CMC 1º Bachillerato
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CMC 1º Bachillerato
Tema 3. La salud y la investigación médica.b) La infección y la defensa inmunológica.
Telesforo Zabala
La infección y la defensa inmunológica. Índice1. La infección2. Etapas de la infección
1. penetración2. activación de los mecanismos de defensa
1. inmunidad natural o innata1. Externa
1. Barreras físicas2. Barreras químicas3. Flora bacteriana
2. Interna1. Células asesinas (NK)2. Interferón3. Complemento
2. Inmunidad adquirida1. Respuesta celular2. Respuesta humoral (anticuerpos)
3. Antígenos y Anticuerpos4. Reacción Ag-Ac5. La defensa inmunológica (humoral y celular)
1. Comparación2. Células que intervienen3. Esquema general del proceso4. Respuesta Humoral5. Respuesta celular
La infección
Depende de: -Capacidad invasiva-Capacidad de producir toxinas o venenos (sustancias químicas que
producen enfermedades en el huésped)» Exotoxinas. Proteínas que se liberan, específicas para ciertos
tejidos (neurotoxinas, enterotoxinas->epitelios-). El cuerpo reaccionará produciendo Anticuerpos específicos (antitoxinas)
» Endotoxinas. Forman parte del microbio; normalmente son moléculas de su membrana o pared exterior.
Es la entrada de microorganismos (bacterias, virus, hongos, protozoos) en el organismo.
Esos microorganismos pueden ser:• Simbióticos: beneficio mutuo• Patógenos: producen enfermedadDepende de las condiciones
a) Del microbio (virulencia o poder patógeno =patogeneidad): capacidad de provocar trastornos o enfermedades.
b) Del organismo: receptividad
Etapas de la infección
-Establecimiento del microbio– En un lugar determinado o– Por todo el cuerpo: septicemia (infección de la sangre)
1. Penetración hasta entrar en contacto con: el medio interno, el citoplasma de las células, las vías respiratorias, digestivas, etc.
-Vías de penetración: respiratorias, digestivas, atravesando mucosas por heridas o inoculación
-Formas de penetración -Directa -Indirecta, a través de
-Vectores: a través de otros seres vivos ( Ej. mosca Tse tse, enfermedad del sueño, paludismo, etc.)
-Portadores: organismos que no sufren la enfermedad en ese momento, pero pueden transmitirla.
2. Ante la infección, el organismo reacciona activando las defensas: procesos inmunitarios. Inmunidad es el estado de resistencia de un organismo frente a la infección
comparando
Inmunidad natural vs. adquirida
Natural o innata
• 1ª línea de defensa• Respuesta rápida• Inespecífica• No genera memoria
• Factores humorales• Complemento• Proteína C reactiva• Interferones• citoquinas
• Células• Fagocitos• NK
Adquirida
• Altamente específica• Genera memoria
• Factores humorales• Anticuerpos
• Células• Linfocitos B• Linfocitos T
1innata externa
Celular
Reconoce Ag intracelulares procesados (fragmentos peptídicos)
Presentados por MHC (CPA)
Actores principales: Linfocitos T
Humoral
Reconoce Ag extracelulares intactos
Ag libresAg superficie bacteriana
Independiente de MHC (CPA)
Actores principales: Lf B Ac
Antígenos• La capacidad de defensa del organismo radica en el reconocimiento de
sustancias propias y de sustancias extrañas.
• Antígeno es toda sustancia orgánica, de elevado peso molecular, que se reconoce como extraña y desencadena la producción de anticuerpos.
• Son Ag: proteínas, lipoproteínas, polisacáridos, suero sanguíneo, extractos de células, microorganismos con esas sustancias en sus cubiertas, y algunas sustancias elaboradas por seres vivos (toxinas o venenos)
• Tienen dos zonas:– Desencadenante: proteica, portadora de la antigeneidad– Grupo determinante o Hapteno: grupos pequeños que determinan que
sobre ese Ag actúe un tipo de Ac u otro.
Anticuerpos:• Son sustancias que se forman como respuesta a la presencia de un
antígeno, contra el que reaccionan.• Son proteínas.• Circulan por el suero sanguíneo reaccionando específicamente contra
los antígenos, a los que reconocen por complementariedad de las moléculas
Reacción Ag-Ac• Es específica. A cada grupo determinante del Ag se
une un solo tipo de Ac (reconocimiento, como llave y cerradura)
• Tipos de Ac según reacciones (según sea el Ag):– Antitoxinas. Neutralizan las toxinas. Se manifiestan en que
no se produce ningún efecto tóxico.– Precipitinas. Frente a Ag proteínas. Se manifiestan en que
precipitan. – Aglutininas. Ante células, sobre todo Bacterias. Produce
aglomeración, grumos. – Lisinas. Rompen las células (bacterias o glóbulos rojos)
La opsonización por anticuerpos es el proceso por el que se marca a un patógeno para su ingestión y destrucción por un fagocito..
•
Reacción Ag-Ac
Reacción Ag-Ac
Reacción Ag-Ac
Reacción Ag-Ac
Reacción Ag-Ac
Repasando:
Mecanismos de respuesta inmune
– Celular (fagocitos): Sistema Retículo Endotelial
• Inespecífica– Leucocitos (neutrófilos, monocitos)– Macrófagos o Histiocitos (del T. Conjuntivo), móviles o
fijos• Específica
– Linfocitos T – Humoral (moléculas Ac): Linfocitos B, liberan
Ac específicos al medio. Por presencia
• Defensas externas• Defensas internas o inmunológicas
Células implicadas en la respuesta inmune• Células presentadoras de Ag (macrófagos, etc)• Linfocitos T. Detectan antígenos proteicos asociados a moléculas del
complejo principal de histocompatibilidad (MHC)– Colaboradores=Auxiliares=Efectores=Helpers=CD4+=T4=Th.
Reconocen Ag presentados por MHC-II. No son capaces de producir efectos citotóxicos o fagocitarios; lo que hacen es activar y dirigir las otras células inmunitarias.
– Supresores; frenan el proceso inmunitario.– Citotóxicos=CD8+. Reconocen Ag presentados por MHC-I. Destruyen
células infectadas provocando su lisis a través de la perforina.– de memoria, quedan circulantes siendo responsables de la ulterior
capacidad de respuesta• Linfocitos B. Maduran a células plasmáticas, productoras de Ac.• Linfocitos NK (natural killer, killer), células asesinas. No tienen marcadores
característicos, participan en la inmunidad innata, son capaces de reconocer lo "propio" también. Tienen propiedades líticas, no fagocíticas, destruyendo células infectadas o tumorales
• Células fagocíticas– Circulantes: monocitos y granulocitos– Tisulares: células de Kuppfer, microglía, macrófagos alveolares,
histiocitos
La presentación de antígenos estimula a los linfocitos T a convertirse o en "citotóxicos" CD8+ o en "colaboradores" CD4+.
-Los linfocitos citotóxicos atacan de forma directa a otras células que contengan ciertas moléculas exógenas anormales en sus superficies. -Los linfocitos T colaboradores, o Th (“Helper” por sus siglas en inglés), coordinan las respuestas inmunes mediante la comunicación con otras células.
En la mayoría de casos, los linfocitos T sólo reconocen los antígenos contenidos en la superficie mediante una de las moléculas de MHC (complejo mayor de histocompatibilidad) del propio cuerpo.
Los linfocitos T colaboradores reconocen ese complejo molecular, con la ayuda de la expresión de sus co-receptores CD4 (CD4+).
La activación de un linfocito Th inactivo, ocasiona que libere citoquinas y otras señales de estimulación (flechas verdes) las cuales provocan un aumento en la actividad de
linfocitos B, siendo éstos los que producen anticuerpos. macrófagos, y linfocitos asesinos (NK)
Ag
La respuesta inmune (vistazo global)
barreras
Ag
Tejido Conjuntivo
Mastocitos
HistaminaVasodilatación, permeabilidad
InflamaciónExudación de plasma con leucocitos
HistiocitosMacrófagos circulantes o fijos
Fagocitan
Estimulan la médula ósea (linfoblastos)
Maduran en el Timo
Maduran en los ganglios linfáticos
Linfocitos T Linfocitos BAl activarse se convierten en
Células plasmáticasProductoras de Ac
Linfocitos T4 AuxiliaresSe activan cuando los macrófagos le presentan el Ag
Actúan en primer lugar, y activan a Lf NK, matadores
Citotóxicos, no necesitan presentación de Ag por los macrófagos (menos específicos que Tc). Sobre células tumorales y células infectadas por virus.
Lf T8 (2 tipos)
Lf Ts (supresores)
Lf Tc (citotóxicos)Destruyen células extrañas con esos Ag, o células propias infectadas (virus) y que tengan tb el Ag
Se fijan en ellas e introducen enzimas hidrolíticos (perforina) que las destruyen
Herida
Siguiente presentación
Vamos a insistir un poco más en el proceso, diferenciando entre la respuesta celular y
humoral
Respuesta Humoral
Las células no atacan directamente a los antígenos.
Son las proteínas llamadas anticuerpos, liberadas por las células plasmáticas, las que actúan contra los antígenos.
animación
Respuesta celularEs la respuesta específica en la que intervienen las células Linfocitos T en la destrucción de los agentes patógenos.
Los linfocitos T atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas.
El mecanismo de actuación para cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se disparan mediante la presentación de antígenos.
El agente patógeno es capturado por la llamadas células presentadoras de antígenos (CPA), generalmente, macrófagos, que degradan esos antígenos. Al degradarlos, pequeños péptidos (unos 10 aminoácidos, aproximadamente) de las proteínas externas del agente patógeno se unen de forma específica en un surco existente en el MHC del macrófago. El MHC y el péptido de la célula presentadora del antígeno es expuesto en la membrana. Este macrófago activado se moviliza por el torrente sanguíneo hasta encontrar linfocitos, a los que activará.
LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 1a) La respuesta celular presenta dos vías diferentes. La primera comienza, como la respuesta humoral, cuando un macrófago infectado exhibe fragmentos víricos u otro tipo de antígeno en su superficie que son reconocidos por los linfocitos T DTA (Lf T CD8). Esta interacción transforma a los lifocitos T DTA en linfoblastos T DTA.
Macrófago presentador del antígeno.
Linfocito T DTA
Antígeno Ig-M
Linfoblasto T DTA
(i)
LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 2a) Los linfoblastos T DTA actúan sobre los macrófagos activándolos y trasformándolos en células enfadadas.
Linfoblasto T DTA MacrófagoCélula enfadada
(i)
LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 3a).Las células enfadadas tienen una gran capacidad fagocitaria. Fagocitan a las células infectadas y son refractaria al parásito intracelular no infectándose por el microorganismo.
Célula enfadada
Célula infectada
Virus
LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 1b). Una segunda vía celular parte de los lifocitos T citotóxicos. Estos, al interaccionar con un macrófago que presente los antígenos unidos al CMH, se transforman en linfoblastos T citotóxicos
Macrófago presentador del antígeno. Linfocito T citotóxico
Antígeno Ig-M
Linfoblasto T citotóxico
(i)
LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 2b) Los linfoblastos T citotóxicos son capaces de destruir a células infectadas por el virus y también células tumorales, mediante la producción de proteínas que se instalan en las membranas produciendo agujeros en ellas. Después de haber destruido las células infectadas, las células citotóxicas desaparecen, pero algunas células citotóxicas de memoria permanecen durante más o menos tiempo para responder de inmediato a futuras entradas del microorganismo invasor (memoria inmunológica).
Linfoblasto T citotóxico Célula infectada o tumoral
(i)
La respuesta celular
Macrófago (fagocitan a los patógenos)
Linfocito T DTA
Linfoblasto T DTA
Célula enfadada
Activación
Linfocito T citotóxico
Linfoblasto T citotóxico
Activación
Célula enfadada de memoria
Célula citotóxica de memoria
Destrucción de células infectadas o
tumorales
Fagocitosis de células infectadas
(i+8)
Inmunidad
Una célula B se une al antígeno para el que es específica. Requiere la ayuda de Lf T. helper
La célula B se diferencia en célula plasmática
Las células plasmáticas proliferan y producen anticuerpos contra el antígeno
Las células de memoria B y T que responden rápidamente en la infección secundaria
La célula infectada es lisada por el linfocito Tcitotóxico
Antígeno intracelular expresado en la superficie de una célula infectada por un virus bacteria o parásito. También en una APC
La célula T se una al complejo MHC-antígeno y se activa
Los T helper producen citoquinas
que activan la diferenciación de la célulaT en T citotóxica.
Macrófago activado. Actividad fagocítica incrementada
Algunos videos:
Sistema inmune:http://www.youtube.com/watch?v=JtLzA_dYwXY Lf B y celulas plasmáticas: http://www.youtube.com/watch?v=Ys_V6FcYD5I
Animación en Youtube
Otra animación
Papel de los Lf T h
Natural Killer