FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS BÁSICAS

ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BASICA

DOCUMENTOS

UNIDAD II

MECANISMOS EFECTORES DE LA RESPUESTA INMUNE

2007

2

CRITERIOS DE EVALUACION

PARA LAS PRESENTACIONES ESCRITAS Y ORALES

3

GRUPO No.

ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BÁSICA

FICHA DE EVALUACIÓN GRUPAL - PRESENTACION ESCRITA

Puntuación: 0 puntos significa que no cumple con el criterio; 1 punto significa que cumple en forma deficiente; 2 puntos significan que cumple en forma regular; 3 puntos significan que cumple adecuadamente; 4 puntos significan que cumple con excelencia.

SESIÓN

CRITERIOS DE EVALUACIÓN PUNTAJE

COMPETENCIAS ACTITUDINALES

Realizan y entregan su trabajo con pulcritud y orden

Consulta fuentes de información actualizada y on line

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MP

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EN

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IME

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Utiliza gráficos, figuras, tablas, esquemas, mapas conceptuales u otros.

Muestra capacidad de análisis/síntesis

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TU

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Identificando la idea principal y fundamenta su respuesta

BALANCE ACADÉMICO DE LA SESIÓN

OBSERVACIONES

Profesor responsable

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DOCUMENTOS

UNIDAD II

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ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BÁSICA 2007 Facultad de Medicina de la Universidad de San Martín de Porres.

Documento Nº 6

Unidad II: Mecanismos efectores de la respuesta inmune Sesión teórica: Mecanismos efectores de la inmunidad celular. Contenido: Introducción. Inmunidad Mediada por Células. Fases de activación de la inmunidad mediada por células: Inducción de linfocitos T efectores: Reconocimiento del antígeno, proliferación, diferenciación; Migración de LT efectores a sitios del antígeno y Acción Efectora de LT efectores. Mecanismos efectores de la inmunidad mediada por células: Activación de macrófagos por LTH1 y eliminación de células infectadas por LTC. Redacción: Prof. Miguel Marzal M. Profesor responsable de la sesión: Prof. Miguel Marzal M. Objetivo de la Sesión: Identificar y describir los principales mecanismos efectores de la inmunidad mediada por células, analizando los principales componentes celulares y moleculares que participan durante la activación y desarrollo de estos mecanismos, a fin de reconocer su importancia durante la inmunidad adaptativa. I. Introducción. 1. Los principales mecanismos efectores de la respuesta inmune pueden ser clasificados en

dos tipos: Inmunidad mediada por células o inmunidad humoral. 2. La inmunidad mediada por células es también conocida como inmunidad celular o C M I

(del inglés “cell mediated immunity”), y da lugar a la respuesta inmune celular. 3. La inmunidad humoral es también conocida como inmunidad mediada por anticuerpos, y

da lugar a la respuesta inmune humoral. 4. La acción efectora de la inmunidad mediada por células es dirigida y llevada a cabo por

linfocitos T colaboradores (LT CD4+) de respuesta TH1 (LTH1) y por linfocitos T citotóxicos (LT CD8+), mientras que la inmunidad humoral es dirigida por linfocitos T colaboradores de respuesta TH2 (LTH2) pero llevada a cabo por los anticuerpos.

5. La principal función de la inmunidad mediada por células es la eliminación de microbios patógenos intracelulares, mientras que la inmunidad mediada por anticuerpos es útil para la eliminación de patógenos extracelulares.

II. Inmunidad Mediada por Células – CMI 1. Los linfocitos T efectores de la inmunidad mediada por células eliminan a los patógenos

intracelulares mediante dos mecanismos: 1.1. Activación de macrófagos infectados. Aquí, los linfocitos T colaboradores TH1

reconocen péptidos antigénicos asociados a moléculas MHC II en la superficie de macrófagos infectados y luego mediante la secreción de citocinas favorecen la mayor activación del proceso de fagocitosis. Este tipo de respuesta efectora es útil para el control de patógenos intracelulares como Mycobacterium, Leishmania o Pneumocystis que se encuentran en el fagolisosoma del macrófago.

1.2. Eliminación de células infectadas. Aquí, los linfocitos T citotóxicos reconocen péptidos antigénicos asociados a moléculas MHC I en la superficie de células infectadas y luego mediante la secreción y expresión de ciertas enzimas y otras proteínas específicas inician la apoptosis de la célula blanco. Este tipo de respuesta efectora es útil para el control de virus intracelulares que se encuentran en el citosol de las células infectadas.

2. La inmunidad mediada por células se inicia en los órganos linfoides periféricos,

principalmente el los ganglios, después de la presentación del antígeno por APCs.

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III. Fases de Activación de la Inmunidad Mediada por Células 1. PRIMERA FASE: Activación de los linfocitos T efectores, la cual consta de 3 etapas: 1.1. Reconocimiento del antígeno. 1.1.1. Esta dado por la señal 1, señal 2 y señal 3. (Revisar el documento Nº 4: Linfocitos T y

Citocinas: Reconocimiento del antígeno y activación de la inmunidad adaptativa). 1.1.2. En la primera señal, los LT reconocen al antígeno a través de su Complejo de

Reconocimiento del antígeno, conformado por las moléculas TCR, CD4 (o CD8), y CD3.

1.1.3. La segunda señal está dada por moléculas co-estimuladoras que ayudan a la activación eficaz del antígeno por parte del linfocito T. La señal 1 induce al LT virgen a la expresión de moléculas CD40L (CD40 Ligando) que se unen a las moléculas CD40 de la APC activada. Esto aumenta la expresión de B7 y producción de IL-12 en las APC activadas. Luego estas moléculas B7-1 (CD80) y/o B7-2 (CD86) de la APC activada se unirán a las moléculas CD28 del LT activado.

1.1.4. La molécula co-estimuladora CD28 del LT induce señales necesarias que aumentan la respuesta de LT frente al antígeno, incluyendo mayor sobrevivencia, producción del citocinas como IL-2 y diferenciación de LT vírgenes en LT efectores y LT de memoria. Otras moléculas denominadas “Moléculas Accesorias” son importantes para la adecuada activación del LT, como por ejemplo la molécula de adhesión LFA-1 (ó CD11a ó CD18) del LT que interactúa con la molécula ICAM-1 (ó CD54) de la APC.

1.1.5. La tercera señal está dada por citocinas que inducen a la expresión de moléculas accesorias de adhesión.

1.2. Proliferación. La secreción de IL-12 por la APC durante la presentación del antígeno,

estimula en el linfocito T virgen recién activado a la secreción de IL-2, la cual funciona como un factor de crecimiento o de activación clonal para el LT. La IL-2 funciona como una citocina autocrina aumentando la mayor expresión de IL-2R (receptores de IL-2) en la membrana del LT, permitiendo que el LT se active a si mismo e inicie la proliferación.

1.3. Diferenciación. La unión de CD28 del LT y B7 de la APC inician las señales intracelulares,

que junto con el patrón de citocinas del microambiente celular, contribuyen a la diferenciación de LT vírgenes en LT efectores o LT de memoria, las cuales pueden ser células colaboradoras LTH1/ LTH2 o células citotóxicas LTC.

1 2

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2. SEGUNDA FASE: Migración de LT efectores a sitios de antígeno. 2.1. Una vez activados y diferenciados los linfocitos efectores y de memoria pueden migrar

desde los órganos periféricos (como el ganglio linfático) secundarios hacia los sitios de inflamación o infección, es decir donde se encuentra el antígeno o las células infectadas, a fin de contribuir con la eliminación de patógenos o células infectadas.

2.2. Para esto los linfocitos abandonan los ganglios, luego alcanzan los vasos sanguíneos o

linfáticos, y finalmente se extravasan justo en los sitios de infección o inflamación. 2.3. A este evento es conocido como Migración o Quimiotaxis de Leucocitos o

Reclutamiento de Leucocitos a sitios de infección, y es llevado por incremento de la expresión de moléculas de adhesión tanto en la membrana de los linfocitos efectores activados como en el endotelio de los vasos cercanos a sitio de infección.

2.4. El incremento de la expresión de moléculas de adhesión es inducido por citocinas y

quimiocinas durante la infección. Por ejemplo: Las citocinas TNF e IL-1 producidas por macrófagos infectados en sitios de infección, pueden inducir la expresión de moléculas de adhesión en el endotelio vascular.

2.5. Solo los linfocitos T efectores y de memoria pueden migrar a través del endotelio; pero no

los linfocitos vírgenes. 2.6. Los linfocitos T efectores activados y de memoria que abandonan el ganglio, expresan en

su membrana altas concentraciones de moléculas de adhesión. Las moléculas de adhesión llamadas Ligandos para E-selectina y P-selectina (E-selectina Ligando P-selectina Ligando respectivamente) presentes en los LT efectores se unen a las moléculas E-selectina y P-selectina presentes en la membrana del endotelio vascular activado. Las moléculas LFA-1 o VLA-4, conocidas como Integrinas, presentes en la membrana de linfocitos T efectores se unen a sus ligandos ICAM-1 o VCAM-1 presentes en la membrana del endotelio vascular activado.

2.7. Los linfocitos efectores circulantes en los vasos, empiezan ha hacer contacto con las

moléculas de adhesión de los vasos por un proceso llamado Rodamiento o “Rolling”. Después del primer contacto intermolecular, aumenta la afinidad entre las moléculas de adhesión de ambas células, y los LT efectores dejan de rodar y se preparan para extravasarse.

2.8. Este proceso de rodamiento y extravasación es ayudado por quimiocinas, que son

citocinas quimioatrayentes liberadas por los macrófagos y células endoteliales activadas desde los sitios periféricos de inflamación. Estas quimiocinas penetran al espacio intravascular y se unen a los glicosaminoglicanos de la membrana del endotelio vascular, y desde allí hacen contacto con los receptores para quimiocinas presentes en los LT efectores circulantes. Por ejemplo: Los linfocitos efectores TH1 presentan receptores CCR5 y CXCR3 para quimiocinas IP-10, iTAC, Mipl y RANTES; mientras que linfocitos TH2 presentan receptores CCR4 y CCR8 para quimiocinas de células endoteliales.

2.9. Con respecto a las moléculas de adhesión, estas son generalmente de tipo proteinas o

prtoetínas asociadas a carbohidratos. Existen 2 familias de estas proteínas expresadas por linfocitos T: Las Integrinas como por ejemplo LFA-1 (del ingles “Leukocyte Funtion-Associated Antigen -1”) y VLA-4 (del inglés “Very Late Activation Antigen”). Y las Selectinas, como la E-selectina (selectina de endotelio), P-selectina (selectina de plaquetas) y L-selectinas (Selectina de leucocito).

2.10. En el cuadro Nº 1 se muestra las familias de moléculas de adhesión expresados por LT

y la familia de moléculas receptoras o ligandos para estas moléculas.

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CUADRO Nº 1. MOLECULAS DE ADHESION

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3. TERCERA FASE: Retención y activación de LT efectores en sitios de antígeno.

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3.1. Una vez que los linfocitos efectores se han extravasado hacia los sitios periféricos de infección o inflamación, estos deben quedar retenidos en estos sitios para asegurar su encuentro con el antígeno.

3.2. La expresión de varias moléculas de adhesión son las respònsables de retención de LT efectores y de memoria en sitios de inflamación. Después que los linfocitos T efectores entran en contacto con las células APC, la señal 1 de la presentación del antígeno aumentan la afinidad de varias integrinas, como la unión de LFA-1 con su ligando ICAM-1, aumenta la expresión y unión de las moléculas VLA-4 y VLA-4 con su ligando fibronectina de la matriz extracelular, y aumenta la unión de CD44 con su ligando hialuronato de matriz extracelular.

IV. Mecanismos efectores de la Inmunidad Mediada por Células 1. La respuesta inmune contra agentes intracelulares esta dirigida por linfocitos colaboradores

TH1, los cuales pueden: 1.1. Activar macrófagos para eliminar microbios intracelulares fagocitados. 1.2. Eliminar células cronicamente infectadas liberando a los germenes para que sean

destruidas por otras células fagociticas. 1.3. Inducir la proliferación de linfocitos T efectores. 1.4. Inducir la diferenciación de macrófagos en la médula ósea. 1.5. Activar el endotelio vascular para la extravasación de macrófagos a sitios de antígenos. 1.6. Producen acumulación de macrófagos en sitios de infección.

2. Los linfocitos T efectores son linfocitos TH1, linfocitos TH2 y linfocitos LTC. 3. En la inmunidad mediada por células existen dos mecanismos efectores principales: 3.1. Activación de macrófagos por linfocitos TH1 para eliminar patógenos fagocitados: 3.1.1. Los LTH1 favorecen la activación de macrófagos incrementando la fagocitosis contra

patógenos fagocitados. 3.1.2. La activación del macrófago por LTH1 requiere de 3 señales importantes:

Reconocimiento del complejo MHC II – antígeno del macrófago por el TCR del LT; Unión del CD40L del LT efector y la molécula CD40 del macrófago; y unión del IFN-γ producido por el LT efector con el receptor de IFN-γ (IFN-γR ) del macrófago.

3.1.3. La señal 1 del reconocimiento del antígeno por el LT efector en el macrófago, inicia la liberación de IL-2 y la sobrexpresión de IL-2R, lo cual inicia la señalización intracelular con la participación de proteínas STAT y JAK para la producción de IFN-γ por el linfocito.

3.1.4. La unión del IFN-γ con el IFN-γR, inicia señales intracelulares en el macrófago con participación de proteínas STAT y JAK para la producción de radicales de oxígeno, nitrógeno, enzimas y citocinas (como TNF) en el macrófago.

3.1.5. La presencia persistente de microorganismo intracelulares en los sitios de inflamación sin que puedan ser contenidos eficientemente por la respuesta inmune, activan mayor numero de linfocitos T de memoria, que sumado a la gran cantidad de IFN-γ y TNF-α en el microambiente celular, activan mayor número de macrófagos que forman un granuloma para contener a los microbios intracelulares.

3.2. Eliminación de células infectadas por linfocitos LTC: 3.2.1. La activación efectiva de LTC efectores dependen de la colaboración de LT CD4+ TH1

y del reconocimiento del antígeno asociado a MHC I, durante la presentación del antígeno.

3.2.2. La acción efectora del LTC para eliminar células infectadas también depende del reconocimiento del antígeno asociado a MHC I y la colaboración de LTH1, particularmente con la secreción de citocinas IL-2 e IFN-γ.

3.2.3. Los LTC inducen a apoptosis en las células blanco infectadas, mediante dos mecanismos de ataque: o Liberando proteínas citotóxicas o citolíticas: Perforina y Granzima B. La perforina

se polimeriza en la membrana de la célula blanco para formar un poro; mientras que la serinproteasa Granzima B que entra por estos poros activa a la apoptosis en el citoplasma induciendo la fragmentación del ADN celular.

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o Mediante la unión de la proteína de membrana Fas-L (Fas Ligando) del LTC con la proteína Fas de la célula blanco.

3.2.4. Las interacciones iniciales de los LTC con sus células blanco están mediadas por moléculas de adhesión no específicas: LFA-1 (en el LTC) e ICAM-1 (en la célula blanco).

3.2.5. Los LTC matan células blanco que llevan antígenos específicos, pero no atacan a células vecinas no infectadas.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE – SESIÓN 6 Investigue y responda las siguientes interrogantes consultando diferentes fuentes de información biomédica. Usted esta obligado a colocar en cada pregunta la fuente bibliográfica usada. Además de un informe escrito usted debe elaborar una presentación oral en Power point.

1. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente las fases de activación de la inmunidad mediada por células.

2. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente la activación de macrófagos por LTH1.

3. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente la eliminación de células infectadas por LTC.

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ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BÁSICA 2007 Facultad de Medicina de la Universidad de San Martín de Porres

Documento Nº 7

Unidad II: Mecanismos efectores de la respuesta inmune Sesión teórica: Mecanismos efectores de la inmunidad humoral. Contenido: Introducción. Inmunidad humoral. Regulación de la respuesta inmunitaria humoral. Neutralización de microorganismos y toxinas. Opsonización y fagocitosis. Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). La vía clásica del complemento: componentes moleculares, activación, regulación y función. Redacción: Prof. Adriana Paredes A. Profesor responsable de la sesión: Prof. Adriana Paredes A. Objetivo de la Sesión: Identificar y describir los principales mecanismos efectores de la inmunidad humoral, analizando su participación en la respuesta frente a patógenos, a fin de reconocer su importancia en el control de enfermedades infecciosas durante la inmunidad adaptativa. Describir los principales mecanismos efectores de la Inmunidad Humoral utilizando modelos de respuesta frente a patógenos a fin de apreciar su rol en el control de enfermedades infecciosas. I. Introducción. 1. La Inmunidad humoral se conoce también como Inmunidad mediada por anticuerpos, y

da lugar a la Respuesta humoral, ya que en este tipo de respuesta, los anticuerpos o inmunoglobulinas constituyen las principales moléculas efectoras en el control de las infecciones.

2. La inmunidad humoral es dirigida por los linfocitos T colaboradores, especialmente por los de respuesta TH2 (LTH2), pero es llevada a cabo por los anticuerpos.

3. Durante una infección, los individuos inmunocompetentes desarrollan mecanismos específicos de inmunidad adquirida, a nivel humoral (anticuerpos) y a nivel celular, dirigidos contra distintos constituyentes del agente infectante.

4. Ambos mecanismos de la respuesta inmune están interrelacionados, se pueden producir a nivel local, asociado a mucosas, y a nivel sistémico, y son esenciales para controlar la infección e inducir resistencia duradera frente a las re-infecciones.

5. La Inmunidad humoral tiene como función la defensa contra los microorganismos patógenos extracelulares como bacterias y hongos, así como contra las toxinas microbianas. En infecciones virales, los virus que destruyen las células para salir al medio extracelular son fundamentalmente controlados por la respuesta humoral

II. Inmunidad Humoral 1. Los anticuerpos son moléculas producidas por los linfocitos B al ser activados a través del

reconocimiento de antígenos específicos y por señales accesorias por parte de los linfocitos T cooperadores.

2. La activación de los linfocitos B ocurre en los órganos linfoides periféricos o secundarios principalmente. Una vez activados, los linfocitos B proliferan y un porcentaje de estas ellos se transforman en células plasmáticas, las cuales son la principal fuente de anticuerpos durante una respuesta inmune.

3. Luego de ser secretados, los anticuerpos entran al torrente circulatorio, difunden hacia los tejidos extra vasculares o pasan a las secreciones mucosas para interactuar con los antígenos. Por lo tanto, aunque el reconocimiento inicial de los antígenos ocurre en sitios precisos, la fase efectora de la inmunidad humoral es sistémica.

4. Algunas de las células productoras de anticuerpos, pueden migrar hacia la médula ósea y permanecer allí, produciendo anticuerpos durante mucho tiempo dando lugar a uno de los tipos de células de memoria.

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5. Otras células B que reconocieron el antígeno y fueron activadas, pero que no se diferenciaron a células plasmáticas, proliferan en centros germinales formando otro tipo de células B de memoria, estas células pueden permanecer en los ganglios linfáticos o migrar a través del organismo para ubicarse en otros órganos linfoides.

6. Cuando un antígeno o microorganismo ingresa por segunda vez al individuo, las células de memoria se activaran en forma inmediata para proveer una respuesta mucha mayor de anticuerpos, más efectiva y que proteja durante un tiempo más prolongado.

7. En este sentido podemos decir que cuando el sistema inmunitario entra en contacto por primera vez con un microorganismo o antígeno, sea en forma natural o inducida por la vacunación y desarrolla una respuesta específica, hablamos de Respuesta Primaria y cuando se produce un nuevo encuentro con el mismo antígeno (segunda vez u otras más), activando las células de memoria, entonces hablamos de Respuesta Secundaria, cada una de estas respuestas con características bien definidas.

8. Las características de la Respuesta Primaria y Secundaria en la respuesta inmune humoral, se indican en el siguiente cuadro:

CARACTERÍSTICA R. PRIMARIA R. SECUNDARIA

Tiempo de respuesta 5 – 10 días 1 – 3 días

Magnitud de la respuesta + ++++

Isotipo de Anticuerpos IgM > IgG IgG IgA, IgE

Afinidad de Anticuerpos baja alta

Inducción cualquier inmunógeno sólo proteínas

Dosis para inmunización altas (con adyuvantes) Baja (sin adyuvantes)

9. Como se mencionó en el documento 5 la molécula básica de un anticuerpo está constituida por dos cadenas pesadas idénticas entre sí y por dos cadenas livianas, también idénticas entre sí; cada una de estas cadenas posee una región variable y una región constante.

10. Cada molécula de anticuerpo tiene dos regiones variables o de unión al antígeno, cada una de ellas formada por la interacción entre la porción variable de las cadenas pesadas y liviana, a esta fracción en virtud de su capacidad de unirse al antígeno también se le denomina Fab (del inglés antigen binding fraction).

11. Cada molécula de anticuerpo tiene una región constante formada por la interacción entre las cadenas pesadas, a esta fracción en virtud de su capacidad de ser cristalizable se le denomina Fc (del inglés criatalizable fraction).

12. Muchas de las funciones efectoras de los anticuerpos son desarrolladas a través de la región constante de la molécula de inmunoglobulina o fracción Fc y están en relación con el isotipo de la cadena pesada.

13. Debido a las diferencias existentes entre las regiones constantes de los diferentes isotipos de inmunoglobulinas, estas cumplen funciones efectoras distintas.

14. Por ejemplo, algunas subclases de IgG tienen la capacidad de unirse a receptores Fc y promueven la fagocitosis de partículas recubiertas con anticuerpos; la IgM y algunas subclases de IgG pueden activar el complemento; por su parte, la IgE se une a receptores Fc específicos presentes en los mastocitos y eosinófilos y desencadena la activación de estas células.

15. Por lo tanto dependiendo del tipo de inmunoglobulina que se produzca durante una respuesta inmune se podrán desencadenar distintos mecanismos efectores en respuesta a un antígeno determinado.

16. Los principales mecanismos efectores por los cuales, los anticuerpos protegen al huésped de la infecciónson: la neutralización, la opsonización y fagocitosis, la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) y la activación de la vía clásica del complemento.

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III. Neutralización 1. Es el proceso a través del cual los anticuerpos, al unirse de manera específica a los

microorganismos o toxinas bacterianas, bloquean la unión a sus receptores celulares. 2. Esto permite inhibir o neutralizar la capacidad infecciosa de los microorganismos y la

actividad tóxica de los productos microbianos. 3. La neutralización es la única función de los anticuerpos que es mediada en su totalidad por

la unión al antígeno y no requiere de la región constante. 4. Sin embargo, este complejo inmune es eliminado gracias a la unión a los receptores Fc

localizados en células de limpieza. 5. La mayoría de los microorganismos intracelulares ingresan a las células hospederas

utilizando receptores específicos presentes en la superficie de estas células. Los anticuerpos neutralizantes pueden inhibir la infección por unión y bloqueo de los receptores o por la inducción de cambios estructurales en los mismos.

5.1 Cuando los anticuerpos se unen a estructuras del microorganismo necesarias para interactuar con los receptores celulares de la célula blanco, la neutralización puede ser por inhibición estérica.

5.2 Cuando los anticuerpos se unen a los microorganismos e inducen cambios en las moléculas de superficie que evitan la interacción con los receptores celulares, la neutralización puede ser por inhibición alostérica.

5.3 Cuando los anticuerpos se unen a las toxinas, como la toxina tetánica o la toxina diftérica, bloquean de forma estérica la unión de éstas a las células blanco y de esta manera evitan el daño tisular.

6. La neutralización puede ser mediada por cualquier anticuerpo específico, independientemente de su isotipo. Sin embargo, la mayor parte de los anticuerpos neutralizantes en circulación son del tipo IgG, mientras en las mucosas son principalmente del isotipo IgA.

7. Los anticuerpos neutralizantes más efectivos son aquellos que tienen una mayor afinidad por el antígeno; estos anticuerpos de alta afinidad se producen gracias a un proceso de maduración de la afinidad, el cual ocurre a medida que el antígeno estimula repetitivamente los linfocitos B (Respuesta de Memoria).

8. La neutralización constituye uno de los principales mecanismos efectores durante los procesos de vacunación. Por ejemplo, la vacunación repetida periódicamente con toxoides o proteínas de membrana induce una respuesta de anticuerpos cada vez más efectiva.

IV. Opsonización y fagocitosis 1. La fagocitosis es el proceso por el cual, las células fagocíticas ingieren microorganismos

con el propósito de destruirlos en su interior. 2. La superficie de las células fagocíticas presenta diversos tipos de receptores que le

permiten una interacción directa con moléculas de los microorganismos para desencadenar la fagocitosis, lo que constituye un mecanismo de inmunidad innata.

3. Sin embargo, la eficiencia de la fagocitosis puede aumentar significativamente cuando los microorganismos se encuentran recubiertos por otras moléculas que facilitan la interacción entre microorganismos y fagocitos.

4. A las moléculas que recubren el microorganismo y facilitan el proceso de la fagocitosis se le denomina opsoninas y al mecanismo por el cual lo desarrollan opsonización.

5. Los anticuerpos y la fracción C3b del complemento actúan como opsoninas. Al interactuar los anticuerpos con los microorganismos específicos a través de sus regiones variables o Fab, dejan expuesta su fracción Fc.

6. Las células fagocíticas que expresan en su membrana plasmática receptores para las porciones Fc de los anticuerpos y para la fracción C3b del complemento, pueden reconocer a las partículas opsonizadas y de esta forma facilitar el proceso de la fagocitosis, así como estimular su capacidad microbicida.

7. Los receptores para el Fc de los distintos isotipos de inmunoglobulinas se expresan en muchas poblaciones leucocitarias y cumplen papeles diversos en la respuesta inmune. De estos receptores, los más importantes para la fagocitosis son los receptores para la IgG conocidos como receptores FcγR (Fc gamma receptor).

8. En el siguiente cuadro se muestran los tipos de receptores FcγR y su distribución en los diferentes células fagocíticas:

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FcR Afinidad por Ig Distribución celular Función

FcγRI (CD64) alta Macrófagos, neutrófilos,

también eosinófilos Fagocitosis,

activación de fagocitos

FcγRIIA (CD32) baja Macrófagos, neutrófilos,

eosinófilos, plaquetas

Fagocitosis, activación celular

(ineficiente)

FcγRIIIB (CD16) baja Neutrófilos,

otras células Fagocitosis (ineficiente)

9. Además de inducir la fagocitosis, la unión de las partículas opsonizadas a los receptores

Fc, especialmente FcγIR, desencadena una serie de señales intracelulares, como la fosforilación de proteínas tirosin quinasas, que conducen a la activación de los fagocitos.

10. Esta activación desencadena la explosión respiratoria de las células fagocíticas, gracias a la activación de la NADPH oxidasa (oxidasa de los fagocitos), la cual cataliza la producción de especies reactivas del oxígeno importantes en el proceso de destrucción del microorganismo.

11. Cuando por su tamaño, el microorganismo, célula o parásito no puede ser ingerido, los fagocitos activados a través de los receptores Fc secretan enzimas hidrolíticas y especies reactivas de oxígeno al espacio extracelular donde pueden destruir el agente agresor, pero al mismo tiempo producen un daño tisular importante.

V. Citotoxicidad mediada por células y dependiente de anticuerpos (ADCC) 1. La ADCC es un proceso por el cual, las células NK y otros leucocitos se unen a células

recubiertas por anticuerpos (células opsonizadas) a través de sus receptores Fc para destruirlas, por mecanismos propios de cada tipo celular.

2. Las células NK expresan el receptor FcγIII (CD16), el cual tiene la capacidad de unirse a moléculas de IgG que se encuentran recubriendo células; de esta manera, la IgG facilita la lisis mediada por las células NK.

3. La interacción del FcγRIII con las células cubiertas con IgG activa la síntesis y secreción de citoquinas en las células NK, particularmente IFN-γ, y al mismo tiempo induce la degranulación de los gránulos preformados (perforinas y granzimas) hacia el sitio de la membrana plasmática que está en contacto con la célula blanco, lo cual conduce a la citotoxicidad de dicha célula.

4. Los eosinófilos realizan una forma especial de ADCC dirigida contra los helmintos. Estos parásitos son demasiado grandes para poder ser fagocitados y su tegumento es relativamente resistente a los productos microbicidas de los neutrófilos y macrófagos; sin embargo, pueden ser destruidos por la proteína básica presente en los gránulos de los eosinófilos.

5. El principal mecanismo para eliminar los helmintos consiste en la unión de IgE específica a los antígenos del parásito, y este complejo a la vez se une al receptor Fcε de alta afinidad (FcεRI) presente en la membrana de los eosinófilos. Esto, conduce a señales intracelulares que permiten la liberación del contenido de los gránulos sobre la superficie del parásito para provocar su destrucción.

6. En el siguiente cuadro se muestran los tipos de receptores FcR y su distribución en los diferentes tipos celulares:

FcR Afinidad por Ig Distribución celular Función

FcγRIIIA (CD16) baja Células NK ADCC

FcεRI alta Mastocitos, basófilos, eosinófilos

activación celular (degranulación),

ADCC

FcαR (CD89) baja Neutrófilos, eosinófilos,

monocitos Activación celular?

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VI. El Sistema del Complemento: La vía clásica 4. El sistema del complemento está constituido por más de 30 proteínas que se encuentran

en el plasma y en la superficie de muchas células, las cuales interactúan entre si y con otros componentes del sistema inmunitario en forma altamente regulada.

5. La activación del complemento implica la fragmentación (clivaje) secuencial de las proteínas (proteolisis), para generar enzimas con actividad proteolítica denominados zimógenos y dar lugar a una cascada de activación.

6. A los componentes del complemento se les designa con la letra C (de complemente), seguido de un número. Cuando estos componentes van además seguidos de una letra minúscula a o b, indican que han sufrido fragmentación por proteo lisis. La letra a se usa para designar al fragmento de menor tamaño (que es el que queda libre) y la letra b para designar al fragmento de mayor tamaño (que es el que forma parte del complejo de activación).

7. Existen tres vías para la activación de este sistema: la vía clásica, la vía alterna y la vía de las lectinas o de unión a manosa.

8. Estas vías difieren en el inicio de la activación, luego confluyen en un punto común que es la ruptura enzimática de la molécula C3 y finalmente comparten una vía común que conduce a la formación del complejo de ataque a la membrana; un complejo lipofílico de proteínas plasmáticas que abre poros en la superficie celular y lleva a la lisis de las células.

9. La vía clásica del complemento se activa por la unión del complejo C1 a la región Fc de los anticuerpos.

10. Los anticuerpos capaces de activar el complemento son: la IgG en su dominio CH2 y la IgM en su dominio CH3, únicamente cuando están unidos a un antígeno. La IgM es mas eficiente que la IgG en la activación del complemento, y dentro de las sub-clases de IgG, las mas eficientes son la IgG1 y la IgG3.

11. Para la activación del complemento es necesario el entrecruzamiento de por lo menos dos moléculas de anticuerpo. En el caso de la IgM, solo se requiere una molécula para su activación, puesto que se trata de un pentamero (5 moléculas unidas), pero en el caso de la IgG (monomera), es necesario la agregación de anticuerpos que se logra solo cuando están unidas a una superficie celular.

12. El componente C1, esta formado por 5 sub-unidades 1C1q, 2C1s y 2C1r. El componente C1q es el que se une a la región de unión del anticuerpo, activando a C1r que cliva y activa a C1s.

13. C1s cliva al componente C4 y da lugar al componente C4a que es liberado y C4b que se queda adherido a la superficie de reacción debido a interacciones químicas.

14. C4b se une al componente C2. Luego C2 es clivado por C1s dando lugar a dos componentes: C2a que es liberado y C2b que permanece unido al componente C4b, formando el complejo C4b2b, que constituye la convertasa de C3 de la Vía Clásica.

15. Esta convertasa tiene la capacidad de unirse y clivar al componente C3 dando lugar a los componentes C3a que es liberado y C3b que se une al complejo C4b2b3b para formar la convertasa de C5.

16. Ademas, este componente C3b es muy semejante químicamente al componente C4b y tiene la capacidad de unirse a la superficie microbiana, siendo capaz de contribuir a la amplificación de la activación de la vía alternativa.

17. La convertasa de C5 cliva al componente C5 y da lugar a un componente C5a que es liberado y dos cadenas C5b que permanecen unidas al complejo de membrana de la convertasa de C5.

18. A partir de este punto, el resto de los componentes C6, C7, C8 y C9 son proteínas sin actividad enzimática.

19. El componente C5b mantiene una conformación capaz de unirse al componente C6 y C7. 20. El componente C7 tiene la característica de ser hidrofóbico, lo que le permite anclarse a la

bicapa lipidica de la superficie celular microbiana y adquiere afinidad por el componente C8.

21. El componente C8 es un trimero formado por tres cadenas, una de ellas se une al complejo C5b,6,7, la otra se ancla en la bicapa lipídica dando estabilidad al complejo proteico y la otra sirve para la unión del último componente C9.

22. El componente C9 es una proteína del suero homologa a las perforinas del LT citotoxico o las células NK. Esta proteína polimeriza en el sitio de unión a la membrana formando poros, originando un desequilibrio osmótico y dando lugar a la lisis celular.

17

23. El complejo proteico formado por C5b, C6, C7, C8 y C9 conforma el MAC (complejo de ataque de membrana) y es el responsable de la formación de multiples poros en la superficie celular bacteriana.

24. La activación del complemento está regulada por una serie de proteínas que protegen las células del huésped de daño accidental. Estas proteínas actúan en diferentes estadios de la cascada del complemento, disociando complejos o catalizando la degradación enzimática de las proteínas del complemento unidas covalentemente.

25. En el siguiente cuadro se muestran las principales proteínas que participan en la regulación del sistema del complemento:

26. Muchos de los componentes del complemento van a cumplir diversas funciones,

particularmente los componentes C3a, C4a y C5a son importantes en promover la acumulación y activación de células inflamatorias y conforman las denominadas anfilotoxinas.

27. Fragmentos pequeños del complemento, especialmente C5a, pueden inducir respuestas inflamatorias locales: C5a es más activo que C3a y éste es más activo que C4a.

28. Causan respuestas inflamatorias locales, actúan directamente sobre los vasos sanguíneos locales, y además estimulan el aumento del flujo sanguíneo, el aumento en la unión de fagocitos a células endoteliales y el aumento en la permeabilidad vascular.

29. Ello conduce a la acumulación de fluido, proteínas y células en los tejidos locales. La acumulación de fluido aumenta el drenaje linfático, que lleva el antígeno a los ganglios linfáticos cercanos.

30. Los anticuerpos, complemento y células así reclutados participan en la eliminación del agente patógeno por incremento de la fagocitosis. Los fragmentos pequeños del complemento también aumentan directamente la actividad de los fagocitos. C5a también activa mastocitos cuyos mediadores inflamatorios contribuyen a la respuesta inflamatoria.

31. En el siguiente cuadro se muestra un resumen de las principales funciones de los componentes del sistema del complemento:

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Función Mecanismo

Defensa contra las infecciones • Opsonización • Quimiotaxis y activación de leucocitos • Lisis de bacterias y células

Unión covalente de fragmentos de C3 y C4 Anafilatoxinas (C3a, C4a, C5a) Complejo de ataque a la membrana (C5b-C9)

Eliminación de residuos • Limpieza de complejos inmunes de los tejidos • Limpieza de células apoptóticas

C1q; unión covalente de fragmentos de C3 y C4 C1q; unión covalente de fragmentos de C3 y C4

Interacción entre inmunidad innata y adaptativa • Potenciación de la respuesta de anticuerpos • Aumento de la memoria inmunológica

Unión de C3b y C4b a los complejos inmunes y a los antígenos; receptores para C3 en células B y en células dendríticas foliculares

32. De manera semejante a lo que ocurre con los anticuerpos, muchas de las funciones

efectoras de los componentes del complemento son desarrolladas por células que presentan receptores específicos para componentes del complemento.

33. Los receptores para componentes del complemento CR (del inglés complement receptor), se expresan en muchas poblaciones celulares y cumplen papeles diversos en la respuesta inmune.

34. Por ejemplo, CR1 en la superficie de los eritrocitos tiene un papel importante en la eliminación de inmunocomplejos de la circulación. Los inmunocomplejos se unen a CR1, que los transporta al hígado y al bazo donde son eliminados por macrófagos que expresan receptores Fc y receptores de componentes unidos del complemento.

35. En el siguiente cuadro se muestran los tipos de receptores CR y su distribución en las diferentes tipos celulares:

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36. En el siguiente cuadro se muestra un resumen de las funciones efectoras de los diferentes isotipos de anticuerpos, asi como su distribución.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE – SESIÓN 7 Investigue y responda las siguientes interrogantes consultando diferentes fuentes de información biomédica. Usted esta obligado a colocar en cada pregunta la fuente bibliográfica usada. Además de un informe escrito usted debe elaborar una presentación oral en Power point.

1. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente el mecanismo de neutralización

2. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente el mecanismo de opsonización y fagocitosis

3. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente el mecanismo de ADCC

4. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente la activación de la vía clásica del complemento

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ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BÁSICA 2007 Facultad de Medicina de la Universidad de San Martín de Porres

Documento Nº 8

Unidad II: Mecanismos efectores de la respuesta inmune Sesión teórica: Mecanismos efectores de la anatomía funcional del sistema inmune. Contenido: Introducción. Vías y mecanismos de circulación de linfocitos. Respuesta inmune en bazo, ganglio, piel y mucosas. Redacción: Prof. Miguel Marzal M. Profesor responsable de la sesión: Prof. Miguel Marzal M. Objetivo de la Sesión: Identificar y describir los principales mecanismos efectores de la anatomía estructural del sistema inmunitario, analizando la funcionalidad de los órganos y tejidos linfoides en la respuesta frente a patógenos, a fin de reconocer su importancia en el control de enfermedades infecciosas durante la inmunidad. I. Introducción. 1. Las células que forman el sistema inmune se organizan en tejidos y órganos linfoides,

estructuras que en su conjunto reciben el nombre genérico de sistema linfoide. Así el cuerpo esta diseñado anatómica y estructuralmente para producir, albergar, madurar, y activar a las células inmunológicas durante el estado de reposo y activación de la respuesta defensiva.

2. Los tejidos y órganos linfoides se pueden clasificar de dos maneras. De acuerdo a su funcionalidad pueden ser órganos linfoides primarios (o centrales) y secundarios (o periféricos), y desde un punto de vista anatómico funcional pueden ser encapsulados y difusos.

3. Los órganos primarios son los lugares de la linfopoyesis, es decir donde se generan y maduran las células linfoides e inmunocompetentes. En los órganos linfoides primarios es donde se produce la diferenciación de linfocitos T y B.

4. Los órganos y tejidos periféricos son los lugares de interacción entre las distintas células y tienen como misión proveer un ambiente favorable para que se desencadenen las respuestas inmunológicas. En los órganos linfoides secundarios se presentan los antígenos y se monta la respuesta inmune específica

5. Los principales órganos linfoides primarios de un adulto son la médula ósea y el timo. 6. Los principales órganos linfoides primarios de un adulto son los ganglios linfáticos, el bazo,

MALT (tejido linfoide asociado a mucosas), SALT (tejido linfoide asociado a la piel) y la médula ósea.

7. El MALT a su vez se compone del GALT (tejido linfoide asociado a mucosa gastrointestinal, apéndice y placas de Peyer), NALT (tejido linfoide asociado a amígdalas), BALT (tejido linfoide asociado a mucosa bronquial), UGALT (tejido linfoides asociado a mucosa urogenital).

II. Órganos linfoides centrales 1. Médula Ósea (MO) 1.1. La MO está formada por islotes de células hematopoyéticas situados en el interior de los

huesos. 1.2. Todas las células del sistema inmune se originan a partir de las células hematopoyéticas

primordiales pluripotentes (conocidas como células “stem cell”) de la MO, la cual posteriormente se diferencia en dos linajes: Mieloide y Linfoide, los culaes daran lugar a las células inmunológicas que conocemos. (FIGURA 1). Durante la edad fetal estas funciones

21

son realizadas por el hígado, que paulatinamente abandona esta actividad después del nacimiento, dejando este papel a la MO.

1.3. La MO en el adulto actúa como órgano de maduración de los linfocitos B. Mientras que en las aves, el equivalente funcional de la médula es la Bolsa de Fabricio.

1.4. La MO, también puede actuar como órgano linfoide secundario, debido a que puede albergar a los linfocitos B diferenciados en células plasmáticas durante la inmunidad adaptativa.

FIGURA 1: STEM CELL Y LINAJES CELULARES

1.5. La diferenciación de la Stem Cell hacia los dos linajes Mieloide y Linfoide, y posteriormente

a la diferenciación de las células inmunológicas que conocemos, dependen de los requerimientos del cuerpo en situaciones normales y de enfermedad, pero en ambos casos dependen de un determinado microambiente de citocinas en la MO que favorece tal diferenciación. Estas citocinas son por eso conocidas como “Citocinas Hematopoyéticas”. (FIGURA Nº 2).

2. Timo 2.1. Es un órgano plano y blando situado en la cavidad torácica, por encima del corazón. 2.2. Está formado por dos lóbulos rodeados por cápsula de tejido conjuntivo. A su vez, los

lóbulos están divididos en lobulillos separados entre sí por trabéculas de tejido conjuntivo. 2.3. Cada lobulillo tímico está relleno de células linfoides denominadas timocitos, dispuestos en

una corteza de gran densidad celular y una médula (interior) de menor densidad celular. 2.4. Desde la corteza hasta la médula existe un gradiente de diferenciación, de modo que en la

corteza se encuentran los timocitos más inmaduros, mientras que en la médula se localizan los timocitos en fases madurativas más avanzadas.

2.5. Tanto en la corteza como en la médula existe una red de células no linfoides que

constituyen el estroma tímico, y pueden ser de varios tipos celulares: 2.5.1. Tres tipos de células epiteliales:

• En la corteza más éxterna, las células nodriza epitelial • En la corteza, células corticales epiteliales • En la médula, células medulares epiteliales.

Reticulocito

Megacariocito

Eritrocito

Monocito

Macrófago Plaquetas

Granulocitos

Neutrófilo Basófilo Eosinófilo Célula B Célula T

Célula

mieloide

STEM

CELL

Célula linfoide

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2.5.2. Células dendríticas interdigitantes sobre todo en el límite cortico-medular. 2.5.3. Macrófagos, con una localización similar a las dendríticas.

FIGURA Nº 2: CITOCINAS HEMATOPOYETICAS

2.6. Estas células no linfoides del estroma van a participar en la educación de los timocitos

inmaduros que llegan al Timo. 2.7. Los precursores de los Linfocitos T (linfocitos pro T, inmaduros) llegan por vía arterial hasta

la corteza y a través de los capilares pasan a la médula. 2.8. Todas estas células no linfoides expresan en sus superficies moléculas MHC de tipo I y/o

II, y participan en la maduración y selección de los timocitos inmaduros hacia células T maduras.

2.9. En la médula tímica existen acúmulos concéntricos de células epiteliales denominados corpúsculos de Hassall, cuya función es hasta ahora desconocida, pero su número va aumentando con la edad, y algunos autores consideran que participan en la educación y selección tímica.

2.10. Los progenitores linfoides de los linfocitos, procedentes de la médula ósea, entran en el timo y comienzan a dividirse activamente en la corteza; sin embargo, allí mueren por apoptosis más del 95% de las células generadas, que son eliminadas por los macrófagos. Los sobrevivientes van emigrando hasta la médula, donde terminan de madurar, y luego abandonan el timo como células T vírgenes maduras (inmunocompetentes) a través de las vénulas postcapilares del timo.

2.11. Durante este proceso los timocitos interactúan con las células estromales provistas de MHC en sus membranas (primero con células nodrizas, luego células corticales epiteliales y finalmente con células dendríticas).

2.12. Es precisamente en este contacto con las células estromales, que se produce las dos

fases de selección tímica: • Selección positiva: Sólo sobreviven aquellos timocitos que hayan generado receptores

TCR capaces de reconocer moléculas MHC propias; los demás mueren por apoptosis. • Selección negativa: Mueren por apoptosis los timocitos que habiendo superado la

selección positiva resultan autorreactivos, es decir, mueren los timocitos que

Diferenciación a granulocitos

Progenitor comprometido

FMN Célula endotelial Fifroblastos

G-CSF (Granulocito)

Diferenciación a FMN Progenitor comprometido

FMN Célula endotelial Fifroblastos

M-CSF (Monocito)

Prolif y diferenc hacia todas las células Diferenc hacia Granulocitos y FMN Activación

-Progenitor inmaduro -Progenitor comprometido -FMN

LT y FMN Célula endotelial Fibroblastos

GM-CSF (Granulocito Macrófago)

Prolif y diferenc hacia todas las célulares (pe Mast, Bas)

Progenitor inmaduro Célula T IL-3

Proliferación y diferenciación de LB

Progenitor inmaduro Fibroblastos Cél estromal de MO

IL-7

Activación Célula madre pluripotencial

Cel estromal de MO Ligando c-kit

EFECTO CEL. DIANA FUENTE CITOCINA

*

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reconozcan moléculas del propio individuo (autoantígenos) presentadas por el MHC propio, o que tengan una afinidad demasiado alta hacia el MHC propio solo.

2.13. Así, sólo salen del Timo aquellos linfocitos T maduros autotolerantes (no reactivos a lo

propio) y capaces de reconocer antígenos (moléculas extrañas al propio individuo) asociadas al haplotipo propio del MHC.

2.14. El timo de los mamíferos va involucionando con la edad, a partir de la pubertad. En humanos, al nacer, el timo pesa 10-15 g, alcanza su máximo tamaño en la adolescencia con un peso aproximado de 40-70 g, pero luego a regresionando, de modo que en la vejez sólo pesa 3 g, aunque siempre queda un remanente de zona medular.

2.15. Por lo tanto, en la vida adulta, la producción de linfocitos T en el timo decae bastante, aunque siempre existe una actividad residual.

2.16. En los humanos existe una enfermedad genética conocida como síndrome de DiGeorge, que se caracteriza por la carencia de linfocitos T y la ausencia de respuesta inmune celular específica debido a que no se desarrolla el timo.

III. Órganos linfoides periféricos 1. Los órganos linfoides periféricos pueden agruparse de acuerdo a su anatomía estructural

en: Capsulados (Ganglio Linfático y Bazo), en No Capsulados (MALT y SALT), y en Acúmulos más o menos difusos, dispersos en todo el cuerpo.

2. Todos estos órganos están interconectados entre sí a través de de una red de vasos y venas permite que los linfocitos circulantes puedan encontrar el antígeno durante su viaje por el cuerpo justamente en estos órganos periféricos. Por eso a esta red se le conoce como Sistema Linfático.

3. El componente fluido de la sangre (llamado plasma) se extravasa desde los capilares a los tejidos, generando el líquido intersticial. Parte de éste retorna a la sangre a través de las membranas capilares, pero el resto, llamado linfa, fluye desde los tejidos conectivos a una red de finos capilares linfáticos abiertos, y de allí va pasando a vasos cada vez mayores (vasos linfáticos). Finalmente, la linfa llega al mayor vaso linfático, denominado conducto torácico, que descarga a circulación sanguínea a nivel de la subclavia izquierda (cerca del corazón). De este modo se cumple una de las funciones del sistema de vasos linfáticos: capturar fluido procedente de los tejidos y reingresarlo en la sangre, asegurando niveles estables de fluido en el sistema circulatorio.

4. El corazón no influye sobre la circulación de la linfa: ésta avanza en un solo sentido debido a los movimientos de los músculos del cuerpo y a la disposición unidireccional de las válvulas de los ganglios linfáticos.

5. La otra función del sistema linfático es capturar antígenos de los líquidos intersticiales de los tejidos y llevarlos a algunos de los órganos linfoides secundarios, donde quedarán retenidos para su interacción con las células del sistema inmune. El antígeno queda retenido en alguno de los ganglios interpuestos a lo largo del sistema de vasos, pero en el caso de que "pase de largo" entrará en circulación sanguínea y tendrá la oportunidad de ser captado por el bazo.(Por esta razón a los ganglios y al bazo se les califica como órganos linfoides secundarios sistémicos).

6. Aparte de estos órganos sistémicos existen folículos linfoides difusos. Son agregados de células linfoides rodeados de capilares linfáticos que drenan al folículo. Existen miles de tales folículos dispersos por casi todos los órganos y tejidos, siendo especialmente abundantes a lo largo del tracto gastrointestinal, bronquios, tracto respiratorio superior y tracto genital.

7. Pero como dijimos, el Ag puede entrar desde el líquido intersticial, pasando a los capilares linfáticos, y de ellos a los vasos linfáticos, por los que accede a algún ganglio linfático regional. Vamos, pues a describir este tipo de órgano linfoide secundario.

8. Ganglios linfáticos (GL): 8.1. Los GL filtran principalmente antígenos provenientes de piel y otros tejidos a través de la

linfa; pero también puede recolectar, en menor proporción, antígenos que viene de sangre.

24

8.2. Los GL están intercalados en la red de vasos linfáticos, frecuentemente en la confluencia de ramificaciones de vasos.

8.3. Hay grupos de GL especialmente abundantes y estratégicamente situados en: Cuello (ganglios cervicales), axilas (axilares), ingles (inguinales), mediastino, y cavidad abdominal.

8.4. Los GL drenan regiones superficiales (piel) y profundas del cuerpo (excepto el interior de la cavidad craneal).

8.5. Los GL son la primera estructura linfoide organizada que retiene a los antígeno procedentes de los espacios tisulares, sea solo o formando parte de inmunocomplejos, permitiendo que interaccione con los linfocitos y otras células que van a iniciar la respuesta inmune específica.

8.6. Los GL humanos suelen medir entre 2 y 10 mm de diámetro, y tienen forma de frejol (o judía), con una parte cóncava denominada hilio, a donde entra una arteria que se ramifica en arteriolas, y presenta vénulas postcapilares que se congregan en una vena que sale por el hilio.

8.7. La linfa llega al GL por los varios vasos linfáticos aferentes, y sale por un único linfático eferente a la altura del hilio.

8.8. Histológicamente distinguimos varias zonas dentro del ganglio: 8.8.1. Cápsula 8.8.2. Seno subcapsular, a donde van a parar los antígenos timo-independientes. 8.8.3. Corteza: Área rica en células B (con macrófagos). En ella se pueden distinguir:

• Folículos primarios, ricos en linfocitos B maduros en reposo • Folículos secundarios (que se forman a partir de los primarios tras la estimulación

antigénica), con su manto y su centro germinal. 8.8.4. Paracorteza: Área rica en células T (donde además se localizan células dendríticas

interdigitantes). 8.8.5. Médula: con células B, T, células plasmáticas y abundantes macrófagos.

FIGURA Nº 3. GANGLIO LINFATICO

8.9. El antígeno llega solo o transportado por células de Langerhans o similares. En la

paracorteza las células de Langerhans se convierten en células dendríticas interdigitantes, que procesan el Ag y lo presentan asociados a MHC-II a los linfocitos, iniciando la activación de las células TH, las cuales activan a algunas células B. Al cabo de 3 o 4 días, algunas células B se diferencian a células plasmáticas secretoras de IgM e IgG.

8.10. Pero la mayor parte de las células B en trance de activación (y algunas células T) emigran a la corteza, a los folículos primarios. Allí se producen interacciones entre células dendríticas foliculares, macrófagos, células TH y células B, de modo que el

25

folículo primario se activa y se convierte en un folículo secundario (activado), que se caracteriza por presentar su centro germinal.

8.11. En los folículos secundarios continúa la activación de las células B, que proliferan (centroblastos) y se diferencian en dos subclones: • Linfocitos B de memoria • Células plasmáticas secretoras de anticuerpos, las cuales posteriormente

emigrarán a la médula, permitiendo que grandes cantidades de Ac secretados salgan a la circulación linfática.

8.12. La linfa sale por el único linfático eferente, enriquecida en Ac y en linfocitos (aumento de 50 veces en el número de estas células).

8.13. Este incremento de linfocitos que salen no sólo se debe a la proliferación dentro del ganglio, sino también a la mayoría de linfocitos que habían entrado previamente al ganglio desde la sangre a través de las vénulas postcapilares de endotelio alto (HEV). Durante la estimulación antigénica la mayor entrada de linfocitos a través de las HEV hace que los ganglios se hinchen (a veces de modo ostensible, en algunas infecciones).

9. Bazo (B): 9.1. Es un órgano grande (150 g en humanos adultos), de forma ovoide, situado en el

cuadrante superior izquierdo del abdomen. 9.2. Está especializado en capturar antígenos transportados por la sangre (Por ejemplo en las

situaciones de infecciones sistémicas). 9.3. La arteria esplénica se ramifica en numerosas arteriolas, que descargan a los sinusoides

esplénicos; de allí arrancan las vénulas, que finalmente se unen en una sola vena esplénica que sale del órgano.

9.4. Posee una cápsula de tejido conectivo, de la que salen hacia el interior numerosas trabéculas que delimitan compartimentos. En cada compartimento se distinguen dos tipos principales de tejidos: la pulpa blanca y la pulpa roja.

9.5. La pulpa blanca está constituida por tejido linfoideo, repartido en:un tejido más denso alrededor de las arteriolas, llamado vaina o manguito linfoide periarteriolar (PALS), que constituye la zona T del bazo.

9.6. Por fuera del PALS, se encuentra una zona más difusa llamada zona marginal, rica en linfocitos B y con macrófagos. Aquí se encuentran folículos linfoides primarios y secundarios, parecidos a los vistos en el ganglio.

9.7. La pulpa roja es una red de sinusoides venosos que contienen macrófagos residentes especializados (macrófagos de los senos esplénicos), que se encargan de destruir eritrocitos y plaquetas viejos (proceso de hematocatéresis).

9.8. El bazo carece de vasos linfáticos. El Ag llega a través de la arteria esplénica, que entra al órgano por el hilio. La arteria se divide en arteriolas, que a su vez conducen a capilares, que se abren y vacían su contenido en la zona marginal de la pulpa blanca.

9.9. En ausencia de estímulo, la zona marginal posee folículos linfoides primarios, parecidos a los de los ganglios, ricos en células B vírgenes.

9.10. En la zona T del bazo (PALS), las células dendríticas interdigitantes captan y procesan el antígeno, presentándolo en sus MHC II a los TH en reposo, activándolos. A su vez, los TH activados activan a las células B. Las B activadas, junto con algunos linfoctitos T migran a la zona marginal, convirtiendo los folículos linfoides primarios en folículos secundarios, con sus centros germinales poblados de centroblastos en multiplicación.

9.11. El bazo recibe cada día más linfocitos que la suma de todos los de los ganglios linfáticos.

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FIGURA Nº 4. BAZO

10. Tejido Linfoide Asociado a Mucosas (MALT): 10.1. Filtra Ags que entran por mucosas (gastrointestinal, respiratoria, y genitourinaria). 10.2. Las mucosas de los tractos digestivo, respiratorio y urogenital suponen una enorme

superficie (unos 400 m2) y constituyen posibles sitios de entrada de numerosos patógenos.

10.3. Estos tejidos van desde acúmulos dispersos de linfocitos hasta estructuras organizadas, pero nunca rodeadas de cápsula. Por ello reciben el nombre de tejido linfoide asociado a mucosas (no capsulado): MALT.

10.4. Es importante conocer que las células plasmáticas de los tejidos MALT son más numerosas que la suma de las células plasmáticas de bazo, ganglios y médula ósea.

10.5. El MALT consiste en agregados de tejido linfoide no capsulado que se localizan en la lámina propia y áreas submucosas de los tractos gastrointestinal, respiratorio y genitourinario.

10.6. El MALT puede encontrarse como: 10.6.1. Acúmulos difusos de linfocitos: Son los más sencillos y simples, consta de células

plasmáticas y fagocitos, localizados en los pulmones y en la pared intestinal. 10.6.2. Folículos linfoides aislados:

• Amígdalas: Folículos linfoides que forman grupos más o menos densos. Pueden ser linguales (en la base de la lengua), palatinas (en la parte posterior de la boca) y faríngeas o adenoides. Constan de nódulos linfoides no capsulados, con linfocitos, macrófagos, granulocitos y mastocitos. Las células B se organizan en numerosos folículos, incluyendo secundarios con sus centros germinales. Poseen un papel defensivo frente a patógenos que entran por los epitelios nasales y orales.

• Placas de Peyer del íleo: Son de 30 a 40 nódulos no capsulados en esta parte del intestino delgado.

• Apéndice, en el inicio del intestino grueso.

10.7. Los tejidos MALT mejor estudiados son los asociados con el tracto gastrointestinal, en donde se encuentran células linfoides en tres partes:

10.7.1. En el mismo epitelio, encontramos a Linfocitos intraepiteliales, que en una buena proporción (incluso mayoritariamente) son fenotípicamente TCR-1 (γδ) y CD8+. Se trata de un tipo de linfocitos con poca diversidad antigénica, pero adaptados frente a ciertos patógenos que frecuentemente pueden intentar la entrada por este epitelio.

10.7.2. En la lámina propia de todo el intestino se localizan miles de folículos linfoides, donde encontramos linfocitos TH con TCR-2 (αβ), células B, células plasmáticas secretoras de sIgA (IgA secretoria) y macrófagos.

27

10.7.3. Más abajo, ya en la capa submucosa, encontramos las Placas de Peyer del intestino delgado, especie de nódulos, cada uno compuesto de unos 30 a 40 folículos linfoides.

10.8. En algunos de estos casos (tracto respiratorio, digestivo y urogenital) el epitelio respectivo está especializado en transportar antígenos desde la luz del conducto al tejido linfoide subyacente. Como ejemplo, veamos cómo funciona un acúmulo de este tipo ligado al intestino delgado:

10.8.1. En el intestino delgado, el Ag entra a través de unas células epiteliales especializadas, denominadas células M, que tienen una membrana muy invaginada (ribete en cepillo) hacia la luz intestinal y una concavidad (llamada bolsillo basolateral) que alberga varios linfocitos B, T y macrófagos. Estas células M se sitúan en los llamados sitios inductivos: cortas regiones de la membrana mucosa emplazadas sobre folículos linfoides.

10.8.2. Los Ag endocitados por la célula M son transportados al bolsillo basolateral. Como la célula M es rica en MHC-II, probablemente el Ag llega procesado al bolsillo, para ser presentado a alguno de los linfocitos TH.

10.8.3. Posteriormente se estimulan los linfocitos B del folículo subyacente al sitio inductivo. Algunos de estos linfocitos B sensibilizados viajan por la linfa, atraviesan los ganglios linfáticos mesentéricos, pasan por el conducto torácico a la sangre; desde la circulación sanguínea regresan por capilares a la lámina propia del intestino, donde se distribuyen de modo difuso pero extenso, y se diferencian a células plasmáticas especializadas en secretar sIgA, que atraviesa la capa de células epiteliales y recubre la zona apical que da a la luz intestinal. Allí, la sIgA puede interaccionar con el Ag que dio origen a la respuesta. El resto de los linfocitos B activados se diferencia in situ y las células plasmáticas liberan la IgA en la misma zona.

FIGURA Nº 5

11. Tejido Linfoide Asociado a Piel (SALT): 12. Filtra Ags que entran por piel. 13. Son cúmulos más o menos difusos, y dispersos en todo el cuerpo. 14. Constituyen una barrera inespecífica frente a los patógenos, y además desempeña un

papel como "órgano" del sistema inmune.

Linfocito

intraepitelial Macrófago

Célula

Plasmática

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15. En este tejido encontramos: 15.1. Células de Langerhans, que son un tipo de célula dendrítica, dispersa entre las

células epiteliales de la epidermis. Captan antígenos por endocitosis o fagocitosis, y tras ello emigran como célula "a vela" por los linfáticos, hasta que al llegar a la paracorteza de los ganglios regionales se diferencian en células dendríticas interdigitantes, con altos niveles de moléculas MHC II. Allí funcionan como potentes presentadoras de antígeno procesado a los linfocitos TH vírgenes, a los que activan.

15.2. Linfocitos intraepidérmicos (semejantes a los linfocitos intraepiteliales del MALT), son en buena proporción de tipo γδ, e igualmente especializados en determinados patógenos que pueden entrar por la piel.

15.3. Queratinocitos (la célula epitelial de la epidermis) pueden, llegado el caso, secretar citoquinas, con un papel en la inducción de una reacción inflamatoria local.

15.4. Dispersos en la dermis se pueden encontrar macrófagos y células B y T activadas o de memoria.

FIGURA Nº 6. SALT

IV. Recirculación linfocitaria 1. Existe un tráfico linfocitario entre tejidos, sistema linfático y sangre. 2. cada hora del 1 al 2% del "pool" de linfocitos recircula por el circuito. aumentando las

probabilidades de que las células específicas para cada Ag puedan entrar en contacto con éste en los órganos periféricos.

3. Cuando entra un antígeno, los linfocitos específicos "desaparecen" de circulación sanguínea antes de 24 horas: esto es lo que se llama "atrapamiento", porque estos linfocitos han sido reclutados a los órganos linfoides secundarios, donde hacen contacto con el Ag presentado y procesado por APC.

4. Al cabo de unas 80 horas, tras su proliferación, los linfocitos abandonan el órgano linfoide. En el caso de los linfocitos B, al llegar al tejido donde se produjo la entrada del Ag se diferencian a células plasmáticas productoras de Ac.

5. El endotelio vascular regula el paso a tejidos de moléculas y leucocitos. Para que éstos pasen desde la sangre al tejido inflamatorio o al órgano linfoide, deben de atravesar la línea de células endoteliales. Para ello deben adherirse a estas células y luego pasar entre ellas (un proceso llamado extravasación). Esto lo consiguen por medio de contactos específicos entre el leucocito y la célula endotelial, a través de moléculas de adhesión celular (CAM).

Queratinocitos

Linfocitos intraepidérmico

s

Células de Langerhans

Macrófagos perivasculares

LT perivasculares

Venula, hacia circulación

Vaso linfático, hacia el GL

regional

EPIDERMIS

DERMIS

MEMBRANA BASAL

MMM

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6. Durante la inflamación se producen factores que activan a las células endoteliales normales, para que produzcan selectinas E y P, y que inician la extravasación de granulocitos neutrófilos.

7. En cambio, los linfocitos en reposo tienen la capacidad de extravasarse desde circulación a ganglios y MALT a través de las vénulas de endotelio alto (HEV). Las células de este endotelio especial son cuboidales, pero de hecho no son más que producto de la diferenciación de células de endotelio normal de los órganos linfoides secundarios, ante citocinas producidas en respuesta a antígenos.

8. Las células del HEV poseen moléculas de adhesión celular de las citadas antes, pero además cuentan con diriginas vasculares (VA=vascular addressins). Son específicas de cada tejido linfoide y sirven para dirigir la extravasación de linfocitos de distintas subpoblaciones.

9. A su vez, los linfocitos en reposo reconocen las HEV por medio de sus receptores de alojamiento (homing). Ello hace que cada subpoblación de linfocitos se dirija a órganos linfoides secundarios concretos (p. ej. selectina-L).

10. Además, los linfocitos vírgenes expresan receptores Homing diferentes de los linfocitos de memoria y efectores.

11. Los linfocitos T activados van a parar preferentemente a los sitios inflamatorios de los tejidos (sitios terciarios): dejan de producir selectina-L, por lo que ya no tienden a pasar por el HEV. En cambio, aumentan sus niveles de receptores de unión a moléculas de superficie del endotelio inflamado. Por ejemplo, aumentan en su membrana la cantidad de integrina VLA-4, que al unirse al VCAM-1 endotelial colabora en la entrada al tejido inflamado (con el foco de infección).

FIGURA Nº 8 RECIRCULACION LINFOCITARIA

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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE – SESIÓN 8 Investigue y responda las siguientes interrogantes consultando diferentes fuentes de información biomédica. Usted esta obligado a colocar en cada pregunta la fuente bibliográfica usada. Además de un informe escrito usted debe elaborar una presentación oral en Power point.

1. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente ¿Cuales son los órganos y tejidos centrales y periféricos? Y explique porque reciben este nombre.

2. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente la estructura funcional del Ganglio Linfático

3. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente ¿Qué son los folículos primarios y secundarios?

4. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente ¿Cuál es la diferencia entre folículo linfoide, ganglio linfático y nódulo linfoide?

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ASIGNATURA DE INMUNOLOGÍA BÁSICA 2007 Facultad de Medicina de la Universidad de San Martín de Porres

Documento Nº 9

Unidad II: Mecanismos efectores de la respuesta inmune Sesión teórica: Inflamación Contenido: Mecanismos y fases de la inflamación aguda y crónica. Redacción: Prof. Miguel Marzal M Profesor responsable de la sesión: Prof. Miguel Marzal M. Objetivo de la Sesión: Identificar y describir los principales mecanismos de la inflamación aguda y crónica, analizando los principales componentes moleculares y celulares que participan, a fin de reconocer su importancia en el desarrollo de procesos inflamatorios.

I. Introducción

1. La inflamación esta formada por un conjunto de reacciones del sistema inmune innato en los tejidos vascularizados que tienen lugar frente a una agresión.

2. La agresión puede deberse a factores endógenos (necrosis tisular o rotura ósea) o factores exógenos como lesiones por agentes mecánicos (corte, etc), físicos (quemaduras), químicos (exposición a corrosivos), biológicos (infección por microorganismos) e inmunológicos (reacciones de hipersensibilidad).

3. Por lo general se trata de una respuesta protectora, cuya finalidad es restaurar los tejidos lesionados, aunque en algunos casos, como la hipersensibilidad, puede tener consecuencias nocivas de manera que provoca lesión en tejidos u órganos sanos.

4. En la respuesta inflamatoria participan: proteínas plasmáticas, células circulantes (neutrófilos, monocitos, eosinófilos, linfocitos, basófilos y plaquetas), vasos sanguíneos y constituyentes celulares (mastocitos y fibroblastos) y extracelulares del tejido conectivo.

5. Histológicamente se caracteriza por la presencia de edema e infiltración de leucocitos en los tejidos, debido a la activación de células y proteínas plasmáticas.

6. Clínicamente se caracteriza por la presencia de los cuatro signos cardinales de la inflamación: rubor (coloración roja), tumor (hinchazón), calor y dolor.

7. Según la duración del proceso inflamatorio puede clasificarse como: 7.1. Inflamación aguda, de duración corta (minutos, horas o unos pocos días) e 7.2. Inflamación crónica de duración prolongada (semanas, meses o incluso años).

II. Inflamación Aguda

1. La inflamación aguda es de duración relativamente corta, se inicia muy rápidamente tras la

agresión y se caracteriza por el exudado de fluidos plasmáticos y la migración de leucocitos predominantemente neutrófilos.

2. También se conoce como inflamación piogenica, pues trae como resultado el acúmulo de un fluido rico en proteínas, fibrina y leucocitos que dan lugar a la formación de pus.

3. Durante la inflamación aguda ocurren tres procesos importantes:

2.1. Alteración del flujo sanguíneo, debido a cambios hemodinámicos

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2.1.1. Los cambios hemodinámicos que modifican el flujo y calibre vascular contribuyen al proceso inflamatorio.

2.1.2. Después de un periodo transitorio de vasoconstricción se produce la vasodilatación, que trae como consecuencia el aumento de flujo sanguíneo denominado hiperemia activa que causa enrojecimiento y aumento de temperatura en la zona de la lesión. Además favorece a que un mayor número de células pueda ser llevada hacia la zona de lesión.

2.1.3. Luego se produce un periodo hiperemia pasiva en la que disminuye el flujo, debido al aumento de la permeabilidad microvascular que contribuye a la extravasación de líquido y esto a su vez aumenta la viscosidad sanguínea en los vasos de menor calibre.

2.1.4. La disminución del flujo facilita la marginación, adherencia al endotelio vascular y extravasación de los leucocitos en la zona de lesión.

2.1.5. El líquido extravasado es rico en proteínas y da lugar al exudado inflamatorio. 2.2. Aumento de la permeabilidad vascular, debido a cambios estructurales que inducen la

formación de exudado inflamatorio. 2.2.1. En condiciones normales el endotelio no permite la salida de proteínas y cualquier

intercambio se produce a través del proceso de pinocitosis, Pero, durante la inflamación se producen cambios en la permeabilidad vascular, principalmente por la acción de los mediadores químicos.

2.2.2. Los mediadores químicos pueden actuar como mediadores plasmáticos (cuando estan presentes en el plasma) o como mediadores titulares (cuando están presentes en células) y deben ser activados para ejercer su función.

2.2.3. En las células (plaquetas, polimorfonucleares, monocitos, macrófagos y mastocitoslos), los mediadores pueden estar almacenados (preformados), listos para ser usados, o pueden ser sintetizados de novo frente a un estímulo.

2.2.4. Su acción puede tener efectos autocrinos, paracrinos o endocrinos. Una vez liberados y activados tienen una vida media corta debido a su efecto tóxico, la mayoría tienen efectos secundarios perjudiciales como son la destrucción de tejidos, convirtiéndo así a la inflamación en una autoagresión.

2.2.5. Entre los principales grupos de mediadores químicos producidos durante la inflamación tenemos:

2.2.5.1. Aminas vasoactivas 2.2.5.2. Proteasas plasmáticas 2.2.5.3. Metabolitos del ácido araquidónico 2.2.5.4. Constituyentes lisosomales de los leucocitos 2.2.5.5. Citocinas 2.2.5.6. Otros 2.2.6. Respecto a los mediadores tisulares de la inflamación: La activación de los

mastocitos, basófilos y plaquetas estimula el metabolismo del acido araquidónico con la consiguiente síntesis de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos.

2.2.7. La histamina y la serotonina, segregadas por mastocitos, basófilos y plaquetas, producen vasodilatación y aumentan la permeabilidad vascular.

2.2.8. El PAF es un complejo lisofosfolípido-acetilado que induce la agregación plaquetaria y la degranulación. Además, aumenta la permeabilidad vascular, induce la adhesión leucocitaria y estimula la síntesis de derivados del ácido araquidónico como las prostaglandinas y los leucotrienos.

2.2.9. El óxido nítrico se produce por las células endoteliales, macrófagos y neuronas del cerebro.

2.2.10. Respecto a los mediadores plasmáticos de la inflamación: El factor XII de la

coagulacion (Factor Hageman) se activa por superficies extrañas cargadas negativamente, tales como la membrana basal, enzimas proteolíticas o lipopolisacáridos.

2.2.11. Una vez activado, el factor XII puede activar el sistema de la coagulación, el de la fibrinolisis y el de las kininas-kalicreína.

2.2.12. En el siguiente cuadro se muestra algunos de los representantes de los grupos de

mediadores químicos y el efecto en la respuesta inflamatoria.

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Grupo Componente Ubicación Activador Acción Histamina Células cebadas,

basófilos y plaquetas

Agentes inflamatorios C3a, C5a IL1, IL8

• Vasodilatación de arteriolas y vénulas. • Alteración de la permeabilidad vascular

Aminas Vasoactivas

Serotonina Células enterocromoafines, Plaquetas, Células del sistema nervioso

PAF (factor activador de plaquetas)

• Vasodilatación de arteriolas y vénulas. • Alteración de la permeabilidad en las vénulas

Sístema del Complemento (C3a, C5a, C4a)

Plasma LPS Manosa Ag-Ac

• Vasodilatación • Liberación de histamina y leucotrienos • adhesión y quimiotaxis de leucocitos • favorece la fagocitosis.

Quininas Plasma Cascada de coagulación

• aumento de la permeabilidad vascular, • contracción del músculo liso y • dolor

Proteasas plasmáticas

Cascada de coagulación

Plasma Superficies extrañas

• aumento de la permeabilidad, • quimiotaxis, • adherencia y • proliferación de fibroblastos.

Prostaglandinas: PGE2, PGI2, PGD2

Mastocitos, eosinófilos

IgE –FceR • vasodilatación, fiebre y dolor.

• Broncoconstricción • Quimiotaxis de neutrofilos

Tromboxanos A2 (TXA2)

Mastocitos, eosinófilos

IgE –FceR • agregación plaquetaria y • vasoconstricción

Leucotrienos LTC4, LTD2 y LTE4

Mastocitos, eosinófilos

IgE –FceR • aumento de la permeabilidad y • broncoconstricción

Metabolitos del Acido Araquidónico

Leucotrieno B4 Mastocitos, eosinófilos

IgE –FceR • adherencia leucocitaria • quimiotaxis

Proteasas ácidas Leucocitos TLR-PRR Fagocitosis

degradan bacterias y restos celulares dentro de los fagolisosomas

Proteasas neutras

Leucocitos TLR-PRR Fagocitosis

colagenasas, elastasas, proteinasas

Constituyentes lisosomales de los leucocitos

Proteasas catiónicas

Leucocitos TLR-PRR Fagocitosis

• aumentar la permeabilidad, • quimiotaxis

IL1, TNF-alfa; y beta, IFN gamma

Leucocitos Activación Citocinas

quimiocinas (IL8, MPC1)

Leucocitos Activación

• adherencia leucocitaria al endotelio, • la síntesis de prostaglandinas, • quimiotaxis y • factores de crecimiento de fibroblastos y

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endotelio

Óxido Nítrico (NO)

neuronas, macrófagos y células endoteliales

NOS • vasodilatación periférica y necrosis tisular.

Factor Activador de Plaquetas (PAF)

plaquetas, mastocitos, basófilos, PMN, monocitos, macrófagos, endotelio

Inflamación • Vasoconstricción y broncoconstricción. • Adhesión leucocitaria. • Quimiotaxis. • Degranulación. .

Otros

Radicales Libres de Oxígeno (RLO)

Fagocitocis • activa quimiocinas, • citocinas y • moléculas de adhesión leucocitaria endotelial

2.3. Migración de los leucocitos del espacio vascular al extravascular para llegar a la zona de la lesión.

2.3.1. Inicialmente, en la inflamación aguda se acumulan predominantemente los leucocitos neutrófilos polimorfonucleares y en las fases tardías, los monocitos y macrófagos.

2.3.2. Hay tres fases para el reclutamiento de las células en la región dañada, es decir, la extravasación o salida de las células desde la luz del vaso al espacio intersticial.

2.3.3. El proceso de migración leucocitaria es regulado a través de las moléculas de adhesión. (Ver documento N°7).

2.3.4. Normalmente las células ocupan la parte central del torrente sanguíneo teniendo muy poco contacto con el endotelio. Al aumentar la permeabilidad vascular, el flujo sanguíneo se hace lento, lo que permite a los leucocitos acercarse al endotelio vascular. A este proceso se le denomina marginación y se desarrolla gracias a los cambios hemodinámicos producidos durante la inflamación.

2.3.5. Los leucocitos salen del torrente circulatorio mediante un movimiento ameboide activo. Cuando los leucocitos entran en contacto con la célula endotelial, proyectan pseudópodos y migran por la superficie hasta que detectan una unión celular inter-endotelial.

2.3.6. Para poder salir de la luz vascular hacia el tejido extravascular, el leucocito rompe las uniones inter-endoteliales y la membrana basal probablemente a través de la secreción de colagenasa.

2.3.7. El tipo de leucocito que migra depende mucho del tiempo que dura la inflamación y del tipo de estimulo.

2.3.8. En la mayoría de los casos, en la inflamación aguda los neutrófilos empiezan a acumularse en los primeros minutos tras la lesión y son las células predominantes durante las primeras 24 horas.

2.3.9. Los monocitos y macrófagos se acumulan en etapas más tardías, pasadas las 24 horas. 2.3.10. Después de la extravasación, los leucocitos migran en los tejidos a los lugares donde se

ha producido la lesión mediante el proceso de quimiotaxis. 2.3.11. Durante la inflamación intervienen muchas células, pero entre ellas destacan los

granulocitos neutrófilos y los fagocitos mononucleares. 2.3.12. La vida de los neutrófilos es muy corta, sólo de 3 a 4 días. Algunos de los productos de

los gránulos son bactericidas, mientras que otros son capaces de degradar la matriz proteica extracelular.

2.3.13. Muchos de los neutrófilos mueren en los lugares de inflamación liberando los enzimas que pueden dañar las células o las proteínas de la matriz extracelular.

2.3.14. Los macrófagos se diferencian a partir de los fagocitos mononucleares. Poseen una producción autocrina de factores de crecimiento tales como el GM-CSF (Factor estimulador de colonias granulocito-macrófago) o el M-CSF (Factor estimulador de colonias de macrófagos) que hacen que proliferen localmente en los tejidos; pero para llevar a cabo sus funciones, necesitan ser activados por el IFN-gamma.

2.4. Las citocinas son importantes reguladores de la inflamación: para iniciar la respuesta

aguda, así como para mantener la respuesta inflamatoria crónica.

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2.4.1. Para su producción requieren de la colaboración entre LT colaboradores y macrófagos o eosinófilos en algunos casos.

2.4.2. Los macrófagos secretan IL1, TNF y GM-CSF lo cual va a activar la respuesta de fase aguda y promueve la producción de neutrófilos y monocitos.

2.4.3. TNF e IL1 incrementa la adherencia de leucocitos al endotelio, que luego seguiran las señales quimiotácticas proporcionadas por los macrófagos.

2.4.4. Los macrofagos producen citocinas que van a activar a los LT, como IL1, IL12 e IL18. 2.4.5. IL1 en unión a CD40 van a activar a las diferentes poblaciones de LT 2.4.6. Mientras que IL12 e IL18 activan preferentemente a TH1 y células NK, para que produzcan

IFN gamma y más TNF, lo cual trae como resultado: 2.4.6.1. Incremento de la expresión de MHC en los macrófagos y otras células locales 2.4.6.2. Activación del procesamiento de antígeno por el macrófago 2.4.6.3. Incremento de la maduración de macrófagos 2.4.6.4. Incremento de la actividad de células NK 2.4.6.5. Inhibición de las células TH2 2.4.7. El efecto del IFN gamma es estimular un tipo de respuesta TH1 a través de la presentación

del antígeno y producción de citocinas. 2.4.8. En general, el intercambio de citocinas entre macrófagos y células T genera una fuerte

regulación entre las dos poblaciones cuya finalidad es dirigir la respuesta inmunitaria hacia un tipo de respuesta TH1 durante el proceso inflamatorio crónico.

III. Inflamación Crónica

1. La inflamación crónica dura semanas, meses o incluso años. 2. Puede producirse por diversas causas: 2.1. Como progresión de una inflamación aguda que no se logró controlar 2.2. Por episodios recurrentes de inflamación aguda y 2.3. Por una inflamación crónica desde el inicio, asociada frecuentemente a infecciones

intracelulares (tuberculosis, lepra, etc). 3. Tiene dos características importantes: 3.1. Existe participación de la Inmunidad Adaptativa. Se evidencia por la presencia de infiltrado

celular compuesto principalmente por macrófagos, linfocitos y células plasmáticas. 3.2. En esta reacción inflamatoria se favorece la formación de tejido fibroso, debido a que el daño

tisular ya ha sido reparado, mientras que el exudado de líquidos esta disminuído. Debido a esta característica se dice la reacción inflamatoria es más productiva que exudativa.

4. La célula fundamental es el monocito, que contiene abudantes lisosomas que degradan mejor a los neutrófilos y son más activos sintetizando y liberando sustancias al exterior.

5. Microscópicamente la inflamación crónica se caracteriza por la presencia de macrófagos y sus derivados (células epitelioides y gigantes), linfocitos, células plasmáticas, neutrófilos, eosinófilos y fibroblastos.

6. Existe un tipo de Inflamación crónica, denominada Inflamación crónica granulomatosa (ICG) o Hipersensibilidad retardada, que presenta características particulares:

6.1. En la ICG, el monocito evoluciona a macrófago, que es más activo y tiene gránulos más potentes, citoplasma más amplio y con mayor capacidad de división.

6.2. El macrófago se activa por respuesta a un estímulo y se convierte en una célula más grande, con un citoplasma más amplio, más retículo endoplásmico rugoso, más mitocondrias y un núcleo alargado (célula epitelioide). El macrófago es sensible a agentes inflamatorios que son irritantes y difíciles de degradar, pero que son inertes.

6.3. La ICG se caracteriza histológicamente por la acumulación de estos macrófagos modificados o células epitelioides y además por la presencia de unos agregados nodulares llamados granulomas, que no son otra cosa que depositos de las células epitelioides.

6.4. Las células epitelioides reciben ese nombre porque se asemejan a células epiteliales. 6.5. Por acción del IFN-g esta característica se potencia, los macrófagos pueden fusionarse y

formar células gigantes que contienen hasta 100 núcleos.

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IV. Manifestaciones Sistemicas de la Inflamacion

1. Las manifestaciones sistémicas se conocen de forma colectiva como respuesta de la fase aguda (acute phase response).

2. Al producirse una agresión se produce rápidamente una regulación de la composición de las proteínas plasmáticas en los hepatocitos: la concentración de algunas aumenta, mientras que la de otras disminuye.

3. Una de las que aumenta es la proteina C reactiva, que funciona como opsonina de bacterias, la alfa-2-macroglobulina y otras antiproteinasas, el fibrinógeno del sistema de la coagulación y el amiloide sérico A, cuya función se desconoce.

4. La albúmina y la transferrina disminuyen. 5. La inflamación produce fiebre a través de pirógenos externos (endotoxina generalmente) que

estimulan la producción de pirógenos endógenos como la IL1 o el TNF. Estas citocinas actúan sobre el hipotálamo anterior, donde se encuentra el termostato central del organismo e inducen la producción de PGE2 que hace aumentar la temperatura corporal.

6. Además, en la sangre periférica se puede observar una leucocitosis, es decir, un aumento del número de leucocitos (dos o tres veces). Este aumento se debe sobre todo a los neutrófilos, entre los que aparecen algunas formas inmaduras (formas en cayado).

V. Reparación de la Inflamación

1. Los daños producidos durante el proceso inflamatorio son reparados a través de los siguientes procesos:

1.1. Formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) 1.2. Migración y proliferación de fibroblastos 1.3. Depósito de matriz extracelular 1.4. Maduración y organización del tejido fibroso (remodelación). 2. El proceso de reparación empieza a las 24 horas tras la lesión. 3. Los fibroblastos y las células del endotelio vascular comienzan a proliferar formando el tejido

de granulación en el cual se forman nuevos vasos y que constituye la base para la angiogénesis.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE – SESIÓN 9 Investigue y responda las siguientes interrogantes consultando diferentes fuentes de información biomédica. Usted esta obligado a colocar en cada pregunta la fuente bibliográfica usada. Además de un informe escrito usted debe elaborar una presentación oral en Power point.

1. Usando un dibujo confeccionado a mano por usted mismo explique brevemente las causas que desencadenan la inflamación

2. Construya un cuadro señalando las diferencias en los procesos de inflamación aguda y crónica y granulomatosa