CURSO DE INMUNOLOGÍA 2015

INTRODUCCIÓN A LA INMUNOLOGÍA

Q.F.B. ANTONIO RODRÍGUEZ RUIZ.ESPECIALIDAD EN HEMATOLOGÍA.

La humanidad siempre ha sido afectada por enfermedades que, en forma de epidemias. En el pasado, las enfermedades y las epidemias eran consideradas como maleficios o como castigos divinos.

Esta idea fue enérgicamente rechazada por Hipócrates, el famoso médico griego nacido en el año 460 a.C., quien sostuvo que las enfermedades eran ocasionadas por factores tales como el clima (el frío, el calor o los vientos), el agua, la tierra, la comida y los hábitos de vida de los individuos.

INTRODUCCIÓN A LA INMUNOLOGÍA

La Inmunología es la ciencia que estudia el sistema inmune, un conjunto de órganos, tejidos, células y factores solúbles que tienen como objeto, fundamentalmente, la defensa antimicrobiana del individuo.

LA EVOLUCIÓN DE LA INMUNOLOGÍA

< 1798. La era prehistórica 1850 - 1900. La era microbiológica 1900 – 1950. La era de la inmunoquímica 1950 – 1960. La era de la fundamentación

teórica 1960 – 1990. La era celular 1990 – 2000. La era molecular 2000 - ????. La era post-genómica

Así nació el concepto de contagio y la idea de que las enfermedades podían se causadas por microbios, organismos invisibles al ojo humano.

El descubrimiento de algunos de los gérmenes causantes de enfermedad fue la aportación a la Medicina de los primeros cazadores de microbios entre los que estuvieron Hans Armaue Hansen, descubridor del bacilo de la lepra (1873) y Robert Koch, descubridor del bacilo de la tuberculosis (1882), sólo por citar a dos de los pioneros en este campo.

INTRODUCCIÓN A LA INMUNOLOGÍA

Recordemos que en sus inicios, el término inmunidad, se usaba más bien para describir el privilegio que tenían algunas personas (de la realeza, del gobierno, de la burguesía, o del clero) de poder dejar de cumplir con ciertas obligaciones sociales.

El significado biológico de la inmunidad, que también denota un estado de excepción, se empezó a utilizar para señalar la resistencia innata o adquirida de los individuos al desarrollo de enfermedades infecciosas, en primera instancia.

¿CUÁNDO NACE LA INMUNOLOGÍA?

EJEMPLOS

Numerosas observaciones siglos

antes por diversas civilizaciones

430 A. DE C.Chinos y Turcos

Ambos pueblos utilizan costras de personas enfermas de viruela.

Variolizacion = Inoculación con el virus de la viruela no modificado, se practica antes de descubrir vacuna

VariolizacionSe sabía que a través de la inoculación de costras variólicas procedentes de personas que padecían la viruela (variolización), la enfermedad podría ser transmitida de forma más débil a la persona sana.

400 A. DE C.

Tucïdides: Griego. autor de historia de la guerra de peloponeso.

En el cual describe que en la gran peste de Atenas, las personas que sobreviven a la peste , se les permite cuidar enfermos debido a que no podían contagiarse de nuevo.

1718LADY MARY WORTLEY

Escritora británica Esposa de embajador ingles en constantinopla.

Emplea variolizacion en su hijo y lleva la técnica a Inglaterra.

Lady Mary Wortley Montagu (1689-1762). Controvertida poeta. Se casa con Edward Wortley Montagu, diplomático del Parlamento inglés, en 1712. En 1715 es atacada por la viruela y la enfermedad le deja algunas marcas permanentes en la piel.

Mary Montagu, somete a uno de sus hijos al tratamiento inmunizante posteriormente introduce procedimiento en Inglaterra al permitir la inoculación de otro de sus hijos, en 1721. A partir de ese momento, la protección contra la viruela por inoculación de material derivado de las lesiones se extiende en Inglaterra y después en toda Europa.

En la Europa de los siglos XVII y XVIII, existió una terrible enfermedad conocida como viruela que afectaba a los humanos produciendo en ellos severas lesiones pustulosas cutáneas y sistemáticas que dejaban cicatrices permanentes.

Había también una enfermedad similar, conocida después como vaccinina, que afectaba a las vacas produciendo en ellas lesiones visibles en la ubres. Las personas dedicadas a la ordeña de las vacas llegaban a contagiarse de vaccinia y desarrollaban lesiones comúnmente limitadas a las manos que pronto sanaban. Las personas que alguna vez habían enfermado de vaccinia eran altamente resistentes a la viruela .

Con el progreso de los descubrimientos científicos, algunas de las enfermedades dejaron de ser virales para convertirse en bacterianas (y es que cuando había desconocimiento del agente causal de un padecimiento, éste se consideraba de origen viral, no porque se tuviera conocimiento de los microorganismos, sino porque se recurría al significado etimológico de la palabra virus: veneno).

Gracias al desarrollo de las lentes fabricadas por Leeuwenhoek y al progresivo avance tecnológico en la manufactura de microscopios cada vez más potentes, pronto se descubrieron los agentes causales de varias enfermedades, que se nombraban según la enfermedad o según su descubridor.

INTRODUCCIÓN A LA INMUNOLOGÍA

Ejemplo

INVESTIGACIONES Y TRABAJOS DE

JENNER

1798SIR EDWARD JENNER

Medico rural británico (padre de la inmunología)

Publica comparaciones entre :

1) Variolizacion.2) Vacunación.

La vaccina o viruela de las vacas producía una erupción en las ubres de estos animales.

Los ordeñadores podían contagiarse

Observaron que si había una epidemia de viruela, estos trabajadores enfermaban en raras ocasiones.

Los propios granjeros, conocían ya este fenómeno.

Muchos médicos lo consideraban "una superstición de la gente ignorante del campo".

Jenner pensó que el sistema podría utilizarse como medida eficaz de prevención.

Extrajo pus de una pústula de la mano de la joven Sarah Nelmes, que acababa de contraer la viruela boba al ordeñar su vaca.

El 14 de mayo de 1796 lo inoculó a un chico de ocho años llamado James Phips, el cual no había padecido la viruela, ni la padeció tampoco posteriormente, ni siquiera cuando fue inoculado por Jenner con la propia viruela humana.

La propia palabra "vacuna" hace referencia al origen vacuno de este primer método de

inmunización.

Inglaterra: 1798 Edward Jenner

Francia: 1879 Louis Pasteur

MECANISMOS DE

ATENUACIÓN DE

MICRORGANISMOS

Inocula sustancias procedentes de lesiones de viruela vacuna a humanos: VACUNACIÓN

• Cólera aviario: cultivo envejecido

• Carbunclo: bacterias cultivadas a Tº superiores a la normal

• Rabia: utiliza como inoculante médulas disecadas de conejos muertos por la enfermedad

Ejemplo:

INVESTIGACIONES Y TRABAJOS DE PASTEUR

1880LOUIS PASTUER:Químico francés.

Produce los 3 primeros biológicos atenuados:1) Colera aviar. (animales)

2) Antrax (animales)3) Rabia.(humanos)

En 1881 inició sus estudios acerca del carbunco del ganado lanar, y consiguió preparar una vacuna de bacterias desactivadas, la primera de la historia.

Desarrollar la vacuna contra la rabia

Cuyo virus combatió con una vacuna lograda mediante inoculaciones sucesivas en conejos, de las que obtenía extractos menos virulentos.

La efectividad de esta vacuna, su última gran aportación en el campo de la ciencia, se probó con éxito el 6 de julio de 1885 con el niño Joseph Meister, que había sido mordido por un perro rabioso y, gracias a la vacuna, no llegó a desarrollar la hidrofobia.

Este éxito espectacular tuvo una gran resonancia, así como consecuencias de orden práctico para el científico, quien hasta entonces había trabajado con medios más bien precarios.

1882: Koch • Aisló el bacilo tuberculoso.

• Definió los cuatro criterios famosos actualmente conocidos como “Postulados de Koch” que aún se consideran para demostrar a un agente infeccioso comoc ausa de una enfermedad específica

1. El agente debe estar presente en cada caso de enfermedad

2. El agente debe ser aislado del huésped y crecer in-vitro

3. La enfermedad debe producirse cuando un producto de un cultivo puro del agente es inoculado en un huésped susceptible sano

4. El mismo agente debe ser recuperado del nuevo huésped experimental infectado

Francia: 1885Louis Pasteur

EE. UU: 1886Salmon

Probó su tratamiento antirrábico por primera vez en un ser humano y salvó la vida de Joseph Meister

Descubrió que también los microorganismos muertos podían utilizarse en vacunasCultivo de Salmonella cholerae porcina protegía a palomas

Roux y Yersin:1888

Paul Erlich: 1890

Karl Landsteiner: 1900

Aislaron la toxina diftérica, considerado como el primer antígeno caracterizado

Postuló la teoría de la "Cadena Lateral" (receptor de anticuerpos) en las superficie de las células, que al estimularla se producen gran cantidad de anticuerpos y tiene una base secretora, haciendo referencia por primera vez a la inmunidad humoral

Descubrió los grupos sanguíneos y sus aglutininas.

Ejemplos

OTROS INVESTIGADORES

1883

ILYA METCHNIKOFF:BIOLOGO RUSSO

Observa por primera ves la fagocitosis celular y emite la

teoría de defensa celular.

1886Daniel Elmer Salmon

Bacteriólogo y patólogo Estadunidense

Introduce el empleo de vacunas muertas.

1900

KARL LANDSTEINERMEDICO ANATOMOPATOOLOGO

AUSTRIACO

Descubre antígenos del sistema ABO de eritrocitos humanos

(facilita las trasfusiones de sangre)

1912ALEXIS CARRELMedico Cirujano

Abre el camino a el desarrollo de vacunas: Polio

Sarampión Rubeola Paperas

1921

CHARLES ALBERT LEON CALMETTE

Bacteriólogo francés

Produce vacuna contra tuberculosis

1941

PHILIP LEVINE

Descubre que los anticuerpos son La principal causa de la anemia

hemolítica en recién nacidos.

1971

Gershon:

Describió los linfocitos T supresores.

Milstein y Köhler: 1975

OMS : 1979

Aislaron Ac monoclonales de clones de células seleccionadas in-vitro para producir un Ac específico contra un blanco antigénico particular

Se declaró oficialmente a la viruela como completamente erradicada

1983 Se identifica el síndrome de inmunodeficiencia adquirida.

(SIDA)

Represento un gran desarrollo en la inmunología gracias al estudio de

la patogenia del virus.

1991

Donal Thomas

Estudia la inmunología del rechazo de injertos

1996Peter C. Doherty.

Recibe premio noble por sus descubrimiento sobre la

especificidad de la inmunidad celular

Premios Nóbel en Inmunología.Año Investigador (es) Trabajo

1901 Emil Adolf von Behring (1854-1917) Terapia sérica de la difteria

1908 Elie Metchnikoff (1845-1916)Paul Ehrlich (1854-1915)

Teoría celular de la inmunidad.Teoría general de la inmunidad y de la tolerancia natural a lo propio.

1913 Charles Richet (1850-1935) Anafilaxia.

1919 Jules Bordet (1870-1961) Bacteriolisis por el complemento.

1930 Karl Landsteiner (1868-1943) Grupos sanguíneos humanos.

1951 Max Theiler (1899-1972) Vacuna contra la fiebre amarilla.

Año Investigador (es) Trabajo

1957 Daniel Bovet (1907-1992) Antihistamínicos para el tratamiento de la alergia.

1960 F. Macfarlane Burnet (1899-1985)Peter B. Medawar (1915-1987)

Tolerancia inmunológica adquirida.Teoría de la selección clonal.

1972 Rodney R. Porter (1917-1985)Gerald M. Edelman (1929)

Estructura de los anticuerpos.

1977 Rosalyn Yalow (1921) Técnicas de radioinmunoensayo.

1980 Baruj Benacerraf (1920- )Jean Dasuet (1916)George Snell (1903- 1996)

Complejos principales de histocompatibilidad y su papel en la regulación de la respuesta inmune.

1984 Cesar Milstein (1927)Georges F. Köhler (1946-1995)Niels Kaj Jerne (1911-1994)

Anticuerpos monoclonales.Teoría de la selección natural de la formación de anticuerpos y Teoría de la red idiotípica.

1987 Susumu Tonegawa (1939) Generación de la diversidad de las inmunoglobulinas.

1996 Rolf Martin Zinkernagel (1944)Peter C. Doherty (1940)

Restricción de la respuesta inmunitaria por los genes del complejo principal de histocompatibilidad.

Las bases y el universo de la Inmunología

INMUNOLOGIA

Microbiología Bioquímica Genética Biología Celular Patología

Inmunoquímica

Inmunogenética

Inmunología Celular

Inmunología Molecular

Inmunopatología

Inmunología Clínica

Inmunofarmacología

La inmunopatología y la Inmunología clínica

SALUD PÚBLICA INFECCIONES ALERGIA AUTOINMUNIDAD TRASPLANTES INMUNODEFICIENCIAS TUMORES REPRODUCCIÓN

La era posgenómicaRetos:

El sistema inmune como modelo de sistema complejo adaptativo

Visión holística

Comprensión y manipulación de vías de señalización intracelular

Cristalización de moléculas

Vacunas de DNA

TOLERANCIA

QUÉ ES EL SISTEMA INMUNE?

• Un Sistema de Reconocimiento Celular y Molecular.

• Mantiene la identificación Bioquímica del Organismo.

OBJETIVO.

• Distinguir lo Propio – Extraño

INMUNOLOGÍA

Es la ciencia que estudia el sistema inmune, un conjunto de órganos, tejidos, células y factores solubles, que en los vertebrados, tienen como función reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta.

(respuesta Inmunitaria)

(lat. inmunitas, libre de)

INMUNOLOGÍA

Es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares implicados en la defensa de la integridad biológica del organismo a través de la identificación de las sustancias propias y la detección de las sustancias extrañas, al objeto de tratar de destruir y así evitar infecciones por microorganismos patógenos.

Conjunto de mecanismos de defensa de los animales frente a agentes externos extraños. Se adquiere al nacer, y va madurando y consolidándose durante los primeros años de vida.

CONCEPTO DE INMUNIDAD:

Interacción Biológica o Enfrentamiento

VIRUS

BACTERIAS

HONGOS

PARÁSITOS

TUMORESINJERTOS

AGENTES QUÍMICOS Y FÍSICOS

ORGANISMO

INVASORES DEL CUERPOEXÓGENOS

• bacterias

• protozoarios

• helmintos

Respuesta Inmune Humoral

ENDÓGENOS

• virus

• bacterias

• protozoarios

• células tumorales

Respuesta Inmune Celular

Actuación integrada de un gran número de mecanismos heterogéneos de defensa contra sustancias y agentes extraños.

En general, a las sustancias extrañas se las denomina como antígenos, y son ellos los que desencadenan en el organismo una serie de eventos celulares que provocan la producción\n de los mecanismos de defensa.

Como veremos, los mecanismos de respuesta tienen una componente celular y otra molecular.

RESPUESTA INMUNE.

• Antígeno Propio: Proteínas, Polisacáridos Propios.

• Antígeno Extraño: Microorganismos Infecciosos, Macromoléculas Extrañas, Oncoproteinas Mutadas.

Exposición a agentes potencialmente patógenos:

CONTACTO.

INGESTIÓN.

INHALACIÓN

• Inicialmente, la Inmunología estudió los elementos implicados en la defensa del organismo frente a ataques externos.

• En una fase posterior, la Inmunología analizó, además, los procesos de transformación de células sanas en células tumorales, así como las respuestas del organismo frente a esas células, reconociendo estas células tumorales como unas células extrañas.

• Actualmente, la Inmunología abarca también el estudio de las enfermedades autoinmunes, las alergias y los fenómenos de rechazo que aparecen en los trasplantes.

INMUNOLOGÍA.

INMUNOLOGÍA• El sistema inmune o sistema inmunitario, es un

sistema difuso, ya que está constituido por un gran número de órganos y tejidos diseminados por todo el cuerpo. Se encarga de elaborar la respuesta inmune frente a un antígeno.

• La capacidad de resistir a un agente infectivo, ya sea

por la defensa que realiza el sistema inmune o sea por otro tipo de barrera que defienda al organismo de la infección, se denomina Inmunidad:

– Inmunidad inespecífica– Inmunidad específica

El sistema inmunitario consta de varias "líneas de defensa" principales:

INMUNIDAD INNATA (= natural o inespecífica): es una línea de defensa que permite controlar a mayor parte de los agentes patógenos.

INMUNIDAD ADQUIRIDA (= adaptativa o específica): suministra una respuesta específica frente a cada agente infeccioso. Posee memoria inmunológica específica, que tiende a evitar que el agente infeccioso provoque enfermedad en una segunda infección.

INMUNOLOGÍA

La parte externa de la epidermis está compuesta de varias capas de células muertas, recubiertas de la proteína queratina, resistente al agua. Dicha capa se renueva cada 15-30 días. La dermis subyacente contiene tejido conectivo con vasos sanguíneos, glándulas sebáceas y sudoríparas, y folículos pilosos. La piel es una auténtica barrera infranqueable para la mayor parte de los microorganismos

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICAS

INTRODUCCIÓN A LA INMUNOLOGÍA

Por otro lado, existen zonas de la superficie del cuerpo no recubiertas por piel:

Ojos, intestino, tracto respiratorio, tracto urinario, En estas zonas hay fluidos (y en su caso tapizado ciliar) que colaboran a la eliminación de microorganismos

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICAS

Por ejemplo, en el estómago, el pH bajo (alrededor de pH 2) impide que lo atraviese la mayoría de microorganismos, excepto algunos patógenos (p. ej., Salmonella, Vibrio cholerae, etc.).

pH ligeramente ácido de la piel y de la vagina.

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICAS

FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA Muchas especies no son susceptibles a

ciertos microorganismos sencillamente porque su temperatura corporal inhibe el crecimiento de éstos. Así, los pollos presentan inmunidad innata al ántrax debido a que su temperatura es demasiado alta para que el patógeno pueda crecer.

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICAS

SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS DEL ORGANISMO.

La lisozima aparece en muchas secreciones (nasofaringe, lágrimas, sudor, sangre, pulmones, tracto genitourinario...).

beta-lisina, producida por las plaquetas.

Espermina en el semen.

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICAS

BARRERAS ANATÓMICAS Y FÍSICASSECUESTRO DE HIERRO.

Que hace que el Fe libre en el organismo sea muy escaso .

En las células, el Fe está "secuestrado" formando complejos con moléculas como hemoglobina, mioglobina, citocromos, ferritina, etc.

En la sangre, el Fe está unido a la transferrina. Sin embargo, algunos patógenos han evolucionado mecanismos para obtener Fe a partir de algunas de estas proteínas: se trata de un tipo de moléculas llamadas sideróforos, que pueden captar Fe a partir de la transferrina.

Como ejemplo, la enterobactina de miembros de la familia Enterobacteriáceas.

INMUNIDAD INNATA

(Inespecíficos de Ag)

Pasiva

Activa

SISTEMAS ACTIVOS(Sistemas

Reaccionantes)

•Natural

•Artificial

calostro

sueros

•Natural

•Artificial

postinfección

vacunasRESPUESTA INMUNE HUMORAL

RESPUESTA INMUNE CELULAR

SISTEMAS PASIVOS

(Barreras Físicas)

PIEL

MUCOSAS

Digestiva Respiratoria Genitourinaria Ocular

INMUNIDAD ADQUIRIDA

(Específicos de Ag)

FagocitosisInflamaciónInterferónLisozimasLectinas

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DEFENSIVOS

Sistemas pasivos: barreras físicas

SUPERFICIES CORPORALES

PIEL MUCOSASAg

DETECCIÓN INICIAL

Repulsión

PIEL Barrera física

Descamación

Glánd. sebáceas (pH)

Flora residente

Mecanismo mucociliar: - barrido - lisozimas Estornudo Tos

RESPIRATORIO

DIGESTIVO Boca: - flora residente

- saliva (lisozima y arrastre)

Estómago: pH

Intestino: - flora residente

- Jugo intestinal: lisozima

GENITAL Estrógenos: queratinización

Lactobacilos

URINARIO Orina: pH

arrastre

GLÁNDULA MAMARIA

Físicos: - leche (barrido)

- esfínter

Químicos: - leche (lacteninas)

- pezón (queratina)

CONJUNTIVA OCULAR

Párpados (barrido)

Lágrimas: - barrido

- lisozima

Estructura esquemática de las barreras defensivas primarias