SISTEMA INMUNEUnidad Nº 9 de Biología Electivo

TEMAS

1.- Barreras Externas 

2.- Inmunidad 

3.- Sistema Inmunitario

4.- Respuesta Inmunitaria

Los seres vivos deben ser capaces de distinguir las partículas extrañas de las propias para lograr eliminarlas y evitar su potencial toxicidad. De esta manera, se constituye un sistema especialmente destinado a la detección, eliminación y vigilancia de nuestro organismo. Además, hay que considerar la existencia de barreras externas que impiden la entrada de agentes patógenos.1. Barreras ExternasSe encuentran localizadas en los posibles sitios de entrada para los agentes patógenos, y se pueden dividir en:Barreras mecánicasSon aquellas que constituyen un impedimento físico a la penetración de los gérmenes, tal es el caso de la piel, que a través de la capa superficial de células muertas adhiere a los microorganismos que luego se desprenden por medio de la descamación de la piel. Elcerumen y pelos del conducto auditivo  retienen cuerpos extraños, impidiendo su paso hacia el oído medio e interno y el mucus de la mucosa respiratoria, atrapa los elementos extraños que luego son eliminados a través de movimientos ciliares, la tos y el estornudo.

Barreras químicasCorresponden a sustancias que impiden el desarrollo de los microorganismos. Es el caso del sudor y el sebo de la piel, que forman una capa ácida y grasa, impidiendo el desarrollo de patógenos. La saliva que contiene la enzima lisozima e inmunoglobulinas. Las lágrimas también contienen lisozima, que impide el desarrollo de gérmenes y losjugos gástricos que a través de la acidez destruyen los agentes patógenos.Barreras biológicasSe refiere a algunas bacterias que habitan normalmente en algunos lugares del organismo y compiten con los patógenos, por ejemplo, las bacterias de la flora

intestinal o de laflora vaginal.|Regresar a Temas|

2. InmunidadEl cuerpo humano tiene la capacidad, natural o adquirida, de resistir casi todos los tipos de microorganismos o tóxicos que tienden a lesionar los tejidos y los órganos, provocando una enfermedad. Esta capacidad se llama inmunidad.La inmunidad es de dos tipos: innata y adquirida.Inmunidad innataCorresponde a procesos generales en lugar de mecanismos dirigidos a gérmenes  específicos. Está constituida por mecanismos existentes antes de que se desarrolle la infección.Inmunidad  adquiridaEs una inmunidad específica, altamente poderosa contra agentes patógenos individuales como bacterias, virus y toxinas. La inmunidad adquirida corresponde a la inmunidad celular y humoral a cargo de los linfocitos T y B respectivamente.Por otra parte, la inmunidad puede ser activa o pasiva.Inmunidad activaCuando el organismo ha sido expuesto a los antígenos y sintetiza los anticuerpos o diferencia los linfocitos para ese antígeno, generando memoria inmunológica.A su vez, la inmunidad activa se puede dividir en:Natural: encuentro directo con algunos patógenos, por ejemplo, cuando se enferma contagia con alguna de las pestes, como la varicela.Artificial: generada a través del uso de vacunas.La respuesta inmune del cuerpo ya sea celular o humoral es mucho más intensa en una exposición secundaria, de tal forma que podemos decir que la respuesta inmune se puede dividir en dos tipos:Respuesta primaria: corresponde al aumento del número de anticuerpos seguido de una declinación gradual, el organismo se ha sensibilizado y han proliferado linfocitos inmunocompetentes.Respuesta secundaria: respuesta al contacto entre un antígeno y el organismo sensibilizado, que induce una proliferación inmediata de linfocitos inmunocompetentes que han permanecido como células de memoria, aumento rápido de anticuerpos, mucho mayor a la ocurrida en la respuesta primaria y que producen en conjunto una respuesta más intensa.Inmunidad pasivaSe inyectan los anticuerpos formados por otra persona o animal que fue expuesta previamente al antígeno y que generó sus propios anticuerpos. Estos anticuerpos se inyectan bajo la forma de sueros, que no generan memoria inmunológica.Natural: transferencia de anticuerpos a través de placenta o leche materna.Artificial: inyección de inmunoglobulina.Inmunidad innata (también llamada natural o nativa)Se denomina Inmunidad Innata al conjunto de mecanismos que existen antes de la infección, responden rápidamente y de la misma manera frente a infecciones repetidas, formando así la primera línea de defensa de la respuesta inmune. Está constituida porBarreras físicas y químicas (piel, mucosas, productos antimicrobianos)Impiden la invasión y proliferación de patógenos (agente extraño) y se producen   localmente.Proteínas sanguíneas (por ejemplo, sistema del complemento)Responsables del proceso de inflamación. El complemento funciona como un mecanismo amplificador de la respuesta inmune.

Sistema fagocitario (neutrófilos, macrófagos)Importante sistema efector, fundamental para la respuesta contra bacterias.

Células natural killer (NK)Importantes en la vigilancia inmunológica.CitoquinasRegulan y  coordinan actividades celulares.Características de la respuesta inmune específicaPresenta 6 características de gran importancia:EspecificidadSe refiere a que la respuesta es específica para distintos antígenos. Esto se logra mediante el reconocimiento de que una porción particular del antígeno por parte de un receptor de membrana específico para dicho estructura en la superficie de un linfocito.DiversidadEl número total de linfocitos específicos para cada antígeno, llamado repertorio antigénico, es extremadamente enorme. Se ha estimado que un individuo puede discriminar entre 107 y 109 distintos determinantes antigénicos. Este gran número depende de la variabilidad en la estructura de los sitios de unión de los receptores de los linfocitos.MemoriaRespuesta a subsecuentes exposiciones del mismo antígeno (respuesta secundaria). La memoria inmunológica se produce por selección clonal de linfocitos específicos para un antígeno determinado. Esta respuesta secundaria es más rápida, más eficiente y de mayor magnitud que la respuesta primaria.

EspecializaciónSe refiere al carácter especial y diferente de la respuesta inmune para cada antígeno. Además, tanto la inmunidad humoral como la celular son inducidas por diferentes clases de microorganismos o por el mismo, pero en diferentes etapas de la infección.AutolimitaciónDespués de todas las respuestas inmunes normales, el sistema vuelve a su estado de reposo basal, también llamado homeostasis. Esto se logra eliminando el antígeno, que es el principal estímulo para la activación linfocitaria. Por otro lado, se estimulan mecanismos de regulación feedback negativo (o retroalimentación negativa) que inhiben la respuesta al antígeno.ToleranciaUna de las propiedades más interesantes del sistema inmune. Corresponde a la capacidad de reconocer lo “propio” de lo “ajeno”, respondiendo contra los antígenos externos y no contra el propio organismo. Así, el organismo no se ataca  a sí mismo. Esto resulta gracias a la eliminación o inactivación funcional de linfocitos autorreactivos (linfocitos que expresen receptores para autoantígenos). La pérdida de autotolerancia conduce a las llamadas enfermedades autoinmunes.

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3. Sistema InmunitarioEl sistema inmunitario se activa cuando un agente patógeno logra sobrepasar las barreras externas y alcanza cualquier lugar del organismo, generando una infección. Las funciones del sistema inmunitario son: Detectar la presencia de  patógenos en el organismo. Eliminar los patógenos de los tejidos, Prevenir una nueva infección por los mismos patógenos.Los componentes del sistema inmunitario son:Órganos LinfoidesLa medula ósea roja y el timo se consideran órganos linfoides primarios debido a que en ellos ocurre la formación y maduración de células inmunitarias, ya mencionados al inicio del capitulo.El tejido linfoide se encuentra distribuido por todo el organismo, especialmente en zonas que pueden ser puerta de entrada para los patógenos, por ejemplo el anillo de

Waldeyer, situado a la entrada del sistema respiratorio y digestivo, en el intestino se encuentran las placas de Peyer que detectan y destruyen los patógenos que superaron la barrera externa de los jugos gástricos.Células InmunitariasCorresponden a los neutrófilos, monocitos, linfocitos, basófilos y eosinófilos.La combinación de monocitos, macrófagos móviles, macrófagos tisulares fijos y unas pocas células endoteliales especializadas en la médula ósea, el bazo y los ganglios linfáticos, también reciben el nombre de sistema retículo endotelial.

Moléculas InmunitariasSon proteínas sintetizadas por algunas células inmunitarias, que participan en la defensa del organismo, tanto destruyendo agentes patógenos como activando la acción de otras células inmunitarias.Las células inmunitarias se activan unas a otras a través de las citocinas, que son sustancias proteicas sintetizadas por los mismos leucocitos.El sistema del complemento es un conjunto de unas 20 proteínas que se producen en el hígado y circulan por la sangre y el líquido extracelular. Este sistema de proteínas actúa secuencialmente tanto en las infecciones localizadas como generalizadas. Su mecanismo de acción puede incluir: Favorecer la dilatación de los capilares durante las infecciones. Complementa la acción de las inmunoglobulinas en la destrucción de la pared celular.Las inmunoglobulinas son un grupo de proteínas que se encuentran en la sangre y el líquido extracelular, se les conocen también como anticuerpos. Las inmunoglobulinas son sintetizadas por los linfocitos B ante la presencia de partículas extrañas al organismo. La acción de las inmunoglobulinas se basa en el reconocimiento de unas moléculas características de los patógenos, los antígenos. Las inmunoglobulinas se combinan con los antígenos por medio de enlaces e impiden el ataque de las partículas patógenas.

Existen 5 clases de  inmunoglobulinas (Ig) Ig G: que es la más abundante, y la Ig M participan en todo tipo de infecciones. Ig A: actúa en las infecciones de las mucosas. Ig D: activa los linfocitos B. Ig E: interviene en las reacciones de alergia.

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4. Respuesta InmunitariaLa respuesta inmunitaria es el conjunto de reacciones químicas  y celulares que desencadena el sistema inmunitario ante un agente patógeno que atraviesa las barreras externas.Existe un primer tipo de respuesta inmunitaria que es la inespecífica. Llamada de esta manera, porque es idéntica para toda clase de patógeno. Se produce en las primeras etapas del ataque patógeno. En esta clase de respuesta participan los neutrófilos, los macrófagos, las citocinas y el sistema del complemento.El segundo tipo de respuesta inmunitaria es la específica o especializada para cada patógeno. En esta clase de respuesta participan los linfocitos T, los linfocitos B, los monocitos, las células presentadoras de antígenos y los macrófagos. Además participan moléculas inmunitarias: inmunoglobulinas, citocinas y el sistema del complemento.La respuesta inmunitaria específica puede ser celular o humoral.Inmunidad HumoralEn la respuesta específica humoral las células no atacan directamente a los antígenos.

Son las proteínas llamadas anticuerpos o inmunoglobulinas, liberadas por las células plasmáticas, las que actúan contra los antígenos. Las células plasmáticas representan la forma activa de los linfocitos B.Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patógenos extracelulares otoxinas bacterianas. Los linfocitos B son activados por células T cooperadores.Al activarse, los linfocitos B proliferan, apareciendo células de memoria y células plasmáticas. Las células plasmáticas liberarán el anticuerpo específico, que provocará laopsonización del antígeno y la fijación del sistema del complemento.Inmunidad CelularLa inmunidad celular es la respuesta específica en la que intervienen los linfocitos T en la destrucción de los agentes patógenos. Los linfocitos T atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas.El mecanismo de actuación para cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se disparan mediante la presentación de antígenos.El agente patógeno es capturado por la llamadas células presentadoras de antígenos(CPA), generalmente macrófagos que degradan esos antígenos. Al degradarlos, pequeños péptidos (unos 10 aminoácidos, aproximadamente) de las proteínas externas del agente patógeno se unen de forma específica en un surco existente en el MHC (complejo mayor de histocompatibilidad) del macrófago. El MHC y el péptido de la célula presentadora del antígeno es expuesto en la membrana. Este macrófago activado se moviliza por el torrente sanguíneo hasta encontrar linfocitos, a los que activará.Respuesta CelularEstá a cargo de los linfocitos T que destruyen células infectadas por un agente patógeno. Son la principal defensa ante virus y hongos. Fundamentalmente, existen dos clases de linfocitos: Linfocitos T citotóxicos que destruyen las células que han sido infectadas, así como también algunas células cancerosas. Linfocitos T cooperadores que regulan la actividad de los linfocitos B y macrófagos.Existen también  linfocitos del tipo memoria.

Respuesta HumoralEs llevada a cabo por los linfocitos B, que sintetizan inmunoglobulinas o anticuerpos para destruir a los antígenos. Los anticuerpos actúan contra las infecciones, principalmente las producidas por bacterias. El linfocito B se diferencia en una célula plasmática cuando sintetiza los anticuerpos o inmunoglobulinas.

Fases de la respuesta inmune

La fase de reconocimiento se basa en la capacidad del sistema para identificar un antígeno como extraño, para lograr montar una respuesta defensiva.A continuación, en la fase de activación el sistema pone en marcha los mecanismos para

eliminar el agente extraño, lo que ocurre en la fase efectora.Una vez que se ha eliminado el antígeno la respuesta inmune debe desaparecer, de tal forma que no se produzca daño de estructuras propias del organismo, por lo que se da una declinación de la respuesta.Finalmente, si ha sido la primera exposición al antígeno se genera una memoria que permitirá que frente a una segunda exposición se monte una respuesta más rápida y potente. Si es una segunda exposición, sólo se mantendrá la memoria ya generada.

QUÍMICA AMBIENTALUnidad Nº 10 de Química - Ciencias Básicas Plan Común

TEMAS

1. Contaminación Ambiental

2. Clasificación de las aguas

3. El Suelo 

1. Contaminación AmbientalUn proceso de contaminación corresponde a la alteración de la composición normal de un sistema que implica un efecto negativo para la vida que en él se desarrolla.Contaminación del aire

Como sabemos, el aire es una mezcla de gases que normalmente está compuesto por:Gases % en

Volumen

 Nitrógeno (N2) 78

 Oxígeno (O2) 21

 Argón (Ar) 0,74

 Neón (Ne) 0,02

 Otros gases 0,21

 Dioxido de Carbono (CO2) 0,03

Ahora bien, la contaminación del aire se produce cuando se alteran estas proporciones o se agregan sustancias extrañas. De este modo, tenemos fuentes naturales y artificiales de contaminación. Dentro de las fuentes naturales de contaminación tenemos el polvo, el polen, la actividad volcánica, los incendios forestales, el polvo cósmico, etc.

Dentro de las fuentes artificiales de contaminación se incluye la provocada por la acción del hombre, tales como los productos químicos esparcidos por automóviles, fábricas, vertederos de basura, etc.

Lluvia ácida

Anhídrido sulfuroso (SO2)- En los combustibles fósiles hay trazas de azufre. Este elemento, al combustionarse con carbón o petróleo, forma el dióxido de azufre (SO2), el cual, al combinarse con agua, produce H2SO4, conocido como ácido sulfúrico.- Para solucionar este problema se propone tratar los anhídridos sulfurosos con sales de calcio que precipitan y forman sulfitos de calcio, acción que reduce su peligrosidad.Anhídridos de Nitrógeno (NOx)- Los anhídridos de nitrógeno, dentro de los cuales se cuentan anhídrido nitroso ynítrico, se producen en la quema de combustibles fósiles o por efectos naturales como las tormentas eléctricas. - Estos gases, al actuar con el agua, pueden formar ácido nitroso y nítrico que formarán parte, a su vez, de la acidez del aire y de las llamadas lluvias "ácidas".

Esmog- Los contaminantes junto al polvo que se encuentra en el aire generan el esmog. Puede ser de dos tipos: pardo o fotoquímico y gris o industrial. - El esmog fotoquímico se produce en ciudades secas y cálidas, contiene especialmente óxidos de nitrógeno a los que contribuye directamente la acción del sol. - El esmog industrial se encuentra especialmente en aquellas ciudades frías y húmedas, contiene especialmente óxidos de azufre. Santiago de Chile presenta una situación intermedia.Efecto invernadero

- El efecto invernadero o calentamiento global consiste en la retención a nivel de troposfera de la temperatura emitida en el planeta, con lo cual se incrementa en 2 a 3 grados la temperatura total.

- El daño es generalizado e irreversible; va desde el derretimiento de los hielos polares, inundaciones costeras, sequías, hasta la desertificación progresiva de zonas interiores con alteración de la flora y fauna en los ecosistemas.

- El anhídrido carbónico (CO2) es el principal gas invernadero y se produce mayormente al utilizar los combustibles fósiles (petróleo, carbón, madera) y por la respiración animal y vegetal.

- Es un gas más pesado que el aire, es picante y su peligrosidad es relativa, ya que es usado como materia prima para la fotosíntesis por los vegetales, reduciéndose así en forma natural. En grandes cantidades y en lugares cerrados, resulta tóxico.

- El Metano (CH4) es un gas invernadero y se produce habitualmente en la fermentación de compuestos orgánicos. 

- Este gas retiene 10 veces más calor que el dióxido de carbono, pero su abundancia relativa es mucho menor, pues se combustiona fácilmente (gas natural).

- Los Cloroflourocarbono (CFC) son gases derivados del cloro. El freón es un gas empleado masivamente hasta principios de la década de los noventa en sistemas de refrigeración, climas y propelentes para aerosoles. 

- Este gas también retiene el calor a nivel de troposfera, pero se relaciona principalmente con la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera.

Destrucción de la capa de ozono- El Ozono (O3) es una molécula triatómica que se encuentra y genera naturalmente a nivel de estratosfera.

- Su función es servir de barrera natural contra los rayos ultravioleta que ingresan a la atmósfera y que presentan un peligro a nivel de troposfera debido a su alto grado de alteración del material genético (cáncer a la piel).

- Los CFC actúan a nivel de estratosfera, degradando el ozono a oxígeno, el cual, a ese nivel, no tiene función de barrera ultravioleta.

2. Clasificación de las aguas

- Aguas oceánicas: Son las más abundantes y en ellas predominan los iones Na+ y Cl-. Se les llama también aguas saladas.

- Aguas continentales: Corresponde a las aguas contenidas en ríos, lagos, lagunas y glaciales. En este tipo de aguas predominan los carbonatos (CO32-).

- Aguas duras: Presentan alto contenido de iones Ca+2 y Mg+2 por lo que coagulan los detergentes, “cortándolos”.

Contaminación del Agua

- Tres cuartas partes del planeta están ocupadas por agua, ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso.- Con el crecimiento de la población y el surgimiento de la actividad industrial, la contaminación de ríos, lagos, aguas subterráneas y mares aumenta constantemente.- La O.M.S. define la contaminación de las aguas: “Debe considerarse el agua contaminada cuando su composición o su estado están alterados de tal modo que no reúne las condiciones al conjunto de utilizaciones a los que se hubiera destinado en estado natural”.Contaminantes del agua

- Desechos orgánicos contienen microorganismos patógenos tales como virus, bacterias, hongos, etc.- Los detergentes que llevan las aguas servidas pueden provocar eutroficación, que se caracteriza por una población excesiva de algas y otras plantas, formando así los lugares pantanosos debido a fosfatos existentes en los detergentes.- Metales pesados (mercurio, cadmio, plomo y níquel) pasan a formar parte de la cadena alimenticia, causando daños cerebrales, renales, cáncer pulmonar.- Pesticidas empleados en la agricultura son disueltos y arrastrados por las lluvias, entrando en las cadenas alimenticias.- Desechos radiactivos de plantas nucleares que arrastrados por las nubes y aguas lluvias llegan hasta el hombre, provocando enfermedades que alteran el material genético.Potabilización del agua

Este proceso se muestra en la imagen expuesta a continuación.

3. El Suelo Cuerpo natural formado de materiales orgánicos e inorgánicos a través de extensos períodos de tiempo y que evoluciona constantemente. La textura del suelo corresponde a la proporción en que están distribuidas las partículas que lo componen. La capacidad permeabilizante de un suelo, así como la retención del agua, son características que dependen directamente de la textura.Factores de formación de suelos

Es el resultado de la interacción del clima y la materia viva sobre los materiales parentales (rocas o fracciones de roca) en un relieve determinado y en un período de tiempo.

Propiedad Arenoso Arcilloso Limoso (calizo)

 Permeabilidad alta nula media

 Almacenamiento de Agua poco mucho poco

 Aireación buena mala buena

 Nutrientes pocos muchos mucho calcio

 Partículas medias finas muy finas

Erosión de los suelos

La erosión de los suelos es un proceso natural producto de la acción de los agentes atmosféricos, aunque esta acción se ve fortalecida por las actividades humanas. Durante el proceso de erosión se extrae y transporta las capas superficiales de la tierra vegetal. 

Erosión eólica

La erosión eólica es llevada a cabo por el viento y es cuantitativamente menos importante que las demás.

Erosión Fluvial

La erosión fluvial es la que llevan a cabo los cursos de agua continentales (ríos y torrentes); la energía cinética del agua determina la intensidad de la erosión y depende de la energía potencial.

Erosión glacial

La erosión glaciar se debe a la acción de los glaciares sobre las rocas de la superficie. Esta erosión es mucho más intensa en el fondo de la masa de hielo que en los costados, lo que determina el típico modelado de los valles glaciares en forma de U.

Erosión marina

La erosión marina es la que lleva a cabo el mar sobre las rocas del litoral. La acción principal se debe al movimiento de las olas, cuya energía procede de la energía cinética del viento. 

Erosión antrópica

La erosión antrópica es la que ejerce el hombre con sus conductas culturales sobre el suelo. Implican, en un comienzo, disminución de la fertilidad y, posteriormente, desertificación.