1. Sistema inmunitario y mecanismos de defensa.
El sistema inmunitario es un sistema de defensa de múltiples funciones que evolucionó para proteger a los animales de la invasión de microorganismos patógenos y el cáncer. Genera una enorme variedad de células y moléculas que pueden reconocer y eliminar de forma específica una diversidad casi ilimitada de invasores extraños.
Una reacción inmunitaria puede dividirse en dos actividades vinculadas: el reconocimiento (notable por su especificidad) y respuesta (llamada reacción afectora, que suprime o neutraliza al agente patógeno).
La inmunidad requiere reacciones celulares y humorales; los dos sistemas están entrelazados. Las reacciones inmunitarias se dividen en humorales y celulares.
2. Formas de ejercer la acción defensiva: inmunidad innata o adaptativa.
a. Inmunidad innata (inmediata):
Es la primera línea de defensa contra una infección. Casi todos sus componentes se encuentran antes del inicio de la infección; es poco específica y es uniforme en todos los miembros de una especie.
Este tipo de inmunidad comprende 4 tipos de barreras de defensa:
– Físicas y anatómicas: piel y mucosas.
– Fisiológicas: temperatura, pH bajo, mediadores genómicos (lisozimas, IFN…).
– Fagocíticas: monocitos y neutrófilos sanguíneos, macrófagos tisulares.
– Inflamatorias: el daño en el tejido y la infección inducen el escape de líquido vascular, que contienen proteínas séricas con actividad antibateriana y la migración de células fagocíticas hacia el área afectada.
b. Inmunidad adaptativa (retardada):
Es capaz de reconocer y eliminar de manera selectica microorganismos y moléculas extrañas específicas (es decir, antígenos ajenos). Las reacciones inmunitarias adaptativas no son iguales en todos los miembros de una especie. Este tipo de inmunidad posee 4 atributos característicos:
– Especificidad antigénica: permite reconocer diferencias sutiles entre los antígenos.
– Diversidad: el sistema inmune es capaz de generar gran diversidad de moléculas de reconocimiento (permiten identificar diferentes antígenos).
– Memoria inmunológica: un 2º encuentro con el mismo antígeno, induce un estado mucho mayor de reactividad inmunitaria.
– Autorreconocimiento: en condiciones normales el sistema inmune puede diferenciar lo propio de lo ajeno y reaccionar sólo contra lo último.
Tipos de inmunidad adaptativa:
Inmunidad humoral:
Se descubrió que un componente activo del suero inmune podía neutralizar, precipitar toxinas y aglutinar bacterias. Se trata de una fracción del suero primario llamada gamma (actual Ig ϒ). Es una inmunidad que puede conferirse a un individuo no inmune al administrar anticuerpos séricos de otro sí inmune.
-Linfocitos B: maduran en la médula ósea, interactúan con el antígeno y se diferencia en células plasmáticas que secretan anticuerpos y células de memoria.
-Inmunidad celular: sólo puede transferirse administrando células T de un sujeto inmune.
-Linfocitos T: se generan en la médula ósea y maduran en el timo. Reconocen fragmentos de antígenos unidos a una molécula de MHC en una célula presentadora de antígenos, proliferan y se diferencian en distintas células T efectoras y células T de memoria.
3. Selección clonal.
La especificidad antigénica de cada linfocito T y B se establece antes de su contacto con el antígeno por reordenamientos aleatorios en el gen durante la maduración en el timo o en la médula ósea. Una vez producido el contacto, se activan los linfocitos y provoca la expansión de la población de células con una especificidad antigénica determinada. Esto es la selección clonal.
La selección clonal demuestra:
-La especificidad y el reconocimiento propio y extraño, pues sólo los linfocitos cuyos receptores son específicos para un epitopo determinado en un antígeno, se expanden desde el punto de vista clonal y por tanto se mueven para oponer una reacción inmunitaria. El autorreconocimiento se efectúa por la eliminación, durante el desarrollo, de linfocitos que llevan receptores autorreactivos o por la supresión funcional de estas células en adultos.
La memoria inmunitaria: durante la selección clonal se amplifica de forma considerable el número de linfocitos específicos para un antígeno determinado. Muchos de ellos, denominados células de memoria, tienen, al parecer, un período de vida más prolongado que los linfocitos vírgenes de los cuales provienen. El encuentro inicial de un linfocito virgen contra un antígeno induce una respuesta primaria; un contacto posterior causa una respuesta secundaria más rápida e intensa, debido a la amplificación de la población de células.
La respuesta primaria tarda alrededor de 5/7 días antes que comiencen a aumentar las concentraciones de anticuerpos. Este tiempo es necesario para la activación de células B vírgenes por
anticuerpos y células TH y para la diferenciación a células plasmáticas de las células B.
Las concentraciones de anticuerpos alcanzan su punto máximo a los 14 días y a continuación decrece a medida que las células plasmáticas mueren. En la reacción secundaria, el retraso es mucho más corto (1 ó 2 días), las concentraciones de anticuerpos son mucho más altas y se sostiene por más tiempo. Esto refleja la actividad de la población de células B de memoria expandida en sentido clonal. Responden más rápido que las células B vírgenes y existen muchas más células de memoria que células B vírgenes en la respuesta primaria.
4. Comparativa: inmunidad innata y adaptativa.
No operan independientemente, sino como un sistema interactivo y colaborador que genera una respuesta combinada. Con funciones superpuestas, los dos sistemas juntos forman una barrera eficaz contra la infección y el cáncer.
Puede haber disfunción inmunitaria que se manifiesta:
– Alergia y asma.
– Rechazo de injerto y enfermedad de injerto contra el huésped.
– Enfermedad autoinmunitaria.
– Inmunodeficiencia.
TEJIDOS Y CELULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO.
1. Los tejidos del sistema inmunitario.
El sistema inmunitario presenta tres tipos de componentes: moléculas, células y tejidos. Desde el punto de vista funcional, pueden distinguirse tejidos linfoides primarios y secundarios.
a. Tejidos primarios:
Es donde se lleva a cabo la maduración de linfocitos generados en la hematopoyesis y adquieren una especificidad antigénica particular.
– Timo: órgano bilobulado situado encima del corazón, integrado a su vez por 2 compartimentos: corteza y médula (donde hay menos timocitos; células T inmaduras). Es el sitio de desarrollo y maduración de las células T.
– Médula ósea: es el lugar de proliferación y desarrollo de las células T.
b. Tejidos secundarios:
Es donde interactúan linfocitos maduros y antígenos, iniciándose la respuesta inmune.
– Ganglios linfáticos: estructuras encapsuladas agrupadas en las uniones de los vasos linfáticos. Confieren soporte a un microambiente ideal para que los linfocitos se encuentren y respondan con efectividad a los antígenos atrapados (los ganglios linfáticos están especializados para atrapar antígenos de tejidos locales). Tienen folículos linfoides.
– Bazo: órgano ovoide y grande, en la parte izquierda y superior de la cavidad abdominal. Filtra sangre y atrapa los antígenos sanguíneos, respondiendo así a infecciones sistémicas (no recibe vasos linfáticos). Los antígenos y linfocitos llegan a través de la arteria esplénica.
– Tejido cutáneo: consta de linfocitos y células accesorias localizadas en la epidermis y en la dermis.
– Mucosas: las mucosas que recubren el sistema digestivo, respiratorio y urogenital son los principales sitios de entrada de antígenos. Están defendidos por un grupo de tejidos linfoides organizados, en conjunto: MALT o TLRM (tejido linfoide relacionado con mucosas). Son tejidos variables, desde grupos laxos a penas organizados de células linfoides en la lámina propia de vellosidades intestinales, hasta estructuras bien organizadas, como las amígdalas y el apéndice, y, asimismo, las placas de Peyer, que están en la submucosa del intestino. Tienen una población considerable de células plasmáticas que producen anticuerpos.
Las células del sistema inmunitario
Se forman a partir de un precursor común: CMH, con capacidad de autorenovación y carácter multipotente/pluripotente. La formación y desarrollo de gB y gR se denomina hematopoyesis. En el periodo fetal se forma en bazo e hígado y en la vida extrauterina en la médula ósea.
– Estirpe linfoide:
-Linfocitos:
Constituyen de un 20-40% de los ganglios blancos y un 99% de células de la linfa. Añadiendo el resto de leucocitos hay unos 7´3 x 10 3 cél/mm3, y contando sólo los linfocitos 2000 linf/mm3 (durante una infección aguda aumenta de 4-15 veces).
Los linfocitos B y T no se diferencian morfológicamente.
-Linfocitos B: maduran en la médula ósea, poseen moléculas de anticuerpos unidas a la membrana. Cada linfocito B contiene unas 150000 moléculas de anticuerpo con el mismo sitio de unión para antígeno. Cuando se establece contacto Ag-Ac del linfocito B, están 4-5 días diferenciándose en LB de memoria y células plasmáticas que producen anticuerpos (mueren en 1 ó 2 semanas).
-Linfocitos T: algunos duran entre 20-30 años. Maduran en el timo, poseen receptores que reconocen antígenos unidos a MHC (no libres). Hay 2 subpoblaciones: los linfocitos TH (que secretan citocinas que refuerzan la respuesta inmunitaria) y los linfocitos TC (que reconocen y eliminan las propias células alteradas, tumorales, infectadas por virus…).
-NK (natural killers): defensa contra células tumorales e infectadas por virus.
-Células dendríticas:
Tienen origen tanto progenie linfoide como mieloide. Se identifican morfológicamente por sus prolongaciones. Participan en la inducción de la respuesta inmunitaria (presentación de antígenos a células TH ). Hay 2 tipos de células dendríticas: las interdigitantes y las foliculares.
– Estirpe mieloide:
-Monocitos/macrófagos: el primero en sangre y el segundo en tejidos. Son los fagocitos más participativos y se denominan fagocitos mononucleares.
-Neutrófilos: responden a estímulos quimiotácticos y fagocitan y destruyen antígenos.
-Eosinófilos: actúan contra distintos tipos de antígenos infecciosos. Expresan receptores para Ig E.
-Basófilos: expresan receptores para Ig E. liberan sustancias de sus gránulos (reacciones alérgicas).
-Eritrocitos y plaquetas: 120 días de vida, luego son fagocitados por macrófagos en el bazo. En respuesta a hemorragia, aumentan de 10-20 veces.
Hay distintos tipos de macrófagos: alveolares, histiocitos, células de Kupffer, células mesangiales, microglía y osteoclastos.
También hay distintos tipos de células dendríticas: Langerhans, instersticiales, mieloides y linfoides.
Neutrófilos, eosinófilos y basófilos son granulocitos.
INMUNOLOGÍA MÉDICA
LECCION 1.- INTRODUCCION A LA INMUNOLOGIA.
1. Sistema inmunitario y mecanismos de defensa.
El sistema inmunitario es un sistema de defensa de múltiples funciones que evolucionó para proteger a los animales de la invasión de microorganismos patógenos y el cáncer. Genera una enorme variedad de células y moléculas que pueden reconocer y eliminar de forma específica una diversidad casi ilimitada de invasores extraños.
Una reacción inmunitaria puede dividirse en dos actividades vinculadas: el reconocimiento (notable por su especificidad) y respuesta (llamada reacción afectora, que suprime o neutraliza al agente patógeno).
La inmunidad requiere reacciones celulares y humorales; los dos sistemas están entrelazados. Las reacciones inmunitarias se dividen en humorales y celulares.
2. Formas de ejercer la acción defensiva: inmunidad innata o adaptativa.
a. Inmunidad innata (inmediata):
Es la primera línea de defensa contra una infección. Casi todos sus componentes se encuentran antes del inicio de la infección; es poco específica y es uniforme en todos los miembros de una especie.
Este tipo de inmunidad comprende 4 tipos de barreras de defensa:
– Físicas y anatómicas: piel y mucosas.
– Fisiológicas: temperatura, pH bajo, mediadores genómicos (lisozimas, IFN…).
– Fagocíticas: monocitos y neutrófilos sanguíneos, macrófagos tisulares.
– Inflamatorias: el daño en el tejido y la infección inducen el escape de líquido vascular, que contienen proteínas séricas con actividad antibateriana y la migración de células fagocíticas hacia el área afectada.
b. Inmunidad adaptativa (retardada):
Es capaz de reconocer y eliminar de manera selectica microorganismos y moléculas extrañas específicas (es decir, antígenos ajenos). Las reacciones inmunitarias adaptativas no son iguales en todos los miembros de una especie. Este tipo de inmunidad posee 4 atributos característicos:
– Especificidad antigénica: permite reconocer diferencias sutiles entre los antígenos.
– Diversidad: el sistema inmune es capaz de generar gran diversidad de moléculas de reconocimiento (permiten identificar diferentes antígenos).
– Memoria inmunológica: un 2º encuentro con el mismo antígeno, induce un estado mucho mayor de reactividad inmunitaria.
– Autorreconocimiento: en condiciones normales el sistema inmune puede diferenciar lo propio de lo ajeno y reaccionar sólo contra lo último.
Tipos de inmunidad adaptativa:
Inmunidad humoral:
Se descubrió que un componente activo del suero inmune podía neutralizar, precipitar toxinas y aglutinar bacterias. Se trata de una fracción del suero primario llamada gamma (actual Ig ϒ). Es una inmunidad que puede conferirse a un individuo no inmune al administrar anticuerpos séricos de otro sí inmune.
Linfocitos B: maduran en la médula ósea, interactúan con el antígeno y se diferencia en células plasmáticas que secretan anticuerpos y células de memoria.
Inmunidad celular: sólo puede transferirse administrando células T de un sujeto inmune.
Linfocitos T: se generan en la médula ósea y maduran en el timo. Reconocen fragmentos de antígenos unidos a una molécula de MHC en una célula presentadora de antígenos, proliferan y se diferencian en distintas células T efectoras y células T de memoria.
3. Selección clonal.
La especificidad antigénica de cada linfocito T y B se establece antes de su contacto con el antígeno por reordenamientos aleatorios en el gen durante la maduración en el timo o en la médula ósea. Una vez producido el contacto, se activan los linfocitos y provoca la expansión de la población de células con una especificidad antigénica determinada. Esto es la selección clonal.
La selección clonal demuestra:
La especificidad y el reconocimiento propio y extraño, pues sólo los linfocitos cuyos receptores son específicos para un epitopo determinado en un antígeno, se expanden desde el punto de vista clonal y por tanto se mueven para oponer una reacción inmunitaria. El autorreconocimiento se efectúa por la eliminación, durante el desarrollo, de linfocitos que llevan receptores autorreactivos o por la supresión funcional de estas células en adultos.
La memoria inmunitaria: durante la selección clonal se amplifica de forma considerable el número de linfocitos específicos para un antígeno determinado. Muchos de ellos, denominados células de memoria, tienen, al parecer, un período de vida más prolongado que los linfocitos vírgenes de los cuales provienen. El encuentro inicial de un linfocito virgen contra un antígeno induce una respuesta primaria; un contacto posterior causa una respuesta secundaria más rápida e intensa, debido a la amplificación de la población de células.
La respuesta primaria tarda alrededor de 5/7 días antes que comiencen a aumentar las concentraciones de anticuerpos. Este tiempo es necesario para la activación de células B vírgenes por
anticuerpos y células TH y para la diferenciación a células plasmáticas de las células B.
Las concentraciones de anticuerpos alcanzan su punto máximo a los 14 días y a continuación decrece a medida que las células plasmáticas mueren. En la reacción secundaria, el retraso es mucho más corto (1 ó 2 días), las concentraciones de anticuerpos son mucho más altas y se sostiene por más tiempo. Esto refleja la actividad de la población de células B de memoria expandida en sentido clonal. Responden más rápido que las células B vírgenes y existen muchas más células de memoria que células B vírgenes en la respuesta primaria.
4. Comparativa: inmunidad innata y adaptativa.
No operan independientemente, sino como un sistema interactivo y colaborador que genera una respuesta combinada. Con funciones superpuestas, los dos sistemas juntos forman una barrera eficaz contra la infección y el cáncer.
Puede haber disfunción inmunitaria que se manifiesta:
– Alergia y asma.
– Rechazo de injerto y enfermedad de injerto contra el huésped.
– Enfermedad autoinmunitaria.
– Inmunodeficiencia.
LECCION 2.- TEJIDOS Y CELULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO.
1. Los tejidos del sistema inmunitario.
El sistema inmunitario presenta tres tipos de componentes: moléculas, células y tejidos. Desde el punto de vista funcional, pueden distinguirse tejidos linfoides primarios y secundarios.
a. Tejidos primarios:
Es donde se lleva a cabo la maduración de linfocitos generados en la hematopoyesis y adquieren una especificidad antigénica particular.
– Timo: órgano bilobulado situado encima del corazón, integrado a su vez por 2 compartimentos: corteza y médula (donde hay menos timocitos; células T inmaduras). Es el sitio de desarrollo y maduración de las células T.
– Médula ósea: es el lugar de proliferación y desarrollo de las células T.
b. Tejidos secundarios:
Es donde interactúan linfocitos maduros y antígenos, iniciándose la respuesta inmune.
– Ganglios linfáticos: estructuras encapsuladas agrupadas en las uniones de los vasos linfáticos. Confieren soporte a un microambiente ideal para que los linfocitos se encuentren y respondan con efectividad a los antígenos atrapados (los ganglios linfáticos están especializados para atrapar antígenos de tejidos locales). Tienen folículos linfoides.
– Bazo: órgano ovoide y grande, en la parte izquierda y superior de la cavidad abdominal. Filtra sangre y atrapa los antígenos sanguíneos, respondiendo así a infecciones sistémicas (no recibe vasos linfáticos). Los antígenos y linfocitos llegan a través de la arteria esplénica.
– Tejido cutáneo: consta de linfocitos y células accesorias localizadas en la epidermis y en la dermis.
– Mucosas: las mucosas que recubren el sistema digestivo, respiratorio y urogenital son los principales sitios de entrada de antígenos. Están defendidos por un grupo de tejidos linfoides organizados, en conjunto: MALT o TLRM (tejido linfoide relacionado con mucosas). Son tejidos variables, desde grupos laxos a penas organizados de células linfoides en la lámina propia de vellosidades intestinales, hasta estructuras bien organizadas, como las amígdalas y el apéndice, y, asimismo, las placas de Peyer, que están en la submucosa del intestino. Tienen una población considerable de células plasmáticas que producen anticuerpos.
2. Las células del sistema inmunitario.
Se forman a partir de un precursor común: CMH, con capacidad de autorenovación y carácter multipotente/pluripotente. La formación y desarrollo de gB y gR se denomina hematopoyesis. En el periodo fetal se forma en bazo e hígado y en la vida extrauterina en la médula ósea.
– Estirpe linfoide:
Linfocitos:
Constituyen de un 20-40% de los ganglios blancos y un 99% de células de la linfa. Añadiendo el resto de leucocitos hay unos 7´3 x 10 3 cél/mm3, y contando sólo los linfocitos 2000 linf/mm3 (durante una infección aguda aumenta de 4-15 veces).
Los linfocitos B y T no se diferencian morfológicamente.
Linfocitos B: maduran en la médula ósea, poseen moléculas de anticuerpos unidas a la membrana. Cada linfocito B contiene unas 150000 moléculas de anticuerpo con el mismo sitio de unión para antígeno. Cuando se establece contacto Ag-Ac del linfocito B, están 4-5 días diferenciándose en LB de memoria y células plasmáticas que producen anticuerpos (mueren en 1 ó 2 semanas).
Linfocitos T: algunos duran entre 20-30 años. Maduran en el timo, poseen receptores que reconocen antígenos unidos a MHC (no libres). Hay 2 subpoblaciones: los linfocitos TH (que secretan citocinas que refuerzan la respuesta inmunitaria) y los linfocitos TC (que reconocen y eliminan las propias células alteradas, tumorales, infectadas por virus…).
NK (natural killers): defensa contra células tumorales e infectadas por virus.
Células dendríticas:
Tienen origen tanto progenie linfoide como mieloide. Se identifican morfológicamente por sus prolongaciones. Participan en la inducción de la respuesta inmunitaria (presentación de antígenos a células TH ). Hay 2 tipos de células dendríticas: las interdigitantes y las foliculares.
– Estirpe mieloide:
Monocitos/macrófagos: el primero en sangre y el segundo en tejidos. Son los fagocitos más participativos y se denominan fagocitos mononucleares.
Neutrófilos: responden a estímulos quimiotácticos y fagocitan y destruyen antígenos.
Eosinófilos: actúan contra distintos tipos de antígenos infecciosos. Expresan receptores para Ig E.
Basófilos: expresan receptores para Ig E. liberan sustancias de sus gránulos (reacciones alérgicas).
Eritrocitos y plaquetas: 120 días de vida, luego son fagocitados por macrófagos en el bazo. En respuesta a hemorragia, aumentan de 10-20 veces.
Hay distintos tipos de macrófagos: alveolares, histiocitos, células de Kupffer, células mesangiales, microglía y osteoclastos.
También hay distintos tipos de células dendríticas: Langerhans, instersticiales, mieloides y linfoides.
Neutrófilos, eosinófilos y basófilos son granulocitos.