INMUNIDAD Y ANTICUERPOS

Angie Murillo

Jonathan OcampoMicrobiología.

INMUNIDAD

Inmunidad o Resistencia

• El término inmunidad deriva de la palabra

inmunitas, que se refiere a la protección frente a

procesos legales de que disfrutaban los senadores

Romanos mientras permanecían en el ejercicio de

su cargo.

• Nuestra capacidad de impedir enfermedades

causadas por microbios o sus productos y de

protegernos contra agentes ambientales como el

polen, los fármacos, los alimentos, las sustancias

químicas y el pelo de los animales.

Conceptos

• Susceptibilidad: Vulnerabilidad a la falta deinmunidad.

• Disponemos de dos líneas de defensa contra lospatógenos. La primera está constituida por la piel ylas mucosas. La segunda consiste en varias célulasdefensivas, la inflamación, la fiebre y las sustanciasantimicrobianas producidas por el cuerpo.

Inmunidad

Inmunidad Innata

(Inespecífica)

Primera línea de defensa

-Piel intacta

-Mucosas y sus secreciones

-Microflora normal

Segunda línea de defensa

-Células natural Killer y leucocitos fagociticos

-Inflamación

-Fiebre

-Sustancias antimicrobianas

Inmunidad Adquirida

Tercera línea de defensa

- Linfocitos especializados:

linfocitos T y linfocitos B

-Anticuerpos

Inmunidad Innata (Inespecífica)• Se refiere a las defensas que existen en el momento

de nacer. Siempre están presentes y disponiblespara proporcionar respuestas rápidas que nosprotejan contra la enfermedad.

• Además, la inmunidad innata no tiene uncomponente de memorial; es decir no puederecordar un contacto anterior con una moléculaextraña.

Inmunidad Adquirida (Específica)• Se refiere a las defensas que implican el reconocimiento de un

microorganismo una vez que este ha abierto una brecha en lasdefensas de la inmunidad innata.

• La inmunidad adquirida se basa en una respuestaespecífica, contra un microorganismo específico; se adapta o seajusta para ocuparse de un microorganismo en particular.

• La inmunidad adquirida es más lenta para responder pero tieneun componente de memoria.

• Las sustancias ajenas que suscitan respuestas inmunitariasespecíficas o son reconocidas por linfocitos o anticuerpos sellaman antígenos.

PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA:

LA PIEL Y LAS MUCOSAS

Generalidades• La piel y las mucosas constituyen la primera línea de defensa

del cuerpo contra los patógenos. Esta función es resultado defactores físicos y químicos.

• Los factores físicos incluyen las barreras para la entrada o losprocesos que eliminan a los microorganismos de la superficiedel cuerpo.

• Los factores químicos incluyen las sustancias elaboradas porel cuerpo que inhiben el crecimiento microbiano o destruyena los microorganismos.

Factores Físicos• La Piel intacta es uno de los órganos más grandes del cuerpo

en lo que se requiere a la extensión de la superficie. Tiene dosporciones distintas:

1. La dermis, la porción interna más gruesa de la piel,compuesta por tejido conectivo. Las bacterias con mayorprobabilidad de causar infección son los Estafilococos quehabitan en la epidermis, los folículos pilosos y las glándulassudoríparas y sebáceas de la piel.

2. La epidermis, la porción externa más delgada, está en

contacto directo con el ambiente externo.

Compuesta por muchas capas de láminas continuas

de células epiteliales muy juntas con poco o ningún

material entre ellas. Las células superiores están

muertas y contienen una proteína denominada

Queratina.

Corte transversal de la piel humana

• Las Mucosas también consiste en una capa epitelial y una capade tejido conectivo subyacente y aunque inhiben la entrada demicroorganismos, ofrecen menos protección que la piel.

• Las mucosas recubren el tubo digestivo, el aparato respiratorio,el aparato genitourinario y la cavidad oral.

• La capa epitelial de una membrana mucosa segrega un líquidodenominado moco, una glicoproteína ligeramente espesaproducidas por las células caliciformes de la mucosa.

• Algunos microorganismos como el T. Pallidum si está en cantidadsuficiente puede perforar la membrana.

Mucosas

Otros Factores Físicos• Aparato Lagrimal, un grupo de estructuras que forman y

drenan las lagrimas, la producción excesivas de las mismas esun mecanismo protector que diluye y elimina por un efectode lavado la sustancia irritante o los microorganismos.

• La Saliva es producida por las glándulas salivales yposee un efecto de lavado muy similar al de laslágrimas. La saliva ayuda a diluir gran cantidad demicroorganismos y los elimina tanto de las superficies delos dientes como de la mucosa de la boca que impidesu colonización.

• El lavado de la uretra por el flujo de la Orina es otro factorfísico que evita la colonización microbiana del aparatogenitourinario.

• En las mujeres las secreciones vaginales también favorecen laexpulsión de microorganismos

• La defecación y los vómitos también expulsan losmicroorganismos.

Factores Químicos• El Sebo, es sustancia grasa producida por las

glándulas sebáceas de la piel que impide que el

pelo se seque y se torne quebradizo. Entre los

componentes del sebo se encuentran los ácidos

grasos insaturados que inhiben el crecimiento de

ciertas bacterias y hongos patógenos.

• El pH de la piel ( entre 3-5) está determinado en

parte por la secreción de ácidos grasos y ácido

láctico. Es probable que esta acidez dificulta el

crecimiento de muchos microorganismos.

• Transpiración ayuda a mantener la temperatura

corporal, elimina algunos residuos y barre los

microorganismos de la superficie cutánea; es producida

por las glándulas sudoríparas de la piel.

• La transpiración también contiene lisozima, una enzima

capaz de degradar las paredes celulares de las

bacterias Gram positivas, y en menor grado algunas

Gram negativas.

• Específicamente la lisozima rompe los enlaces químicosdel peptidoglucano, lo que destruye las paredescelulares.

• También encontramos la lisozima en las lagrimas, lasaliva, las secreciones nasales y líquidos tisulares, dondeejerce su acción antimicrobiana.

• El jugo gástrico, es producido por las glándulas del

estomago, es una mezcla de ácido clorhídrico ,

enzimas y moco.

• La acidez elevada del jugo gástrico (pH 1,2 a 3,0)

es suficiente para destruir las bacterias y la mayoría

de las toxinas bacterianas, salvo las del Clostridium

botulinum y Staphylococus aureus.

• Sin embargo, muchos patógenos entéricos quedan protegidos por partículas del alimento y pueden penetrar al intestino a través del aparato digestivo. La bacteria Helicobacter piloryneutraliza el ácido del estómago, lo que le permite crecer en su interior. Su crecimiento produce úlceras y gastritis.

SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA:

CÉLULAS DEFENSIVAS

(FAGOCÍTICAS), INFLAMACIÓN,

FIEBRE Y SUSTANCIAS

ANTIMICROBIANAS

• Cuando los microbios superan la primera línea dedefensa, encuentran una segunda línea que incluyecélulas defensivas como lasfagocíticas, inflamación, fiebre y sustanciasantimicrobianas.

Inflamación• La inflamación, que es una respuesta del cuerpo al

daño celular, se caracteriza por enrojecimiento,dolor, calor y tumefacción y a veces perdida de lafunción.

• La inflamación aguda es una respuesta intensa ybreve frente a la infección; la inflamación crónicaes una respuesta prolongada.

Fiebre• La fiebre, es una elevación anormal de la temperatura del

cuerpo producida como una respuesta a una infecciónbacteriana (por sus toxinas) o viral.

• La temperatura normal del cuerpo es de 37°C. Como regla, sila temperatura corporal se eleva por encima de 44° a 46°C seproduce la muerte

Sustancias Antimicrobianas• Además de los factores químicos antes

mencionado el organismo produce ciertas

sustancias antimicrobianas.

• Entre las más importantes están las proteínas del

Sistema del complemento y los Interferones

Sistema del Complemento• Es un sistema defensivo que consiste en más de 30 proteínas

producidas por el hígado y que circulan en el suerosanguíneo y dentro de los tejidos de todo el cuerpo.

• Juntas las proteínas del complemento destruyen losmicroorganismos por:

a) Citólisis

b) Inflamación

c) Fagocitosis

Y también impiden el daño excesivo de los tejidos del huésped.

Proteínas del complemento• Las proteínas del complemento se enumeran de C1 a C9,

según el orden que fueron descubiertas. Las fracciones sonproteínas activadas y se indican con letras minúsculas a y b.Por ejemplo la proteína del complemento C3 inactiva tienedos fracciones activadas C3a y C3b

• Los fragmentos activados llevan a cabo las accionesdestructivas de las proteínas del complemento C1 a C9

• Las proteínas del complemento actúan en forma decascada, es decir, una reacción desencadena a otra y asísucesivamente

Resultados de la activación del Complemento

Interferones• Los Interferones (IFN) son proteínas antivirales

producidas en respuesta a la infección viral.Una de

las funciones principales es inferir en la

multiplicación viral

• Hay tres tipos de interferones humanos: IFNα, IFNβ e

IFNγ.

• El modo de acción de IFNα y del IFNβ consiste en

inducir a las células no infectadas a producir

proteínas antivirales (AVP) que eviten la

replicación viral.

• El interferón gamma activa los neutrófilos y a los

macrófagos que destruyan las bacterias.

Acción antiviral de los interferones alfa y beta

Elementos corpusculares de la sangre• La sangre está formada por un líquido denominado

plasma que contiene elementos corpusculares, es

decir células y fragmentos celulares.

Leucocitos• Se dividen en dos categorías principales sobre la base de su

aspecto en la microscopía óptica: Granulocitos yAgranulocitos.

1. Granulocitos: Deben su nombre a la presencia de grandesgránulos en su citoplasma que pueden apreciarse con elmicroscopio óptico después de su tinción.

2. Agranulocitos: También tienen gránulos en si citoplasmapero no son visibles con el microscopio óptico después dela tinción.

Gra

nu

loci

tos Neutrófilos

Se tiñen de un lila pálido con una mezcla de colorantes ácido y básico.

Se les denomina Leucocitos polimorfonucleares (PMN) Fagocitan durante el inicio de una infección.

Basófilos

Tiñen de azul purpura con el colorante básico de azul de metileno. Liberan sustancias como la histamina, importante

en la inflamación y respuestas alérgicas.

Eosinófilos

Tiñen de rojo o anaranjado con el colorante ácido eosina; su función principal es producir proteínas tóxicas contra ciertos

parásitos

Agranulocitos

Linfocitos

Célula Natural Killer (NK)

Atacan cualquier célua del cuerpo que expresen en su membrana

citoplásmatica proteínas anormales.

Linfocitos T: Inmunidad mediada porcélulas

Linfocitos B: Los descendientes de loslinfocitos B (plasmocitos) producenanticuerpos

Monocitos

No tienen actividad fagocítica, hasta que abandonan la circulación sanguínea y

entran en los tejidos corporales y maduran para convertirse en

Macrófagos

Plaquetas• Las plaquetas son pequeñas células que circulan en la

sangre; participan en la formación de coágulossanguíneos y en la reparación de vasos sanguíneosdañados.

ANTICUERPOS

Antígeno y Anticuerpo• Se llama Antígeno a cualquier molécula capaz de provocar

en el organismo la respuesta inmune. Son antígenoshabituales los polisacáridos, proteínas o ácidos nucleicos queel ser vivo no reconoce como propios. De toda la moléculaantigénica sólo una pequeña región , o determinanteantigénico , evoca la respuesta inmune.

• Anticuerpos son las proteínas (inmunoglobulinas) capaces dereconocer los determinantes antigénicos y unirse a ellos.Cada anticuerpo tiene por lo menos dos centrosidénticos, con los cuales puede unirse a otros antígenos.

ESTRUCTURA LAS INMUNOGLOBULINAS

Inmunoglobulinas (Ig)• El sistema defensivo basado en la respuesta celular se

llama inmunidad celular, y trata de conseguir la lisis dela célula o cuerpo extraño; las células encargadas deestá respuesta son los linfocitos T.

• El sistema defensivo basado en la respuesta molecularse llama inmunidad humoral y corre a cargo de lasinmunoglobulinas, proteínas del plasma secretadas porcélulas (plasmocitos) derivadas de los linfocitos B

Composición de las los anticuerpos

• Los anticuerpos son glucoproteínas compuestas por

una unidad básica de cuatro cadenas

polipeptídicas.

• Esta unidad consiste en dos cadenas pesadas

(cadenas H) idénticas y dos cadenas livianas

(cadenas L) idénticas, de menor tamaño que se

ensamblan en una estructura parecida a la letra Y

• Los fragmentos correspondientes a los brazos se

llaman fragmentos Fab del inglés (Fragment antigent

blinding) y el extremo de la Y se llama Fc (Fragmento

cristalizable)

• Las cadenas polipeptídicas de anticuerpos diferentes varían mucho en su secuencia deaminoácidos y las diferencias de secuencia se concentran en la región del extremoamino de cada tipo de cadena; esta región se conoce como región variable o región

V. Esta variabilidad hace que cada antígeno se una diferente al anticuerpo.

• Las regiones V apareadas con una cadena pesada y una cadena liviana forman el sitio

de unión al antígeno

• Las partes restantes de las cadenas pesadas y livianas tienen una variación mucho

menor de la secuencia de aminoácidos entre anticuerpos diferentes y se conoce comoregiones constantes o regiones C.

Clasificación de las Inmunoglobulinas

• Las diferencias en las regiones c de las cadenas

pesadas definen cinco clases inmunoglobulinas

que tienen funciones diferentes en la respuesta

inmunitarias:

• IgA, IgD, IgE, IgG e IgM

• Organización estructural de los isotipos de inmunoglobulinas humanas.

En particular notemos las diferencias de longitud de las regiones C de las cadenas pesadas, la localización de los puentes disulfuro que unen las cadenas y la región de bisagra presente en la IgGla IgA y la IgD pero no en la IgM y la IgD.

Los isotipos también difieren en la distribución de los hidratos de carbono.

IgGEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerposséricos

Monómero

Sangre, linfa, intestinos

Aumenta la fagocitosis, neutraliza toxinas y

virus, protege al feto y al recién nacido.

80%

IgMEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerposséricos

Pentámero

Sangre, linfa, superficie de los

linfocitos B (como monómero)

Especialmente eficaz contra

microorganismos y antígenos aglutinantes; primeros anticuerpos

producidos en respuesta a la infección

inicial

5-10%

IgDEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerposséricos

Monómero

Superficie de linfocito B, sangre y

linfa

No se conoce su función sérica, su presencia en

los linfocitos B actúa en la iniciación de la

respuesta inmunitaria.

0.2%

IgAEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerposséricos

Dímero

Secreciones( lagrimas, saliva, moco, intestino,

leche) Sangre y linfa

Protección localizada en las superficies mucosas. 10-15*%

*Prcentaje en suero solamente, si se incluyen las secreciones corporales y las mucosas, el porcentaje es mucho más elevado.

IgEEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerposséricos

Monómero

Se une a mastocitos y basófilos de todo el cuerpo , sangre

Reacciones alérgicas, posibles lisis de

parásitos.0.002%

LINFOCITOS B

Linfocitos B• Antes de encontrar su antígeno una célula B

madura expresa la inmunoglobulina (Ig) en unaforma unida a la membrana que funciona comoreceptor de la célula B para el antígeno

• La producción de anticuerpos es la única funciónefectora de los linfocitos B del sistema inmunitario.

• Las células plasmáticas secretan anticuerpos de la misma especificidad antigénica que la inmunoglobulina unida a la membranaexpresada por su célula B precursora. Una célula B precursora expresa inmunoglobulina (Ig) unida a la membrana de una solaespecificidad antigénica.

• Cuando un antígeno se une por primera vez a esta inmunoglobulina la célula B es estimulada para que prolifere.

• Su descendencia se diferencia en células plasmáticas que secretan anticuerpos de la misma especificidad que la inmunoglobulinaunida a la membrana

Activación de los Linfocitos B para que produzcan anticuerpos

Reacción antígeno-anticuerpo

GR

AC

IAS