Infección

La causa de infección son patógenos que pueden ser:

Virus, Bacterias, Hongos, Protozoarios Helminto

Si comparamos el tamaño de estos agentes patógenos, el más pequeño es el virus de la polio, luego vienen las bacterias, y luego los protozoos que son 10 veces más grandes que las bacterias como las amebas, la leishmania, tripanosomas cruzi. Por último, los más grandes son los helmintos, se los puede ver al ojo desnudo, sin la necesidad de un microscopio como es el caso de los virus (microscopio electrónico), las bacterias y protozoos (microscopio óptico).

Barreras a la infección:

1- Físicas y químicas

Están compuestas por la piel, los pulmones, los intestinos y ojos y la nariz.

Estas barreras físicas y químicas a su vez, se dividen mecánicas, químicas y microbiológicas.

Físicos: Piel y descamación de la piel, secreciones con capacidad de arrastrar microorganismos (lágrimas,

saliva, mucus) Oscilación ciliar broncopulmonar Movimientos peristálticos intestinales

Químicos: secreciones sebáceas (ác grasos inhiben crecimiento bacteriano) Lisozima en saliva, lágrimas y secreciones nasales, que matan a las

bacterias ya que rompe la pared de peptidoglicano. jugos gástricos proteínas de unión a hierro (transferrina y lactoferrina)

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proteínas catiónicas que desestabilizan las membranas microbianas (defensinas, catelicidinas y BPI)

Biologicos: Flora normal. Las bacterias patógenas deben competir con la flora

normal.

2- Inmunidad innata

3- Inmunidad adquirida

¿Qué es la inmunidad?

La ciencia “Inmunología” se desarrolla a partir de Luis Pasteur y su teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades

Actualmente: Inmunidad es el término que describe el estado de tener suficientes defensas para evitar la infección, la enfermedad o la invasión biológica.La inmunidad es la Capacidad de un organismo de elaborar una respuesta de defensa frente al reconocimiento de entidades identificadas como no propias.

CLASIFICACIÓN

Según la etapa:

→ INNATA (ETAPA TEMPRANA): sus mecanismos comienzan a actuar inmediatamente después de la penetración del agente agresor, a diferencia de lo que ocurre con la “inmunidad específica” que requiere de cierto tiempo para que se haga efectiva. Lo que se procura en primera instancia es la eliminación del agente infectivo y la reparación del daño tisular originado, jugando un papel muy importante en ello el denominado proceso inflamatorio.

Los principales componentes de la inmunidad innata son:

1. Las barreras físicas y químicas 2. Células fagocíticas, neutrófilos macrófagos y linfocitos citotoxicos

naturales (NK). 3. El sistema del complemento que son una serie de proteínas sanguíneas,

es una cascada de eventos que concluyen el al formación de un poro en una célula.

4. Citocinas que regulan y coordinan las actividades de las células encargadas de la inmunidad innata.

Las células que actúan en primera instancia son los MACRÓFAGOS LOCALES, que ligan a su membrana al agente agresor. Como consecuencia de esa

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interacción los macrófagos sintetizan y liberan interleuquina 1 (IL-1), factor necrosante de tumores (TNF) y factor quimiotáctico de neutrófilos (NCF). Estos factores inducen la rápida emigración de los polimorfonucleares NEUTRÓFILOS circulantes a los sitios extravasculares donde se encuentra el agente patógeno. Estas citoquinas inducen, a su vez, alteraciones en el endotelio vascular a través del cual se produce la emigración de los neutrófilos.

Las interacciones entre las moléculas de la membrana de los neutrófilos y las del epitelio vascular transducen señales, en las que participan proteínas G, fosfolipasa C, proteinquinasa entre otras, y llevan a la activación del neutrófilo. La injuria tisular inducida por éste es debido a la liberación de productos intermediarios del oxígeno (H2O2, anión superóxido, radicales hidroxilo) y a la exocitosis de los contenidos de los gránulos citoplasmáticos, especialmente elastasa.

Todo este proceso hace que los polimorfonucleares neutrófilos sean las células defensivas que acuden en primer término al lugar de la infección, observándose acumulo de ellas en las primeras 24 horas, y posterior destrucción, por fagocitosis, de los neutrófilos que participaron activamente en el proceso. A partir de ese momento las células predominantes son los macrófagos los que, dada su distribución, tardan más tiempo en llegar y son las que al fagocitar las bacterias habrán de provocar su destrucción.

La muerte de las bacterias tiene lugar por mecanismos endocelulares que ocurren en los macrófagos y por mecanismos exocelulares mediados por el sistema complemento. Los microorganismos fagocitados son, en gran parte, destruidos por acción enzimática y metabolizados como material extraño. El pasaje de las partículas al citoplasma de los fagocitosno es simple y ello ocurre previa invaginación de la membrana citoplasmática que engloba a la partícula en su fase inicial y la rodea finalmente, originando un fagosoma. Seguidamente, los gránulos lisosomales se unen al fagosoma y forman un fagolisosoma; durante este proceso las enzimas de los gránulos lisosomales pasan al interior del fagolisosoma y se inician los procesos de digestión del material fagocitado, que es consecuencia de la activación que ha experimentado el macrófago.

ACTIVACION DEL COMPLEMENTO: son muchas proteínas que se activan en forma de cascada, cumple con muchas funciones, en cuanto a ataque contra agentes extraño tiene 3 funciones

- generación de inflación- lisis de bacterias: el citoplasma de una bacteria es hipertónico,

hay mucha concentración de sales que hace que sea hipertónico. Si liso la membrana, la bacteria revienta por formación de poros e hinchamiento

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- opzonización: son moléculas que se pegan a la superficie de la molécula y son reconocidas por el macrófago, que fagocita mejor.

CITOQUINAS: son sintetizadas por macrófagos en respuesta a algo. Cuando el macrófago reconoce algo extraño, lo endocita, e induce la transcripción de citoquinas.

Estas sustancias son glucoproteínas o proteínas de bajo peso molecular (PM), generalmente 8-75 kD, las que son producidas durante la fase efectora de la respuesta inmune tanto natural como de la específica, con el fin de mediar y regular la amplitud y duración de las respuestas inmune e inflamatoria.

Cuando el ácido araquidónico es metabolizado a través de la cicloxigenasa se origina otra familia de compuestos, la de las prostaglandinas y tromboxanos, con diversas acciones biológicas. Las prostaglandinas constituyen un grupo de ácidos grasos no saturados, estrechamente relacionados, derivados de un compuesto hipotético de 20 carbonos con un anillo ciclopentano (ácido prostanoico). Los tromboxanos son compuestos no prostaglandínicos con un átomo de oxígeno insertado en el anillo.

Inmunidad adquirida o adaptiva: se adquiere luego del nacimiento, alta especificidad, respuesta demorada y tarda en llegar a máxima, genera memoria inmunológica, presente solo en vertebrados.

Los principales componentes de la inmunidad adquirida son:

1. Linfocitos B y sus productos de secreción (anticuerpos)2. Linfocitos T (CD4 y CD8)3. Células presentadoras de antígenos.

El sistema inmunitario adaptativo recurre a 3 estrategias para combatir los microbios:

Los anticuerpos segregados se unen a los microorganismos extracelulares, bloquean su capacidad para infectar las células y favoreces su ingestión por los fagocitos y su posterior eliminación

Los fagocitos ingieren los microbios y los destruyen y los linfocitos T helper fomentan su capacidad microbicida.

Los linfocitos T citotóxicos destruyen las células infectadas por los microbios inaccesibles a los anticuerpos.

La Inmunidad Innata y Adquirida dependen de la habilidad del Sistema Inmune en distinguir entre moléculas propias y no propias, o extrañas al organismo. Sin embargo, también una sustancia ajena al organismo que no tenga carácter infeccioso puede generar una respuesta inmune (alergia). Así mismo, aquellos mecanismos que en condiciones normales nos protegen de infecciones y eliminan las sustancias ajenas en algunas circunstancias son

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capaces de provocar lesiones tisulares y enfermedades (enfermedades autoinmunes).

Las células T con receptores gama-delta y las células T NK que son muy activas intervienen tanto en la inmunidad innata como en la adaptativa.

Inmunidad innata Inmunidad adaptativaEspecificidad Actua frente a

estructuras compartidas por microorganismos afines (PAMPs), como por ejemplo: ADN o ARN viral, acido lipoteicoico en bacterias.El reconocimiento se produce mediante receptores de reconocimiento de patrones (RRP)

Alta especificidad para los antígenos microbianos o no.

Diversidad Limitada, todas las células de la misma estirpe tienen los mismos receptores, es decir la diversidad es determinada por la línea germinal.

Muy amplia, los receptores se producen por la recombinación somática de segmentos génicos. Los linfocitos T y B van a tener receptores capaces de reconocer un amplio rango de microorganismos, los clones se van diferenciando.

Memoria Nula Tiene memoria ante una segunda exposición gracias a la existencia de linfocitos de memoria. La respuesta a esta segunda exposición y a las sucesivas son más rápidas y amplias.

Falta de reactividad frente a uno mismo

si si

Barreras celulares y químicas

-Piel, epitelios, mucosas, productos químicos antibacterianos.-Monocitos/macrófagos, neutrófilos y células NK.

Linfocitos presentes en los epitelios, anticuerpos segregados en las superficies epiteliales

Proteínas sanguíneas Complemento Anticuerpos Células Fagocitos (macrófagos y

neutrófilos)Linfocitos T y BLinfocitos NK

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Linfocitos NK

SISTEMA INMUNE es un sistema complejo que incluye numerosas moléculas, células y órganos que forman una red profundamente interrelacionada e imbricada (superpuesta) en un organismo, que protege de la enfermedad al identificar y matar organismos patógenos y células tumorales.

Desde este punto de vista, a las moléculas extrañas se las denomina ANTIGENOS (antibodies generator) y se definen como sustancias que unen a receptores específicos (ANTICUERPOS y RECEPTORES DE CELULAS T (TCR), y generan la respuesta inmune. La especificidad de la respuesta inmune adquirida se debe a estas 2 moléculas, los anticuerpos y los receptores TCR.

ANTÍGENO = Cualquier molécula (proteínas, hidratos de carbonos, ADN, lípidos, etc.) capaz de ser reconocida por componentes del sistema inmune.

INMUNÓGENO = Moléculas complejas (proteínas, hidratos de carbonos, ADN, lípidos, etc.) capaces de ser reconocidas por componentes del sistema inmune In vivo y desencadenar una respuesta

Los antígenos T-independientes no inducen cambio o “switch” de clase de inmunoglobulina por lo que la respuesta es siempre de tipo IgM. El cambio de IgM a IgG u otros isotipos de inmunoglobulinas es dependiente del antígeno y de las diferentes interleuquinas sintetizadas principalmente por los linfocitos Th.

Si el inmunógeno es un antígeno T-dependiente, el antígeno por sí solo no es suficiente para que la respuesta inmune sea efectiva. Para que ello ocurra necesita de la cooperación de los linfocitos Th.

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El linfocito B cuando fija al antígeno por su receptor específico lo internaliza, procesa y expone en su membrana los diferentes péptidos resultantes asociados a moléculas de antígenos CMH clase II, de modo análogo al que hacen las células presentadoras de antígeno. Este producto es el que reconoce el linfocito Th.

INMUNÓGENO vs. ANTÍGENO

• Antígeno: Cualquier molécula que reacciona específicamente con anticuerpos o receptores de linfocitos T (TcR).

• Inmunógeno: Cualquier molécula capaz de desencadenar una respuesta inmune en un huésped determinado.

Condiciones que debe cumplir un inmunógeno:

– Ser reconocido como No propio

– Tamaño

– Concentración

HAPTENO = Molécula pequeña que puede reaccionar con un Ac, pero es incapaz de provocar por sí misma, en forma aislada, una respuesta inmune humoral. Ejemplos: Dinitrofenol (DNP), Insulina, Vit B12, Hormonas T3 y T4.

DETERMINANTES ANTIGENICOS O EPITOPES = es una zona restringida de la molécula antigénica, y es la que va a ser reconocida por los receptores específicos de los linfocitos T o B.

Valencia del antígeno: N° de determinantes en una molécula antigénica

Valencia total: número de determinantes antigénicos (ocultos + expuestos)

Valencia funcional: número de determinantes antigénicos expuestos

EPITOPES CONTINUOS Y EPITOPES DISCONTINUOS:

Los EPITOPES CONTINUOS son aquellos que estan formados por una secuancia lineal, como por ejemplo una proteina en su estructura primaria, una secuancia lineal de aa o un polisacarido.

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Un EPITOPE DISCONTINUO es el epitope que esta formado por la conformacion de esa region de la molecula. Cuando esta molecula antigenica se despliega al desnaturalizarla, el determinante antigenico se pierde porque esta dado por la conformacion.

RECONOCIMIENTO DE EPITOPES:

Los linfocitos B es capaz de reconocer un epitope antigénico presente en una molécula antigénica en forma nativa, no necesita que le presenten un antígeno. Puede reconocerlos directamente péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, lípidos y pequeñas moléculas gracias a receptores específicos que llamamos inmunoglobulinas de superficie. Lo reconoce mediante los determinantes antigénicos por los que tenga especificidad en forma directa.

Los linfocitos T reconocen solamente péptidos y necesita que le presentes estos determinantes antigénicos, mediante células presentadoras de antígenos (células dendríticas, macrófagos, linfocito B). Estas CPA capta el antígeno mediante receptores de la inmunidad innata, los fagocita o endocita, los procesan y los péptidos con una determinada secuencia se reexpresan en la superficie de las CPA en un contexto de unas moléculas que se denominan moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad. Finalmente lo presentan a los linfocitos T. Los linfocitos T son específicos frente a secuencias de aa de los péptidos.

Los linfocitos T colaboradores CD4+ reconocen péptidos unidos a moléculas del CMH de clase II, mientras que los linfocitos T citotóxicos CD8+ reconocen péptidos unidos a moléculas del CMH de clase I. los linfocitos T colaboradores reconocen péptidos derivados de proteínas extracelulares de las CPA, mientras que los T CD8+ reconocen péptidos derivados de proteínas citosólicas, habitualmente de síntesis endógena.

Estas moléculas del CMH constan de una hendidura extracelular que se une a péptidos y están ancladas a la célula por dominios transmembrana. También tienen dominios similares a las Ig que contienen sitios de unión a las moléculas de los linfocitos T CD4+ y CD8+

CMH I: la molécula de clase I es un hetrodimero formado por una cadena α, una β₂-microglobulina y un péptido antigénico unido y la expresión estable de las moléculas de clase I sobre la superficie celular requiere la presencia de los 3 componentes del heterodimero. El segmento α3 se pliega en un dominio Ig cuya secuencia de aa es altamente conservada en todas las moléculas de clase I. este segmento contiene un bucle que actúa como punto de unión a CD8.

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CMH II: La molécula de clase II totalmente ensamblada es un heterodimero que consta de una cadena α, una cadena β y un péptido antigénico unido y al igual que para el CMH de tipo I, la expresión estable sobre la superficie celular requiere la presencia de los 3 componentes. De unión a CD4+.

Cada molécula del CMH de tipo I y II presenta una única hendidura de unión a péptidos, unen un solo péptido por vez, aunque cada molécula se puede unir a varios péptidos. Una única molécula del CMH puede unirse a múltiples péptidos, ya que cada individuo posee solo un pequeño número de CMH que deben ser capaces de presentar péptidos procedentes un gran número de antígenos proteínicos.

Las moléculas de clase I se expresan constitutivamente en todas las células nucleadas mientras que las de tipo II se expresan normalmente solo en las células dendríticas, los linfocitos B, los macrófagos y algunos otros tipos celulares.

La función efectora de los linfocitos T CD8+ restringidos por la clase I es destruir células infectadas con microbios intracelulares, como los virus.

Los linfocitos T colaboradores CD4+ restringidos por la clase II tienen un conjunto de funciones que requieren el reconocimiento del antígenos presentados por un número limitado de tipos celulares. Los linfocitos T CD4 vírgenes reconocen antígenos presentados por las CPA en órganos linfáticos periféricos. Los CD4 diferenciados actúan principalmente para activar o ayudar a los macrófagos a eliminar microbios extracelulares y activar a los linfocitos B para que sinteticen anticuerpos que eliminan también los microbios extracelulares.

La expresión de las moléculas del CMH aumenta por las citocinas producidas durante las respuestas inmuni5aria innatas y adaptativas.

Los interferones IFN-α, IFN-β, IFN-ϒ, el factor de necrosis tumoral (TNF) y la lunfotoxina (LT) aumentan la expresión de las moléculas del CMH de tipo I.

El IFN-ϒ es la principal citocina que estimula la expresión de las moléculas de clase II en las CPA. El IFN-ϒ pueden producirlo los linfocitos NK durante las reacciones inmunitarias innatas y es un mecanismo mediante el cual la inmunidad innata estimula a la adaptativa. También es sintetizado por los linfocitos T activados por antígenos, y su capacidad para aumentar la expresión de CMH de clase II en las CPA es un mecanismo de amplificación de la respuesta inmune adaptativa.

Tipos de respuesta inmunitaria:

Humoral

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-Innata: sistema del complemento; sistema de la coagulación; enzimas; interleuquinas; colectinas y pentoxinas-Adaptativa: anticuerpos

Celular - Innata: neutrófilos; macrófagos y basófilos.- Adaptativa: linfocitos T y B.

En la inmunidad humoral, los linfocitos B segregan anticuerpos que impiden las infecciones y eliminan los microorganismos extracelulares. En la inmunidad celular, los linfocitos T cooperadores activan los macrófagos para destruir los microbios fagocitados o los linfocitos T citotoxicos destruyen las células infectadas y eliminan los reservorios de infección.

Inmunización:

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Inmunidad activa: cuando la inmunidad se genera por la exposición a un antígeno extraño. Ej: vacunas, es un tipo de inmunidad activa artificial.

Inmunidad pasiva: el individuo se vuelve inmune al antígeno especifico sin haber estado expuesto a él. Se produce por el paso de un suero o linfocitos desde una persona con inmunidad especifica. Es útil cuando se requiere una respuesta rápida. No se genera memoria. Ej: el paso de anticuerpos maternos al feto.

Natural Artificial

Activa Infección Vacunación

Pasiva Materna Sueros inmunes

Órganos del sistema inmune:

Órganos linfoides centrales o primarios (no encapsulados): donde los linfocitos expresan por primera vez los receptores del antígeno y adquieren su madurez fenotípica y funcional.-M.O (medula ósea): maduración de linfocitos B y generación de todas las células sanguíneas-Timo: maduración de linfocitos T

Órganos linfoides secundarios: donde se ponen en marcha y progresan las respuestas linfocíticas a los antígenos extraños-encapsulados: bazo, ganglios- no encapsulados o difusos: tejido linfoide asociado a mucosas (MALT): urogenital, placa de peyer del intestino (GALT), lamina propia (GALT), tejido bronquial linfoide (BALT), amígdalas (NALT).MALT: mucosa-associated tissues

NALT (adenoides y amígdalas)BALT (bronquios)GALT (intestinos: placas de Peyer y lámina propia)

Los vasos linfáticos drenan fluidos extracelulares de los tejidos periféricos en los ganglios linfáticos y el conducto torácico donde la linfa se junta con la sangre. Permiten la recirculación de linfocitos entre sangre y tejido linfático. Los ganglios tienen irrigación sanguínea.

La medula ósea tiene unas células llamadas pluripotentes que son las células madre a partir de las cuales se generan todas las demás células. Esta célula pluripotente da origen al progenitor linfoide, que también está en la medula oses, da origen a las células B (en medula ósea) o a las células T y NK (en el timo). Estas células pasan a la sangre y a los nódulos linfáticos, y migran al

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lugar de la infección. En los nódulos linfáticos ocurre la presentación antigénica y los linfocitos pasan de ser linfocitos vírgenes a linfocitos efectores.

En la medula ósea también hay una célula progenitora mieloide común que da origen a la serie eritroide, al megacariocito, a los basófilos, eosinófilos y a los granulocitos. Los granulocitos son los monocitos y neutrófilos, y precursores de los mastocitos. Los monocitos y las células precursoras de mastocitos van hacia los tejidos, donde se convierten en macrófagos y mastocitos respectivamente.

Las células dendríticas pueden ser linfoides o mieloides, tienen gran importancia en la organización de la respuesta inmune. Son células presentadoras de antígenos (CPA) por excelencia ya que pueden activar a un linfocito virgen. Además sintetizan citoquinas y hacen fagocitosis.

Celula Función Macrófago Fagocitosis y digestión.

Se activan por estímulos externos como los microbios.

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Son células presentadoras de antígenos (CPA). Secretan citoquinas pro inflamatorias. Se encuentran en la etapa tardía de la inflamación

porque tardan mas en llegar al sitio de inflamación que los neutrófilos.

Células dendríticas

Tienen propiedades fagociticas. Captación de antígenos en sitios periféricos. Son las células presentadoras de antígenos por

excelencia ya que pueden activar linfocitos vírgenaes en los ganglios linfáticos.

Neutrófilos Intervienen en las primeras fases de la respuesta inmunitaria.

Fagocitosis y activación de mecanismos bactericidas. Su citoplasma contiene gránulos llenos de enzimas

como lizosima, colagenasa y elastasa.Eosinófilos Mata parásitos recubiertos con anticuerpos

Basófilos desconocida

Mastocitos contienen gránulos con histamina

Inflamación

1. Adherencia de los microorganismos en el epitelio.2. Rompen las barreras de alguna manera e ingresan en el organismo

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Tumor ohinchazón

Inflamación

3. Los microorganismos son reconocidos por macrófagos y células dendríticas.

4. Las células dendríticas migran hacia los nódulos linfáticos.5. El macrófago al tomar contacto con el microorganismo, libera una serie

de sustancias que se llaman citoquinas y quimiocinas que produce la activación del endotelio capilar.

6. Aumenta la permeabilidad de los vasos, permitiendo la salida de células, fluidos y proteínas provocando calor, tumor, dolor y rubor.

Objetivos de la inflamación:- Evitar la propagación del agresor- Destruirlo- Reparar el daño

En las primeras 4 hs luego de la infección, se produce un reconocimiento por parte de la RI innata a través de macrófagos que poseen receptores de inmunidad innata. Muchos microorganismos mueren por acción del macrófago y del sistema del complemento, provacando una inflamación muy pequeña.Los microorganismos que no mueren en este acto, o los que hayan ingresado dentro de una célula, se producen reacciones dentro de los macrófagos, por reconocimiento de patrones asociados a microbios (PAMPs) como por ejemplo el peptidoglicano de las bacterias, que eliminan la infección en 96 hs.En estos 3 días comienza a desarrollarse la RI adaptativa, donde hay reconocimiento por parte de las células T y B, hay expansión clonal y diferenciación. Un neutrófilos o un macrófago (de la RI innata), van a reconocer al patógeno pero no va a proliferar, no se va a reproducir en el tejido infectado, sino que van a venir nuevos macrófagos de la medula ósea, las células B y T van a proliferar y a aumentar su número a partir del reconocimiento de que entró un patógeno.

1ra línea de defensa celular: PMN Neutrófilos hasta 24 h:

1. En la luz vascular ocurre la migración rodamiento y adhesión: las selectinas presentes en el endotelio capilar se unen a los oligopolisacaridos unidos en forma covalente a glicoproteínas de los leucocitos. La activación del endotelio por mediadores de inflamación incrementa la expresión de las selectinas E y P (rodamiento). Se produce una adhesión inicial rápida mediada por selectinas.

2. Se produce una adhesión firme mediada por integrinas.3. Transmigración a través del endotelio (diapédesis) mediado por I-CAM1-

integrinas y Ve-CAM1 sobre los leucocitos.4. Migración a los tejidos intersticiales

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Los neutrófilos son los primeros que llegan al sitio de inflamación y mueren ahí, nunca regresan a la sangre. Luego los macrófagos que arriban a las 24 hs de la infección y fagocitan los restos celulares, las bacterias, etc.

Las células del sistema monocito/ macrófago se originan en la medula ósea, circulan por sangre y maduran en distintos tejidos. Los monocitos entran en sangre periférica pero no están completamente diferenciados, estos penetran en los tejidos maduran y se convierten en macrófagos. Los macrófagos activados pueden reunirse entre sí para constituir células gigantes multinucleadas que reciben diferentes nombres en los distintos tejidos. Microglia en SNC, células de Kupffer en hígado, macrófagos alveolares en en vías respiratorias pulmonares, osteoclastos en hueso.

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Los macrófagos tienen receptores de superficie:

- Receptor para lipopolisacaridos (LPS)- Receptor de manosa- Receptores para glucano- Receptores para lípidos (scavenger)-receptores de tipo toll (RTT), están presentes tanto en membrana celular como en las membranas intracelulares.

Muchos macrófagos incorporan los microorganismos por fagocitosis, y poseen mecanismos para eliminarlos.

1. Reconocimiento y fijación del microorganismo que va a ser ingerido.2. Englobamiento con posterior formación de una vacuola fagocitaria. El

citoplasma emite seudópodos que rodean la partícula formando un fago soma que se fusiona con la membrana de un lisosoma de manera q el contenido se descarga formando un fago lisosoma.

3. Degradación o digestión: el fago soma se fusiona con el lisosoma para formar un fago lisosoma donde los microorganismos mueren por la acción de enzimas lizosomicas y sustancias muy oxidantes como ERO (especies reactivas del oxigeno). Este proceso se lo llama estallido respiratorio.

Los macrófagos activados secretan citoquinas pro inflamatorias: IL-1: produce la activación del endotelio, activa linfocitos, produce

destrucción local de tejidos, incrementando el acceso de células efectoras. Sistémicamente produce fiebre e IL-6

TNF-α: activa en endotelio e incrementa la permeabilidad vascular, lo que conduce al aumento de la entrada de IgG, complemento y células a los tejido.

IL-6: Activación de linfocitos, aumento d ela producción de anticuerpos.

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CXCL8: factor quimiotatico de reclutamiento de neutrófilos, basófilos y células T en el sitio de inflamación.

IL-12: activa las células NK

Las células NK

No reconocen a un microorganismo sino a células anormales que pueden estar infectadas o dañadas y responden con su eliminación directa por apoptosis y la secreción de citoquinas inflamatorias.

No requieren sensibilización previa.

La activación de los linfocitos NK está regulada por equilibrio entre señales generadas a partir de los receptores activadores e inhibidores

Matan por mecanismos de citotoxicidad celular (enzimas)

Los receptores inhibidores existentes en los linfocitos NK se unen al complejo mayor de histocompatibilidad de clase 1 (CMH-1) que normalmente aparece expresado en todas las células sanas.

Una infección por virus por ejemplo puede disminuir la expresión de estas moléculas del CMH-1, por lo que desaparecen los ligandos destinados a los receptores inhibidores de las células NK. Como consecuencia se liberan gránulos con proteínas encargadas de destruir las células por inducción de apoptosis

La activación del Complemento es una cascada que puede comenzar de varias maneras

El sistema del complemento está formado por 20 proteínas plasmáticas que se activan en cascada y que puede comenzar de varias maneras:

Via clásica: la proteína C1 se activa por la fijación a un anticuerpo unido a un antígeno.

Via alternativa: se pone en marcha por reconocimiento directo de cirtas estructuras presentes en la superficie de un microbio. Constituye un componente de la inmunidad innata.

Vías de las lectinas: se dispara a partir de una proteína plasmática llamada lectina de unión a la manosa que reconoce las manosas de las

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glucoproteinas y los glucolipidos bacterianos. Se activa una de las proteínas de la via clásica sin contar con anticuerpos.

Las tres vías convergen en la formación del complejo de ataque de membrana (MAC), que forma un poro sobre la membrana del microorganismo, que desestabiliza dicha membrana produciendo la lisis del mismo.

Otros productos como el complemento C3a y C5a son péptidos mediadores de la inflamación, tienen poder de anafilotoxinas, aumentan la permeabilidad vascular, producen vasodilatación y liberación de histamina (respuesta anafiláctica)

C3b se fija a la pared celular bacteriana y actúa como opsonina favoreciendo al fagocitosis por células que tienen receptores para C3b como los macrófagos.

Las células presentadoras de antígenos (CPA) constituyen una población celular especializada en la captura de antígenos microbianos o de otro tipo, su exhibición ante los linfocitos y la emisión de señales que estimulen su proliferación y su diferenciación.

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Las CPA vinculan las respuestas del sistema inmunitario innato a las células

Células dendríticas Macrófagos Células BCaptan el antígeno por pinocitosis y fagocitosis. Además tienen receptores de superficie que reconocen los patrones moleculares asociados a patógenos

Captan el antígeno por fagocitosis.

Tienen receptores específicos para el antígeno. Luego endocitan la Ig de membrana con el Ag unido y lo procesan.

Son capaces de activar un linfocito T virgen, producen su expansión clonal y diferenciación en linfocitos T efectores en los ganglios linfáticos.

Presentan el antígeno a un linfocito T efector activándolo. Activación de macrófagos (inmunidad celular)Producen citoquinas que atraen otras células inflamatorias y las activan.

Activación de linfocitos T efectores, activación de linfocitos B y producción de anticuerpos (inmunidad humoral).

Linfocitos:

Linfocitos B: son los responsables de la respuesta humoral, es decir, de la producción de anticuerpos, proteínas (inmunoglobulinas) que se adhieren a un antígeno específico (al cual reconocen de manera unívoca). Son capaces de reconocer lípidos, proteínas, glúcidos.

Linfocitos T: Detectan antígenos proteicos asociados a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC 0 CMH)

o Linfocitos T colaboradores (en inglés "helper") o linfocitos CD4+. Reconocen antígenos presentados por el MHC-II. Se les denomina colaboradores por que están involucrados en la activación y dirección de otras células inmunitarias mediante la liberación de citocinas. Ponen en marcha la proliferación y diferenciación de LT y activan LB, macrófagos, y otros leucocitos.

o Linfocitos T citotóxicos o linfocitos CD8+. Reconocen péptidos presentados por MHC-I y tienen capacidad lítica. Destruyen las células productoras de antígenos extraños como las que están infectadas por virus u otro microorganismo intracelular.

Células asesinas naturales, Natural Killer (NK) o linfocito grande granular. No tienen marcadores característicos. Participan en la inmunidad innata, con la capacidad de reconocer lo "propio" y también tienen propiedades líticas

Reconocimiento del Ag por parte de los LT CD4+ y CD8+:

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Fases de la Respuesta Inmune:

1. Ingresa un antígeno, este es incorporado por un macrófago o una célula dendrítica.

2. – inmunidad celular: La CPA procesa el antígeno y lo presenta los péptidos microbianos a los linfocitos T CD4+ y CD8+ vírgenes. Los linfocitos T helper proliferan al activarse y se diferencian en células efectoras que liberan IL-2, un factor de crecimiento que actua sobre los linfocitos ya activados por un antígeno y estimula su proliferación. Estas células efectoras abandonan el ganglio linfático y se dirigen al sitio de infección. Los LT CD4+ activados también liberan la citocina interferon ϒ que es un activador de los macrófagos. Los linfocitos CD8+ activados proliferan y se diferencian en LT citotóxicos encargados de destruir las células que llevan microbios en su citoplasma.-inmunidad celular: Los linfocitos B proliferan y se diferencian en células que segregan diversas clases de anticuerpos. La respuesta de los linfocitos B a los antígenos proteicos requiere de señales activadoras (cooperación) procedentes de los linfocitos T CD4+.Los linfocitos B ingieren los antígenos proteínicos, los degradan y exhiben sus péptidos ligados a moléculas del CMH para su reconocimiento por parte de las células T helper que activan a los propios linfocitos B.

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3. Se produce una expansión clonal en los nódulos linfáticos de las células B, que tienen receptores de membrana que reconocen al antígeno y comienzan a proliferar.

4. Se produce la activación del linfocito B que comienza a liberar anticuerpos.

5. El antígeno se elimina.6. Los linfocitos mueren por apoptosis.

7. Quedan linfocitos de memoria (pocos) que, cuando este microorganismo ingrese nuevamente, montan una respuesta en horas en vez de días para controlar la infección. Estas células son capaces de sobrevivir durante años.

Respuesta Inmune : RI Innata + RI adquirida

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La respuesta inmunitaria innata es la primera línea de defensa, si un microorganismo logro vencer las barreras físicas y químicas, logra ingresar al organismo y será reconocido como no propio por los neutrófilos, macrófagos y linfocitos NK.

A su vez los macrófagos liberan IL-12 un potente inductor de la producción de IFN-ϒ por los linfocitos NK y de su actividad citotóxica. A su vez IFN-ϒ segregado por los NK activa a los macrófagos para destruir los microorganismos fagocitados.

Las moléculas producidas durante la respuesta innata estimulan la inmunidad adaptativa. Los macrófagos activados por los microbios y por el IFN-ϒ sintetizan coestimuladores que favorecen la activación de los linfocitos T y B.

Especificidad, memoria y contención de la respuesta de LB

Los anticuerpos X e Y provocan la producción de anticuerpos diferentes (especificidad)

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Cada linfocito expresa receptores de membrana capaces de discernir diferencias sutiles en la estructura de los antígenos distintos

La respuesta secundaria al antígeno X es más rápida y amplia que la primaria (memoria). Los linfocitos B de memoria sintetizan anticuerpos que se unen a los antígenos con una afinidad mayor que los producidos en la respuesta inmunitaria primaria, y los linfocitos T de memoria reaccionan de forma más rápida y enérgica al estimulo antigénico que los linfocitos T vírgenes.

Los linfocitos experimentan una considerable proliferación tras su exposición a un antígeno. Aumenta la cantidad de células que expresan receptores idénticos (expansión clonal)

Después de cada inmunización decae con el tiempo las concentraciones séricas del anticuerpo (contención y homeostasis)

Características de la respuesta de Acs a Ags T-dependientesRespuesta Primaria:

Se desarrolla en 1 -2 semanas Incluye respuesta celular y de anticuerpos Los anticuerpos predominantes son de isotipo IgM Los niveles de anticuerpos declinan rápidamente.

Respuesta Secundaria (“memoria”): Se desarrolla mucho más rápido y persiste por más tiempo. Incluye respuesta celular y de anticuerpos. El anticuerpo predominante es de isotipo IgG(“switch de isotipo”) Aumenta la calidad de los anticuerpos(madurez de la afinidad)

ISOTIPOS = variantes presentes dentro de una misma especie: las clases y sublase de inmunoglobulinas son un ejempo

ALOTIPO = Producto proteico de un alelo que puede ser detectado como antigénico por otro miembro de la misma especie. En otro sentido, reflejan pequeñas diferencias, constantes entre individuos de la misma especie, en la secuencia de aminoácidos de inmunoglobulinas que por lo demás son similares. Los determinantes alotípicos se sitúan en la región constante de las cadenas pesadas y ligeras.

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Los genes que codifican para las inmunoglobulinas se heredan en forma de alelos mendelianos, por lo que a cada uno de este tipo de variante se le denomina variante alélica y al conjunto de variantes alélicas, se le denomina alotipo.

En el hombre se han descrito tres tipos de alotipos:

1. Gm en las cadenas g de las IgG. 2. Am en las cadenas a de las IgA. 3. Km en las cadenas

ligeras k

IDIOTIPO = epítopo propio de una molécula perteneciente a un clon en particular. Este elemento forma parte o está muy próximo al lugar de reconocimiento del antígeno, y está situado en la porción variable Fab. En otras palabras, es el paratopo, o la región cercana de una inmunoglobulina puede ser reconocido como un epitopo por ciertos linfocitos.

Funciones de los anticuerpos en la respuesta inmune:

Neutralización Opsonizacion Activación del sistema del complemento por la vía clásica Degranulacion de células efectoras y mastocitos.

Procesado y presentación del antígeno

VÍAS DE PRESENTACIÓN ANTIGÉNICA:

•VÍA EXOCÍTICA – CMH CLASE II – LTH CD4(+) – AG LIBRES T DEP.

•VÍA ENDOCÍTICA – CMH CLASE I – LTC CD8(+) – AG VIRALES.

¿Qué acontece cuando un antígeno penetra por primera vez en el hombre u otro vertebrado que ya ha desarrollado su sistema inmune? Las células que actúan en primer lugar son los macrófagos y otras células presentadoras de antígenos. El procesamiento de ese antígeno será distinto según se trate:

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a) de un antígeno endógenamente sintetizado, como lo son las proteínas virales correspondientes a virus que infectan las células, los neoantígenos producto de células que han sufrido transformación maligna, etc, o

b) que el agente agresor sea un componente antigénico externo del tipo de las bacterias, parásitos o proteínas extrañas.

En el primer caso, la proteína viral u otra similar de origen citoplasmático es degradada en el citosol por un grupo de proteosomas (PRT), -unidad que contiene sitios catalíticos múltiples-,y se originan simultáneamente y a partir del mismo sustrato diferentes

péptidos. Estos sitios proteolíticos múltiples facilitan la producción preferencial de los pequeños péptidos que habrán de constituir los epitopes antigénicos secuenciales a reconocer por los linfocitos T. Estos péptidos son transferidos a las unidades transportadoras (TAP) que residen en la membrana del retículo

endoplásmico (RE) y que transfieren a su vez los péptidos al lumen del RE, los que en el Golgi se unen a las nuevas moléculas del CMH de clase 1.

Esta unión induce cambios

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conformacionales en las moléculas CMH, que habrán de llevar a su estabilización y facilitar el transporte del complejo péptido-CMH clase 1 a la superficie celular para su reconocimiento por el receptor antigénico del linfocito T. Los antígenos extraños adheridos a la superficie de la célula que habrá de participar en su presentación serán endocitados por pinocitosis, proceso que consiste en la ingestión de partículas solubles o fluidos, o por fagocitosis cuando se trate de restos celulares, bacterias o productos de agregación. En ambos casos se forman vesículas o vacuolas que se vierten en los endosomas tempranos, primer compartimento dotado de proteasas eficientes a pH ácidos, necesarias para iniciar la degradación del antígeno. Entre éstas, las dos más importantes son la catepsina B y D. El proceso continúa luego en los endosomas tardíos y concluye con la participación de las vesículas lisosomales, caracterizadas por contener un elevado número de enzimas proteolíticas. Las moléculas de antígenos procesadas por la vía endocítica no tienen posibilidades de unirse a los antígenos del CMH clase L Sólo lo hacen a moléculas de clase IL El ensamblado de estas cadenas a y P de los antígenos del CMH clase II para formar el heterodímero tiene lugar en el RE. Durante la biosíntesis de estas moléculas una tercera cadena denominada y o invariante se une al heterodímero en forma transitoria, impidiendo su unión a péptidos endógenos en el RE y asegurándole de este modo su participación en la vía endocítica. Si bien el ensamblado de la cadena no es un requerimiento absoluto para la expresión del heterodímero aP , incrementa la eficiencia del proceso. Las moléculas de clase II transportadas a partir del RE lo hacen bajo la forma de un armazón complejo constituido por 3 cadenas y en el que se insertan 3 hetrodímeros ap. Cuando las moléculas llegan al retículo trans-Golgi (RTG) y como consecuencia de una señal determinada, el complejo aPy se dirige, por alguno de los mecanismos de la vía endocítica cuya localización no ha sido determinada hasta el presente, a los endosomas que contienen los antígenos procesados. Durante este tránsito la cadena y es degradada y el heterodímero ap puede entonces unirse a los péptidos antigénicos exógenos.

El tiempo que las moléculas del CMH clase II tardan en atravesar la ruta endocítica y aparecer en la superficie celular es de 1-3 horas. El pH ácido predominante en los endosomas/lisosomas contribuye a una mejor degradación de las moléculas de antígeno endocitadas y a un aumento dela eficiencia de la unión de los péptidos a las moléculas del CMH clase II. Si bien los antígenos del CMH clase II normalmente presentan péptidos provenientes de antígenos exógenos, pueden también, en determinadas circunstancias, presentar antígenos endógenamente sintetizados. Ello ocurre en las respuestas con formación de anticuerpos de la clase IgG contra antígenos procedentes de una infección viral, las que sólo tienen lugar si el linfocito B es “ayudado” por un linfocito T “helper” que ha aprendido a reconocer péptidos andgénicos asociados al CMH clase II. Su mecanismo no está bien determinado; podría ocurrir que antígenos endógenos expresados en la membrana celular

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asociados a CMH clase para su reconocimiento por las células CD8+ fueran luego endocitados. En este caso el proceso seguiría la vía endocítica que lleva a la asociación con antígenos clase II y su expresión en la superficie celular para su reconocimiento por los receptores antigénicos de las células CD4+. Otra posibilidad es que se formen autofagosomas que incorporen proteínas citoplasmáticas y que después de la fusión con estructuras lisosomales esas proteínas antigénicas sean procesadas por la vía de los antígenos del CMH clase II. La vía endógena de procesamiento del antígeno, utilizada cuando los péptidos resultantes se van a unir a antígenos del CMH clase 1, es distinta de la que tiene lugar cuando los antígenos van a ser presentados por moléculas de clase 2.

Inmunidad Innata

La inmunidad es una respuesta protectora para mantener la homeostasis.

Representa la primera línea de defensa contra las infecciones. Se alcanza por la acción coordinada de un conjunto de células y factores

solubles. Etapa temprana y tardía que denominamos respuesta innata y

adaptativa respectivamente. Estas respuestas son complementarias. Ya que la respuesta innata capacita a la respuesta adquirida.

La respuesta innata Rápida

Limitada diversidad de reconocimiento Reconocimiento es a través de estructuras compartidas por los

diferentes microorganismos: “Pattern recognition” Existe reconocimiento de lo propio y no propio. No genera memoria inmunológica.

Características comparativas entre respuesta inmune innata y adquirida:

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Los componentes de la inmunidad innata son:

Granulocitos: neutrófilos, eosinófilos y basófilos. monocitos y macrófagos células dendríticas Sustancias solubles: Citoquinas que participan en la inmunidad innata,

sistema del complemento, proteínas de fase aguda.

Los componentes de la respuesta inmune adaptativa son: Linfocitos T Linfocitos B (producen anticuerpos). También participa el sistema del complemento. Los macrófagos, las células dendríticas o los eosinófilos interactúan con estos elementos para poner en marcha mecanismos efectores de la respuesta adaptativa.

En el medio encontramos un tipo celular menos frecuente, las células T denominadas gama-delta (son linfocitos T con una distribución tisular muy especial y una respuesta muy limitada) y las células T NK.

Cuando una célula tiene que cumplir una función en una respuesta va a desarrollar una capacidad efectora. Para cualquier célula se consideran 3 fases:

1) Fase de reconocimiento2) Fase de activación3) Fase efectora o de respuesta.

PRODUCCIÓN DE SUEROS INMUNES

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→ Utilización de los Anticuerpos como herramienta de laboratorio. → Utilización terapéutica de los Anticuerpos (imunización pasiva - seroterapia)

Plan de Inmunización

Puntos a considerar en el diseño de un plan de inmunización:→ Dosis del antígeno. Para conseguir una respuesta inmune es indispensable

la inoculación de un antígeno, pero el grado de respuesta depende en gran parte de la dosis inoculada. Dosis excesivas de antígeno pueden llevar a la parálisis inmunológica o ausencia de respuestas del aparato formador de anticuerpos. Por otra parte, la re inoculación de pequeñas dosis de antígeno desencadenará una estimulación selectiva de los clones de mayor afinidad.

→ Adyuvantes = su acción no se debe únicamente a la adsorción del antígeno, lo que hace que el mismo se libere de a poco produciendo un efecto similar al de las reestimulaciones, sino que interviene también, y tienen un papel muy importante, quizás el principal], el granuloma formado en el punto de inoculación y las linfoquinas sintetizadas por las células intervinientes. Cuando un antígeno se inocula mezclado con un adyuvante, se consigue una respuesta superior a la que se logra con la misma dosis de antígeno solo. Se observa la aparición de anticuerpos a alta concentración y por tiempo prolongado, similar a la lograda cuando se hacen reestimulaciones antigénicas, con la ventaja de que este efecto se logra con la inoculación de una sola dosis de antígeno.

→ Huésped = Edad. La capacidad para formar anticuerpos es una propiedad inherente al vertebrado adulto. En el lactante está muy disminuida. En el recién nacido se puede llegar a anular la respuesta futura si las dosis de antígeno inoculadas son lo suficientemente grandes.

→ Vía de inoculación = Si se inocula al caballo con toxoide diftérico, para conseguir un buena respuesta inmune es necesario que la misma sea hecha por vía subcutánea, y no por vía intravenosa. En cambio, si lo que se desea obtener son anticuerpos antineumocócicos, los microorganismos deben inocularse por vía intravenosa, siendo desfavorables los resultados si se emplea la vía subcutánea. Si el animal inoculado es el conejo y la vía de inmunización es la intravenosa, la inoculación de neumococos produce anticuerpos antipolisacáridos, en tanto que el mismo microorganismo, inoculado por vía subcutánea, induce la formación de anticuerpos preferentemente antinucleoproteínas, pudiendo desarrollar al mismo tiempo alergia de tipo retardado. Cuando antígenos polínicos penetran en el hombre por la mucosa y lo hacen en forma espontánea, originan anticuerpos, localizados en la IgE, y si los mismos pólenes son inyectados por vía subcutánea, forman anticuerpos, ubicados en la IgG.

Obtención de inmunosueros:

-Se deben inocular varios animales con el mismo Ag.

-1º Inmunización con adyuvante de Freund completo (activador de la antigenicidad, constituido por un vehículo oleoso adicionado de bacilos tuberculosos muertos- producen un granuloma en el punto de inoculación,

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donde se observa acumulación de macrófagos y linfocitos, los que de este modo están más expuestos a la acción del inmunógeno)

-2º Inmunización con adyuvante de Freund incompleto (mezcla sin bacilos)

Se reinocula el Ag. Para inducir la maduración de la Respuesta Inmune.

-Se toman muestras de suero del animal y se evalúa el título del antisuero.

-Mejor título se sangra el animal.

Plana. Día 0 sangría + inmunización c/CFA (adyuvante completo de Freund) b. Día 14 sangría exploratoria + inmunización c/IFA (adyuvante incompleto

de Freund)c. Día 28 sangría exploratoriad. Día 30 sangría final (blanco) y sacrificio

Anticuerpos Monoclonales•Provienen de un único clon productor de 1 Anticuerpo con características determinadas.•Constituyen una población homogénea.•Reconocen un único epitope.

Producción de Ac Monoclonales

Para producir un anticuerpo monoclonal especifico frente a un antígeno definido, se inmuniza a una rata o a un ratón con dicho antígeno y se aíslan los linfocitos B del bazo o los ganglios linfáticos del

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animal. Estos linfocitos B se fusionan a continuación con la línea celular inmortalizada.

Las líneas del mieloma son la mejor pareja de fusión para los linfocitos B, porque células similares tienden a fusionarse y a formar híbridos estables de una manera más eficiente que las células que no se asemejan. En la práctica actual, las líneas del mieloma que se emplean no producen sus propias inmunoglobulinas y la fusión celular se consigue polietilengicol.

Se selecciona a los híbridos para que crezcan en un medio HAT; en estas condiciones las células que no expresen HGPRT (hypoxanthine–guanine phosphoribosyltransferase) ni TK (thymidine kinase) no fusionadas mueren porque no pueden utilizar la via alternativa y os linfocitos B no fusionados no pueden vivir no pueden vivir más de una a dos semanas por no estar inmortalizados, por lo que solo los híbridos crecerán en este medio.El sobrenadante del cultivo de cada pocillo en los que se detecte crecimiento celular se estudia para comprobar la presencia de anticuerpo reactivo con el antígeno utilizado en la inmunización.Para los antígenos solubles, la técnica habitual es el radioinmunoensayo (RIA) o el ensayo por radioinmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA); para los antígenos de superficie celular, se pueden utilizar diversos métodos de análisis de unión de anticuerpos a células viables. Una vez que se han identificado los pocillos positivos (que contienen hibridomas del anticuerpo deseado) se clonan las células en agar semisólido mediante dilución limitante y se aíslan los clones productores de anticuerpos mediante otra ronde de selección.

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