Teórico Nº 1 PROPIEDADES GENERALES DE LAS RESPUESTAS INMUNITARIAS

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TEÓRICO Nº 1 “PROPIEDADES GENERALES DE LAS RESPUESTAS INMUNITARIAS”

Autora: Dra. Bioq. NOELIA ANDREA MASSARI Cátedra de Inmunología Carrera de Medicina-Facultad de Cs. Naturales y de la Salud Universidad Nacional de la Patagonia “San Juan Bosco” 2017

INTRODUCCIÓN

Organización de la Materia • Dictado de la materia: Teóricos-Martes de 14-15 hs. Seminarios teórico-práctico y resolución de casos clínicos-Martes de 15-17 hs.

Teoría y Seminarios (teorico-prácticos). Resolución de casos clínicos. • Exámenes: Viernes de 15-17 hs

• Bibliografía recomendada: Inmunología Celular y Molecular (7ª ED.) ISBN 9788480869164. Abbas A. K., S.A. ELSEVIER ESPAÑA, 2012. Inmunología Celular y Molecular (6ª ED.) ISBN: 9788480863117. Abbas Abul K. / Lichtman Andrew H. / Pillai Shiv.ELSEVIER ESPAÑA, 2008. Inmunología Fundamentos Roitt (10ª ED.) EAN: 9786077743934. Peter Delves, Seamus Martin, Dennis Burton, Ivan Roitt.

INTRODUCCIÓN RESPUESTA INMUNE

Alergia Infecciones

Autoinmunidad RESPUESTA INMUNE

Tumores

Transplante Embarazo/aborto

Desde el punto de vista histórico, INMUNIDAD significa protección frente a las enfermedades infecciosas.

Ambiente densamente poblado

Crecimiento bacteriano

Diversidad estructural de patógenos

Variabilidad antigénica en la infección por HIV

Cada célula infectada contiene un genoma viral diferente en al menos un nucleótido respecto del virus infectante (cuasi-especies circulantes pueden diferir en un 35% a nivel de envoltura).

INTRODUCCIÓN RESPUESTA INMUNE

Alta densidad de microorganismos en nuestro entorno externo e interno. Diversidad estructural de los patógenos. Su crecimiento agresivo. Sus múltiples mecanismos de evasión.

Exige una respuesta inmune sumamente eficiente

INTRODUCCIÓN RESPUESTA INMUNE

INTRODUCCIÓN

RESPUESTA INMUNE ANTI-INFECCIONES • El SISTEMA INMUNITARIO se compone de células y moléculas responsables de la

protección del organismo frente a las enfermedades infecciosas.

• Frente a la entrada de sustancias ajenas (microorganismos, macromoléculas y

pequeños compuestos químicos ajenos), se desencadena una reacción conjunta y coordinada que se denomina RESPUESTA INMUNITARIA.

Confluencia de dos estrategias diferentes: Inmunidad innata e Inmunidad adaptativa.

INTRODUCCIÓN

INMUNIDADA INNATA Y ADAPTATIVA

¿Qué es lo que reconocen? INMUNIDAD INNATA Patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs)

INMUNIDAD ADAPTATIVA Epitopes antigénicos

INMUNIDAD INNATA La inmunidad innata ejerce principalmente tres funciones: 1.Es la respuesta inicial frente a los microorganismos (evitar/contener/erradicar la infección). Es espontánea o natural y aporta la primera línea de defensa contra los microbios. 2.

Sus mecanismos efectores (celulares y bioquímicos) se utilizan para eliminar microorganismos incluso en las respuestas adaptativas. Estos mecanismos son específicos para aquellas estructuras comunes a los grupos microbianos afines y no distingue diferencias sutiles entre estructuras ajenas.

3.

Orientar el curso de la inmunidad adaptativa. Influye en la naturaleza de las respuestas para optimizar su eficacia contra diferentes tipos de microorganismos.

INMUNIDAD INNATA Componentes 1. Barreras físicas y químicas, como los epitelios y las sustancias antimicrobianas formadas en sus superficies. 2. Células fagocíticas (neutrófilos, macrófagos) y Linfocitos citolíticos naturales (NK). 3. Proteínas sanguíneas (complemento y mediadores de la inflamación). 4. Proteínas citocinas (regulan actividades de las células de inmunidad innata).

INMUNIDAD ADAPTATIVA 1.

Esta inmunidad aparece como respuesta a una infección y se adapta a ella.

2.

Reconoce una gran cantidad de sustancias microbianas y no microbianas, y reacciona frente a ellas.

3.

Puede distinguir entre distintos microorganismos y sus moléculas, incluso los muy afines entre sí, siendo muy específica.

Las sustancias ajenas que suscitan una respuesta inmunitaria específica o que constituyen el blanco de tales respuestas se denominan ANTÍGENOS (Ag).

INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA INMUNIDAD INNATA Barreras naturales (piel y mucosas) Células parenquimatosas Neutrófilos Eosinófilos Basófilos Mastocitos Monocitos y Macrófagos Células NK Células dendríticas

INMUNIDAD ADAPTATIVA

Linfocitos T Linfocitos B

Ambos tipos de respuestas forman parte de un sistema integral encargado de defender al huésped, en el que funcionan numerosas células y moléculas de modo conjunto. Inmunología Celular y Molecular Abbas 7ª Edición.

ANATOMÍA Y FUNCIONES DE LOS TEJIDOS LINFÁTICOS Con el fin de optimizar las interacciones celulares, los linfocitos y CPA están localizados y concentrados en unos tejidos u órganos bien delimitados desde el punto de vista anatómico. Allí se transportan los Ag extraños para concentrarlos. Los tejidos linfáticos se dividen en: •Órganos generadores (órganos linfáticos primarios). Microambientes tisulares que soportan el desarrollo y la maduración inicial de los linfocitos y otras células hematopoyéticas. •Órganos periféricos (órganos linfáticos secundarios). Sitios donde se lleva a cabo el encuentro del Ag con el linfocito específico para él. Aquí se ponen en marcha y progresan las respuestas linfáticas a Ag extraños.

ÓRGANOS INMUNE

Y

TEJIDOS

DEL

SISTEMA

Órganos linfoides primarios Se expresan por primera vez los Rc de Ag y adquieren madurez fenotípica y funcional los linfocitos.

Sistema inmunitario cutáneo y de mucosas

Órganos linfoides secundarios Ocurren interacciones celulares y moleculares que conllevan a la amplificación y regulación de la respuesta inmune.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Tipos de respuestas La inmunidad humoral, cuenta con moléculas presentes en la sangre y secreciones mucosas denominadas ANTICUERPOS (Ac), producidas por los LB. Principal mecanismo de defensa contra los microbios extracelulares y sus toxinas. Los Ac reconocen los Ag microbianos, los neutralizan y marcan como un blanco para su eliminación por diferentes mecanismos efectores (clases que favorecen la fagocitosis, otros se fijan y desencadenan liberación de mediadores de la inflamación, etc).

INMUNIDAD ADAPTATIVA Tipos de respuestas La inmunidad celular está a cargo de LT. Principal mecanismo que fomenta la destrucción de los microorganismos residentes dentro de los fagocitos, o la desaparición de las células infectadas para suprimir los reservorios de la infección.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Tipos de respuestas

Inmunología Celular y Molecular Abbas 7ª Edición.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Características principales

Inmunología Celular y Molecular Abbas 7ª Edición.

1. Los antígenos X e Y inducen la producción de diferentes Ac (especificidad). 2. La respuesta secundaria al antígeno X es más rápida y mayor que la respuesta primaria (memoria). 3. Las cc del Ac declinan con el tiempo después de cada inmunización (contención, el proceso que mantiene la homeostasis). Se observan las mismas características en las respuestas inmunitarias celulares.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Las principales células del SI son las células presentadoras de antígeno (CPA), los linfocitos y las células efectoras. El comienzo de la respuesta adaptativa requiere la captación de los Ag y su exposición ante los linfocitos específicos por las células presentadoras de antígeno (CPA). Las más especializadas son las CÉLULAS DENDRÍTICAS capaces de atrapar los Ag y transportarlos a órganos linfáticos para presentarlos a los LT vírgenes, lo que desencadenará la respuesta inmunitaria.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Las células dendríticas se sitúan en epitelios y tejidos conjuntivos atrapan los microbios, digieren sus proteínas y expresan los péptidos en su superficie unidos a las moléculas del CPH los muestran a los LT CD4+ y CD8+ vírgenes poniendo en marchas las respuestas contra Ag proteínicos.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Las células dendríticas transportan su cargamento antigénico hasta los ganglios linfáticos de drenaje y fijan su residencia en las mismas regiones ganglionares por las que constantemente recirculan LT vírgenes.

Estas células también pueden exhibir los péptidos en otros órganos linfáticos, como el bazo.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Existen situaciones en las que los microorganismos íntegros o algunos Ag que llegan a los ganglios o al bazo. Allí, son reconocidos por los LB específicos en su forma natural (sin procesar). Los LB reconocen Ag extracelulares incluso sobre su propia superficie y se diferencian en células plasmáticas secretoras de Ac, actuando como mediadores de la inmunidad humoral. Los LB son las únicas células capaces de producir Ac.

es.slideshare.net.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Los LT reconocen los Ag de los microorganismos intracelulares y contribuyen a la destrucción de los microbios, o de las células infectadas. Tienen Rc en su membrana, capaces de reconocer de manera restringida Ag peptídicos unidos a proteínas del huésped, codificadas por los genes pertenecientes al Complejo principal de histocompatibilidad (CPH) o expresados sobre la superficie de otras células. Por lo tanto no reconocen Ag solubles.

es.slideshare.net.

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares Los LT constan de diferentes poblaciones desde el punto de vista funcional, siendo los mejor caracterizados son los LT helper (colaboradores) y los LT citotóxico (citolítico). Estimulación antigénica

LTh segregan citocinas

Proliferación y diferenciación de los propios LT Activación de diversas células como los LB, macrófagos y otros leucocitos

LTC destruyen células que exponen antígenos extraños, como las infectadas por virus y otros microorganismos intracelulares. Los LT reguladores inhiben respuestas inmunitarias, y los linfocitos NK cumplen importantes funciones en la inmunidad innata frente a virus u otros microorganismos intracelulares. Las diversas clases de linfocitos se pueden distinguir por la expresión de proteínas de superficie o Cluster de diferenciación (CD).

INMUNIDAD ADAPTATIVA Componentes celulares

Las células efectoras (LT activados, fagocitos mononucleares y otros leucocitos) intervendrán en los efectos finales para deshacerse del microbio.

Los linfocitos y las CPA se concentran en los órganos linfáticos donde interaccionan para poner en marcha la respuesta inmune.

Los linfocitos además se encuentran en la sangre, pudiendo circular hacia tejidos linfáticos o lugares periféricos expuestos a Ag y proceder a su eliminación.

RECONOCIMIENTO DEL Ag POR PARTE DE LOS LINFOCITOS Antes de la exposición al Ag, ya existen linfocitos que son específicos frente a toda una gran variedad de los mismos, y cuando penetra uno de ellos se produce la selección clonal. Las células integrantes de cada clon tienen receptores de Ag idénticos entre sí (aprox 106 especificidades diferentes).

La activación de los LT vírgenes exige el reconocimiento de los complejos péptido-CPH presentados por las células dendríticas. Asimismo, para emitir su respuesta, deben reconocer también las moléculas co-estimuladoras, cuya inducción por los microbios ocurre por las CPA. Los LB utilizan sus Rc de Ag (Ac de membrana) para reconocer los múltiples tipos químicos de Ag. Estas señales desencadenarán la proliferación y diferenciación de los linfocitos.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares Los LTh CD4+ proliferan al activarse y se diferencian en células efectoras cuyas funciones básicamente corren a cargo de las citocinas segregadas.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares 1. Las células efectoras capaces de segregar citocinas abandonan los órganos linfáticos y emigran hacia los focos de infección afectados por una inflamación concomitante.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares 2. Cuando los efectores diferenciados vuelven a encontrarse con los microbios asociados a las células, quedan activados para ejercer las funciones responsables de su eliminación.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares Algunos de los LTh CD4+ segregan interferón γ, potente activador de los macrófagos. Así, los linfocitos reconocen los Ag microbianos presentes en los macrófagos que hayan fagocitado microorganismos y ayudan a los fagocitos en su labor de destruir los patógenos infecciosos.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares Otros LTh CD4+ efectores segregan citocinas que estimulan la producción de IgE, activando leucocitos eosinófilos, que poseen la propiedad de eliminar parásitos demasiado grandes para fagocitar. Los LTh CD4+ también estimulan las respuestas de los LB.

Inmunidad celular. Activación de los LT y eliminación de los microbios intracelulares Los LT CD8+ activados proliferan y se diferencian en LTC encargados de destruir las células que llevan microbios refugiados en su citoplasma. Estos microorganismos pueden ser virus o bacterias ingeridas por los macrófagos que han podido escapar de las vesículas fagocíticas y llegar al citoplasma (donde no están al alcance de la maquinaria destructora de los fagocitos).

Inmunidad humoral: activación de los LB y eliminación de los microbios extracelulares • Muchos Ag polisacáridos y lipídicos poseen múltiples determinantes antigénicos idénticos capaces de movilizar las moléculas de numerosos Rc del Ag en cada LB y poner en marcha su activación. • La respuesta de los LB a los Ag proteínicos requiere señales activadoras procedentes de de los LT CD4+. Los LB ingieren los Ag proteínicos, los degradan y exhiben los péptidos ligados a las moléculas del CPH para su reconocimiento por parte de los LTh, que a continuación activan a los propios LB.

Inmunidad humoral: activación de los LB y eliminación de los microbios extracelulares Una parte de los clones expandidos de LB se diferencia en células plasmáticas secretoras de Ac.

Sitio de unión a Ag

Región variable

Región constante

Región variable

Región constante

El sitio de unión antigénica de los Ac segregados por cada célula plasmática coincide con los de la superficie (Rc de LB) que reconocieron al Ag en un primer momento.

Inmunidad humoral: activación de los LB y eliminación de los microbios extracelulares •Los polisacáridos y los lípidos estimulan principalmente la secreción de Ac IgM; •los Ag proteínicos, en virtud de la acción de los LTh producirán diversas clases de Ac (IgG, IgA, IgE), lo que se denomina cambio de cadena pesada, ofreciendo plasticidad a la respuesta y estimulando Ac de mayor afinidad por el Ag (Maduración de la afinidad).

Inmunidad humoral: activación de los LB y eliminación de los microbios extracelulares Los Ac “neutralizan” los microorganismos, objetivo clave de la vacunación: •las IgG recubren a los microbios para que sean fagocitados por neutrófilos y macrófagos que poseen receptores que reconocen las colas de las IgG; •la IgG e IgM activan el sistema complemento por la vía clásica y sus productos finales favorecen la fagocitosis; •la IgA es secretada en epitelios mucosos (luz de vías respiratorias y tubo digestivo, entre otros), •la IgG pasa por transporte activo a través de placenta y protege al recién nacido hasta la madurez de SI. La mayoría de los Ac tiene una vida media de 3 semanas. Sin embargo, algunas células plasmáticas emigran hacia la MO y viven durante años sin dejar de producir Ac en bajas concentraciones.

Inmunidad humoral: activación de los LB y eliminación de los microbios extracelulares

Memoria inmunitaria La activación inicial de los linfocitos genera células de memoria longevas capaces de sobrevivir durante años después de la infección, otro objetivo fundamental de la vacunación.

Cuando la inmunidad se genera por exposición al

Ag

extraño,

se

denomina ACTIVA.

Una persona puede también adquirir la inmunidad mediante el paso de suero o de linfocitos desde otra dotada de inmunidad específica. El individuo receptor transferencia se vuelve

de

esta

inmune al

antígeno específico sin haber estado expuesto ni haber respondido a él. Este tipo de inmunidad se llama PASIVA.

MUCHAS GRACIAS