Inmunidad innata

Inmunidad innataPEDRO MORENO MDGENERALIDADESPrimera lnea de defensaPresente antes de el encuentro con agente infecciosoImpide, controla y elimina la infeccinSu supresin provoca inmunodeficienciaLa virulencia de microorganismos es proporcional a la capacidad para sobrepasar la inmunidad innataGeneralidades La inmunidad innata es crucial para la eficacia de la inmunidad adquiridaSensor de peligroReceptores especializados en grupos de patgenos definidos

Elementos de la inmunidad innataConstitutivos: Piel MucosasSecreciones: HClInducibles:FagocitoscomplementoCaractersticas del reconocimiento por la inmunidad innataReconoce componentes presentes en los microbios que estn ausentes en mamferosRNA bicatenarioCpG no metiladosN-formilmetioninaLipopolisacridos /acido teicoicoOligosacridos con residuos de manosaPatrones moleculares asociados a patgeno (PAMPs)Receptores para PAMPs

Caractersticas del reconocimiento por la inmunidad innataEspecificidad dada por la lnea germinalDiversidad dada por la lnea germinalNivel de tolerancia superior respecto a la inmunidad adquiridaAutoinmunidad innata???Caractersticas del reconocimiento por la inmunidad innataReconoce productos microbianos esenciales para la supervivencia del patgenoDificulta el escape de los microbios al sistema inmuneRNA bicatenario necesario para la replicacin viralLipopolisacridos y cido teicoico: vitales para la estructura de la pared celular bacterianaComponentes moleculares de la inmunidad innata Clasificacin:SolublesDepuracin de microbios (accion antimicrobiana directa)Captacin de microbios por clulas Activacin de mecanismos de destruccin extracelularFijos a clulasIntracelularesExtracelularesFuncin: Transduccion de seales inflamacin

Componentes moleculares de la inmunidad innata Codificados en la lnea germinalRepertorio de antigenicidad restringidoDistingue entre clases de microbiosSu diversidad depende de la mutacin y recombinacin en la lnea germinal es decir del tamao y la diversidad de la poblacin de individuos Componentes moleculares de la inmunidad innata Pueden reconocer clulas lesionadasExpresin de molculas que no aparecen en clulas sanasProtenas de shock trmicoFosfolpidos de membrana alteradosMolculas similares a MHC clase IEliminacin de clulas enfermas

Receptores de PAMPsGeneralidades Neutrfilos, macrfagos, clulas dendrticas y epitelialesSuperficie celularVesculas endosmicasCitoplasma

Receptores tipo toll (TLRs)Establecimiento del eje dorso ventral de Drosophila Respuestas antimicrobianasSe conocen 11 tipos diferentes en humanoRegin citoplasmtica dominio de homologa al receptor toll-IL1 (TIR)Macrfagos, DC, PMN, epiteliales y endoteliales

Receptores tipo toll (TLRs)Respuesta a variedad de antgenos conservados en microbiosReconocimiento de antgenos en distintos puntos de la clula

Receptores tipo toll (TLR)Glicoprotenas de membranaRepeticiones de leucinaDominio TIRSimilar en IL1,18, ActivacinHomodimerizacinHeterodimerizacinProtenas auxiliares: CD14 y MD2 para TLR4 RECONOCIMIENTO LPSReceptores tipo toll (TLR)Protenas adaptadoras (de unin a cola citoplasmtica)MyD88 (Myeloid differentiation primary response gene 88 )MAL/ TIRAP (MyD88 adapter-like/ TIR domain containing adapter protein)TRIF (TIR domain contanining inducing interferon )TRAM (TRIF-related adapter molecule)

Receptores tipo toll (TLR)Ensamblaje de complejos de sealizacinActivacin de protenas cinasas (IRAK-IL-1 receptor-associated protein kinase )TRAFActivacin de NF-BDegradacion de IB por la cinasa de IB (IKK)Activacin de AP1:Acitvacion de cascada de MAP cinasasActivacin de la transcripcin de interfern (TRIF)

Lectinas de tipo CLigadores de hidratos de carbonoDependientes de calcioMembrana plasmtica de Los macrfagosClulas dendrticasReconocen estructuras de carbohidrato en paredes bacterianasReceptor de manosa: fagocitosisDectina 1: glucanos 1-3 y 1-6: paredes hongos

Receptores fagocticosCaptacin de las lipoprotenas oxidadasPor ejemplo:CD36CD68SRB1AterosclerosisGeneracin de las clulas espumosasReconocimiento y fagocitosis de microbios

Receptores para N-formil met-leu-pheFPR y FPRL1: neutrfilos y macrfagosPrimer aminocido N-formil metionina: bacterias / mitocondriasDeteccin de protenas bacterianasReceptores acoplados a protena G trimricasActivacin de la fosfolipasa CAumento de la motilidad celular: cambios en el citoesqueleto

Sistemas de reconocimiento intracelularNLRs NLR: Nucleotide-binding domain, Leucine-Rich repeat containingProtenas compuestas de mdulos Mdulo central: dominio de olgomerizacin de unin a nucletidosMdulo C terminal: Dominios de repeticiones de leucina en tndemDominio N terminal: interaccin protena-protenaMs de 20 genes en humanos

NLRsClasificacin (segn dominio N terminal):NOD: dominio CARD (Caspase recruitment domain)NALP/NLRP: dominio de pirinaNAIP: dominio tipo BirInteraccin con protenas adaptadoras y cinasasDominio rico en leucina: de reconocimiento

NLRsNOD1, NOD2 y NOD10: activan MAPK y NFB al interactuar con RIPk2 (Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2)Reconocimiento de bacteriasNOD1: peptidoglicanos que contengan cido meso-diamin-pimlico (gramnegativas)NOD2: muramil-dipptido: gramnegativas y grampositivasReconocimiento directo o protena accesoria??

NLRsNOD1, NOD2 y NOD10Induccin de citoquinas pro inflamatoriasReclutamiento de Neutrfilos en el sitio de infeccinInicio de las respuestas inmunitarias adaptativasMutaciones en NOD2: enfermedad de CrohnNLRsNALP14 MiembrosRegulacin de las respuestas inflamatorias mediadas por citoquinas de la familia IL1 (IL1,IL8 e IL33)Procesamiento de esas IL por caspasa 1, caspasa 5/11 activadas en el inflamosomaUnin a protena adaptadora ASC

33NLRsMutaciones en NALP3Urticaria familiar al fro o sndrome auto inflamatorio familiar al fro (conjuntivitis, rash y artralgias)MuckleWells (sordera, habones, artralgias y fiebre)Enfermedad inflamatoria multisistmica neonatal: inflamacin no controlada de mltiples partes del cuerpo: rash, artritis y meningitisNALP1: fiebre mediterrnea familiarNLRsLigandos NALPMuramil dipptidoSecuencias de DNA no metilados CpGRNA bicatenarioATPParamixovirusCristales de uratoToxina antrax y toxinas formadoras de poros (nigecirina y maitotoxina)NLRsNAIP (NLR family, apoptosis inhibitory protein) contiende dominnio Bir (Baculovirus IAP Repeat )Activacin de caspasa 1 (NAIP5)Activada por Legionella y Salmonella

RIG1 y MDA5Reconocimiento de RNA viral: paramixovirus y picornavirusInduccion de IFNRIG1: 5ppp-ssRNA MDA5: RNA bicatenarioEn cambio:RNA celular: trayectos bicatenarios muy cortos (tRNA, rRNA) y caperuza en el mRNA

RIG1 y MDA5RIG1 y MDA5: estructura similar2 DominioS CARD N-terminales: activacin IFNUn dominio de la familia de las helicasas DEAD: reconocimiento del RNADominio CARD de RIG1 es ubiquitinado por TRIM25 para activar IFNSealizacin a travs de MAVS que se encuentra unido a la mitocondriaMAVS fosforila TBK1 que induce NFB, AP1, IRF3

RIG1 y MDA5

RIG1 y MDA5

PKRSerina treonina proteincinasaContiene tres dominios de unin a dsRNA (N-terminal)Dominio cinasa (c-terminal)Censor intracelular de infeccin viralExpresin ubicua / inducible IFNLa PKR activada forforila eIF2 y bloquea la sntesis de protenas viralesInduccin de la apoptosis

PKR

2,5 oligoadenilato sintasaInducible por IFNSintetisan 2,5 oligoadenilato (polmero inusual)Su activacin requiere dsRNAProvoca la dimerizacin de la endonucleasa RNaselDegradacin de RNA viral y rRNA detencin de la traduccin del mRNA apoptosis

2,5 oligoadenilato sintasaActivacin de la apoptosis Bcl-2BclXLUnin a travs del dominio BH3Ratones deficientes en RNaseL son sensibles a infeccion por virus de la encefalomiocarditis

2',5'-oligoadenilato sintasa

Molculas secretadas para el reconocimiento de patronesGeneralidades Opsonizacin Activacin del complementoEfectos bactericidas directosSecretadas por el hgadoSecretadas por fagocitosAumentan en la respuesta de fase agudaColectinas Dominio de reconocimiento: lectina tipo CDominio colgeno N terminal: activacin del complementoDependientes de calcioFormacin de multmeros en solucinPatrn de aglomeracin diferente permite reconocimiento de carbohidratos microbianos

Colectinas MBL: Unin a los residuos manosa y fucosa terminalesGrampositivos, gramnegativos (Pseudomonas, Klebsiella, E. coli, Salmonella) Hongos (Cndida, Criptococcus)Virus: influenza, HSV, HIVProtozoos: Pneumocystis, TripanosomaActivacin del complemento por la va de las lectinas

Colectinas

Funciones de las colectinas

Funciones de las colectinas

Colectinas Proteinas del surfactante SP-A y SP-DEpitelio de las vias areasBacterias grampositivas y gramnegativas, hongos y virusReconocen manosa, fucosa y N acetil glucosamina de las superficies microbianasUnin a receptoresSP-A: C1qRp (macrfago)SP-D: hensina (macrfago y epiteliales)Opsoninas

Pentraxinas Protena C reactivaAmiloide P sricaSon protenas de fase agudaProducidas en hepatocitos en respuesta a citoquinas proinflamatorias IL6Reconocen fosforilcolina bacterianaSon opsoninas y activan complemento al unirse a C1qPentraxinas Forman estructuras pentamricasCRP y SAP son pentraxinas cortasLargas: secuencia N terminal largaPTX3: DC, Macrfagos y PMNInducida por activacin de TLRInducida por citoquinasActiva complemento y estimula fagocitosisPentraxinas

Mecanismos efectores Enzimas que hidrolisan componentes de la pared bacteriana: lisozima, quininasas, PLA2Pptidos que alteran la arquitectura de la pared microbiana: BPI, defensinas, catelicidinas, complemento, protena catinica de los eosinfilosSerina proteasas microbicidas: serprocidinasProtenas que secuestran Fe y Zn (NRAMP, calprotectina y lactoferrina)Enzimas que generan derivados reactivos de O2 y N2 (MPO, NOS, phOx)

Lisozima Alexander Fleming 192114kDDegradacin de peptidoglicano (ruptura de enlaces -1,4 glicosdicos NaMur-NaGluLisis osmtica de la bacteriaGrampositivos con muchos enlaces cruzados en peptidoglicanos y los gramnegativos son resistentesAltamente concentrada en la saliva y lgrimas PMN Y M: un solo gen en humanosQuitinasas Degradacin de la quitinaPared de los hongosExosqueleto de los insectosMacrfagos y neutrfilosAlgunas son catalticamente inactivas

PLA2Familia de enzimas ricas en disulfuroLas PLA2 del grupo IIHidrolisa enlaces ster en la posicin 2 de los fosfolpidos de membrana microbianosGrnulos primarios de PMNClulas de PanethEpiteliosHgado (es una protena de fase aguda)Bacterias gram positivas y gramnegativas (BPI)Susceptibilidad a S. aureusBPIProtena catinica Se une a la porcin lipidica A de LPSRompe la integridad de las membranas interna y externa de gramnegativosAumenta la permeabilidad y permite la accin de otras moleculas : PLA2Opsonina Neutraliza LPS libreGrnulos primarios de PMN

Defensinas Pptidos catinicos pequeos: 3-4 kDActivas contra bacterias, hongos y virus con envolturaMicrobicidas al formar poros en membranasAutotolerancia por diferencias en el contenido de fosfolpidos y colesterol-defensinas: grnulos de PMN y en clulas de Paneth- defensinas: no se almacenan en grnulos, se sintetizan en epitelios

Defensinas Inducidas por la sealizacin de Toll o por citoquinas proinflamatoriasSecretadas de forma inactivaSecuencia lderRegin cida: inactiva al pptido catinico maduroProcesamiento: genera pptido maduroGranulos del NeutrfilosCriptas intestinalesMatrilisina (ratn)Catelicidina Dominio N- terminal llamado CatelinaDominio C- terminal: activo al separarse de la catelina37AAForma una helice anfiptica que interacta con las membranas microbianasActivas contra grampositivos y gramnegativos, y hongosSinergia con otros pptidos antimicrobianosGrnulos secretores de PMNActivada por la elastasa del neutrfilo al fusionarse los grnulos con los fagosomas

Serprocedinas Serina proteasas catinicasElastasa de los neutrfilosProteinasa 3 Catepsina GAzurocidina /CAP37Granulos primarios PMNPerturbacin de la membrana microbianaProtelisis directaLos ratones KO para elastasa de neutrfilo son susceptibles a infeccione por hongos y gramnegativos

Secuestradores de metalesLactoferrinaDos sitios de unin al hierroGrnulos secundarios PMN, leche materna, via area e intestinoBacteriostatica: secuestro de FeBactericida: lactoferricina : dao a membrana

Secuestradores de metalesNRAMP (natural resistance asociated macrophage protein)Bomba inica en vacuolas fagocticas de PMN y M: efusion de iones de vacuolas con micobacteriasInducible por IFNCalprotectina : Secuestro de Zn.Citoplasma de PMN

Oxidasa de los fagocitos (NADPH oxidasa)Estallido respiratorio independiente de mitocondriaActivado durante la fagocitosis: RacGTPasaCompuesta de 3 unidades citoslicas:P40phox, p47phox, p67phoxy 1 complejo asociado a membranaP22phox, p19phoxComplejo funcional O2- + H2O2MieloperoxidasaSustratos O2- + H2O2Granulos primarios de PMN y monocitosGenera cido hipoclrico y cloraminas: bactericidasDeficiencia de MPO: susceptibilidad a Cndida albicans

iNOSExpresada en PMN y macrfagosGenera grandes cantidades de oxido ntrico: txico para las bacteriasInducible por IFN y LPSKO: susceptibilidad a infecciones de todo tipoDeficiencia mixta de iNOS y NADPH oxidasa Susceptibilidad a organismos comensales