originan en la médula m ósea roja y se dirigen al timo donde maduran. - Cada tipo de linfocito T actúa a específicamente frente a un antígeno. - Existen distintos grupos de linfocito T: Linfocitos Tc (citotóxicos): destruyen células c infectadas y tumorales. Linfocitos Th-2 2 (helper-2, cooperadores o ayudadores de tipo 2): desencadenan la producción n de anticuerpos por los linfocitos B. Linfocitos Th-1 1 (helper-1, cooperadores o ayudadores de tipo 1): desencadenan una de las vías v de la respuesta celular. Linfocitos Ts (supresores): inhiben la respuesta inmune. Linfocitos T de hipersensibilidad retardada: en reacciones de hipersensibilidad (alergias). Linfocitos T amplificadores: aumentan la actividad de los linfocitos T y B. Linfocitos T de memoria: responsables de la memoria inmunológica. Responden rápidamente r a nuevas invasiones del antígeno.
Linfocitos B. - Responsables de la inmunidad humoral. - Se originan en la médula m ósea roja y maduran allí mismo (en aves lo hacen en la bolsa de Fabricio). Luego migran a los tejidos linfoides. - Cada tipo de linfocito B produce un tipo distinto de anticuerpo. - A lo largo de la respuesta inmune, por la acción n de los linfocitos Th-2, dan lugar a: Células plasmáticas: producen anticuerpos (respuesta humoral). Células plasmáticas de memoria: desencadenan una producción n rápida r de anticuerpos ante una nueva presentación del antígeno. LOS MACRÓFAGOS Derivadas de los monocitos. Se desplazan por los tejidos fagocitando patógenos, degradándolos y exponiendo, unidas a moléculas glicoproteicas de su membrana, moléculas o fragmentos de éstos (complejo mayor de histocompatibilidad). MHC-II De ese modo los linfocitos T reconocen la presencia de patógenos en el cuerpo. Virus Antígeno Macrófago fagocitando un virus Macrófago presentador del antígeno.
LOS ANTICUERPOS Los anticuerpos (Ac) o inmunoglobulinas son proteínas globulares que participan en la defensa frente a patógenos. Circulan por la sangre y se unen al antígeno que originó su formación. Son glucoproteínas (gamma globulinas), formadas por cuatro cadenas polipeptídicas, iguales dos a dos: dos pesadas (H) y dos ligeras (L). A las pesadas se les une una porción n glucídica. Además s cada anticuerpo está formado por una parte constante y otra variable (dependiente del anticuerpo). - La porción n variable es la responsable de la unión antígeno geno-anticuerpo. - La porción n constante tiene función n estructural. La zona bisagra, que cuenta con puentes disulfuro, permite unirse mejor al antígeno. Glúcido Parte variable Parte constante Enlaces disulfuro Zona bisagra Glúcido Cadena pesada (H) Cadena ligera (L)
LA RESPUESTA INMUNITARIA ADQUIRIDA Se dan dos tipos de respuesta: - Respuesta inmunitaria humoral: por la producción n de anticuerpos por parte de las células c plasmáticas. Los anticuerpos facilitan la fagocitosis de los antígenos por parte de los macrófagos. - Respuesta inmunitaria celular: encaminada a destruir células c infectadas y a evitar que los patógenos puedan seguir reproduciéndose en ellas. También n destruyen células c tumorales. - Ambas respuestas deben actuar coordinadamente. Humoral Objetivo: producción de anticuerpos por las células plasmáticas. Dirigida a agentes extraños, virus, por ejemplo, que salen de las células infectadas para infectar otras células. La respuesta inmunitaria Celular Dirigida a destruir a células infectadas para evitar que puedan seguir generando nuevos agentes infecciosos. También destruyen células tumorales.
LA RESPUESTA CELULAR Si un linfocito Th con un receptor (TCR) adecuado se une a un marcador presente en un macrófago que contenga un antígeno, se activa, se multiplica y diferencia en Th-1 1 y Th-2. El Th-1 1 desencadena la respuesta celular. Los linfocitos Th-1 1 liberan sustancias que activan a los macrófagos para que destruyan a las células c infectadas. Los macrófagos activados (célula enfadada) presentan gran capacidad fagocitaria.
Por otro lado los linfocitos T citotóxicos, con sus TCR, reconocen a las células c infectadas. Los linfocitos Tc actúan an produciendo sustancias que destruyen las células c infectadas (o tumorales). La mayoría a de los linfocitos Tc desaparecen, permaneciendo algunas de memoria, que actuarán n en caso de futuras entradas del patógeno (memoria inmunológica).
LA RESPUESTA HUMORAL Un linfocito B, con receptor del antígeno (BCR) adecuado, se une al antígeno, lo introduce por endocitosis, lo degrada y presenta fragmentos antigénicos. nicos. También n puede realizar la misma función n un macrófago o célula c similar. Si un linfocito Th entra en contacto con la célula c presentadora del antígeno se multiplica y diferencia en Th-1 1 y Th-2. El Th-2 2 es responsable de la respuesta humoral.
El Th-2 2 entra en contacto con un linfocito B adecuado, y genera que se transforme en célula c plasmática. La célula c plasmática genera anticuerpos, que se unen al patógeno, permitiendo que sea fagocitado por los macrófagos y otras células c fagocitarias. Posteriormente quedan algunas células B y T memoria, para facilitar una respuesta rápida r si hay una siguiente exposición (memoria inmunológica).
LA ESPECIFICIDAD ANTIGÉNICA NICA Y SELECCIÓN N CLONAL El sistema inmunitario puede distinguir dos moléculas muy similares, generando, entre otros aspectos, anticuerpos específicos para ambas. Esto es posible gracias a la multitud de combinaciones y recombinaciones que tienen lugar entre los genes de los linfocitos B responsables de formar los anticuerpos, todo ello durante el desarrollo embrionario. De tal modo que al nacer contamos con unos 100 millones de linfocitos B diferentes, con receptores de membrana distintos. Cuando un antígeno se une a uno de esos linfocitos B, éste se reproduce y genera un clon de células con la misma especificidad antigénica. nica. Teoría a de la selección clonal
LA REACCIÓN N ANTÍGENO GENO-ANTICUERPO Determinante antigénico. nico. Zona del antígeno que se une específicamente con el anticuerpo o con el receptor del linfocito. Al entrar en contacto el antígeno y el anticuerpo se unen por enlaces débiles d (Van der Waals, puentes de hidrógeno geno ) ) y se desencadena un proceso capaz de neutralizar y eliminar al antígeno. Las principales interacciones que se generan entre el anticuerpo y el antígeno son: - Precipitación: se forman agregados insolubles, lo que inactiva a los antígenos.
- Aglutinación: n: los anticuerpos se unen a antígenos situados en la superficie de células, c pudiéndose unir a antígenos de dos células c distintas, lo que hace que se originen agregados celulares e impiden que infecten células. c - Neutralización: anticuerpos presentes en la membrana celular se unen a antígenos libres e impiden que entren en las células. c - Opsonización: n: fagocitosis de aglutinados de patógenos, células infectadas o células c tumorales por los macrófagos, atraídos por la presencia de anticuerpos.
Los anticuerpos y los grupos sanguíneos neos
LA RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA Respuesta humoral primaria: - Se produce la primera vez que se entra en contacto con el antígeno. - Se da a los 7 días d de la primera infección. n. - Las células c plasmáticas producen anticuerpos IgM, en dosis moderadas hasta que cesa la infección. n. Respuesta humoral secundaria: - Se produce si se repite el ataque. - Se desencadena más m s rápidamente r (3 días). d - Las células c de memoria producen de 100 a 1000 veces más s anticuerpos del tipo IgG (en ocasiones también n IgA e IgE). - Es más m s duradera, y su declive es más m s lento.
INMUNOESTIMULACIÓN: N: VACUNAS Y SUEROS