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TEMA 23. INMUNIDAD. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA INMUNE Las funciones de reconocimiento y rechazo de los cuerpos extraños, invasores, degenerativos o infecciosos son llevadas a cabo por el sistema inmune Características básicas son su capacidad para producir respuestas ante gran variedad de agentes y de memorizarlas para posteriores contactos. Esta adaptabilidad y memoria inmunológica sólo se presenta en vertebrados. La ciencia que estudia el funcionamiento del sistema inmune es la Inmunología TIPOS DE RESPUESTA INMUNE La respuesta inmune es el conjunto de mecanismos que permiten al ser vivo reconocer sustancias extrañas (antígenos) y montar una respuesta (humoral o celular) para conseguir su eliminación o neutralización. Según los mecanismos sean específicos o generales para el antígeno, se agrupan en : Respuesta Inespecífica Es innata en cada especie, pero NO es específica para el agente extraño. Se consideran: a) Barreras Primarias: - La piel: o Barrera anatómica. Con la descamación se desprenden microorganismos que hubieran iniciado la penetración o Barrera fisiológica. Las secreciones sudoríparas y sebáceas que aportan un pH ligeramente ácido, no adecuado para los microorganismos. o En la piel se encuentran un tipo de macrófagos, con actividad fagocitaria - El pH ácido del estómago y de las secreciones vaginales frenan o destruyen gran cantidad de microorganismos - Las secreciones de las mucosas de las aberturas naturales de los aparatos digestivo, respiratorio, reproductor y de los órganos de los sentidos, atrapan los invasores y los expulsan por el movimiento de su epitelio ciliado. - La flora bacteriana autóctona realiza un control y es antibiótico natural de gérmenes patógenos. b) Barreras secundarias: Si los microorganismos franquean las barreras primarias se encuentran con un grupo de “Células fagocitarias sanguíneas” que pueden salir del torrente circulatorio ante la presencia de factores que las atraen, y ocupan distintos tejidos donde proliferan, maduran y ganan en actividad fagocítica Respuesta Específica Se monta ante la sustancia que provoca su iniciación (reconocimiento antigénico) y en ella actúan “Linfocitos y sus productos los anticuerpos y linfocinas”. Al poseer memoria inmunológica los linfocitos pueden ocasionar 2 variedades de respuesta específica: - Primaria: Tras el primer contacto con el antígeno - Secundaria: Es más rápida e intensa y duradera que la anterior y se produce como consecuencia de un nuevo contacto con el antígeno. Se basa en los linfocitos de memoria. Página 1 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA INMUNE En vertebrados hay una serie de órganos y células bien diferenciadas que permiten reconocer los antígenos, montando una respuesta ante ellos. Forman un sistema difuso pero con una unidad funcional bien integrada, tipo red en contacto con el sistema nervioso y endocrino, siendo sensible a las órdenes de ambos sistemas coordinadores. Se compone de enormes cantidades de células distintas. Las mas activas son los linfocitos por lo que el sistema inmune abarca los órganos y tejidos donde se producen, maduran o diferencian estos linfocitos. ORGANOS LINFOIDES Se clasifican en: 1. PRIMARIOS Lugar donde maduran y proliferan los linfocitos. Son la médula ósea y el timo en mamíferos 1.1 Médula Ósea Es el principal tejido hematopoyético. Se localiza dentro de los huesos esponjosos. En ella se encuentran las “células germinales pluripotenciales” Es el lugar donde se diferencian y maduran los linfocitos B (productores de anticuerpos) principales agentes de l a inmunidad humoral. 1.2 Timo Es un órgano blando bilobulado localizado en la parte inferior del cuello En su interior se realizan procesos de diferenciación, maduración y selección de linfocitos T principales agentes de la inmunidad celular. 2. SECUNDARIOS Lugares de interacción entre las células y los antígenos. Son los ganglios linfáticos , el bazo y el tejido linfoide asociado a mucosas (MALT). 2.1 Ganglios linfáticos Son órganos arriñonados de tamaño variable que se localizan a lo largo del trayecto de los vasos linfáticos, especialmente en al zona axilar, inguinal, cuello, clavícula e hilio pulmonar. Actúan como filtros de linfa, gracias a su población de macrófagos, evitando el paso de microorganismos. En ellos los linfocitos B y T, procedentes de los órganos anteriores, entran en contacto con el antígeno, produciendo una respuesta específica para ese antígeno. 2.2. Bazo Es un gran órgano linfoide, situado en la porción superior izquierda del abdomen, muy vascularizado. Su función es extraer y eliminar partículas y células defectuosas de la sangre circulante. Es también un lugar de contacto entre linfocitos B y T con antígenos 2.3. Tejido Linfoide Asociado a Mucosas (MALT) Se trata de un tejido linfoide subepitelial que protege inmunológicamente el tracto intestinal respiratorio y al genitourinario. Acumula linfocitos B, células plasmáticas y fagocitos. Página 2 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. CÉLULAS INMUNOCOMPETENTES Todas las células que participan en la respuesta inmune proceden de una “cel madre pluripotencial” de la cual se originan 2 líneas madurativas: la línea mieloide y la línea linfoide 1. LÍNEA MIELOIDE 1.1 Leucocitos Granulocitos Todos ellos son fagocitos. Se caracterizan por tener en su citoplasma gránulos de distinta composición química y comportamiento con los colorantes. Son de tres tipos: o Neutrófilos: - Son polimorfonucleares (núcleo polilobulado) - No se tiñen con colorantes convencionales - Fagocitan restos celulares y bacterias productoras de pus - Intervienen en la respuesta inflamatoria de tipo agudo o Eosinófilos: - Son polimorfonucleares - Se tiñen con colorantes ácidos - Actúan contra dianas no fagocitables tales como gusanos endoparásitos y también alergias o Basófilos y Mastocitos - Son polimorfonucleares - Se tiñen con colorantes básicos - Los mastocitos también llamados células cebadas son basófilos no circulantes del tejido conjuntivo - Liberan serotonina e histidina eficaz ante parásitos - Provocan manifestaciones alérgicas 1.2 Monocitos y Macrófagos Los monocitos: - Son células grandes y con un solo núcleo esférico. Sin gránulos - Maduran en al médula ósea y pasan a sangre donde están 2 o 3 días emigrando después a los tejidos para transformarse en macrófagos Los macrófagos: - Se agrupan como “Sistema mononuclear fagocítico”SMF. - Tienen capacidad de adherencia, quimiotaxis, fagocitosis, bacteriolisis e interactúan con los linfocitos - Se encuentran en la piel, ganglios linfáticos, timo o bazo - Pueden actuar como células presentadoras de antígenos. Dirigen el antígeno y lo presentan desenmascarados a los linfocitos B y T, iniciando así la maduración de estos. Por tanto los monocitos son circulantes y los macrófagos tisulares 2. LÍNEA LINFOIDE 2.1.LINFOCITOS - Células fundamentales del sistema inmune que reconocen y destruyen los antígenos Son células redondas con núcleo esférico y citoplasma escaso, sin gránulos Página 3 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. - - Su membrana plasmática con gran variedad de receptores, es importantísima en al regulación de su funcionalidad Se producen en médula ósea y llegan a los tejidos por vía sanguínea o linfática No realizan maduración y diferenciación de manera simultánea. La maduración se inicia en la médula ósea a partir de la célula precursora común que origina 2 tipos de cels madre, una pluripotencial hematopoyética (línea mieloide dará lugar a hematíes, plaquetas granulocitos y monocitos) y otra pluripotencial linfoide (línea linfoide) de la que se derivan 2 tipos de cels precursoras, que tras su paso por timo o médula ósea producen respectivamente linfocitos B y T. La diferenciación en los distintos clones se produce tras la estimulación con el antígeno, originándose distintas cels en cada uno de los casos. 2.1.1. Diferenciación de los Linfoctios T - Según su estado de maduración, en su membrana adquiere secuencialmente unos marcadores de superficie que son “antígenos de diferenciación” denominados CD, seguidos de número ordinal - Los CD dotan a las cels de características funcionales bien definidas. Según este carácter hay 2 grupos de Linfocitos T: o Linfocitos Th o T4 auxiliares o cooperadores Expresan la molécula CD4 Cooperan en interacciones entre linfocitos y con los macrófagos, en la proliferación de linfocitos B y su diferenciación a cels plasmáticas, y en la proliferación de intermediarios como interferon o linfocinas. Intervienen tanto en la respuesta inmune celular como la humoral o Linfocitos T DTA Expresan la molécula CD8 Tienen en su membrana el llamado Complejo Mayor de Histocompatibilidad (HLA-II). Estos interacionan con los macrófagos infectados que lleven el mismo HLA-II y se tranformarán en linfoblastos T TDA. Estos linfoblasto producen sustancias químicas que transforman los macrófagos en “células enfadadas de gran capacidad fagocitaria . o Linfoctiots citotóxicos Tc y linfocitos supresores o Ts Expresan la molécula CD8 Entre las funciones de los Tc, está la disminución de las cels infectadas por microorganismos, la destrucción de cels tumorales y la participación en el rechazo en trasplantes Las Ts frenan la respuesta inmune tanto humoral como celular, mediante un mecanismo no bien conocido - Todos los linfocitos T maduros poseen además en su superficie: o Receptores específicos para el antígeno TCR De estructura semejante a las inmunoglobulinas, tienen como misión reconocer a los antígenos cuando se encuentran asociados a moléculas que marcan la pertenencia de las cels a un determinado individuo. Son moléculas del “Complejo mayor de histocompatibilidad” (CMH) con variantes I y II o Un complejo de moléculas CD3 Página 4 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. Tras la interacción del TCR con el antígeno, es el responsable de la transmisión de señales al interior del linfocito activándolo Los linfocitos T NO producen anticuerpos, intervienen en la inmunidad celular y colaboran en la humoral 2.1.2. Diferenciación de linfocitos B - Tienen como misión producir inmunoglobulinas (Ig) o anticuerpos (Ac) al ser estimulados por los antígenos. - Maduran en la médula ósea . Su diferenciación es independiente del estímulo antigénico. - Pasa por diversos estados madurativos en los que se expresan diferentes moléculas en su superficie celular. - Los linfocitos B maduros tienen en la membrana inmunoglobulinas (IgM e IgD) que son receptores específicos para los antígenos, y también receptores para el complemento. - Por reordenamiento génico y exclusión alélica se forman millones de combinaciones génicas distintas que originarán una amplísima gama de linfocitos B especializados en la producción de una sola clase de inmunoglobulinas (G, A, M, D, E) que presentan como receptores de membrana para los antígenos complementarios y que les permitirán la síntesis de un anticuerpo único. - Los linfocitos B maduros pasan de la médula ósea a los órganos linfoides secundarios. En ellos contactan con el antígeno a través de sus Ig de superficie, transformándose en cels plasmáticas de mayor tamaño, dedicadas a la secreción de grandes cantidades de anticuerpo. - Otros linfocitos B en el mismo contagio originan linfocitos B que guardan la capacidad de formar el anticuerpo específico para el antígeno que produjo su diferenciación, por si se produjese un segundo contacto (respuesta secundaria). Tienen vida indefinida. Los linfocitos B son los responsables de la respuesta inmune humoral mediante la producción de anticuerpos. 2.2. Células NK (asesinas naturales) - Son una clase de linfocitos sin receptores específicos de superficie para los antígenos, como los linfocitos B y T. - Su actividad citotóxica es menos específica , reconocen inespecíficamente, sin moléculas CMH, a sus cels diana, sobre las que ejercen una acción citolítica, destruyéndolas. - Las cels diana son cels infectadas por virus, bacterias, homgos y parásitos y cels tumorales. - También liberan linfocinas que contribuyen a regular a los linfocitos B yT. MEDIADORES INMUNITARIOS HUMORALES: LAS CITOCINAS Las cels del sistema inmunitario secretan sustancias activas con capacidad de regular la respuesta inmune y la respuesta inflamatoria, a las que se conoce como citocinas. Son proteínas de bajo Pm. Se conocen 2 grupos importantes: - Linfocinas: Página 5 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. A este grupo pertenecen las inerleucinas (IL) que son producidas y actúan sobre los linfocitos - Interferones: Actúan como o Antivirales: Inhiben el crecimiento de virus y otros parásitos intracelulares. Estimula la resistencia celular a la infección. o Inmunomoduladores: Activan monocitos/macrófagos induciendo antígenos CMH. o Inhibidores del crecimiento celular: Antitumorales Página 6 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. MECANISMOS DE RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE RESPUESTA INESPECÍFICA 1. - - - - - 2. - - - - LA RESPUESTA INFLAMATORIA Cuando los antígenos consiguen superar las barreras primarias, se encuentran con una segunda línea de defensa, formada principalmente por glóbulos blancos (leucocitos)que circulan por la sangre y la linfa. Las principales células que intervienen en esta respuesta son los “neutrófilos y macrófagos”. Estas células fagocitan a los invasores externos, muriendo parte de ellos en este proceso. También participan las cels asesina naturales NK. A esta reacción inespecífica que tiene como fin asilar e inactivar a los agentes agresores y restaurar las zonas dañadas, se le conoce como inflamación En la inflamación aguda aparecen los siguientes síntomas: o Rubor: Se debe al aumento del aporte sanguíneo a la zona afectada o Hinchazón: es una consecuencia de la formación de exudado inflamatorio o Calor: Crea un ambiente desfavorable para la multiplicación de los microorganismos y favorece el movimiento de los glóbulos blancos y su capacidad destructiva. o Dolor : Se debe a la presión que sobre las terminaciones nerviosas tiene la hinchazón y su finalidad es inmovilizar la zona afectada. Todos los cambios inflamatorios están controlados por mediadores liberados por cels del sistema inmune, por las cels dañadas, los microorganismos...La histamina y la serotonina son mediadores. Desde el punto de vista citológico los procesos inflamatorios dependen de: o Migración de leucocitos atraídos por el lugar infectado, por quimiotaxis o Desgranulación de los neutrófilos, liberando productos líticos o Migración y activación de los macrófagos aumentando su tamaño y capacidad bactericida y de fagocitosis EL COMPLEMENTO Es un sistema de mas de 30 componentes, en su mayoría proteínas plasmáticas del grupo globulinas, que están inactivas en el suero, pero que ante la presencia de ciertos factores desencadenantes se activan de manera secuencial. Su respuesta es rápida y amplificada frente a los estímulos antigénicos depositándose algunos de sus componentes en grandes cantidades sobre estos agentes. Las funciones biológicas del complemento son: o Destrucción celular o Inicio y amplificación de los procesos inflamatorios o Opsonización: es fundamental en el caso de las bacterias encapsuladas que resisten la fijación directa de macrófagos El complemento funciona como un sistema de amplificación en cascada, de tal manera que los productos de las reacciones anteriores, originados por proteolisis, tienen actividad enzimática y activan a los componentes que les siguen, aumentado en cada caso el poder catalítico de los complejos formados. Página 7 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. - - - RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA Esta es únicamente efectiva ante los antígenos (Ag) que la han provocado, implica un reconocimiento por las APC y una posterior activación de linfocitos y macrófagos. Las principales características son: o Especifidad: Cada Ag sólo estimula al linfocito o grupo de linfocitos que ha desarrollado, por el control genético, unos receptores de membrana que les permite reconocer y unirse al Ag iniciador. o Clonalidad: El linfocito activado prolifera y origina gran cantidad de linfocitos, todos ellos con el mismo receptor de superficie. El conjunto forma un clon celular. o Memoria inmunológica: Los organismos recuerdan al Ag aunque su contacto se produzca con una separación temporal grande. Se basa en la formación de linfocitos de memoria, responsables de la respuesta inmune secundaria. o Control genético: Los genes que regulan la respuesta inmune se sitúan en el brazo corto del cromosoma 6, donde también se localizan los genes para los antígenos de histocompatibilidad. o Autorregulación: La intensidad puede ser regulada por diversos tipos de cels (Th/Ts) de Ig y citosinas o Potenciación de la respuesta: en la vía terminal participan cels y mediadores no específicos que la amplían. La respuesta inmune específica agrupa dos tipos de respuesta: La celular y la humoral 1. LOS ANTÍGENOS Se denomina antígeno Ag o inmunógeno a las sustancias capaces de inducir una respuesta inmune, uniéndose específicamente a una molécula de anticuerpo Ac . Los enlaces Ag- Ac son covalentes. - Los hapteros son moléculas de menor tamaño que se pueden unir a los Ac pero No son inmunógenos. - Las regiones del Ag reconocibles por el Ac se denominan “epítopes”, pudiendo ser los Ag mono, di...o poliovalentes, según el número que posean. - La región de Ac que se une al epítope se denomina “paratope” - La capacidad de provocar una respuesta inmune depende de: o La composición química o La vía de entrada al organismo (la de mayor respuesta es la vía subcutánea) o Tipo de linfocito que actúa - Los linfocitos B reconocen Ag nativos - Los linfocitos T reconocen péptidos lineales que les presentan las cels presentadoras de Ag APC tras procesar y digerir al Ag. El TCR (receptor de linfocitos T) reconoce a esos péptidos cuando están asociados a los antígenos de histocompatibilidad de estas cels presentadoras de antígeno - Los antígenos de histocompatibilidad son una familia de glucoproteíans de membrana muy polimorfas, que poseen casi todas las cels corporales, codificadas por un grupo de genes llamado “Complejo mayor de Histocompatibilidad CTM”. Tienen como función unirse con los péptidos resultante del procesamiento y digestión parcial de los Ag por las APC o por las cels huésped. Tras unirse a esos - Página 8 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. - péptidos en el interior celular , emigran a la superficie y presentan los péptidos antigénicos a los linfocitos T. Esto se debe a que los linfocitos T tienen que reconocer tanto al Ag extraño como a las CMH propias. Existen dos clases de CMH la I y la II 2. RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA MEDIADA POR CÉLULAS - Tarda mas en iniciarse que la humoral, pero es útil contra microorganismos que se establecen en el interior de la cels. - Interviene frente a microorganismos intracelulares, agentes químicos, antígenos de trasplante, antígenos tumorales. - Es llevada a cabo por los linfocitos T interactuando con otras cels. - Estos linfocitos provienen de otros T vírgenes que no han estado nunca en contacto con los Ag, que están en los tejidos linfoides y en menos proporción en la sangre - Ante un estímulo antigénico proliferan y sufren cambios morfológicos originando las distintas variedades de linfocitos T (Tc, Th, y Ts). Los Th y Ts regulan los linfocitos B. 2.1. Mecanismo de respuesta celular 2.1.1. Reconocimiento antigénico - Los linfocitos T son incapaces de reconocer al Ag libre. Necesitan que las APC(generalmente macrófagos o cels nucleadas en caso de que el Ag sea de un microorganismo intracelular) degraden y procesen a esos Ag. - Estas cels degradan el Ag y unen sus restos a las moléculas CMH II (si son macrófagos) o CMH I (si son cels infectadas), pasando el complejo a la membrana - El péptido angigénico Ag-CMH II se presentará a los linfocitos Th - El péptido antigénico Ag-CMH I se presentará a los linfocitos Tc o Ts. 2.1.2 Respuesta de los linfocitos Tc a) Interacción APC-linfocito Tc Esta unión necesita al complejo receptor TCR-CD3 y otras moléculas accesorias y se potencia por otros ,mediadores. b) Activación de linfocitos Tc La activación se concreta en la producción de linfocinas por el linfocito Tc y en una expansión clonal, formándose multitud de cels idénticas con el mismo receptor que las que se estimularon originalmente por el Ag c) Citotoxicidad celular: Los linfocitos Tc se adhieren a la cel y liberan sus gránulos destruyéndola 2.1.3. Respuesta de los linfocitos Th - Tras reconocer el Ag unido sobre cels APC, proliferan y se diferencian. - Estas se unen a los linfocitos B siendo esta unión esencial para la diferenciación y proliferación de los linfocitos B en cels de memoria y plasmáticas - La activación de los Th favorece la secreción de interleucinas, fundamentales para la estimulación de los Tc, linfocitos B y macrófagos - Los Th intervienen en TODAS las respuestas específicas 2.1.4. Estimulación de los macrófagos Por medio del interferon gamma (IFN) aumentan de tamaño, disparan la síntesis de enzimas lisosomales y potencian su capacidad fagocítica Página 9 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. 3. RESPUESTA INMUNE HUMORAL - Cuando el elemento efector de la - respuesta inmune son los Ac formados por los linfocitos B, se considera esa respuesta humoral Los Ag que penetraron en el organismo llegan a la linfa y ganglios linfáticos, libremente o con la colaboración de los APC. En los ganglios linfáticos son presentados a la reserva clónica de linfocitos B. Cada individuo posee una enorme variedad de linfocitos B y cada uno ha sido destinado a reaccionar con un solo Ag antes de haber contactado con él. El Ag desencadenante de la respuesta se amoldará tridimensionalmente con algún clon de linfocitos B. Este acoplamiento, en muchos casos con la colaboración de IL producidas por los linfocitos Th, producirá la activación del linfocito B dividiéndose y diferenciándose en 2 tipos de cels: o Células Plasmáticas: Son grandes y se especializan en fabricar Ac, todos ellos del mismo tipo que el que tenía en su membrana el linfocito B original. No se dividen y tienen una vida corta, de pocos días, tardando unos 5 días en alcanzar su máximo de producción de Ac Este hecho determina la lentitud de la respuesta primaria. o Linfocitos B de memoria Del mismo tamaño que los linfocitos B inactivos Gozan de vida ilimitada. Circulan por la sangre, tras un nuevo contacto con el mismo Ag se dividen y diferencian rápidamente en nuevos linfocitos de memoria y cels plasmáticas, con lo que la producción de Ac es mucho más rápida que en el primer contacto. 4.LOS ANTICUERPOS - Son proteínas globulares denominadas inmunoglobulinas (Ig). - Están presentes en el suero, fluidos tisulares y superficie de los linfocitos B. - Son capaces de reaccionar con los antígenos que han provocado su síntesis - El reconocimiento del Ag es la base sobre la que se asienta la respuesta inmune específica y con este fin son utilizados por el sistema inmune 3 tipos básicos de moléculas: los anticuerpos (Ac), las moléculas del sistema principal de histocompatibilidas (CMH), y los receptores para el antígeno de los linfocitos T (TCR) 4.1 Estructura Como glucoproteínas están formadas por dos partes: a) Parte Protéica - 4 cadenas polipeptídicas, 2 ligeras L y 2 pesadas H también iguales - Se cpmpcem 5 isotipos de cadena H (, , , , ) y 2 de la cadena L (, ) de manera que cualquier cadena L puede asociarse con cualquier cadena H. - Están organizadas en una disposición que recuerda la Y. Las cadenas están unidas por puentes disulfuro - Por acción de la papaína (Ez proteolítica) la molécula se rompe en tres fragmentos: Página 10 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. - - o 2 iguales cortos, formados por una cadena L y la prción amino terminal de la H. Se conocen como fragmentos Fab, siendo en el extremo Fab donde se une el Ag o 1 fragmento mayor que contiene las porciones carboxi terminal de las cadenas H, se conoce como fragmento Fc. Esta zona NO se une al Ag, pero en los Ac de membrana (IgM y IgD) es la región que se introduce en las mismas siendo la mediadora de las funciones efectoras del Ac Cada cadena está formada pro varias regiones de tamaño uniforme (dominios), siendo en cada cadena algunos constantes y otros variables. Las regiones variables son las terminales. Se representan como VL y VH y cada cadena L o H sólo tiene una región variable. Configuran al asociarse dos estructuras idénticas, muy específicas complementarias de los Ag. El resto de la molécula está formada pro dominios muy parecidos en la mayoría de las Ig, por lo que se conocen como regiones constantes b) Región Hidrocarbonada Está unida covalentemente a la altura de los Fc. 4.2. Función de los anticuerpos La misión de fijación al Ag es llevada a cabo por los dominios variables de ambas cadenas mientras que la actividad biológica es responsabilidad de los dominios constantes. La interacción con el Ag, forma el complejo Ag-Ac que desencadena alguna de estas funciones: - Son los receptores para los Ag en la membrana de los linfocitos B y tras su unión estos se activan proliferan y producen Ac específicos para ese Ag - Neutralizan los Ag de tal manera que toxinas, virus, bacterias, drogas... quedan bloqueados, no se unen a sus cels diana y no ejercen su efecto tóxico - Opsonización: provocan la aglutinación atrayendo macrófagos y neutrófilos que eliminan el microorganismo - Precipitación de Ag siendo eliminado el precipitado por filtración renal o macrófagos - Activan el complemento - Favorecen la citotoxicidad dependiente de Ac, de linfocitos Tc, cels NK y granulocitos - Producen inmunidad neonatal, la IgG materna atraviesa l aplacenta o es absorbida en la leche materna 4.3 Diversidad de Anticuerpos Se cree que cada persona es capaz de formar Ac para 100 millones de Ag distintos. Es decir El Ag REACCIONA CON UN Ac PREVIAMENTE FORMADO COMPLEMENTARIO CON ÉL Y NO CREADO COMO CONSECUENCIA DE LA LLEGADA DEL Ag Si los Ac son proteínas codificadas por genes y tenemos en nuetro genoma 105 genes la incógnita era cómo fabricar más Ac que genes poseemos. Página 11 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. Cada región constante está codificad por un solo segmento génico (con 8 genes ) mientra que la región variable es codificada por una secuencia de ADN ensamblada a partir de 3 segmentos génicos V, J, y D cada uno de ellos con varios genes Cada individuo ha heredado un elevado número de los tres, pero la unión combinatoria de ellos y su transposición origina miles de combinaciones distintas de cadena H y miles de cadenas L que al asociarse entre si aleatoriamente originan millones de lugares de unión al Ag. Esta cifra aumenta por las mutaciones somáticas. Los genes codificadores de las cadenas pesadas H se encuentra en el cromosoma 14; los de las cadenas ligeras L se sitúan en el 2 y en el 22. 4.4. Tipos de Inmunoglobulinas En el orden de formación de los tipos de Ac, los primeros que actúan son la IgM y la IgD que son receptores de membrana de los linfocitos B. Tras reconocer al Ag el linfoctio B se diferencia en cels plasmáticas, productoras de todas las modalidades de Ac, con cadenas variables comunes y por tanto sensibles al mismo Ac, pero que tienen efectos distintos según la actividad que regule su región constante. - IgM: o Está formada por 5 subunidades que se unen por puentes disulfuro, y una cadena polipeptídica adicional llamada J. o Por su tamaño no sale de los vasos sanguíneos o En linfocitos B es receptor de membrana para los Ag o Es la primera que aparece o Es un potente aglutinante, citolítico y activador del complemento - IgD: o Es monomérica y se encuentra en la membrana de los linfocitos B como receptor de Ag. - IgG. o Es un monómero con dos zonas de unión al Ag o Es el más abundante en el plasma y difunde al resto de los líquidos corporales, atraviesa la placenta protegiendo al recién nacido o Es el mas importante en la respuesta inmune secundaria - IgA o Se presenta formando dímeros en las secreciones externas (lágrimas, saliva, leche materna) donde es muy abundante o No es abundante en el plasma y en este forma monómeros o Inhibe la adherencia de los microorganismos a las mucosas siendo una importante defensora de las superficies externas del cuerpo - IgE o Es monomérica o Se localiza en la membrana de granulocitos basófilos y cels cebadas y media en la liberación de histamina y serotonina o Se relaciona con alergias y procesos inflamatorios e infecciones parasitarias Página 12 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. INMUNOPATOLOGÍAS E INMUNOESTIMULACIÓN El sistema inmune, en algunos casos puede dar problemas en su funcionamiento que se conocen como inmunopatologías AUTOINMUNIDAD Cuando se producen respuestas específicas contra los propios componentes corporales. El organismo tiene mecanismos para evitar esta autorreactividad, pero estos en algunos casos fallan, originándose las enfermedades autoinmunes, debido a la presencia de anticuerpos o linfocitos T autorreactivos. La tolerancia inmunológica es la no respuesta del sistema inmune a las moléculas propias. Esta tolerancia puede conseguirse por diferentes procedimientos: - Confinamiento de los Ag propios no contactando , en condiciones normales, con las cels del sistema inmune - Ausencia de cels presentadoras, como los linfocitos no son sensibles a los Ag sin procesar, no reaccionan ante él, - Eliminación física o funcional de las cels autorreactivas, proceso que realiza el sistema inmune continuamente y se conoce como delección clonal. Los linfocitos T inmaduros que reconocen a los antígenos corporales (antígenos de histocompatibilidad) y que se unen a ellos, son eliminados en los órganos linfoides primarios, en especial en el timo. - Anergia clonal cuando algunas cels autorreactivas no son eliminadas, pero quedan en estado incapaz de responder a un Ag. El fallo de cualquiera de estos mecanismos puede llevar a una respuesta auotinmune localizada en algún órgano del cuerpo o difusa por el cuerpo. ETIOLOGÍA DE LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNES Su origen es multicausal entre ellas: - Exposición a antígenos ocultos, que normalmente no contactan con Ac - Modificación del autoantígeno, durante la maduración del sistema inmune - Reacciones cruzadas, frecuentes en infecciones con microorganismos, en las que producimos Ac que no sólo actúan contra esos microorganismos, sino que también lo hacen contra tejidos del propio individuo - Inserción de antígenos virales en las membranas de las cels infectadas, produciendo respuesta contra las cels que lo alojan. - Expresión de genes que normalmente no lo hacen, como cels que no suelen presentar el CMH y por diversas causas lo hacen pasando a ser autoinmunes Los factores predisponentes son multicausales y son: - Factores genéticos dado que a menudo hay una incidencia familiar elevada - Factores ambientales como rayos U.V. que alteran los Ag, drogas, tabaco, disolventes orgánicos...etc - Factores endocrinológicos dado que la interacción entre el sitema endocrino y el inmune es muy amplia Página 13 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. HIPERSENSIBLIDAD Y ALERGIA Es la producción de una respuesta inmune inadecuada y exagerada ante un Ag , causando daño a los propios tejidos Para que se origine se necesita un contacto previo con el Ag que lo provoca, no presentándose en el primer contacto pues requiere una sensibilización Las sustancias que lo provocan son por lo general inofensivas como alimentos, medicinas, polvo, polen... Según sus mecanismos de respuesta se diferencian 4 tipos. Los 3 primeros dependen únicamente de la reacción Ag-Ac y se manifiestan rápidamente en minutos u horas, es la “hipersensibilidad inmediata”. El cuarto aparece con más lentitud, a partir de 3 días , por estar mediado pòr cels , es “hipersensiblilidad retardada” Tipo I Alergia - Provocada por determinados alérgenos que en las mucosas de los individuos susceptibles provocan la producción de Ac tipo IgE que se fija a los mastocitos y a los basófilos sesibilizándolos - En el 2º contacto , el alérgeno se fija a la IgE de las cels anteriores produciendo su descamación y liberación de mediadores, causando inflamación aguda , síntomas de asma, rinitis...según la zona afectada - Si la liberación de histamina es grande, su efecto es generalizado y origina una dilatación de vasos sanguíneos y constricción de los bronquios, con una caída brusca de la presión sanguínea Tipo II Citotóxica dependiente de Ac - En este caso el Ac producido del tipo IgG o IgM se dirige contra las propias cels o contra Ag extraños como fármacos. - Las cels son lisadas por cels asesinas NK o por fagocitosis Tipo III Mediada por inmunocomplejos - En ella la reacción Ag-Ac forma unos complejos que en vez de ser eliminados se depositan. - Estos depósitos activan el complemento y atraen a granulocitos y plaquetas, que lesionan las membranas de las zonas donde se acumular produciendo trastornos vasculares e inflamatorios (artritis) Tipo IV Mediada por células o retardada - Los Th se sensiblilizan a un Ag mediante un contacto previo. Tras un nuevo contacto liberan linfocinas que inducen reacciones inflamatorias, activan y atraen a los macrófagos. - Provocan las denominadas alergias de contacto donde el Ag puede ser el caucho, cromo o metales unidos a proteínas cutáneas (relojes , bisutería) TRASPLANTES E INMUNIDAD - - Si eltrasplante procede del mismo individuo (autoinjerto) o de un gemelo monovitelino, que es igual genéticamente al receptor, el tejido se implanta y es aceptado Si el tejido es de otro individuo, o de otra especie, aunque comienza la cicatrización, el tejido será rechazado principalmente por linfocitos T y macrófagos Página 14 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. - - El rechazo tiene su base en la existencia de proteínas de superficie, antigénicas que marcan el origen y pertenencia de las cels, son los “antígenos de histocompatibilidad”CMH, denominados así porque los genes que los codifican forman el complejo mayor de histocompatibilidad. La CMI en cels nucleadas y las CMHII en cels inmunocompetentes. Si estos antígenos son reconocidos como extraños por el sistema inmune, este reacciona contra las cels que los poseen ,tanto específicamente (respuesta celular y humoral) como inespecíficamente (macrófagos, NK, y el complemento) El grado de compatibilidad entre personas es muy variable 1. PREVENCIÓN DEL RECHAZO EN TRASPLANTES - Como es muy difícil encontra parejas de compatiblilidad absoluta, para disminuir el riesgo del rechazo se utiliza: Individuos de compatibilidad alta Determinada por cultivos de linfocitos del donante y del receptor Inmunosupresión inespecífica Suprimiendo la respuesta inmune del individuo, sea cual sea el Ag. Se utilizan como inmunosupresores: - Esteroides que inhiben macrófagos y cels presentadoras de AG - Ciclosporina que inhibe los receptores de inerleucina En estos casos los individuos receptores son mas sensibles a las infecciones. Inmunosupresión específica Ya sea por infusión de Ac antidonante en el momento del trasplante, o tratando previamente al receptor con Ag del donante. INMUNOESTIMULACIÓN: VACUNAS Y SUEROS Los tipos de inmunidad en función del modo que se consigue son: 1. INMUNIDAD CONGÉNITA Se posee desde el nacimiento. Pede ser: - Propia de la especie: Está relacionada con la incapacidad de fijarse el agente invasor a las cels del hospedador, por carecer de receptores específicos. - También puede ser debida a la facilidad con que el hospedador sintetiza Ac contra el invasor - Adquirida activamente por infecciones intrautero - Adquirida pasivamente cuando el hijo recibe vía placenta Ac maternos 2. INMUNIDAD POSNATAL Se adquiere tras el nacimiento - Inmunidad adquirida activa natural: padeciendo una enfermedad - Inmunidad adquirida activa artificial: conseguida por vacunación - Inmunidad adquirida pasiva natural: al recibir Ac en la leche materna - Inmunidad adquirida pasiva artificial: si se suministra suero o inmunoglobulinas La inmunidad activa se basa en los linfocitos de memoria fabricados tras el primer contacto con la enfermedad, o en los Ac que permanecen en el plasma o en los mastocitos 3. VACUNACIÓN Tiene por finalidad desarrollar en el hospedador una inmunidad aciva, sin el padecimiento de la enfermedad Página 15 de 16 TEMA 23. INMUNIDAD. Para ello se suministra Ag o productos derivados del agente invasor, sin poder patógeno y que provocan una respuesta protectora Tiene carácter preventivo, previo a la enfermedad Los Ag que se suelen suministrar pueden ser gérmenes muertos, gérmenes atenuados; toxinas modificadas sin poder tóxico, pero con capacidad antigénica; antígenos aislados del germen invasor La principales contraindicaciones están ligadas a la existencia de inmunodeficiencias, hipersensiblilida o alergias, mujeres embarazadas, posibilidad de desarrollar la enfermedad 4. SUEROS En este caso se utiliza la inmunoterapia pasiva adquirida artificialmente administrando preparados de anticuerpos que pueden tener origen en sueros de animales hiperinmunizados, sueros de convalecientes, gammaglubulinas procedentes de una mezcla de sueros o gammaglobulinas obtenidas de sueros con alto contenido de Ac específicos. El uso de sueros es especialmente curativo, para disminuir o anular los efectos de los Ag, una vez que se ha contraído la enfermedad Página 16 de 16