INMUNIDAD

2º LDC

Maria Palomeque ESTEBAN

BIOQUÍMICA |

ÍNDICE

1. INTRODUCCION2. ÓRGANOS DEL SISTEMA INMUNE3. CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE. ANTICUERPOS Y

OTRAS CELULAS4. TIPOS DE INMUNIDAD5. RESPUESTA INMUNITARIA6. COMPLEJO ANTÍGENO-ANTICUERPO 7. SISTEMA DEL COMPLEMENTO8. REACCIONES INMUNOPATOLÓGICAS.

INMUNODEFICIENCIAS E HIPERSENSIBILIDADES.

INMUNIDADINTRODUCCION

La inmunidad es la resistencia que presenta un individuo frente a agentes patógenos o también llamado Antígenos. El sistema inmunitario, entendido en un sentido amplio, integra todo un conjunto de mecanismos defensivos que lo animales han desarrollado para detectar y neutralizar a cualquier agente ajeno al organismo y potencialmente peligroso para él. Este sistema está estructurado en una serie de barreras sucesivas o “líneas defensivas” que se oponen a la entrada del agente. Para conseguir estos fines, el organismo reacciona frente a la penetración y establecimiento de los organismos patógenos exteriores (antígenos) con una serie de acciones cuyo fin es el mantenimiento de la salud del individuo. Intervienen multitud de moléculas, células y tejidos cuyos mecanismos de actuación representan la respuesta inmunitaria.

Características del sistema inmune:

Especificidad: la respuesta es específica para cada antígeno. La respuesta se dirige contra ciertos componentes estructurales (proteínas, polisacáridos), reconociéndose porciones de los mismos denominadas Determinantes antigénicos o Epitopos. Esto es gracias a los diferentes receptores que tienen los linfocitos

Diversidad: se calcula que hay 109 receptores distintos, denominando a tal numero repertorio linfocitario.

Capacidad de discriminación entre lo propio y no propio. Si funciona bien ha de distinguir entre los antígenos propios frente a los que no debe reaccionar.

Memoria inmunitaria. Hace que un segundo contacto con el antígeno sea más rápida e intensa y por lo tanto más eficaz.

Un antígeno es una molécula extraña al organismo que se une a anticuerpos específicos, uno para cada uno de ellos. No son células completas, ni virus completos sino moléculas externas de virus o células extrañas, o toxinas liberadas por células extrañas.

ÓRGANOS DEL SISTEMA INMUNE

Los órganos y tejidos asociados al sistema inmune son los órganos linfoides primarios y secundarios

Primarios: o Medula ósea roja: es en la que se producen todas las células mieloides y

linfoides, a partir de células germinales pluripotencialeso TIMO: glandula bilobulada que se encuentra en el pecho, posee una

zona cortical externa poblada de células linfoides.

Secundarios. o Adenoides (amígdalas faríngeas)o Amígdalas (amígdalas palatinas)o Ganglios linfáticoso Bazoo Apéndiceo Placas de peyero BALT (tejido linfático asociado a bronquios)o SALT (tejido linfático asociado a piel)o MALT (tejido linfático asociado a mucosas)

CELULAS DEL SISTEMA INMUNE

Son las encargadas de llevar a cabo la respuesta del sistema inmune. Están distribuidas por todo el organismo, pero sobre todo en los ganglios linfáticos y en el bazo.

ANTICUERPOS

Los anticuerpos son glucoproteínas plasmáticas y tisulares globulares, llamadas inmunoglobulinas. Son moléculas formadas por los linfocitos B maduros (células plasmáticas). La función del Anticuerpo consiste en:

Unirse al antígeno neutralizado Presentarlo a células como macrófagos y células K o proteínas del sistema de

complemento que lo destruyen

Son proteínas globulares de gran peso molecular formado por cuatro cadenas polipeptidicas:

Dos cadenas pesadas, llamadas H (Heavy) Dos cadenas ligeras, llamadas L (light)

Estas cadenas se unen mediante puentes disulfuro, uno entre las cadenas H y L y dos entre las cadenas H. Estas cadenas proteicas presentan radicales glucidicos. Existen dos tipo de cadenas L (I y K) y cinco tipos de cadenas H (a, d, e, g y m) que dan lugar a los cinco tipos de Ig.

Tanto las H como las L presentan dos regiones:

Dominio variable V, responsable de reconocer y unirse a él Dominio constante C, se une a las células del sistema inmune para activarlas

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

Tipos de inmunoglobulinas.

I. Inmunoglobulina G: es las más abundante (80% del total de Ig) y es bivalente (2 zonas de unión). Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del microorganismo, puede atravesar la barrera placentaria. Hay cuatro subclases de IgG: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4. Puede neutralizar toxinas bacterianas, activar al complemento, agregar los microorganismos para estimular y facilitar su fagocitosis. Es la más importante.

II. Inmunoglobulina A: corresponde al 13% del total de Ig. Se encuentra específicamente en secreciones serosas y mucosas, como son la leche o lágrimas. Actua protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Genera junto con la Ig G, la inmunidad al recién nacido. Hay dos subclases IgA1 e IgA2.

III. Inmunoglobulina M: es la primera que aparece cuando se produce contacto con Ag, representa el 6% del total de Ig. Es un pentámero, es una macroglobulina. Tiene múltiples zonas de unión al Ag.

IV. Inmunoglobulina D: aparece a muy baja concentración en sangre. Su función es actuar como Ig de membrana

V. Inmunoglobulina E: se encuentra en concentraciones muy bajas (0,002%) sin embargo, su concentración aumenta en los procesos alérgicos. Actua como Ig de membrana

Función de las inmunoglobulinas: la principal función consiste en reconocer y unirse al Ag, para la destrucción de éste. Para conseguir este fin, el dominio constante de la Ig realiza lo siguiente:

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

b. Opsonizacion de los microorganismos. Los anticuerpos unidos al Ag, lo presentan a un macrófago para su fagocitosis

c. Precipitación de toxinas disueltas en plasma. Asi, son fácilmente destruidas por los macrófagos

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

OTRAS CELULAS DEL SISTEMA INMUNE

Linfocitos T. Representan el 60-70% de los linfocitos. Están ubicados en ganglios y bazo. Programados para reconocer un antígeno especifico por medio de su receptor especifico. Tipos: CD4+ (Tcooperadores), CD8+ (Tcitotoxicos), Tsupresores

Linfocitos B. representan el 10-20% de los linfocitos. Están ubicados en ganglios linfáticos, bazo, amígdalas y MALT. Se transforman en células plasmáticas para la secreción de inmunoglobulinas. Reconocen específicamente a los antígenos mediante su complejo receptor especifico (IgM)

Células citoliticas NK y K. representan el 5-10% de las células linfoides. No presentan receptores específicos. Lisan células neoplásicas, infectadas por virus y algunas células normales por citotoxicidad.

Granulocitos. o Neutrófilos: primera respuesta inflamatoriao Eosinófilos: migran de la sangre a los tejidos por factores

quimiotacticos. Regulan la respuesta alérgica.o Basófilos. Junto a los mastocitos secretan histamina (mediador químico)

Macrófagos: células presentadoras de antígenos. Procesan y presentan el antígeno a células T, producen interleucina I. secretan metabolitos tóxicos y enzimas.

Citoquinas. Moléculas que inducen y regulan la respuesta inmunitaria mediante interacciones con receptores específicos presentes en linfocitos, monocitos, células inflamatorias y células endoteliales.

Dentro de la INMUNIDAD podemos distinguir varios tipos.

1. Inmunidad natural: Está presente en nuestro organismo desde que nacemos, sin necesidad de que se produzca un contacto previo con el antígeno. Los mecanismos de defensa inespecíficos están organizados formando las primeras líneas defensivas y consisten en una serie de barreras anatómicas, físico-químicas y biológicas, que actúan como factores protectores del organismo. Su principal función es evitar la entrada y asentamiento de los organismos patógenos. Pueden ser de varios tipos:

a. Barreras naturales (primarias). Piel y secreciones mucosas: la piel es una barrera mecánica que por su grosor y estructura dificulta la entrada de patógenos; actua además como barrera química por los ácidos grasos liberados por las glándulas sebáceas como el sudor. Las secreciones mucosas contienen enzimas bactericidas (lisozimas) presentes en el moco, saliva, lágrimas y semen.

b. Microflora normal del organismo. Constituida por microbios comensales o mutualistas que dificultan el desarrollo de otros microorganismos mediante competencia o por la liberación de sustancias inhibidoras de los patógenos.

2. Inmunidad adquirida: aquella que tenemos o adquirimos después de un contacto previo con el antígeno. Puede ser:

a. Humoral: adquiriéndola de dos formas diferentesi. Activa: el propio organismo es capaz de crear anticuerpos contra

el antígeno, el cual puede entrar en el organismo a través de una enfermedad infecciosa (de manera natural) o a través de vacunas (introducción artificial del antígeno, creando Ac y células B)

ii. Pasiva: cuando el individuo no es capaz de crear anticuerpos rápidamente y hay que administrárselo por distintas vías: natural (de la madre al feto por la lactancia o placenta) o artificial (mediante sueros)

b. Celular: el antígeno al contactar con el individuo hace que este se inmunice al formar células T de memoria.

RESPUESTA INMUNITARIA.

Reacción del organismo para defender la integridad biológica, se lleva a cabo por la actuación de células como fagocitos, NK y linfocitos T y B. según el grado de especificidad que tenga la respuesta inmune y según el tipo celular que interviene hay que hablar de dos tipos de respuesta inmune:

1. Inespecífica. Actua de forma indiscriminada ante cualquier antígeno. Este tipo de respuesta es llevada a cabo por fagocitos, neutrófilos, macrófagos, y las células K o NK. El Ag contacta con el organismo y eso es lo que hace que estas células se activen con la finalidad de destruir al Ag. Los macrófagos y neutrófilos destruyen al Ag por proceso de fagocitosis. Las K y NK al liberar linfocinas (citoquinas) que sobretodo son perforinas y granzimas, que tienen capacidad para destruir la membrana de células extrañas haciendo que terminen destruyéndose. La respuesta inespecífica junto con las defensas naturales se considera que es la primera línea de defensa contra un extraño, si no consiguen destruirlo se pone en marcha la respuesta especifica. En la respuesta inespecífica hablamos de tres mecanismos:

i. Fagocitosis: el primer paso es el reconocimiento y unión al antígeno por parte del fagocito, el segundo la interiorización, la membrana del fagocito va englobando al Ag, se forma un fagosoma que es la vacuola y en el interior del Ag el lisosoma se fusiona con el fagosoma, se produce el fagolisosoma produciendo la muerte de los microbios por enzimas lisosomales en el fagolisosoma.

ii. Inflamación: reacción en el tejido conjuntivo vascularizado para neutralizar un agente lesivo. Generalmente es una respuesta de defensa que trata de restaurar los tejidos lesionados. Causas: Factores endógenos (necrosis tisular) o exógenos (Cortes, quemaduras, microorganismos, corrosión, hipersensibilidad). Tipos:

a. Aguda. Duración relativamente corta, se inicia muy rápidamente y se caracteriza por el exudado de fluidos plasmáticos y la migración de leucocitos predominantemente neutrófilos. Se caracteriza por aumento del flujo sanguíneo, aumento de la permeabilidad vascular que induce a la formación de exudado inflamatorio, paso de los leucocitos del espacio vascular al extravascular alcanzando así el foco de las lesiones. El resultado es el cumulo de fluido rico en proteínas, fibrina y leucocitos que produce: Rubor, Tumefacción, Calor, Dolor

b. Crónica. Dura semanas, meses e incluso años. Se caracteriza histológicamente por infiltrado de linfocitos y macrófagos con la proliferación de vasos sanguíneos y tejido conjuntivo. Se

caracteriza por:

1. El infiltrado celular está compuesto sobre todo por macrófagos linfocitos y células plasmáticas

2. La reacción inflamatoria es más productiva que exudativa, la formación de tejido fibroso prevalece sobre el exudado de los líquidos.

iii. Activación de las proteínas del sistema de complemento:

2. Especifica: se va a desarrollar exclusivamente ante un determinado antígeno que induce si activación. Características: va a tener un alto grado de especificidad y desarrolla una memoria inmunológica. El individuo va a producir frente al Ag, linfocitos T y B de memoria que en caso de que se produzca un segundo contacto con ese mismo antígeno ponen en marcha en seguida la respuesta impidiendo la enfermedad. Las células que lo llevan a cabo son los linfocitos T y B. Se considera que puede ser de dos tipos.

i. Respuesta humoral. Mediada por linfocitos B. a. Respuesta humoral primaria El antígeno una vez en el organismo

se desplaza por los vasos linfáticos, libremente o unido a células presentadoras de antígenos (APC, las más importantes son las células dendríticas y los macrófagos tisulares), además de transportar al antígeno también lo van procesando y degradándolo en fragmentos más pequeños. Una vez procesado o libre se presenta a los linfocitos B apropiados, estos se activan comenzando su división y diferenciación hacia células formadoras de anticuerpos (células plasmáticas); algunas se diferencian hacia células de memoria (células B mnésicas). En el proceso de activación de los linfocitos B también intervienen unos linfocitos T concretos, los Th mediante la liberación de linfocinas o citoquinas que sirven de estímulo antigénico.

b. Respuesta humoral secundaria. Los linfocitos B mnésicos tienen una vida muy larga y poseen una gran afinidad por al Ag y ante un posterior estimulo antigénico, son capaces de dividirse y diferenciarse con mucha rapidez hacia células plasmáticas productoras de Ac

La ausencia de este tipo de respuesta deja al individuo tan indefenso frente a toda clase de gérmenes patógenos y otras agresiones, que es incompatible con la vida si no se instaura a tiempo un tratamiento

adecuado.

ii. Respuesta celular: tarda más tiempo en ponerse en marcha que la humoral. Es especialmente útil contra algunos microorganismos, sobre todo si estos se establecen en el interior de las células, ya que los anticuerpos no pueden acceder fácilmente al antígeno. Todos los linfocitos T provienen de linfocitos T vírgenes que no han estado nunca en contacto con el antígeno, y que están presentes en los tejidos linfoides. Ante un estímulo antigénico esos linfocitos T vírgenes proliferan y sufren cambios morfológicos, dando lugar a los distintos linfocitos T.

Para que se inicie una u otra respuesta inmune se requiere el reconocimiento del antígeno y activación de los linfocitos. Los linfocitos B reconocen los antígenos mediante inmunoglobulinas de membrana (Igs) mientras que los linfocitos T lo reconocen mediante una estructura especializada a tal fin conocida como receptor de linfocitos T (TcR). Para que los linfocitos se activen, se requiere además del reconocimiento del antígeno por los receptores T, la participación de otras moléculas como son las moléculas   accesorias y las interleucinas. Si participa solo el TcR se produce una anergia (no respuesta).

Características de la respuesta inmune especifica:o Especificidad: cada antígeno estimula solo a aquel linfocito que han

desarrollado y tienen en membrana los receptores adecuados para reconocer y unirse a él.

o Convalidad. Cuando un linfocito es activado este prolifera y se diferencia en múltiples células derivadas, todas ellas con receptores idénticos de superficie.

o Memoria inmunológica. El organismo mantiene memoria de un estímulo a otro cuando son del mismo tipo. Esto se debe a la permanencia de linfocitos sensibilizados de larga vida después de un estímulo antigénico.

COMPLEJO ANTÍGENO-ANTICUERPO

Cuando un Ac entra en contacto con un Ag contra el que va dirigido ambos se unen formando el complejo Ag-Ac. Es una unión no covalente y por tanto reversible. Estas reacciones pueden dar lugar a dos fenómenos que se manifiestan tanto in vivo como in vitro.

Hemólisis. Es la destrucción de los hematíes por la unión del Ag con el Ac en presencia del complemento.

Aglutinación. Agrupamiento de una suspensión de partículas al reaccionar el Ag presente en la superficie de éstas con sus Ac especificos

SISTEMA DEL COMPLEMENTO

Es un mecanismo de defensa cuya misión principal es eliminar patógenos. Son proteínas coordinadas que se activan gradualmente. En el plasma están en forma inactiva, pero una señal específica hace que se active la primera de ellas, quien a su vez activa la segunda y así sucesivamente. Determinadas proteínas activadas son las que realizan las funciones efectoras que son eliminar patógenos y células infectadas. Se nombran con una C seguida de un número del 1 al 9. Sus principales funciones son:

Activación de los macrófagos Citolisis Opsonizacion: proceso por el que se marca a un patógeno para su destrucción e

ingestión por un macrófago

Existen 3 vías de activación del sistema del complemento:

1. Vía clásica: se activa fundamentalmente por complejos antígeno-anticuerpo. Ocurre continuamente en la circulación. Las proteínas que intervienen son β-globulinas constituidas por una o dos cadenas polipeptidicas. La secuencia es C1, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 y C9

2. Vía alternativa. Está constituida por tres proteínas, la porperdina, el factor B y el factor D. Dos proteínas inhibidoras: Factor H e I. Son β-globulinas de alto peso molecular. No necesita anticuerpos para activarse, por lo que es un mecanismo innato de defensa muy importante en los estadíos iniciales de una infección

3. Vía de las lectinas: se activa por la presencia de ciertos azucares (mánanos) que aparecen en la superficie de las bacterias.

Cuando la activación llega hasta el final tiene lugar la lisis celular (fase lítica): se forman grandes poros en la membrana celular y alterándose el equilibrio osmótico y destruyéndose el agente patógeno o la célula afectada.

REACCIONES INMUNOPATOLOGIAS

Significa que las respuestas protectoras inmunitarias pueden, en ciertas circunstancias, causar enfermedad y daño tisular.

1. Inmunodeficiencias: es la disminución de la respuesta del sistema inmunitario. Determina generalmente un incremento en la susceptibilidad a infecciones hasta niveles que son incompatibles con la vida. Se deben a la ausencia o mal funcionamiento del sistema inmunitario.

a. Primarias. Defectos intrínsecos de las célulasi. Trastornos de la inmunidad in

ii. especifica: deficiencia de las células fagocíticas (enfermedad granulomatosa crónica) o deficiencias del sistema del complemento (lupus eritomatoso sistémico)

iii. Trastornos de la inmunidad especifica. Deficiencias de la respuesta humoral o deficiencias de la respuesta celular.

b. Secundarias. Por efectos de fármacos, mal nutrición calórico proteica, deficiencia de nutrientes

2. Hipersensibilidad. Reacción exagerada de nuestro sistema inmunológico que va a producir alteraciones en órganos y tejidos. Gell y Coombs clasificaron la hipersensibilidad en 4 tipos, a la que Roitt añadió un 5º tipo.

a. Hipersensibilidad tipo I o inmediata (alergia). Cuando determinados alérgenos entran en contacto con las mucosas de individuos susceptibles, se desencadena una producción local de Ac IgE. El paciente se sensibiliza formando IgE alérgeno-especificas, esas se van a fijar a las membranas de basófilos y células cebadas (mastocitos), las cuales están cargadas con sustancias vasoactivas (heparina, histamina, serotonina, etc), que se encargan de inducir cambios en la resistencia vascular. En un segundo contacto el alérgeno va a formar el complejo Ag-Ac y como el Ac está unido a la membrana de estas células se va a producir degranulacion de estas liberando las sustancias vasoactivas, produciendo las reacciones de anafilaxia: (aumento de la permeabilidad vascular, aumento de secreciones, contracción de la musculatura lisa, vasodilatación).

i. Manifestaciones oculares: conjuntivitisii. Manifestaciones respiratorias: rinitis, sinusitis, faringitis e incluso

asma bronquial

iii. Manifestaciones digestivas: diarrea y vómitosiv. Manifestaciones cutáneas: eccema y urticariav. Manifestaciones generalizadas: shock anafiláctico.

Los alérgenos se van a clasificar dependiendo de su vía de entradavi. Neumoalergenos: por vía respiratoria

vii. Trofoalergenos: por vía digestiva (van a ser todo proteínas)

b. Hipersensibilidad tipo II o citotóxica. Se debe a la formación de Ac citotóxicos que actúan frente a células propias del organismo. Estas sustancias se comportan como Ag y desencadenan la producción de Ac de la clase IgG o IgM. Estos Ac se fijan a las estructuras diana de los Ag y originan su destrucción mediante algunos de estos 3 mecanismos posibles:

i. Activación del complemento.ii. Fagocitosis de las estructuras dianaiii. Efecto citotóxico

c. Hipersensibilidad tipo III o mediada por inmunocomplejos: cuando un Ac reacciona contra un Ag se forman complejos inmunes que en condiciones normales serian eliminados por el sistema fagocitico; pero si los complejos son abundantes o no muy grandes pueden depositarse en tejidos. Si se han formado ante un ligero exceso de Ag se produce un depósito local; si se produce ante un exceso moderado de Ag se solubilizan y pueden viajar a través de la circulación sanguínea desencadenando una reacción sistémica. Estos complejos activan al complemento formando unos derivados de la división de los componentes C3 y C5 que son capaces de provocar la degranulacion de los mastocitos. Los complejos inmunes puede hacer que las plaquetas se agreguen y formen microtrombos que pueden generar isquemia local.

d. Hipersensibilidad tipo IV. Se pone en marcha una respuesta celular por la presencia o formación de linfocitos T sensibilizados. Cuando contacta por segunda vez con el individuo van a producir una reacción de defensa muy exagerada que va a producir daño mediante la liberación de citoquinas y producción de proceso inflamatorio. Se distinguen 4 clases diferentes de reacciones

i. Hipersensibilidad de Jones-Mote. Aparece debido a una inyección intradérmica

ii. Hipersensibilidad por contacto. Se produce como respuesta a determinadas sustancias que tras penetrar en la epidermis se conjugan con proteínas normales y funcionan como haptenos.

iii. Hipersensibilidad tuberculinica: como réplica a la inyección subcutánea de tuberculina.

iv. Hipersensibilidad granulomatosa o retardada. Se pone en marcha al intentar aislar y posteriormente destruir al Ag persistente. En ella se produce una lesión característica denominada granuloma.

e. Hipersensibilidad tipo V o estimuladora... Algunos Ac pueden actuar sobre receptores de membranas celulares dando lugar a un estímulo para que se produzca de forma incontrolada alguna sustancia que la célula produce normalmente