Inmunología

Ricardo Ariel Floridia

de las parasitosis

2014

DEFINICIÓN: EL PARÁSITO Ser vivo que de manera temporal o

permanente vive a expensas de otro organismo de distinta especie (huésped), obteniendo de éste nutrición y hábitat, al que puede producir daño de variada intensidad y con el que tiene una dependencia obligada y unilateral.

Clasificación: Protozoos Helmintos Artrópodos

¿CUÁL ES EL ÉXITO DEL PARÁSITO? El parasitismo es un fenómeno biológico

interdependiente y dinámico entre dos organismos.

El éxito del parásito se mide, no por los trastornos que le causa a su huésped, sino por su capacidad para adaptarse e integrarse al mismo.

Desde el punto de vista inmunológico, el éxito del parásito se da si se puede integrar al huésped de manera que este no lo considere exógeno.

INFECCIONES PARASITARIAS Desencadenan una serie mecanismos de

defensa inmunitaria característicos. Algunos mediados por anticuerpos y otros por células. La eficacia de cada uno depende del parasito implicado y de la fase de la infección.

Es importante la vía de ingreso de los parásitos, que difiere en muchos de ellos, donde la respuesta inmune va a ser diferente también, como así también el sitio final donde se alojará.

LOCALIZACIONES DE LOS PARÁSITOS Enteroparasitosis

Histoparasitosis

Hemoparasitosis

Ectoparasitosis

ANTÍGENOS PARASITARIOS Pueden ser:

Proteínas Lípidos Polisacárido Ácidos nucleicos

Las proteínas se encuentran conjugadas con Hidratos de carbono y los lípidos constituyen complejos con proteínas y polisacáridos.

También presentan Haptenos como fosforilcolina o AG de Forssman

UBICACIÓN DE LOS ANTÍGENOS AG Somáticos (estructurales o

endoantígenos) Originan gran variedad de anticuerpos de una menor importancia, porque para su reconocimiento el parásito debe ser destruido.

AG Metabólicos (productos de secreción, excreción o exoantígenos) Muchos de ellos son enzimas. Originan anticuerpos mas protectores y mas específicos. Permiten llegar a diferenciar cepas.

PROPIEDADES DEL ANTÍGENO Inmunogénicos: es la

capacidad de inducir una respuesta inmunológica, ya sea mediada por anticuerpos o por células.

Antigenicidad: es la capacidad de combinarse específicamente con el producto final de la respuesta inmunológica.

INMUNOGENICIDAD

RESPUESTAS INMUNES Anticuerpos: son necesarios para

eliminar parásitos extracelulares en la sangre, intestino y otros líquidos tisulares.

Célular: para eliminar parásitos intracelulares.

El tipo de respuesta depende del parásito involucrado, y del ciclo, nunca son respuesta puras.

Ejemplo en el paludismo

EL SISTEMA INMUNE Inmunidad innata:

Barreras Físicas: Piel, mucus, cilios, tos, estornudo, peristaltismo intestinal.

Barreras químicas: pH ácido, Sales biliares, ácidos grasos, lisozima, lactoferrina, transferrina.

Barreras biológicas: microbiota normalComponentes del sistema inmune: Células:

Fagocitos, Macrófagos, PMN, NK, complemento

Inmunidad adquirida:Linfocitos: T y BAnticuerpos

RECEPTORES TIPO TOLL Son una familia de proteínas que conforman

receptores del sistema inmunitario innato. Reconocen patrones moleculares

expresados por un amplio espectro de agentes infecciosos, y estimulan una variedad de respuestas inflamatorias.

Forman parte de los “pattern recognition receptors” (PRRs)

Reconocen a los PAMPs (Patrones moleculares asociados a patógenos)

Esta señalización representa el vínculo entre la respuesta inmune innata y la adaptativa.

RECEPTORES TIPO TOLL

PAMPs: “pathogen associated molecular patterns”. Estructuras conservadas en distintos grupos de microorganismos, generalmente esenciales para su sobrevida

Reconocen sus ligandos en forma de dímeros desde la membrana celular o desde endosomas

Los diferentes TLRs estan apropiadamente ubicados en estos distintos compartimentos celulares porque reconocen distintos PAMPs

Membrana plasmática TLR1, 2, 4 , 5, 6, 11

Endosomes, endolisosomasTLR3, TLR7, 8 y 9 Acidos Nucleicos

Componentes de membrana de microorganismos, lípidos, lipoproteínas, proteínas

PAMPS (PATRONES MOLECULARES ASOCIADOS A PATÓGENOS)

Características de los PAMPsson patrimonio de los patógenos pero no de sus

huéspedes

son esenciales para la sobrevida o patogenicidad del microorganismo

son estructuras invariantes compartidas por clases enteras de patógenos (conservadas evolutivamente)

Ejemplos de PAMPs LPS

Peptidoglicano

Acido lipoteicoico

manosa de oligosacáridos microbianos

DNA conteniendo motivos CpG no metilados

RNA doble cadena

PAMPS

RELACIÓN ENTRE TLR Y RESPUESTA ADAPTATIVA

ACTIVACIÓN DEL SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO

Anticuerpos neutralizantes

Anticuerpos fijadores de Complemento

Anticuerpos aglutinantes

LT Citotóxica efectora

Macrófago activado

L TCD4

L B

Y Y YYCitoquinas

LT Th1

LT Th2

L TCD8

Citoquinas

Y Y Y

Y Y Y

YY

Y

YYY

Y

Célula Plasmática

MECANISMOS EFECTORES

A NIVEL DE RECEPTORES

PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA Formada por macrófagos, neutrófilos,

eosinófilos, y plaquetas. Evidencias:

Eliminación de estas célula en ratones produce aumento de la susceptibilidad frente a la infección contra cercarias de S. mansoni

Macrófagos hepáticos y fagocitos del bazo eliminan tripanosomas y parásitos del paludismo, en forma mas eficiente si los mismos se encuentran opsonizados con el complemento.

Los macrófagos tiene doble función: como efectoras fagocíticas y como presentadoras de antígenos. Secretan moléculas que regulan respuestas inflamatorias (IL 1, IL12, TNFa, CFS)activan he inducen proliferación. Moléculas antiinflamatorias e inmunosupresoras como IL 10, prostaglandinas, TGFb

LOS MACRÓFAGOS Importante frente a parásitos de menor

tamaño. Fagocitosis Secreción de factores tóxicos.

Activación por citoquinas: pueden destruir tanto pequeños parásitos extracelulares, fases eritrocitarias del paludismo, o larvas de esquistosomas.

Pueden actuar como asesinas mediante un mecanismo de citotoxicidad mediada por células y dependiente de anticuerpos.

Secretan citoquinas como IFNa, IL1 que pueden inducir resistencia de los hepatocitos a los parásitos del paludismo.

LOS MACRÓFAGOS Poco tiempo después de la infección se

produce una estimulación de las funciones efectoras de los macrófagos.

Macrofagos y fagocitos inducen compuestos reactivos del oxigeno frente a la fagocitosis de parásitos (T. cruzi, T. gondii, leishmania, paludismo, filarias, esquistosomulas).

Oxido nítrico: potente toxina no dependiente del oxígeno, estimulada por IFNg, TNFa con gran respuesta frente a las dos citoquinas en conjunto.

LOS MACRÓFAGOS Para la activación específica es

necesario las citoquinas secretadas de células T: (IFNg, GM-CSF, IL3, IL4), también se activan por medio de vías no dependientes de células T:

Células NK secretan IFNg cuando son estimuladas por IL12

Macrófagos secretan TNFa en respuesta a productos parasitarios.

TNFa estimula a macrofagos, eosinófilos, y plaquetas para destruír parásitos, efecto potenciado por IFNg.

El TNFa puede tener efectos negativos según la cantidad secretada y la circulacion del compuesto

LOS NEUTRÓFILOS Tienen naturaleza fagocítica igual a los

macrófagos. Destruyen a parásitos por los siguiente

mecanismos: Dependientes del oxígeno (Estallido respiratorio

mas intenso que los macrófagos Oxido nítrico Reacciones citotoxicas mediada por anticuerpos

(Receptores FC)

Son activados por citoquinas (IFNg, TNFa, GM-CSF.

Se acumulan en regiones infectadas de parásitos

LOS EOSINÓFILOS Están asociados a infecciones por helmintos. Actúan mediante mecanismos dependientes

e independientes del oxígeno Son menos eficientes como fagocitos que los

neutrófilos. Se desgranulan fácilmente cuando se unen a

la IgE o IgG que opsoniza al parásito. Son estimulados por las citoquinas: TNFa,

GM-CSF, pero necesitan de su unión al antígeno.

Las lesiones son causadas por la proteína básica principal (MBP)

LOS EOSINÓFILOS Actúan coordinadamente con los

mastocitos. Los antígenos parasitarios producen la

desgranulación de los mastocitos dependiente de IgE liberando mediadores.

Los mastocitos atraen eosinofilos a la zona de infección.

Sus gránulos liberan: Proteína básica principal Proteína Cationica Neurotoxina Peroxidasa

MASTOCITOS Es una célula diseñada para organizar la

inflamación de emergencia. Están muy próximos a los vasos sanguíneos Pueden regular localmente la permeabilidad

vascular. EI patógeno los activa liberando grandes

cantidades de mediadores inflamatorios preformados.

Gránulos Aminas vasoactivas (histamina) Proteasas Neutras Factores Quimiotácticos Citoquinas (TNFa) Metabolitos del ac. Araquidónico

ACCIÓN DE LOS MASTOCITOS

CÉLULAS NK Actividad citolítica innata(citotoxicidad

mediada por receptores NK y secreción de IFN-g)

Inmunidad contra infecciones por bacterias y parásitos intracelulares (activación de macrófagos por secreción de IFN-g)

CCDA: citotoxicidad celular dependiente de Ac (receptores para fracción constante de Ac), liberan granzimas y perforinas.

Regulación de la respuesta inmune a través de un diálogo recíproco con células dendríticas y secreción de citoquinas.

A diferencia de LT CD8+ no tienen TCR

LAS PLAQUETAS Atacan a muchos parásitos (T. cruzi, T.

gondii) Su actividad citotoxica se potencia con

citoquinas (IFNg, TNFa) Tienen receptores para IgE

CÉLULAS DENDRÍTICAS Tienen largas prolongaciones citoplasmáticas

repletas de receptores antigénicos. Se ubican en:

Órganos linfáticos Epitelio de la piel y la mucosa del aparato

digestivo y respiratorio. Pueden ser

Mieloides Plasmocitoides

CÉLULAS DENDRÍTICAS Son células presentadoras de antígenos

profesionales. Son nexo entre las respuesta inmune innata y la

adptativa. Pueden endocitar y procesar los antígenos para

ser presentado en la superficie, unido al complejo mayor de histocompatibilidad. Posee moléculas coestimulante para activar mejor al linfocito T.

Activan linfocitos T vírgenes quienes se diferencian en células efectoras

Activan la inmunidad celular: macrófagos y linfocitos T efectores.

Activan la respuesta humoral por estimulación de linfocitos B y la producción de anticuerpos.

LA CÉLULA T Son centrales en el control de la infección: Ayudan a eliminar la infección secretando citoquinas

pro-inflamatorias (IFNg, IL3, GM-CSF, IL5) Modulan la infección: (IL10, IL4) Según el parásito y la fase del ciclo del mismo se

van a activar las células T CD4+ o CD8+ que ejercen funciones protectoras diferentes.

TCD4+ secretan diferentes citoquinas entre ellas INFg

TCD8+ que además de secretar IFNg produce citoxicidad celular.

Estimula a células NK secretando IL12

LA CÉLULAS T En el comienzo de una infección

las células T CD4 pueden ser TH1, TH2, TH17, y luego este perfil se va modificando según la evolución de la enfermedad.

TH1 y TH2 son antagónicas TH1 y TH17: son perfiles

inflamatorios celulares. TH2: perfil anti-inflamatorio,

mediado por anticuerpos

CÉLULAS TH1 Potencia respuestas defensivas frente a

protozoos intracelulares. El INFg activa macrófagos para que destruya los

protozoos que viven en el interior (Leishmania, tripanosoma, toxoplasma) y desactiva respuesta TH2.

Potente respuestas frente a otros parásitos intracelulares

CÉLULAS TH2 Las células Th2 están involucr

adas en la respuesta inmune humoral y la  defensa del huésped contra los parásitos extracelulares. 

Se caracterizan por la producción de IL4, IL5, IL6, IL10 y  IL13 

Citocinas como la IL4 en general, estimulan la producción de  anticuerpos dirigidos hacia  los  grandes  parásitos  extracelulares, mientras que la  IL5 estimula la respuesta de eosinófilos a los grandes parásitos extracelulares.

CÉLULAS T CD8+

Tras la infección con virus, bacterias o protozoos, el antígeno específico de linfocitos T CD8 + genera un proceso de diferenciación y proliferación para dar origen a células efectoras.

Liberan IFNg

ACCIÓN DE LOS ANTICUERPOS Dañan directamente los

protozoos, o por acción del complemento.

Neutralizan directamente a un parásito

Estimulan la fagocitosis Opsonización y citoxicidad

mediada por anticuerpos. El incremento de IgE se

relaciona con algunas parasitosis. La IgG4 bloque efectos de la IgE

Son IgG (85%), IgA, IgM, IgE

EL CARÁCTER CRÓNICO DE UNA INFECCIÓN Fin del parásito: perdurar en el tiempo. Trata que el huésped no muera hasta

que se asegure la transferencia a otro individuo.

¿Qué modifica la respuesta inmune hacia la cronicidad?

La presencia de: Antígenos circulantes Persistencia de la estimulación antigénica Formación de inmunocomplejos Fenómenos inmunopatológicos Inmunosupresión

REACCIÓN FRENTE AL PALUDISMO Intervienen tanto células TH1 como

TH2. Las células TH1 actúan durante la fase

hepática, ya que interviene el INFg que secretan estas células, eliminando los esporozoitos.

Las células TH2 que colaboran en la producción de anticuerpos permiten la eliminación de los parásitos palúdicos durante la fase eritrocitaria, efectuada en el bazo por las células efectoras activadas y citotoxicidad mediada por anticuerpos.

RESPUESTA INMUNE FRENTE A LA INFECCIÓN POR LEISHMANIA IL12 producida por macrófagos y células B promueve el

crecimiento de las células TH1 activadas y de NK que también produce IFNg (citoquinas anti- leishmania). Así se suprime el desarrollo de las células TH2. Este último perfil hace progresar la enfermedad.

IFN

IRF1

iNOS

L-arginina

TNF

ON

NADPH NADP+

O2 O2-

ONOO-

Respuesta protectoraMecanismos de destrucción T. cruzi

INFECCIONES POR HELMINTOS Es característico la elevación de las IgE y de

los eosinófilos, lo que es dependiente de las células TH2.

Las células TH1 están relacionadas con la secreción de INFg y la eliminación de las larvas.

La generación de huevos por parte del helminto cambia la respuesta a TH2 (baja el INFg y sube la IL5).

Si la respuesta no puede eliminar la infección, el parásito se aísla con células inflamatorias atraídas por citoquinas en la región (Granulomas).

ELIMINACIÓN DE HELMINTOS INTESTINALES Las células TH2 son esenciales en la eliminación

de helmintos intestinales Se induce la generación de IL4, IL5,

promoviendo la producción de IgE y la hipertrofia de mastocitos intestinales.

Se generan además citoquinas IL3, GM-CSF y TNFa y proteasas.

Hay aumento de la permeabilidad intestinal, de la descamación del epitelio y de la secreción de complemento y anticuerpos (hipergamaglobulinemia) hacia la luz intestinal.

Se incrementa el peristaltismo.

ELIMINACIÓN DE HELMINTOS INTESTINALES

RESPUESTAS EFECTORAS FRENTE A ESQUISTOSÓMULAS

MECANISMO DE EVASIÓN Permite que la infección parasitaria

tenga éxito: Utilizan receptores del complemento para

penetrar macrófagos (leishmania). Ejemplares adultos de S. mansoni son

estimulados por el TNFa para la postura de huevos.

T. brucei utiliza INFg como factor de crecimiento

Resistencia a efectos destructivos del complemento

Activación policlonal no específica en T. cruzi.

RESISTENCIA A LA LISIS POR COMPLEMENTO Cubierta superficial de lipo-fosfoglicano

(L.major): activa el complemento pero a continuación desprende el complejo y evita la lisis.

Glucoproteína de superficie con actividad parecida a la del factor acelerador de la degradación (DAF) (T. cruzi)

LOS PARÁSITOS INTRACELULARES EVITAN LA DESTRUCCIÓN Ingresar por vías no fagocíticas

(T. gondii) evita que se desencadene el estallido respiratorio

Ingresar por unión a receptores del complemento (Leishmania).

Presencia de superoxido dismutasa (leishmania)

Cubiertas de lipofosfoglucanos protege frente a ataques enzimáticos. Presencia de glicoproteína (Gp63) que inhibe las enzimas de los lisosomas de los macrófagos.

Reprimir expresión de las moléculas CPH de clase II en macrófagos infectados.

MECANISMOS DESARROLLADOS POR EL PARÁSITO Variación antigénica: ejemplo

tripanosomas africanos cambian una proteína de superficie (VSG: glucoproteina variable de superficie). Cada generación de parásitos es antigénicamente diferente a los anteriores.

Recubrir con moléculas del huésped su superficie: Ejemplo esquistosómas pueden adquirir moléculas de superficie que contienen los determinantes A, B, H de los grupos sanguíneos, o también CPH.

ESTRATEGIAS DE DEFENSA DE PARÁSITOS EXTRACELULARES Formación de quistes protectores, como

Entamoeba histolytica, o T. spiralis. Se recubren con colágeno como O.

volvulus Los nematodos poseen una gruesa

cutícula exterior para protegerse de los tóxicos.

Secreción de inhibidor de elastasas por parte de las tenias anulando la capacidad de atraer neutrófilos.

Secreción de glutatión peroxidasa de superficie por parte de filarias

Secreción de proteasas que escinden inmunoglobulinas separando el fragmento Fc.

INTERFERENCIA EN LA RESPUESTA INMUNITARIA Inmunosupresión celular y humoral. Ejemplo larvas

de Trichinella spiralis que secreta un factor soluble linfocitotoxico.

Secreción incrementada de polisacáridos que desbordan la capacidad de acción de los macrófagos, interfieren con las células presentadoras de antígenos en el procesamiento de los mismos.

En el paludismo la hemozoína acumulada en macrófagos interfiere con la función.

Filarias y tenias pueden secretar prostaglandinas capaces de suprimir la respuesta inflamatoria.

Distracción inmunitaria: P. falciparum. Libera antígenos solubles que provocan activación policlonal.

ANTÍGENOS LIBRES COMO MECANISMO EVASOR

CONSECUENCIAS INMUNOPATOLÓGICAS DE LAS PARASITOSIS Hepatomegalia y esplenomegalia en respuesta al

incremento de la acción de los macrófagos (Leishmania, tripanosomas, paludismo)

Granulomas de células T (Esquistosomiasis) Elefantiasis (filarias) Inmunocomplejos (Paludismo) Liberación de mediadores de mastocitos por

incremento en concentración de IgE. Shock anafilactico Activación policlonal: autoanticuerpos a linfocitos,

eritrocitos, ADN (Tripanosomiasis, paludismo) Exceso de citoquinas causan anemia, diarrea,

alteraciones pulmonares Inmunosupresión inespecífica

APARICIÓN DE ANEMIA EN EL PALUDISMO

Se destruyen mas hematíes que los que se encuentran parasitados.

Lisis por liberación de esquizonte.

Inmunocomplejo unidos a hematíes

Autoanticuerpos contra hematíes

TNFa inhibe eritropoyesis

INMUNODIAGNÓSTICO Enzimas: ELISA, western blot Hemaglutinación indirecta Inmunofluorescencia indirecta Fijación del complemento Isotopos radiactivos:

radioinmunoensayo Uso de citometría de flujo

VACUNAS En veterinaria se utilizaron algunas vacunas a

parásitos vivo atenuados. No existe ninguna vacuna para uso humano El principal problema es la complejidad antigénica

y los mecanismos de evadir las respuestas por parte de los parásitos.

También constituye un problema las distintas fases en la que podemos encontrar un parásito.

No se ha podido preparar un vacuna inmunogénica

Hay ensayos clínicos fase I y II para paludismo, leishmaniosis, e hidatidosis.

El Instituto Oswaldo Cruz desarrollo una vacuna en humanos para esquistosomiasis que comenzó a probarse en 2012 con muy buenos resultados

BIBLIOGRAFÍA Inmunología. Roitt, Brostoff, Male. Quinta edición. Inmunología. Biología y patología del sistema

inmune. Regueiro González, Larrea, González Rodriguez, Martinez Naves.

Parasitosis Humanas. David Botero, Marcos Restrepo. Tercera edición.

Manual Práctico de Parasitología médica. Dra. Nélida G. Saredi

Parasitosis regionales. Sixto Raúl Costamagna. Elena C. Visciarelli.