Inmunidad 2013

INMUNOLOGÍA Respuesta de los organismos a sustancias extrañas a ellos

• Hay diferencias entre las especies y entre los individuos de la misma especie

• Molecularmente cada individuo es un ser único e irrepetible.

• El conjunto de estas moléculas exclusivas marca la identidad biológica y constituye el conjunto de antígenos identificadores de un individuo.

COMPONENTESANTIGENOS: Moléculas identificadas como ajenas y

capaces de desarrollar una respuesta inmunitaria específica

• La zona activa del antígeno se llama epítopo o determinante antigénico

• Pueden ser – moléculas grandes:

• Proteínas libres o unidas a glúcidos o a lípidos;

• polisacáridos complejos– moléculas pequeñas: haptenos. P.ej

penicilina, oligopéptidos y oligosacáridos

• O también:– Moléculas libres– Moléculas que forman parte de

estructuras celulares

SISTEMA INMUNITARIO

• Órganos linfoides lugares donde se generan, acumulan e interaccionan las células del sistema inmunitario

• Células: Leucocitos ( serie mieloide y linfoide) en sangre, linfa, ganglios linfáticos, espacios intercelulares

• Moléculas especificas de acción inmunitaria: anticuerpos

DEFENSAS INTERNASInespecíficas

Inflamación Calor, enrojecimiento, dolor

1. Estimulo: Microorganismo, sustancia tóxica o traumatismo2. Liberación de sustancias mediadoras que actúan sobre los

capilares de la zona afectada3. Efectos

Factor de estimulación de la leucocitosisLeucotrienos: factor quimiotáxico y de permeabilidadHistamina y bradiquinina: vasodilatadores y activación dolorProstaglandinas: vasodilatación, activación fagocitos y dolorComponentes del complemento

•Aumento de leucocitos• vasodilatación•Aumento de permeabilidad: salida de anticuerpos, complemento, fibrinógeno y fagocitos (diapédesis)•Activación de fagocitos•Quimiotactismo


Inflamación Leucocitos actividad fagocítica y Desgranulación: Fagocitos y Neutrofilos

Se forman en la medula ósea Movimiento ameboideDe la serie mieloide

Se forman en la medula ósea Movimiento ameboideDe la serie mieloide

ACCIONES DE LOS FAGOCITOS

•Activados por los mediadores de la inflamación

•Mas fácil si hay opsonización

•Emisión de seudópodos, formación de fagolisosoma,liberación de restos

•Desgranulación (eosinófilos)

•Liberación de Histamina como mediador de inflamación

•Liberación de sustancias pirógenas que provocan fiebre

DEFENSAS INTERNASInespecíficas Inflamación Leucocitos

El complemento Proteínas que Complementan y potencian la acción de los anticuerpos

•De rápida acción una vez activado•Son mediadores de la inflamación•Opsonización de células extrañas•Lisis de células extrañas


Inflamación Leucocitos El complemento

Interferón “interfiere” en la replicación

de los virus

Sintetizado en células infectadas por virusActiva la síntesis de proteínas antivíricas AVPActiva células capaces de reconocer células infectadas, células NKActivan macrófagosActivan linfocitos B para la síntesis de anticuerposActivan síntesis de anticuerpos y linfoquinas (Moléculas reguladoras)

Sintetizado en células infectadas por virusActiva la síntesis de proteínas antivíricas AVPActiva células capaces de reconocer células infectadas, células NKActivan macrófagosActivan linfocitos B para la síntesis de anticuerposActivan síntesis de anticuerpos y linfoquinas (Moléculas reguladoras)

INMUNIDAD ADAPTATIVA

1. Identificación del antígeno extraño: Acoplamiento espacial de moléculas Mediante anticuerpos de la membrana de linfocitos B

Mediante receptores de antígenos en linfocitos T (TCR)

Reconocimiento Directo

Reconocimiento Indirecto: Mediante células presentadoras de antígenos" que han digerido y sitúan los antígenos en la superficie celular

2. Activación de linfocitos que se dividen activamente una vez que han reconocido al antígeno

3. Respuesta inmunitaria

Linfocito B Células plasmáticas Producción de anticuerpos (Inmunidad Humoral)

Linfocitos T Destrucción de células diana (portadoras de antígenos) (Inmunidad Celular)

MECANISMO DE INMUNIDAD ESPECIFICA

INMUNIDAD HUMORAL

INMUNIDAD HUMORAL A cargo de linfocitos B

LINFOCITOS B son células inmunocompetentes

Capaces de sintetizar moléculas especificas contra los antígenos, anticuerpos

Se generan en la médula ósea

Síntesis muy variada de anticuerpos

Genéticamente diferentes por reordenamiento genético

Fragmentos de ADN de cromosomas 2, 14 y 22 presentan reagrupamiento de fragmentos

ANTICUERPOS (Inmunoglobulinas, Gammaglobulinas)

Estructura: Proteína + Glúcido

2 cadenas pesadas, 2 cadenas ligeras

Unión por puentes disulfuros

Región constante: Zona de unión a las membranas. Extremo ácido de la cadena

Región variable:Extremo amino de las cadenas.Se llama “paratopo” y es la zona que se une de manera especifica con el determinante antigénico o epítopo

Puede ser monómero, dímero o pentámero

Tipos de anticuerpos:

IgG, IgA, IgM, IgD, IgE

Existe una gran variedad de anticuerpos, tantos como antígenos. Esta gran variedad se obtiene como consecuencia de la reordenación y la mutación de los genes que codifican la región V.

Reordenación, o recombinación somática

Diversidad combinatorial.

mutación, o hipermutación somática,

Tipos de inmunoglobulinas

Los isótopos de inmunoglobulina que aparecen en la especie humana son las inmunoglobulinas A, D, E, G y M

Inmunoglobulina G: Es la más abundante (80% del total de inmunoglobulinas). Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del microorganismo. Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en la leche materna. Por ello, es responsable de la inmunidad fetal y la del recién nacido.

Inmunoglobulina A: corresponde al 13% del total de inmunoglobulinas. Se encuentra específicamente en secreciones serosas y mucosas, como son la leche o las lágrimas. Actúa protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Genera, junto con la inmunoglobulina G, la inmunidad al recién nacido, al encontrarse en la leche.

Inmunoglobulina M: representa el 6% del total de inmunoglobulina. Aparece en los linfocitos B naïve unida a su membrana plasmática. Se manifiesta en la respuesta primaria activando el sistema del complemento.

Inmunoglobulina D: aparece en muy baja concentración (1%). Son las primeras inmunoglobulinas sintetizadas por los linfocitos B naïve. Su función puede estar relacionada con la activación de estas células. Su estructura es similar a la estructura de la inmunoglobulina G, aunque varía en la posición de los restos glucosídicos de las cadenas proteicas.

Inmunoglobulina E: se encuentra en concentraciones muy bajas en el suero y secreciones al exterior (0'002%). Sin embargo, su concentración aumenta en los procesos alérgicos.

Funciones de las inmunoglobulinas

La principal función de los anticuerpos consiste en reconocer y unirse al antígeno, para la destrucción de éste. Para conseguir este fin, el dominio constante de la inmunoglobulina puede activar los siguientes mecanismos:

Activación del sistema del complemento, que termina con la lisis del microorganismo.

Opsonización de los microorganismos. Los anticuerpos se unen al antígeno, presentándolo a un macrófago para su destrucción.

Precipitación de toxinas disueltas en el plasma. Así, son fácilmente destruidas por los macrófagos.

Aglutinación de antígenos en una determinada zona, facilitando la acción de los fagocitos y los linfocitos.

Activación de linfocitos.

La reacción antígeno-anticuerpo

En este caso el antígeno se encuentra disuelto, y al unirse los anticuerpos a los antígenos se forman unos macrocomplejos moleculares, formándose como una red tridimensional que debido a su tamaño precipita.

En las reacciones de aglutinación, un anticuerpo puede unirse a la vez a dos antígenos, asimismo cada antígeno puede unirse a varios anticuerpos y formar un entramado de complejos antígeno-anticuerpo.

Si el antígeno es una sustancia tóxica, la unión con el anticuerpo provoca su neutralización, de modo que no puede ejercer su efecto tóxico.

El anticuerpo puede recubrir al antígeno para que sea reconocido por los fagocitos, esta reacción se llama opsonización , y es como si los antígenos fueran más "sabrosos" para ser fagocitados.

Ig G: Es la más abundante (80% del total de inmunoglobulinas). Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del microorganismo.

IgM: representa el 6% del total de inmunoglobulina. Aparece en los linfocitos B naïve unida a su membrana plasmática

INMUNIDAD CELULAR

Inmunidad mediada por Linfocitos T Se diferencian en el Timo

Hay dos tipos:

T4 (Prot CD4)

• TH Cooperadores: Estimulan a otros linfocitos

• TD Estimulan macrofagos

T8 (Prot CD8)

• TC Citotóxicos: Destruyen células diana

• TS Supresores: Evitan respuesta excesiva

Identifican de una manera simultánea: Autoantígeno + antígeno

INMUNIDAD CELULAR Linfocitos T y Linfocitos no B- no T

•Destrucción de células identificadas como extrañas. (Trasplantes)

• Destrucción de células tumorales

• Destrucción de células infectadas por virus o por bacterias

La inmunidad celular no produce anticuerpos

Los linfocitos T no reconocen antígenos libres

Autoantígeno Clase I Cualquier célula nucleada T8

Autoantígeno Clase II Célula Presentadora (macrófago) T4

AUTOANTÍGENO: Proteína codificada por el COMPLEJO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD (MHC) Región del genoma situada en el cromosoma 6

Modo de Acción

Liberación de Interleucinas

Los TS disminuyen la respuesta del sistema inmunitario

FUNCIONES DE LOS LINFOCITOS T CITOTOXICIDAD Perforinas

CITOTOXICIDAD: Linf T8c LISIS CELULAR

Endonucleasas

REGULACIÓN

Linf T4H Cooperadores Activan

REGULACIÓN

Linf T8S Supresores Inactivan

TOLERANCIA INMUNE Capacidad del sistema inmunitario para reconocer los antígenos propios y no rechazarlos. Imprescindible para evitar la autodestrucción

Primera selección positiva: En el proceso de diferenciación de las células T, en el Timo, son seleccionadas SOLO aquellas capaces de reconocer al autoantígeno propio

Segunda selección negativa son eliminados aquellos linfocitos que se unen a autoantigenos + antígenos propios

Un mecanismo similar se realizaría en la maduración de los linfocitos B, para no producir anticuerpos que interaccionen con los antígenos propios

•Destrucción de células identificadas como extrañas. (Trasplantes)

• Destrucción de células tumorales

• Destrucción de células infectadas por virus o por bacterias

La inmunidad celular no produce anticuerpos

Los linfocitos T no reconocen antígenos libres

Inmunidad mediada por Linfocitos T Se diferencian en el Timo

Hay dos tipos:

T4 (Prot CD4)

• TH Cooperadores: Estimulan a otros linfocitos

• TD Estimulan macrofagos

T8 (Prot CD8)

• TC Citotóxicos: Destruyen células diana

• TS Supresores: Evitan respuesta excesiva

Identifican de una manera simultánea: Autoantígeno + antígeno

INMUNIDAD NATURAL: Obtenida por procesos naturales

Inmunidad natural pasiva: transferencia de anticuerpos de la madre al hijo por la placenta y la leche

Inmunidad natural activa: Después de superar una enfermedad infecciosa

INMUNIDAD ARTIFICIAL: Estimulación del sistema inmunitario mediante técnicas médicas: PROCESOS DE INMUNIZACIÓN

1. INMUNIZACION PASIVA: Introducción en el organismo de anticuerpos sintetizados por otro individuo

ü Sueros de anticuerpos específicos

ü Gammaglobulinas mezclas de distintos anticuerpos

2. INMUNIZACION ACTIVA. VACUNACION: Inoculación de antígenos para que el organismo sintetice los anticuerpos específicos

TIPOS

Atenuadas: Contienen microorganismos vivos pero atenuados Polio, sarampión, rubéola

Inactivadas: Contienen microorganismos muertos Rabia, tifus, tosferina, difteria

Acelulares: Contienen partes o productos de los microorganismos Tétanos (toxinas) Hepatitis B y Meningitis meningocócica

Protección inmediata

Duración limitada

TIPOS DE INMUNIDAD

ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNITARIO

1) DEFICIENCIAS: Acción inmunitaria insuficiente

2) HIPERSENSIBILIDAD: Acción inmunitaria excesiva

3) ENFERMEDADES AUTOINMUNITARIAS: Incapacidad de reconocimiento de antígenos propios


a) Inmunodeficiencia congénita. Puede afectar a defensas inespecíficas o específicas

b) Inmunodeficiencia adquirida SIDA




a) De tipo I: Reacción alérgica. El antigeno se llama alergeno

b) De tipo II: Citotóxica. Los antígenos están situados en células propias. Enfermedades autoinmunitarias

c) De tipo III: Los antígenos están libres. Los macrófagos no destruyen los complejos antigeno-anticuerpo. Respuesta inflamatoria. Enfermedades autoinmunitarias (lupus, artritis)

d) De tipo IV: Retardada. El antigeno provoca el desarrollo de un clon especifico de Linf TD En una segunda exposición se activan los macrófagos responsables de los procesos de inflamación. Dermatitis de contacto


2) HIPERSENSIBILIDAD: Acción inmunitaria excesiva a) De tipo I: Reacción alérgica El antigeno se llama alergeno



a) De tipo I: Reacción alérgica

b) De tipo II: Citotóxica. Los antígenos están situados en células. Enfermedades autoinmunitarias

ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNITARIO2) HIPERSENSIBILIDAD: Acción inmunitaria excesiva


b) De tipo II: Citotóxica. Los antígenos están situados en células. Enfermedades auto inmunitarias

c) De tipo III: Los antígenos están libres. Los macrófagos no destruyen los complejos antigeno-anticuerpo. Enfermedades auto inmunitarias (lupus, artritis)




b) De tipo II: Citotóxica. Los antígenos están situados en células. Enfermedades autoinmunitarias

c) De tipo III: Mediada por complejos. Los antígenos están libres. Los macrófagos no destruyen los complejos antigeno-anticuerpo. Enfermedades autoinmunitarias (lupus, artritis)





3) ENFERMEDADES AUTOINMUNITARIAS: Incapacidad de reconocimiento de antígenos propios y se realiza un proceso de autodestrucción (Lupus eritematoso, artritis reumatoide, esclerosis múltiple)

Causas:

. Cambios en los autoantígenos

. Aparición de antígenos semejantes a los autoantígenos

Algunas enfermedades autoinmunes son producidas por procesos de hipersensibilidad

TRASPLANTESTransferencia de tejidos o células vivas de un donante a un receptor con el objetivo de mantener la integridad funcional del tejido trasplantado dentro del receptor

Órganos que se trasplantan: Riñón, corazón, hígado, páncreas, cornea, medula ósea, piel

Las tasas se supervivencia mejoran gracias a:

• La disponibilidad de nuevos inmunodepresores mas selectivos

• El perfeccionamiento de las pruebas de tipificación de histocompatibilidad

• El perfeccionamiento de las técnicas quirúrgicas

• Mejor selección de pacientes

• Intervención en etapas iniciales de la enfermedad

• Detección precoz y precisa del rechazo

• Mejor comprensión del proceso de rechazo

Clasificación de los trasplantes:

Se clasifican según el sitio del trasplante y según la relación genética entre donante y receptor

Trasplante ortotrópico: el órgano es transferido a un sitio del receptor anatómicamente normal

Trasplante heterotrópico: el órgano es transferido a un espacio anatómicamente anormal

Autotrasplante: transferencia de tejido desde una localización a otra del mismo individuo

Isotrasplante: entre gemelos idénticos

Alotrasplante: entre miembros genéticamente diferentes de la misma especie

Xenotrasplante: trasplantes entre diferentes especies

El rechazo lo provocan los auto antígenos de las células del órgano implantado.

Los autoantígenos son glucoproteinas específicas de cada individuo codificadas por una región del genoma que se denomina COMPLEJO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD (MHC)

Hay 3 loci para los autoantígenos de la clase I y otros tres loci para los de la clase II, Cada loci puede estar ocupado por múltiples alelos , en general codominantes, por tanto las posibilidades de autoantígenos es muy amplia.

El conjunto de antígenos de histocompatibilidad humana se llaman SISTEMA HLA y constituyen junto con los antígenos de los grupos sanguíneos los antígenos mas importantes a controlar en los

procesos de trasplantes

Tratamiento del rechazo:Tratamiento con inmunodepresores que actúan sobre los macrófagos

Tratamiento con ciclosporina que bloquea los receptores de las interleucinas

Tratamiento con anticuerpos selectivos

Rechazo inmunológicoAntes de realizar el trasplante hay que verificar la histocompatibilidad entre donante y receptor

Destrucción del tejido poco después del trasplante por respuesta inespecífica, por ataque humoral y ataque de los linfocitos TC

El rechazo puede ser una respuesta rápida o retardada

GRUPOS SANGUÍNEOS: A, B, AB, OEn 1900 Karl Landsteiner descubrió las causas de las crisis en las trasfusiones

El factor Rh es un sistema de grupos sanguíneos basado en la presencia o ausencia de una proteína D en la superficie de los glóbulos rojos

Rh+ Si tienen la proteína D Rh- No tienen la proteína D

Grupo Antígenos sobre glóbulos rojos

Anticuerpos en plasma

Puede donar a Puede recibir de

A A Anti - B A, AB O, A

B B Anti - A B, AB O, B

AB AB Ninguno AB O, A, B, AB

O NINGUNO

Anti – A y Anti - B

O, A, B, AB

O

BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA

• SANZ ESTEBAN;M; SERRANO BARRERO,S;TORRALBA REDONDO,B.: “Biología 2º Bto”. Proyecto Exedra. Ed. Oxford, 2003

• ALBERTS, B; BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K., y WATSON,J.D.: "Biología molecular de la célula". Omega, Barcelona, 1986

• AVERS, C.J.: "Biología celular". Grupo Editorial Iberoamérica, México, 1991.• DARNELL,J.; LODISH, H., y BALTIMORE, D.: "Biología celular y molecular". 2.ª ed. Omega, Barcelona, 1993.• GAVILONDO-COWLEY, J. V.: "Anticuerpos monoclonales de segunda generación". Investigación y ciencia 169: 72-79,

1990• SCHALCHLI,L.: “El Sistema Inmunitario” Revista Mundo Científico nº 238• LECLERC,C.: “Vacunas como tratamiento” Revista Mundo Científico nº 247• LUKE A. J. O’NEILL.: “EL SISTEMA INMUNITARIO DE ALERTA PRECOZ” Revista Investigación y Ciencia, marzo 2005

Para la elaboración de imágenes • SANZ ESTEBAN;M; SERRANO BARRERO,S;TORRALBA REDONDO,B.: “Biología 2º Bto”. Proyecto Exedra. Ed. Oxford,

2003

• SANZ ESTEBAN;M; SERRANO BARRERO,S;TORRALBA REDONDO,B.: “Biología 2º Bto”. Proyecto Exedra. Ed. Oxford, 2003

• ALBERTS, B; BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K., y WATSON,J.D.: "Biología molecular de la célula". Omega, Barcelona, 1986

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1990• SCHALCHLI,L.: “El Sistema Inmunitario” Revista Mundo Científico nº 238• LECLERC,C.: “Vacunas como tratamiento” Revista Mundo Científico nº 247• LUKE A. J. O’NEILL.: “EL SISTEMA INMUNITARIO DE ALERTA PRECOZ” Revista Investigación y Ciencia, marzo 2005

Para la elaboración de imágenes • SANZ ESTEBAN;M; SERRANO BARRERO,S;TORRALBA REDONDO,B.: “Biología 2º Bto”. Proyecto Exedra. Ed. Oxford,

2003



a) De tipo I: Reacción alérgica. El antigeno se llama alergeno

b) De tipo II: Citotóxica. Los antígenos están situados en células propias. Enfermedades autoinmunitarias

c) De tipo III: Los antígenos están libres. Los macrófagos no destruyen los complejos antigeno-anticuerpo. Respuesta inflamatoria. Enfermedades autoinmunitarias (lupus, artritis)



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