TEMA 19. EXCESOS DE LA INMUNIDAD: LAS ALERGIAS Y OTRAS HIPERSENSIBILIDADES Guión: 1. Introducción 2. Las alergias son respuestas inmunitarias contra antígenos extraños inofensivos (alérgenos) 3. Hay cuatro tipos de alergias según las moléculas o células implicadas en la respuesta inmunitaria 4. Las alergias mediadas por IgE producen síntomas distintos según la vía de entrada del alérgeno 5. Los síntomas de las reacciones alérgicas de tipo I varían según la vía de contacto con el alérgeno 6. Las quimiocinas participan en los procesos inflamatorios generados por la alergia 7. Ciertas moléculas de histocompatibilidad predisponen a la alergia mediada por IgE frente a ciertos patógenos 8. Las alergias mediadas por IgE provocan reacciones inflamatorias que se pueden tratar con antihistamínicos o corticoesteroides 9. Las alergias mediadas por IgG producen síntomas distintos, según la naturaleza y vía de entrada del alérgeno 10. Las alergias mediadas por los linfocitos T producen síntomas distintos, según la naturaleza y vía de entrada del alérgeno 11. La hipersensibilidad a ciertos patógenos, aloantígenos o autoantígenos también produce enfermedades 1. Introducción Las personas alérgicas elaboran una respuesta inmunitaria adaptativa frente a moléculas inofensivas para el organismo que se denomina reacción alérgica, reacción de hipersensibilidad o simplemente alergia. Los antígenos extraños inofensivos que desencadenan estas reacciones de hipersensibilidad se llaman alérgenos. Una característica de las alergias es que en el primer contacto o fase de sensibilización con el alérgeno no originan ningún síntoma; hace falta una reexposición (frente al mismo alérgeno) para que las células de memoria y anticuerpos específicos formados provoquen una reacción alérgica. Existen 4 tipos de alergias según qué componentes del sistema inmunitario inician la respuesta: IgE, IgG, inmunocomplejos o linfocitos T. 2. Las alergias son respuestas inmunitarias contra antígenos extraños inofensivos (alérgenos) La exposición inicial del individuo a estos alérgenos origina una respuesta inmunitaria adaptativa, en la que se produce una activación de los linfocitos T. Los linfocitos T coordinarán la síntesis de anticuerpos y la activación de distintos tipos celulares. Esta respuesta tarda unos días antes de producir una respuesta efectora y no suele causar ningún síntoma clínico. Como ahora nuestro organismo ha desarrollado anticuerpos y linfocitos T que actúan contra ese determinado alérgeno, tras una segunda reexposición al mismo, se originará una reacción alérgica con diversos síntomas (rinitis, asma, choque anafiláctico) Las reacciones alérgicas pueden agravarse con cada nueva reexposición al alérgeno, ya que va aumentando el número de linfocitos T y B que actúan contra él. 3. Hay cuatro tipos de alergias según las moléculas o células implicadas en la respuesta inmunitaria Las reacciones alérgicas pueden originar respuestas de tipo humoral o celular, según de qué tipo de alérgeno se trate y de cómo es presentado. Los cuatro tipos de respuestas alérgicas son: a) Hipersensibilidad de tipo I (hipersensibilidad inmediata, alergia atópica o atopia) -Reacción contra alérgenos solubles que entran en contacto con la mucosa nasal -El ejemplo más típico es la rinitis primaveral -Se producen IgE contra los alérgenos y se activan mastocitos -Es un tipo de reacción prácticamente inmediata b) Hipersensibilidad de tipo II -Reacción contra alérgenos solubles que se unen a la superficie celular o a la matriz extracelular -Se generan neoantígenos que son reconocidos por anticuerpos IgG, los cuales activan el complemento y reacciones mediadas por Fc -Ejemplo: anemia hemolítica tras la administración de penicilina c) Hipersensibilidad de tipo III -Reacciones contra antígenos solubles -Pueden forman inmunocomplejos con anticuerpos IgG, que se depositan ocasionando reacciones inflamatorias locales Fc-dependientes -Se activa también el complemento y se destruyen estos complejos por fagocitosis -Ejemplo: alveolitis alérgica (pulmón de granjero) -Suelen tardar unas cuantas horas en producir síntomas d) Hipersensibilidad de tipo IV -Reacciones contra antígenos solubles y antígenos asociados a células que forman neoantígenos -Se producen linfocitos T que los reconocen -Se produce una reacción de hipersensibilidad tras una segunda reexposición que tarda unos cuantos días (de tipo retardado) y que causa daños en los tejidos (por la secreción de citocinas inflamatorias o procesos de citólisis) -Ejemplo: dermatitis por contacto 4. Las alergias mediadas por IgE producen síntomas distintos según la vía de entrada del alérgeno -Están presentes al menos en un 30% de la población -Suelen ser glucoproteínas de bajo peso molecular que se difunden fácilmente a través de la piel y mucosas -En cuanto a la fase de sensibilización podemos decir que: o Los alérgenos son captados por células presentadoras de antígenos (CPA), principalmente por las células de Langerhans, que los transportan a los ganglios linfáticos. o Allí, son presentados a los linfocitos Th2 a través de moléculas MHC de clase II o Los linfocitos Th2 promueven la proliferación y diferenciación de los linfocitos B específicos para ese alérgeno, además de la secreción de citocinas o Esta fase no produce sintomatología clínica -Tras una reexposición al mismo alérgeno se producirá una respuesta tardía: o Cuando el alérgeno es reconocido por IgE los mastocitos sufren una desgranulación que ocasiona una reacción inflamatoria inmediata o Se secretan moléculas vasoactivas: histamina y triptasa y mediadores lipídicos (leucotrienos, prostaglandinas y el factor activador de plaquetas) o Esta liberación produce: Un aumento del flujo sanguíneo local Un aumento de la permeabilidad vascular La contracción del músculo liso : intenta expulsar el antígeno (desde la secreción de moco hasta vómitos y diarrea) o Gracias a estas reacciones se reclutan elementos de la respuesta inmunitaria al lugar de la inflamación o Los mediadores lipídicos son producidos por el mastocito activado a partir de fosfolípidos de su membrana o Esta respuesta suele tardar unas horas o Además, la presencia de eosinófilos, basófilos, monocitos y linfocitos al foco de la inflamación prolonga la reacción inflamatoria o Estas células reclutadas, especialmente los eosinófilos, secretan moléculas vasoactivas que prolongan la inflamación inicial y son responsables del daño tardío y de la secreción de moco en las reacciones alérgicas crónicas 5. Los síntomas de las reacciones alérgicas de tipo I varían según la vía de contacto con el alérgeno Causa - Contacto Inhalación pequeñas dosis del alérgeno (polen) -Mucosa nasal y vías aéreas superiores Efecto Desgranulacion de los mastocitos Enfermedad Rinitis alérgica primaveral -Si llega hasta las vías ‘’ respiratorias inferiores Asma alérgico -Mucosa intestinal ‘’ Vómitos, diarreas -Si son absorbidos por la mucosa intestinal, pasando a la sangre ‘’ Urticaria ‘’ Anafilaxia: vasodilatación sistémica, pérdida de presión de los vasos sanguíneos y constricción de las vías respiratorias Ingestión del alérgeno (alimentos) Suministro del alérgeno por vía intravenosa (medicamentos) Todo el torrente circulatorio 6. Las quimiocinas participan en los procesos inflamatorios generados por la alergia El infiltrado inflamatorio rico en eosinófilos y basófilos es característico de las reacciones alérgicas y de las infecciones parasitarias. Las quimiocinas están implicadas en este proceso a través del control de la migración de diferentes poblaciones de linfocitos. Las quimiocinas se unen a receptores de membrana acoplados a proteína-G. La liberación de estas células tiene un efecto inmediato. La exocitosis de los productos tóxicos de los eosinófilos es responsable del daño que se produce durante la reacción tardía. 7. Ciertas moléculas de histocompatibilidad predisponen a la alergia mediada por IgE frente a ciertos alérgenos Existen variantes de moléculas de MHC de clase II que favorecen que la respuesta alérgica se desencadene contra un determinado alérgeno. En los últimos años estas enfermedades han sufrido un aumento en su prevalencia, especialmente en los países desarrollados. Las causas de esto serían: -La contaminación medioambiental -Una disminución en la exposición (aumento de la higiene y uso de antibióticos) 8. Las alergias mediadas por IgE provocan reacciones inflamatorias que se pueden tratar con antihistamínicos o corticoesteroides La estimulación de los mastocitos en este tipo de alergias, provoca la liberación de aminas vasoactivas (histamina) y de prostaglandinas y leucotrienos; estas sustancias aumentan el flujo sanguíneo y la permeabilidad vascular. Además, los mastocitos activados pueden reclutar al lugar de depósito del alérgeno a linfocitos T, monocitos, basófilos y eosinófilos (reacción de fase tardía) Existen diferentes fármacos para tratar las alergias mediadas por IgE: -Antihistamínicos y relajantes musculares: reacciones agudas y primeras fases de la reacción alérgica -Corticoesteroides: reacciones inflamatorias crónicas asociadas a la respuesta alérgica -Inmunoterapia o vacunas antialérgicas: terapia para desensibilizar a un paciente mediante el suministro creciente y prolongado de los alérgenos 9. Las alergias mediadas por IgG producen síntomas distintos, según la naturaleza y vía de entrada del alérgenos En las hipersensibilidades de tipo II y III no están implicados de manera directa los mastocitos. a) En la hipersensibilidad de tipo II: -Respuesta mediada por IgG contra alérgenos que se unen a la superficie celular o matriz extracelular (se pueden producir neoantígenos) -Activación en cascada del complemento y de la fagocitosis -Las células más afectadas son los eritrocitos - Proceso tipo de alergias a medicamentos b) En la hipersensibilidad de tipo III: -Se producen IgG contra alérgenos solubles, originando la deposición de inmunocomplejos -Los inmunocomplejos de menor tamaño son difíciles de eliminar, tendiendo a depositarse y generar así reacciones inflamatorias sobre los glomérulos renales y en pequeños vasos. Causa - Contacto Si el alérgeno es inyectado en la piel Si alérgenos procedentes de hongos, plantas o animales son inhalados (grandes dosis, de manera repetitiva) Si la entrada es por vía intravenosa y con una dosis alta del alérgeno Los anticuerpos IgG forman inmunocomlejos subcutáneos Efectos -Activación el complemento y a los mastocitos -Se reclutan leucocitos, Ig, complemento -Plaquetas: también aumentan la permeabilidad vascular (mediante la formación de microtrombos y secreción de aminas) -Como los inmunocomplejos no son eliminados, los fagocitos liberan enzimas lisosómicas: daño tisular (este tipo de inflación se llama reacción de Arthus) Los anticuerpos IgG forman inmunocomplejos en la superficie alveolar -La acumulación de estos inmunocomplejos da lugar una alveolitis alérgica denominada neumonitis por sensibilidad (ej: pulmón de granjero) Los anticuerpos IgG formas más inmunocomplejos de los que el cuerpo puede eliminar, acumulándose en el interior de los vasos, riñón o articulaciones -Vasculitis, nefritis y artritis aparecen de forma transitoria (hasta que los inmunocomplejos son eliminados) -Enfermedad del suero: inmunización con sueros pueden dar reacciones alérgicas de este tipo 10. Las alergias mediadas por los linfocitos T producen síntomas distintos, según la naturaleza y vía de entrada del alérgeno Las reacciones de hipersensibilidad de tipo IV están mediadas por los linfocitos Th 1, y en ocasiones por los linfocitos Tc. Al igual que en los otros tipos de alergias, hay diversos síntomas dependiendo del tipo de antígeno y de célula efectora de intervenga: a) Hipersensibilidad por contacto: Causa Ejemplo: Correa de reloj -Metales como Ni y Cr difunden muy bien a través de la piel y mucosas. -Se unen a moléculas propias que actúan como portadoras, generando así, neoantígenos Proceso Efecto -Los neoantígenos son degradados y procesados por las células de Langerhans, que llevan el antígeno expuesto en moléculas de MHC II hasta los ganglios. -En un segundo contacto con el mismo antígeno, el linfocito Th 1 sensibilizado producirá una respuesta inflamatoria y activará y reclutará células fagocíticas en la zona de contacto de la correa. -En los ganglios se sensibilizan los linfocitos Th 1 específicos. -Se produce una reacción eczematosa. b) Hipersensibilidad tuberculínica: -Descubrimiento: Alérgeno Derivado de Mycobacterium tuberculosis (tuberculina) Procedimiento Efectos Inyección por vía subcutánea a pacientes inmunizados contra ese microbio -Reacción inflamatoria mediada por linfocitos Th 1 localizada en el lugar de la inyección. -Aparición de un habón duro a las 24-72 horas. -Esta reacción no es una alergia, pero las picaduras de insecto, por ejemplo, se producen por mecanismos similares a los de la hipersensibilidad tuberculínica c) Hipersensibilidad granulomatosa: Causa Ejemplo: En mineros, neumoconiosis, beriliosis, silicosis, etc. Moléculas fagocitadas por los macrófagos incapaces de ser destruidas por estos. Efecto Acumulación de células fagocíticas: granuloma d) Hipersensibilidad mediada por linfocitos Tc: Alérgeno Procedimiento Efectos -Moléculas solubles en lípidos -Atraviesan la membrana plasmática y modifican proteínas del interior celular. -Cuando los linfocitos CD8 sensibilizados se unen a estas células, reconocen como extrañas las proteínas asociadas al MHC I ejerciendo su acción citolítica secretando citosinas y/o citolisinas. -Las proteínas modificadas se asocian a moléculas MHC I, quedando expuestas en la superficie celular. 11. La hipersensibilidad a ciertos patógenos, aloantígenos o autoantígenos también produce enfermedades Además de las alergias, nuestro sistema inmunitario también puede cometer excesos: -En algunos individuos la respuesta inmunitaria frente a un antígeno ajeno no inocuo puede ser exagerada. -En otros, la respuesta inmunitaria excesiva a una peculiar categoría de antígenos ajenos inocuos (los aloantígenos), causa también enfermedades por mecanismos análogos de hipersensibilidad, sobre todo de tipo II y IV. Los aloantígenos no son alérgenos, y en la mayoría de los casos reflejan situaciones no fisiológicas como los trasplantes. -Por último, la respuesta inmunitaria excesiva (errónea), a los antígenos propios (autoantígenos), causa autoinmunidad por mecanismo de hipersensibilidad de tipo II, II y IV. En este caso los antígenos son inocuos.