Inmunidad Captulo 39 Avances Iniciales Edward Jenner 1796

Inmunidad Capítulo 39

Avances Iniciales • Edward Jenner- 1796, desarrolló una vacuna contra la viruela • Pasteur- demostró que calentar puede matar microorganismos en alimentos y bebidas • Koch- 1870’s relacionó un microorganismo con una enfermedad específica (antrax)

Tres Líneas de Defensa contra Patógenos Agentes patógenos- virus, bacterias, hongos, protozoos, y gusanos parásitos que causan enfermedades Líneas de defensa: • Barreras en superficies del cuerpo • Respuestas no específicas • Respuestas inmunes

Barreras en Superficie del Cuerpo • Piel intacta – Hongo que causa “Pie de atleta” • Químicos, ej. enzimas lisozimas en pulmones, saliva, lágrimas – Digieren paredes celulares de bacterias – Pulmones también tienen cilios- atrapan patógenos

Barreras en Superficie del Cuerpo • Flora bacteriana normal – Bacterias en intestino (Escherichia coli) – Bacterias en vagina (Lactobacillus)- mantienen p. H bajo • Efecto de limpieza de lágrimas, saliva, micción (bajo p. H) y diarrea

Respuestas No Específicas • Inflamación • Nódulos linfáticos atrapan y destruyen patógenos • Células asesinas naturales atacan una variedad de objetivos

Sistema de Complemento • ~ 20 tipos de proteínas plasmáticas que toman parte en respuestas específicas y no específicas • Activación de una proteína plasmática desencadena una cascada de reacciones que activa otras • Forman complejos de ataque- se insertan en membrana plasmática de patógeno e inician lisis- rompimiento de membrana plasmática

Complejos de Ataque antibody lipid bilayer of pathogen activated complement bacterial pathogen Activation Cascade Reactions Formation of Attack Complexes Lysis of Target

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Inflamación Aguda • Participan: neutrófilos, eosinófilos, basófilos y mastocitos • Respuesta no específica a invasión extraña, daño de tejido, o ambas • Destruye invasores, remueve desechos, y prepara área para sanación • Ocurre enrojecimiento, calentamiento, inflamación, y dolor

Inflamación 1. 2. 3. 4. 5. Bacteria invade un tejido Mastocitos en tejido liberan histamina- capilares se dilatan y se vuelven más permeables Fluido y proteínas plasmáticas salen de capilares causando edema Proteínas de complemento atacan bacterias Leucocitos engullen invasores y desechos

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Características de Respuestas Inmunes • Discriminación propio/ no propio y especificidad- células B y T ignoran propias células pero atacan agentes extraños específicos • Diversidad- receptores de células B y T pueden responder a millones de amenazas específicas • Memoria- algunas células B y T formadas durante respuesta a agente extraño son guardadas para futuro encuentro con

Antígenos • Marcadores “no propio” en agentes extraños y células del cuerpo alteradas como tumores • Disparan división de células B y T

Células de Memoria y Efectoras • Cuando se dividen células B y T producen más de un tipo de célula • Células efectoras- destruyen la amenaza actual • Células de memoria- entran en reposo para ser usadas en el futuro – Segunda respuesta será más rápida y mayor

Pasos en la Respuesta Inmune 1. Reconocimiento de un antígeno 2. Rondas de división celular que forman grandes poblaciones de linfocitos 3. Especialización de linfocitos a células efectoras y de memoria que tienen receptores para un tipo de antígeno

Componentes Clave de la Respuesta Inmune • Marcadores MHC (complejo mayor de histocompatibilidad)- proteínas en membranas de células corporales – cuando se acoplan a antígeno comienza respuesta • Células presentadoras de antígenos- procesan o exhiben antígenos en asociación con marcadores MHC, activan células T • Ej. macrófagos, células B, dendríticas – Ingieren antígenos – Forman complejo antígeno-MHC- se expone en membrana plasmática

Formación de Complejo Antígeno-MHC antigen fragments MHC molecule antigen-MHC complex -Cel. presentadora de antígeno ingiere antígeno -Vesícula endocítica se asocia con lisosoma -Enzimas fragmentan antígeno -Fragmentos se asocian a marcadores MHC -Complejo se mueve a membrana donde es expuesto Figure 39. 6 Page 692

Componentes Clave de la Respuesta Inmune • Células T auxiliares- secretan señales que fomentan respuestas • Células T citotóxicas y células asesinas naturalesactúan contra células infectadas y células tumorales (respuesta mediada por células) • Células B- fabrican y secretan moléculas receptoras unidas a anticuerpos- sustancias que marcan objetivos para su destrucción (respuesta mediada por anticuerpos)

Perspectiva de Interacciones Antibodymediated response Cell-mediated response Antigenpresenting cell Naive B cell Naive helper T cell Naive cytotoxic T cell Effector B cell Activated helper T cell Effector cytotoxic T cell Figure 39. 7 Page 693

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5 Clases de Inmunoglobulinas Ig. G, Ig. D, and Ig. E Ig. A Ig. M In-text figure Page 696

Rechazo de Órganos • Células T citotóxicas pueden contribuir al rechazo • Reconocen una parte de complejo MHC de las células donantes como propia, otra parte como no propia • Tratan la combinación como un complejo antígeno-MHC y ataca a células donantes

Anticuerpos Monoclonales • Producen anticuerpos contra antígenos específicos de tumores • Primero creados fusionando células B productoras de antígenos de ratones con células B en tumores • Ahora se hacen en células creadas por ingeniería genética – Ej. Anticuerpos producidos por plantas contra bacterias que causan caries- planticuerpos

Asesinos Activados por Linfocina • Se extraen linfocitos de tumores • Células extraídas son expuestas a linfocina, una interleucina • Se inyectan en paciente linfocitos infiltradores de tumores con habilidades mejoradas

Inmunización • Inmunización activa – ej. polio – Se inyecta preparación con antígenos- patógenos debilitados o muertos, toxinas inactivas, o virus inofensivos con genes de agentes patógenos insertados en su ADN o ARN – Confiere inmunidad a largo plazo- se producen células efectoras y de memoria • Pasiva – ej. tétano – Se inyecta anticuerpo purificado – Protección de corta duración- no se producen células de memoria, ayuda a contrarrestar ataque inicial

Alergias • Reacción inmune a sustancia inofensiva • Predisposición genética • Ig. E responde a antígeno al unirse a mastocitos y basófilos • Estas células secretan sustancias (histamina, prostaglandinas) que causan los síntomas – Inflamación, secreción de moco, respuestas inmunes

Choque Anafiláctico • Reacción alérgica que amenaza la vida – Picada de abeja/avispa, reacción a fármaco • Causado por liberación de histamina por muchos mastocitos y basófilos • Vías respiratorias se contraen, presión sanguínea baja según permeabilidad capilar aumenta

Desórdenes Autoinmunes • Sistema inmune crea anticuerpos contra células propias • Enfermedad de Graves- anticuerpos de unen a receptores de hormonas TSH en tiroides- se produce exceso de hormonas tiroideas • Esclerosis múltiple- células T causan inflamación de vainas de mielina • Artritis reumatoidea- células T atacan articulaciones y provocan inflamación

Inmunodeficiencia Grave Combinada (SCID) • El cuerpo no puede producir linfocitos • Alta vulnerabilidad a infecciones • Ej. Deficiencia de enzima ADA- no se puede descomponer adenosina, tóxico para linfocitos • Se ha podido tratar exitosamente mediante terapia génica – Se inserta gen de ADA en material genético de virus inofensivo. Se infecta a paciente con virus

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SIDA- Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida • Combinación de desórdenes luego de infección con HIVse reproduce en linfocitos T y macrófagos • Incluye – Infecciones por levaduras (Candida)- boca, esófago, vagina – Pulmonía por Pneumocystis – Sarcoma de Kaposi- cáncer de endotelio de vasos sanguíneos

Ciclo de Vida de HIV reverse transcriptase viral genes are integrated into the host DNA viral RNA enters cell strands of DNA (two) core proteins (two layers) reverse transcription of viral RNA integrase DNA is transcribed host cell viral RNA viral DNA viral proteins budding

Disminución de Células T • Liberación de nuevas partículas virales matan célula T hospedera • Cuerpo continúa produciendo nuevas células T, pero no puede compensar su rápida destrucción- ~ 2 billones de células infectadas cada día • Según procede la infección, células T disminuyen en número

Efecto de Disminución de Células T • Células T auxiliares (CD 4) juegan un papel vital en la función inmunológica • Requeridas para inmunidad mediada por células y mediada por anticuerpos • Individos infectados se vuelven vulnerables a otras infecciones, lo cual eventualmente es letal

Transmisión de HIV • HIV no vive fuera del cuerpo humano • Mayormente se dispersa en intercambio de fluidos corporales con persona infectada • En EU, transmitido principalmente por coito anal entre varones homosexuales, e intercambio de jeringuillas entre adictos

Transmisión de HIV • En menor grado transmitido por parejas heterosexuales • Puede transmitirse de madres a hijos durante embarazo, nacimiento o por leche materna • No se conoce transmisión por alimentos, aire, agua, contacto casual, o picadas de insectos

Tratamiento • No hay cura • Una vez que genes de HIV se incorporan, no hay forma de sacarlos • AZT y otros fármacos retardan el curso de la enfermedad y aumentan el largo de vida • Investigadores continúan desarrollando fármacos y trabajan en el desarrollo de vacuna contra SIDA