Inmunologa

UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTEAo de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUDESCUELA DE ODONTOLOGIASeminario de MedicinaCurso: Medicina I

Alumno:1. Reyes Vlchez, Alonso

2015Inmunologa 1. CONCEPTO DE INMUNIDAD

Conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasin de cualquier cuerpo extrao y para hacer frente a la aparicin de tumores.Esta cualidad se adquiere antes del nacimiento y se madura y afianza en los primeros aos de vida. En los vertebrados implica que los organismos diferencian lo propio de lo ajeno; es decir, reconocen todos sus tipos celulares.El Sistema Inmune es el responsable de conferir inmunidad. Este sistema, presente en vertebrados, alcanza su mxima complejidad en los primates y seres humanos.La ciencia encargada de estudiar estos procesos se denomina Inmunologa.

2. EL SISTEMA INMUNEEs un sistema biolgico complejo. Se encuentra distribuido por todos los rganos y fluidos vasculares e intersticiales, excepto el cerebro, concentrndose en rganos especializados como la mdula sea, el bazo, el timo y los ndulos linfticos. Presenta componentes celulares: linfocitos, macrfagos y granulocitos y molculas solubles: anticuerpos, linfocinas y complemento. Es el responsable de conferir la inmunidad al actuar de forma coordinada todos sus componentes.

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Las clulas y molculas que participan en la defensa inmune llegan a la mayor parte de los tejidos por el torrente sanguneo, que pueden abandonar a travs de las paredes de los capilares y al que pueden regresar por el sistema linftico.

3. DEFENSAS DEL ORGANISMO FRENTE A LA INFECCIN

3.1. DEFENSAS INESPECFICAS O MECANISMOS INNATOS.

Estn presentes en el organismo de forma natural y se definen como el conjunto de mecanismos que tienden a evitar la invasin de los microorganismos. Son de dos tipos: unos impiden la entrada del agente invasor y otros lo combate una vez que ha penetrado.

1.1. MECANISMOS INNATOS EXTERNOS:1.1.1. Barreras fsicas.

La piel en los animales, que gracias a la capa de queratina, que sufre continuas descamaciones, evita que penetren o proliferen colonias de microorganismos. As, slo los espirilos con su efecto de barrena pueden atravesar las mucosas.1.1.2. Barreras qumicas- Los orificios naturales estn tapizados por mucosas que segregan mucus con la finalidad de englobar partculas extraas para su expulsin. El moco posee adems sustancias que engaan a ciertos virus, hacindoles "creer" que ya han penetrado dentro de la clula, el virus suelta su cido nucleico que se pierde en el exterior de las clulas a las que podra infectar.- Tambin, la presencia de fluidos en ciertas zonas, por ejemplo: las lgrimas, en los ojos o la saliva en la boca, que lavan y arrastran los microorganismos impidiendo que se instalen o que penetren. Adems, estos fluidos contienen sustancias antimicrobianas; por ejemplo: la saliva contiene lisozima, el semen, espermina, etc. Como curiosidad se puede decir que las infecciones oculares son ms frecuentes en los hombres que en las mujeres.- Las secreciones de sustancias que modifican el pH dificultan la supervivencia de los grmenes. Un ejemplo es el HCl del estmago que no tiene una funcin digestiva sino antimicrobiana o la secrecin de cidos grasos en la piel o de cido lctico.

1.1.3. Flora autctona.- Los microorganismos presentes de una manera natural en ciertas partes de nuestro organismo, por ejemplo, las bacterias que forman la flora intestinal, impiden que otros se instalen segregando sustancias o estableciendo competencia por los nutrientes.

1.2 MECANISMOS INNATOS INTERNOS:

En caso de que el agente extrao logre salvar los anteriores obstculos intervienen respuestas tanto celulares como acelulares.

a) Clulas asesinas naturales (Natural Killer - NK). Son clulas linfoides que se parecen a los linfocitos y que provocan la muerte de los microorganismos, clulas infectadas, clulas tumorales o clulas ajenas. No se sabe cmo las reconocen. Las destruyen unindose a ellas y fabricando "perforina" una protena que, como su propio nombre indica, crea agujeros en la membrana de las clulas atacadas matndolas. Son pues clulas citolticas.

b) Interfern. Son molculas de naturaleza proteica segregadas por las clulas infectadas por virus, que captadas por las clulas adyacentes, las estimulan a sintetizar enzimas antivirales evitando la proliferacin viral, inhibiendo la replicacin del genoma vrico, inhibiendo la sntesis de protenas o activando a las clulas NK para destruir a las clulas infectadas.

c) El Complemento. Est formado por complejos macromoleculares de protenas que se sintetizan en el hgado y circulan por la sangre. Cuando se activa alguna de ellas por diversas sustancias, como polisacridos o anticuerpos, se originan una serie de reacciones en cadena de modo que a partir de una se genera un producto activo que no solo interviene para provocar la siguiente reaccin, sino que adems pueden ejercer diferentes acciones defensivas. As pueden producir la lisis de las clulas al adosarse a sus membranas y originar orificios vaciando la clula y matndola. Determinada protena del complemento pueden unirse a protenas de la superficie bacteriana e inducir con ello la unin de otras molculas del complemento que atraern a los fagocitos que digerirn los microorganismos recubiertos por el complemento.

d) La respuesta inflamatoria es parte de la inmunidad innata y se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, traumas, toxinas, calor o cualquier otra causa. Las etapas de la reaccin inflamatoria:

1. Produccin del estmulo desencadenante. Suele ser la entrada de un germen o de una sustancia extraa.2. Produccin y liberacin de mediadores de inflamacin. Las clulas lesionadas, algunas clulas inmunes e, incluso, los propios grmenes producen y liberan mediadores, como histamina, serotonina3. Acciones desencadenadas por los mediadores en la zona afectada:- Vasodilatacin de los capilares. Produce un aumento del flujo sanguneo en la zona, es decir, aumentan los leucocitos, los componentes del complemento, etc. Esto se manifiesta por el enrojecimiento y el incremento de calor en la zona.- Aumento de la permeabilidad de los capilares. Las clulas endoteliales de los capilares se retraen y facilitan la salida de los fagocitos (diapdesis), de los componentes del complemento, etc. hacia el tejido daado, originando una hinchazn, siendo la presin que ejerce la hinchazn sobre las terminaciones nerviosas lo que causa el dolor.- Migracin y activacin de los fagocitos. Los fagocitos son atrados hacia el foco de la infeccin por diversas sustancias qumicas (quimiotaxis). Los primeros que llegan son los neutrfilos o microfagos que eliminarn, mediante fagocitosis, los grmenes y sustancias extraas. Los monocitos al emigrar de los capilares al tejido lesionado, aumentan de tamao y su capacidad fagoctica, convirtindose en los macrfagos.

3.2. DEFENSAS ESPECFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS.

A lo largo del proceso evolutivo muchos microorganismos se han hecho parsitos celulares, incluso de las clulas que nos defienden de ellos: los macrfagos. En estas circunstancias la respuesta innata no es eficaz. Es por esto que se han desarrollado defensas especficas contra ellos. Estas defensas las lleva a cabo el Sistema Inmunitario y, al contrario que los mecanismos inespecficos, que siempre estn presentes, nicamente se desarrollan como respuesta a la invasin por un agente extrao. Estas respuestas son celulares: linfocitos y humorales: anticuerpos.

La caracterstica de este sistema es que nos defiende especficamente de parsitos, rganos trasplantados, clulas cancerosas, microorganismos y sustancias txicas fabricadas por ellos.

Los individuos nacen con un sistema inmunolgico capaz de responder ante lo propio y lo ajeno. Durante las primeras fases del desarrollo este sistema "aprende" a reconocer lo propio y esta capacidad se denomina tolerancia inmunolgica, cuando esta tolerancia se pierde aparecen las enfermedades autoinmunes. En ocasiones pueden producirse reacciones de hipersensibilidad: alergias, que son respuestas del sistema inmunitario frente a sustancias que en principio son inocuas (por ejemplo: el polen).

Las clulas y las sustancias que se comportan como extraas para el organismo y contra las cuales ste desarrolla una respuesta inmune especfica se denominan antgenos. Casi cualquier macromolcula (protenas o polisacridos, ms concretamente) con masa molecular de 5000 da o ms puede desencadenar la respuesta inmunitaria, siempre que sea extraa al receptor.

Los ndulos linfticos y el bazo sirven como filtro en la circulacin de los microbios, partculas extraas, restos tisulares y clulas muertas. Contienen linfocitos y macrfagos y es en su interior donde ocurren las interacciones responsables de la respuesta inmune.

3.2.1. LAS CLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO ADQUIRIDO3.2.1.1. Los linfocitos: Son clulas sanguneas que se desarrollan a partir de las clulas madres hematopoyticas, presentes en la mdula roja de ciertos huesos, clulas pluripotenciales que dan lugar a todos los tipos de clulas sanguneas: glbulos rojos (eritrocitos), glbulos blancos (leucocitos) y plaquetas.

Los linfocitos, uno de los tipos de leucocitos, son los responsables de la especificidad inmunitaria. Se encuentran en grandes cantidades en la sangre, linfa y rganos linfoides (timo, ndulos linfticos, bazo y apndice). Hay varios tipos:

Los linfocitos B. Son las clulas responsables de la inmunidad humoral, Se originan tambin en la mdula sea y al parecer maduran tambin en ella. Se piensa que cada individuo tiene del orden de 100 000 000 de linfocitos B diferentes capaces cada uno de producir un anticuerpo distinto. A lo largo del proceso de respuesta inmunitaria, por la actuacin tanto de los macrfagos como de los linfocitos T ayudadores, se van a ir transformando en

mem.oria

Linfocitos B Linfoblastos B Clulas plasmticas Clulas plasmticas de

Las clulas plasmticas: son las clulas productoras de anticuerpos y responsables de la inmunidad humoral.

Las clulas plasmticas de memoria: Capaces de desencadenar una rpida produccin de anticuerpos ante una nueva entrada del antgeno.

* Los linfocitos T: Responsables de la inmunidad celular. Se originan a partir de clulas originadas en la mdula sea que emigran al timo. Una vez maduran en el timo lo abandonan y se instalan en los tejidos linfoides. La maduracin en el timo se da poco antes del nacimiento y algunos meses despus. Si se elimina el timo antes de esta transformacin la respuesta inmunitaria celular no se desarrolla.Existen varios tipos que llevan a cabo distintas funciones:

a. Linfocitos T ayudadores que se caracterizan por tener en membrana unas molculas, glicoprotenas, llamadas receptores T. Estos interaccionan con las clulas presentadoras de antgeno (macrfagos y otras) producindose, una serie de transformaciones

Linfocitos T ayudadores Linfoblastos T ayudadores Linfoblastos T de memora.

Los linfoblastos T ayudadores producirn molculas sealizadoras que desencadenarn la transformacin de los linfoblastos B en clulas plasmticas productoras de anticuerpos.

b. Linfocitos T DTA que poseen en membrana el llamado Complejo mayor de histocompatibilidad (HLA- II). Al interaccionar con los macrfagos infectados que lleven el mismo HLA-II se transformaran en linfoblastos TCDA, los cuales producirn ciertas sustancias qumicas capaces de transformar los macrfagos en clulas enfadadas, clulas de gran capacidad fagoctica.

Linfocito T CDA (HLA II) Interacciona Macrfago (HLA II) Linfocito T CDA pasa a Linfoblasto T CDA que producen sustancias qumicas

Macrofagos (HLA II) transformados clulas enfadadas

c. Linfocitos T citotxicos que expresan en su membrana el complejo mayor de histocompatibilidad (HAL I). Estos al interaccionar con macrfagos (HLA I) infectado, se transformarn en linfoblastos T citotxicos.

Linfocito T citotxico interacciona Macrfago HLA I Linfocito T citotxico se transformar en linfoblasto T citotxicoLos linfoblastos T citotxicos son capaces de destruir virus y clulas tumorales. Estas ltimas son destruidas por la secrecin de molculas que las perforan vacindose.

3.2.1.2. Los macrfagos: Los macrfagos son clulas que se desplazan con movimiento ameboide entre las clulas de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradndolos y exponiendo molculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a unas molculas glicoproteicas presentes en la membrana de todas las clulas denominadas molculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC). Es as como los linfocitos T pueden reconocer que un agente extrao ha penetrado en el organismo. Las clulas presentadoras de antgeno pueden ser macrfagos u otras clulas del organismo.

3.2.2. LOS ANTICUERPOS. ESTRUCTURA DE LOS ANTICUERPOS.

Los anticuerpos (Ac) o inmunoglobulinas (Ig) son protenas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parsitos mayores. Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen especficamente al antgeno que provoc su formacin.

Son prtidos, glucoprotenas (gamma globulinas). Son molculas formadas por una o varias unidades estructurales bsicas, segn el tipo de anticuerpo. Cada unidad est formada por cuatro cadenas polipeptdicas iguales dos a dos. Dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena glucdica unida a cada una las cadenas pesadas. Las uniones entre las subunidades proteicas se establecen por puentes disulfuro.

Tanto en las cadenas ligeras como en las cadenas pesadas hay dos porciones, la porcin variable (representada en el dibujo VL y V H respectivamente), diferente en cada anticuerpo, y la porcin constante ( CL y CH ).

Por lo tanto en un anticuerpo se diferencian tres regiones: Una regin constante (igual para cada clase de anticuerpo y diferente de una clase a otra) tiene funcin estructural y tiene menos variacin, aunque hay nueve tipos de regiones constantes distintas.. La regin constante es tambin la parte que desencadena la respuesta celular. As, los anticuerpos se unen a los microorganismos por su parte variable, esto hace cambiar la regin constante y este cambio es detectado por los macrfagos que fagocitarn aquello que lleve anticuerpos pegados, por lo que los anticuerpos libres en la sangre no desencadenarn la respuesta celular.Dos regiones variables encargadas de reconocer al antgeno y de unirse a l. En cada una de estas tanto en VL como en VH se diferencian unas regioneshipervariables que es el lugar de unin con los determinantes antignicos.

Los anticuerpos tienen, adems, una zona bisagra. Esta zona es de gran importancia pues debido a ella se pueden adaptar mejor y unirse mejor al antgeno. Ahora bien, al tener en ambos extremos regiones variables va a poder unirse a dos antgenos.

Tipos de anticuerpos

Hay cinco tipos: Ig M, Ig G, Ig A, Ig D e Ig E que se diferencian en estructura, momento de la infeccin en el que aparecen, actividad y lugar donde se encuentran (sangre, leche, saliva, etc.)

1) Tipo M (Ig-M). Son los primeros que se producen frente a una infeccin. No tienen regiones bisagra, por lo que no se adaptan bien al antgeno. Ahora bien, al ser tan grandes y tener tantos puntos de unin, si no se unen por una parte, se unir por otra y por eso son eficaces.

2) Tipo G (Ig-G) se generan despus. Al tener regiones bisagra protegen ms eficazmente que los de tipo M. Pueden atravesar la placenta y proteger al feto de las infecciones pues los fetos no tienen sistema inmunitario especfico, si lo tienen innato. La presencia de anticuerpos G indica que la infeccin es un proceso antiguo.

) Tipo A (Ig-A). Aparecen despus de los M. Son de alta afinidad. No se encuentran en gran cantidad en el suero pero s en las secreciones, saliva y moco, pues atraviesan las mucosas. Pueden tambin pasar a la leche y proteger a los lactantes. La pieza secretora y la especial configuracin que pueden adoptar los protege y evita que sean degradados en ciertas zonas, como en el intestino, donde existen proteasas que podran destruirlos.

4) Tipo D (Ig-D). Sustituyen a los M. Tienen la misma funcin que estos pero tienen ms afinidad y se unen ms fuertemente. Aparecen tambin como antenas en la superficie de los linfocitos B cuando estos contactan con el antgeno.

5) Tipo E (Ig-E). Son de alta afinidad. Tienen tambin la capacidad de salir a las secreciones. Tienen mala fama pues median en los procesos alrgicos y de anafilaxis (alergia a huevos, mariscos, polen...). Su funcin es la de eliminar parsitos, sobre todo gusanos. Promueven la accin de los mastocitos y de los eosinfilos que producen protenas que vacan a los gusanos. Es de destacar que las infestaciones por protozoos y gusanos son ms corrientes que las infecciones bacterianas.

4. LA RESPUESTA INMUNITARIA.

Los organismos que desarrollan inmunidad adquirida van a reaccionar desencadenando dos tipos de respuesta:

La respuesta inmunitaria humoral: El objetivo de esta respuesta es la produccin de anticuerpos por las clulas plasmticas. Estos se fijarn a los organismos y molculas extraas con capacidad antignica provocando una serie de reacciones que conducirn a la destruccin de los agentes extraos, que sern fagocitados por los macrfagos fundamentalmente. Esta respuesta se dirige sobre todo a los agentes extraos, virus, por ejemplo, que salen de las clulas infectadas para infectar nuevas clulas.La respuesta inmunitaria celular: La respuesta humoral es poco eficaz si lo que se trata es de destruir a los agentes extraos que estn en el interior de las clulas del propio organismo. La respuesta celular va dirigida a destruir estas clulas infectadas y a evitar que los agentes extraos puedan seguir reproducindose en ellas.Ambas respuestas actan coordinadamente contra los agentes patgenos circulantes, los que se encuentran en el interior de las clulas y las toxinas producidas por ellos.

4.3. LA ESPECIFICIDAD ANTIGNICA

El Sistema Inmunitario puede distinguir antgenos muy similares entre s, por ejemplo dos protenas que nicamente se diferencien en un aminocido.Por lo tanto el Sistema Inmunitario puede responder a millones de antgenos extraos diferentes de una manera altamente especfica mediante la produccin de anticuerpos que reaccionan slo con el antgeno que ha inducido su formacin.Cmo puede ser que teniendo slo unas decenas de miles de genes en nuestras clulas podamos generar hasta 100.000.000 anticuerpos diferentes?Esto es debido a que durante el desarrollo, cuando se generan los linfocitos B, se producen combinaciones y recombinaciones entre los genes que producen los protmeros que forman los anticuerpos. De esta manera se generan hasta 100.000.000 de linfocitos B diferentes, cada uno de estos linfocito B tiene en su superficie celular unos receptores que se adaptan especficamente a un antgeno distinto.

Posteriormente, si un antgeno se une a uno de estos receptores, el linfocito se activa y se reproduce produciendo un clon de clulas que tendrn todas ellas la misma especificidad antignica (Teora de la seleccin clonal). Es decir, la llegada de un antgeno extrao estimula selectivamente a aquellas clulas que presentan unos receptores complementarios y especficos del antgeno y por consiguiente listas para dar una respuesta al mismo.

4.4. LA REACCIN ANTGENO ANTICUERPO

Las zonas del antgeno que se unen especficamente con el anticuerpo o con el receptor de un linfocito, se denominan determinantes antignicos. Cada antgeno puede presentar varios determinantes antignicos diferentes que estimulan la produccin de anticuerpos y la repuesta de los linfocitos T. Estas estructuras qumicas, los determinantes antignicos, son los responsables de la especificidad de la respuesta inmunitaria.

Al entrar en contacto antgeno y anticuerpo se unen mediante enlaces no covalentes (F. Van der Waals, Uniones hidrofbicas, E. hidrgeno) y se desencadenan una serie de procesos capaces de neutralizarlo y eliminarlo. La unin entre ellos es reversible, depende de sus concentraciones y tambin de la afinidad, cuanto mayor sea sta, ms proporcin de molculas estarn unidas. Las reacciones ms importantes entre antgeno y anticuerpo son las siguientes:

Precipitacin: Al unirse antgenos y anticuerpos solubles forman agregados insolubles que precipitan, lo que inactiva a los antgenos.

Aglutinacin: El anticuerpo se une a antgenos situados en la superficie de una clula. Como los anticuerpos tienen dos puntos de unin, los microorganismos forman agregados y ya no pueden infectar otras las clulas.

Neutralizacin: Anticuerpos situados en la membrana plasmtica bloquean la accin de los antgenos contra la clula. As, los antgenos no se pueden unir a las clulas y matarlas.

*Opsonizacin: Consiste en la fagocitosis de los aglutinados de patgenos, de las clulas infectadas o de las clulas tumorales por loa macrfagos, que son atrados por la presencia de anticuerpos especficos que se han unido a sus antgenos.

La unin antgeno anticuerpo no es suficiente para la eliminacin del agente extrao contra el que luchamos. Se precisa la colaboracin de otros elementos (complemento, clulas fagocitarias y clulas NK). El conglomerado antgeno-anticuerpo puede as sr fagocitado por las clulas del Sistema Retculo endotelial o por las Natural Killer. Las molculas del Complemento, al unirse al complejo formado por antgenos y anticuerpos, pueden estimular la fagocitosis por parte de los macrfagos

5. INMUNOESTIMULACIN: VACUNAS Y SUEROS

Aunque el Sistema Inmunitario est capacitado para combatir y eliminar clulas o molculas ajenas, las enfermedades infecciosas siguen siendo una de las principales causas de mortalidad, sobre todo en pases subdesarrollados. En los ms industrializados se est produciendo un aumento de enfermedades que se crean controladas como la tuberculosis, o la aparicin de otras como el SIDA. Es pues una preocupacin actual la prevencin de las enfermedades.

Denominamos profilaxis al conjunto de medidas tomadas para prevenir la enfermedad.

Los mecanismos para conseguir inmunidad los podemos resumir en:

a) La inmunidad adquirida activa.

i) Natural: Cuando el propio sujeto desarrolla la respuesta frente a antgenos concretos al estar en contacto con el agente, aunque el individuo no presente sntomas de la enfermedad.ii) Artificial: Como la que se adquiere con la vacunacin.

b) Inmunidad adquirida pasiva.

Se consigue cuando hay transferencia de anticuerpos fabricados activamente por otro individuo. Puede ser:

i) Natural: Cuando el paso de anticuerpos es de la madre al feto a travs de la placenta o por absorcin de la leche materna en los primeros das de lactancia.ii) Artificial: La inmunidad adquirida pasiva se denomina artificial cuando los anticuerpos se administran en preparados biolgicos, como en el caso de los sueros.

5.1. VACUNAS

Son preparados antignicos constituidos por microorganismos no virulentos, muertos o por molculas de estos desprovistas de toxicidad. Se obtienen a partir de microorganismos u otros agentes infecciosos e inducen en el individuo una inmunidad adquirida activa frente a esos agentes inoculados, con un mnimo de riesgos y de reacciones locales y generales. Su objetivo es desencadenar la produccin de clulas inmunitarias de memoria.

Las vacunas deben tener dos propiedades:* Eficacia, pues tienen que desencadenar la respuesta inmune correcta.* Inocuidad, la vacuna debe estar desprovista de poder patgeno, logrando este objetivo sin interferir en la respuesta inmune.

5.2. SUEROS

Mediante los sueros se consigue una inmunidad inmediata ya que los preparados biolgicos que inoculamos contienen los anticuerpos especficos que la urgencia precisa. Es una intervencin rpida menos duradera e intensa que la provocada por la vacunacin.El paciente no participa en la elaboracin de molculas, es por tanto una inmunidad adquirida pasiva que por lo tanto no lleva a la produccin de clulas inmunitarias de memoria. Existen dos tipos de sueros:

* Sueros homlogos: Son sueros obtenidos de humanos que poseen anticuerpos para un determinado antgeno.

* Sueros heterlogos: Proceden de otras especies pero contienen anticuerpos para patgenos humanos. De esta manera se obtiene, por ejemplo, las antitoxinas, que son sueros frente al veneno de las serpientes, escorpiones, araas, etc.

5.3. SEROVACUNACIN

Conjunto de medidas preventivas que combinan la vacunacin con los tratamientos con sueros adecuados.

Este procedimiento combina la administracin del suero preciso con la vacunacin. El suero contiene anticuerpos que actan en los primeros momentos de urgencia y, posteriormente, se desencadena la inmunidad activa producida por la vacuna. Se emplea, por ejemplo, en el tratamiento del ttanos, del botulismo y de la rabia.

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