Sistema Inmunológico

Universidad de los AndesUniversidad de los AndesFacultad de OdontologíaFacultad de OdontologíaDepartamento de BiopatologíaDepartamento de BiopatologíaCátedra de FisiologíaCátedra de Fisiología

Prof. Nilson PérezProf. Nilson Pérez

Julio 2012

Sistema especializado que permite combatir los diferentes microorganismos infecciosos y las sustancias tóxicas que afectan al organismo en un momento dado.

Importancia del Sistema Inmunológico

Sistema Inmunológico


Moléculas extrañas

Moléculas propias

Sistema Inmune

Inmunodeficiencia

AutoinmunidadTolerancia

Defensa


Inmunidad o Respuesta Inmunitaria

“Conjunto de mecanismos de defensa que permiten a un organismo protegerse de los micro-agresores presentes en el ambiente

(externo e interno)”


Inmunidad o Respuesta Inmunitaria

• Específica

• Diversidad

• Especializada

• Auto-limitada

• Discriminativa

• MEMORIA


Mecanismos Inmunitarios

• No específicos: -Barreras naturales -Factores genéticos

-Fagocitosis (neutrófilos, monocitos, macrófagos, células de Kupffer, microglías, macrófagos alveolares)

-Inflamación• Específicos: Linfocitos y sus productos• Sistemas Complementarios (amplificadores):

– Complemento– Citoquinas


Inmunidad Natural (Innata)

“Conjunto de procesos que protegen a cada individuo del primer ataque por los gérmenes presentes en su medio ambiente”


ESTRUCTURASESTRUCTURAS MECANISMOSMECANISMOS

EXTERNAS

Piel Barrera física frente a la penetración de patógenos (lisozimas).

Tubo digestivo -Acidez elevada del estómago. -Protección por la flora normal del colón .

Aparato Respiratorio -Secreción de moco.

-Movimiento de moco por los cilios. -Macrófagos alveolares.

Aparato Genitourinario -Acidez de la orina.

- Acido láctico vaginal.



ESTRUCTURASESTRUCTURAS MECANISMOSMECANISMOS

INTERNAS

Células Fagocíticas Ingieren y destruyen las bacterias, restos celulares, proteínas desnaturalizadas y toxinas

Interferones Inhiben la replicación de los virus

Proteínas del complemento -Potencian la respuesta inflamatoria. -Facilitan la destrucción de las bacterias.



Inmunidad Adquirida (Adaptativa)

“Conjunto de procesos de defensa inmunitaria que tiene lugar durante el primer contacto del huésped con el agente patógeno”


Inmunidad Adquirida

Activa

Enfermedad

Vacunación

Pasiva

Perinatal

Sueros inmunes


Antigeno (Ag)

“Molécula de naturaleza proteica, lipídica o glucídica (o combinaciones), aisladas o

presentes en los microorganismos o células, capaces de inducir una respuesta

inmunitaria”


Anticuerpo (Ac)

“Sustancia glucoproteica producida por las células plasmáticas y capaces de reaccionar

con un Ag”. También denominada Inmunoglobulina


• Organos Linfoides:– Ganglios Linfáticos– Bazo– Timo– Amígdalas– Placas de Peyer (Pared intestinal)– Médula Osea

Valores normales: 5000 – 10.000 / mm3

sangre

Leucocitos - ClasificaciónLeucocitos - Clasificación

Agranulocitos

Monocitos 3-10 %

Linfocitos 25-35 %

Granulocitos

Neutrófilos 55-65 %

Eosinófilos 1-3 %

Basófilos 0.5-1 %


LeucocitosLeucocitos – Propiedades – Propiedades

1.- Fagocitosis:

Ingestión celular de agentes ofensivos para el organismo. Es la principal función de los neutrófilos y los monocitos. Ocurre en tres fases:

• Reconocimiento

• Ingestión

• Digestión


Factores que favorecen la Fagocitosis:1. Rugosidad de la superficie celular.2. Ausencia de cubiertas proteicas protectoras

contra la fagocitosis (cargas negativas rechazan la fagocitosis y cargas positivas la favorecen)

3. Producción de Anticuerpos y productos del complemento contra microorganismos infecciosos (opsoninas).



2.- Quimiotaxis:

Fenómeno fisiológico que consiste en la movilización de las células hacia un tejido inflamado como respuesta a la liberación de sustancias químicas denominadas quimiocinas.

Productos que favorecen la Quimiotaxis hacia la zona de inflamación:– Toxinas bacterianas o virales.– Productos degenerativos de los propios tejidos.– Productos del “complemento” activados en los

tejidos inflamados.– Productos de la coagulación del plasma en la

zona inflamada.


3.- Diapédesis (del griego diapedan = atravesar):

Fenómeno fisiológico que consiste en el paso de los leucocitos desde la sangre, a través de las células endoteliates (poros capilares), hacia el foco de infección sin que se produzca lesión estructural.


• Movimiento ameboide:

Una vez que las células han entrado en los espacios tisulares, se desplazan por los tejidos mediante movimientos ameboides. Algunas de las células se pueden desplazar en los tejidos con velocidades que pasan de 40 micras por minuto, (tres veces su propia longitud cada minuto).


Leucocitos – Glóbulos Leucocitos – Glóbulos blancos:blancos:

• Poseen núcleo y organoides.• Gran movilidad. • Redondos en la sangre.• Pleomórficos en el tejido conectivo.• Clasificación según forma del núcleo y

granulaciones:– Mononucleares o Agranulocitos: linfocitos y

monocitos.– Polimorfonucleares o Granulocitos: neutrófilos,

eosinófilos, basófilos.


• Leucocitos: Circulantes y Tisulares.– Granulocitos – Monocitos – Linfocitos Médula Osea Ganglios

linfáticos y otros tejidos linfáticos.

Médula Osea

• Leucocitos:– Granulocitos: 4-8 horas en sangre; 4-5 días en

los tejidos. – Monocitos: 10-20 horas en sangre; Meses en

los tejidos (macrófagos tisulares).

– Linfocitos: circulan constantemente entre la linfa, la sangre y los tejidos; duran semanas o meses de acuerdo a las necesidades del organismo.

Monocitos-Agranulocitos:Monocitos-Agranulocitos:

10 a 20 µm (más voluminosas).

Al MO: Núcleo excéntrico de forma arriñonada, citoplama basófilo.

Al M/E: gránulos azurófilos (lisosomas), organoides comunes, cromatina laxa.

Monoblastos – promonocito – monocito (32 horas) – Macrófago tisular.

Función: Fagocitosis (Sistema Fagocítico Mononuclear – Células Presentadoras de Antígenos).


Sistema Retículo-Endotelial ó Sistema Monocito-Macrofágico.

Conjunto de monocitos, macrófagos móviles, macrófagos tisulares fijos y células endoteliales especializadas que se encuentran en lugares “estratégicos” del organismo, donde deben destruir grandes cantidades de partículas, toxinas y otras sustancias indeseables.

• Macrófagos tisulares de piel y tejidos (histiocitos).

• Macrófagos en los ganglios linfáticos.

• Macrófagos alveolares (pulmón).

• Macrófagos en los sinusoides hepáticos (Células de Kupffer).

• Macrófagos en bazo y médula ósea.

• Microglías (SNC).

• Fagocitosis por Monocitos (macrófagos):– Unión a partículas, células completas (eritrocitos) y

parásitos completos (paludismo).

– Pseudópodos.

– Fagosoma (Vesícula Fagocítica).

– Fagolisosoma (Vesícula digestiva = enzimas proteolíticas y LIPASAS –digieren membranas lipídicas como la del bacilo tuberculoso).

– Pueden expulsar los productos residuales de la fagocitosis, sobrevivir y funcionar durante muchos meses.

– Son más potentes que los neutrófilos (Fagocitan hasta 100 bacterias antes de morir)


Fagocitosis por Monocitos (macrófagos):

Neutrófilos-Granulocitos:Neutrófilos-Granulocitos:

Leucocitos más abundantes en sangre (55-65%). Diámetro: 12-15 µm.

Al MO: citoplasma claro abundante, núcleo dividido en 3-5 lóbulos. Corpúsculo de Barr.

Al ME: escasos organoides, cromatina densa que une los lóbulos, no se observa el nucléolo, abundantes gránulos:

Gránulos Primarios (A): azurófilos (púrpura), con mieloperoxidasa y enzimas lisosómicas (lisosomas primarios modificados).

Gránulos secundarios (B): específicos (lila), con fosfatasa alcalina, lisozima, colagenasa, lactoferritina, etc.


Vida promedio es ± 10 días.

Funciones:

Primera línea de defensa contra infecciones bacterianas (incluso en sangre circulante)

Participan en los procesos inflamatorios.

Ciclo vital de los NeutrófilosCiclo vital de los Neutrófilos



• Fagocitosis por Neutrófilos:– Unión a la partícula en el tejido ó en la sangre.– Pseudópodos en todas las direcciones.– Fagosoma.– Fagolisosoma (Enzimas proteolíticas)– Fagocitan de 3 a 20 bacterias antes de

inactivarse y morir (menos potentes que los monocitos).


Neutrófilos y Macrófagos

• Producen sustancias bactericidas:– Membrana del Fagosoma (Mieloperoxidasa).

“Cataliza la reacción entre el H2O2 y los iones Cl- Hipoclorito”

– Peroxisomas:• Radicales Superóxido (O2 -)

• Peróxido de Hidrógeno (H2O2)

• Iones hidroxilo (OH -)

Eosinófilos-Granulocitos:Eosinófilos-Granulocitos:

Diámetro de 12 a 15 µm. Redondos en sangre y pleomórficos en el conectivo.

Al MO: citoplasma casi cubierto de gránulos grandes, fuertemente eosinófilo; núcleo bilobulado unido por un puente.

Al ME: núcleo bilóbulado unidos por puentes de cromatina, la cual es densa: no se distinguen nucléolos. Abundantes gránulos: específicos y azurófilos.


• Gránulos Primarios (Gránulos azurófilos):

• Escasos

• Enzimas lisosomales, proteína basica principal, proteína catiónica eosinófila y neurotoxina derivada de esosinófilos.

• Gránulos Secundarios (Gránulos específicos):

• Abundantes

• Cristal electronodenso en su interior.



• Vida promedio es ± 15 días. • Hematopoyesis:

Ciclo vital de los EosinófilosCiclo vital de los Eosinófilos

Funciones:

Defensa frente a los parásitos

Reacciones alérgicas.



Basófilos-Granulocitos:Basófilos-Granulocitos:

Redondos en la circulación; pleomórficos en el conectivo.

Diámetro de 10-12 µm

Al MO: núcleo bi/trilóbulado en foma de U ó J oculto por grandes gránulos fuertemente basófilos del citoplasma.

Al ME: organoides en pequeñas proporciones; gránulos grandes (0.5 µm) que ocupan gran parte del citoplasma; cromatina laxa.


Tipos de gránulos:

• Gránulos Primarios (azurófilos):

•Lisosomas primarios modificados (escasos).

• Gránulos Secundarios (específicos):

• Azul/negro.

• Aspecto rugoso a la superficie del basófilo.

• Heparina, Histamina



Ciclo vital de los BasófilosCiclo vital de los Basófilos

Función: reacciones de hipersensibilidad inmediata (crisis de asma, urticaria, rinitis, shock anafiláctico) mediadas por la IgE.



Inflamación

• Del latín inflammare = encender fuego

• Es la respuesta o reacción del organismo ante la presencia de un agente irritante ó infeccioso.

• Se caracteriza por cuatro signos principales:– Calor - Dolor– Rubor - Tumor

“Conjunto de mecanismos por los cuales los tejidos vivos se defienden contra moléculas, gérmenes y factores físicos, procurando aislarlos, excluirlos o destruirlos y reparar los daños ocasionados por el factor agresor”

Inflamación

Inflamación

• Bacterias

• Traumatismos

• Sustancias Químicas

• Calor

• OtrosCambios secundarios en los Tejidos Vecinos No

lesionados

INFLAMACION

Características de la Inflamación

• Vasodilatación local: aumenta el flujo sanguíneo local.

• Aumento de la permeabilidad de los capilares: fuga de grandes cantidades de líquido al espacio intersticial.

• Coagulación del líquido en los espacios intersticiales: por cantidades excesivas de fibrinógeno y otras proteínas (AISLAR ó LIMITAR la zona afectada).

Características de la Inflamación

• Migración de un gran número de granulocitos y monocitos al tejido.

• Tumefacción de las células tisulares.

Sustancias que Generan la Inflamación

• Bradicinina• Serotonina• Prostaglandinas• Productos del Sistema de Coagulación• Linfocinas (Linfocitos T sensibilizados)

Activan el Sistema Monocito-Macrofágico

INFECCION

Inflamación

Crecimiento y Movilización de los macrófagos tisulares

Invasión por neutrófilos de la zona inflamada

Neutrofilia(Aumento de 4-5 veces la cifra

normal)

Segunda Invasión de macrófagos del tejido

Mayor producción de granulocitos y monocitos en

la médula ósea

1º Línea de Defensa




Guyton y Hall. Tratado de Fisiología Médica. 11ed. Ed Elsevier. Barcelona-España 2006.

Factores que favorecen las respuestas de los macrófagos y neutrófilos

• IL-1

• TNF

• GM-CSF

• G-CSF

• M-CSF

Macrófagos Activados

“Retroalimentación Positiva”

Producción de “PUS”

• Tejido Necrótico

• Neutrófilos muertos

• Macrófagos Muertos

• Líquido tisular

Absorción por la Linfa y Tejidos Vecinos

Inmunidad Adquirida o Adaptativa

• Sistema Inmunitario Especial .• Anticuerpos y linfocitos activados.• Específicos para bacterias, virus y

toxinas.


Forma: Esféricas en sangre, pleomórficos en el tejido conectivo

Diámetro: 6 a 10 µm.

Al MO: citoplasma azul claro; núcleo esférico, grande, posición central, ocupa casi toda la célula, halo claro a su alrededor.

Al M/E: escasos organoides; con pocos gránulos azurófilos (lisosomas), cromatina densa.

Linfocitos-Agranulocitos:Linfocitos-Agranulocitos:

Linfocitos T y linfocitos B.



Médula Ósea

Linfocitos T

Linfocitos B

TimoHÍgado (embrión)

Médula Osea (adulto)

Bolsa de Fabricius (aves).

INMUNIDAD CELULAR

INMUNIDAD HUMORAL


Inmunidad Celular

“ Respuesta inmunitaria mediada por la acción directa, célula a célula , de los

linfocitos T y de las proteínas producidas por ellos ”.


Inmunidad Humoral

“ Mecanismo específico de defensa que cumplen los linfocitos B, dada por la

producción de Ac”.


Anticuerpo (Ac)

“Sustancia glucoproteica producida por las células plasmáticas y capaces de reaccionar

con un Ag”. También denominada Inmunoglobulina


Inmunoglobulinas

FRACCION CONSTANTE


Propiedades de los Anticuerpos

• Porción Variable: Se une específicamente a un Ag.

• Porción Constante:– Capacidad de difusión del Ac en los

tejidos.– Adherencia del Ac a estructuras

específicas en los tejidos.– Unión al Complejo del Complemento.– Facilidad para atravesar las membranas


Mecanismos de acción de los Anticuerpos

• ATAQUE DIRECTO AL INVASOR

• ACTIVACION DEL “COMPLEMENTO”


Mecanismos de acción de los Anticuerpos

• ATAQUE DIRECTO AL INVASOR:

– Aglutinación.– Precipitación.– Neutralización.– Lisis.


Inmunoglobulinas


Inmunoglobulinas Funciones

Ig G -Principal Ac en circulación.-Producción que aumenta con inmunización -Respuesta secundaria. -Fijación al complemento

Ig M -Receptor antigénico en la superficie de los linfocitos. -Respuesta primaria. -Activación del complemento

Ig A -Protección localizada en secreciones externas.(lágrimas, secreciones intestinales, saliva, etc.

Ig D -Receptor antigénico en la superficie de los linfocitos

Ig E -Responsable de los síntomas alérgicos en las reacciones de hipersensibilidad inmediata


Inmunoglobulinas


Inmunoglobulina E

• Mastocitos• Basófilos


• Histamina• Bradicinina• Serotonina• Heparina• Sustancia de reacción

lenta de la anafilaxia.• Enzimas lisosómicas.

Inflamación y Alergias

Linfocitos T

• Linfocitos T CD8 Linfocitos T CD8 CitotóxicosCitotóxicos

• Linfocitos T CD4 ColaboradoresLinfocitos T CD4 Colaboradores

• Linfocitos T SupresoresLinfocitos T Supresores


Desarrollo del Sistema Inmune

Precursores de los linfocitos en la médula ósea

Linfocitos T Linfocitos B

TCD4 TCD8 Memoria Plasmocitos Memoria

TH1 TH2

Macrófagos

IL-4IL-5, IL10

Ig: A,G,M,D,EIL-2IF-


CitoquinasCitoquinas FuncionesFuncionesInterleuquina -1 (IL-1) Induce proliferación y activación de los Linfocitos T

Interleuquina -2(IL-2) Induce la proliferación de los Linfocitos T activados

Interleuquina -3 (IL-3) Estimula la proliferación de las células progenitoras en la médula ósea y las células cebadas.

Interleuquina -4 (IL-4) Estimula la proliferación de las células B activadas. Estimula la producción de IgE.Aumenta la actividad de las células T citotóxicas

Interleuquina -5 (IL-5) Induce la activación de las células T citotóxicas. Estimula la diferenciación de los eosinófilos.

Interleuquina -6 (IL-6) Estimula la proliferación y activación de los Linfocitos T y B.

Factor estimulante de colonias de granulocitos/monocitos- macrófagos (GM-CSF)

Estimula la proliferación y diferenciación de neutrófilos, eosinófilos, monocitos y macrófagos


Efectos de un antígeno sobreEfectos de un antígeno sobre

los linfocitos T y Blos linfocitos T y B


Funciones Reguladoras de los Linfocitos T citotóxicos

• Crecimiento y proliferaciòn de linfocitos T citotòxicos y Crecimiento y proliferaciòn de linfocitos T citotòxicos y supresores (IL-2).supresores (IL-2).

• Crecimiento y Diferenciación de linfocitos B para Crecimiento y Diferenciación de linfocitos B para formar células plasmáticas y Ac (IL-4,5 y 6 –formar células plasmáticas y Ac (IL-4,5 y 6 –factores factores estimuladores ó del crecimiento del linfocito Bestimuladores ó del crecimiento del linfocito B-).-).

• Activación del sistema macrofágico.Activación del sistema macrofágico.• Retroalimentación positiva sobre los propios lintocitos Retroalimentación positiva sobre los propios lintocitos

T colaboradores.T colaboradores.


Antigeno (Ag)

“Molécula de naturaleza proteica, lipídica o glucídica (o combinaciones), aisladas o

presentes en los microorganismos o células, capaces de inducir una respuesta

inmunitaria”


Células presentadoras Células presentadoras de Antígenos (Ag)de Antígenos (Ag)


Complejo de Histocompatibilidad Mayor

• Antígenos leucocitarios humanos –tipado tisularAntígenos leucocitarios humanos –tipado tisular• Glucoproteinas.Glucoproteinas.• Genes del CHM (brazo corto cromosoma 6)Genes del CHM (brazo corto cromosoma 6)• Más polimorfo.Más polimorfo.• CHM I y CHM II (HLA –1, HLA –2). CHM I y CHM II (HLA –1, HLA –2). • Función:Función:

– ReconocimientoReconocimiento– Diferenciación Diferenciación – DefensaDefensa



CHM I:

– Casi todas las células nucleadas del organismo Función: Presentar Ag endógenos (virus, células

tumorales o transplantadas) a los linfocitos TCD8.


CHM I



Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=DyKXfsDE8Y8

CHM II:– Células presentadoras de antígenos, linfocitos B

y linfocitos T activados.– Función: Presentar antígenos de origen externo

(bacterias) a los linfocitos T.



CHM II



Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=52BG2KyHGeA

Células T CD4Células T CD4


Células T CD8Células T CD8Sistema Inmunológico

INTERACCIONES CELULARESINTERACCIONES CELULARES


INTERACCIONES CELULARESINTERACCIONES CELULARESSistema Inmunológico

Células Asesinas Naturales (Natural Killer)Células Asesinas Naturales (Natural Killer)

•10-15% de mononucleares circulantes.

• Atacan las células malignas sin sensibilización previa ni CHM.

•Primera línea de defensa contra infecciones virales.

• Producen interferón gamma.


Sistema de Complemento

“ Sistema de defensa, constituído por un conjunto de enzimas plasmáticas

identificadas desde C1 hasta C9, que son activadas en forma directa por los Ags ó en

forma indirecta por la unión Ag-Ac”.

AMPLIFICA LA RESPUESTA INMUNOLOGICA



1.-Reconocimiento (C1)

2.-Activación (C4, C2 y C3)

3.-Ataque (C5-C9) fijación de complemento


• Opzonización y Fagocitosis: C3b (Opsonina).Opzonización y Fagocitosis: C3b (Opsonina).• Lisis: C5b6789 (Unidad catalítica).Lisis: C5b6789 (Unidad catalítica).• Aglutinación.Aglutinación.• Neutralización de Virus.Neutralización de Virus.• Quimiotaxis: C5a.Quimiotaxis: C5a.• Activación de mastocitos y basófilos: C3a, C4a, C5a.Activación de mastocitos y basófilos: C3a, C4a, C5a.• Amplifica la respuesta inflamatoria.Amplifica la respuesta inflamatoria.


Efectos más importantes del Complemento

Sistema InmuneSistema Inmunológico


Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=4wCoMSQgsSs

Sistema Inmunológico

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