SISTEMA INMUNOLÓGICO: INMUNIDAD Y SUS APLICACIONES
La INMUNOLOGÍA estudia todos los mecanismos fisiológicos que se encargan de defender la
integridad biológica del organismo. Estos mecanismos consisten esencialmente en la identificación de
lo extraño y en su destrucción.
El cuerpo humano proporciona un ambiente ideal para muchos
microbios, ellos intentan pasar la barrera de la piel y entrar en
él. Se calcula que nuestro cuerpo alberga del orden de 10 14
microorganismos entre la piel y el aparato digestivo,
principalmente. Frente a ellos, poseemos una serie de barreras
que impiden su paso.
Los Agentes causantes de provocar respuesta son bacterias,
hongos, virus, algunos protozoos (causante de malaria).
También pluricelulares invertebrados, como los nematodos
(lombrices intestinales) o platelmintos (tenias). También
las moléculas producidas por ellos.
MECANISMOS DEFENSIVOS DEL ORGANISMO-Los seres vivos poseen una serie de mecanismos
que les defienden contra los numerosos agentes patógenos (bacterias, virus, hongos, etc.) que les
rodean, bien impidiendo su entrada o bien, en el caso de que ésta se produzca, destruyéndolos. Estos
mecanismos defensivos son: las defensas externas y las defensas internas (sistema inmunitario).
Constituyen la primera línea defensiva del organismo e impiden la
entrada de los gérmenes dentro del cuerpo. Son inespecíficas -
actúan sobre cualquier tipo de germen-y pueden ser de tres tipos:
-Mecanismos físicos: Aquí se incluye la piel y las mucosas, que recubren
externamente el cuerpo y las cavidades de los aparatos que comunican con el
exterior (digestivo, respiratorio, excretor, etc.). Forman una barrera que impide
la entrada de gérmenes.
La epidermis está en permanente renovación. A la capa externa de la epidermis
se adhieren muchos patógenos, que se expulsan con la descamación y
queratinización.
Las Mucosas, como las de las vías respiratorias, que retienen la entrada de cuerpos extraños.
Presentan epitelios vibrátiles y secreciones para impedir la penetración de los
microorganismos.Gracias a su movimiento, van recogiendo bacterias y otras partículas capturadas por
la mucosa y las trasladan hacia la garganta, desde donde serán expulsadas.
-Mecanismos químicos: Aquí se incluyen diversas secreciones químicas que se liberan en diferentes
lugares y que destruyen los gérmenes o bien impiden su desarrollo, entre ellas destacan: sudor,
secreciones ácidas del estómago, vagina; del esperma; lisozima de lagrimas y saliva, etc.
-Mecanismos microbiológicos: La flora bacteriana que tenemos en distintas partes del organismo
(digestivo, respiratorio, boca, piel, vagina, etc.) impide el desarrollo de organismos patógenos. En la
saliva, en la secreción lacrimal y en la secreción nasal, existe una enzima, la lisozima; en el esperma
la espermina, ambas con función bactericida.
LAS DEFENSAS EXTERNAS
El sistema inmunológico o
inmunitario es una red de células,
tejidos y órganos situados por todo el cuerpo, que ha evolucionado para defendernos y rechazar a
las sustancias ajenas o invasores "extraños" que penetran dentro. Está constituido por vasos
linfáticos, órganos linfáticos, tejidos linfáticos, células y moléculas distribuidas por el torrente
sanguíneo hacia otros tejidos. Se pone en funcionamiento una vez que el patógeno o sustancia extraña
logra atravesar la primera línea defensiva y penetrar dentro del organismo, por consiguiente
constituye las defensas internas.
-Los vasos linfáticos pertenecen al sistema circulatorio linfático. Éstos forman una red de vasos
abierta por donde circula la linfa.
-La linfa es drenada en los ganglios linfáticos, donde se detectan los antígenos, que pondrán en
marcha la respuesta del sistema inmune. En la linfa aparecen las células y moléculas del sistema
inmune.
Órganos del sistema inmune-
1- Los órganos linfoides PRIMARIOS, donde se
forman las células del sistema inmune.
Son la médula ósea y el timo.
-La Médula ósea se encuentra en el interior de los
huesos. En su interior aparecen células madre que
forman las células del sistema inmune, como son los
linfocitos, los macrófagos o los monocitos.
-El
Timo:
Es un órgano linfoide primario que se encuentra en la
zona superior del tórax. Reduce mucho su tamaño
con la edad y fabrica linfocitos T, que migran a la
sangre a través de los vasos linfáticos.
En la médula maduran los linfocitos B y en el
timo los linfocitos T.
2-Los órganos linfoides SECUNDARIOS son el
lugar donde las células del sistema inmunitario
terminan su diferenciación o bien se activan
produciendo la respuesta inmune. Son el bazo y los
ganglios linfáticos.
-El bazo se sitúa por detrás del estómago y su
función consiste en filtrar la sangre y capturar y
destruir los glóbulos rojos viejos, que han perdido su
función de transporte de oxígeno.
La pulpa blanca contiene los linfocitos T y los
linfocitos B, que se activan en presencia de
antígenos.
-Los ganglios linfáticos se encuentran repartidos
DEFENSAS INTERNAS O SISTEMA INMUNITARIO
por todo el sistema circulatorio linfático. Contienen linfocitos B y linfocitos T y filtran la linfa.
Células inmunitarias- Las principales son los leucocitos o glóbulos blancos, de los que se distinguen
varios tipos siendo los principales los linfocitos y los fagocitos que, mediante su presencia y la
secreción de diferentes sustancias intervienen en la respuesta del Sistema Inmunitario. Algunos
glóbulos blancos, los específicos, reconocen agentes extraños a los cuales el cuerpo se expuso en el
pasado. Estas células inmunitarias específicas son llamadas linfocitos T y B. Los fagocitos, son células
con capacidad fagocitaria, que pueden destruir sustancias extrañas y células envejecidas, a las que
engloban con sus pseudópodos para luego digerirlas en el citoplasma. Se denominan así porque
consumen partículas (fago= comer)en la imagen aparecen Los fagocitos.
Monocito. De éste se forma el macrófago (a la
derecha, está consumiendo bacterias)
LINFOCITOS- son un tipo de leucocitos o glóbulos blancos , responsables de
la reacción inmunológica. Hay dos tipos de linfocitos:
1-Los linfocitos B o células B, que son los que producen los anticuerpos y
desarrollan la respuesta inmunológica humoral (veremos)
2-Los linfocitos T o células T. Ayudan a los linfocitos B a identificar
agentes extraños y desarrollan la respuesta inmunológica celular que supone
activar a los macrófagos y eliminar las células infectadas.
Ambas respuestas actúan de forma coordinada y es difícil separarlas
ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS
En los antígenos no toda la molécula interviene en la inducción de
anticuerpos: la parte del antígeno que se une con el receptor de
los linfocitos y que desencadena la respuesta inmunológica,
humoral o celular, se le llama determinante antigénico o
epitopo. Un microorganismo puede proporcionar varios
determinantes antigénicos, pudiendo unirse cada uno a un
anticuerpo.
ANTÍGENO- es cualquier sustancia que provoca respuesta inmunológica. Los antígenos son sustancias que inducen la formación de anticuerpos porque el sistema inmunológico los reconoce como una amenaza. Los principales son proteínas y polisacáridos. ANTICUERPO es una proteína que puede unirse a una parte concreta del antígeno. Cuando esto sucede, el anticuerpo envía señales a otras células inmunitarias para que ataquen al agente. Son proteínas llamadas inmunoglobulinas.
Los anticuerpos- Son inmunoglobulinas, sintetizadas y
segregadas por células plasmáticas (linfocitos B activados).
Son moléculas muy complejas. La función del anticuerpo
consiste en unirse al antígeno y presentarlo a células
efectoras del sistema inmune.
Disposición básica en forma de Y de las inmunoglobulinas,
formada por:
-Cuatro cadenas proteicas: 2 pesadas (H), y 2 ligeras (L),
diferenciadas por su tamaño y peso. En un mismo Ac son
idénticas las dos ligeras e igual ocurre con las pesadas.
Están ligadas entre sí por puentes disulfuro, que son uniones
estables.
Las regiones hipervariables son la zona de reconocimiento del antígeno o sitio activo de la molécula,
situado uno en cada uno de los extremos. Tienen una configuración espacial determinada, que permite
dicho reconocimiento. La zona del anticuerpo que se une al epítopo se denomina paratopo.
-La zona constante es la que determina la funcionalidad: se distinguen de 3 a 4 zonas diferenciadas.
Una es el sitio del complemento (lo veremos) y otra la que facilita la unión a células fagocitarias.
Cada linfocito produce sólo un tipo específico de inmunoglobulina y todos los anticuerpos de un
determinado linfocito son iguales en su región variable. Los anticuerpos pueden:
- Permanecer en la superficie de las células: inmunidad celular
- Verterse en sangre, linfa y líquido tisular: inmunidad humoral
REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO es específica y da lugar al
complejo antígeno-anticuerpo Ag-Ac según el modelo llave-cerradura.
Esta reacción tiene por finalidad destruir de una u otra forma a los
antígenos. Se da entre el epitopo y el paratopo del anticuerpo. Tienen
diversas consecuencias y existen varios tipos de reacciones:
Reacción de neutralización: En
este caso el anticuerpo al unirse
al antígeno elimina los efectos
negativos que éste tiene sobre el
organismo invadido.
Reacción de precipitación: Se
forman complejos insolubles que
precipitan.
Reacción de aglutinación: Un
anticuerpo puede unirse a la
vez a dos antígenos, asímismo
cada antígeno puede unirse a
varios anticuerpos y formar un
entramado o red de complejos
antígeno-anticuerpo. Reacción de opsonización: El
Ac recubre al Ag y lo hace
apetecible para el macrófago.
EL SISTEMA INMUNE PUEDE SER DE DOS TIPOS: A-innato o inespecífico (que actúa en la
respuesta inflamatoria) y B-adaptativo o específico (que reconoce los antígenos y produce
anticuerpos)
A-LAS DEFENSAS INESPECÍFICAS O RESPUESTA INFLAMATORIA
El Sistema inmune INNATO constituye la segunda línea defensiva del organismo. Actúa contra
cualquier sustancia o agente extraño que logra penetrar en el organismo. Como actúa de igual manera
para cualquier ataque, se dice que es inespecífico o innato. Un ejemplo es LA INFLAMACIÓN
ACONTECIMIENTOS QUE OCURREN TRAS HACERNOS UNA HERIDA Un corte en la piel, por ejemplo, daña las células y permite que las bacterias ingresen al
cuerpo. Los procesos defensivos que se desencadenan son los siguientes:
1.Las bacterias atravesarán la piel, primera barrera defensiva, se introducen a través de la piel
2.las células dañadas por la herida segregan sustancias como la histamina que provoca vasodilatación,
dolor al estimular las terminaciones nerviosas y los síntomas de la inflamación.
Estas sustancias atraen a glóbulos blancos y los activan haciendo que se transformen en macrófagos y
¿Qué células aparecen en la
inflamación?
HUMORAL- mediante
anticuerpos
CELULAR- sin Ac
(se dan a la vez todas)
células asesinas naturales. Estos pasan a los tejidos, atravesando los capilares por movimientos
mediante pseudópodos (ameboides) e intentarán fagocitar a los microorganismos extraños para
contener su reproducción y destruirlos. Antes de que lleguen los refuerzos (anticuerpos –Ac-), estas
células comienzan a atacar a las bacterias y a cortarlas en partes llamadas antígenos. En esta respuesta intervienen las células mencionadas y moléculas como citocinas.
3. Producen alteraciones locales: aumento de flujo sanguíneo en la zona y dilatación de vasos
sanguíneos. Facilitan la salida al medio de plasma y de fagocitos, poniéndose en evidencia la
inflamación (4): zona enrojecida, calor, hinchazón y dolor. Formación de pus, formado por células
muertas, bacterias y neutrófilos muertos.
Cuando se trata de virus, intervienen unas proteínas llamadas INTERFERÓN, que impiden que la
infección vírica se propague, impidiendo la reproducción del virus y activando las células asesinas (NK),
capaces de reconocer células infectadas por virus, células cancerosas y eliminarlas.
5, 6- A veces, es necesario movilizar más recursos por lo que se desencadena la respuesta específica
o respuesta INMUNOLÓGICA (B), activada por la inflamación (por el aumento de temperatura) y que
se explica a continuación.
B- EL SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO- DEFENSAS ESPECÍFICAS o
RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA
Es el mecanismo más elaborado que poseemos los vertebrados para defendernos. Se denomina defensa
específica a los mecanismos que se desencadenan cuando un determinado antígeno ha penetrado en el
interior del organismo y se lucha especialmente contra él.
Los ANTÍGENOS están en la superficie del germen patógeno o en las toxinas producidas por éstos.
Una vez que el sistema inmunitario reconoce la naturaleza del antígeno, lanza contra él dos tipos de
respuestas, que actúan de modo secuencial:
1. La respuesta humoral, basada en la síntesis de anticuerpos, por los linfocitos B, que maduran
en la médula
2. La respuesta celular , mediada por linfocitos T, que maduran en el timo- y que destruyen los
microorganismos portadores de dicho antígeno, y las células propias si están infectadas.
Primero se da un reconocimiento del atacante y después se ataca contra él.
1- RESPUESTA HUMORAL- También se conoce como 'inmunidad mediada por anticuerpos', ya que
básicamente consiste en la síntesis de anticuerpos por los linfocitos B, como respuesta ante el
antígeno. Es específica: cada linfocito B producirá un tipo de Anticuerpo porque se diferencian en
distintos tipos de poblaciones. Los anticuerpos se unirán al Ag, inactivándolo y facilitando su
destrucción. Constituyen la tercera línea defensiva del organismo.
Los linfocitos B desarrollan la respuesta inmunológica humoral, diferenciándose y formando células
plasmáticas productoras de anticuerpos. Los mamíferos tienen una gran variedad de linfocitos B, cada uno de los cuales tiene en su superficie un anticuerpo diferente. Cuando un antígeno penetra en el organismo, acaba encontrando un linfocito B que posee el anticuerpo capaz de reaccionar con él. Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patógenos extracelulares o toxinas bacterianas.
Al activarse, los linfocitos B proliferan y aparecen, además de las c. plasmáticas, células de
memoria.
Las células plasmáticas
(linfocitos B maduros)
liberarán el anticuerpo
específico, que
provocará
la opsonización del
antígeno y la fijación del
sistema del
complemento. (dibujo en
libro).
Las células memoria,
permanecen en el
organismo y se activan
rápidamente ante un 2º
ataque.
En la respuesta humoral
las células no atacan
directamente a los
antígenos. Son los Ac
los que actúan contra Ag
1) Células plasmáticas
-Se consideran como linfocitos B maduros y son de un tamaño mucho mayor que los inmaduros.
-Desarrollan un RER extenso, donde se sintetizan (proteínas- inmunoglobulinas) y desde donde se
exportan grandes cantidades de anticuerpos (más de 10 millones de moléculas por hora).
-Estas células no salen de los nódulos linfáticos, sólo lo hacen los anticuerpos que producen y que
viajan dispersos en el suero hasta llegar al área infectada a través de la linfa.
2) Células memoria
-se consideran como linfocitos B inmaduros que permanecen en la circulación y continúan originando
pequeñas cantidades de anticuerpos, mucho tiempo después de haberse superado la infección.
-estos linfocitos, además, en un momento dado, pueden dividirse rápidamente y producir también
nuevas células plasmáticas.
Por tanto, la MEMORIA INMUNOLÓGICA es la capacidad que tiene este sistema de guardar
recuerdo de cada antígeno tras su primer contacto con él. Esto se debe a la formación de linfocitos
de memoria de larga vida y permite que si se produce un posterior ataque del agente, la respuesta sea
mucho más rápida e intensa.
Gracias a la memoria inmunológica la
respuesta inmune específica puede
ser primaria y secundaria:
Respuesta primaria es la que se
produce tras el primer contacto con
el antígeno. Es más lenta ya que se
necesita un largo periodo de latencia
para que actúe los linfocitos B. Es de
menor intensidad.
Respuesta secundaria es la
respuesta que se produce tras un
segundo contacto con el antígeno, es
más rápida debido a la presencia de
linfocitos con memoria, más intensa
y su acción dura más porque en ella se
liberan sobre todo IgG (Ac o
inmunoglobulinas tipo G)
En la respuesta inmune específica se produce también AUTOTOLERANCIA: Durante las primeras
fases del desarrollo, el sistema inmune específico aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese
modo no ataca a los componentes propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las
enfermedades autoinmunes.(artritis reumatoide, Anemia perniciosa, Cirrosis biliar primaria, Colitis ulcerosa, Diabetes mellitus tipo 1, Enfermedad celíaca, Hepatitis autoinmune, lupus…
Teoría de la selección clonal (viene después)
2- RESPUESTA inmune CELULAR- es aquella en la que el sistema inmunitario responde, produciendo
células especializadas que actúan contra los antígenos extraños. Son Los linfocitos T que atacan y
destruyen a las células portadoras de los antígenos, en colaboración con otras células como los
macrófagos. Estos poseen en su membrana plasmática receptores específicos (TCR, T Cell Receptor)
que reconocen los antígenos. Esta respuesta es muy eficaz en la destrucción de: Células extrañas
procedentes de otro individuo (trasplantes), células propias tumorales y células infectadas por
virus bacterias, hongos…. Los linfocitos T no producen anticuerpos, lo que hacen es producir y liberar
sustancias que activan a los linfocitos B y a otros linfocitos T.
Al igual que en la humoral, es el Ag el que desencadena la respuesta celular y se da también selección
de un clon de células (selección clonal). Sin embargo, estos antígenos tienen que estar sobre la
membrana de los macrófagos para ser reconocidos. Los macrófagos actúan así como células
presentadoras de antígenos.
El proceso ocurre de la siguiente forma:
1- Fagocitosis- Cuando un antígeno extracelular patógeno (bacterias o cuerpos extraños) es
detectado por un macrófago, éste se activa y lo fagocita.
2- Presentación- Una vez fagocitado se procesa el antígeno y se transporta a la superficie del
macrófago. Los linfocitos T sólo reconocen antígenos cuando están expuestos en la superficie de las
células presentadoras….
De manera similar, cuando una célula del organismo es infectada por un virus, sintetiza proteínas MHC
que se unen a los péptidos víricos y los trasladan a la superficie de la célula. Este mecanismo de
señalización permite al sistema inmune, detectar las infecciones ocultas en el interior de las células.
Los diferentes tipos de linfocitos T y su mecanismo de actuación, son los siguientes:
1) Linfocitos T -NK o células asesinas-, que matan directamente células cancerosas y las infectadas
por virus. Se fijan sobre la superficie celular y liberan proteínas que, directa o indirectamente,
destruyen a la célula infectadaa. Pueden segregar:
· citotoxinas que degradan la membrana celular destruyendo a la célula.
· citocinas, que impiden la replicación de los virus.
· linfocinas, que activan otros elementos del sistema inmunitario, como los macrófagos que
pueden fagocitar a la célula.
2) Linfocitos T colaboradores. Reconocen péptidos presentados por los macrófagos
3) Linfocitos T memoria. Son linfocitos T activados que permanecen en el tejido linfático como
células de memoria y que continúan dividiéndose durante años.
Sirven para que, si el agente patógeno vuelve a infectar al organismo, estas células proliferan
rápidamente y lo destruyen antes de que pueda establecerse y ocasionar la enfermedad
correspondiente.
Muy importante: Los distintos elementos del sistema inmunitario que hemos estudiado no actúan de
manera independiente, sino formando un sistema interactivo perfectamente conjuntado y armónico.
TEORÍA DE LA SELECCIÓN CLONAL
Fue enunciada por Burnet en la década de los 50 y permite explicar por qué se producen grandes
cantidades de Ac específicos tras la introducción de un Ag. El sistema inmune puede formar 100
millones de Ac distintos. Una sola célula
progenitora da origen a un gran número de linfocitos,
cada uno con una especificidad distinta. Los
linfocitos T o B son capaces de distinguir diferencias
sutiles entre Ags diferentes.
Cuando un antígeno actúa
contra un receptor de un
linfocito maduro, éste se
Resumen -Respuesta innata o inespecífica
Está presente en el organismo antes de que éste sea expuesto por primera vez a los
antígenos
Actúa inespecíficamente frente a cualquier tipo de agente extraño
La proporcionan:
Las defensas externas
Ciertos glóbulos blancos llamados fagocitos
Un conjunto de proteínas de la sangre
La inflamación es un ejemplo de respuesta inmunitaria inespecífica
Resumen -Respuesta adaptativa, adquirida o específica (celular y humoral)
Se adquiere tras el contacto con el antígeno
Se reconoce de forma específica cada tipo de antígeno: Especificidad.
Clonalidad: Cuando el linfocito es activado, prolifera y originan gran cantidad de
linfocitos idénticos genéticamente. Todos ellos forman un clon celular.
La proporcionan ciertos glóbulos blancos llamados linfocitos y unas proteínas sintetizadas
por ellos llamadas anticuerpos
Autotolerancia: Durante las primeras fases del desarrollo el sistema inmune específico
aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no ataca a los componentes
propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las enfermedades autoinmunes.
Memoria inmunológica :Genera unos linfocitos de memoria capaces de recordar cada
antígeno después del primer contacto con él los contactos posteriores con el antígeno
desencadenarán una respuesta más rápida y eficaz . Gracias a la memoria inmunológica la
respuesta inmune específica puede ser primaria y secundaria
empieza a dividir y forma un clon de
células idénticas.
Es el propio Ag, el que por su unión
específica a un linfocito determinado de
entre los millones existentes, le induce a
originar un clon que se encargará de
rechazarlo. Al ser iguales, todos estos
linfocitos reconocen reconocen al mismo
antígeno.
(no confundir esto con la memoria
inmunológica)
En los mamíferos se pueden reconocer hasta 10 9 determinantes antigénicos.
Cuando el linfocito es activado, prolifera y origina gran cantidad de linfocitos, genéticamente
idénticos, que llevan por lo tanto los mismos receptores. Según esta teoría de la selección clonal cada
animal genera una gran variedad de linfocitos B y T. Cada uno de estos poseerá en su superficie un
receptor específico que reconocerá un determinado antígeno. Estos se habrán formado durante el
desarrollo, antes de haber sido expuesto al antígeno. Cuando aparece el antígeno, se activa aquel
linfocito cuyos receptores sean complementarios y específicos con él, estas células proliferan y
maduran dando lugar a un clon de células idénticas al linfocito original y LUCHARÁN SIN PIEDAD
CONTRA ESE ANTÍGENO MALVADO.
MOLÉCULAS QUÍMICAS DEL SISTEMA INMUNITARIO.
Son distintos compuestos químicos, que en muchos casos son segregados por las células
inmunocompetentes y que intervienen en la respuesta inmune, las más importantes son:
El sistema de complemento. Son una serie de proteínas, en su mayoría plasmáticas. La mayoría son
sintetizadas por los hepatocitos (hígado). Favorecen la inflamación, la fagocitosis, la activación de los
macrófagos y la lisis celular.
Las citocinas. Son proteínas producidas principalmente por los macrófagos y los linfocitos T4. Regulan
la respuesta inmune específica y la respuesta inflamatoria. Las más importantes son: Linfocinas que
actúan sobre los linfocitos. Interferones, producidas por células infectadas por un virus, e inducen
resistencia ante los virus en las células no infectadas impidiendo que la infección se propague.
El INTERFERÓN realiza las siguientes acciones:
-Impide la replicación del virus en células infectadas que no han sido destruidas por la acción vírica.
-Activa a las células NK, que reconocen y eliminan células infectadas por virus y cancerosas.
-Activan a los macrófagos y linfocitos B, y modulan la síntesis de anticuerpos y otras sustancias.
Los anticuerpos Ig. Son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas, reaccionan con los
antígenos que provocaron su aparición para neutralizarlos y destruirlos.
Busca en tu libro tipos de Inmunoglobulinas :
LA INMUNIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL O ADQUIRIDA. SUEROS Y VACUNAS. Inmunidad natural: En este caso la respuesta inmunitaria se produce de forma natural, como
consecuencia de haber padecido ya la enfermedad infecciosa.
Artificial: En este caso la respuesta inmunitaria es provocada en el organismo mediante el suministro
de vacunas (vacunación) o sueros. Hay dos tipos de inmunidad artificial, la pasiva y la activa.
1- La inmunidad artificial pasiva se adquiere cuando al sujeto se le
administra directamente anticuerpos específicos para un patógeno
determinado. Los anticuerpos producen inmunidad rápidamente (unas
pocas horas), pero su efecto no es de larga duración (sólo unos
meses), debido a que no se activa la memoria inmunológica. Estos
anticuerpos reciben el nombre de suero o antídoto.
La inmunidad artificial activa se produce por inoculación de una vacuna. La
inmunidad generada por la vacuna es efectiva al cabo de varios días, pero, al
crear memoria inmunológica, su capacidad de acción es duradera.
La vacuna contiene microorganismos muertos o atenuados, es decir
antígenos contra los que reacciona el sistema inmune. Estos antígenos
inducen a la formación de sus anticuerpos correspondientes, que activarán a
los linfocitos T y B, creando las "células de memoria", que permanecen
largo tiempo, incluso toda la vida del organismo, en el sistema sanguíneo y
linfático de la persona. Si el antígeno vuelve a presentarse, el organismo
está preparado para actuar sobre el patógeno de forma rápida.
En la actualidad se utilizan varios tipos de vacunas:
Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que pierda
virulencia. Este tratamiento se sigue con virus, consiguiendo esos
patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos.
Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la rubeola, las
paperas o la poliomielitis, etc. El riesgo de estas vacunas es que una
mutación origine la aparición de un virus infeccioso que provoque la
enfermedad.
Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural
aparecen bacterias o virus que no son capaces de producir una
determinada enfermedad, pero disparan la respuesta inmune. Algunas
veces se utilizan patógenos que causan enfermedad en una especie (la
vaca, por ejemplo) y no la produce en la especie humana.
Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus):
para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan
métodos físicos (alta temperatura, luz ultravioleta, radiaciones, etc.)
Suele ser utilizado este método para la obtención de las vacunas de la gripe, la tos ferina, el
cólera...
Los anticuerpos se obtenían
de animales domésticos. En
la actualidad se utilizan
imunoglobulinas humanas. Se
usan contra el tétanos, la
difteria, la hepatitis (A y
B), etc.
Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de vacunas. Se siguen
distintas líneas de trabajo, de las que se pueden destacar: La utilización de péptidos sintéticos
y la Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para
que produzca antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una
vacuna. Los pasos que se deben seguir para la creación de una vacuna suponen años de
investigación. La industria farmacéutica invierte gran cantidad de recursos en estos estudios.
Así, cuando se obtiene un avance en la investigación o se consigue una vacuna eficaz, se patenta
con el fin de comercializarla.
No sólo la industria farmacéutica investiga en este campo. Organismos internacionales, gobiernos,
mediante la subvención total o parcial a centros de investigación, universidades o laboratorios,
también buscan la obtención de nuevas vacuas más eficaces, con fines más altruistas.
Consideramos que merece una mención especial en este tema Manuel Elkin Patarroyo, premio Príncipe
de Asturias por sus trabajos y esfuerzos en beneficio de la Humanidad. Sus trabajos están dirigidos a
la obtención de una vacuna total contra la malaria (paludismo). Los resultados obtenidos los ha
patentado cediendo todos los derechos de la patente a organismos internacionales, como la ONU y la
OMS (Organización Mundial de la Salud). De esta manera, el precio de la vacuna es muy bajo, de forma
que los habitantes de los países en vías de desarrollo pueden acceder a ella.
Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para que
produzca antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una vacuna. Para
ello, deben seguirse los siguientes pasos:
Identificación y aislamiento del agente patógeno.
Identificación del gen productor del antígeno en el agente patógeno (por ejemplo, el gen que
produzca la proteína de la cápsida de un virus).
Introducción de ese gen en el genoma de una bacteria y reproducción de esa bacteria
genéticamente modificada.
Producción de las proteínas buscadas, por la colonia de bacterias genéticamente modificadas.
Extracción y aislamiento del medio de cultivo, de esas proteínas.
Inyección de la proteína (vacuna) para generar la inmunidad frente a ese patógeno.
Líneas actuales para la obtención de vacunas
Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de vacunas.
Se siguen distintas líneas de trabajo, de las que se pueden destacar:
La utilización de péptidos sintéticos: mediante complejos enzimáticos, en
laboratorio, se pueden crear péptidos "a la carta". El problema que aparece en
este tipo de producción es el difícil aislamiento y recogida del péptido creado.
Estos péptidos pueden utilizarse como vacuna directamente o como un
componente más de una vacuna que se cree posteriormente.
Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado
genéticamente para que produzca antígenos. Estos antígenos se usarán
posteriormente para la creación de una vacuna.
HIPERSENSIBILIDAD
La hipersensibilidad es una respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmunitario ante un
antígeno, que causa daños a los propios tejidos. Las sustancias que la provocan son por lo general
sustancias inofensivas tales como: alimentos, medicinas, polvo, polen, etc.
La hipersensibilidad no se pone de manifiesto en el primer contacto con el antígeno, sino que
aparece en contactos posteriores después de un periodo de sensibilización.
Pueden ser de cuatro tipos, sólo estudiaremos la hipersensibilidad tipo I o reacción alérgica.
Hipersensibilidad tipo I o alergia:
Es una reacción de hipersensibilidad inmediata que se
produce entre los 15-20 minutos tras la exposición con el
antígeno, que en este caso se denomina alérgeno. Los más
frecuentes son: algunos alimentos, pólenes, ácaros del
polvo, esporas de hongos, veneno de insectos, algunos
medicamentos, metales, etc.
La reacción alérgica es una reacción de hipersensibilidad
que esta mediada por IgE. Existe una predisposición
genética a padecerla, aunque existen otros factores que
favorecen su desencadenamiento como son: exposición
prolongada a los alérgenos, infecciones, estrés,
En la reacción alérgica se diferencian las siguientes
etapas:
Entra el alérgeno en el organismo, esto provoca la activación de los linfocitos TH. Los cuales
junto con el alérgeno activan a los linfocitos B que se diferencian en células plasmáticas y
producen IgE.
Estos IgE por su región Fc se unen a receptores de la superficie de los mastocitos y de los
basofilos produciéndose la sensibilización de los mismos.
Si se produce un nuevo contacto con el alérgeno, estos se unen a los IgE que están fijados a la
superficie de los mastocitos y de los basófilos. Esta unión activa a estas células y produce su
desgranulación, para que se produzca es necesario que el alérgeno se una al menos a dos IgE.
Mediante la desgranulación estas células segregan diversas sustancias que hay en su citoplasma
entre las cuales destacan: histaminas, prostaglandinas, leucotrienos, etc. Estas sustancias
inducen una respuesta inflamatoria que será la causante de los síntomas alérgicos: inflamación
cutánea con enrojecimiento, hinchazón, picor, lacrimeo, secreción nasal, asma, etc.
Tipos de alergias: Shock anafiláctico (es la más grave puede producir la muertE), urticaria,
renitis alérgica.
6. CICLO DEL VIRUS DEL SIDA.
El virus del SIDA o VIH (Virus de Inmunodeficiencia humana) fue aislado por primera vez en
1983 por Luc Montagnier. Esta formado por:
-Un cápsida trococónica formada por unas proteínas llamadas P24.
-El genoma vírico, como retrovirus que es, esta formado por ARN, concretamente por dos
cadenas de ARN que se encuentran ligadas cada una de ellas a una enzima, la transcriptasa
inversa o retrotranscriptasa que cataliza la formación de ADN a partir del ARN vírico. En el
interior de la cápsida también hay unas enzimas llamadas integrasas.
-Una envoltura esférica que rodea a la cápsida, la cual esta formada por una capa interna de
proteínas (proteínas P17) y una bicapa lipídica externa a la que se asocian distintas proteínas
que se proyectan hacia fuera (las proteínas GP41 y las GP120).
Ciclo del El VIH
El VIH utiliza como célula hospedadora para reproducirse, sobre todo a los linfocitos T4.
El virus se fija mediante las proteínas de la envoltura a los receptores CD4 de los linfocitos T4.
A continuación se fusiona la envoltura del virus con la membrana del linfocito y se libera dentro
del mismo la nucleocápsida vírica.
Se desintegra la cápsida y queda libre el ARN vírico y las retrotranscriptasa.
Por acción de la transcriptasa inversa se sintetiza a partir de cada ARN vírico una molécula de
ADN bicatenario del genoma vírico. El proceso ocurre de la siguiente manera: primero utiliza
como patrón el ARN vírico y sintetiza una cadena de ADN formándose una molécula mixta de
ADN-ARN y posteriormente se degrada la cadena de ARN y se sintetiza la otra cadena del ADN
formándose la molécula bicatenaria de ADN vírico.
Las moléculas bicatenarias de ADN vírico entran en el núcleo del linfocito y por acción de la
integrasa, se integran en el ADN del linfocito (provirus) permaneciendo en estado de
inactividad.
Posteriormente se expresa el ADN vírico formándose: ARN vírico (genoma) y ARNm vírico que
se traducirá en el citoplasma del linfocito dando las diferentes proteínas víricas.
Ensamblaje de los componentes víricos formándose nuevas partículas víricas, las cuales se
separan por gemación del linfocito, al hacerlo se rodean de una parte de la membrana que
constituirá la envoltura membranosa.
Los linfocitos T4 terminan muriendo produciéndose la inmunodeficiencia.
4. EL SISTEMA INMUNOLÓGICO Y EL CÁNCER.
El cáncer se inicia cuando ciertas células, por causas aún no aclaradas suficientemente sufren
transformaciones y comienzan a dividirse de manera rápida y descontrolada. Esto da lugar a que se forme
una masa de células anormales que afectan a la morfología y fisiología del órgano en el que se encuentran.
Esta masa celular constituyen un tumor o neoplasia. Si esta masa de células tienen un crecimiento limitado
y no invade los tejidos circundantes se denomina tumor benigno, por el contrario si invaden los tejidos
circundantes y los destruye se denomina tumor maligno o cáncer. Se denomina metástasis al proceso
mediante el cual las células cancerosas emigran por vía sanguínea o linfática a otros lugares y originan
tumores secundarios que invaden y destruyen otros órganos.
La teoría de vigilancia inmunológica enunciada por Burnet dice que las células tumorales expresan
antígenos que no están presentes en las células normales, que hacen que la célula tumoral sea reconocida por
el sistema inmune como extraña y por consiguiente sea atacada y destruida por él antes de que se desarrolle
un cáncer. Por consiguiente un sistema inmune deprimido conduce a una mayor incidencia de tumores.
Los mecanismos inmunitarios que el organismo pone en funcionamiento para destruir a estas células son
tanto celulares como humorales.
Entre los mecanismos celulares caben destacar:
-Los macrófagos y células NK que lisan y destruyen a las células tumorales especialmente si están rodeadas
de anticuerpos (opsonizados).
-Los linfocitos Tc reconocen y destruyen a las células tumorales.
-Los linfocitos TH producen citocinas que estimulan los linfocitos Tc y la activación de macrófagos y
linfocitos B.
Entre los mecanismos humorales están:
-Los anticuerpos que tras su unión con las células tumorales, activan el complemento y favorecen la acción
de los macrófagos y de las células NK.
No obstante a veces las células tumorales logran eludir a este sistema, cuando ocurre esto se desarrolla el
cáncer. No se conoce con exactitud las razones aunque algunas de las hipótesis más aceptadas son las
siguientes:
-Enmascaramiento de los antígenos de membrana lo que impide su identificación por parte del sistema
inmunitario.
-Las células tumorales segregan moléculas que interfieren en la respuesta inmunitaria.
-La respuesta inmunitaria se desencadena con lentitud y cuando puede ser efectiva el tumor ya se ha
desarrollado.
3.1.Transfusiones de sangre y rechazo inmunológico.
Las trasfusiones son un tipo de transplantes en las que se transfiere sangre
(tejido) de un individuo a otro. Al igual que en otros transplantes si no hay
compatibilidad puede haber rechazo (aglutinación)
En este caso en la membrana de los glóbulos rojos se encuentran los
antígenos (aglutinógenos) y disueltos en el plasma están los anticuerpos
(aglutininas).
En el sistema sanguíneo ABO, en los glóbulos rojos puede haber dos
tipos de antígenos: aglutinógeno A y B que están determinados
genéticamente por tres alelos: IA determina aglutinógeno A, I
B determina
aglutinógeno B, i determina ausencia de aglutinógeno; IA e I
B son
codominantes y ambos dominan sobre el alelo i. En el plasma pueden
existir dos tipos de anticuerpos: aglutininas anti-A y aglutininas anti-B que
reaccionan respectivamente contra los aglutinógenos A y B. Según este
sistema atendiendo a los aglutinógenos que lleven los glóbulos rojos se diferencian 4 tipos de grupos
sanguíneos:
-Grupo A: Tienen aglutinógenos A en los glóbulos rojos y aglutininas anti-A en el plasma.
-Grupo B: Tienen aglutinógenos B en los glóbulos y aglutininas anti-B en el plasma.
-Grupo AB: Tienen aglutinógenos A y B en los glóbulos y carece de aglutininas en el plasma.
-Grupo O: Carecen de aglutinógenos en los glóbulos y tiene aglutininas anti-A y anti-B en el plasma.
Las transfusiones sólo se pueden dar entre individuos compatibles. Si un individuo recibe sangre con
eritrocitos que tienen aglutinógenos diferentes a los suyos, se produce una reacción de rechazo puesto que
sus anticuerpos reaccionan con estos aglutinógenos y se produce su aglutinación impidiéndose la
circulación.
Los glóbulos rojos además de los antígenos citados antes pueden presentar otro antígeno llamado antígeno
Rh, los que lo poseen se denominan Rh+ y los que carecen de él Rh
-, este antígeno esta determinado
genéticamente por un alelo dominante. En este caso no hay inicialmente anticuerpos anti-Rh en el plasma.
Si se transfunde sangre de un Rh+ a un Rh
-, el individuo se sensibiliza y produce anticuerpos anti-Rh, si hay
una segunda transfusión en iguales circunstancias como el receptor ya tiene anticuerpos anti-Rh se produce
la aglutinación de los glóbulos rojos.
También plantea problemas en aquellos embarazos en los que la madre es Rh- y el feto es Rh
+. Si es el
primer embarazo no ocurre nada, pero la madre se sensibiliza debido a que algunos eritrocitos del feto pasan
a ella y fabrica anticuerpos anti-Rh. Si se produce un segundo embarazo en iguales circunstancias,
anticuerpos anti-Rh de la madre pasan al feto y producen la aglutinación de los eritrocitos produciendo
eritroblastosis fetal. Esto se evita si después del primer embarazo se inyectan a la madre anticuerpos contra
los eritrocitos Rh+ que destruyen los que han podido pasar del feto y se evita la sensibilización de la misma.
Ejercicios ¿Qué ocurre en estas imágenes?
1
2.
3
4-
5-
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