Asignatura: Sangre y Sistema InmunePrimer semestre de 2do año, Curso 2017-18
FOE: Conferencia de 90 min
Profesor:
RII. Barreras físicas y moleculares
Reconocimiento de los patógenos por el sistema Innato. Barreras físicas y moleculares
Instituto de Ciencias Básicas y Preclínicas ‘’Victoria de Girón’’
Introducción. Un día como hoy en Cuba
En 1935 es asesinado por undisparo en el pecho elescritor y destacadoperiodista revolucionario Pablode la Torriente Brau en elexilio (Majadahonda, Madrid)
Nace George Davis Snell, Premio Nobel deFisiología o Medicina en 1980 por susdescubrimientos referentes a lasestructuras genéticas del MPP-I y -II
Un día como en el mundo
Recordemos
Preguntas control
¿Cuál es la célula presentadora deantígenos profesional porexcelencia?
¿Cuáles vías de procesamiento deantígenos existen?
¿Qué entiende Ud. por cooperación celular?
Ponga dos ejemplos de cooperación celular
Se han preguntado…
Motivación
¿Qué respuesta es la quenos protege a diario?
¿Cómo nos protegemoscontra las diferentesinfecciones?
¿Todas las respuestas requieren ser específicas?
¿Todas las respuestas inducen memoria?
CARACTERIZAR la respuestaInmune Innata (RII)teniendo en cuenta las leyesque la rigen
DESCRIBIR los principalesprocesos que ocurren en laRII teniendo en cuenta ladinámica de la respuestainmune
CARACTERIZAR las barrerasfísicas y moleculares de laRII teniendo en cuenta lainterpretación dialéctica dela relación estructura-función
Definición de RIILeyes que la rigenPrincipalescaracterísticas
Reconocimiento delos patógenos porel sistema Innato
Células ymoléculas queparticipanBarreras físicas ymoleculares
Desarrollo. Objetivos y Sumario
Es la respuesta inicial, rápida einespecífica, a los agentes agresoresque impide que la infección del huéspedavance a enfermedad y en la mayoríade los casos es capaz de eliminarlos
Respuesta inmune innata
En esta interviene:
• barreras
• células y
• moléculas
Leyes RII
y
RII es puente y amplificada por adquirida
Note que:la respuesta innata es imprescindible(puente) para inducir la adquirida ya la vez es amplificada por estahaciéndola en muchos casos, específica
Es la secuencia de eventos cuando unpatógeno entra al organismo
Dinámica Innata
La mayoría de los patógenos soncontenidos por las barreras epiteliales,físicas (piel y mucosas)
Sí logran atravesar las mismas losmacrófagos y los mastocitos residentesson los primeros en activarseproduciendo citocinas, barrerasmoleculares
Las citocinas atraen neutrófilos(bacterias) o eosinófilos (helmintos)
La respuesta innata es la respuestainmune inicial, rápida, inespecífica,pero con especificidad no clonal y queno induce memoria
Resumen parcial
Es el puente indispensable para inducirla respuesta adquirida
Es amplificada por la respuestaadquirida
Esta compuesta por barreras físicas ymoleculares
Barreras físicas
Principales barreras moleculares
Moléculas Funciones
PRR Reconocen MAMP y DAMP
Citocinas Activación y cooperación celular
Complemento Lisis de patógenos e inflamación
PRR, receptores de conocimiento de patrones; MAMP; patrones moleculares asociados a microbios; DAMP, patrones moleculares asociados a daños;
Los PRR están presentes en varias células delsistema innato y son los sensores de agresiones
Los MAMP son estructuras conservadas,esenciales para la vida de los patógenos ycomensales
Las DAMP son noxas provenientes delenvejecimiento, mutaciones y tumores
Los PRR
LPS, lipopolisacárido; UPB, bacterias uropatogénicas; TLR, receptores tipo Toll; CTLR, receptores de lectina tipo C; dc, doble cadena; sc, simple cadena; CpG, motivos de citocina guanina del DNA bacteriano NOD, receptores tipo dominio de oligomerización nucleotídico; RLR; receptores tipo RIG-I; ALR, receptores tipo AIM (ausente en melanoma 2); v, viral; b, bacteriano.
Noten que:los PRR reconocen lípidos,proteínas y ácidos nucleicos;están localizadosestratégicamente endiferentes compartimientos yinducen diferentes señales
Las citocinas
Son moléculas de comunicación intercelularsecretadas por diversas células de lasrespuestas Inmunes Innata y Adquirida
Inicialmente se denominaron atendiendo a:
la célula productora (monocinas, linfocinas);
la función, interferón, por interferir conreplicación viral;
ser producidas por diferentes células seadoptó el termino citocinas; y
ser producidas y actuar entre leucocitos,interleucina (IL) seguido de un número, asido el termino finalmente adoptado
Las citocinas pueden:
secretarse en forma constitutiva en bajosniveles;
producirse preferentemente por célulasactivadas por señales inflamatorias:
• en concentraciones bajas o altas y
• transitoriamente.
inician sus acciones tras su unión areceptores de muy alta afinidad.
Las citocinas
Los receptores tienen tres regiones:extracelular (une citocina); transmembranaria eintracelular (transmite señales). Se clasificanatendiendo a sus homologías extracelulares eintracelulares
Clasificación de citocinas
Principales citocinas
TNF/IL-1. Principales mediadores de laInflamación reclutando y activando monocitosy neutrófilos, induciendo la producción deproteínas de fase aguda y fiebre
IL-12. Esencial citocinas contra patógenosintracelulares, la polarización hacia unpatrón Th1, la activación de NK,macrófagos, PMN y CTL
IFNα/β. Esencial citocinas contra los virusal inhibir la replicación viral, aumentarexpresión de MPP-I y polarizar hacia Th1
IFNg. Esencial citocinas en activación demacrófagos, expresión de MPP-I y II, enrespuesta Th1 contra patógenosintracelulares y en producción de IgG
IL8. Principal quemoquina para laquimiotaxis de neutrófilos
IL2. Principal citocina para ladiferenciación, proliferación y crecimientode linfocitos T y en su regulación poracción sobre T reguladoras
Principales citocinas
IL4. Esencial citocina contra los helmintosal polarizar la respuesta hacia un patrónTh2 y la producción de IgE, que induceIL-5 para activar eosinófilos
IL10/TGFβ. Principales citocinassupresoras de la respuesta inmune alinhibir activación de células dendríticas,macrófagos y linfocitos y la respuestaTh1. El TGFβ estimula producción de IgA
Factores estimuladores de colonias.Esenciales citocinas para mantener laproducción de leucocitos por la médula ósea
Principales citocinas
Actúa en cascada enzimática paraculminar con la producción de porosen las membranas de losmicroorganismos
Es conjunto de más de 30 proteínasséricas y de membrana que conforman3 vías: Clásica, Alternativa y de lasLectinas.
El sistema del Complemento
Existen múltiples inhibidores queimpiden su activación constante y eldaño de las membranas celularespropias
Vías de activación
MAC, complejo de ataque a la membrana; PCR, proteína C reactiva; MBL, lectina deunión a mamosa, MASPs, serinaproteasa asociada a MBL; PCR, proteína C reactiva(une fosfolípidos); deficiencias en vía alternativa o componentes del MAC predisponea infecciones meningocócica con un riesgo ~1000 veces mayor; inhibidores delComplemento: IC1, inhibidor de C1, C4bp y factor H
Anafilotoxinas
Opsonina
Activa B, C3d
Lisis
Vía Reconocimiento
Alternativa
Estructuras moleculares unidos a
superficies sólidas de cualquier célula
en ausencia de inhibidores
Lectinas
Carbohidratos (manosa) de membrana
que se unen a la lectina de unión a
manosa (MBL)
Clásica
Región Fc de anticuerpos unidos a
antígenos membranarios reconocen el
C1q seguido del C1r y C1s. También
puede ser activado por la proteína C
reactiva de fase aguda
Vías de reconocimiento
Se requieren al menos dos IgG; pero sólouna IgM para activar la vía clásica ¿Por qué?
Funciones
Lisis eficiente
MAC, complejo de ataque a la membrana
La activación de todos los
componentes hace que el C9 se
multimerise formándose el MAC
Este adquiera la capacidad de ser
una perforina formando poros y
produciendo la lisis del
microorganismo
Protección de membranas propias por la
existencia de múltiples inhibidores: IC1
(inhibidor de C1); C4bp y factor H
Producción de anafilotoxinas (C3a y C3b)
y cininas (C2a)
Todas aumentan la permeabilidad (salida
de células y plasma) vascular
C3a y C3b aumentan la quimiotaxis
(atracción de PMN y monocitos por
gradiente)
C2a aumenta la contracción del
endotelio vascular
Anafilotoxinas y cininas
Es un mecanismo muy eficiente en la respuesta
Innata (IgM producida por B-1) y la Adaptativa
primaria (IgM por B-2) donde predomina la IgM
Opsonización
Al ser la IgM un pentámero sólo se requiere
una sola molécula para activar la vía clásica
Al ser la IgG un dímero se requieren al menos
dos IgG para permitir que el C1q se enlace
Los macrófagos no tienen receptor Fc para la
IgM. Por esto, la opsonización mediada por C3b
es la que predomina
Es el proceso de facilitar la fagocitosis y
puede ser mediada por: Acs, C3b y lectinas
A través del C3d es capaz de activar
el CR2 uno de los componentes del
correceptor de los linfocitos B
Así pueden producirse anticuerpos
policlonales
Activación de linfocitos B
Los anticuerpos por sí solos no
matan a la mayoría de las
bacterias
Se requiere de componentes del
complemento para desarrollar la
actividad bactericida
Efecto bactericida
Solubilización de inmunocomplejos
La unión del C3b a los
inmunocomplejos grandes
inhibe el enrejado
permitiendo su
solubilización
La unión de C3b y C4b a
inmunocomplejos menores
permite la unión a su
receptor CR1 en los
eritrocitos y su
aclaramiento en el bazo y
el hígado por fagocitosis
Resumen Parcial
Convergencia en C3 de vías
Actividad enzimática que amplifica efecto
Vasodilatación y atracción de células
Lisis por formación de poros
Opsonización facilitando fagocitosis
Activación directa de B como correceptor y
Solubilización de inmunocomplejos
Aclaración de dudas de los alumnos
Conclusiones
Preguntas comprobación
Mencione dos ejemplos de barrerasfísicas y sus funciones
Mencione dos ejemplos de barrerasmoleculares y sus funciones
Mencione tres leyes que rigen larespuesta innata
¿Cómo explica Ud. que la respuestaInnata es puente de la Adquirida?
¿Como Ud. puede clasificar a lascitocinas? Ponga dos ejemplos
Menciones dos ejemplos de lasacciones del complemento
Conclusiones
Se caracterizó la respuesta innatateniendo en cuenta sus cinco leyes:ocurrencia inmediata; receptores (PRR yMPP); especificidad no clonal; pocadiversidad y ausencia de memoria
Se describieron los principales procesosde la respuesta innata
Se caracterizaron las principalesbarreras físicas y moleculares
Orientaciones para el estudio independiente
1.Utilice como guía para el estudio la conferencia;pero no como único material, sino use el librode texto y la literatura complementaria
2.Emplee las tablas, textos y resúmenes parcialespara sistematizar información y elabore suspropios resúmenes y taxonomías
3.Emplee conocimientos de temas anteriores paraintegrarlos
4.Discuta con sus compañeros sobre las figuras ytablas presentadas
5.Autoevalúese con las preguntas que aparecen alfinal del capítulo correspondiente de su libro detexto
Bibliografía
Pérez O e Vega I. La Inmunología en elhumano sano para estudiantes de CienciasMédicas. Capítulo IX
Básica
Complementaria
Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. InmunologíaCelular y Molecular 8va edición
¿Cómo nos protegemos contralas infecciones?
¿Qué célulasfagocitan y quémecanismosusan paramatar?
¿Qué es la inflamación aguda ycrónica?
Motivación Fagocitos, NK e Inflamación
¿Qué otra célula es importante enla respuesta innata?
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