21 inmunología y enfermedad

Inmunología y enfermedad
Tema 21

El estado inmune. Tipos de inmunidad
“El estado inmune es aquel del que disfruta alguien que, habiendo sobrevivido a una enfermedad, ha quedado libre o exento de volver a padecerla”
Esta definición implica una de las propiedades del sistema inmunitario, la memoria, es decir, el organismo recuerda la enfermedad padecida y será resistente a una nueva infección por parte del mismo agente patógeno (antígeno)
El estado inmune puede estar propiciado tanto por el sistema inmunitario innato como por el sistema inmunitario adaptativo

El sistema inmunitario innato
El sistema inmunitario innato comprende las células y los mecanismos que defienden al huésped de la infección por otros organismos, en un primer contacto y de forma no específica.
Esto significa que las células del sistema innato (monocitos, macrofagos, neutrófilos y eosinofilos) reconocen, y responden a patógenos de forma genérica (fagocitosis, como células citotóxicas, interviniendo en la inflamación, o secretando proteínas defensivas como las proteínas del complemento, citocinas o lisozima) y, a diferencia del sistema inmunitario adaptativo, no confiere inmunidad a largo plazo al huésped.

El sistema inmunitario adaptativo
El sistema inmunitario adaptativo se caracteriza por respuestas específicas para cada antígeno contra los antígenos o microorganismos patógenos extraños. Una característica importante de este tipo de inmunidad es que después del contacto inicial con el antígeno (sensibilización inmunitaria) el siguiente contacto con el mismo antígeno origina una respuesta inmunitaria más rápida e intensa (memoria inmunitaria).
El sistema inmunitario adaptativo consta de dos ramas, la inmunidad celular y la inmunidad humoral. Los efectores principales de la inmunidad celular son los linfocitos T, mientras que los de la inmunidad humoral son los linfocitos B.
Este sistema inmunitario permite adaptarse rápidamente para neutralizar los patógenos más frecuentes de un entorno concreto

El sistema inmunitario adaptativo
Consta de:
Moléculas con papel protector / defensivo
Anticuerpos, producidos por células plasmáticas, derivadas de Linfocitos B
Células con capacidad reguladora
Linfocitos T cooperadores (T-helper)
Células con capacidad efectora
Linfocitos T citotóxicos
Células que adquieren su especificidad a través de anticuerpos (NK, macrófagos)

Integración del sistema inmunitario innato y el adaptativo
La inmunidad innata constituye la primera barrera de defensa frente a la infección por agentes patógenos (principalmente bacterias). Su inespecifidad es una ventaja (abarca por igual a un gran número de agentes patógenos.
Si no logra detener la infección, tenemos la enfermedad. Mientras, la inmunidad específica adaptativa comienza a desarrollarse. Con la ayuda de la inmunidad específica termina por controlarse la infección y la enfermedad remite.
El sistema inmunitario adaptativo adquiere memoria inmunológica, frente a una posible reinfección, reaccionando muy rápidamente contra el agente infeccioso.

Tipos de inmunidad

Tipos de inmunidad
Es aquella que la poseen algunas especies o individuos por su propia naturaleza. Y puede ser inmunidad de especie, de raza o individual. En esta última es muy importante el factor genérico.
El propio organismo genera los anticuerpos, de forma natural (por que sufre la enfermedad) o de forma artificial (vacunación)
Los anticuerpos son originados por otro organismo. Pueden proceder de la madre a través de la placenta y la leche (I.P. Natural) o de otro individuo, incluso de otra especie, que ha estado en contacto con el patógeno (I.P. Artificial). En este último caso de habla de sueroterapia
Se alcanza en algún momento de la vida del individuo por la formación de anticuerpos frente a la actuación de los agentes infecciosos. Genera memoria inmunológica

Inmunización: sueros y vacunas
La inmunización consiste en inducir artificialmente el estado inmune frente a una enfermedad en un organismo y puede conseguirse de dos formas:
Inmunización pasiva.- Mediante sueros
Inmunización activa.- Mediante vacunas

Inmunización pasiva
La inmunidad artificial pasiva se adquiere cuando al sujeto se le administra directamente anticuerpos específicos para un patógeno determinado.
Los anticuerpos producen inmunidad rápidamente (unas pocas horas), pero su efecto no es de larga duración (sólo unos meses), debido a que no se activa la memoria inmunológica.
Normalmente se utiliza cuando el individuo ya está enfermo y no se puede esperar a que la vacuna haga efecto o cuando su sistema inmunológico está debilitado.
Estos anticuerpos reciben el nombre de suero o antídoto.
Antiguamente se obtenían los anticuerpos de animales domésticos, pero ocasionalmente provocaban alergias. Hoy en día son Ig humanas

Inmunización activa
La inmunidad artificial activa se produce por inoculación de una vacuna. La inmunidad generada por la vacuna es efectiva al cabo de varios días, pero, al crear memoria inmunológica, su capacidad de acción es duradera.
Una vacuna es un conjunto de antígenos que se introducen en un organismo sano e inducen al sistema inmunitario a producir anticuerpos contra dicho antígeno.
Estos antígenos no tienen poder patógeno, pero sus características antigénicas están intactas, luego se crean anticuerpos específicos contra ellos y células de memoria, de tal forma que sean eficaces ante una segunda invasión del microorganismo que porte los antígenos (en este caso, ya es patógeno).
Ocasionalmente, dependiendo del tipo de vacunas, hay que suministrar dosis de recuerdo para reforzar la memoria inmune.

Tipos de vacunas

Formas atenuadas del microorganismo patógeno
El patógeno se trata en un laboratorio para que pierda virulencia. Los microorganismos se cultivan expresamente bajo condiciones en las cuales pierden sus propiedades nocivas
Se usa con virus, consiguiendo esos patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos.
Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la rubeola, las paperas o la poliomielitis, etc.
El riesgo es que una mutación origine la aparición de un virus infeccioso que provoque la enfermedad.
Crea inmunidad permanente en el individuo que las recibe

Son microorganismos dañinos que han sido tratados con productos químicos o físicos y han perdido su peligro. Para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos como alta temperatura, luz ultravioleta, radiaciones, etc.
Ejemplos de este tipo son: la gripe, cólera, peste bubónica y la hepatitis A.
La mayoría de estas vacunas suelen ser incompletas o de duración limitada, por lo que es necesario más de una toma.
Microorganismos muertos

Son los llamados toxoides o toxinas inactivas. Son toxinas bacterianas atenuada, a la que por el efecto de métodos químicos o físicos, se destruye su acción tóxica manteniéndose la acción inmunizante específica de las toxinas.
No se pueden utilizar toxinas activas para provocar la respuesta inmunitaria, porque la cantidad necesaria sería letal.
Se usa este tipo de sustancias en vacunas frente al tétanos o la difteria.
Toxinas bacterianas modificadas
Antígenos puríficados
Se utilizan técnicas de ingeniería genética, obteniéndose generalmente una proteína.
Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la vacuna contra la hepatitis B.

Vacunas antiidiotípicas
Un idiotipo es el sitio de una molécula de anticuerpo que se une a un antígeno extraño.
Puesto que el sitio mismo puede servir de antígeno extraño, se puede producir un anticuerpo monoclonal contra el idiotipo, que tendrá una conformación idéntica que imita al antígeno extraño inicial.
Este anticuerpo antiidiotípico servirá de vacuna.
Las vacunas de este tipo no son infecciosas y de pueden preparar vacunas antiidiotípicas frente a determinantes antigénicos comunes en munas cepas patógenas.
Anticuerpos monoclonales: son anticuerpos producidos en un laboratorio. A partir de una sola célula, modificada en el laboratorio, y que produce un único tipo de anticuerpos, se obtiene una colonia de células ( clones) que producen ese único anticuerpo.

Autoinmunidad
El organismo es capaz de distinguir entre lo propio y lo extraño gracias a la tolerancia inmune.
Esta capacidad se adquiere durante el desarrollo embrionario en el timo y la médula ósea mediante el mecanismo de selección clonal.
La tolerancia inmune puede fallar
Por defecto de tolerancia
Por exceso de tolerancia
AUTOIMNUNIDAD
INMUNODEFICIENCIA

mecanismo de selección clonal
Selección de linfocitos T.
Durante la maduración en el timo, los linfocitos desarrollan receptores de membrana (TCR) que les permiten reaccionar con las moléculas del MHC propias, con las que contactan mediante los autoantígenos.
Solo sobreviven los linfocitos T que tienen los receptores adecuados para reconocer a antígenos extraños unidos a auto antígenos del MHC. El resto son eliminados.

El proceso de maduración de los linfocitos T en el timo se inicia al llegar los precursores de los linfocitos T. Durante el proceso de maduración intratímica, mueren muchos timocitos, aproximadamente el 95 % de ellos.
Se eliminan aquellos timocitos que reconocen los antígenos propios del organismo mientras que el resto abandonarán el timo, vía sanguínea, como linfocitos T maduros.
Todo ello se realiza mediante un doble proceso conocido como selección positiva y negativa.

Selección positiva de linfocitos T
Este tipo de selección consiste en la selección positiva, esto es sobreviven aquellos timocitos que poseen la capacidad de reconocer de manera débil mediante sus receptores TCR a las moléculas de histocompatibilidad (MCH) presentes en células epiteliales del timo unidas a los péptidos propios presentados por ellas.
Selección negativa de linfocitos T
Este tipo de selección conduce a la muerte por apoptosis de aquellos timocitos que reconocen con gran avidez mediante su TCR a las moléculas de histocompatibilidad presentes en células del timo unidas a los péptidos propios presentados.
Este tipo de selección es especialmente importante eliminando aquellos clones celulares que al reconocer las propias moléculas MHC más péptidos propios, pueden tener capacidad autoreactiva una vez han madurado.
Al eliminar estas células se evita la posibilidad de desarrollo de enfermedades autoinmunes en el futuro

Selección de linfocitos B
Se produce un fenómeno similar pero en la médula ósea, en el que se seleccionan los linfocitos B que no producen anticuerpos contra los autoantígenos.
Todas aquellos linfocitos que originan una acción destructiva sobre las células propias del individuo se inactivan.

La autoinmunidad es un proceso que se desencadena por una alteración en el reconocimiento de lo propio. Los mecanismos de control existentes en el organismo no actúan correctamente, de forma que un linfocito o un anticuerpo reconocen como extrañas a las células o moléculas del propio organismo.

Esclerosis múltiple
Ataca la sustancia blanca del sistema nervioso central, provocando la desmielinización de los axones, y por lo tanto alteraciones neurológicas y parálisis. Carece de tratamiento curativo
Mistenia grave
Artritis reumatoide
Los anticuerpos atacan los receptores del neurotransmisor acetilcolina en las células musculares. No hay contracción y puede llegar a la atrofia de los músculos.
Los macrófagos y linfocitos se activan contra antígenos del tejido conjuntivo de las articulaciones que se inflaman de modo crónico.

Se forman anticuerpos contra el ADN y las histonas. Se producen lesiones en el aparato circulatorio. Afecta a las plaquetas
Lupus eritomatoso
Diabetes mellitus
Se producen anticuerpos contra las células beta del páncreas. La cantidad de insulina que se puede formar es insuficiente y el organismo sufre hiperglucemia. Se manifiesta por la glucosuria y la polidipsia (sed constante). Se trata con insulina suplementaria.

Hipersensibilidad
La hipersensibilidad es una disfunción del sistema inmune, debido a que se produce una respuesta inmune frente a una sustancia prácticamente inocua, como puede ser el polen, las heces de los ácaros del polvo, la fresa, el melón, etc.
Las sustancias frente a las que se produce la respuesta reciben el nombre de alérgenos, y la reacción que se desata se conoce como alergia o hipersensibilidad, y en realidad es una respuesta inmune exagerada.
No se manifiesta en el primer contacto con el antígeno, sino después de pasar un periodo de sensibilización.
El proceso alérgico se desencadena con una primera exposición al alérgeno. Los macrófagos lo degradan y lo presentan en sus membranas a los linfocitos. Éstos producen inmunoglobulinas E, con lo que se produce la memoria inmunológica.
Una segunda exposición al alérgeno puede provocar una hipersensibilidad inmediata (fase aguda) y una hipersensibilidad retardada (fase retardada o celular).

Hipersensibilidad tipo I
Hipersensibilidad tipo II
Animaciones de los tipos de hipersensibilidad
Hipersensibilidad tipo III
Hipersensibilidad tipo IV

Hipersensibilidad inmediata (Tipo I)
Se conoce como reacción alérgica.
La respuesta es rápida (10-15 minutos tras contactar con el antígeno/alergeno)
Hay tres fases:
Fase de sensibilización
Fase de activación de mastocitos
Fase de alergia
Fase de sensibilización
Se produce el primer contacto con el alérgeno, los macrofagos lo procesan y muestran sus fragmentos unidos a proteínas del MHC.
Los linfocitos Th los reconocen, y liberan linfocinas (interleucinas) que activan a los linfocitos B. Estos se transforman en células plasmáticas y liberan grandes cantidades de IgE.
Las IgE se unen a los mastocitos de los tejidos y a los basófilos de la sangre.
Esta fase es asintomática

2. Fase de activación de mastocitos
En el segundo contacto con el alérgeno, estas se unen a la IgE de mastocitos y basófilos.
Se liberan mediadores químicos de la respuesta inflamatoria como la histamina, serotonina y prostaglandina. Los principales efectos de estos productos son la vasodilatación y la contracción del músculo liso.
3. Fase de alergia
Aparecen los síntomas de la alergia: Inflamación, congestión, estornudos, asma, espasmos…
En algunos casos (picaduras de abejas, avispas, inyección de alérgenos en sangre…) se puede provocar incluso la muerte por asfixia o por descenso brusco de la presión sanguínea (anafilaxia)

Hipersensibilidad inmediata (Tipo I)

Hipersensibilidad citotóxica (Tipo II)
El anticuerpo se une a un antígeno situado en las células propias
Activa las células NK o la lisis mediante el sistema del complemento, que eliminan en este caso a células propias
Algunos ejemplos:
Anemia autoinmune hemolítica
Síndrome de Goodpasture
Eritroblastosis fetal
Pénfigo
Anemia perniciosa autoinmune
Trombocitopenia inmune
Reacciones de transfusión
Tiroiditis de Hashimoto
Enfermedad de Graves
Miastenia gravis
Fiebre reumática

Hipersensibilidad mediada por complejos antígeno-anticuerpo (tipo III)
En ella la reacción Ag-Ac forma unos complejos, que en vez de ser eliminados normalmente, se depositan. Estos depósitos activan el complemento y atraen a los polimorfonucleares y a las plaquetas, que lesionan las membranas de las zonas en que se acumulan, produciendo trastornos vasculares e inflamatorios (artritis).

Hipersensibilidad retardada (tipo IV)
La reacción tarda horas o días después del segundo contacto con el antígeno.
No está mediada por anticuerpos, sino por células inmunitarias.
Los linfocitos T CD8 y CD4 cooperadores reconocen los antígenos en un complejo con MCH de tipo I y II. Las células presentadoras de antígeno en este caso son los macrófagos que secretan IL-12, el cual estimula la proliferación de más linfocitos T.
Los CD4 (colaboradores) secretan también IL-2 e interferón gamma, estimulando aún más la liberación de citocinas, y mediando la respuesta inmunitaria. Los linfocitos T CD8 (citotóxicos) destruyen las células diana al entrar en contacto con ellas mientras que los macrófagos activados producen enzimas hidrolíticas y, ante ciertos patógenos intracelulares, se transforman en células gigantes multinucleadas.

Animación del mecanismo de la Hipersensibilidad retardada (tipo IV)

Inmunodeficiencias
Es la incapacidad para desarrollar una respuesta inmunitaria normal frente a la presencia de antígenos extraños. El organismo se vuelve incapaz de detener una infección y las personas afectadas presentan una mayor predisposición a contraer infecciones, más o menos graves según el grado de su deficiencia inmunitaria, producidas incluso por organismos que, en condiciones normales, tienen una escasa capacidad patogénica.
Tipos:
Inmunodeficiencias congénitas (o primarias)
Inmunodeficiencias adquiridas ( o secundarias)

Inmunodeficiencias congénitas (o primarias)
Tienen origen genético y son hereditarias. Producen enfermedades graves que se manifiestan desde el nacimiento o a los pocos meses de vida.
Tipos:
Inmunodeficiencias debida a los linfocitos B
Inmunodeficiencias debida a los linfocitos T
Inmunodeficiencias inespecíficas
Inmunodeficiencias debidas al desarrollo anormal de los órganos linfoides

Inmunodeficiencias debida a los linfocitos B
Son las mas frecuentes.
En general, son leves
Los linfocitos B producen pocos anticuerpos o no los producen
Se manifiesta a partir de los seis meses (cuando se acaba la protección de los anticuerpos suministrados por la madre)
Inmunodeficiencias debida a los linfocitos T
Son las más graves.
Desde el nacimiento comienzan las infecciones con patógenos
En ocasiones se producen alteraciones de ambos tipos de linfocitos, produciendo las inmunodeficiencias combinadas.

Inmunodeficiencias inespecíficas
Provocadas por:
Disminución en número o funcionalidad de los macrofagos provocando invasión o proliferación de hongos y bacterias.
Fallos en las proteínas del complemento provocando especial sensibilidad a infecciones bacterianas del genero Neisseriay a enfermedades autoimnunes.
Inmunodeficiencias debida al desarrollo anormal de órganos linfoides
Si hay degeneración del timo se impide la maduración de linfocitos T
Todos estos tipos de inmunodeficiencias pueden provocar incluso la muerte por infecciones producidas por microorganismos que normalmente no son patógenos debido a la falta de respuesta inmune.

Tratamientos para las inmunodeficiencias congénitas
Terapia continuada con antibióticos y antimicóticos
Inyecciones periódicas de gammaglobulina
Aislamiento de los pacientes
Trasplantes de médula ósea
Terapia génica

Inmunodeficiencias adquiridas
Pueden aparecer en cualquier momento de la vida. El origen se debe a causas como:
Malnutrición
Leucemias
Cáncer
Infecciones víricas
Una de las inmunodeficiencias adquiridas más importante es el SIDA

SIDA: Síndrome de InmunoDeficiencia Adquirida
El SIDA (Síndrome de InmunoDeficiencia Adquirida) es una inmunodeficiencia provocada por el virus VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana). Se trata de un retrovirus que infecta a los macrófagos y, especialmente, a algunos linfocitos T.
El SIDA anula la capacidad del sistema inmunitario para defender al organismo frente a los patógenos al destruir a los linfocitos y deja al organismo expuesto a la infección por los microorganismos oportunistas.
El VIH fue dentificado y aislado por primera vez en 1983 en el Instituto Pasteur de París por el equipo de LucMontagnier. Hay dos variantes del virus:
VIH-1 (el más generalizado)
VIH-2(menos virulento)

Estructura del VIH
Es un retrovirus
Su material genético es ARN
Tienen un enzima especial que es la transcriptasa inversa

Estructura del VIH
Formada por una capa continua interna compuesta de una sola proteína (p17) y una bicapa lipídica externa similar a las membranas biológicas, donde se insertan dos glucoproteínas (gp41 y gp120)
Envuelta
Troncocónica, hueca, protege al material genetico.
Compuesta de la proteína p24
Contiene dos moléculas de ARN monocatenario, y los siguentes enzimas:
transcriptasa inversa
integrasa
proteasa
Cápsida

El virus del sida (los dos tipos) muta con gran facilidad conociéndose varias extirpes que difieren en las proteínas que se encuentran sobre su superficie.
Esta alta capacidad de mutación dificulta la posibilidad de lograr una vacuna efectiva contra el virus

Infección por VIH
Hay dos fases: Asintomática y fase SIDA

Contagio, prevención, diagnóstico y tratamiento

Diagnostico y tratamiento
El diagnóstico se realiza con el método ELISA.
Se pone en contacto suero del paciente con antígenos del VIH. Si la reacción es positiva quiere decir que en el suero hay anticuerpos antiVIH y que por lo tanto el virus está en el paciente.
El tratamiento efectivo para eliminar el virus no existe hoy en día, pero si medicamentos que ralentizan la infección:
Antirretrovirales:
Inhibidores de la proteasa
Inhibidores de la integrasa
Inhibidores de la transcriptasa inversa

El desarrollo de la enfermedad provoca la disminución de linfocitos T y el organismo es incapaz de generar respuesta inmune celular, y al mismo tiempo, la falta de activación por parte de linfocitos T, hace que los linfocitos B tampoco puedan fabricar los anticuerpos para eliminar al virus.
El resultado es la aparición de enfermedades oportunistas que ocasionan la muerte del individuo.
Enfermedades oportunistas:
Neurológicas: Meningitis. Toxoplasmosis
Pulmonares: Tuberculosis. Neumonias
Cutáneas: Micosis cutáneas, herpes simples y zóster, micosis cutáneas
Tumorales: Sarcoma de Kaposi y linfomas(tumores en glanglios linfáticos)

Inmunidad y cáncer
El cáncer se define como una aberración citológica con crecimiento autónomo, progresivo e incontrolado.
Su relación con el sistema inmune radica en que muchas células cancerosas tienen antígenos extraños en sus membranas.
Ante ellos hay una constante vigilancia por las células inmunocompetentes que neutralizan a las oncocélulas que se forman.
El cáncer puede progresar cuando falla el sistema inmune, ya sea por falta de capacidad de los linfocitos y macrófagos o porque las oncocélulas se esconden desprendiendo de sus membranas los Ag.

Linfocitos Th:
liberan linfocinas que refuerzan la acción de los linfocitos Tc
Activan macrófagos
Activan linfocitos B
Linfocitos Tc se unen a células tumorales (antígenos de superficie alterados)
Los linfocitos B:
Generan anticuerpos, se unen a las células cancerosas, activan los macrófagos, a células NK y el sistema de l complemento
Célula cancerosa

Macrófago
IgG
NK
Célula cancerosa presentando antígenos tumorales
Antígeno tumoral
VÍAS DE ELIMINACIÓN DE CÉLULAS TUMORALES
CITÓLISIS POR ACTIVACIÓN DEL COMPLEMENTO
CITÓLISIS MEDIADA

Inmunoterapia
Son técnicas curativas basadas en los mismos principios que el sistema inmune, y que sirven para paliar o suplir las deficiencias del mismo en pacientes con enfermedades como SIDA o cáncer.

Obtención de anticuerpos monoclonales

Trasplante de órganos y rechazo
Los trasplantes consisten en la transferencia de un órgano o tejido de un individuo, denominado donante, a otro individuo, denominado receptor.
Según el origen del órgano trasplantado podemos distinguir:
Autotrasplante, cuando procede de la misma persona.
Isotrasplante, cuando procede de otra persona, pero de la misma constitución genética.
Alotrasplante, si procede de otra persona de diferente constitución genética.
Xenotrasplante, si procede de un individuo de otra especie.

No provocan rechazo
Provocan rechazo
Tipos de trasplantes
Isotrasplante
Autotrasplante
Entre dos individuos genéticamente idénticos
De una parte del cuerpo a otra
Xenotrasplante
Alotrasplante
Entre individuos de diferentes especies
Entre miembros diferentes de la misma especie

Trasplante de órganos y rechazo
Todas nuestras células presentan en su superficie los llamados antígenos de histocompatibilidad(MHC o HLA en humanos), responsables de la identificación de las células como propias.
Cuando el sistema inmunitario (los linfocitos T) reconoce como extraños los HLA del órgano trasplantado reacciona contra él, produciéndose lo que se conoce como rechazo que consiste en que el órgano trasplantado es atacado por macrófagos y linfocitos Tc provocando la necrosis del órgano.
En primer lugar actúan los linfocitos Tc, que activan a los macrófagos y liberan interleucinas (interferón) que también activan a las células NK.
Los neutrófilos también fagocitan células con opsoninas, las plaquetas forman trombos, y se activa el sistema de complemento como consecuencia de la reacción de los anticuerpos contra los antígenos MHC del órgano trasplantado.
Para evitar el rechazo se recurre a tratamientos con fármacos inmunosupresores

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21 inmunología y enfermedad

by EDU3364 on May 23, 2011

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