Tema 21 Respuesta inmune 1 MECANISMOS DE DEFENSA

Tema 21 Respuesta inmune

1. MECANISMOS DE DEFENSA El cuerpo humano tiene las condiciones ideales para la proliferación los microorganismos, temperatura, p. H y nutrientes. Los hongos suelen actuar desde el exterior, las bacterias entran en el medio interno y los virus penetran en las células. El organismo utiliza unas barreras para defenderse. La barrera primaria organizada por mecanismos fisico-químicos ( piel, mucosas, modificadores de ph…. ) Una vez superadas las barreras primarias intervienen las secundarias, que son defensas innatas ( se nacen con ellas) en las que las células como los fagocitos y las moléculas como las proteínas del complemento intentan paralizar el proceso infeccioso. A continuación las barreras terciarias , que son defensas adquiridas, en las que intervienen los linfocitos que trabajan de forma específica con sus anticuerpos sobre los antígenos que liberan los patógenos

2. BARRERAS PRIMARIAS • MECANISMOS FÍSICOS Efecto barrera de las células epiteliales al estar muy juntas. Efecto barrera de los cilios del epitelio respiratorio, flujos de aire del aparato digestivo y otros fluidos como en el aparato genitourinario. Exoesqueleto de artrópodos, concha de moluscos Pared celular y cutícula en células vegetales. • MECANISMOS QUÍMICOS Ácidos grasos de la piel, sudor y lágrimas Sustancia que modifican el p. H, como en el estómago y la vagina. Enzimas que rompen la pared bacteriana. • MECANISMOS BIOLÓGICOS. Flora bacteriana que compite con los patógenos por los nutrientes y su habitat.

3. SISTEMA INMUNITARIO A veces el patógeno es capaz de atravesar las barreras primarias, por una herida, lesión, quemadura etc. . A continuación intervienen las barreras secundarias inespecíficas y, posteriormente, las terciarias específicas. El proceso se engloba en la respuesta inmune que implica a los órganos, células y moléculas que forman el sistema inmunitario. • CARACTERÍSTICAS Es específico para cada molécula o patógeno, generando respuestas óptimas para cada agente. Responde a una gran variedad de patógenos aún estando en contacto por primera vez. Tiene efecto memoria frente a nuevas infecciones con el patógeno. Impide la producción de lesiones en el individuo durante la respuesta inmune.

4. CÉLULAS DEL S. INMUNITARIO Son células sanguíneas que se forman en la médula ósea a partir de unas células precursoras de las que derivan todas las células sanguíneas. Primeramente forman los progenitores de dos series de células, la línea mieloide y la línea linfoide, de las que derivan el resto. Estas células migran a los diferentes tejidos por los vasos sanguíneos y linfáticos

• CÉLULAS LÍNEA MIELOIDE (respuesta inespecífica) - - - GRANULOCITOS Presentan numerosos gránulos y un núcleo lobulado. Suponen el 65% de los glóbulos blancos. Neutrófilos que fagocitan bacterias y las digieren con lisozimas. Eosinófilos y los basófilos intervienen en procesos inflamatorios y en reacciones alérgicas. MONOCITOS. MACRÓFAGOS. Los monocitos son glóbulos blancos de núcleo grande que se encuentran en la sangre y cuando emigran a los tejidos linfoides se transforman en macrófagos. Los Macrófagos son fagocitos que actúan como APC ( células presentadoras de antígeno) MASTOCITOS. CÉLULAS CEBADAS. Son células que se encuentras en mucosas y producen histamina en los procesos alérgicos

La inflamación. Respuesta secundaria • • • La inflamación se debe a un aumento de la permeabilidad capilar , que permite al plasma sanguíneo escaparse de los capilares al tejido intersticial. Produciendo inflamación o EDEMA. El enrojecimiento ( eritema), se produce como consecuencia del incremento de flujo sanguíneo a la zona afectada. Otros efectos de la respuesta inmune secundaria, son calor local y dolor. La sangre trae a la zona afectada gran cantidad de células fagocíticas que hacen su labor. Esto a veces se evidencia por la aparición de Pus( suero+bacterias muertas+globulos blancos muertos)

• CÉLULAS DE LA LÍNEA LINFOIDE (respuesta específica) - Son células pequeñas, redondeadas y con un gran núcleo, no poseen gránulos. Reconocen de forma específica los elementos extraños y originan una memoria inmunológica. LINFOCITOS B Se fabrican y maduran en la médula ósea. ( en el hígado durante el desarrollo fetal) Poseen receptores de membrana específicos, que son inmunoglobulinas (BCR) que reconocen a los antígenos y fabrican anticuerpos. Tienen una vida corta Son responsables de la respuesta humoral (fabrican anticuerpos). Un grupo de ellos se transforma en células memoria.

- LINFOCITOS T Se fabrican en la médula ósea y maduran en el timo Poseen en su membrana unos receptores TCR (T cell receptor) que reconocen los antígenos que les presentan las células presentadoras de antígenos y que los sitúan sobre la membrana en el complejo MHC (Complejo Mayor de Histocompatibilidad) Son responsables de la respuesta celular, no fabrican anticuerpos y activan al resto de células del sistema inmunitario

- TIPOS DE LINFOCITOS T Linfocitos T colaboradores o auxiliares (TH): Activan a los linfocitos B para fabricar anticuerpos y a los macrófagos a fagocitar. Producen interleucinas, que son unas moléculas que activan a los linfocitos T citotóxicos. Presentan en su membrana una glucoproteína llamada CD 4 Linfocitos T citotóxicos (Tc) : Destruyen células tumorales o infectadas por virus, también se les conoce como células NK (natural killer) Sus receptores de membrana son proteína CD 8 Linfocitos T supresores : Inhiben la respuesta inmune cuando el patógeno está destruido. Actúan inhibiendo la actividad de los colaboradores.

5. ÓRGANOS LINFOIDES • ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS En ellos se produce la maduración de los linfocitos. - MÉDULA ÓSEA. Se encuentra en el interior de los huesos planos (tejido esponjoso) y en el interior de la epífisis de los huesos largos Se forman las células madre precursoras de las células sanguíneas. Maduran los linfocitos B ( los T se producen pero emigran para madurar) - TIMO Situado debajo del esternón y encima del corazón. Formado por dos lóbulos. Maduran los linfocitos T (timocitos), aunque sólo el 5% llega a adulto; el resto muere. El Timo es un órgano que acaba por atrofiarse.

• ORGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS En ellos se acumulan los linfocitos y son los encargados de atrapar a los antígenos e iniciar la respuesta inmune específica adquirida. - BAZO. Órgano esponjoso situado detrás del estómago junto a las costillas y se rompe fácilmente. Su función es la filtración de la sangre. Elimina las células sanguíneas viejas y atrapa los antígenos procedentes de la circulación y desarrolla la respuesta específica inmune. - GANGLIOS LINFÁTICOS. Pequeñas masas de tejido linfoide encapsulado en distintas zonas ( cuello, axilas, ingles, cavidad abdominal …). Es un centro de vigilancia local o regional. Los linfocitos T reconocen los antígenos y se desencadena la respuesta inmune. - TEJIDO LINFOIDE ASOCIADO A MUCOSAS (MALT) Masas de tejido linfoide no encapsulado. Aparece en mucosas (amígdalas, placas de Peyer del intestino delgado, apéndice, tejido linfoide asociado a bronquios y al aparato urogenital, istmo de las fauces. . . Todas estas son zonas de acúmulo de linfocitos.

6. MOLÉCULAS DEL SIST. INMUNITARIO • ANTÍGENOS - CARACTERÍSTICAS Son moléculas que generan una respuesta inmune. La zona reconocida por el anticuerpo se denomina epítopo o determinante antigénico Son mayoritariamente proteínas, algunos son polisacáridos, lípidos complejos o glucoproteínas. En el caso de las proteínas presentan estructura terciaria. -TIPOS. Heteroantígenos o Xenoantígenos: Proceden de otra especie. Son moléculas, ubicadas en cápsidas víricas, paredes bacterianas, superficie celular o moléculas liberadas por células, como las toxinas. Aloantígenos/Isoantígenos: Procedentes de individuos de la misma especie pero genéticamente diferentes. Ej: Grupos sanguíneos. Autoantígenos: Procedente del mismo individuo, son los menos corrientes.

• ANTICUERPOS - - CARACTERÍSTICAS Son glucoproteínas globulares: Inmunoglobulinas (Ig) Son producidas por los linfocitos B y son las responsables de la respuesta inmune humoral. Se encuentran en el suero, líquido intersticial, sobre los epitelios o en la superficie de los linfocitos B. ESTRUCTURA. Tienen forma de Y, con cuatro cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro. Presentan: Dos cadenas ligeras idénticas de unos 200 aa divididas en dos zonas la variable (VL) que presenta un amino terminal y la zona constante (CL) con un carboxilo terminal Dos cadenas pesadas identicas de unos 400 aa. , dividida en cuatro zonas una variable (VH) con extremo amino terminal y tres constantes (CH) con carboxilo terminal. El parátopo es la zona del anticuerpo que reconoce el epítopo del antígeno.

1. -Regiones variables 2. -Regiones constantes 3. -Cadenas pesadas 4. -Cadenas ligeras 5. -Parátopo 6. -Glúcido 7. Puentes disulfuro

- TIPOS En vertebrados superiores existen cinco según el tipo de cadena pesada. Ig M: Forman entre el 5% y 10% de los anticuerpos. Son pentámeros y son los más grandes. Son los primeros anticuerpos presentes en la sangre, permanecen unos 10 días y son responsables de la respuesta secundaria. Activan fagocitos Ig G: Forman el 80%. Son monómeros. Se producen en la respuesta secundaria a un antígeno originada por las células B memoria. Proporcionan resistencia a largo plazo. Ig A: Forman entre el 10% y el 15%. Suelen ser dímeros: Se acumulan en secreciones corporales ( lágrimas, leche, saliva, mucus, tractos digestivo, respiratorio y urinario). Inhibe la adhesión de los parásitos a tejidos. Ig E: Menos del 1%. Son monómeros. Se encuentran sobre todo en la piel. Son unos de los anticuerpos responsables de las alergias. Protección frente a parásitos metazoos. Ig D. Menos del 1%. Son monómeros. Se encuentran en la membrana de los linfocitos B

• SISTEMA DEL COMPLEMENTO Está formado por un grupo de unas 30 proteínas plasmáticas que se sintetizan en el hígado, y se encuentran en estado inactivo. Actúan en cascada, de manera que unos componentes activan a otros. Se complementa y potencia la respuesta inmune. Favorecen la dilatación y permeabilidad de los capilares, produciendo inflamación, para hacer llegar a la zona afectada la llegada de leucocitos. Provoca la lisis de células invasoras a través de la rotura de sus membranas. Señalan las células extrañas para el reconocimento de macrófagos y anticuerpos.

• COMPLEJO MAYOR HISTOCOMPATIBILIDAD. MHC Es un receptor de membrana de los glóbulos blancos, que hacen el papel de células presentadoras de antígenos (APC). Estas células capturan y procesan el antígeno y una parte de este lo sitúan sobre el MHC para que sea reconocido por los linfocitos T.

7. RESPUESTA INNATA INESPECÍFICA Aparece en todos los individuos y no necesita aprendizaje. Es inespecífica, ya que responde por igual a todos los agentes extraños. Intervienen los fagocitos y el sistema del complemento. Se engloba en la respuesta inflamatoria. 1º) El microorganismo entra en el organismo a través de una herida. 2º) Los macrófagos de la zona y los mastocitos liberan mediadores químicos o citocinas que actúan sobre los vasos sanguíneos produciendo una vasodilatación, aumentando el flujo sanguíneo en la zona y provocando un enrojecimiento (rubor/eritema) 3º) El incremento en la permeabilidad de las células del endotelio, permite la salida de plasma junto con las moléculas ( proteínas del complemento, enzimas, anticuerpos…). Esto causa una hinchazón o edema que presiona las terminaciones nerviosas y produce dolor. 4º)Se produce la i. Infiltración de los fagocitos, que son atraídos por las opsoninas ( moléculas activadoras de la fagocitosis) , que se fijan a las paredes de las bacterias para marcarlas. 5º) Tras los fagocitos quedan restos de bacterias y macrófagos que han muerto y forman el pus. También se liberan interleucinas que activan el hipotálamo y se produce fiebre.

8. RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA • TIPOS. - Inmunidad congénita: La poseen los individuos por ser de una especie frente a infecciones de otras especies. - Inmunidad adquirida natural : Se produce una exposición accidental al patógeno. Puede ser pasiva, cuando el feto o lactante recibe anticuerpos de la madre. Activa cuando se ha pasado una enfermedad y se han creado anticuerpos. - Inmunidad adquirida artificial: Se produce una exposición al patógeno deliberada. Pasiva: Se inyectan anticuerpos contra la enfermedad obtenidos del suero de otro animal. Activa: Mediante una vacuna

• RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA. - RESPUESTA PRIMARIA, Es el primer contacto del organismo con el patógeno. Se produce en los ganglios linfáticos o bazo. En la fase de latencia que dura de una a dos semanas, el antígeno es identificado por los linfocitos. En la fase logarítmica , que dura varios días, los linfocitos fabricas anticuerpos del tipo Ig M y algunos Ig G En la fase de declinación comienza a descender el número de anticuerpos, casi hasta desaparecer y se ha eliminado la infección. Parte de los linfocitos B se transforman en células memoria que permanecen en el tejido linfoide para activarse en otras infecciones, incluso años después.

- RESPUESTA SECUNDARIA. Se produce cuando el antígeno se pone en contacto por segunda vez con el sistema inmunitario. Se produce una fase de latencia corta , en la que las células memoria reconocen rápidamente el antígeno y proliferan rápidamente. Se fabrican anticuerpos fundamentalmente del tipo Ig G rápidamente. Estos pueden perdurar bastante tiempo en la sangre.

9. RESPUESTA INMUNE HUMORAL • PROCESO. Realizada por los anticuerpos producidos por los linfocitos B. Al entrar el antígeno en el organismo, acaba encontrándose con el linfocito que muestra en su superficie el anticuerpo. El linfocito se activa y proliferan dos tipos de células: - Células plasmáticas: Fabrican Ig M que liberan al medio. Se sitúan en la corteza de los ganglios linfáticos y no salen de ellos, pero si salen las Ig. M que fabrican. - Células memoria: Los linfocitos B se transforman en células memoria que tienen la capacidad de reconocer inmediamente el antígeno y fabricar anticuerpos. Las células memoria proliferan y fabrican nuevas células memoria y células plasmáticas que fabrican Ig G. Permanecen durante largo tiempo y así hay inmunidad duradera contra el patógeno.

• REACCIÓN ANTIGENO - ANTICUERPO La reacción antígeno –anticuerpo es específica, rápida, sin necesidad de energía adicional y reversible. Se produce una unión entre el determinante antigénico y la parte variable del anticuerpo ( por fuerzas de Van der waals, interacciones hidrofóbicas) HAY VARIOS TIPOS DE REACCION ANTÍGENO/ANTICUERPO - PRECIPITACIÓN. Los anticuerpos libres se unen a los antígenos formando complejos que dejan de ser solubles y precipitan, anulándose su actividad.

- AGLUTINACIÓN. Los anticuerpos se encuentran con los antígenos de la superficie de células. Se forman agregados celulares rodeados de anticuerpos, que precipitan y son reconocidos por las células fagocitarias.

- NEUTRALIZACIÓN. Los anticuerpos se unen a los antígenos de cubiertas víricas y evitan la infección.

- OPSONIZACIÓN. Los anticuerpos denominados opsoninas se fijan a la superficie de los patógenos, marcándolos para ser reconocidos por los fagocitos.

10. RESPUESTA INMUNE CELULAR Realizada por los linfocitos T y macrófagos. No se liberan anticuerpos. Se encarga de la destrucción de células infectadas por virus, células tumorales, células extrañas o células patógenas. Los macrófagos hacen de células presentadoras de antígenos. Estos fagocitan el Antígeno lo degradan y lo transforman en un péptido pequeño que exponen en su superficie gracias a las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (MCH Major Histocompatibility Complex) ( Las proteinas MCH presentan una gran variedad individual, pues se codifican por numerosos alelos)

Los linfocitos T tienen en su membrana unos receptores TCR que reconocen el antígeno. Los linfocitos T se activan y se diferencian en cuatro tipos de células. - Linfocitos T citotóxicos (CD 8)que se fijan sobre los Ag de las células y las destruyen al liberar proteínas como: - Citocinas: que impiden la replicación de los virus -Citotoxinas: que degradan la membrana celular -Linfocinas como el interferón, que activan a los macrófagos -Linfocitos T colaboradores (CD 4)que activan la proliferación de linfocitos citotóxicos y L B, estos se transforman en células plasmáticas desencadenando la respuesta humoral. -Linfocitos T supresores que inhiben a los linfocitos colaboradores ( cuando la infección se ha resuelto) -Células memoria: algunos linfocitos T activados que permanecen en el tejido linfático como células de memoria. Se mantienen durante años y si el patógeno vuelve a invadir el organismo lo neutralizan sin permitir que se de la infección.

11. INMUNIDAD ARTIFICIAL Consiste en proteger a un individuo frente a un patógeno antes de haber sufrido la infección. • VACUNAS Consiste en introducir microorganismos muertos o con su patogeneicidad rebajada. Tienen que ser eficaces e inocuos ( carecer de poder patogénico) Tipos de vacunas: -Inocular microorganismos tratados para eliminar su patogeneicidad. (sarampión, paperas, rubéola) -Microorganismo muerto, para algunas enfermedades víricas (polio) o bacterianas (tos ferina). No se reproducen en el organismo, generan una respuesta antigénica baja y hay que administrar “dosis de recuerdo”. -Componentes tóxicos inactivos de los microorganismos (tétanos, difteria) -Parte de proteína de un microorganismo que induce respuesta (hepatitis. B). • SUEROS Se inoculan directamente anticuerpos para neutralizar a corto plazo un patógeno, por lo que es menos duradera. Pueden obtenerse de humanos o de animales (tétanos)

SISTEMA AB 0 Receptor universal Donante Universal