SISTEMA INMUNE
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Los animales superiores son atacados por microorganismos y partículas extrañas. Pero poseen sistemas defensivos frente a tales patógenos; dichos mecanismos tienden a distinguir lo propio de lo extraño.
El sistema inmunitario está formado por el conjunto de órganos y sustancias que participan en la defensa del organismo frente a patógenos.
Patógeno es aquel organismo o sustancia que puede causar daño y es capaz de desencadenar la respuesta inmunitaria
SISTEMA INMUNE
MECANISMOS UNIVERSALES
inespecíficos, siempre presentes
MECANISMOS INMUNOLÓGICOS
específicos, aparecen después de determinada
infección
dos estrategias
MEMORIA TOLERANCIA
adquiere
MECANISMOS DE DEFENSA DEL ORGANISMO ANTE MICROORGANISMOS Y SUSTANCIAS EXTRAÑAS
BARRERAS PRIMARIAS piel, secreciones, cilios, flora bacteriana…...
BARRERAS SECUNDARIAS células y moléculas sanguíneas inespecíficas
CÉLULAS y MOLÉCULAS ESPECÍFICAS
ESPECIFICIDAD
Espermina en el semen
Secreciones de glándulas sebáceas y sudoríparas
Flora bacteriana normal
Defensinas intestinales
Ácidos y enzimas digestivas
Lisozima ( lágrimas, saliva y mucosidad nasal)
Cerumen del oído
Epitelios de revestimiento (PIEL)
Epitelios ciliados
QUÍMICOSFÍSICOSMICROBIOLÓGICOS
BARRERAS PRIMARIAS
BARRERAS FÍSICAS
Barreras Primarias
Función del pH. Por ejemplo, en el estómago, el pH bajo (alrededor de pH 2) impide que lo atraviese la mayoría de microorganismos, excepto algunos patógenos (p. ej., Salmonella, Vibrio cholerae, etc.). pH ligeramente ácido de la piel y de la vagina.
Función de la temperatura. Muchas especies no son susceptibles
a ciertos microorganismos sencillamente porque su temperatura corporal inhibe el crecimiento de éstos. Así, los pollos presentan inmunidad innata al ántrax debido a que su temperatura es demasiado alta para que el patógeno pueda crecer.
Sustancias antimicrobianas del organismo. La lisozima aparece en
muchas secreciones (nasofaringe, lágrimas, sudor, sangre, pulmones, tracto genitourinario...).
BARRERAS QUÍMICASBarreras Primarias
BARRERAS BIOLÓGICAS
Barreras Primarias
En el sistema inmune innato participan:
Células: • Fagocitos (macrófagos, monocitos, neutrófilos y
eosinófilos). Destruyen microorganismos , células alteradas y restos celulares.
• Células citotóxicas: destruyen células que se han vuelto peligrosas (NK=asesinas naturales.)
• Células cebadas: intervienen en la inflamación (básofilos en sangre y mastocitos en tejidos).
Sustancias químicas y proteínas:• Proteínas del complemento• Lisozimas
SISTEMA INMUNE INNATO
SISTEMA INMUNE INNATO
En el sistema inmune innato participan:
Citocinas • Interferones (INF): Inducen estado de resistencia
ante virus en células no infectadas. Son producidas por células infectadas.
• Interleucinas (IL) Inducen crecimiento y diferenciación de linfocitos y células precursoras hematopoyéticas. Muchos conectan la respuesta innata con la específica
• Factores de necrosis tumoral (TNF ) Intervienen en procesos inflamatorios y reacciones citotóxicas.
Basófilo (1%)
Eosinófilo (4%) en estados alergicos e infercciones por parásitos
Macrófago (específico)
Mastocito (en tejidos)
Monocito (núcleo polimórfico)(5%)
Neutrófilo (70%) en infecciones bact. Diapédesis.
Célula NKDestruyen células del organismo que se han vuelto peliqrosas
FUNCIÓN ESPECÍFICA E INESPECÍFICA DE LOS GLÓBULOS BLANCOS EN LA DEFENSA ANTE MICROORGANISMOS Y SUSTANCIAS EXTRAÑAS
Fagocitan microorganismos, células alteradas y restos celulares.
FAGOCITOS
CÉLULAS CITOTÓXICAS
Intervienen en la inflamación y liberan aminas vasoactivas como la histamina.
CÉLULAS CEBADAS
Barreras Secundarias
MACRÓFAGOS
Barreras Secundarias
NEUTRÓFILOS
Barreras Secundarias
Neutrófilo
Foco inflamatorio
con tejido dañado
Quimiotaxis
Capilar sanguíneo Medio extracelular
Células endoteliales (se retraen)
Diapédesis
Glucoproteínas de unión
1
2
3
4
Vasodilatación capilar, por la histamina que liberan los basófilos
Incremento de la permeabilidad, “edema” y “dolor”
Infiltración de células sanguíneasAdhesión, rodamiento y diapédesis sobre el endotelio de fagocitos granulocitos
Producción y liberación de sustancias quimitácticas que atraen a los neutrófilos
Retracción de las células endoteliales.
RESPUESTA INFLAMATORIA
neutrófilo
Mediador de la inflamaciónCAPILAR SANGUÍNEO
1
Barreras Secundarias
12
345
67
COMPLEMENTO
Aumento de la permeabilidad
vascularContracción del
músculo liso
Desgranulación de mastocitos
Ayuda a la fagocitosis (opsonización)
Activación y quimiotaxis de
neutrófilos
Lisis de bacterias
Lisis de células extrañas
RESUMEN DE ACCIONES DEL COMPLEMENTO
1. Tejido dañado
2. Activación del complemento
3. Mediadores de inflamación:
HistaminaLeucotrieno B MAC
4. Diapédesis 5. Quimiotaxis
C5a
Opsonización(C3b)
6. Secreción:IL-IIL-6
TNF-a7. Producción de proteínas de fase aguda (fiebre)
Vasodilatación capilar e incremento de la permeabilidad
Macrófago activado
Eosinófilos
Neutrófilos
Monocitos
Capilar sanguíneo
PAPEL DE LAS BARRERAS SECUNDARIAS EN UNA INFECCIÓN
El sistema inmunitario presenta tres niveles defensivos
SEGUNDO NIVEL
TERCER NIVEL
Innato e inmediato: estructuras y células inespecíficas siempre presentes
Inducido por un corto periodo de contacto
Inducido por un largo periodo de contacto con respuesta adaptativa e inmunológica (memoria y tolerancia)
PRIMER NIVEL
PIEL MUCOSAS SISTEMA DEL COMPLEMENTO NEUTRÓFILOSMACRÓFAGOS
CÉLULAS NK INTERFERONES FAGOCITOSMEDIADORES DE LA
RESPUESTA INFLAMATORIA
LINFOCITOS T LINFOCITOS B
VISIÓN GLOBAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA
Se denomina inmunidad específica a la capacidad que tiene un organismo a actuar frente a agentes exógenos o endógenos específicos como virus, bacterias, hongos, toxinas, tejidos extraños, células tumorales, etc.
Son antígenos las sustancias que el cuerpo reconoce como extrañas y tienen la capacidad de crear una respuesta inmunológica.
Dos propiedades la diferencias de la inmunidad inespecífica: ESPECIFIDAD, MEMORIA
SISTEMA INMUNE ESPECÍFICO
SISTEMA INMUNE ESPECÍFICO
MACRÓFAGO (célula presentadora de antígeno: APC)
LINFOCITO T
MONOCITO
T-KILLER
T-HELPER
T-SUPRESORES
ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B
LINFOCITOS
BCR
MHC clase IIB7
TCR+CD3 CD4
CD8CD28
Th
CTL
Todas las células T
LINFOCITOS B LINFOCITOS T
Poseen receptores de membrana específicos, que son inmunoglobulinas
Tras su activación producen inmunoglobulinas solubles que son anticuerpos específicos.
INMUNIDAD HUMORALPresentan en su membrana receptores TCR que reconocen péptidos antigénicos sobre células presentadoras de antígeno (APC).
INMUNIDAD CELULAR
LINFOCITOS
Los receptores de células T reconocen y se unen a antígenos determinados genéticamente que se encuentran en la superficie de las propias células del cuerpo. Estos antígenos propios están codificados por un grupo de genes conocidos como el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).
• MHC I: presentes en todas las células del organismo, diferentes en cada individuo.
• MHC II: solo presentes en células presentadoras de antígeno (macrófagos, cel B y cel dendríticas)
COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILDAD (MHC)
Son sustancias capaces de crear una respuesta inmunológica, poseen dos características importantes: • Inmunogenicidad: capacidad de
crear respuestas inmunitarias al estimular la producción de anticuerpos específicos
• Reactividad: capacidad de reaccionar específicamente con los anticuerpos que provoco
ANTÍGENO
ESTRUCTURA DE UN ANTICUERPO
IgG
IgM
IgE
IgA
IgD
80%
5-10%
< 1%
10-15%
Proporcionar resistencia a largo plazo. Facilitar la fagocitosis
Primer anticuerpo en sangre en la respuesta primaria. Actúa en los primeros
estados de la respuesta específica
Protección frente a parásitos metazoos
Inhibe la adhesión de parásitos y microorganismos a los tejidos
Poco conocida
Sangre y leche materna
Suero y membrana de linfocitos B (los
monómeros)
Piel
Secreciones corporales (IgA secretora) y suero
(IgA sérica)
Membrana de linfocitos B
ISOTIPO BÁSICO
% EN SUERO NORMAL
FUNCIÓN LOCALIZACIÓN
CLASES DE INMUNOGLOBULINAS
MACRÓFAGO (célula
presentadora de antígeno:
APC)
Péptido antigénico MHC-IIProducción
de IL-1
IL-1
Activación del linfocito
LINFOCITO
Bacteria fagocitada
Digestión en fagolisosomas
MHC-II y antígeno
B.7
CD28
CD4
TCR
ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS T POR MACRÓFAGOS
MONOCITO
T-KILLER T-HELPER T-SUPRESORES
Lisosomas MACRÓFAGO
MHC-IIcon péptido bacteriano
TNF
IFN Receptor de TNF
Bacteria fagocitada
Activación y proliferación de Th I
IL-2 B.7
CD-28
Receptores de IL-2
LINFOCITO T-HELPER
TCR
CD4Receptor de IFN
Proliferación de lisosomas
Destrucción de la bacteria
ACTIVACIÓN DE MACRÓFAGOS POR CÉLULAS T-HELPERS
ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B
ComplejoMCH II-Antígeno-TCR
Linfocito B
Th2 activado
IL-5IL-6
IL-4IL-10
Activación y diferenciación de linfocitos B
Células plasmáticas
Células memoria
CD4
B.7CD-28
BCR
Bacterias
Inhibición de respuesta Th1
ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B
CITOCINAS
CÉLULAS Y MOLÉCULAS DEL SISTEMA DE DEFENSA
EOSINÓFILOS
NEUTRÓFILOS
FAGOCITOS
CÉLULAS CITOTÓXICAS
BASÓFILOS
MONOCITOS
MOLÉCULAS INESPECÍFICAS (barrera secundaria)
CÉLULAS ESPECÍFICAS
MACRÓFAGOS LINFOCITOS
LINFOCITOS B
LINFOCITOS T
T-HELPER
T-KILLER
T- SUPRESORES
PRODUCEN ANTICUERPOS
INMUNIDAD CELULAR
LISOZIMA
PROTEÍNAS DEL SISTEMA DEL COMPLEMENTO controlan la inflamación, producidas por hígado y macrófagos
CÉLULAS INESPECÍFICAS (barrera secundaria)
MOLÉCULAS ESPECÍFICAS
De tipo inmunológico
De tipo universal
en lágrimas, saliva ..
interferones, linfocinas, monocinas, interleucinas y factores de necrosis tumoral
ARTIFICIAL:VACUNACION NATURAL ARTIFICIAL:
SEROTERAPIA con antitoxinas
a través de la placenta, leche
NATURAL
tras superar una infección
El organismo adquiere anticuerpos específicos
por inoculación de antígenos
inmunogénicos
procedentes del suero de otros
organismos
El organismo genera anticuerpos específicos
PASIVA
Con memoria inmunológica
De efecto temporal
ACTIVA
INMUNIDAD
TIPOS DE INMUNIDAD
Tiempo
Res
pues
ta d
e an
ticue
rpos
Vacunación con antígenos del patógeno
Infección natural
Respuesta de anticuerpos primaria
Células memoria
- Se introducen deliberadamente en el organismo antígenos de agentes patógenos, con el propósito de inducir inmunidad específica frente a dichos patógenos
Inmunidad adquirida
- Los antígenos utilizados no pueden ser ni tóxicos ni patogénicos, aunque sí deben conservar su capacidad inmunogénica
- Se basa en dos aspectos claves de la inmunidad adaptativa : la especificidad y la memoria inmunológica
Respuesta de anticuerpos secundaria
PRINCIPIO DE LA VACUNACIÓN
LB
LB
M
M
M
Respuesta primaria IgG
IgM IgM
IgG
IgG
IgM
Células de memoria
LBLB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
CP
CP
CP
CP
CP
CP
M
M
M
M
M
M
M
M
M M
M M
LB
LB
LBCP
CP
LB
TiempoTiempo
Células plasmáticas
Linfocitos B
Respuesta secundaria
IgM LB
LB
LB
LB
LB
LB
LBLB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
LB
CP
CP
CP
CP
CP
CP
IgG
RESPUESTA HUMORAL Y MEMORIA INMUNOLÓGICA
Esferas
Filamentos
• VACUNAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS
• Se obtienen atenuando la virulencia de especies patógenas o expresando antígenos recombinantes en vectores vivos.
• Son muy inmunógenas.• Pueden producir infecciones en personas inmunodeficientes.
• VACUNAS DE MICROORGANISMOS MUERTOS
• Son menos inmunógenas, precisan dosis de recuerdo.• Son más seguras.• Las vacunas subunidad contienen fracciones de microorganismos que contengan antígenos.
Virus de la hepatitis B
Partículas con antígenos de superficie del virus producidas por levaduras modificadas genéticamente
• VACUNAS ANTI-IDIOTIPO
• Se basan en la teoría de la red idiotípica.• Carecen de toxicidad y patogenicidad.
ALGUNOS TIPOS DE VACUNAS
Respuesta inmunitaria ineficaz debido a alteraciones de los componentes de las defensas inmunitarias:
• Autoinmunidad • Hipersensibilidad (alergias)• Inmunodeficiencias
TRASTORNOS DEL SISTEMA INMUNE
AUTOINMUNIDAD
Situación en la que el sistema inmune no es capaz de distinguir los antígenos propios de los extraños.
Las enfermedades ocasionadas se clasifican en dos grupos:
Órgano-específicas: • La respuesta autoinmune se dirige contra antígenos localizados en órganos
determinados como la tiroides (tiroiditis de Hashimoto), anemia perniciosa (glóbulos rojos), diabetes mellitus tipo I (páncreas)…
• Tratamiento: control metabólico
No órgano-específicas: • Afecta a varios órganos . Ej. Lupus eritromatoso sistémico.• Tratamiento complicado
HIPERSENSIBILIDAD: ALERGIAS
Respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmune que tienen lugar cuando una sustancia no antigénica (alergeno) desencadena una respuesta inmune.
• Respuesta de la IgE y de mastocitos frente a componentes ambientales.
• En el primer contacto con el antígeno las células B producen IgE.
• Periodo de sensibilización: La IgE se une a los receptores Fc de la superficie
de los mastocitos y basófilos.
• Posteriores contactos con el alergeno: este se une a las IgE de mastocitos y
basófilos provocando su activación y la liberación de mediadores de la
respuesta inflamatoria como histamina y serotonia, responsables de los
síntomas típicos de la alergia.
INMUNODEFICIENCIAS CONGÉNITAS
Patologías determinadas genéticamente debido a defectos en alguno de los componentes del sistema inmune.
Inmuno defeciencias de linf T: (25-35%)
• Son las más graves.
• Déficit inmune combinado (alteración en el proceso de diferenciación de linfocitos T)
• Ej. SCID (Inmunodeficiencia severa combinada) , alinfocitosis (falta de linfocitos)
Inmunodeficiencia de linfocitos B: (50-60% )
• Falta total o parcial de los distintos isotipos de inmunoglobilinas.
• Provoca aumento de infecciones por microorganismos extracelulares.
• La más grave es la agammaglobulina (enfermedad ligada al cromosoma X en la que
los varones afectados carecen de celulas B).
Inmunodeficiencias de fagocitos: (10-15% )
• Afecta a los macrófagos o a los granulocitos.
• Ej. Enfermedad granulomatosa crónica (los fagocitos no pueden
destruir los microorganismos que fagocitan).
Inmunodeficiencias del sistema complemento: (2%)
• Poco frecuente
• Fallo en alguna de las proteínas del complemento
• Aumento del riesgo de contraer enfermedades bacterianas
INMUNODEFICIENCIAS CONGÉNITAS
INMUNODEFICIENCIAS 2ª o ADQUIRIDAS
Son las inmunodeficiencias que se adquieren después del nacimiento y se
deben a factores extrínsecos o ambientales como los fármacos usados
contra el cáncer, las radiaciones, la malnutrición o las infecciones.
VIHFamilia retrovirus y subclase lentivirus
CICLO DE INFECCIÓN DEL VIH
CICLO DE INFECCIÓN DEL VIH
SISTEMA INMUNE FRENTE AL CÁNCER
• Las células cancerosas presentan distintos antígenos de superficie y pueden
ser reconocidos por los CTL
• Los receptores TCR reconocen péptidos de neoantígenos presentados por
MHC I.
• Tras el reconocimiento los CTL pueden provocar la lisis de la célula tumoral
• Si las células cancerígenas presentan neoantígenos suficientemente
inmunogénicos pueden desencadenar la respuesta humoral.
• Los anticuerpos producidos pueden originar la eliminación de los tumores
por dos vías:
• Citolisis por activación de la vía clásica del complemento, por IgM o IgG
• Citolisis mediada por células (macrófagos y células NK)
MARCADORES DE CÉLULAS TUMORALES
• Las células tumorales expresan antígenos diferentes de las células normales:
• Antígenos embrionarios o fetales: desaparecen durante el desarrollo en las
células adultas pero no en las neoplásicas.
• Marcadores de diferenciación:
• Oncogenes
• Es frecuente que tengan alterado el patrón de expresión de los antígenos de
MHC I
Autotrasplante, autoinjerto o trasplante autólogo• El donante y el receptor son el mismo individuo. • No existe ningún problema con la incompatibilidad. Ejemplos de este tipo incluyen
trasplantes de piel (de un lugar corporal a otro) y trasplantes de médula ósea autólogos.
Isotrasplante o trasplante singénico• El donante y el receptor son individuos distintos pero genéticamente idénticos, como
gemelos univitelinos.• Casi no hay riesgo de rechazo.
Alotrasplante u homotrasplante• El donante y el receptor son genéticamente distintos y de la misma especie.• Este es el tipo de trasplante más común de células, tejidos y órganos entre humanos.• Puede existir rechazo • En la mayoría de casos es necesario seguir tomando fármacos inmunosupresivos.
Xenotrasplante, heterotrasplante, o trasplante xenogénico• El donante y el receptor son individuos de diferentes especies. • Por ejemplo, los reemplazos valvulares pueden usar válvulas bovinas o porcinas.
TIPOS DE TRANSPLANTES
RECHAZO DE TRANSPLANTES (HLA)
• Respuesta humoral: la unión entre el anticuerpo y el antígeno activa el
complemento produciendo la lisis celular y atracción de
polimorfonucleados.
• Respuesta celular: ataque de células CTL y NK
• Interleucinas:
• La IL-2 facilita la expansión de los CTL específicos y la activación de
las NK.
• El INF-γ aumenta la expresión de antígenos HLA en el injerto, así
como de algunas moléculas de adhesión
Niveles de actuación:
• Antes del trasplante: buscando la máxima compatibilidad posible
entre el donante y el receptor y asegurándose de que, en todo caso, el
receptor no tiene anticuerpos preformados contra los antígenos HLA
del donante.
• Después del trasplante: con el uso de una terapia inmunosupresora
adecuada a cada caso.
PREVENCIÓN AL RECHAZO DE TRANSPLANTES