APUNTES DE INMUNOLOGÍA

2º BACHILLER

COLEGIO MARAVILLAS

Herpes zoster

BLOQUE V. ¿CÓMO ES Y CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA INMUNOLÓGICO?

INMUNOLOGÍA.

I. PRINCIPALES TEMAS DEL CURRICULUM

1. Concepto de infección.

2. Mecanismos de defensa orgánica.

2.1. Inespecíficos. Barreras naturales y respuesta inflamatoria.

2.2. Específicos. Concepto de respuesta inmunitaria.

3. Inmunidad y sistema inmunitario.

3.1. Componentes del sistema inmunitario: moléculas, células y

órganos.

3.2. Concepto y naturaleza de los antígenos.

3.3. Tipos de respuesta inmunitaria: humoral y celular.

4. Respuesta humoral.

4.1. Concepto, estructura y tipos de anticuerpos.

4.2. Células productoras de anticuerpos: linfocitos B.

4.3. Reacción antígeno-anticuerpo.

5. Respuesta celular.

5.1. Concepto.

5.2. Tipos de células implicadas: linfocitos T, macrófagos.

6. Respuestas primaria y secundaria. Memoria inmunológica.

7. Tipos de inmunidad. Sueros y vacunas.

7.1. Congénita y adquirida.

7.2. Natural y artificial.

7.3. Pasiva y activa.

7.4. Sueros y vacunas.

7.4.1. Importancia de las vacunas en la salud.

8. Alteraciones del sistema inmunitario.

8.1. Hipersensibilidad (alergia).

8.2. Autoinmunidad.

8.3. Inmunodeficiencia.

8.3.1. Inmunodeficiencia adquirida: el SIDA.

9. El sistema inmunitario y los trasplantes.

II. ORIENTACIONES

1. Definir el concepto de infección. Diferenciar infección y enfermedad

infecciosa.

2. Conocer los mecanismos de defensa orgánica, distinguiendo los

inespecíficos de los específicos.

3. Identificar y localizar las barreras naturales físicas y químicas como

primera línea de defensa del organismo.

4. Describir la respuesta inflamatoria sobre la base de una agresión a la piel,

subrayando las causas de la respuesta.

5. Distinguir entre inmunidad y respuesta inmunitaria.

6. Enumerar los componentes del sistema inmunitario e indicar su función:

moléculas, células y órganos.

7. Diferenciar respuesta humoral y respuesta celular.

8. Definir los conceptos de antígeno y anticuerpo, y describir su naturaleza.

9. Conocer la existencia de distintos tipos de anticuerpos sin entrar en su

clasificación.

10. Reconocer a los linfocitos B como las células especializadas en la

producción de anticuerpos solubles.

11. Explicar la interacción antígeno-anticuerpo.

12. Reconocer a los linfocitos T y a los macrófagos como las células

especializadas en la respuesta celular.

13. Considerar las respuestas inmunitarias primaria y secundaria como

etapas en la maduración de los linfocitos, relacionándolo con el

concepto de memoria inmunológica.

14. Conocer y distinguir los distintos tipos de inmunidad.

15. Exponer la importancia de la vacunación en la prevención y erradicación

de algunas enfermedades.

16. Reconocer como alteraciones del sistema inmunitario: la

hipersensibilidad, la autoinmunidad y la inmunodeficiencia.

17. Distinguir entre seropositivos y enfermos.

18. Reconocer la importancia del sistema inmune en la respuesta frente a

trasplantes debido a su capacidad para discriminar entre lo propio y lo

ajeno.

III. OBSERVACIONES

1. No se pretende explicar exhaustivamente el proceso de inflamación

sino sólo mencionar los mecanismos que desencadenan las

manifestaciones clínicas de dicha respuesta.

2. Respecto al punto 6 de las Orientaciones “Enumerar los

componentes del sistema inmunitario e indicar su función” se considera

que debe tener un carácter introductorio. Se sugiere la mención de, al

menos, los siguientes elementos del sistema inmunitario: médula ósea,

bazo, timo, ganglios linfáticos, macrófagos, linfocitos, anticuerpos,

interferón, interleucinas y sistema complemento.

3. Es conveniente incidir en que los antígenos son sustancias

heterogéneas mientras que los anticuerpos tienen una estructura molecular

similar.

4. Con relación a los distintos tipos de anticuerpos, para evitar una

clasificación en forma de tabla, sería suficiente que el alumno conociera

que los anticuerpos desempeñan distintas funciones biológicas y en

distintas localizaciones, y supiera indicar alguna característica diferencial

de los mismos. Por ejemplo, saber que no todos los tipos de anticuerpos

atraviesan la placenta; que en el período inicial de la infección predomina

notablemente un tipo de inmunoglobulina; que en las secreciones es

mayoritario otro tipo, distinto al anterior, etc.

5. Debe quedar claro en la explicación de la respuesta humoral que, tras

la inactivación del antígeno por el anticuerpo, debe producirse la

fagocitosis. 6. Se deben explicar los conceptos de hipersensibilidad,

autoinmunidad e inmunodeficiencia, utilizando ejemplos para ello.

7. Con respecto a la importancia de las vacunas en la salud se recomienda

hacer referencia a la erradicación de la viruela y poliomielitis, así como en

las esperanzas puestas en la vacuna de la malaria.

CONCEPTO DE INFECCIÓN

(Diferenciar infección de enfermedad infecciosa)

Como cualquier ser vivo, los humanos han evolucionado de forma paralela o

mejor dicho coevolucionado con las bacterias de tal manera que en nuestro

cuerpo existen multitud de microorganismos que ejercen un efecto beneficioso

para nuestra integridad. Otros microorganismos pueden ejercen un efecto

contrario pudiendo desequilibrar nuestra fisiología y desencadenar diversas

patologías.

El término biota o microbiota (antiguo término “flora normal”) designa a un

conjunto de microorganismos que se establecen y crecen sobre nuestra superficie

corporal (incluyendo la luz de los tubos digestivos, boca, conductos urogenitales

etc.) sin producir efectos adversos.

Los parásitos son microorganismos que viven a expensas de sus hospedadores;

cuando el crecimiento de las colonias de estos organismos ocasiona un daño a

las células, tejidos u órganos del hospedador se les puede considerar como

patógenos.

Patogenidad: Capacidad potencial de provocar una enfermedad.

Virulencia: Medida del número de microorganismos necesarios para producir una

enfermedad.

La infección, por lo tanto, es el crecimiento y colonización de microorganismos

patógenos en un individuo. Existen algunos microorganismos que pueden

convertirse en patógenos bajo ciertas circunstancias (patógenos oportunistas). La

biota normal de un organismo ocupa su superficie, la cavidad bucal y tractos

respiratorios, intestinales y genitourinarios. La colonización de estas zonas por

parte de otras bacterias que no sean la biota normal puede provocar diversos

tipos de enfermedades.

En la piel y la cavidad bucal proliferan estafilococos y levaduras que a veces

originan las típicas “espinillas” de los adolescentes (Propionibacterium acnes o

los estreptococos de las placas dentarias). En el tracto intestinal proliferan las

gram negativos como el Escherichia coli, muy útil en la síntesis de algunas

vitaminas. En las mucosas genitales abundan los hongos como el Candida

albicans que podría dar una infección si el pH se hace más ácido de lo normal.

Desarrollo de una enfermedad infecciosa

Cuando un microorganismo que no pertenece a la biota normal se introduce en

un organismo se puede producir el fenómeno conocido como enfermedad

infecciosa. Si logra atravesar nuestras barreras naturales (piel, mucosa etc)

gracias a una herida incisiva, abrasión o utilizando un vector como chinche, piojos

etc. puede ocurrir una proliferación del microorganismo extraño y provocar una

infección. Normalmente se siguen las siguientes pautas:

Adhesión a los tejidos del hospedador: Las bacterias se adhieren a algunos tipos

de células gracias a las fimbrias (Ejemplo: Neisseria)

Invasión de las células del organismo: Los agentes patógenos se introducen en

las células por endocitosis o por fusión de membranas.

Desarrollo de la infección: Si el patógeno elude los mecanismos de defensa puede

llegar a la sangre, diseminándose por todo el organismo y pudiendo provocar una

septicemia (infección generalizada). A partir de este momento puede ocurrir el

desarrollo de la enfermedad por diversas causas:

- Lesión directa o destrucción de las células o tejidos.

- Producción de factores de virulencia que facilitan la infección.

- Producción de toxinas que destruyen o inhiben los enzimas celulares.

Para evadir las defensas del hospedador las bacterias usan diversos tipos de

estrategias:

Protección frente a fagocitosis:

- Producción de cápsulas que dificultan la unión con los fagocitos.

- Producción de proteínas superficiales que interfieren el contacto con

fagocitos.

Supervivencia a la fagocitosis:

Pared con sustancias que resisten a los enzimas destructivos de los

fagocitos

Evasión del reconocimiento del sistema inmunitario:

Algunos patógenos pueden variar sus características antigénicas para

evitar ser reconocidos por los linfocitos. : Estos agentes matan, destruyen o inhiben el crecimiento de las bacterias patógenas . Entre ellos destacan loas

ANTIBACTERIANOS, ANTIVÍRICOS, ANTIFÚNGICOS Y ANTIPARASITARIOS.

Se denominan agentes quimioterapéuticos a aquellas sustancias químicas naturales o artificiales que son inocuos o de baja toxicidad para nuestras

células y que son capaces de detener el crecimiento bacteriano y eliminar a las células responsables de la infección: sulfamidas y antibióticos. SULFAMIDAS: Actúan sobre las bacterias inhibiendo la síntesis del ácido fólico. Lógicamente solo tienen efecto sobre aquellos microorganismos que sintetizan dicho ácido. Aunque en la actualidad apenas se usan debido a las alergias que pueden producir, sin embargo. en combinación con el trimetropim (otro inhibidor de la síntesis de ácido fólico) resulta una terapia muy efectiva para tratar la neumonía. ANTIBIÓTICOS: Son agentes producidos de forma natural por hongos y actinomicetos. Estos antibióticos naturales pueden modificarse artificialmente para potencial algunas de sus características. Algunas de estas sustancias son de amplio espectro y destruyen gran cantidad de microorganismos otros, sin embargo, son de espectro reducido. Actuación de los antibióticos: - Inhibición de la síntesis de la pared bacteriana. Los B-Lactámicos como la penicilina inhibe

la síntesis de los peptidoglicanos. - Altera la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática. Generalmente de uso tópico (Polimixina B). - Inhibición de la síntesis proteica actuando sobre los ribosomas (eritromicina). La estreptomicina, que se

incluye en este grupo, puede ser tóxica para los nervios acústicos y sobre las nefronas por lo tanto su uso esta restringido a infecciones muy graves.

- Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos, (rifamicina y fluorocitosina que actúa sobre los ARN bacterianos).

Dependiendo de su estructura química los antibióticos se pueden clasificar de la siguiente manera:

B-lactámicos : Penicilinas y Cefalosporinas Aminoglucídicos: Esrtreptomicinas Macrólidos: Eritromicinas Tetraciclinas: Clorotetraciclinas.

ANTIVÍRICOS:

Agentes antimicrobianos quimioterapéuticos

y

Puesto que los virus utilizan nuestra propia maquinaria metabólica, los antivíricos afectarían directamente a nuestras células. No obstante, se han desarrollado recientemente diversas moléculas: Rifamicina: inhibe la función de la ARN polimerasa bacteriana. Azidotimidina: (AZT) inhibe la retrotranscripción inversa de los retrovirus como el del SIDA.

ANTIFÚNGICOS Y ANTIPARASITARIOS: Los más usados inhiben la síntesis del ergosterol, componentes de las membranas celulares en eucariotas inferiores en vez del colesterol. Nistatina: Altera la permeabilidad selectiva de las membranas de la Cándida Metronidazol: Activos sobre diversos parásitos intracelulares como la Tricomonas vaginales o Giardia lamblia Cloroquinas: Compuesto sintético derivado de la quinina, activo contra el paludismo causado por un protozoo del género Plasmodium.

1. MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA.

Inespecíficos. Barreras naturales y respuesta inflamatoria Específicos. Concepto

de respuesta inmunitaria. (Conocer los mecanismos de defensa orgánica, distinguiendo los inespecíficos de los específicos. Identificar y localizar las barreras naturales físicas y químicas como primera línea de defensa del organismo. Describir la respuesta inflamatoria sobre la base de una agresión a la piel, subrayando las causas de la respuesta. Distinguir entre inmunidad y respuesta inmunitaria)

2.1 Inespecíficos. Barreras naturales y respuesta inflamatoria

La queratina de la piel es una barrera prácticamente infranqueable para los

microorganismos; sin embargo, una quemadura extensa, una abrasión o una

herida punzante permite el paso a nuestro interior de infinidad de bacterias o

esporas. Las mucosas están formadas por un epitelio más frágil que la piel,

pero al estar bañados por líquidos sintetizados en las glándulas (saliva,

lágrimas etc.) evitan la proliferación de bacterias, (estos líquidos contienen

antibióticos naturales). Los epitelios respiratorios presentan un epitelio ciliado

que continuamente baten las sustancias inspiradas envueltas en moco y la

devuelven a la boca desde donde pueden ser expectorados o ingeridas vía

digestiva. El pH ácido de nuestro contenido estomacal evitará la proliferación

de bacterias (no obstante, el Helicobacter pilori puede resistir dicha acidez y

es capaz de provocar úlceras gástricas o duodenales).

La respuesta inflamatoria:

Aunque un organismo atraviese la barrera natural de la piel o mucosas se

encontrará con otra importante barrera defensiva que son los agentes

trasportados por la sangre y linfa circulante. Cuando se hace una herida y se

corta la piel, las células del área próxima a la incisión liberan HISTAMINA

procedente de mastocitos y basófilos que provocan inflamación y flujo de

sangre a la zona afectada. Los glóbulos blancos atraídos por estas sustancias

atraviesan por diapédesis los capilares y se acumulan en la herida

enfrentándose a los microorganismos que pudiesen haber entrado.

Posteriormente se formarán coágulos de sangre y la temperatura local

aumentará.

El efecto total de esta respuesta será el bloqueo de los posibles agentes

infecciosos gracias a la inflamación producida.

La respuesta inflamatoria está acompañada por una respuesta sistémica que

se caracteriza por la aparición de fiebre, aumento de la síntesis de hormonas

esteroideas y síntesis de proteínas hepáticas. Ocurre como consecuencia de

la irrupción de los macrófagos que segregan citoquinas proinflamatorias:

interleucinas IL-1, IL-6, IL-8, los interferones y el TNF (Factor de necrosis

tumoral).

Las citoquinas inducen la coagulación y el trasiego de neutrófilos y basófilos

hacia la herida. En casos extremos la proliferación de citoquinas tiene un efecto

adverso ya que puede llevar al organismo al shock séptico en una infección

masiva.

Los interferones son producidos cuando una célula es invadida por un virus;

estas moléculas se unen a otras células y estimulan la producción de enzimas

que bloquean la síntesis de ARNm viral. Los interferones además pueden

activar la lisis de células infectadas; favorecen la respuesta inmune; interfiere

la síntesis de ADN bloqueando la proliferación celular etc.

Células que intervienen en la respuesta inflamatoria:

Plaquetas: Trozos de los megacariocitos que taponan las redes de fibras de

trombina y fibrinógeno para tapar las heridas. Liberan serotonina que

contribuyen a la reacción inflamatoria.

Mastocitos o células cebadas: Parece que están relacionadas con los

basófilos; se encuentran asociadas a los tejidos y mucosas. En su citoplasma

abundan los gránulos (bolsas de sustancias enzimáticas) y cuando se topan

con el antígeno “estallan”, el mastocito libera su carga de histamina (

desgranulación). (Esta liberación si no la controla el organismo podría provocar

los síntomas de alergia).

Leucocitos basófilos: Su núcleo puede estar multinucleado y tiene afinidad

por los colorantes básicos como la hematoxilina. No son fagocitos y también

están cargados de histamina y leucotrienos que contribuyen a la reacción

inflamatoria. Linfocitos NK. (natural killer): Son citotóxicos no tienen memoria

de sus encuentros anteriores con los mismos antígenos; por lo tanto, no son

específicos. Son capaces de destruir células infectadas por virus y células

tumorales a las que induce la apoptosis.

Fagocitos: Son células que se mueven de una forma ameboide (emiten

pseudópodos) y con capacidad fagocitaria, capaces de destruir sustancias

extrañas y también células tumorales y envejecidas a las que engloba y digiere

en su citoplasma. Existen cuatro grupos principales:

- Leucocitos eosinófilos: Con núcleo lobulado y abundantes granulaciones

en su citoplasma, se tiñen de rojo con Eosina. Las infectaciones por tenias

atraen a estas células que provocan en el parásito citotoxicidad y

neurotoxicidad.

- Leucocitos neutrófilos polimorfonucleares Se tiñen con Giemsa,

contiene gránulos azurófilos (peroxisomas) y otros cargados de lizosima. Son

atraídos por los leucotrienos.

- Monocitos: Presentan un gran núcleo y una gran cantidad de lisosomas.

Se pueden encontrar en la sangre y la linfa, pudiendo escapar por diapédesis

de los capilares sanguíneos, transformándose después en macrófafgos. -

Macrófagos tisulares: Junto a los monocitos y polimorfonucleares se les

denominaba sistema retículo endotelial. Son atraídos quimiotácticamente.

Intervienen además en la destrucción de células envejecidas y células

tumorales. Cuando los macrófagos emigran y van a los tejidos pueden fijarse

a ellos recibiendo distintos nombres: Histiocitos (tj conjuntivo); Alveolares

(pulmones); Células de Kupffer (hígado); Osteoclastos (tj óseo); Células de la

Microglía (tj.nervioso) etc. etc.

En resumen:

- producción del estímulo (herida, traumatismo, infección

etc.)

- las células lesionadas liberan los mediadores de la

inflamación:

- Factor de estimulación de leucocitos.

- Leucotrienos.

- Histamina y bradiquinina

- Prostaglandinas E

estos mediadores causan sobre los capilares los siguientes

efectos:

o Aumento de la cantidad de leucocitos en sangre

o Vasodilatación

o Aumento de la permeabilidad capilar

o Activación de fagocitos

o Quimiotactismo de los fagocitos

consecuencias finales:

o Presencia de un mayor número de leucocitos sobre la zona

afectada.

o La vasodilatación incrementa el riego sanguíneo y afluyen los

elementos necesarios (leucocitos, anticuerpos, moléculas de

complemento).

o Los fagocitos salen de los capilares por diapédesis.

o El Fibrinógeno extravasado coagula y aísla la zona afectada.

2.2 Específicos. Concepto de respuesta inmunitaria.

En este tipo de respuesta se observa una identificación altamente específica

del invasor a través del glucocálix de la superficie de un tipo especial glóbulo

blanco: LOS LINFOCITOS.

Si intervienen los linfocitos B la respuesta se denomina humoral. Si intervienen

los linfocitos T se denomina respuesta celular.

En primer lugar, ocurre un reconocimiento de la sustancia, partícula u

organismo invasor. Después una etapa de diferenciación de linfocitos y más

tarde una respuesta efectora en la que se pone en marcha una serie de

mecanismos que acaban por destruir al agente invasor.

Cuando ocurre el primer contacto con del sistema inmune con un antígeno

(sustancia química, esporas, virus, bacterias, protozoo etc. etc.) cualquiera se

inicia la respuesta primaria que además de eliminar al invasor provoca la

diferenciación de células que quedan preadaptadas para poder identificar ese

invasor; estas células se denominan células de memoria. En posteriores

encuentros con el mismo antígeno, las células de memoria producirán una

respuesta secundaria que es más contundente, rápida y eficaz que la

respuesta primaria. Además, este tipo de respuesta se dará exclusivamente

para ese antígeno y no otro.

3. INMUNIDAD Y SISTEMA INMUNITARIO. 3.1. Componentes del sistema inmunitario.

3.2. Concepto y naturaleza de los antígenos. 3.3. Tipos de respuesta inmunitaria: humoral y celular.

(Enumerar los componentes del sistema inmunitario e indicar su función. Diferenciar respuesta humoral y respuesta celular.)

3.1. Componentes del sistema inmunitario.

Los vasos y ganglios linfáticos forman

parte del sistema linfático. El exceso de

líquido intersticial que genera el sistema

circulatorio, para alimentar las células, es

recuperado por este sistema. Una vez en

los vasos la linfa llega a los ganglios

linfáticos por las vías aferentes y sale por

el único vaso eferente. La sangre entra en

el ganglio por una arteriola y sale por una

vénula.

De esta manera la sangre

recupera parte del líquido recogido por la

linfa.

En los ganglios linfáticos es donde se

produce el

encuentro de los agentes

infecciosos con los linfocitos. También por

esta razón las células tumorales se

encuentran con los linfocitos en los

ganglios donde se produce la destrucción

de las mismas y la consecuente

inflamación. Tanto es así que un primer

diagnóstico de un proceso cancerígeno

pasa por palpar los ganglios axilares o

inguinales.

Este sistema no tiene una localización tan precisa como el hígado o los

pulmones, lo cual resulta lógico si imaginamos que los agentes que pueden

infectar a nuestro organismo pueden entrar por cualquier sitio. Además,

existen órganos donde se fabrican células especializadas (órganos primarios)

y otros donde se almacenan (órganos secundarios)

Los órganos primarios son la médula ósea de los huesos planos y huesos

largos y el timo. En la médula ósea se encuentran las “stem cells”, o células

madre hematopoyéticas, a partir de ellas se generan las demás células

sanguíneas. De esta manera se fabrican los linfoblastos que son células

precursoras de los linfocitos.

Los linfoblastos maduran y se convierten en linfocitos T si el proceso tiene lugar

en el Timo o en linfocitos B si el proceso tiene lugar en la propia médula ósea

(bone marrow). Cuando han madurado los linfocitos van al torrente circulatorio

hasta que llegan a algún órgano secundario: ganglios linfáticos, amígdalas,

bazo, vegetaciones, apéndice vermiforme y placas de Peyer. En estas zonas

se activan y comienzan su acción inmunológica volviendo posteriormente al

torrente circulatorio.

3.2. Concepto y naturaleza de los antígenos.

Las moléculas o microorganismos, esporas etc. ajenas a un organismo y que

pueden ser reconocidas como tales y que además pueden desencadenar una

respuesta inmunitaria reciben el nombre general de ANTÍGENOS.

Características:

- Son moléculas de gran tamaño, generalmente heteroproteínas y

heteropolisacáridos. Otras moléculas sintéticas pueden actuar como

antígenos. Algunas moléculas de baja masa molecular como los haptenos

que, unidas a proteínas del organismo, pueden comportarse como antígeno.

- Pueden ser moléculas libres o moléculas que forman parte de determinadas

estructuras biológicas (glucocalix, flagelos, pared y cápsulas bacterianas,

cápsidas y envueltas de virus etc.)

- Para que el sistema inmune pueda desencadenar una respuesta cuando

detecta al antígeno, es necesario que sean reconocidos como tales. Esto se

consigue cuando ocurre la unión selectiva de los antígenos a ciertas moléculas

denominadas receptores antigénicos situados en la membrana plasmática

de algunas células. Existe una complementariedad entre la estructura espacial

de los antígenos y sus receptores. La unión del antígeno al receptor se hace

gracias al epítopo o determinante antigénico que está formado por una corta

cadena de aminoácidos. Una molécula antigénica puede tener varios

determinantes antigénicos.

3.3. Tipos de respuesta inmunitaria: humoral y celular (ver punto 5) RESPUESTA

HUMORAL:

Es el conjunto de mecanismos inmunitarios en los que intervienen proteínas

específicas fabricadas contra los antígenos extraños que se difunden por todos

los fluidos del organismo. Estas proteínas se denominan ANTICUERPOS, se

difunden por la sangre, la linfa y los tejidos intersticiales. Estos anticuerpos los

sintetizan los linfocitos B.

Linfocitos B: Se forman y diferencian en la médula roja ósea. Es en esta

médula donde adquieren su capacidad de síntesis de los anticuerpos; también

es en ésta médula donde se generan millones de linfocitos B genéticamente

distintos que sintetizaran los distintos anticuerpos conocidos que a su vez

podrán unirse a los posibles antígenos que penetren en nuestro organismo.

Parece ser que la fragmentación del ADN y su posterior reorganización es el

mecanismo responsable de la aparición de las distintas cepas de linfocitos B.

En el caso de la especie humana los genes implicados se localizan en los

cromosomas 2,14 y 22. Se calcula que se pueden sintetizar unos mil millones

de anticuerpos diferentes y cada linfocito solo podrá fabricar un solo tipo de

anticuerpo.

Los linfocitos B generalmente no están diferenciados y los que lo están no son

activos. Para activarlos hace falta que un antígeno cualquiera sea reconocido

por un linfocito B de una manera específica. Siempre habrá un linfocito B que

será capaz de reconocer al antígeno, cuando esto ocurre los linfocitos B se

activan y ser reproducen rápidamente originando una serie o clon de células

productoras del mismo tipo de anticuerpo. Por lo tanto la irrupción del antígeno

es lo que provoca la selección del clon celular (Hipótesis de la selección

clonal elaborada por F.M.Burnet). Los linfocitos que no se toparon con el

antígeno no se activan, pero siguen dispuestos para encontrarse con éste u

otros antígenos.

Los linfocitos B cuando se activan se transforman en las denominadas “células

plasmáticas” que son de gran tamaño y sintetizan alrededor de 10000

moléculas / minuto. Otros linfocitos B se transforman en células de memoria

que tiene una vida limitada y serán una reserva inmunitaria para responder

rápidamente cuando ocurra un contacto con el mismo tipo de antígeno. Los

dos tipos de linfocitos B se acumulan en la zona cortical de los ganglios

linfáticos, desde donde pasarán a la linfa y posteriormente a la sangre. Parece

ser que las interleucinas o interleuquinas son las responsables de la activación

de los linfocitos B y son fabricadas por los linfocitos T y los macrófagos.

4.1. Concepto, estructura y tipos de anticuerpos.

4.2. Células productoras de anticuerpos: linfocitos B.

4.3. Reacción antígeno-anticuerpo.

5. Respuesta celular.

5.1. Concepto.

5.2. Tipos de células implicadas: linfocitos T, macrófagos.

(Diferenciar respuesta humoral y respuesta celular. Definir los conceptos de antígeno y anticuerpo, y describir su naturaleza. Conocer la existencia de distintos tipos de anticuerpos sin entrar en su clasificación. Reconocer a los linfocitos B como las células especializadas en la producción de anticuerpos solubles. Explicar la interacción antígenoanticuerpo. Reconocer a los linfocitos T y a los macrófagos como las células especializadas en la respuesta celular.)

4.1. CONCEPTO, ESTRUCTURA Y TIPOS DE ANTICUERPOS.

Se denominan también como inmunoglobulinas o gammaglobulinas y son

proteínas con un resto glucídico. Básicamente están compuestos por dos

cadenas pesadas (de unos 430 aminoácidos) y dos cadenas ligeras de unos

210 aminoácidos), respectivamente H y L que son idénticas entre sí, es decir

las L entre si y las H entre si, son idénticas en cada anticuerpo. La fracción

pesada y la ligera están unidas por puentes disulfuro, igualmente las dos

cadenas pesadas también están unidas por puentes disulfuro, dando lugar a

una estructura en forma de “Y” griega. Cuando esta estructura se pliega da

lugar a formas espaciales complejas.

Cada molécula de anticuerpo tiene una región constante que es idéntica para

cada uno de los tipos de inmunoglobulina, pero diferentes entre ellos. La región

constante es la responsable de la unión con el Linfocito B, a los fagocitos o al

complemento. Es la zona que corresponde a la base de la Y.

TIPOS DE ANTICUERPOS: (según la composición de sus polipéptidos)

Inmunoglobulina G (IgG) : Son monoméricas, se encuentran en la sangre y en líquidos intersticiales. Facilitan la fagocitosis y estimulan la activación del complemento (es un grupo de proteínas defensivas que están en el plasma sanguíneo y que actúan con gran

rapidez; complementa la acción de los anticuerpos. Sirven como mediadores en la respuesta inflamatoria. Intervienen en la opsonización [marcado con moléculas que servirán de puente entre fagocitos y antígenos] de células extrañas y también pueden provocar la lisis de células invasoras)

Puede neutralizar las exotoxinas y son capaces de atravesar las membranas

placentarias inmunizando al feto. Son muy abundantes en la respuesta

secundaria.

Inmunoglobulina A (IgA): Son monoméricas (en sangre) o diméricas (en

secreciones). En el tracto digestivo protege las mucosas de invasiones

microbianas o víricas al unirse a componentes segregados por las células

epiteliales.

Inmunoglobulina M (IgM): Son pentaméricas, se encuentran en la sangre,

líquidos intersticiales y membranas de los linfocitos B, donde pueden

reconocer a los antígenos. Son muy eficaces en la activación del complemento

y precipitando los antígenos solubles. Son las primeras Ig que se segregan

cuando se tiene un primer contacto con el antígeno.

Inmunoglobulina D (IgD): Son monoméricas. Se observan en las membranas

de los linfocitos B, por lo que participan en el reconocimiento de antígenos y

en la estimulación de la producción de otros anticuerpos.

Inmunoglobulina E (IgE): Son monoméricas. Pueden encontrarse en la

sangre y en los líquidos extracelulares, Cuando se unen a los leucocitos

eosinófilos provocan su desgranulación y liberación de enzimas digestivos y

de otras moléculas que actúan sobre estructuras que no se pueden fagocitar

(parásitos metazoos). Si se unen a mastocitos y basófilos también provoca su

desgranulación y liberación de sustancias enzimáticas. Muchos procesos

alérgicos están relacionados con esta liberación masiva de sustancias

enzimáticas.

Funciones de los anticuerpos:

- Neutralización del antígeno. Igualmente neutralizan las toxinas que

liberan ciertos tipos de microorganismos. Pueden asociarse a

cápsidas virales neutralizándolos.

- Precipitación de los agregados antígeno-anticuerpo, despejando el

camino para el ataque de los fagocitos.

- Aglutinación de las células cuyo determinante antigénico se asocia a

las proteínas del anticuerpo, facilitando su destrucción.

- Indirectamente contribuyen a la opsonización y a la activación del

complemento.

4.2 Células productoras de anticuerpo. Linfocitos B

Estos linfocitos provienen proceden de la médula rojo ósea, en el feto proviene del hígado. En su desarrollo adquieren unos receptores de superficie que son anticuerpos, denominados BCR(1) capaces de reconocer directamente a los antígenos de los patógenos que son capturados mediante una endocitosis. Estos antígenos se engarzan en receptores MHC-II y serán presentados a los linfocitos Th-2, los cuales activarán a linfocitos B que se transformarán en células plasmáticas productoras de anticuerpos.

4.3. Reacción antígeno-anticuerpo.

Las reacciones antígeno-anticuerpo se estudian más fácilmente "in vitro" utilizando preparaciones de antígenos y antisueros. El estudio de las reacciones antígeno-anticuerpo "in vitro" se denomina serología y es de especial importancia en la microbiología diagnostica. En las reacciones antígeno-anticuerpo se distinguen 2 fases: la primera consiste en la unión del antígeno con el anticuerpo y la segunda en las manifestaciones que resultan de dicha unión. La primera fase se realiza por la combinación de áreas pequeñas tanto del antígeno como del anticuerpo, denominadas respectivamente determinante antigénico y sitio activo, que al unirse forman un complejo antígenoanticuerpo. La reacción es reversible, siguiendo, por consiguiente, la ley de acción de masas y existen factores externos que pueden modificar dicha unión, como son: el pH, la temperatura y la fuerza iónica. Dependiendo de la naturaleza del antígeno y del anticuerpo y de las condiciones de la reacción se pueden observar diferentes tipos de reacciones serológicas:

Neutralización Mediante anticuerpos específicos se pueden neutralizar toxinas, virus o enzimas. Los anticuerpos neutralizantes requieren un solo tipo de combinación con el antígeno para poder actuar y así pueden ser univalentes, aunque anticuerpos bivalentes o multivalentes pueden neutralizar también. Un antisuero que contiene anticuerpos neutralizantes contra una toxina se denomina "antitoxina".

Precipitación La reacción de precipitación ocurre cuando se combina un anticuerpo, por lo menos divalente, con un antígeno soluble y esto conlleva a la formación de agregados que precipitan. Como las reacciones de precipitación son fácilmente observables "in vitro", éstas resultan pruebas serológicas muy útiles, especialmente para medir concentraciones de anticuerpos. Para que la precipitación ocurra en forma máxima se necesita que tanto el antígeno como el anticuerpo estén en concentraciones óptimas, cuando cualesquiera de los reaccionantes están en exceso no se pueden formar grandes agregados antígeno-anticuerpo.

Aglutinación Cuando un antígeno particulado reacciona con su anticuerpo específico (divalente por lo menos) se observa la formación de grumos o agregados de estas partículas, esto se conoce como aglutinación. En estas reacciones el determinante antigénico está sobre la superficie de una partícula o de una célula. Estas reacciones son más sensibles que las de precipitación para detectar pequeñas cantidades de anticuerpos, debido a que relativamente pocas moléculas de anticuerpo pueden unir efectivamente un gran número de partículas de antígeno en grumos gruesos macroscópicamente visibles. Es por esto que cuando queremos aumentar la sensibilidad de una reacción de un antígeno soluble con su anticuerpo específico, se transforma el antígeno soluble en particulado adsorbiendolo o uniéndolo químicamente a estructuras particuladas tales como esferas de látex o arcilla coloidal y de esta manera pueden ser detectados los anticuerpos por reacciones de aglutinación, estos ensayos se conocen como ensayos de AGLUTINACION PASIVA.

También se pueden aglutinar glóbulos rojos y este fenómeno se conoce como HEMAGLUTINACION. Los anticuerpos pueden reaccionar con antígenos de los glóbulos rojos, u otros antígenos que se pueden adsorber a los glóbulos rojos y observarse hemaglutinación cuando se una el anticuerpo específico.

- Reacción de precipitación: si los antígenos son macromoléculas solubles con varios determinantes, los anticuerpos se unen a ellos, formando complejos tridimensionales insolubles.

- Reacción de aglutinación: se produce al reaccionar los anticuerpos con los antígenos. Como resultado de esa reacción, las células forman agregados que sedimentan con facilidad

- Reacciones de neutralización: consiste en la disminución de la capacidad infectante del virus al unirse a los anticuerpos con los antígenos de la capsula vírica.

- Reacción de opsonización: la unión de los anticuerpos produce el aumento de la adherencia del complejo antígeno-anticuerpo a la superficie de los macrófagos, lo que facilita su fagocitosis.

Inmunofluorescencia

Es una técnica donde las moléculas de anticuerpos son convertidas en sustancias fluorescentes, uniéndoles químicamente a compuestos orgánicos fluorescentes tales como isotiocianato de fluorescencia o rodamina B. Esto no altera la especificidad del anticuerpo, pero hace posible su detección cuando está unido a células o tejidos usando un microscopio para fluorescencia. Los anticuerpos fluorescentes son de considerable utilidad en microbiología diagnostica.

SISTEMA DE COMPLEMENTO

Representación simplificada del sistema del complemento. La activación del sistema del complemento puede realizarse por tres vías (clásica, alternativa y de las lectinas). Todas ellas conducen, finalmente, a la producción de C3b (no se representan los pasos previos); esta molécula actúa sobre C5, escindiéndolo en C5a y C5b, iniciándose a partir de ahí una activación en cadena (vía común) en la que se genera el complejo de ataque a la membrana, que se incrusta en la membrana celular, formando poros a través de los cuales entran agua y sodio en la célula, lo que provoca su lisis osmótica.

5.1 LA RESPUESTA CELULAR

5.1 . Concepto.

5.2 . Tipos de células implicadas:

linfocitos T, macrófagos.

La respuesta inmunitaria innata y adaptativa se llevan a cabo mediante una gran

variedad de células que en conjunto se denominan leucocitos o glóbulos blancos

y por moléculas solubles que estas excretan.

Definir el papel que juegan los linfocitos T en el organismo es relativamente

complejo ya que es necesario estudiar su morfología celular y posteriormente

estudiar su relación con otras células y con los antígenos para poder entender su

actividad fisiológica. Así que vamos por partes:

Los linfocitos T maduran en el Timo. Son los responsables de la llamada

inmunidad celular específica. En su membrana presentan los receptores TCR que

son capaces de reconocer antígenos específicos que las células presentadoras

(macrófagos) ensamblan en su complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).

Este complejo son proteínas que actúan como receptores antigénicos específicos

que digiriendo las proteínas antigénicas de un invasor las ensambla (presentan)

con otras proteínas en su MCH.

Existe tres tipos de linfocitos T:

1- Linfocitos T auxiliares o colaboradores, Presentan en su membrana la

glucoproteína CD4. Se distinguen dos tipos:

- Inflamatorios (Th1) Activan los macrófagos infectados por

patógenos intracelulares y estimulan a los T citotóxicos.

- Auxiliares (Th2) (“helpers”). Ayudan a los linfocitos B para la

segregación de anticuerpos.

2- Linfocitos T citotóxicos o citolíticos (CTL) destruyen las células cancerosas

o infectadas por virus, En su membrana está la proteína CD8

3- Linfocitos T supresores. Se sabe que producen acciones supresoras de la

respuesta inmunitaria mediadas por linfocitos T.

Los receptores TCR son capaces de distinguir millones de estructuras antigénicas diferentes. Están formados por cadenas polipeptídicas diferentes, presentando regiones variables y otras constantes al igual que los anticuerpos. La fracción constante se encuentra anclada a la membrana y la variable se proyecta al exterior. La fracción constante se asocia a otras proteínas de la membrana denominadas complejo CD3

Macrófagos:

Se encuentran repartidos por todo el organismo. Monocitos y macrófagos acuden al foco de infección atraídos por los factores quimiotácticos, una vez encontrado el patógeno lo destruyen por fagocitosis. Intervienen también en la destrucción de células tumorales y envejecidas.

EL COMPLEJO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD (MHC)

Cuando una célula presentadora de antígenos captura un microorganismo

patógeno, degrada sus proteínas a fragmentos peptídicos sencillos.

Posteriormente estos péptidos se asocian a las proteínas del complejo principal de

histocompatibilidad, quedando expuestas en la membrana plasmática de las células

presentadoras.

Este complejo esta codificado por genes que

presentan muchas formas alélicas diferentes

entre los individuos de la misma especie por lo

que se le puede considerar como un auténtico

DNI celular. Existen dos grupos de proteínas de

MHC:

MHC clase I: Están presentes en todas las células

nucleadas y están implicadas en la presentación

antigénica a las células T citotóxicas (CD8).

Responde a antígenos endógenos. Todas las

células de nuestro organismo que están

infectadas por virus o que esté sufriendo un

proceso tumoral, sintetizan proteínas que los

linfocitos T citotóxicos pueden reconocer.

MHC clase II: Se expresan en células

presentadoras de antígenos como los macrófagos, células dendríticas, células de

Langerhans epidérmicas, mucosas, células B etc. todas implicadas en el

procesamiento de antígenos exógenos y posterior presentación antigénica a las

células T (CD4), liberando citocinas capaces de actuar sobre células diana.

RESPUESTA INMUNITARIA ADAPTATIVA FRENTE A PATÓGENOS

EXTRACELULARES. COOPERACIÓN ENTRE LINFOCITOS T Y B

Cuando ha ocurrido la fagocitosis, los antígenos proteicos son parcialmente

digeridos en los fagolisosomas de los macrófagos. Así se obtienen los fragmentos

peptídicos que se van a presentar a los linfocitos T mediante el MHCII. Los

macrófagos liberan IL-I activando a los linfocitos.

Esta activación necesita una doble señal:

- Una procede del reconocimiento antigénico gracias a su TCR

- Otra procede del una glucoproteína CD28, que se expresa en la

membrana de los linfocitos T y que es un coestimulador, éste interactúa

con la proteína B7 del macrófago.

Por otra parte, los linfocitos B también requieren una doble señal para su

activación:

- La primera procede del reconocimiento antigénico gracias a sus

receptores BCR

- La segunda procede de su interacción con los linfocitos Th2, específicos

para el mismo antígeno.

Cuando los linfocitos B fagocitan al microorganismo lo procesan y posteriormente

se transforman en células presentadoras de antígeno, asocia los antígenos a las

moléculas MHC de clase II. En el reconocimiento de las células Th interviene la

glucoproteína CD4 que interactúa con el MHC por una región distinta a la usada

en la presentación antigénica.

Como resultado de la unión entre el CD-28 del linfocito Th y el B-7 del linfocito B,

se liberan las interleucinas IL4-5-6- y 10. Estas moléculas provocan la activación

y diferenciación de los linfocitos B. Una parte de estos linfocitos se diferencian en

células plasmáticas productoras de anticuerpos específicos contra ese antígeno

y otras células B se diferencian en células de memoria. Los anticuerpos

fabricados de las clases IgM e IgG son muy eficaces frente a patógenos

extracelulares por su capacidad de opsonización y fijación del complemento,

neutralizando toxinas bacterianas o partículas víricas.

RESPUESTA INMUNITARIA ADAPTATIVA FRENTE A PATÓGENOS

INTRACELULARES.

Frente a microorganismos bacterianos intracelulares: Cuando estos patógenos

son fagocitados por los macrófagos puede ocurrir que sean resistentes a la

digestión lisosomal, pudiendo proliferar las bacterias en su interior. Se ha

comprobado que para poder controlar esta infección es necesaria la presencia de

los linfocitos T inflamatorios Th1 que podrían activar a los macrófagos.

Estos linfocitos T (Th1) reconocen péptidos de la proteína bacteriana asociados

a MHC de clase II sobre la superficie del macrófago que fagocitó la bacteria y

presentó sus proteínas. Este reconocimiento se lleva a cabo gracias a los TCR y

las moléculas CD4 de las células Th1. Cuando el linfocito se activa expresa

receptores de la IL-2 liberando gran cantidad de estas moléculas. Cuando la

interleucina se une a su receptor provoca señales de activación de las células

Th1 y su proliferación.

La unión de las células Th1 con los macrófagos provoca la descarga del interferón

gamma y TNF. Estas citocinas se fijan a los receptores de los macrófagos, los

activan de modo que facilitan la producción de radicales aumentando el número

y contenido de los lisosomas del macrófago provocando la destrucción de las

bacterias.

Frente a virus intracelulares: La respuesta en este caso está asociado a la

actividad de los linfocitos T citotóxicos (CTL). La proliferación de estos linfocitos

se produce en los ganglios linfáticos próximos al foco de la infección. Cómo en el

interior de la célula el virus no se encuentra en forma de virión la lisis celular

afecta tanto al lugar de replicación como su propio material genético. Este

procedimiento es especialmente importante en virus que se propagan por las

células cuando éstas están unidas por sus membranas; así en el ciclo viral no

hay una fase extracelular y los anticuerpos no los descubren.

Los linfocitos T CTL reconocen mediante sus TCR las células infectadas por virus

ya que presentan péptidos virales en sus membranas asociados a MHC de clase

I.

De esta manera el linfocito CTL recibe una doble señal: Por una parte gracias a

la interacción TCR/MHC I , participando también la molécula CD8 del CTL y por

otra parte la interacción CD28/B.7. Por esta doble señal el linfocito segrega IL2

que induce su propia diferenciación y proliferación. Posteriormente los CTL

segregan fragmentinas que son enzimas que colaboran en la destrucción de las

células transformadas por un virus. Estas moléculas inducen la apoptosis celular

destruyendo así a los virus intracelulares. Los CTL además pueden segregar

perforinas que al contactar con las células infectadas abre poros hidrofílicos que

alteran el equilibrio osmótico de la célula infectada, provocando la lisis celular.

Linfocotos no B no T: Representan el 3% de los linfocitos, aunque su papel

puede ser muy importante en ciertas patologías.

Estas células no reconocen los antígenos. Tras la infección no aumentan su

número ni originan memoria inmunológica: Son dos: las células K y las NK

(natural killer)

Células K: Se denominan células asesinas. Atacan a las células recubiertas por

anticuerpos y segregan porfirinas para destruirlas; no distinguen los distintos tipos

de anticuerpos.

Células NK: Destruyen las células infectadas por virus, las cancerosas y las

células de tejidos trasplantados. No son activas cuando se unen a las células del

propio organismo y pueden producir linfocinas que regulan a los linfocitos T y B.

6. Respuestas primaria y secundaria. Memoria inmunológica.

Cuando un organismo tiene un primer contacto con un antígeno se provoca la

denominada “respuesta primaria”, en ella la cooperación celular y la consiguiente

liberación de anticuerpos no suele detener el proceso infeccioso; sin embargo, las

células que han guardado la memoria de ese encuentro han formado un clon de

linfocitos. Si existe un segundo contacto con el mismo antígeno se provocará una

respuesta más rápida y con una mayor producción de anticuerpos que destruirá

al agente invasor. Esta respuesta se denomina “secundaria” y se puede

considerar como el fundamento de las vacunas.

7. Tipos de inmunidad. Sueros y vacunas.

7.1. Congénita y adquirida.

7.2. Natural y artificial.

7.3. Pasiva y activa.

7.4. Sueros y vacunas.

La inmunidad innata, congénita o natural es la que posee un organismo en el

momento de su nacimiento y no depende de los agentes infecciosos con los haya

tenido contacto. Por lo tanto, es una inmunidad inespecífica y no discrimina los

diversos antígenos. Ejemplo: Los humanos no padecemos el “moquillo” de los

perros, ni ellos sufren la gripe humana.

La inmunidad adquirida o adaptativa es la que un organismo va madurando y

ampliando a lo largo de su existencia; por lo tanto, depende de mecanismos de

defensa específicos que provocan la presencia de una memoria inmunológica.

Pude adquirirse de forma natural o artificial, por lo tanto podemos describir los

siguientes tipos:

- Inmunidad adquirida naturalmente de forma activa: se adquiere

cuando se ha sufrido y superado cualquier infección. Por

ejemplo, la que se obtiene cuando se ha padecido el sarampión.

- Inmunidad adquirida naturalmente de forma pasiva: ocurre

cuando una madre cede anticuerpos a un feto durante el

embarazo (superando la barrera placentaria)

- Inmunidad adquirida artificialmente de forma activa: La que se

consigue gracias a la repuesta secundaria cuando se

suministran vacunas. Por ejemplo, la vacuna contra la polio o la

hepatitis B

- Inmunidad adquirida artificialmente de forma pasiva: es la que

se consigue cuando a un individuo afectado se le suministra

anticuerpos contra un tipo determinado de bacterias. Por

ejemplo, el suero antitetánico que se le da a personas de las que

se sospecha que pudiesen estar infectadas.

Es necesario recalcar que estos dos tipos de inmunidad (natural y adquirida) no

actúan independientemente y descoordinadamente. Los macrófagos comienzan

su actividad inespecífica como parte de la respuesta innata, viajan por el torrente

linfático y llegan a los ganglios y otros órganos linfoides secundarios como células

presentadoras de antígenos marcando el inicio de la respuesta específica.

Posteriormente los anticuerpos opsonizan los organismos infectantes para que

puedan ser reconocidos por los fagocitos que desde este momento son capaces

de distinguir las bacterias o virus extraños. Por lo tanto, le mecanismo inicial de

la inmunidad natural se ve potenciado unas 4000 veces gracias a la inmunidad

adquirida

Las vacunas (inmunización activa), se fabrican con estructuras víricas como las

cápsulas proteicas o incluso virus atemperados (pasados por rayos UV) que ya

no tienen poder infectivo pero que pueden provocar en el organismo una

respuesta primaria. Resulta obvio que, si ese mismo organismo se pusiese en

contacto con el virus completo por segunda vez, desarrollaría rápidamente una

respuesta secundaria bloqueando la infección. Por lo tanto, las vacunas suelen

ponerse de una manera profiláctica; en Andalucía tenemos un plan o calendario

de vacunaciones para que los escolares no queden infectados de las principales

enfermedades virales:

Igualmente ocurre con el sistema de complemento que se inicia con la vía

alternativa gracias a la inmunidad natural y potencia su acción al activarse

mediante la vía clásica.

Existen distintos tipos de vacunas:

Vacunas atenuadas o atemperadas e inactivadas: se obtienen de patógenos

tratados para que pierdan su virulencia. Contienen microorganismos muertos pero

que conservan su cualidad antigénica.

Vacuna de antígenos purificados: Son fragmentos antigénicos seleccionados a

partir de microorganismos o sus toxinas. Los toxoides usados para combatir la

difteria o el tétanos pertenecen a este grupo.

Vacunas de antígenos sintéticos: Fabricados en el laboratorio mediante la

tecnología del ADN recombinante; se usan contra la hepatitis.

Vacunas de ADN: Se usan plásmidos o episomas bacterianos que provocan una respuesta

intensa cuando ese genoma genera una proteína mediante su ADNc.

La administración de sueros (inmunización pasiva) sintetizados en otros

organismos, suelen darse a pacientes de los que se sospeche que han tenido

contacto con bacterias conocidas como la que provoca el tétanos Clostridium

tetani. Si a este individuo le damos directamente suero antitetánico tendrá más

posibilidades de superar la infección. En este caso la administración de la vacuna

no tiene mucho sentido puesto que si ya ha sido infectado su organismo

necesitaría al menos 14 días para provocar una respuesta secundaria y esa

espera podría acabar con su vida.

La sueroterapia consiste en la inyección directa de anticuerpos específicos o de

linfocitos T contra las toxinas de algún microorganismo con el fin de tratar

enfermedades infecciosas. No provoca memoria inmunológica y se emplea contra

el tétanos, la difteria o contra venenos de víboras (Vipera latastei)

8. Alteraciones del sistema inmunitario.

8.1. Hipersensibilidad (alergia).

8.2. Autoinmunidad.

8.3. Inmunodeficiencia.

8.3.1. Inmunodeficiencia adquirida: el SIDA.

8.1. Hipersensibilidad (alergia).

Una respuesta excesiva por parte del sistema inmunitario puede provocar graves

lesiones en el organismo. En esta respuesta pueden intervenir tanto los

anticuerpos como los linfocitos T. Existen cuatro tipos distintos:

HIPERSENSIBILIDAD DE TIPO I, INMEDIATA O ANAFILÁCTICA:

Se la conoce como reacción alérgica o alergia; el desarrollo es muy rápido, en

torno a los 15 minutos tras su exposición al antígeno (alérgeno). Los alérgenos

más comunes son: Fosfolipasa A de las abejas. Proteínas del polen de olivos,

cereales etc. Esporas de mohos. Las heces de los ácaros del polvo. Pelos de

perros y gatos. Antibióticos como la penicilina o sulfamidas. Algunos alimentos

como mariscos, cacahuetes etc.

Shock anafiláctico

En estos casos la primera exposición al alérgeno provoca el estímulo de los

linfocitos Th, estos a su vez estimulan a los linfocitos B. Posteriormente los

Linfocitos B producen inmunoglobulinas IgE que se unen por su zona constante

a los leucocitos basófilos y a los mastocitos (sensibilización). Parece que un

déficit genético de los linfocitos Ts podría ser la causa final de las alergias. Tras

la sensibilización un nuevo contacto con el mismo alérgeno, éste se uniría las IgE

fijadas previamente a los mastocitos y basófilos, provocando su desgranulación y

liberando consecuentemente histamina, protaglandinas y leucotrienos; estas

sustancias pueden provocar en el organismo inflamación cutánea,

enrojecimiento, hinchazón, picores, aumento de la secreción nasal y lacrimal.

También pueden provocar contracción de los músculos de bronquios y

bronquiolos que generan dificultades respiratorias, asma o una vasodilatación

generalizada pudiendo producir la muerte por asfixia o por un descenso acusado

de la presión sanguínea (shock anafiláctico)

Para tratar estos casos se usan antihistamínicos y medicamentos que aumentan

la presión sanguínea y broncodilatadores. Sin embargo, la mejor solución consiste

en la desensibilización que se produce cuando, una vez identificado el alérgeno,

se le suministra al paciente pequeñas dosis crecientes de ese mismo alérgeno

que provoca la aparición de IgG, de esta manera la IgE no se une a los leucocitos

basófilos ni a los mastocitos, aumentando también la producción de linfocitos

Ts. Ejemplos:

Anafilaxis

Asma atópica

Eczema atópico

Alergia a los mediamentos

Fiebre del heno

HIPERSENSIBILIDAD DE TIPO II o CITOTÓXICA

Los responsables son los anticuerpos IgM o IgG que se unen a antígenos

pertenecientes a células humanas, así se activa el complemento por la vía clásica

y terminando con la lisis de las células. Este tipo de hipersensibilidad son los

responsables de las enfermedades autoinmunes y de la compatibilidad de los

grupos sanguíneos.

Ejemplos:

Anemia hemolítica autoinmune

Síndrome de Goodpasture

Enfermedad hemolítica del recién nacido

Miastenia gravis

Pénfigo

HIPERSENSIBILIDAD DE TIPO III O MEDIADA POR COMPLEJOS

INMUNITARIOS

Muy parecido al caso anterior, pero aquí los antígenos no son de la membrana

celular, sino que viajan libremente por la sangre. Los complejos antígenos

anticuerpos no son eliminados por los macrófagos, esto provoca una activación

excesiva del sistema de complemento y una excesiva segregación enzimática

que podría dañar a algunos tejidos y consecuentemente a órganos vitales.

Algunas infecciones crónicas pueden desencadenar este cuadro clínico;

también ocurre en algunas enfermedades antoinmunes.

Ejemplos:

Poliartritis nudosa

Glomerulonefritis post-estreptococica

Lupus erisujetotoso sistémico

HIPERSENSIBILIDAD DE TIPO IV O RETARDADA

Se denomina así porque su efecto tarda más que en los casos anteriores, incluso

varias semanas después de la exposición al antígeno.

En este tipo no intervienen los anticuerpos, sino un clon de linfocitos idénticos.

Después de la sensibilización una segunda exposición al mismo alérgeno, los

linfocitos T liberan linfocinas que provocan la estimulación de macrófagos y

desencadenan un proceso inflamatorio. Este proceso puede dar lugar a dermatitis

de contacto (con picor y erupciones) originadas por cosméticos, fibras sintéticas,

bisutería o plantas en contacto con la piel.

La reacción granulomatosa es un caso grave de hipersensibilidad retardada que

provoca daños en tejidos internos con formación de nódulos con inflamaciones

continuas como las que se dan en casos extremos de tuberculosis y lepra.

Ejemplos:

Enfermedad de Crohn

Lepra

Tuberculosis

Sarcoidosis

Esquistosomia

Lepra tuberculosis epitelial

8.2 Autoinmunidad

Sin duda una de las características más importantes del sistema inmunitrario es la

tolerancia hacia las células y los tejidos propios. Las células del embrión cuando

se han diferenciado, nunca serán consideradas como ajenas. Sin embargo, en

ocasiones este reconocimiento falla de tal manera que se atacan

inmunitariamente las células y tejidos del propio individuo.

No se conocen con exactitud las causas que provocan este ataque. Se han

descrito casos en los que después de una enfermedad infecciosa se provoca un

ataque autoinmune. En otros casos se han descrito estos procesos después de

un episodio de estrés importante. Básicamente se han descrito factores

genéticos, sexuales (a las mujeres afecta en mayor proporción que a los hombres)

y ambientales.

La enfermedad autoinmune puede considerarse como específica de órgano o

no específica de órgano. En el primer caso se refieren a antígenos presentes

exclusivamente en un tejido blanco, aumentando la producción de anticuerpos

(ejemplo: la miastenia gravis; tiroiditis de Hasaimoto; anemia perniciosa;

enfermedad de Addison; diabete mellitus isulinodependiente) y la segunda

corresponden a antígenos ampliamente distribuidos y que no corresponde a un

órgano concreto (lupus eritromatoso). Puede ocurrir que una patología como el

infarto de miocardio genere anticuerpos frente a antígenos cardíacos.

Otras enfermedades autoinmunes cursan con producción de autoanticuerpos que

reconocen proteínas de la superficie celular (anemia hemolítica). En esta última

enfermedad se observó que la vitamina B12 necesita un factor intrínseco proteico

para ser absorbida; en algunas personas este factor se bloquea y la vitamina no

puede ser absorbida gracias a la aparición de un autoanticuerpo.

En ocasiones el proceso esta mediado por células T autoreactivas (esclerosis

múltiple). En esta enfermedad la presencia de linfocitos T portadores de CD4

induce una respuesta inflamatoria que afecta a la formación de la vaina de mielina.

Esto se traduce en desarreglos neurológicos alterando la visión o la motricidad.

En la diabetes mellitus de tipo I se generan células autorreactivas que destruyen

las células de los islotes del páncreas.

La solución a estos problemas pasa por la administración de antiinflamatorios e

inmunosupresores. Uno de los más usados en la actualidad es el Tacrolimus y

Sirolimus. Estas drogas también se usan en los trasplantes para evitar el

reconocimiento del tejido u órgano ajeno.

8.3 Inmunodeficiencia: La inmunodeficiencia es la incapacidad para desarrollar una respuesta inmunitaria adecuada ante la presencia de antígenos extraños, por lo tanto, no son eliminados y consecuentemente los antígenos pueden causar lesiones al hospedador. Si es el caso de una bacteria (el agente invasor), la persona con esta deficiencia presentará infecciones recurrentes.

INMUNODEFICIENCIAS CONGÉNITAS O HEREDADAS: No son frecuentes, suelen ser graves y se desarrollan en los primeros años de vida:

QUE AFECTAN A BARRERAS INESPECÍFICAS:

Enfermedad granulomatosa crónica: Enfermedad hereditaria, ligada al cromosma X. Los neutrófilos no son funcionales. Deficiencia del C5 del complemento: Presenta una proteína anormal que evita el correcto funcionamiento del complemento.

QUE AFECTAN A BARRERAS ESPECÍFICAS:

Agammaglobulinemia. Está ligada al cromosoma X, Los linfocitos B no pueden fabricar anticuerpos. Síndrome de Di-George. El individuo afectado carece de Timo, entonces los linfocitos T no maduran. Inmunodeficiencia combinada grave: Los linfocitos T y B son deficientes lo que provocan infecciones recurrentes y graves que acaban con la vida del individuo. Necesitan trasplante de médula ósea.

INMUNODEFICIENCIAS ADQUIRIDAS En este tipo de enfermedades, más frecuentes que las inmunodeficiencias congénitas, la deficiencia inmunitaria no tiene origen genético y aparece en cualquier momento de la vida como consecuencia de diversos factores, entre los que figuran la leucemia, la exposición a radiaciones o el tratamiento durante largo tiempo con inmunosupresores como los esteroides. Asimismo, algunas enfermedades graves que debilitan el sistema inmunitario pueden provocar su aparición. Entre las inmunodeficiencias adquiridas más graves, ya que no se dispone de un tratamiento efectivo para combatirlas, se encuentra el SIDA (síndrome de inmunodeficiencia adquirida), producido por el VIH (virus de la inmunodeficiencia humana), que ataca y destruye los linfocitos Th. La inmunodeficiencia provocada impide una defensa eficaz contra los antígenos microbianos y contra las células tumorales, por lo que la persona afectada sufre infecciones importantes y desarrolla algunos tipos de cánceres.

El VIH es un retrovirus, es decir, tiene ARN como material genético.

En concreto, posee dos cadenas iguales de ARN monocatenario, una

transcriptasa inversa, una proteasa y una integrasa. Su cápsida es

icosaédrica y tiene una compleja cubierta lipoproteica donde se

aprecia una proteína GP120 y una proteína GP41.

El proceso infeccioso de la enfermedad se desarrolla de la siguiente manera

1. El VIH penetra en el cuerpo de una persona sana procedente de otra persona infectada. El virus se localiza en la sangre y en otros fluidos orgánicos como e semen y las secreciones vaginales, desde donde accede al nuevo hospedador Los principales mecanismos de transmisión son: • Directamente a través de la sangre, por transfusiones o por medio de jeringuillas contaminadas. • Mediante relaciones sexuales en las que el semen o bien las secreciones vaginales entren en

contacto con micro heridas y erosiones por las que el virus pueda introducirse. • De madre a hijo, generalmente durante la gestación o el parto.

La transmisión del VIH no se produce a través de los alimentos, ni por la picadura de insectos ni durante las relaciones habituales de convivencia en los centros escolares, en el trabajo o en el seno familiar.

2. Una vez que el virus alcanza el sistema circulatorio del nuevo hospedador se une a los linfocitos Th. La unión se efectúa entre una proteína determinada de la cubierta del virus (GP

120) y el receptor CD4 de los linfocitos Th, gracias a un reconocimiento específico entre ambas moléculas. También puede producirse la unión con los macrófagos. 3. Se produce la fusión de la envoltura del virus con la membrana celular del linfocito, y el ácido nucleico del virus (que consiste en un ARN monocatenario) y su enzima transcriptasa inversa penetran en el citoplasma de] linfocito. 4. Gracias a la transcriptasa inversa (unaADN polimerasa) se forma ADN bicatenario a partir del ARN, que se incorpora al genoma del linfocito, y se constituye un provirus, de modo que el ADN de este, integrado en el ADN celular, se transmite a las células hijas cada vez que el linfocito se divide. En esta etapa no se observan alteraciones en las células con el ADN vírico, pero todas tienen una copia de este en su propio genoma. Se produce, además, una multiplicación lenta del virus, que se libera por gemación. Los linfocitos no sufren daños inmediatos, pero sí a largo plazo.

En cierto momento, los linfocitos Th infectados mueren. El descenso en su número es lo que provoca la inmunodeficiencia. Cuando existen menos de 150 linfocitos Th por mm3 de sangre (en una persona sana hay 500/mm3), la deficiencia inmunitaria es grave y la muerte sobreviene por infecciones oportunistas, por ejemplo, tuberculosis pulmonar y neumonía, entre otras. También es frecuente la aparición de tumores raros, como el sarcoma de Kaposi que afecta a los capilares sanguíneos de la piel.

El tiempo que suele transcurrir desde el momento de la infección por el VIH hasta la aparición del sida oscila entre 5 y 10 años. Durante este período, la persona infectada puede transmitir el virus sin ser consciente de ello.

LUCHA CONTRA EL SIDA Aún no se dispone de un tratamiento eficaz para combatir esta grave enfermedad. La combinación de medicamentos que se emplea en la actualidad retarda en parte la progresión del síndrome, pero no consigue eliminar el virus, por tanto, lograr la curación.

Los fármacos utilizados interfieren con la transcriptasa inversa, con la unión del virus a los receptores de los linfocitos Th o con la enzima proteasa que permite la correcta formación de la cápsida del virus. Gracias a la combinación de estos medicamentos se ha logrado aumentar la esperanza de vida de las personas afectadas, de forma que se está cerca de considerar el sida como una enfermedad crónica, pero no mortal. Por otra parte, el método preventivo más adecuado que puede impedir el contagio en personas sanas sería la vacunación, pero hasta el momento no ha le encontrar una vacuna eficaz. Actualmente, la única forma de la propagación de la enfermedad consiste en campañas informativas para evitar aquellas situaciones y conductas de alto riesgo que favorecen la transmisión del virus.

En el momento actual hay alrededor de 15 fármacos que se están utilizando en el tratamiento de la infección por el VIH. El tratamiento incluye la combinación de varios fármacos antirretrovirales que evitan el deterioro inmunológico y suprimen la replicación viral. La terapia antirretroviral (TAR) es compleja, pues supone la administración de al menos tres fármacos (triple terapia) con un elevado número de tomas y de comprimidos por día, que producen efectos adversos, interaccionan con otros fármacos y que deben de tomarse en presencia o ausencia de alimentos.

El nombre genérico –o principio activo- de los medicamentos inhibidores nucleósidos de la transcriptasa inversa son: la zidovudina, didanosina, zalcibatina, estavudina, lamivudina, abacavir, zialgen, cuyos nombres comerciales son Retrovir, Videx, HIVID, Zerit, Epivir, Zialgen. De los medicamentos inhibidores no nucleósidos de la transcriptasa inversa son: nevirapina, delavirdina y efavirenz, y sus nombres comerciales son Viramune, Rescriptor y Sustivida. Los ihibidores de la proteasa son: indinavir, ritonavir, saquinavir y nelfinavir, y sus nombres comerciales son: Crixizan, Norvir, Invirasey Viracept. Con estos fármacos se consigue una reducción del progreso de la enfermedad y de la aparición de infecciones oportunistas, con lo que se ha logrado una extraordinaria reducción de la mortalidad y de los ingresos hospitalarios de los pacientes VIH positivos. Se comprende, por la complejidad de la medicación, la importancia de una exacta dosificación y administración. Tres días sin tomar correctamente la medicación pueden ser suficientes para hacer fracasar el tratamiento. Asimismo se ha de cuidar con esmero el estado nutricional del enfermo VIH (+), pues condiciona el curso de la enfermedad. En efecto, una malnutrición aumenta la morbilidad por alterar el normal funcionamiento del organismo ya que empeora la tolerancia al tratamiento. Estos fármacos tienen un gran coste motivado por las prolijas y exhaustivas investigaciones que han desarrollado las grandes industrias farmacéuticas. Gracias a ellas, en los países desarrollados, se puede decir que el SIDA se ha convertido en una enfermedad crónica, y aunque en la actualidad incurable ha dejado de ser mortal. La tragedia es en los países pobres, especialmente de África, que no tienen medios económicos para sufragar unos gastos tan importantes. La Convención sobre el SIDA que tuvo lugar en Sudáfrica, el año 2001, de los países afectados de Africa, auspiciada por la ONU, ha denunciado la situación que padecen: hoy por hoy el SIDA es la primera causa de

mortalidad de dicho continente, dada la imposibilidad de obtener fármacos asequibles a su economía, pues el coste de la medicación está valorado en una media de un millón cien mil pesetas a millón y medio (6610 – 9000 €), por persona y año. En consecuencia, se reclama el abaratamiento de dichos fármacos, así como la posibilidad de fabricación de medicamentos genéricos de dichos principios activos. Por desgracia, la realidad sigue siendo muy desoladora.

9. SISTEMA INMUNITARIO Y LOS TRANSPLANTES DE ÓRGANOS

Los trasplantes de órganos (riñón, corazón, hígado, etc.) constituyen un procedimiento quirúrgico cada vez más frecuente. La mayor dificultad del trasplante de órganos no reside en el proceso quirúrgico propiamente dicho, sino en un posible rechazo a los tejidos del donante por parte del organismo receptor. Este rechazo se produce como consecuencia de la respuesta inmunitaria contra los antígenos presentes en las células del órgano trasplantado, que se detectan como extraños. Sin embargo, en el trasplante de córnea no suele producirse rechazo, ya que estructura ocular no posee circulación linfática ni sanguínea y, por tanto, los linfocitos no acceden fácilmente a ella. Los antígenos responsables del rechazo son los autoantígenos del MHC que se encuentran en la superficie celular. Entre los individuos de una misma especie hay una gran variedad de autoantígenos del MHC. Los genes del MHC que codifican este auto antígeno son numerosos. En el ser humano existen tres loci implicados en el MHC de la clase l y, dado que un individuo concreto tiene dos alelos para cada uno de ellos, la determinación genética de estos autoantígenos se lleva a cabo por seis alelos.

También hay otros tres loci y, por tanto, seis alelos que codifican los autoantigenos del MHC de la clase II. Como en estos loci existe herencia multialélica, los genotipos del MHC, tanto de la claseI como de la clase II, son numerosos (se calcula que hay unas 10000 combinaciones posibles). Si los autoantígenos del donante y del receptor no coinciden, se produce el rechazo, que comienza con el ataque de los linfocitos T, los cuales causan la lisis de las células de los tejidos trasplantados. Únicamente cuando los autoantígenos del MHC son idénticos (cosa que no sucede con frecuencia) no se produce rechazo. Por este motivo, antes de llevar a cabo un trasplante de órganos, es imprescindible realizar pruebas para asegurarse de que los autoantígenos de células del donante y del receptor son iguales o muy semejantes. Además de la acción de los linfocitos T, también intervienen en el rechazo los órganos trasplantados la respuesta específica humoral (anticuerpos) y la puesta inespecífica (macrófagos, activación del complemento).

El proceso de rechazo puede iniciarse 48 horas después del trasplante. Esto se debe a una hipersensibilidad de tipo II (rechazo hiperagudo), o bien al cabo de varias semanas o meses como resultado de una hipersensibilidad de tipo IV originada por el contacto prolongado con los linfocitos TD. Para evitar el rechazo se suministran al enfermo fármacos inmunosupresores que inhiben la respuesta inmunitaria, principalmente esteroides, que actúan sobre los macrófagos, y ciclosporina, que bloquea los receptores de las interleucinas. En la actualidad se está investigando la aplicación de anticuerpos selectivos contra los linfocitos que participan en el rechazo del tejido trasplantado, así como la inoculación repetida, antes del trasplante, de antígenos del donante que la potencien

9. Importancia de la fabricación industrial de vacunas y sueros.

Desde hace mucho tiempo evitar enfermedades es una aspiración de la especie

humana, posiblemente por las enormes mortandades que producía. Se sabía que

algunos enfermos que superaban una infección no volvían a contraerla, a estas

personas siempre se las elegía como enfermeros durante las epidemias. Quizás

las primeras referencias escritas las tenemos en la cultura China de épocas

remotas; elaboraban un preparado seco de las postillas y costras de enfermos de

viruela que otros esnifaban y quedaban inmunizados. Este método que se conoce

como variolización, fue introducido en Europa a finales del siglo XVIII. Por ésta

época Edward Jenner comprobó que algunos ganaderos que contraían la viruela

vacuna no padecían la viruela negra humana, esto era posible porque ambos

tipos de viruela presentan antígenos comunes. Ya en 1880 Louis Pasteur

comprobó que algunos factores modificaban la capacidad infectiva de los

gérmenes (un cultivo de bacterias de cólera perdía su virulencia al cabo de unos

meses, pero al inocularlos en animales sanos desarrollaban inmunidad frente a

la bacteria original). En honor a Jenner, Pasteur denominó vacunación al proceso

de inmunización mediante microorganismos no virulentos. De igual manera Emil

von Bëhring y Shibasaburo Kitasato comprobaron que suministrando suero de

animales inmunes a individuos recién infectados se evitaba la enfermedad.

Edward Jenner Louis Pasteur Manuel Patarroyo Clara Menéndez y Pedro Alonso

Hoy día se sigue estudiando la manera de superar estas enfermedades mediante

el empleo de vacunas polivalentes donde están presentes los antígenos

necesarios para que el organismo crea que ha sido invadido por un agente

infeccioso y provocando una respuesta secundaria que guardará memoria de lo

ocurrido.

Sin embargo, las sociedades poco desarrolladas económicamente no tienen

acceso a este tipo de vacunas que, para colmo de males, las vacunas se

desestabilizan si alcanzan la temperatura medioambiental. La vacunación masiva

de la población mundial pudo erradicar la viruela (los alumnos del curso 06-07 no

tienen ya la marca que deja la vacuna, ya no es necesario vacunar de esta

enfermedad). Pero otro tipo de enfermedades comunes (sarampión, difteria, tos

ferina, poliomielitis, varicela, rubeola etc.) condenan a muerte a millones de

personas en todo el planeta ya que no disponen de vacunas ni de calendario para

las mismas.

En este sentido cabe destacar la enfermedad conocida como malaria, producida

por el Plasmodium falciparum y transmitida por la hembra del mosquito Anopheles

que infecta anualmente a 500 millones de personas de las que 2 millones mueren

al año. Si esta enfermedad afectase a los países desarrollados con más virulencia

seguro que tendríamos ya una vacuna; sin embargo, las grandes industrias

farmacéuticas parece que solo investigan aquellas enfermedades que podrían

generar beneficios suficientes para paliar el gasto económico de sus

investigaciones, (la malaria sobre todo afecta a países tropicales). Pocos son los

han intentado una vacuna contra esta enfermedad de una manera altruista, por eso

os destaco a Manuel Patarroyo que investiga desde hace 25 años la malaria y que

ha donado a la OMS la patente de su vacuna para poder obtener recursos para

seguir investigando, o a Pedro Alonso y Clara Menéndez del hospital Clinic de

Barcelona que ha presentado unos resultados prometedores este mismo año

investigando la misma enfermedad (2006).

Conseguir presupuesto suficiente para permitir el desarrollo de estas

investigaciones es un objetivo primordial para la OMS; sin embargo, los países

miembros no llegan a gastar el 0,5% de su presupuesto en estas cuestiones. Las

únicas vías que quedan serán las de presionar sobre gobiernos e instituciones o

recurrir a la industria privada que gaste parte de sus inversiones en investigar

problemas que a priori se sepa que no van a producir beneficios. Claro que estas

empresas aducen que no son entidades benéficas ni caritativas. Si sabemos que

la producción industrial de vacunas y sueros salvaría tantas vidas ¿Cuál es la

causa de la falta de inversión en este campo?