apuntes inmunologÍa jano

8/7/2019 APUNTES INMUNOLOGA JANO

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PROFESOR JANO BIOLOGIABIOLOGIABIOLOGIABIOLOGIA ---- INMUNOLOGIAINMUNOLOGIAINMUNOLOGIAINMUNOLOGIAP r o f. V I C T O R M. V I T O R I A

PROFESOR JANO - [email protected] Tcnicas de trabajo y aprendizaje

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ANATOMADEL

SISTEMAINMUNE

APUNTES DE INMUNOLOGAAPUNTES DE INMUNOLOGAAPUNTES DE INMUNOLOGAAPUNTES DE INMUNOLOGA

La inmunidad es un estado defensivo del organismo provocado por la accin delsistema inmunitario que neutraliza o evita el desarrollo de una enfermedad. Su accin errneapuede provocar enfermedades autoinmunes.

El SISTEMA INMUNITARIO es el conjunto de rganos y clulas quemediante la accin directa o sustancias qumicas llevan a cabo larespuesta inmunitaria. Son

rganos: mdula sea, ganglios linfticos, bazo, timo, ... Clulas: linfocitos, macrfagos, clulas NK, fagocitos, ... Sustancias qumicas: inmunoglobulinas, complementos, otras

sustancias citotxicas.

Son un conjunto de rganos repartidos por el organismo endonde se producen, maduran e interaccionan con el

antgeno las clulas del sistema inmunitario. Se dividenen:RGANOS LINFOIDES PRIMARIOSRGANOS LINFOIDES PRIMARIOSRGANOS LINFOIDES PRIMARIOSRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS: son aquellos queproporcionan microambientes apropiados para el desarrollo y maduracin de

los linfocitos. Son la mdula sea y el timo.RGANOS LINFOIDES SECUNDARIOSRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOSRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOSRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS: son aquellos en los que se atrapan los

antgenos e interactan con los linfocitos. Son los ganglios linfticos, el bazo ylas MALT (tejido linftico asociado a mucosas)

La MEMORIA es una situacin que permite una respuesta ms rpida que impide eldesarrollo de la enfermedad a pesar de que haya habido infeccin debido a unconocimiento previo que se tiene del microorganismo en cuestin.

ANTGENOANTGENOANTGENOANTGENOEs aquella molcula quenuestro organismoreconoce como extraa.Puede pertenecer aclulas exgenas(microorganismos,

clulas transplantadas)o bien a clulas delpropio organismo, comopor ejemplo las de unaclula cancerosa.


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2La MDULA SEAMDULA SEAMDULA SEAMDULA SEA es el lugar en el que seproducen todas las clulas sanguneasmediante el proceso de hematopoysishematopoysishematopoysishematopoysis

gracias a las CLULAS MADREHEMATOPOYTICAS (CMH).Estas clulas tienen la capacidad deautorenovarse y de diferenciarse, enprimer lugar en dos grandes clulasprogenitoras que marcan dos grandesfamilias de clulas:

1. Lnea mieloide: de la queprovienen los granulocitos, lasplaquetas, los eritrocitos y losmonocitos y macrfagos(recuerda los temas de Anatoma

y Fisiologa Humanas)2. Lnea linfoide: de la que

provienen los linfocitos T y B ylas clulas NK (Natural Killeroclulas asesinas)

Los linfocitos inmaduros que se generan en lahematopoysis maduran y adquieren una especificidad

antignica particular dentro de los rganos linfoidesprimarios. Slo despus de que los linfocitos madurandentro de un rgano linfoide primario, soninmunitariamente competentes (capaces de desencadenaruna reaccin inmunitaria). Las clulas T lo hacen en eltimo y las clulas B, en el caso del ser humano, en lapropia mdula sea. En otros animales, como por ejemploen las aves, los linfocitos B maduran en la Bolsa deFabricio de ah que se llamen linfocitos B (de bolsa)

El timotimotimotimo es un rgano en el que se desarrollan y maduranlas clulas (linfocitos). Es bilobulado y est situado

arriba del corazn. Se encuentra encapsulado y divididointeriormente por cordones de tejido conjuntivo.En el timo, los linfocitos T se diferenciasespecficamente para reconocer determinados antgenosy MHC (se ver ms adelante)

Pero muchos de estos linfocitos T no adquieren esta capacidad o bien se diferencian paraatacar antgenos propios produciendo graves enfermedades autoinmunes. Por eso, estoslinfocitos T son destruidos en un proceso denominado SELECCIN TMICASELECCIN TMICASELECCIN TMICASELECCIN TMICA. De hecho, el 95 % delos linfocitos T diferenciados son destruidos.En la mdula sea ocurre un proceso similar con los linfocitos B.


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RESPUESTAINNATA

La respuesta innata est mediada por barreras, factores qumicos y clulas decarcter inespecfico.

Entre las barreras fsicas se encuentra: La piel, que adems de ser una barrera fsica tiene un ph cido

que impide el desarrollo de algunos microorganismos (pH 3 5) MUCOSAS: es la primera capa de tejido epitelial y conjuntivo que

recubre los conductos y tubos de nuestro organismo. Sus clulas fabricanmoco (clulas caliciformes, por ejemplo) y pueden tener cilicos que atrapan

a los organismos invasores. En las mucosas se suele alojar la flora simbiticaque impide el desarrollo de los patgenos.

BARRERAS FISIOLGICAS, como elaumento de temperatura.

Las sustancias qumicas inespecficas queconfieren proteccin son: la lisozima que actasobre el pptidoglucano de la pared bacteriana,interferones, que confieren resistencia antivirala clulas an no infectadas y el complemento (sever mas adelante)

Los fagocitos (macrfagos, monocitos,neutrfilos) y otros leucocitos como losbasfilos y eosinfilos son las clulas dedefensa de la respuesta innata que se encargande la endocitosis de los antgenos y de su futuradigestin.

Por ltimo, la respuesta inflamatoria tambin es un mecanismo de defensa inespecfico. Sebasa en protenas sricas y en la migracin de los fagocitos al rea afectada.

RESPUESTA INFLAMATORIARESPUESTA INFLAMATORIARESPUESTA INFLAMATORIARESPUESTA INFLAMATORIA

Es un proceso que se pone en marcha cuando hay una lesin en un tejido, por ejemplo tras unaherida. Para que todo este proceso se ponga en funcionamiento es necesaria la liberacin deuna serie de molculas llamadas en general QUIMIOCRINASQUIMIOCRINASQUIMIOCRINASQUIMIOCRINAS (como las interleucinas IL-, la IL-1y la IL-6, factores de necrosis tumoral (TNF) y otros. Tambin intervienen algunos factores delcomplemento como el C3b o el C5a. El proceso de inflamacin tiene la siguiente secuencia:

1. VASODILATACIN CAPILAR: que provoca un aumento de flujo sanguneo para facilitar lallegada de clulas de defensa. Esta vasodilatacin se manifiesta como rubor(enrojecimiento) y calor.

2. Aumento de la permeabilidad del endotelio. Se produce gracias a que estas clulas seretraen para permitir el paso de macromolculas plasmticas. Esto conlleva edemaedemaedemaedema(hinchazn) por este trasvase de sustancias disueltas y tambin dolordolordolordolor por laestimulacin que producen estas sustancias en las terminaciones nerviosas.

3. Penetracin de las clulas de defensa desde la sangre al tejido. Estas clulas se venatradas a esa zona gracias a fenmenos de quimiotaxisquimiotaxisquimiotaxisquimiotaxis.

a. Adhesin y rodamiento: se produce gracias a que las clulas endoteliales delos vasos de los tejidos daados expresan pptidos de la familia de lasselectinasa las que se unen clulas del sistema inmune. Tras adherirse ruedan

sobre la superficie del endotelio hasta encontrar un lugar entre las clulasendoteliales que les permita salir del vaso sanguneo. A este proceso se ledenomina DIAPEDESISDIAPEDESISDIAPEDESISDIAPEDESIS.

MONOCITO

GRANULOCITO

NEUTRFILO


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1. QUIMIOTAXIS. Una vez en el tejido, laconcentracin de medioadores

quimiotcticos en la zona lesionadaindica el camino para que se dirijanall los fagocitos (monocitos ygranulocitos). Algunas de estas sustancias que atraen, por ejemplo, a losneutrfilos son las prostaglandinas y los leucotrienos.

I. RESPUESTA CORPORAL A LA LESIN: la liberacin de sustancias como IL-1 e Il-6, el TNFen la herida producen el proceso que se refiere a continuacin. Estos factores actansobre el hipotlamo que a su vez produce prostaglandinas que son las causantes de lafiebre. Tambin desde el hipotlamo se libera ACTH que estimula la sntesis decorticoesteroides en las glndulas suprarrenales que junto con Il-1, Il-6 y TNFprovoca que el hgado fabrique las protenas de fase agudaprotenas de fase agudaprotenas de fase agudaprotenas de fase aguda. Un ejemplo de este tipode compuestos es la protena C que tiene como misin fijarse a muchos

microorganismos y la activacin del complemento para la opsonizacinopsonizacinopsonizacinopsonizacin.

EL SISTEMA DEL COMPLEMENTOEL SISTEMA DEL COMPLEMENTOEL SISTEMA DEL COMPLEMENTOEL SISTEMA DEL COMPLEMENTOEl complemento son un conjunto de protenas y glucoprotenas que se activan ante unainfeccin y que se vio que complementaban la accin de las inmunoglobulinas. Hoy se sabeque el complemento tiene otras funciones como:

1. Lisis de clulas, bacterias y virus.2. Opsonizacin.3. Activacin de las clulas del sistema inmunitario.4. Favorece la eliminacin de antgenos neutralizados por anticuerpos (Ig) del

sistema circulatorio,5. Contraccin del msculo liso.

OPSONIZACIN: es un proceso de

recubrimiento de antgenos por

parte de determinadas

sustancias defensa, como el

complemento o los anticuerpos,que favorece la fagocitosis de

dichos antgenos.


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5Las protenas del complemento se producen sobre todo en el hgado, pero tambin la producenalgunas clulas epiteliales y macrfagos tisulares. Luego se acumulan en el plasma en dondeestn en forma de precursores inactivos que slo se activan bajo determinados estmulos

mediante un proceso en cascada.

Los componentes del complemento se designan con nmeros y letras. Los fragmentos mspequeos de un mismo componente se representa con la letra a y el mayor con la b (salvoen el caso del C2). Los componentes con actividad enzimtica se sealan con una raya sobre elnombre.

VAS DE ACTIVACIN DEL COMPLEMENTOVAS DE ACTIVACIN DEL COMPLEMENTOVAS DE ACTIVACIN DEL COMPLEMENTOVAS DE ACTIVACIN DEL COMPLEMENTOExisten tres vas de activacin pero todas confluyen en una etapa final que conduce al ataquede membrana a las clulas que se quieren destruir.El paso en la que todas confluyen es la escisin del C3 que activa la C5 convertasa, un factordel complemento con actividad enzimtica.

Va clsicaVa clsicaVa clsicaVa clsicaSe inicia con la presencia de inmunocomplejos (productos fruto de la unin de antgenos yanticuerpos) que generan un mecanismo de activacin en el que intervienen C1, C4, C2 y quetermina en la escisin de C3.A partir de aqu el proceso es comn para todas las vas en las que el C3 activa el C5 que con launin de C6, C7, C8 y C9 para la formacin del MAC (o MAC), el complejo de atacomplejo de atacomplejo de atacomplejo de ataque a laque a laque a laque a lamembranamembranamembranamembrana.

Va alternativaVa alternativaVa alternativaVa alternativaSe llama as porque se descubri posteriormente a la anterior. En este caso es la simple

presencia del antgeno la que desencadena el proceso sin necesidad de que est unido ainmunoglobulinas. Como no intervienen las inmunoglobulinas que son producidas en larespuesta inmune adaptativa o especfica, se dice que esta va de activacin pertenece a lainmunidad innata.Va de las lecitinasVa de las lecitinasVa de las lecitinasVa de las lecitinasLas lecitinas son protenas que reconocen y se adhieren a cadenas de carbohidratos. De hechola lecitina que activa el complemento se une a las manosas. Esta va tambin es independientede inmunoglobulinas, pero se parecen ms a la clsica ya que engarza antes con esta va, trasla activacin del C1 (ver grfico). Las manosas de las paredes de Salmonella, Candida,Neisseria, entre otras, son capaces de activar esta va.

La secuencia terminal de las tres vas termina en la formacin del complejo de ataque demembranao MAC. Este complejo forma un conducto grande a travs de la membrana de las


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RESPUESTA

ADAPTATIVA

RESPUESTA

ADAPTATIVA

clulas que se quiere destruir ya que forma un poro por donde pasan libremente iones ymolculas pequeas que desestabilizan osmticamente a estas clulas. Estos elementos queforman el MAC se denominan componentes tardos del complemento.

Otros compuestos producidos en este proceso de activacin en cascada llevan a cabo las otrasfunciones que se han adjudicado al complemento como la opsonizacin o la quimiotaxis.

Es la inmunidad mediada por los linfocitos.

CLULAS LINFOIDESCLULAS LINFOIDESCLULAS LINFOIDESCLULAS LINFOIDESLos linfocitos constituyen entre el 20 - 40 % de los glbulosblancos del cuerpo y el 99 % de las clulas de la linfa, habiendo untotal de 1011 - 1012 en el cuerpo humano.

Los linfocitos se dividen en linfocitos Blinfocitos Blinfocitos Blinfocitos B, linfocitoslinfocitoslinfocitoslinfocitos TTTT y las clulasclulasclulasclulasnaturales asesinas o clulas NKnaturales asesinas o clulas NKnaturales asesinas o clulas NKnaturales asesinas o clulas NK.

Cuando los linfocitos estn en reposo es muy difcil diferenciarlosmorfolgicamente entre s, aunque expresan en sumembrana marcadoresmarcadoresmarcadoresmarcadores (glucoprotenas) distintos.Los linfocitos en este estado son clulas pequeas dealrededor de 6 m de dimetro y se encuentran en fase Go.Se dice que son vrgenes o sin cebar. Cuando entran encontacto con el antgeno que se les presenta y gracias a laproduccin de citocinascitocinascitocinascitocinas(pptidos activadores) pasan a G1 yluego a S y G2 para clonarse y convertirse en clulasefectoras o clulas memoria.

Las clulas NK tienen un aspecto ms granulosos y son msgrandes. No presentan los marcadores de membranacaractersticos de los linfocitos.

LINFOCITOS B

En el ser humano, los linfocitos B se producen y maduran en la mdula sea. Los LB maduros se

distinguen definitivamente de otros linfocitos porque poseen molculas de inmunoglobulinas

MARCADORES: es un concepto que hay

que comprender bien para

entender la inmunologa. Son

glucoprotenas de membrana

fruto de la expresin de genes

que son caractersticas de cadatipo celular o de cada

individuo. As, por ejemplo, los

marcadores que expresa un

linfocito B son diferentes a los

que expresa un linfocito T. Es

un rasgo diferenciador.


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PROFESORP r o f. V I C

PROFESOR JANO - profesor

(anticuerpos) especiales unique reciben el nombre de BCR

Los principales marcadores q

LINFOCITOS T

Reciben su nombre porquepresentado es una protenaadelante)

CD28 y CD3.Para clasificar a los l

o CD 4 que intII y que carcolaboradore

o CD 8 que intI y que(citotxicos)LTc suele ser

Cuando el antgeno les escitocinas que actuarn sobrinmunitario.

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das a su membrana que actan como receptore.

ue presentan estas clulas son, entre otros:

CD 35 y CD 21, que son recepfactores del complemento.

CD 32, un receptor para las I

Molculas HMC de tipo II locomo clulas especficas APC o cludel antgeno a otros linfocitos.

CD40 para interactuar con lo

Como la respuesta inmunitaria de l

basa en la sntesis y secrecin derecibe el nombre de RESPUESTA HUMRESPUESTA HUMRESPUESTA HUMRESPUESTA HUM

aduran en el timo. Sus receptores para el anloga a las inmunoglobulinas que se llama TCTCTCTC

Se dice que a los linfocitos T hayel antgeno porque las TCR noreconocerlo si no hay otrinteracciones con el linfocitoexponindoles el antgeno.presentadoras del antgenopresentadoras del antgenopresentadoras del antgenopresentadoras del antgeno (especficamente los macrfagosaunque todas pueden hacerlocircunstancias. La presentacin dhacen colocndolos en las protedel MHC o Complejo Mayor de HisComplejo Mayor de HisComplejo Mayor de HisComplejo Mayor de HisLas protenas (marcadores) mlinfocitos T son:

infocitos:racta con las protenas MHC de tipocteriza a los linfocitos TH (helper o

s).racta con las protenas MHC de tipocaracteriza a los linfocitos TC. La proporcin habitual entre LTH y2:1.

presentado a LTH, stos fabrican

e el resto de las clulas del sistema

UNOLOGIAUNOLOGIAUNOLOGIAUNOLOGIA

jo y aprendizaje

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para el antgeno

ores para ciertos

G.que los clasifica

las presentadoras

linfocitos TH.

s linfocitos B se

nmunoglobulinas,RALRALRALRAL.

tgeno que le esRRRR (se explica ms

que presentarlesson capaces des clulas queT en cuestin

Las clulasclulasclulasclulaslulas APC) son

los linfocitos B,en determinadase los antgenos lanas de membranaocompatibilidadocompatibilidadocompatibilidadocompatibilidad.

tpicos de los


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Se ha postulado sobre la existencia de otra subpoblacin de linfocitos T, los supresores, quese encargaran de suprimir la respuesta inmunitaria humoral y celular una vez que sta ha

acabado su cometido. Su existencia diferenciada no est an confirmada.

CLULAS ASESINAS NATURALES (NK)

Se descubrieron por primera vez en 1978 cuando se demostr que el cuerpo contiene unapoblacin pequea de linfocitos granulosos y grandes que posee actividad citotxica contraclulas tumorales en ausencia de cualquier inmunizacin previa con el tumor. Tambin puedenactuar contra algunas clulas.

1.- CONCEPTO DE PRESENTACIN DEL ANTGENO. EL HMC

Para que los linfocitos se activen y se clonen de modo que se genere una poblacincapaz de neutralizar antgenos especficamente, es necesario que stos les sean previamentepresentados del manera adecuada.

Aunque todas las clulas tiene esta capacidad, los macrfagos y los linfocitos B llevana cabo un tipo de presentacin antignica especial que no pueden hacer otras clulas. Encualquier caso, el antgeno presentado debe de colocarse en unas protenas especiales que se

llaman protenas del complejo mayor de histocompatibilidad.protenas del complejo mayor de histocompatibilidad.protenas del complejo mayor de histocompatibilidad.protenas del complejo mayor de histocompatibilidad.


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9El HMCEl HMCEl HMCEl HMCCada especie de mamfero estudiada hasta la fecha posee un grupo de genesgenesgenesgenes unidos de maneraestrecha denominado COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDADCOMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDADCOMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDADCOMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD (MHC o CMH o HMC), cuyos

productos desempean funciones importantes en el reconocimiento intercelular y en ladiferenciacin entre lo propio y lo extrao, siendo determinantes en los rechazos. El HMCparticipa en el desarrollo de las respuestas inmunitarias tanto humoral como celular.

El complejo mayor de histocompatibilidad es un conjunto de genes dispuestos en una tiralarga de ADB en el cromosoma 6 de los humanos (en el 17 en los ratones). Estos genes

codifican tres clases de molculas(protenas, evidentemente)

I. Genes de MHC de clase I:codifican glucoprotenas que seexpresan en la superficie de casi todaslas clulas nucleadas. Su funcin es la

presentacin de antgenos a las clulasTC.

II. Genes de MHC de clase II:codifican glucoprotenas que seexpresan sobre todo en las clulas APC(macrfagos, clulas B y clulasdendrticas) que son las que presentan el

antgeno a las clulas TH que son vitales en la activacin y coordinacin decualquier respuesta inmune.

III. Genes de HMC de clase III: fabrican molculas del complemento y otrasmolculas relacionadas con la inflamacin.

Los genes MHC son polimrficos, es decir, pueden presentar muchos alelos distintos) y estohace que las protenas del MHC que expresan las clulas sean diferentes entre individuos deuna misma especie, incluso entre parientes cercanos. El anlisis de estas protenas es lo quedetermina la idoneidad de un receptor para un trasplante. Cuanto ms semejantes sean estasprotenas del HMC (seran antgenos en este caso porque se consideraran extraas en otroindividuo), la respuesta inmune contra el rgano trasplantado.

2.- LA ACTIVACIN DE LOS LINFOCITOS B Y SU RESPUESTA ANTE PATGENOSEXTRACELULARES

Una vez que las clulas (linfocitos) B abandonan la mdula sea, tiene lugar suactivacin y proliferacin en los rganos linfoides secundarios. Esto conducir la formacinde un clon de clulas plasmticas especficas que fabricarn inmunoglobulinas de tipo G y Mpara atacar a los antgenos. Otro grupo de estos linfocitos B se transformarn en clulasmemoria.

Cuando el linfocito entre en contacto con el linfocito B adecuado pero an virgen,produce una serie de cambios que lo rescatan de Go y comienza la divisin celular para formarel clon. A este proceso se le denomina SELECCINSELECCINSELECCINSELECCIN CLONALCLONALCLONALCLONAL.

La activacin de los linfocitos B puede ocurrir por dos vas diferentes:I. En una de ellas los linfocitos B necesitan entrar en contacto con los linfocitos

TH. Los LB presentan el antgeno al LTH en su protena MHC-II. Adems hay unainteraccin entre la CD40 del linfocito B y el CD40L del linfocito TH.


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II. Algunos antgenos, llamadosantgenos independientes deltimo como el lipopolisacridode la pared celular de algunasbacterias o determinadasprotenas como las de losflagelos, son capaces de activarel linfocito y originar el clon.Esta respuesta es ms dbil yno genera clulas memoria.

La AGAMMAGLOBULEMIA LIGADAA Xes una enfermedad porinmunodeficiencia que se caracteriza por

la incapacidad para sintetizar todas las

clases de anticuerpo.

Est ligado al cromosoma X por lo que

casi todos los individuos que la padecen

son varones. Este alelo mutado afecta a

una protena-tirosina cinasa necesaria

par sntesis de anticuerpos.

Cuadro esquemtico general de la activacin


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112.- ESTRUCTURA DE LOS ANTICUERPOS Y DE LOS ANTGENOS. DIVERSIDAD GENTICA

DE LOS ANTICUERPOS

Una vez

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