_________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato BIOLOGÍA Tema 8 2º Bachillerato. INMUNIDAD Y BIOTECNOLOGÍA Introducción 1 – Composición del sistema inmune: a. barreras defensivas a1. respuesta inespecífica: barreras primarias y secundarias a2. respuesta específica b. organización del sistema inmune: b1. órganos y tejidos linfoides b2. células inmunocompetentes b3. mediadores inmunitario humorales 2 – Mecanismos de respuesta del sistema inmune: a. respuestas inespecíficas a1. respuesta inflamatoria a2. el complemento b. respuesta inmune específica b1. los antígenos (Ag) b2. respuesta inmune mediada por células b3. respuesta inmune humoral b4. los anticuerpos (Ac) 3 – Inmunopatologías: a. Inmunopatologías: a1. autoinmunidad a2. cáncer e inmunidad a3. hipersensibilidad a4. inmunodeficiencias: Sida a5. trasplantes e inmunidad b. Inmunoestimulación: b1. vacunación b2. sueros 1 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato INTRODUCCIÓN: El sistema inmune es el encargado del reconocimiento y rechazo de los cuerpos extraños, invasores, degenerativos o infecciosos en los seres vivos. La inmunología es la ciencia que estudia el funcionamiento del sistema inmune. 1. COMPOSICIÓN DEL SISTEMA INMUNE: a. Tipos de barreras defensivas: las barreras defensivas responden ante los agentes extraños. La respuesta inmune es el conjunto de mecanismos que permiten a un ser vivo reconocer sustancias como extrañas (antígenos) que desencadenan una respuesta (humoral o celular) para conseguir la eliminación o neutralización. Las respuestas inmunes se agrupan en dos tipos, dependiendo de si la respuesta es para un antígeno específico o para todos ellos en general: a1. Respuesta inespecífica: no es específica para el agente extraño. - barreras primarias: barrera anatómica o física: la piel no permite el paso al interior y tiene descamación barrera fisiológica o química: glándulas sudoríparas y sebáceas que tienen pH ácido... secreciones de las mucosas de las aberturas naturales (digestivo, respiratorio, reproductor y en los órganos de los sentidos) flora bacteriana autóctona en el intestino que compite con los gérmenes patógenos. - barreras secundarias: si se atraviesan las barreras primarias, en la sangre hay células fagocitarias que pueden atravesar los vasos sanguíneos por la pared y pasar a los tejidos atraídos por unos factores (sustancias químicas). En esta respuesta participan: o los macrófagos o las células natural killer NK o sistema del complemento C: conjunto de poenzimas del suero que actúan en cascada que lisan o neutralizan gérmenes. a2. Respuesta específica: esta repuesta se organiza sólo ante determinados sustancias (antígenos) que provocan su iniciación debido al reconocimiento antigénico. En esta respuesta intervienen linfocitos y los productos de éstos: los anticuerpos y linfocinas. Como los linfocitos tienen memoria inmunológica hay dos tipos de respuesta específica: - primaria: mecanismos de respuesta desencadenada tras el primer contacto con el Ag - secundaria: mecanismos de respuesta que se produce cuando hay otro contacto con el mismo Ag. Es más rápida y eficaz. Intervienen los linfocitos memoria que se formaron en la respuesta específica primaria. 2 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato b. Organización del sistema inmune: En los vertebrados hay unos órganos y células que reconocen los antígenos y organizan una repuesta: - respuesta humoral: mediante compuestos solubles: anticuerpos, linfocinas, complemento, interferón... - respuesta celular: por células mediante fagocitosis o lisis celular Las células más activas son los linfocitos. El sistema inmune está formado por los órganos y tejidos en donde se producen, maduran o diferencian linfocitos. Son los órganos o tejidos linfoides. b1. órganos y tejidos linfoides: Fotocopia. Repartidos por todo el organismo. - Primarios: médula ósea y el Timo en mamíferos. En donde maduran. - Secundarios: donde interaccionan las células y los antígenos. Son los ganglios linfáticos, el bazo y los tejidos linfoides asociados a mucosas. _ Médula ósea o roja: principal tejido hematopoyético (formador de células sanguíneas), dentro de los huesos esponjosos. Allí hay células germinales pluripotenciales. Es donde se diferencian y maduran los linfocitos B (productores de anticuerpos) principales responsables de la inmunidad humoral. _Timo: órgano situado en la parte inferior del cuello. Es el primer órgano linfoide del embrión, hasta la pubertad. Aquí ocurre la diferenciación, maduración y selección de linfocitos T, principales responsables de la inmunidad celular. _Ganglios linfáticos: órganos abultados, que están entre los vasos linfáticos, sobretodo en axila, zona inguinal, cuello, clavícula e hilio pulmonar: filtran la linfa, evitando el paso de microorganismos, por los macrófagos que allí se encuentran, también hay linfocitos B y T que han venido de los órganos linfoides donde se formaron. Allí entran en contacto con el Ag produciendo la respuesta específica. Los ganglios aumentan de tamaño cuando hay más actividad. _Bazo: órgano muy vascularizado. Su función es similar a los ganglios pero en el sistema circulatorio sanguíneo: o extrae y elimina partículas y células defectuosas sanguíneas o lugar de contacto entre los linfocitos B y T, que han venido de los órganos linfoides, y los Ag. _ Tejido linfoide asociado a mucosas MALT: es tejido linfoide subepitelial que protege: el tracto intestinal (faringe, esófago, amígdalas, placas de Peyec en el intestino delgado y el apéndice), al respiratorio y el genitourinario. Acumula linfocitos, células plasmáticas y fagocitos. Está aislado o en folículos como en las amígdalas. Los linfocitos son principalmente del tipo B que producen inmunoglobulinas A y E (Ig A, Ig E). 3 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato b2. Células inmunocompetentes: son todas las células que participan en la respuesta inmune. Proceden de la célula madre pluripotencial de la que se originan dos líneas de células: mieloide y linfoide. Célula madre pluripotenci al Línea mieloide Leucocitos granulocitos Neutrófilos polimorfonucleares Eosinófilos Basófilos (mastocitos) Monocitos y macrófagos Línea linfoide Linfocitos TyB Células NK _ Línea mieloide: dos tipos: - leucocitos granulocitos: con gránulos en el citoplasma. Son fagocitos que tienen diferentes respuestas a la tinción. Tres tipos: o Neutrófilos polimorfonucleares: núcleo polilobulado. Se tiñe poco. Vida corta, dos o tres días. Fagocitan restos celulares y bacterias productoras de pus. Intervienen en la respuesta inflamatoria de tipo 1. o Eosinófilos: se tiñen con colorantes ácidos (eosina). Núcleo bilobulado. Actúan liberando sustancias al exterior frente a agentes extrañas grande. o Basófilos y mastocitos: se tiñen con colorantes básicos (metileno). Núcleo polilobulado. Los mastocitos o células cebadas son basófilos no circulantes que permanecen en el tejido conjuntivo, liberan histamina y serotonina ante los parásitos. Provocan las alergias. - monocitos y macrófagos. Los monocitos son células grandes con un núcleo esférico. Maduran en la médula ósea y pasan a la sangre, luego van a los tejidos y se transforman en macrófagos. Los monocitos circulantes y los macrófagos tisulares. Según el tejido su morfología es diferente. Tienen capacidad de adherencia, quimiotaxis (atracción por sustancias químicas), fagocitosis, bacteriolisis, secretora y de interactuar con linfocitos. Los macrófagos de la piel, ganglios, bazo o timo pueden actuar como células presentadoras de Ag: exponen los Ag presentándolos a las linfocitos T o B para que maduren. Son células básicas para el inicio de la respuesta inmune. Participan en la respuesta inespecífica fagocitando restos celulares y en la específica colaborando con los linfocitos. _ Línea linfoide: son células muy importantes pues reconocen y destruyen los Ag. Con núcleo grande y esférico, sin granulaciones en el citoplasma. En la membrana tienen gran variedad de receptores. Son el 20-30% de los leucocitos. Se producen en la médula ósea, llegan a los tejidos por vía sanguínea o linfática. 4 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato La maduración y diferenciación de estas células es diferente. La maduración se inicia en la médula ósea a partir de una célula precursora, que da dos tipos de células que maduran el timo o en la médula ósea produciendo linfocitos T y B, respectivamente. La diferenciación se produce tras la estimulación por el Ag dando lugar a otras células. - Diferenciación de linfocitos T: son más numeroso, al ir madurando van adquiriendo en su membrana los antígenos de diferenciación. Según éstos hay dos tipos: o Linfocitos T helper, auxiliar o cooperador Th o T4: cooperan en las interacciones de linfocitos con los macrófagos y en la proliferación de linfocitos B y diferenciación de éstos a células plasmáticas, y en la producción de linfocinas e interferón. Respuesta humoral y celular. o Linfocitos citotóxicos Tc y los supresores Ts: los Tc eliminan células infectadas por micoorganismos, destruyen células tumorales y están implicados en rechazos. Los Ts frenan la respuesta inmune. Además de los antígenos de diferenciación, los linfocitos T maduros tienen en su superficie: Receptores específicos para el Ag: reconoce los Ag de histocompatibilidad (son moléculas características de cada tejido de cada individuo). Moléculas que activan al linfocito cuando un antígeno de histocompatibilidad ha sido reconocido por el linfocito T. Los linfocitos T no forman Ac, intervienen en la inmunidad celular y colaboran en la humoral. - Diferenciación de los linfocitos B: su función es producir Ac o inmunoglobulinas Ig al ser estimulados por los Ag. Los linfocitos B maduros tienen en la membrana inmunoglobulinas Ig M e Ig D: son receptores específicos paro los Ag y el complemento. Se origina una amplia gama de linfocitos B especializados en la formación de un tipo de Ig (G, A, M, D y E) (los genes para ello están fragmentados y aislados y se ensamblan aleatoriamente). Las Ig se exponen o presentan como receptores de membrana para los Ag que se unirán por complementariedad, lo que desencadenará la síntesis de un tipo determinado de Ac. La diferenciación ocurre en los órganos linfoides. Pueden ocurrir dos cosas: o Se transforman en células plasmáticas que son las que producen Ac en grandes cantidades. Luego pierden las Ig y mueren. 5 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato o Otros linfocitos B forman los linfocitos B memoria que guardan la capacidad de formar ese Ac para la respuesta específica secundaria. Tienen vida indefinida. Los linfocitos B son las responsables de la respuesta inmune humoral mediante la producción de Ac. Los linfocitos se desarrollan en los órganos linfoides primarios pero reaccionan con los Ag en los órganos linfoides secundarios. - Células natural Killer NK: o asesinas naturales. Son linfocitos sin receptores específicos en la membrana. Reconocen inespecíficamente y tienen una acción citolítica. Las células diana son células infectadas por virus, bacterias, hongos y parásitos y células tumorales. b3. Mediadores inmunitarios humorales: Las células inmunitarias pueden secretar sustancias activas que regulan la respuesta inmune. Ésta sustancias son los citocinas: son proteínas de bajo peso molecular y las producen muchas células. Hay dos tipos: - Linfocinas: actúan sobre el sistema inmune. Una de ellas es la interleucina que actúa sobre linfocitos. - Interferones: sustancias producidas por células infectadas por virus. Sus funciones son: o Antivirales: inhiben el crecimiento de virus y otros parásitos. La célula se hace más resistente. o Inmunomoduladores: activan monocitos, modulan la síntesis de Ig y de citocinas. o Inhibidores de crecimiento celular o Antitumorales: algunas leucemias responden bien ante ellos. 2. MECANISMOS DE RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE: a. Respuesta inespecífica: a1. Respuesta inflamatoria: Cuando los Ag superan las barreras primarias actúan las barreras secundarias acudiendo los elementos móviles. Las principales células que intervienen son los neutrófilos y macrófagos que actúan rápidamente fagocitando, muriendo parte de ellas en el proceso. También participan las células NK. Esta reacción inespecífica que aísla e inactiva a los agentes agresores y restauran la zona dañada, es la inflamación. Los síntomas son: - Rubor o enrojecimiento: hay más aporte sanguíneo, más permeabilidad de los vasos, llegando más células y Ac. Comienza la coagulación sanguínea. Hinchazón: por el aumento de la permeabilidad de los vasos. Calor: para entorpecer el desarrollo de los microorganismos. 6 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - Dolor: por la presión que la hinchazón produce sobre las terminaciones nerviosas circulantes. Estas reacciones inflamatorias se controlan por sustancias mediadoras que son liberadas por mastocitos y basófilos por las células dañadas, por los microorganismos invasores, por moléculas de la coagulación o del sistema de complemento. Algunos de éstos mediadores son la histamina y la serotonina. El proceso inflamatorio consiste en: - Migración de leucocitos por quimiotaxis por las sustancias mediadoras. Al principio acceden los neutrófilos. Acción de los neutrófilos: liberando productos de sus gránulos: lisozima y citocinas. Activación de macrófagos: con acción bactericida o de fagocitosis. La fagocitosis se favorece si el agente extraño está cubierto de ciertas proteínas del plasma, es la opsonización. Los macrófagos fagocitan limpiando restos y regeneran tejidos. Al final se forma el pus: que es un acúmulo de restos de microorganismo, fagocitos y restos tisulares. La inflamación puede provocar fiebre a todo el cuerpo. La inflamación se puede ampliar con el efecto de los anticuerpos y el sistema de complemento. a2. El complemento: Es un conjunto de sustancias, sobre todo proteínas plasmáticas del grupo de las globulinas, que están inactivas en el suero (proenzimas) que por ciertos factores se activan. La respuesta es rápida. Las funciones son: - Destruir células: las moléculas lisan las membranas celulares. - Iniciar y amplificar las reacciones inflamatorias: aumentan la permeabilidad y la llegada de leucocitos. - Opsonización: la favorecen , sobre todo en las bacterias encapsuladas. - Activación de macrófagos El complemento se sintetiza principalmente en el hígado, algo en macrófagos y tejidos. b. Respuesta inmune específica: Es activa sólo ante los Ag que la provocan. Para ello ha de haber reconocimiento del Ag por células presentadoras del Ag (APC) y una posterior activación de linfocitos y macrófagos. Las características de la respuesta inmune específica son: 7 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - - Especificidad: cada Ag sólo estimula al linfocito o grupo de ellos que han desarrollado unos receptores que lo reconocen. Las estructuras que son reconocidas se llaman determinantes antigénicos. Clonalidad: el linfocito activado origina muchos linfocitos con el mismo receptor, forman un clon. Memoria inmunológica: los organismos pueden reconocer Ag cuyo contacto se produjo en el pasado, es la respuesta inmune secundaria. Control genético: los genes responsables están en el brazo corto del cromosoma 6. Autorregulación: la intensidad de la respuesta puede ser regulada por los linfocitos, las inmunoglobulinas y la citocinas. Potenciación de la respuesta: al final de la respuesta específica, pueden intervenir agentes de la repuesta inmune inespecífica (macrófagos, NK, complemento...) La respuesta inmune inespecífica no cumple éstas características. Desde el punto de vista de los agentes que se producen en la respuesta, hay dos tipos de respuesta inmune específica: humoral y celular, actúan conjuntamente: Tipo de respuesta Células que intervienen inespecífica Respuesta Linfocitos B Humoral Respuesta Celular Linfocitos T Identificación del Ag Reconocen Ag por las Ig de membrana Reconocen Ag por receptores específicos para el Ag TCR Agentes que producen cuando actúan Ac Células citotóxicas b1. Los antígenos: El sistema inmune nos protege de sustancias extrañas, potencialmente agresivas, llamadas Ag. Éstos son sustancias capaces de inducir una respuesta inmune (son inmunógenos), uniéndose específicamente a una molécula de anticuerpo . Se unen por enlace no covalente. Cualquier molécula puede unirse a un Ac, pero no todas provocan su síntesis (los haptenos que se unen a los Ac pero no son inmunógenos) Los Ag son macromoléculas de las que sólo parte de ellas (zonas superficiales), son reconocibles por los Ac. Éstas zonas son los determinantes antigénicos. Cada Ag puede tener uno o más determinantes antigénicos. Para que un Ag sea inmunogénico tiene que reunir los siguientes factores: - Composición química: las proteínas son mejores, normalmente son 4 ó 5 aminoácidos. Las glucoproteínas y los heterolípidos también. Las mejores son las moléculas grandes que son diferentes las del organismo. - Cantidad de Ag: dosis altas o bajas inhiben la respuesta. - Vía de entrada al organismo: la mayor respuesta es por la vía subcutánea en la que los Ag están localizados produciendo una pequeña inflamación local que atrae a las células que presentará los Ag a los linfocitos T. Las citocinas aumentan la eficacia de los Ac. 8 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato La vía intravenosa u oral frena la respuesta. Tipo de linfocito que actúa: los linfocitos B reconocen a los Ag nativos (sin estar asociados a nada). Es una ventaja pues los Ac están en el líquido extracelular y pueden reaccionar con el Ag. Los linfocitos T por los receptores específicos para el Ag (TCR) sólo reconocen a los péptidos lineales que le presentan las células presentadoras de Ag tras procesar y digerir al Ag. Los receptores específicos para el Ag (TCR) reconocen a esos péptidos si están asociados a Ag de histocompatibilidad de esas células presentadoras. - Antígenos de histocompatibilidad: Son unas glucoproteínas de membrana muy polimórficas, que poseen casi todas las células del cuerpo. Su función es unirse con los péptidos resultantes del procesamiento y digestión parcial de los Ag por las células presentadoras de Ag o por las células huésped. Tras unirse a esos péptidos en el interior celular, migran a la superficie y presentan los péptidos antigénicos a los linfocitos T. Esto es así porque los linfocitos T tienen que reconocer tanto a los Ag extraños como a las moléculas de histocompatibilidad propias. b2. Respuesta inmune específica mediada por células: Tarda más en iniciarse, pero es muy útil contra microorganismos que se introducen dentro de las células, ya que los Ac no pueden neutralizar directamente a los Ag. Esta respuesta actúa frente a: - Microorganismos de crecimiento y desarrollo intracelular: bacterias, virus, hongos y protozoos. - Agentes químicos, cromo, medicamentos. - Antígenos de transplantes - Ag tumorales. Es llevada a cabo por los linfocitos T interactuando con otras células. Estos linfocitos T provienen de otros linfocitos T que no han estado nunca en contacto con el Ag, están en los tejidos linfoides y en la sangre. Ante un estímulo antigénico proliferan y originan diferentes tipos de linfocitos T: Tc, Th y Ts. Los linfocitos Th y Ts regularán a los B. Esto es una interacción de la respuesta celular y humoral. Mecanismo de la respuesta celular: 1º Reconocimiento antigénico: los linfocitos T no pueden reconocer Ag libres. Necesitan que las células presentadoras de Ag (APC) degraden y procesen a esos Ag, son los macrófagos, exponen en su membrana el Ag para que los reconozcan los linfocitos Th colaboradores. Éstos sólo pueden reconocer un tipo de Ag con los receptores específicos para el antígeno (TCR). Fotocopia 2º Respuesta de los linfocitos Th: 9 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - Interacción de las células presentadoras de Ag (APC)-linfocito Th: necesita moléculas accesorias. Activación de los Th: activan a los Tc que producen linfocinas y reproducen células dando un clon de Th con el mismo receptor que indujo el Ag. Citotoxicidad celular: los Tc se adhieren a la célula con el Ag, libera sus orgánulos y lisa, por citolisis, la célula. Fotocopia. Los Th activos se unen a los B para que éstos se diferencien en células memoria y células plasmáticas. Esto implica que los Th colaboran en todas las respuestas específicas. b3. Respuesta inmune humoral: Es la respuesta que desencadena la formación de Ac o Ig formadas por los linfocitos B. Los Ag al entrar en el cuerpo llegan a la linfa y a los ganglios, solos o presentados por las células presentadoras de Ag (APC). Cada individuo tiene muchos linfocitos B diferentes con capacidad de reacción con un Ag antes de que éstos hayan tenido contacto. Es el Ag el que selecciona el clon de linfocitos B, es la Teoría de la selección clonal. Al unirse el Ag al linfocito B, con la colaboración de los linfocitos Th (por las interleucinas) producirá la activación de los linfocitos B que se diferenciarán en dos tipos de células: células plasmáticas y linfocitos B memoria: - Células plasmáticas: son más grandes, se especializan en formar Ac del mismo tipo cada una. Tienen una vida corta. Tienen gran cantidad del retículo endoplasmático 10 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - rugoso. Tarda cinco días en producir la máxima cantidad de Ac. Por ello la respuesta primaria es lenta. Linfocitos B memoria: producen menos cantidad de Ac, tienen vida ilimitada. Tras un nuevo contacto con el Ag se diferencian rápidamente en nuevos linfocitos B memoria y en células plasmáticas. Así la respuesta secundaria es más rápida. Fotocopia gráfica. b4. Los anticuerpos: Para reconocer al Ag hay tres tipos de moléculas: las Ig, moléculas del sistema de histocompatibilidad y los receptores específicos para el Ag de los linfocitos T (TCR). Lo Ac son glucoproteínas formadas por los linfocitos B que reaccionan con los Ag que han provocado su síntesis. - Estructura de los anticuerpos: Como son glucoproteínas tienen dos partes: o parte proteíca: con cuatro cadenas polipeptídicas. Dos ligeras “L” iguales, y dos grandes “H” e iguales también. Organizadas en una estructura semejante a una “Y”. Las cadenas están unidas por puentes disulfuro S-S. Fotocopia. Cada cadena tiene regiones o dominios fijas y otros variables. Las variables son los extremos de las L y H. o - Parte glucídica: no se sabe bien su función. Función de las Ac: Los dominios variables se encargan de la fijación al Ag, y los constantes realizan la función biológica. Tras la interacción Ag-Ac pueden ocurrir las siguientes reacciones: o o Si el Ag se una a una Ig de un linfocito B, éstos se activan, proliferan y producen Ac. Neutralizan los Ag, los bloquea y no son nocivos. 11 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato o o o o o - Opsonización: cubren las partículas extrañas y provocan su aglutinación , atrayendo a macrófagos y neutrófilos. Precipitación de los Ag, siendo eliminados por los riñones o macrófagos. Activan al complemento: lisan o destruyen células extrañas. Favorece la toxicidad dependiente de los Ac, de los Tc y de las NK. Producir inmunidad neonatal: las Ig G maternas atraviesan la placenta y también son absorbidas en la leche materna. Tipos de Ac: Cuando se forman los Ac, los primeros que actúan son las Ig M y las Ig D que son los receptores de membrana de los linfocito B. Tras reconocer al Ag, el linfocito produce todas las modalidades de Ac. Los tipos son: G, A, M, D y E. o Ig G: es la más abundante. Difunde por la placenta defendiendo al recién nacido. Es la dibujada anteriormente. o Ig M: formada por cinco unidades, es multivalente. Es aglutinante, citolítica. Es la primera que aparece en la respuesta inmune primaria. o o o Ig A: están en las secreciones externas (saliva, mucosidades, lágrimas, leche materna), defiende a las mucosas de microorganismos. Es un monómero o un dímero. Ig D: intervienen en la diferenciación de los linfocitos B a células plasmáticas. No bien conocida. Ig E: media la liberación de histamina y serotonina. Está relacionada con las alergias. Monómeros. 3. INMUNOPATOLOGÍAS E INMUNOESTIMULACIÓN: La inmunopalogías son anomalías que pueden presentar el funcionamiento del sistema inmune. La inmunestimulación es la potenciación de las defensas inmunes. a. Inmunopatologías: a1. Autoinmunidad: Como los Ac se generan al azar, pueden generarse respuestas contra los componentes corporales, por Ac o por linfocitos T autorreactivos. La tolerancia inmunológica es la no respuesta del sistema inmune a los propias moléculas. Se consigue: 12 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - No contactando con células del sistema inmune. Como algunas proteínas del cerebro o del cristalino. Ausencia de células presentadoras Eliminación de células autorreactivas. Este autocontrol puede fallar. Puede ser debido (etiología de una enfermedad) a: - la existencia de Ag ocultos - mutaciones en la maduración del sistema inmune - reacciones cruzadas: ante un microorganismo se forman Ac para él y contra el cuerpo. Ej.: fiebres reumáticas: el Ac contra el estreptococo también actúa contra el corazón. - poseer Ag las células infectadas por virus, siendo las células afectadas por la respuesta. - expresión de genes que normalmente no lo hacen, pasando a células autoinmunes. Factores que predisponen a la autoinmunidad: - factores genéticos: tiroiditis autoinmune. factores ambientales: o los rayos ultravioleta: alteran a los Ag o drogas: alteran a los Ag o tabaco: alteran a los Ag o nutrición: los ácidos grasos poliinsaturados retrasan su aparición - factores endocrinos: algunas hormonas afectan a la médula. Las interleucinas pueden liberar hormonas hipofisiarias. Ej.: Miastenia gravis: se forman Ac contra receptores de acetilcolina (dificultades respiratorias, debilidad) Esclerosis múltiple: los Ac van contra la vaina de mielina de las fibras del sistema nervioso central. Lupus eritromatoso: se producen muchos Ac produciendo diferentes síntomas. Anemia perniciosa: los Ac van contra el factor intrínseco gástrico, no se absorbe la vitamina B 12 por lo que no maduran los eritrocitos. a2. Cáncer e inmunidad: Los cánceres son aberraciones citológicas de crecimiento autónomo, progresivo e incontrolado. - Hay una respuesta inespecífica por macrófagos, NK y polimorfonucleares. - Y una respuesta específica: las células cancerígenas tienen Ag que son neutralizados. a3. Hipersensibilidad: La hipersensibilidad es la producción de una respuesta inadecuada o exagerada ante un Ag causando daños a los propios tejidos. 13 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato El contacto previo con el Ag provoca primero una sensibilización. Las sustancias que provocan la hipersensibilidad son inofensivas. Hay diferentes tipos de hipersensibilidad, un tipo son las alergias, provocadas por los alergenos (polen, ácaros, polvo...) que en las mucosos provocan la producción de Ig E que se fija a mastocitos o células cebadas y a basófilos sensibilizándolos en un primer contacto. En un segundo contacto, la Ig E producen la liberación de histamina causando inflamación aguda (asma, rinitis, conjuntivitis, urticaria...). Si hay una elevada concentración de histamina se produce un choque anafiláctico. a4. Inmunodeficiencias: Ausencia de algún componente del sistema inmune. Causa enfermedades graves y recurrentes. Las inmunodeficiencias pueden ser: - inespecíficas: si se afectan los macrófagos o el complemento. Como el lupus. - específicas: si se afectan los linfocitos B o T (faltan Ac o hay frecuentes invasiones de microorganismos) Pueden ser originadas genéticamente (intrínsecamente) o por factores extrínsecos (fármacos de quimioterapia, virus como el del Sida, irradiación, malnutrición, quemaduras..) Los tratamientos son: Ig, plasma, trasplantes de médula... SIDA: Es el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida. Producido por la infección de virus VIH (virus de la inmunodeficiencia humana). El virus se transmite por medio de líquidos corporales, por contacto sexual, a través de la placenta, aporte de sangre o sus derivados. - Ciclo reproductor del virus del Sida: Dentro del organismo los virus contactan con los linfocitos Th, el cual lo fagocita. También afecta a los macrófagos. Así los Th y macrófagos son ineficaces contra el virus. En su interior el ARN viral se transforma en ADN por la enzima transcriptasa inversa. Este ADN se incorpora al cromosoma celular donde queda latente. Este hecho unido a su elevada frecuencia de mutación, hace al virus resistente al sistema inmune. Los linfocitos B producen Ac que no son efectivos. Por motivos desconocido, de la fase de latencia se pasa a la replicación produciendo nuevos virus que matan Th. El sistema inmune se va destruyendo progresivamente, originando una inmunodeficiencia. Fotocopia. - Fases y evolución del SIDA: o Periodo de ventana: inicialmente presenta un cuadro gripal. Superado éste, no se presenta síntoma alguno pero sí hay poder infectante. Puede durar hasta tres meses. Puede no haber seropositividad. 14 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato Periodo de latencia: es asintomática pero hay seropositividad al poderse detectar en suero los Ac antivirales. Puede durar cinco años de media. o Periodo sintomático tardío: disminuyen los Th y aumentan los Ac, esto último también provocado por las nuevas infecciones de microorganismos oportunistas. Hay hiperplasia de ganglios. Es el Sida manifiesto: Pérdida de peso, fiebres, demencia y neuropatías, por el ataque del virus al sistema nervioso. Infecciones por microorganismo oportunistas, en España especialmente de tuberculosis. Cánceres: Sarcoma de Kaposi y linfomas. Prevención y tratamiento: o La prevención más eficaz es evitar su contagio: uso del preservativo, no compartir jeringuillas ni ningún otro material que pueda transmitir sangre. o Los tratamientos son combinados de inhibidores de transcriptasa inversa y proteasas. De tal manera que se está aumentado la esperaza de vida, y se está convirtiendo en una enfermedad crónica controlada. o - a5. Trasplantes e inmunidad: Cuando hay trasplantes de tejidos (transfusiones de sangre, de órganos como corazón, riñón, hígado, médula ósea, córnea, piel...) de un individuo a otro (que no sea gemelo), el tejido será rechazado, debido a los Ag de histocompatibilidad que marcan la pertenencia de las células a un organismo. Si éstos Ag son reconocidos como extraños por el sistema inmune, éste reacciona contra él (con los dos tipos de respuesta). Para evitar los rechazos se buscan parejas de compatibilidad (cultivado linfocitos del donante y receptor juntos), usando inmunosupresores... Transfusiones de sangre: - En este caso los Ag están en la membrana de los glóbulos rojos. El sistema A, B, 0: es por una pareja de gene con tres alelos. Las personas pueden ser: AA, AB, A0, BB, B0, 00 El cuadro de donantes es el siguiente: 15 _________________________________________________________________Biología 2º Bachillerato - Factor Rh: es por un par de alelos Rh+ y Rh-. + es dominante. Rh- puede donar a un Rh+. Eritroblastosis fetal: si la madre es Rh- y el feto es Rh+ , y en un momento del parto hay mezcla de sangre materna y del hijo, en un segundo embarazo la madre puede estar sensibilizada y destruir los eritrocitos del feto Rh+. b. Inmunoestimulación: Según como se consiga la inmunidad hay dos tipos: - inmunidad congénita: desde el nacimiento. Se ha obtenido de forma activa (si tuvo contacto con el Ag con la placenta) o pasiva (si se reciben Ac de la madre vía placentaria) - inmunidad postnatal: tras el nacimiento. Padeciendo la enfermedad, inmunidad adquirida activa natural (sarampión, rubéola...) o por vacunación, inmunidad adquirida activa artificial. También se puede adquirir de forma pasiva natural (leche materna) o pasiva artificial (sueros o inmunoglobulinas). b1. Vacunación: La finalidad es desarrollar en el hospedador una inmunidad activa sin el padecimiento de la enfermedad. Se suministran Ag del agresor que no son patógenos. Tienen carácter preventivo. Los Ag pueden ser: gérmenes muertos (poliomielitis, cólera), gérmenes atenuados (sarampión, rubéola), toxinas modificadas (tétanos, difteria), Ag aislados del invasor (polisacáridos de la pared del neumococo). Requisitos de una vacuna: - no debe producir efectos secundarios - usar Ag purificados - ofrecer una inmunidad para toda la vida (algunas requieren dosis de recuerdo) - que provoquen una respuesta que le proteja frente a la infección - administración sencilla - baratas Pueden producirse hipersensibilidad... b2. Sueros: Se usan en la inmunoterapia pasiva artificial. Son preparados de Ac. Vienen de sueros de animales hiperinmunizados, sueros de convalecientes de una enfermedad, gammaglobulinas de una mezcla de sueros. Sólo se usan en pacientes con inmunodeficiencias, como en personas con enfermedades autoinmunes, o cuando hay duda de si la persona estaba vacunada. 16