T20 - Defensa del organismo frente a la infección.

T20 – DEFENSA DEL ORGANISMO FRENTE A LA INFECCIÓN.

1. Mecanismos de defensa orgánica.2. Barreras inespecíficas.3. Barreras específicas: el sistema inmunitario.4. Los antígenos.5. Los anticuerpos.6. Reacción inmune: reacción antígeno-

anticuerpo.7. El sistema del complemento.8. La respuesta inmune.9. La respuesta inmune humoral.10. La respuesta inmune celular.

ANTECEDENTES PAU:

2002 – Septiembre: reacción antígeno-anticuerpo, explicación;complejo de histocompatibilidad;linfocitos T y B, papel en la respuesta inmune;

2003 – Junio: inmunidad, concepto y tipos;2003 – Septiembre: antígeno y anticuerpo, concepto;

respuesta inmune;células memoria y su papel;

2004 – Junio: linfocitos T y B, papel en la respuesta inmunitaria;anticuerpos monoclonales y policlonales;

2004 – Septiembre: anticuerpos, estructura general, síntesis y tipo de inmunidad en la que participan;agentes antimicrobianos, definición y explicación de los más utilizados;

2006 – Junio: linfocitos B, macrófagos o fagocitos, papel en el sistema inmunitario;



2007 – Junio: respuesta primaria y secundaria frente a la infección, explicación;2007 – Septiembre: anticuerpos, definición, función y clases;2008 – Junio: antígeno e inmunoglobulina, definición;2008 – Septiembre: antígeno y anticuerpo, concepto;

respuesta primaria y secundaria a la infección, explicación;células memoria, explicación y papel en la respuesta inmune;

2009 – Junio: papel de linfocitos y macrófagos en el sistema inmunitario;2010 – Septiembre: respuesta primaria y secundaria frente a la infección, explicación;

células memoria, explicación;papel de los linfocitos y macrófagos en el sistema inmunitario;


1 – Mecanismos de defensa orgánica.

• La inmunología es una disciplina dentro de la Biología que se ocupa del estudio del reconocimiento de “lo propio” frente a “lo extraño”.

• Nace como ciencia cuando en 1796, Edward Jenner descubrió una sustancia que ofrecía protección frente a la viruela. A esta sustancia la denominó vacuna.

• RESPUESTA INMUNITARIA HUMORAL.– Mediada por anticuerpos (moléculas producidas por los

linfocitos B que se unen específicamente a su antígeno).

• RESPUESTA INMUNITARIA CELULAR.– Mediada por linfocitos T y macrófagos que no fabrican

anticuerpos.

La inmunología es una rama de la biología que se ocupa del estudio del sistema inmunitario, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que tienen como función reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta (respuesta inmune).



• Frente a procesos infecciosos (Virus, bacterias, hongos y protozoos).

3 barreras de protección3 barreras de protección



INMUNIDAD INNATA INMUNIDAD ADQUIRIDA



Primera línea de defensaPrimera línea de defensa


2 – Barreras inespecíficas.

• Superficies a través de las cuales el cuerpo se relaciona con el medio externo (piel y mucosas).– PIEL:

• Envoltura de 0,5-5 mm que recubre el exterior del organismo.• En contínua renovación: las células muertas impiden el paso de patógenos.• Glándulas sebáceas y sudoríparas constituyen un “manto ácido” protector que dificulta el

asentamiento de bacterias y hongos.• Cierre rápido de las heridas: cicatrización.

– MUCOSAS:• Epitelio que recubre las cavidades que comunican con el exterior (boca, fosas nasales,

párpados, tubo digestivo, vagina, uretra,…).• BARRERA QUÍMICA:

– Lisozima en saliva y lágrimas.– Ácidos en estómago y vagina.

• BARRERA FÍSICA:– Cilios en vías respiratorias.– Mucosidades, arrastre de lágrimas, salivación, micción, diarrea.

• BARRERA BIOLÓGICA:– Competencia con flora bacteriana simbionte (E. coli).

Barreras primariasBarreras primarias



• Cuando los agentes patógenos atraviesan piel o mucosas, legan al medio interno (sangre, linfa y orina) donde proliferan.

– FAGOCITOSIS.• La llevan a cabo LEUCOCITOS FAGOCITOS.

• Son células con una membrana fina y deformable que engloban (indiscriminadamente) a los microorganismos que nos infectan en vacuolas.

• Posteriormente vierten sobre esas vacuolas las enzimas de sus lisosomas para digerir a los microorganismos.

• Se aprovechan sus componentes moleculares, los restos no digeridos se expulsan.

• Opsoninas: moléculas que se fijan a las paredes bacterianas señalándolas para su fagocitosis.

Barreras secundariasBarreras secundarias

• MONOCITOS: leucocitos de núcleo grande y granulación citoplasmática fina.• MACRÓFAGOS: células grandes con gran capacidad fagocítica.• NEUTRÓFILOS: leucocitos más pequeños y con núcleo lobulado.



– REACCIÓN INFLAMATORIA.• Las células de tejidos infectados liberan histamina o serotonina que:

– Atraen a células fagocíticas (monocitos, macrófagos y neutrófilos).– Son vasodilatadores.

• Inflamación (edema): porque los fagocitos pasan de los capilares al espacio intersticial para fagocitar a las bacterias invasoras.

• Enrojecimiento (eritema): debido al aumento de flujo sanguíneo en la zona.• Calor local y dolor. mezcla de suero, bacterias muertas, glóbulos blancos

muertos y células dañadas.

– SISTEMA DE COMPLEMENTO.• Conjunto de 20 proteínas que se activan y provocan una potente acción

inmune.


3 – Barreras específicas: el sistema inmunitario.

• Es el TERCER NIVEL frente a procesos infecciosos.• Es específico (a diferencia del resto de niveles).

• ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA INMUNE:– El sistema inmune está formado por:

• ELEMENTOS CELULARES: linfocitos → anticuerpos (moléculas solubles).• SISTEMAS DE DIFUSIÓN Y TRANSPORTE: aparato circulatorio y linfático.

• ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS → maduración de linfocitos.– MÉDULA ÓSEA:

• Se originan las células madre precursores de todos los linfocitos.• Si maduran aquí → Linfocitos B.• Si migran al timo → Linfocitos T.



– TIMO:• Se encuentra debajo del esternón.• Las células de la médula ósea que migran a él se transforman en Linfocitos T.• Sufre involución, atrofiándose en la edad adulta.



• ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS → acumulación de linfocitos.

- BAZO:• Adosado al diafragma debajo del pulmón izquierdo.• Acumula linfocitos T y B.• Destruye células sanguíneas defectuosas.

- GANGLIOS LINFÁTICOS:• Pequeñas masas de tejido linfoide abundantes en zonas de pliegues como axilas, ingles o cuello.• Filtran y depuran la linfa.• Su inflamación evidencia una infección microbiana con respuesta inmune.

- ESTRUCTURAS LINFOEPITELIALES:• Masas difusas de tejido linfoide que aparecen en el aparato digestivo (amígdalas, paredes faríngeas, istmo de las fauces, placas de Peyer, apéndice)



• LINFOCITOS:– 30% de todos los leucocitos.

– Con gran núcleo rodeado por citoplasma escaso y sin gránulos.

– Linfocitos B:

• Se originan y maduran en la médula ósea.

• Responsables de la respuesta inmune humoral.

(reconocen antígenos y producen anticuerpos que los neutralizan).

– Linfocitos T:

• Se originan en la médula ósea; maduran en el timo.

• Responsables de la respuesta inmune celular (no producen anticuerpos).

• Linfocitos T citotóxicos:– Destruyen células eucariotas extrañas (tumorales) o infectadas por virus.– Llevan la glucoproteína CD8 en su membrana.

• Linfocitos T colaboradores o helper:– Activan a los linfocitos B para que produzcan anticuerpos.– Aumentan la capacidad de fagocitosis de los macrófagos.– Producen interleucinas que activan y hacen proliferar a los linf. T citotóxicos.– Llevan la glucoproteína CD4 en su membrana.

• Linfocitos T supresores:– Inhiben la respuesta inmune celular y humoral.


4 – Los antígenos.

• Sustancias (proteínas, polisacáridos, lípidos) ajenas al organismo con capacidad antigénica, capaces de desencadenar una respuesta inmune.

Capacidad antigénica = desencadenan la formación de anticuerpos• La capacidad antigénica se debe a una parte de estas moléculas → determinantes

antigénico o EPÍTOPO.– Antígenos Univalentes: con 1 epítopo → sólo se pueden unir a 1 anticuerpo.

– Antígenos Polivalentes: +1 epítopo → pueden unirse a varios anticuerpos.


4 – Los antígenos.

• CLASIFICACIÓN DE ANTÍGENOS:– Heteroantígenos: pertenecen a organismos de otra especie distinta a la humana.

(moléculas de cápsidas víricas, de paredes bacterianas, toxinas,…)

– Isoantígenos: antígenos de otros individuos de la misma especie.

(sistema sanguíneo AB0)– Autoantígenos: antígenos del propio organismo que se reconocen como

extrañas.

(células tumorales)


5 – Los anticuerpos.

• Moléculas producidas por los linf B ante la presencia de un Ag, y destinadas a unirse a él. Pueden:

– Permanecer adheridos a la membrana de los Linfocitos B.

– Ser liberados hacia la sangre.

• ESTRUCTURA:– Son proteínas globulares también llamadas inmunoglobulinas (Ig).

– Formadas por 4 cadenas de aminoácidos con forma de Y unidas por puentes di-S.

• 2 cadenas H (pesadas): ≈ 400 aas.

• 2 cadenas L (ligeras): ≈ 200 aas.



• ESTRUCTURA:– El TALLO:

• Formado por las cadenas H.

• Contiene COOH-terminales en su base.

– Las 2 RAMAS:

• Formadas por cadenas H y L.

• Finalizan con los grupos NH2-terminales.

– BISAGRA o zona de bifurcación:

• Con puentes di-S que dan plasticidad a la molécula.

• 1 REGIÓN CONSTANTE:– Tallo + ambas ramas.

• 2 REGIONES VARIABLES:– Son el sitio de unión al Ag (PARATOPO).



• TIPOS DE INMUNOGLOBULINAS:

Se diferencian en función de la estructura de las cadenas H.


• ESPECÍFICA

• REVERSIBLE

• SON FAGOCITADOS

6 – Reacción inmune: reacción antígeno – anticuerpo.

DETERMINANTE ANTIGÉNICO del Ag

(EPÍTOPO)

DETERMINANTE ANTIGÉNICO del Ag

(EPÍTOPO)

REGIÓN VARIABLE del Ac(PARATOPO)

REGIÓN VARIABLE del Ac(PARATOPO)

Van der WaalsInteracciones hidrofóbicas

Interacciones iónicas

Van der WaalsInteracciones hidrofóbicas

Interacciones iónicas


• TIPOS DE REACCIÓN Ag-Ac.

– En Ag polivalentes.

– Los Ac se unen a ellos formando complejos 3D.

– Dejan de ser solubles y precipitan.

– Formación de agregados celulares que sedimentan con facilidad.

– Eliminación de los efectos negativos del antígeno.

– Opsoninas que “marcan” antígenos para que los fagocitos los localicen mejor.


PRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN

AGLUTINACIÓNAGLUTINACIÓN

OPSONIZACIÓNOPSONIZACIÓN

NEUTRALIZACIÓNNEUTRALIZACIÓN


7 – El sistema del complemento.

• Conjunto de 20 proteínas plasmáticas que se sintetizan en el hígado.• Normalmente se encuentran inactivas.• FUNCIÓN: complementar y potenciar la acción de la respuesta inmune.


8 – La respuesta inmune.

Según el patógeno infecte por primera vez al individuo o en posteriores ocasiones, diferenciamos:

RESPUESTA INMUNE PRIMARIA: ante un primer contacto.• Se elimina el invasor con gran producción de IgM.• Se generan “células de memoria”.

RESPUESTA INMUNE SECUNDARIA o “memoria inmunológica”: Ocurre con posteriores encuentros con un mismo antígeno. Las células memoria reconocen el antígeno y proliferan rápidamente. Se genera IgG. Es una respuesta rápida y efectiva → el antígeno se elimina sin síntomas de enfermedad.

Según el patógeno infecte por primera vez al individuo o en posteriores ocasiones, diferenciamos:

RESPUESTA INMUNE PRIMARIA: ante un primer contacto.• Se elimina el invasor con gran producción de IgM.• Se generan “células de memoria”.

RESPUESTA INMUNE SECUNDARIA o “memoria inmunológica”: Ocurre con posteriores encuentros con un mismo antígeno. Las células memoria reconocen el antígeno y proliferan rápidamente. Se genera IgG. Es una respuesta rápida y efectiva → el antígeno se elimina sin síntomas de enfermedad.

Conjunto de procesos específicos que se desencadenan cuando un ANTÍGENO invade al

organismo.

RESPUESTA INMUNE HUMORAL

RESPUESTA INMUNE CELULAR

Fabricación de Anticuerpos Formación de Células


8 – La respuesta inmune.


9 – La respuesta inmune humoral.

• Respuesta inmune mediada por Anticuerpos (producidos por Linfocitos B).

• En humanos, la capacidad de los linfocitos de fabricar anticuerpos se encuentra en los cromosomas 2, 14 y 22.

• TEORÍA DE LA SELECCIÓN CLONAL:– “La llegada de un Ag al organismo estimula la proliferación de aquellos linfocitos

con Ac en su membrana para ese Ag” → CLON DE LINFOCITOS (Talmage, Lederberg, Burnet).

– El sistema inmune está formado por los clones de linfocitos que se adquieren a lo largo de la vida.

– Todos los linfocitos de un mismo clon han surgido de un antecesor común.


9 – La respuesta inmune humoral.


10 – La respuesta inmune celular.

• Respuesta inmune mediada por Linfocitos T y Macrófagos.

MECANISMOS DE LA RESPUESTA INMUNE CELULAR:

ANTÍGENO penetra en el organismo

MACRÓFAGOS lo detectan y fagocitan

LISOSOMAS del macrófagosintetizan enzimas que deshacen las proteínas del Ag

SUPERFICIE del macrófagolos péptidos digeridos del Ag se PRESENTAN gracias al…

MHC (Complejo Mayor de Histocompatibilidad)Proteínas encargadas de presentar los péptidos del Ag



• Conjunto de proteínas encargadas de presentar los péptidos del Ag en la superficie del macrófago.

• En función de la estructura de las proteínas:– MHC Clase I: presentan Ag ENDÓGENOS a los Linfocitos T Citotóxicos (CD8).

– MHC Clase II: presentan Ag EXÓGENOS a los Linfocitos T Colaboradores (CD4).

MHC (Complejo Mayor de Histocompatibilidad)Proteínas encargadas de presentar los péptidos del Ag



• Frente a patógenos intracelulares (Virus):

LT citotóxicos (TCD8) y MHCI.Los CTL o TCD8 reaccionan ante péptidos extraños situados en la superficie de cualquier célula. Suelen estar infectadas por virus o ser células cancerosas. Inducen la apoptosis.



• Frente a patógenos extracelulares:

los macrófagos activan a los LT colaboradores (TCD4) mediante MHCII



• LINFOCITOS T Citotóxicos (CD8):– Reconocen péptidos extraños (Ag endógenos) presentados por el MHC-I.

– Se fijan a la superficie de la célula presentadora (cualquiera) y liberan proteínas:

• Citotoxinas: degradan la membrana celular.

• Citocinas: impiden replicación de virus.

• Linfocinas: activa macrófagos.

• LINFOCITOS T Colaboradores (CD4):– Reconocen péptidos (Ag exógenos) presentados por el MHC-II.

– Se fijan a la superficie de la célula presentadora (macrófagos) y liberan Linfocinas que:

• Promueven a Linfocitos T Citotóxicos.

• Promueven a Linfocitos B → respuesta inmune humoral.

• LINFOCITOS T Supresores:– Detienen la respuesta inmune.

• CÉLULAS MEMORIA:– Continúan dividiéndose durante años esperando que el patógeno vuelva a invadir.

ACTUACIÓN DE CÉLULAS NK (Natural Killer)• Linfocitos no-B y no-T, no reconocen Ag ni originan memoria. Si producen Linfocinas.• Destruyen células cancerosas, infectadas por virus y de órganos transplantados.

ACTUACIÓN DE CÉLULAS NK (Natural Killer)• Linfocitos no-B y no-T, no reconocen Ag ni originan memoria. Si producen Linfocinas.• Destruyen células cancerosas, infectadas por virus y de órganos transplantados.

Actuación de los Linfocitos TActuación de los Linfocitos T

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