2. inmunidad innata y adquirida (visión general)

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2. inmunidad innata y adquirida (visión general)

  1. 1. “Debemos ser árboles, con profundasraíces, en silencio, mirando hacia adentro,siendo conscientes de la luz que atraviesanuestro ser,recibiendo la luz del cielo, pero sujetándolaa la tierra.Seamos columnas de luz pura, exhalandonuestra luz e iluminando a nuestroalrededor”. Matías Gustavo De Stefano. Autor del libro Vivir en la Tierra
  2. 2. 2. INMUNIDAD INNATAY ADQUIRIDA (VISIÓN GENERAL)
  3. 3. INMUNIDAD Mecanismos utilizados por el cuerpo para proteger contra agentes ambientales extraños (microorganismos o sus productos, alimentos, químicos, drogas, pelo y residuos animales). Hay dos tipos de inmunidad: Innata Elementos con los que nace el individuo que siempre están presentes y disponibles Superficies corporales y componentes internos (piel, mucosas, tos, pH, ácidos grasos secretados, fiebre, interferones, enzimas, células fagocíticas como granulositos, macrófagos y células microgliales del SNC).
  4. 4. PRINCIPIOS DE LA INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA La mayoría de los agentes infecciososinducen respuesta inflamatoria activando lainmunidad innata. La activación de APCs especializadas es unprimer paso necesario para inducir inmunidadadaptativa. Linfocitos activados por el antígeno dan lugara clones de células especificas para elantígeno que median la inmunidad adaptativa. La selección clonal de linfocitos es el principiocentral de la inmunidad adaptativa.
  5. 5. Cada linfocito en desarrollo genera unúnico receptorantigénico por rearreglo de sus genes receptores. (Fig.)
  6. 6. El desarrollo y la supervivencia de loslinfocitos están determinadas por señalesrecibidas a través de sus receptoresantigénicos. Los linfocitos proliferan en respuesta aantígenos en los órganos linfoidesperiféricos generando células efectoras ymemoria inmunológica. (Fig.)
  7. 7. Para la activación del linfocito se requiere de la interacción con el antígeno y de otras células. (Fig.)
  8. 8. LOS CUATRO PRINCIPIOS BASICOS DE LA SELECCIÓN CLONAL 1. Cada linfocito lleva un solo tipo de receptor con una especificidad única 2. La interacción entre una molécula foránea y un receptor de linfocito, capaz de unirse con alta afinidad a la molécula, lleva a la activación del linfocito.
  9. 9. 3. Las células efectoras diferenciadas, derivadas de un linfocito activado, tendrán receptores de idéntica especificidad a los de la célula parental de la cual el linfocito fue generado.4. Los linfocitos que tienen receptores específicos para moléculas propias ubicuas se eliminan en un estadio temprano en el desarrollo de la célula linfoide y están por lo tanto ausentes en el repertorio de linfocitos maduros.
  10. 10. MECANISMOS DE RECONOCIMIENTO Y EFECTORES DE LA INMUNIDAD ADAPTATIVALos estilos de vida de patógenos diferentesrequieren de mecanismos de respuesta diferentes.Hay dos tipos de receptores antigénicos: células B(BCR) y células T (TCR)BCRs reconocen antígenos presentes por fuerade las células y TCRs reconocen antígenosgenerados dentro de las células por célulasinfectadas.
  11. 11. • Los anticuerpos interactúan con formas extracelulares de patógenos y con sus productos tóxicos y participan en la defensa del huésped en tres vías: 1.NEUTRALIZACION: Bloqueo del acceso de patógenos o sus productos al interior de la célula. 2.OPSONIZACION: Facilitar a las células fagocíticas ingerir y destruir patógenos (bacterias).
  12. 12. 3. Activación del complemento: Marcaje de la superficie de patógenos que en algunos casos genera su destrucción directa y facilita la toma y destrucción de patógenos por los fagocitos. (en plasma).“En esencia, los mecanismos efectores de los anticuerpos facilitan la ingestión, degradación y eliminación de patógenos por parte de fagocitos”.
  13. 13. Las células T se requieren paracontrolar patógenos intracelulares yactivar la respuesta de células B a lamayoría de antígenos.Patógenos que replican dentro de lascélulas no se pueden detectar poranticuerpos, por lo que se requiere de larespuesta inmune celular.La reacción inmune celular depende dereacciones directas entre linfocitos T y lascélulas que llevan el antígeno que lascélulas T reconocen.
  14. 14. Hay diferentes poblaciones de células T:células T CD8 (citotóxicas) y células TCD4 (activan a las células que reconocen).Células TH1 liberan citoquinas yquimioquinas para atraer macrófagos alsitio de infección y activar sus mecanismosantibacteriales (fusión de lisosomas convesículas intracelulares).Células TH2 se requieren para activar loslinfocitos B por eso el nombre decolaboradoras.Las células T se especializan en reconocerantígenos foráneos como fragmentospeptídicos unidos a proteínas del MHC.
  15. 15. Células T citotóxicas y TH1 interactúan conantígenos producidos por patógenos que haninfectado a una célula blanco o que han sidoingeridos por ella.Células T colaboradoras interactúan concélulas B que han internalizado antígenosforáneos por medio de sus inmunoglobulinasde superficie.Glucoproteínas de membrana (MHC) son lasque presentan los antígenos peptídicos a lascélulas T.Los genes MHC son altamente polimórficos.
  16. 16. Moléculas MHC clase II que llevanpéptidos derivados de patógenos ingeridospor vesículas son reconocidos por célulasTH1 o TH2.Los tres tipos de células T son estimuladaspara liberar diferentes juegos de moléculasefectoras que determinan diferentescomportamientos del sistema inmune.Defectos en el sistema inmune generansusceptibilidad aumentada a lasinfecciones.
  17. 17. Es importante comprender las respuestasinmunes adaptativas para el control de:- las alergias- las enfermedades autoinmunes- el rechazo de trasplante de órganos.La alergia es el resultado de unarespuesta inmune a antígenos noinfecciosos.La enfermedad autoinmune es productode una respuesta inmune a antígenospropios.
  18. 18. El rechazo de trasplantes resulta de la altaespecificidad de la respuesta inmune.Le estimulación específica de unarespuesta inmune adaptativa, como es lavacunación, es un medio para controlarlas enfermedades infecciosas.
  19. 19. ELEMENTOS DE LA INMUNIDAD INNATA Y ADQUIRIDA• El sistema inmune en los vertebrados ha evolucionado como un sistema que mantiene respuestas protectoras contra virtualmente todos los elementos foráneos y dañinos que un individuo pueda encontrar.• La inmunidad en vertebrados se divide en dos categorías principales: inmunidad adquirida e inmunidad innata o no- específica.
  20. 20. ELEMENTOS DE LA INMUNIDAD INNATA• Presente desde el nacimiento y consiste de factores relativamente no específicos que actúan contra casi cualquier sustancia que amenace al cuerpo.• Esta constituida, en esencia, por barreras fisiológicas y químicas y defensas celulares.
  21. 21. Barreras fisiológicas y químicas. Glándulas sebáceas y folículos pilosos. pH ácido, secreciones sebáceas (diversos ácidos grasos), enzimas hidrolíticas. Tracto respiratorio. Superficies mucosas asociadas a células epiteliales ciliadas, pelos en fosas nasales, macrófagos alveolares, tos. ¿Efecto del alcohol, el cigarrillo, los narcóticos? Tracto gastrointestinal. Superficies mucosas asociadas a células epiteliales ciliadas, enzimas hidrolíticas en saliva, pH acido en estómago, enzimas proteolíticas y bilis en intestino delgado.
  22. 22. Sangre.• - Interferones (liberados por células en respuesta a infecciones virales),• - Sistema del complemento (cascada enzimática controlada que destruye la membrana de organismos patogénicos).
  23. 23. DEFENSAS CELULARES Constituidas por células especiales cuyo propósito es destruir el invasor bajo dos mecanismos: fagocitosis o muerte extracelular. Dos mecanismos de introducción de moléculas foráneas (endocitosis) y de células (fagocitosis) lleva generalmente a su destrucción intracelular y eliminación. ENDOCITOSIS: Puede ocurrir por pinocitosis (invaginación inespecífica), o por endocitosis mediada por receptor (invaginación especifica controlada por receptores de membrana). Involucra formación de endosomas que se fusionan con lisosomas.
  24. 24. • FAGOCITOSIS: Puede incrementarse por diversos factores (opsoninas) que consisten de anticuerpos y diversos componentes del complemento sérico que facilitan la ingestión de la partícula extraña. Involucra la formación de fagosomas que se fusionan con lisosomas.• Las células fagocíticas consisten de ciertos tipos de PMNs, monocitos fagocíticos (macrófagos), y macrófagos fijos del sistema retículo endotelial.
  25. 25. PMN: También conocidos como granulositos (basofilos, mastocitos, eosinófilos y neutrófilos). - Son células fagocíticas de corta vida muy ricas en lisosomas. - Producen radicales peróxidos y súper óxidos incluso proteínas bactericidas como lactoferrina. - Defectos en su función se acompañan de infecciones crónicas o recurrentes.
  26. 26. MACROFAGOS: Derivados de monocitos sanguíneos que migran a diversos tejidos donde se diferencian en diversas formas: - Kupffer (hígado) - alveolares en pulmón, - esplénicos en pulpa blanca, - peritoneales flotando libre en el fluido peritoneal, - células microgliales en SNC.
  27. 27. SISTEMA RETICULO ENDOTELIALConstituido por la población de macrófagos distribuidos en el cuerpo.Su función es fagocitar microorganismos y sustancias extrañas que se ubican en el torrente sanguíneo y diversos tejidos, además participan en la destrucción de células viejas e imperfectas.Por la localización a lo largo de capilares, hacen el primer contacto con antígenos y patógenos invasores participando en la inmunidad innata y adquirida.
  28. 28. Funcionan como APCs (toman el antígeno lo procesan por desnaturalización o digestión parcial y los presentan sobre sus superficies a células T específicas).Células dendríticas (nódulos linfáticos y bazo), células ínterdigitadas del timo y de langerhans en piel provienen del mismo precursor hematopoyético, y preferentemente son potentes APCs.Las citoquinas provenientes de células T incrementan la capacidad de fagocitosis de los macrófagos.
  29. 29. MUERTE EXTRACELULAR. Las células T citotóxicas y las células asesinas (NK) destruyen las células que presentan membranas con características alteradas (células infectadas por virus o cancerosas) liberando moléculas biológicas potentes ¿Cómo reconocen estas células? Las NK, linfocitos granulares grandes (inmunidad innata), hacen contacto célula-célula y detectan, a través de un receptor de inhibición (KIR), la presencia de un antígeno propio particular (MHC clase I.). Las células T citotóxicas reconocen vía sus TCRs a las células blanco porque estas presentan antígenos extraños sobre su superficie.
  30. 30.  ¿Cómo destruyen estas células? A través de la acción de diversas moléculas citotóxicas. Formando poros en la membrana de la célula blanco; induciendo apoptosis por fragmentación aumentada del ADN nuclear.
  31. 31. CELULAS FAGOCITICAS E INFLAMACION La inflamación es un proceso complejo que compromete la respuesta inmune innata y adquirida iniciado por daño tisular causado por factores endógenos (necrosis, fracturas) o exógenos (cortaduras, quemaduras, químicos, infecciones, alergias). En general la respuesta inflamatoria es protectora y trata de hacer que el tejido dañado regrese a su estado normal. ¿En que casos la inflamación es un problema? Señales de inflamación: abultamiento, enrojecimiento, calor, dolor y perdida de la función del área inflamada.
  32. 32. ¿COMO COMIENZA EL PROCESO INFLAMATORIO? Activación y concentración incrementada, en minutos, de sustancias farmacológicas poderosas (proteínas de fase aguda), que inducen respuestas localizadas y sistémicas.Respuestas inflamatorias localizadas: Generadas en parte por la activación de vías de: - coagulación - fibrosis - formación de quininas
  33. 33.  Quininas (inactivadas rápidamente por ciertas proteasas) tienen efectos importantes: 1. Contracción del músculo liso local. 2. Bloqueo de impulsos nerviosos, relajación del músculo distal. 3. Contracción de células endoteliales vasculares, incremento de la permeabilidad vascular, expresión de ICAMs para promover adhesión leucocitaria y extravasación. 4. Estimulación nerviosa responsables en gran parte del dolor y picazón asociados a inflamación.
  34. 34. Respuestas inflamatorias sistémicas:Inducción de fiebre,Incremento en producción de leucocitos,Síntesis de hidrocortisona y ACTH,Producción de proteínas de fase aguda. (Por ejemplo, proteína C- reactiva que al unirse a ciertos microorganismos activa el sistema de complemento).
  35. 35. ELEMENTOS DE LA INMUNIDAD ADQUIRIDAEsta constituida por dos tipos principales decélulas: linfocitos B y linfocitos T.Las células madre hematopoyéticas son elorigen de las células sanguíneas encirculación. Estas células migraron desde elsaco amniótico primitivo al hígado fetal yposteriormente se establecieron en medulaósea.Estas células son pluripotenciales(capaces de desarrollarse en diferenteslíneas celulares).
  36. 36. ¿COMO SE HAN PODIDO IDENTIFICAR ESTAS CELULAS? Presencia de una molécula de superficie de membrana, CD34. Cuando una célula se compromete a diferenciarse en una línea celular (se vuelve unipotencial) la expresión de CD34 decrece. Existen dos grandes vías de diferenciación: mieloide que da origen a eritrocitos y linfoide que da origen a células del sistema inmune.
  37. 37. ORGANOS LINFATICOS• Lugares donde ocurre la maduración,diferenciación y proliferación de los linfocitos.• Órganos linfoides primarios. Lugares dondelos linfocitos maduran en linfocitos capaces dereconocer antígenos.•Timo: células provenientes de medula ósea, sediferencian en linfocitos T que expresan TCRs.Incrementa de tamaño durante el desarrollo fetaly crece hasta la pubertad. Con el envejecimientoel timo se atrofia. Solamente 5-10% de linfocitosque maduran sobreviven y abandonan el timo.
  38. 38. Experimentos en ratones.• Remoción del timo en neonatos. Resulta en reducción severa en cantidad y en calidad de linfocitos T.• Remoción del timo en adultos. Generalmente poco efecto sobre calidad y cantidad de células T que ya han madurado y poblado los órganos linfoides secundarios.
  39. 39. MEDULA OSEA Y BOLSA DE FABRICIO• Células B en aves maduran en la bolsa de Fabricio cerca de la cloaca.• En vida embrionaria de mamíferos, las células B se diferencian a partir de células madre hematopoyéticas en hígado fetal. Después del nacimiento esta función la realiza la medula ósea.Órganos linfoides secundarios• Estructuras en las cuales linfocitos reconocedores de antígenos son estimulados por el antígeno para dividirse y diferenciarse. Dos funciones principales: – Atrapar y concentrar sustancias foráneas – Sitios principales de producción de anticuerpos y de inducción de linfocitos T antigeno-específicos.
  40. 40. • Los principales órganos son el bazo y los ganglios linfáticos. Amígdalas, apéndice, grupos de linfocitos en intestino delgado y en tejido mucoso son también considerados órganos secundarios.• Órganos linfoides secundarios mucosos (MALT). Asociado a intestino (GALT) y asociado a bronquios (BALT).
  41. 41. BAZO• Sitio principal de producción de anticuerpos. Atrapa y concentra sustancias llevadas por la sangre.• Aproximadamente 50% de sus células son linfocitos B y 30-40% son linfocitos T. Después de estimulación antigénica, centros germinales contienen grandes cantidades de células B y células plasmáticas (sintetizan y liberan anticuerpos).• Compuesto de una pulpa blanca (rica en células linfoides) y una pulpa roja (eritrocitos, macrófagos, algunos linfocitos y otras pocas células).
  42. 42. GANGLIOS LINFATICOS• Estructuras ovoides pequeñas con menos de 1cm de diámetro. Se encuentran en diversas regiones del cuerpo cerca de las principales uniones de los canales linfáticos, que están conectados al conducto torácico.Estructuras altamente eficientes en atrapar antígenos que entran vía vasos linfáticos aferentes. Aquí antígenos interactúan con macrófagos, células T y células B donde se les monta una respuesta inmune; están compuestos de una medula y una corteza.
  43. 43. Región cortical contiene folículos linfoides primarios y después de estimulación antigénica se agranda para formar los folículos linfoides secundarios que en centros germinales contienen gran cantidad de linfocitos, especialmente células B multiplicándose por mitosis.En centros germinales de la corteza, las células B antígeno-específicas sufren maduración de afinidad, por estimulación antigénica.
  44. 44. GANGLIOS LINFATICOS (cont.)Células B antígeno-no-específicas son presionadas hacia fuera y forman la zona del manto.Región para-cortical o corteza profunda contiene células T y células dendríticas. En esta zona las células dendríticas funcionan como APCs y activan a las células T.Región medular contiene células plasmáticas secretoras de anticuerpos que han viajado desde la corteza vía vasos linfáticos.Linfa, anticuerpos y células dejan la linfa a través de vasos linfáticos eferentes.
  45. 45. RECIRCULACIÓN LINFOCITARIA• Ganglios linfáticos. Sangre, vénulas postcapilares, ganglios linfáticos, vasos linfáticos eferentes, conducto torácico, vena cava, corazón, recirculación.• Bazo. Sangre, arteria trabecular, bazo, ramas más lejanas arteria trabecular llegan a gánglios linfáticos, vena trabecular, vasos linfáticos eferentes, conducto toráxico, vena cava, corazón, recirculación.
  46. 46. Posterior a la exposición a un antígeno, ¿Qué garantiza el trafico de linfocitos entre tejido linfoide y no-linfoide?• Linfocitos antígeno-específicos son secuestrados en el tejido linfoide donde proliferan y se diferencian.• Las células de memoria dejan el órgano linfoide y se diseminan en el cuerpo para reconcentrarse en los sitios donde los antígenos persisten y así cumplir su función protectora.
  47. 47. DESTINO DEL ANTIGENO DESPUES DE SU PENETRACION Los fagocitos del RES atrapan antígenos foráneos que han penetrado el cuerpo, los ingieren y degradan. Circulación de linfocitos por el cuerpo permite su concentración en lugares estratégicos a lo largo de los vasos linfáticos, que permite atrapar antígenos y proveer lugares (órganos linfoides secundarios) donde los antígenos, macrófagos, células T y células B interactúan en un área muy pequeña e inician una respuesta inmune.
  48. 48. Tres rutas principales puede seguir un antígeno después de haber penetrado el interior del cuerpo:• Entrada vía torrente sanguínea: Antígeno es llevado a bazo donde interactúa con APCs, como células dendríticas y macrófagos. Interacción APCs y células T activan a estas y a las células B. Bazo libera anticuerpos directo a la circulación. También linfocitos dejan el bazo vía linfáticos eferentes y reentran a circulación vía conducto torácico.
  49. 49. Entrada por dermis, epidermis o tejido subcutáneo:- Puede causar respuesta inflamatoria.- Antígeno libre o atrapado por APCs se transporta vía canales linfáticos aferentes al ganglio linfático regional de drenaje.- En ganglio linfático la interacción de antígeno, macrófagos, células dendríticas, células T y células B genera la respuesta inmune.
  50. 50. - Células T antígeno-especificas y anticuerpos entran a la circulación donde se transportan a diversos tejidos. - También células T antígeno-especificas, células B y anticuerpos entran a la circulación vía conducto torácico.
  51. 51. Entrada por MALT:- Antígeno se encuentra con macrófagos y linfocitos de MALT.- Anticuerpos sintetizados se depositan en tejido local.- Además, linfocitos que entran a los linfáticos eferentes son llevados por el conducto torácico a la circulación donde son redistribuidos a diversos tejidos.
  52. 52. Si tenemos presente dos hechos:1. Aproximadamente uno de cada 10 3–105 linfocitos es capaz de reconocer un antígeno típico en un animal no- inmunizado.2. Para la síntesis de anticuerpos se requiere la interacción de dos tipos de linfocitos, B y T, con especificidades para el antígeno.¿COMO ENTONCES PUEDE EL CUERPO MONTAR UNA RESPUESTA INMUNE?
  53. 53. La circulación linfocitaria y el drenaje linfático a órganos linfoides secundarios garantizan que las células entren en contacto con el antígeno.En estos órganos el antígeno es expuesto a la superficie de células fijas especializadas y se asegura la interacción APCs, linfocitos T y B.
  54. 54. • La inmunidad innata y adquirida en el sistema inmune han logrado una muy fina interrelación.• La interrelación se caracteriza por un sistema de comunicación ingenioso e intrincado:• - vía moléculas de señal recíprocas,• - activaciones recíprocas• - trabajo en conjunto
  55. 55. La educación debe servirnos para laadaptación al mundo, para aprenderconscientemente a manejarnos en él, aaprender de nosotros mismos y de losdemás, en conjunto. No se debe caer enla trampa del capitalismo enciclopedistaen que todos debemos saber de todo parapoder sobrevivir en el mundo laboral, sinoque todos tenemos la Oportunidad desaber todo para movernos libremente enel mundo.

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