Tema 5.- Inmunología. Concepto de inmunidad y de antígeno. Defensas inespecíficas. Defensas

específicas. Conceptos básicos sobre inmunidad celular y humoral. Estructura y función de los anticuerpos. Inmunoglobulinas y vacunas.

Tema 5: Tipos de cuestiones y ejercicios Cuestiones teóricas muy básicas sobre los conceptos de inmunología reseñados en el

temario. Conocimiento básico sobre el funcionamiento del sistema inmune.

Inmunidad • Los estudios inmunológicos

constituyen la base de muchas técnicas de diagnóstico empleadas en Medicina.

Inmunidad

• Es un complejo mecanismo que sirve para conservar la identidad biológica. Su

funcionamiento capacita al ser vivo para reconocer moléculas extrañas al propio

organismo.

• Es por lo tanto, la capacidad para defenderse frente a sustancias extrañas, organismos patógenos y células cancerosas.

Inmunidad • El organismo en un primer momento tiene

unas defensas “externas” o BARRERAS PASIVAS.( estructurales; mecánicas;

bioquímicas; y ecológicas

• ¿Qué es el sistema inmune?¿Qué es el sistema inmune?  - Un sistema de reconocimiento molecular- Un sistema de reconocimiento molecular  - Mantiene la identidad bioquímica del - Mantiene la identidad bioquímica del organismoorganismo

• OBJETIVOOBJETIVO  - Distinguir propio-extraño- Distinguir propio-extraño

- Concepto de antígeno propio o extraño- Concepto de antígeno propio o extraño - Antígeno Propio: Proteínas, polisacáridos propios. - Antígeno Propio: Proteínas, polisacáridos propios. - Antígeno Extraño: - Microorganismos infecciosos - Antígeno Extraño: - Microorganismos infecciosos

- Macromoléculas extrañas - Macromoléculas extrañas - Oncoproteínas mutadas - Oncoproteínas mutadas

Antígenos propiosAntígenos propios Antígenos extrañosAntígenos extraños

DiscriminaciónDiscriminaciónpropio-extraño propio-extraño

ToleranciaTolerancia Respuesta inmuneRespuesta inmune

FalloFallo

InmunodeficienciaInmunodeficienciaAutoinmunidadAutoinmunidad

Inmunidad Cuando las barreras externas han sido

franqueadas, se ponen en marcha las defensas internas que las de… Dos tipos:

1.Inespecíficas .2.Específicas .

Inmunidad Inmunidad

1. Inespecíficas :• Flogosis (inflamación.)• Fagocitosis.• Sistema del Complemento• Interferón (para virus o células

propias)

Defensas inespecíficas (“internas”) actúan de manera indiscriminada sobre cualquier estructura antigénica. Hemos de saber que las inespecíficas y las específicas ( ya contra antígenos concretos) son mecanismos interrelacionados y que se complementan con gran eficacia.

Inmunidad Inmunidad

1.Inespecíficas :• Flogosis (inflamación.)• Fagocitosis.• Sistema del Complemento• interferón

Inmunidad Inmunidad

Flogosis (inflamación.)1.Dolor2.Rubor3.Tumor4.Calor(impotencia funcional)

Inmunidad Inmunidad

Flogosis (inflamación.)1º Se produce el estímulo o noxa (daño, perjuicio) o

toxina o incluso traumatismo.2º Las células dañadas liberan SUSTANCIAS llamadas

MEDIADORES DE LA INFLAMACIÓN

2.1.- Factor estimulante de la leucocitosis ( aumento de su número)

2.2.- Leucotrienos, aumentan la quimiotaxis ( atracción) de los fagocitos, y la permeabilidad capilar.

2.3.-Histamina y bradiquinina, aumentan permeabilidad y estimulan las terminaciones nerviosas.

2.4.- Prostaglandinas E, hacen vasodilatación prolongada y atraen fagocitos, y refuerzan el punto 2.3

3º Todo lo anterior actúa sobre la zona y 4º el efecto es: leucocitosis, vasodilatación, aumento

permeabilidad, activación de fagocitos y su quimiotactismo.

Inmunidad Inmunidad

Flogosis (inflamación.)

Mientras esto ocurre, la inflamación, las otras defensas inespecíficas se han visto facilitadas en su labor por la misma inflamación y ayudan a la inflamación como ocurre CON LA FAGOCITOSIS y con la activación del COMPLEMENTO .

Inmunidad Inmunidad

1.Inespecíficas :• Flogosis (inflamación.)

• Fagocitosis.

• Sistema del Complemento

• interferón

Inmunidad Inmunidad

1. Inespecíficas :• Fagocitosis.

RECUERDO ANATÓMICO HISTOLÓGICO.- Existen dos gruposgrupos de leucocitos, los de la serie MIELOIDE ( son los PMN( desgranulación) y los MONOCITOS – macrófagos , histiocitos, Kupffer, Langerhans, … “SRE”-), y los de la serie LINFOIDE ( estos ya para las defensas específicas por la fabricación de Igs) .

FUNCIONES DE LOS FAGOCITOS, Para esta función los fagocitos se tienen que activar ( Mediadores de la Inflamación, y por sustancias producidas por los linfocitos), además los leucocitos liberan sustancias , p.ej. Histamina.

La ACTIVACIÓN consiste en producción de glicoproteínas en la membrana del fagocito que van a aumentar su capacidad de adhesión a las estructuras extrañas.

Los primeros en activarse van a ser los histiocitos , los neutrófilos posteriormente con mas capacidad de fagocitar, y todavía mas los macrófagos libres –monocitos-

Etapas de la fagocitosis: hay microorganismos que sobreviven

1.- Unión , “opsonización” las opsoninas son o bien anticuerpos o componentes activados del C, que se unen a los determinantes antigénicos.

2.- Pseudópodos , fagosoma.

3.- Fagolisosoma.

4.- Supuración.

Inespecíficas :• Flogosis (inflamación.)• Fagocitosis.• Sistema del

Complemento• interferón

El complemento.–El complemento.– Cerca de 30 proteiínas o componentes del Complemento o Sistema de Complemento, con la capacidad de complementar y potenciar la acción de los anticuerpos. TRES FUNCIONES MUY IMPORTANTES:

• Actúa como mediador de la inflamación los componentes C3a y C5a.

• Interviene en la OPSONIZACIÓN de las células extrañas y así facilita la fagocitosis y la acción de los anticuerpos , mediante el componente C3b.

• Varios componentes forman un complejo proteico que se adhiere a la membrana de la célula invasora provocando su lisis.( via terminal del C, mediante el C5 C5a y C5b este activa a 14 moléculas del C9 que es el origen de ese complejo proteico “lítico”.- esto se activa por ejemplo en la incompatibilidad de grupos AB0 o del Rh))

La activación del Complemento es la interacción de unos componentes con otros en reacción en cascada, es decir cada producto final actúa de enzima para el siguiente producto.

1. Dos VIAS de Activación.-( se trata de escindir al C3 en C3a y C3b)

1ª La vía clásica.- Por anticuerpos producidos por las defensas específicas

2ª La vía alternativa.- se activa por los polisacaridos de la superficie de las bacterias ( esta vía está incluida solo en la degfensa inespecífica)

Inespecíficas :• Flogosis (inflamación.)• Fagocitosis.• Sistema del Complemento• Interferón.

El interferón es una proteína producida naturalmente por el sistema inmunitario de la mayoría de los animales como respuesta a agentes externos, tales como virus y células cancerígenas. El interferón pertenece a la clase de las glicoproteínas como las citocinas.

(Las citoquinas son proteínas que regulan la función de las células que las producen u otros tipos celulares. Son los agentes responsables de la comunicación intercelular, inducen la activación de receptores específicos de membrana, )

En los seres humanos hay tres tipos principales de interferón:

1. El primer tipo está compuesto por 14 diferentes isoformas del interferón alpha, e isoformas individuales beta, omega, epsilon y kappa.

2. El segundo tipo consiste en el interferón gamma. 3. Recientemente se ha descubierto una tercera clase de inteferon, el lambda, con 3

isoformas diferentes

El Interferón lleva a cabo dos acciones básicas:

1. Impide la replicación en células infectadas que aún no han sido destruidas por la acción vírica.

2.Activa unos linfocitos, denominadas NK (del inglés natural Killer), capaces de reconocer células infectadas por virus y eliminarlas.

El interferón actúa en dos niveles: por un lado evita la replicación vírica en células aún sanas y, por otro lado, favorece la destrucción de las células ya infectadas

Las moléculas realizan otras dos funciones: activan a los macrófagos y linfocitos B, y modulan la síntesis de anticuerpos y otras sustancias reguladoras (linfoquinas)

• Sistema inmunitario (propiamente dicho)Sistema inmunitario (propiamente dicho)      Sistema de inmunidad innata, natural o inespecífica .- Elementos del sistema de Sistema de inmunidad innata, natural o inespecífica .- Elementos del sistema de

inmunidad natural. Si el microorganismo o partícula extraños logran atravesar la piel y los epitelios, inmunidad natural. Si el microorganismo o partícula extraños logran atravesar la piel y los epitelios, se pone en marcha el sistema de inmunidad natural (inespecífica o innata), en el que participan los se pone en marcha el sistema de inmunidad natural (inespecífica o innata), en el que participan los siguientes elementos:siguientes elementos:

– Células: Células: • Fagocitos (o sea, leucocitos del sistema retículo-endotelial, que se originan en la medula Fagocitos (o sea, leucocitos del sistema retículo-endotelial, que se originan en la medula

ósea):en la sangre: los PMN neutrófilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los ósea):en la sangre: los PMN neutrófilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los macrófagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los macrófagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales. Células asesinas naturales agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales. Células asesinas naturales (células NK): son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. (células NK): son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan células "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas).Reconocen y lisan células "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas).– Factores solublesFactores solubles::

• Proteínas de fase aguda: aumentan su concentración rápidamente unas 100 veces ante una Proteínas de fase aguda: aumentan su concentración rápidamente unas 100 veces ante una infección Una de ellas (la proteína C-reactiva) se une a la proteína C de la superficie del neumococo, infección Una de ellas (la proteína C-reactiva) se une a la proteína C de la superficie del neumococo, favoreciendo que éste sea recubierto por el sistema de proteínas del complemento (al que favoreciendo que éste sea recubierto por el sistema de proteínas del complemento (al que aludiremos enseguida), lo cual a su vez facilita la fagocitosis por los fagocitos. aludiremos enseguida), lo cual a su vez facilita la fagocitosis por los fagocitos.

• Sistema del complemento: se trata de un conjunto de unas 20 proteínas del suero que interaccionan Sistema del complemento: se trata de un conjunto de unas 20 proteínas del suero que interaccionan entre sí y con otros componentes de los sistemas inmunes innato y adquirido. En el sistema de entre sí y con otros componentes de los sistemas inmunes innato y adquirido. En el sistema de inmunidad innata el sistema se activa por la llamada ruta alternativa. He aquí un resumen de sus inmunidad innata el sistema se activa por la llamada ruta alternativa. He aquí un resumen de sus efectos:efectos:

El complemento se activa por ruta alternativa al contacto con la superficie del El complemento se activa por ruta alternativa al contacto con la superficie del microorganismo. El hecho de que el complemento quede activado tiene una serie de microorganismo. El hecho de que el complemento quede activado tiene una serie de consecuencias:consecuencias:

.- lisis directa del microorganismo.- lisis directa del microorganismo

.- quimiotaxis sobre fagocitos .- quimiotaxis sobre fagocitos

.-recubrimiento del microorganismo con una de las proteínas del complemento (la C3b), .-recubrimiento del microorganismo con una de las proteínas del complemento (la C3b), lo que facilita la fagocitosis (a este fenómeno se le llama opsonización)lo que facilita la fagocitosis (a este fenómeno se le llama opsonización)

* la activación del complemento controla también la reacción de inflamación aguda.

Antígenos

• Sustancias que pueden ser reconocida por reacción con ella de anticuerpos.

• Estructuras químicas muy diferentes: proteínas, lípidos, polisacáridos, ácidos nucleicos, etc.

• Cada antígeno suele presentar varios determinantes antigénicos o epitopos.

Específicas .Inmunidad Inmunidad

Se dirigen UNICAMENTE a un tipo concreto de ANTÍGENO.( Para cada tipo de antígeno extraño se produce una respuesta específica contra él.)

Además una vez creada la respuesta se crea una memoria inmunitaria incluso mas efectiva cuando vuelve a aparecer la amenaza.

Intervienen:

A) LINFOCITOS ( B ( Humoral) y T (celular) y No B No T)

B) ORGANOS LINFOIDES.

.- Órganos linfoides primarios (mieloides y timicos)- B ( Bursa dependientes) y T ( Timo dependientes) –

.- Órganos linfoides secundarios ( ganglios y bazo)

Específicas .Inmunidad Inmunidad

Su mecanismo de acción:Su mecanismo de acción:

Participan varios tipos de células y de sustancias. En una serie de fases:

1.- Identificación y reconocimiento del antígeno extraño ( en la membrana de los linfocitos se realiza el contacto del antígeno con moléculas de la membrana, en el caso de los Linfocitos B son Acs , y en el caso de los linfocitos T moléculas llamadas receptores de antígenos (TCR). Lo que ocurre es que se acoplan químicamente los determinantes antigénicos y los receptores de los linfocitos, es como un reconocimiento morfológico entre ambas moléculas. ( en ocasiones se hace por las llamadas células presentadoras del antígenocélulas presentadoras del antígeno -previamente han fagocitado estructuras antigénicas y llevan a la superficie celular su reconocimiento para luego ir a los ganglios y “presentárselo a los linfocitos que allí están-).

2.- Activación de los linfocitos, estos linfocitos que ya reconocen al antígeno se adaptan metabolicamente y fisologicamente y se dividen activamente.

3.- Desencadenamiento de la respuesta inmunitaria, las células B se trasnforman enplasmocitos , auténticas fábricas de Acs específicos, y las células T auténticas células atacantes ( destruyen a las células portadoras del antígeno)

Específicas .Inmunidad Inmunidad

Inmunidad humoral:Inmunidad humoral:

Aquí ACTÚAN proteínas específicas fabricadas contra los antígenos: ANTICUERPOS

Son los LINFOCITOS B los que las sintetizan.

Se activa su formación cuando el antígeno entra en contacto con el anticuerpo específico del linfocito capaz de fabricar esos anticuerpos. ( por ejemplo en la unión en la membrana del linfocito B con el antígeno por su receptor antigénico ( anticuerpo de superficie de la membrana).

Una vez activado el linfocito B, se divide esta formando clones de si misma con la capacidad de producir el mismo tipo de anticuerpo. Estos linfocitos B activados se llaman células plasmáticas. Que producen 10000 moléculas de anticuerpo por célula por minuto. Otras de estas mismas células B tienen una vida ilimitada y quedan como linfocitos B de memoria ( se acumulan en la zona cortical de los ganglios linfáticos y de ahí pasan a la sangre o a la linfa)

Específicas .Inmunidad Inmunidad

Inmunidad humoral:Inmunidad humoral:

LOS ANTICUERPOS.- Llamados INMUNOGLOBULINAS O GAMMAGLUBULINAS. Al conjunto de glucoproteínas del suero elaboradas por las células plasmáticas, en respuesta a una estimulación antigénica, se les denomina inmunoglobulinas. Todas tienen una estructura básica similar, cuatro cadenas polipeptídicas, dos grandes y dos pequeñas, unidas entre sí por puentes disulfuro adoptando la forma de Y .Las cadenas grandes H son las cadenas pesadas, y las cadenas pequeñas se denominan cadenas ligeras L.

Cada cadena H consta de 420 a 440 aas y las L tienen de 210 a 230 aas. Hay dos tipos distintas de H y cinco de L. ( según su secuencia aminoacídica)

Tanto las dos L como las dos H son idénticas entre sí

Específicas .Inmunidad Inmunidad

Inmunidad humoral:Inmunidad humoral:

Los anticuerpos , moléculas en forma de Y, forma realmente tridimensional compleja.

Con una región constante Fc, igual para cada tipo de inmunoglobulina y diferente entre ellos, esta región es la que está unida a la membrana del linfocito B, a los fagocitos o al complemento.

Y una región variable Fab, que será el parátopo zona por donde su unirá con el epítopo del antígeno

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/inmune/ampliaanimaig.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/inmune/contenidos11.htm

Funciones de las inmunoglobulinas• La principal función de los anticuerpos consiste en

reconocer y unirse al antígeno, para la destrucción de éste. Para conseguir este fin, el dominio constante de la inmunoglobulina puede activar los siguientes mecanismos:

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

• Opsonización de los microorganismos. Los anticuerpos se unen al antígeno, presentándolo a un macrófago para su destrucción.

• Precipitación de toxinas disueltas en el plasma. Así, son fácilmente destruidas por los macrófagos.

• Aglutinación de antígenos en una determinada zona, facilitando la acción de los fagocitos y los linfocitos.

• Activación de linfocitos.

• Tipos de inmunoglobulinas• Los isótopos de inmunoglobulina que aparecen en la especie humana son las inmunoglobulinas A, D, E, G y

M.•   • Inmunoglobulina G: Es la más abundante (80% del total de inmunoglobulinas). Se une rápidamente con

macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del microorganismo. Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en la leche materna. Por ello, es responsable de la inmunidad fetal y la del recién nacido.

•   •  • Inmunoglobulina A: corresponde al 13% del total de inmunoglobulinas. Se encuentra específicamente en

secreciones serosas y mucosas, como son la leche o las lágrimas. Actúa protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Genera, junto con la inmunoglobulina G, la inmunidad al recién nacido, al encontrarse en la leche.

•   •  • Inmunoglobulina M: representa el 6% del total de inmunoglobulina. Aparece en los linfocitos B naïve unida

a su membrana plasmática. Se manifiesta en la respuesta primaria activando el sistema del complemento.

•   •  • Inmunoglobulina D: aparece en muy baja concentración (1%). Son las primeras inmunoglobulinas

sintetizadas por los linfocitos B naïve. Su función puede estar relacionada con la activación de estas células. Su estructura es similar a la estructura de la inmunoglobulina G, aunque varía en la posición de los restos glucosídicos de las cadenas proteicas.

•   •  • Inmunoglobulina E: se encuentra en concentraciones muy bajas en el suero y secreciones al exterior

(0'002%). Sin embargo, su concentración aumenta en los procesos alérgicos.•  

Glosario

• Epítopo.-

• Hapteno.-

• Parátopo.-

• Opsoninas.-

• El complemento.-