Unidad 18 EL SISTEMA INMUNITARIO 1. El sistema inmunitario. El sistema inmunitario está formado por órganos, células y moléculas responsables de su defensa frente a las sustancias extrañas procedentes, tanto del exterior como del interior del organismo. El sistema inmunitario tiene una propiedad, la tolerancia, es capaz de distinguir entre lo propio y lo extraño. 1.1. La inmunidad y respuesta inmunitaria. Inmunidad: estado de protección o capacidad de resistencia frente a determinadas enfermedades que se adquiere por un conjunto de reacciones de defensa realizadas por el sistema inmunitario de un organismo cuando se expone a la acción de agentes infecciosos y de sus productos metabólicos, a células tumorales o macromoléculas como proteínas y polisacáridos. La respuesta frente a estas sustancias extrañas es la respuesta inmunitaria, que se clasifica en: A) Respuesta Inmunitaria Innata = Inmunidad Natural o Inespecífica. Es la primera línea de defensa, se pone en marcha después de la infección. Carece de memoria, no requiere sensibilización previa. Está formada por las barreras defensivas naturales y por mecanismos defensivos (celulares y moleculares). Se basa en la protección por: a) Barreras físicas y químicas. La piel: Órgano más extenso, es la primera barrera que los organismos invasores deben franquear. Es impermeable a la mayoría de los microorganismos. Las mucosas: En las aberturas naturales( boca, nariz, ojos, ano, vagina y tractos digestivos y respiratorios) la piel se modifica y forma las mucosas, que están protegidas con mecanismos de defensa propios: secreción de lágrimas o de mucus con enzimas que destruyen las paredes bacterianas. Estómago e intestino delgado: El pH ácido y los jugos gástricos e intestinal destruyen los microorganismos. Temperatura corporal: Impide que determinados microorganismos puedan crecer (fiebre durante un corto período de tiempo puede dificultar la multiplicación de ciertos virus y bacterias, estimulando la respuesta inmunitaria) La cantidad de hierro en sangre, los niveles bajos inhiben el crecimiento bacteriano(nutriente esencial para las bacterias) b) La flora bacteriana autóctona. Las poblaciones de la microbiota autóctona secretan proteínas de carácter antibiótico letales para otras especies. Con el propio organismo establecen una relación de comensalismo. c) El sistema del complemento. Está formado por proteínas séricas que en ausencia de antígenos están inactivas. La activación se puede dar por dos vías: - La vía alternativa: (respuesta inmunitaria innata) Es activada por moléculas antigénicas de las superficies celulares microbianas en ausencia de anticuerpos. - La vía clásica: (respuesta inmunitaria adaptativa) La activación del complemento se inicia por anticuerpos que recubren la superficie de los microorganismos. La activación de las proteínas del complemento tiene tres consecuencias importantes: - Reacción inflamatoria que atrae hacia el punto de infección gran número de fagocitos. - Opsonización de patógenos, activación de fagocitosis. - Lisis del microorganismo invasor. d) La reacción inflamatoria. Reacción local que dificulta la proliferación de patógenos; los linfocitos NK(asesinos) y los fagocitos, destruyen al patógeno y estimulan la reparación de los tejidos dañados. Los procesos de la reacción inflamatoria son: 1. Vasodilatación: aumenta la irrigación sanguínea: enrojecimiento y aumento de la temperatura. Aumenta la permeabilidad vascular: hinchazón (edema) y dolor (acumulación de líquidos): favorecen la afluencia de neutrófilos y macrófagos( leucocitos) atravesando los capilares hacia el foco de infección, 2. Atracción de los leucocitos (macrófagos, neutrófilos y linfocitos) por sustancias quimiotácticas. 3. Formación de pequeños coágulos en los capilares sanguíneos. Los macrófagos liberan un factor que impide la diseminación de los patógenos por la corriente sanguínea, éstos irán vía linfática hacia los ganglios donde los linfocitos esperan para dar la respuesta adaptativa. Las células de esta reacción son: Plaquetas: liberan serotonina. Mastocitos: liberan histamina. Basófilos e) Linfocitos NK( asesinos naturales) Poseen actividad citotóxica y carecen de especificidad y memoria. Destruyen células tumorales y otras células infectadas por virus. Son las defensas naturales frente al cáncer. f) Los fagocitos Células con movimiento ameboide y capacidad fagocitaria que destruyen sustancias extrañas, también células tumorales y envejecidas. - Leucocitos eosinófilos (parasitosis y procesos inflamatorios) - Leucocitos neutrófilos(destrucción de gérmenes fagocitarios) - Monocitos(están en la sangre pero migran a los tejidos: macrófagos) - Macrófagos titulares(destruyen células envejecidas y tumorales) B) Respuesta Inmunitaria Adaptativa = Inmunidad Adquirida o Específica. Si la respuesta inmunitaria natural no ha sido suficiente y el agente patógeno sigue vivo, se desencadena la Respuesta Inmunitaria Adaptativa, que es específica y reconoce selectivamente los determinantes antigénicos que el agente patógeno tiene en su superficie o las toxina que este produzca. Cuando ha reconocido el sistema inmunitario, el antígeno responde de dos formas: 1. 2. Respuesta celular. Mediada por los linfocitos T, que destruyen los microorganismos portadores de dicho antígeno y las células que están infectadas. Respuesta humoral. Síntesis de anticuerpos por los linfocitos B. los anticuerpos se unen con el antígeno en los líquidos del medio interno. Coopera también el Sistema del Complemento. Dentro de esta inmunidad hay que estudiar el Sistema Linfoide, formado por distintos tipos de células (linfocitos, células presentadoras de antígenos (CPA), macrófagos y células dendríticas) que están distribuidas por los órganos linfoides primarios y secundarios y que dan respuesta específica en la lucha del patógeno. Órganos linfoides primarios: Donde maduran, especializan y diferencian los linfocitos (todos se han formado en las células madre hematopoyéticas de la médula ósea y el hígado fetal). Estos órganos son: Timo: donde maduran los linfocitos T. Médula ósea: maduran los linfocitos B Hígado fetal: maduran los linfocitos B Órganos y tejidos linfoides secundarios: Los linfocitos una vez que se han diferenciado en los órganos linfoides primarios, pasan a los secundarios donde interaccionan entre sí y se expondrán por primera vez en contacto con el antígeno mostrado por las CPA desencadenándose la respuesta inmunitaria adaptativa celular y humoral con el fin de destruir al patógeno o a sus toxinas. Estos órganos son: Bazo Ganglios linfáticos Células linfoides de la piel Masa de tejido linfoide asociado a mucosas Apéndice cecal Placas de Péyer(intestino) Amígdalas Glándulas adenoides(vegetaciones) Tipos de linfocitos: - Linfocitos T: proceden de linfocitos pre-T de la Médula ósea emigran al timo donde maduran (adquieren receptores de membrana (TCR)). Se diferencian dos estirpes de linfocitos T: a) Linfocitos CD 4+ (CD:grupo de diferenciación de la membrana plasmática) también llamados linfocitos TH (auxiliadores, cooperadores) Se activan cuando una célula presentadora de antígenos les presenta el agente infeccioso. Desencadenan la respuesta inmunitaria adaptativa. b) Linfocitos TS o supresores: Detienen la respuesta una vez eliminado el antígeno. c) Linfocitos CD8+ , también llamados linfocitos TC o citotóxicos. Se activan cuando una célula tumoral o célula infectada por un virus les muestra el antígeno destruyéndolas. Puede provocar la hipersensibilidad retardada (ver Reacciones de Hipersensibilidad) y el rechazo de injertos. - Linfocitos B : Proceden de los linfocitos pre-B del hígado fetal(8-9 semanas de gestación) y después aparecen en la médula ósea (donde maduran adquiriendo los receptores de membrana que reconocen los antígenos. Al activarse se transforman en células plasmáticas que producen anticuerpos. 1.2.Características de la Respuesta Inmunitaria Adaptativa A) ESPECIFICIDAD Los linfocitos TC seleccionados reconocen específicamente a las células infectadas y las destruyen. Los anticuerpos que producen los linfocitos B se unen específicamente con el antígeno que le corresponde. B) TOLERANCIA Reconocimiento de lo no propio. El sistema inmunitario es tolerante con los antígenos propios no reaccionando frente a ellos, solo actúa con los no propios, es decir, los extraños. A veces se dan mutaciones en este sentido y aparecen enfermedades de autoinmunidad. C) MEMORIA Los linfocitos al activarse por los antígenos se diferencian en dos poblaciones; linfocitos efectores que lleven a cabo la respuesta adaptativa. linfocitos mnésicos o de memoria que recuerdan al antígeno(es decir, ante un segundo contagio con ese antígeno intervienen más rápidamente y su respuesta es mayor puesto que el individuo está inmunizado (protegido) La inmunidad puede durar desde meses (gripe), años (tétanos) o incluso toda la vida (viruela). RESUMEN DE TIPOS DE INMUNIDAD NATURAL: Depende de los mecanismos de defensa inespecíficos, no tiene memoria y aparece antes de la exposición con los agentes infecciosos. ADQUIIRIDA: Depende de los mecanismos de defensa específicos estimulados por la exposición a los antígenos. Presenta memoria. Pueden adquirirse natural o artificialmente y puede ser activa o pasiva en ambos casos: INMUNIDAD ADQUIRIDA NATURALMENTE ACTIVA: Se adquiere cuando se supere con éxito una enfermedad infecciosa. INMUNIDAD ADQUIRIDA NATURALMENTE PASIVA: La transmite la madre al feto a través de la placenta; también a través de la leche materna (calostro) INMUNIDAD ADQUIRIDA ARTIFICIALMENTE ACTIVA: Se forman los anticuerpos después de la administración de una vacuna (agente patógeno muerto, inactivado o atenuado) INMUNIDAD ADQUIRIDA ARTIFICIALMENTE PASIVA: Se adquiere a través de la sueroterapia (contiene los anticuerpos ya formados contra el agente infeccioso) 2. Los anticuerpos. Los anticuerpos, también llamados inmunoglobulinas, son glucoproteínas producidas por los linfocitos B. Tienen forma de Y con cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas ligeras idénticas(L) y dos cadenas pesadas idénticas(H). Cada cadena ligera está unida covalentemente a una de las cadenas pesadas por un puente disulfuro, y las dos cadenas pesadas también están unidas entre sí por puentes disulfuro. Cada una de las cadenas ligeras y pesadas de los acpos consta de una región variable en el extremo NH2 terminal, y de una región constante en el extremo COOH terminal. (Ver dibujo pág.425). Clases de acpos: Las IgM: se localizan en el suero, son las primeras que aparecen en la respuesta inmunitaria primaria. Las IgG: Las más abundantes, están en el suero y fluídos intersticiales. Aparecen durante las respuestas inmunitarias secundarias. Pueden pasar del feto a través de la placenta y son secretadas en la leche materna. Las IgA: abundan en las secreciones mucosas, defendiendo las superficies corporales. Las IgE: abundan en las infestaciones parasitarias. Son las responsables de la reacción inflamatoria, al secretar histamina. También son importantes en las reacciones alérgicas. IgD: están en la mb de los linfocitos B actuando como receptores antigénicos. 3. Inmunodeficiencias: el SIDA INMUNODEFICIENCIA: Situación patológica generada por defectos graves en los componentes del sistema inmunitario. Pueden ser congénitas(defectos hereditarios) o adquiridas (factores externos como radiaciones, desnutrición, fármacos,infecciones) como el SIDA. SIDA: Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida, está causada por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH o HIV) VIH: retrovirus que infecta a los Linfocitos T CD4+, a las células dendríticas y a los macrófagos. Utilizando la información contenida en el ARN de las células para sintetizar ADN mediante la transcripción inversa, este ADN se replica junto con el de la célula hospedadora produciendo nuevos viriones que infectan nuevas células. Forma de transmisión : contacto sexual sin protección, transfusiones de sangre contaminada, uso compartido de jeringuillas(drogodependientes), transmisión vertical de madres a hijos. Evolución clínica: 1. Después de la infección, tras las primeras semanas, el nº de virus en sangre aumenta rápidamente a la vez que disminuyen los linfocitos CD4+. 2. Semanas después la viremia desciende muchísimo, iniciándose un período de latencia clínica que puede durar varios años aunque el nº de linfocitos sigue disminuyendo. 3. Cuando el nº de linfocitos desciende por debajo de un valor crítico, aparecen los síntomas de la enfermedad y el nº de virus aumenta. Es cuando se desarrollan enfermedades infecciosas oportunistas (tuberculosis, neumonías, tumores malignos como linfomas o el sarcoma de Kaposi) produciendo la muerte del paciente. 4. Reacciones de hipersensibilidad. Hipersensibilidad: respuesta inmunitaria específica que se produce exageradamente y produce lesiones e inflamaciones en los tejidos. (alergias, enfermedad hemolítica del recién nacido, reacciones en las transfusiones de sangre inadecuadas, infecciones persistentes, dermatitis de contacto…) 5. Autoinmunidad y enfermedades autoinmunitarias. Autoinmunidad: actuación del sistema inmunitario contra componentes del propio organismo a los que no reconoce como propios, es decir, desaparece la tolerancia. En las enfermedades autoinmunes su aparición puede estar influenciada por varios factores: genéticos, sexuales y ambientales; y pueden afectar a algún órgano concreto (organoespecíficas) como la anemia perniciosa, la enfermedad de Addison…, o a varios a la vez (multisistémicas) como el lupus eritematoso sistémico.