INMUNOLOGÍA LA RESPUESTA INMUNE Serie de mecanismos y funciones ejecutadas por células y mediadas por moléculas que generarán una protección frente a algo extraño, predominantemente a: Agentes patógenos Órganos ajenos Moléculas que entran ya sean inoculadas por artrópodos o en alimentos La respuesta inmune pretende neutralizar el efecto dañino producido por agentes patógenos y eliminarlo. La respuesta inmune es rica en mecanismos altamente efectores (mecanismos que llevan a daño celular), que es altamente regulado, pero con mecanismos que no se conocen muy bien. Luego de la respuesta inmune se genera un bloqueo que destruye el agente patógeno y evita la hipersensibilidad, que es una respuesta exagerada que lleva a daño celular de células espectadoras (tejido circundante). El sistema inmune hoy en día es muy eficiente gracias al proceso evolutivo. SISTEMA INMUNE Se divide en: Innato y Adquirido SISTEMA INMUNE INNATO Es un sistema compartido con muchas especies animales, y nos da la protección desde el momento en que nacemos. Es un sistema que no tiene predilecciones. Responde igual frente a todo tipo de molécula. Sistema formado por muchas células distribuidas predominantemente en tejidos periféricos haciendo patrullaje con el fin de buscar algo extraño. Es un sistema inespecífico, tiene una serie de moléculas que reconocen patrones moleculares asociados con patógenos (PAMP) los cuales están asociados con receptores de reconocimiento de patógenos (RRP), y son exclusivos de ciertos organismos. Es una respuesta de horas (6 – 12 horas), es inmediata y evita: Que el agente patógeno se establezca y reproduzca Que se disperse por el cuerpo El sistema innato es netamente efector y tiene alta capacidad de destrucción. Si este sistema no es capaz de eliminar el microorganismo por cualquier motivo, este se reproduce y desarrolla; por tanto, el sistema inmune innato hace conexiones con el adquirido por medio moléculas que se liberan llamadas citoquinas o por contacto directo de célula a célula estimulándolo. Pero esto no basta ya que se requiere que el sistema inmune adquirido haga contacto con el cuerpo patógeno. SISTEMA INMUNE ADQUIRIDO Se manifiesta en días (5 – 7 días) ya que se requiere ambos estímulos. Es un sistema específico, una célula reconoce a un solo antígeno, lo cual implica tener al menos una célula para cada antígeno 9 12 existente en la naturaleza, en la naturaleza hay de 10 – 10 tipos de antígenos; estas células reconocedoras se encuentran en los órganos linfoides y son bastantes efectivas, ya que su alta afinidad con el agente patógeno permite su fácil reconocimiento, para que por parte del sistema inmune innato que es altamente efector sea eliminado. El sistema inmune adquirido es individual, propio de cada quien debido a las variaciones individuales existentes y al medio en que se desarrollan; se desarrollan con el paso del tiempo y adquiere todo su potencial al final de la niñez. Este sistema tiene memoria inmunológica, así, cuando este tiene contacto con el antígeno genera clones de células llamadas células de memoria, las cuales se ubican en el sistema linfoide. Estas células se multiplican con una cantidad necesaria o suficiente a la hora de atacar el antígeno. Esta memoria inmunológica puede ser temporal o extendida dependiendo del estímulo hecho por el antígeno y de la capacidad que se tenga para estimular las células de memoria. Entre ambos sistemas debe haber una alta coordinación para una buena acción efectora. RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA ACTIVA Aquello que se adquiere gracias al ingreso de un microorganismo al cuerpo. Si no hay reacción es debido a que el sistema inmune innato ya cumplió su función o gracias a la aplicación de una vacuna (fragmento o total de un agente bacteriano). RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA PASIVA Es aquello que se adquiere por transferencia, por ejemplo: de mamá a bebé por la placenta o la leche materna y protege al bebé al menos por seis meses. Es también utilizada también como un mecanismo terapéutico, por ejemplo: en la difteria (enfermedad que genera déficit respiratorio por una semimembrana en la garganta), su bacteria produce una toxina. Para el tratamiento se infectaba al caballo con la toxina para luego extraer anticuerpos o el suero del caballo e inyectarlo en la persona afectada. Isoinmunización frente al RH: En el caso en que una madre de RH – y un padre con RH + tienen un hijo con un RH +; en el niño se produce una anemia hemolítica que aumenta la bilirrubina y consecuentemente lleva a trastornos del SNC o a la muerte. Para esto la solución es aplicar a la madre después del primer embarazo una inyección con el anti RH el cual bloquea anticuerpos y evita la incompatibilidad. La inmunidad pasiva es de corto tiempo en protección y es usada en personas inmunodeficientes. CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE El sistema inmune está formado por un grupo de células generalmente provenientes de la médula ósea, de una célula madre o pluripotencial, que mediante la acción de citoquinas o factores de maduración, toma dos linajes: Linfoide y Mieloide. MIELOIDE Da origen a: Megacariocito: plaquetas Eritroblasto: eritrocito Mieloblasto: neutrófilos – eosinófilos – basófilos Monoblasto: monocitos – células dendríticas LINFOIDE Da origen a: Lipoblasto o progenitor linfoide temprano Precursor T linfoide (migra al timo) da origen a los linfocitos T: ayudadores, citotóxicos y supresores. Precursor B linfoide (se queda en médula ósea) da origen a los linfocitos B: foliculares, de zona marginal y Beul. Se producen también células dendríticas linfoides y células asesinas naturales (NK). Células epiteliales propias del sistema inmune innato y no provienen de médula ósea. Mastocitos, se cree que provienen de médula ósea. MOLÉCULAS DEL SISTEMA INMUNE INNATO 1. Proteínas de fase aguda: Pueden aumentarse o disminuirse después de unas horas de la acción del antígeno. Son producidas en el hígado y en monocitos, macrófagos, plaquetas y neutrófilos. Clasificación: Las que aumentan su concentración de 2 a 3 veces su valor basal. Las que aumentan su concentración de 10 a 100 veces su valor basal. Los que aumentan su concentración 1000 veces su valor basal. Función: Opsonización: Ayudan porque recubren el agente patógeno facilitando el reconocimiento de la célula para hacer fagocitosis. Activan otro grupo de moléculas del sistema inmune innato conocido como el complemento, puede servir para: Iniciar o mantener el proceso inflamatorio (signo cardinal del estímulo antigénico) Ayuda a la eliminación por fagocitosis Ayudan para que las células del complemento intervengan en la eliminación directa Regulación de: La inflamación: la histaminasa actúa sobre la histamina fragmentándola e impidiendo que la inflamación continúe. Coagulación sanguínea: Influye en la formación de fibrina la cual no permite que el microorganismo se disperse (su mucha formación no es buena), la plasmina disuelve la fibrina, la fibrina mediante la coagulación evita que el microorganismo se disperse. Respuesta inmune: Bloquea la respuesta inmune adquirida por la producción de dos moléculas de fase aguda: o Componente sémico amiloide. o Proteína C reactiva (PCR): Sirve para el monitoreo de un paciente en cuidado crítico, ya que su comportamiento revela si este sigue séptico o no, o si un tratamiento terapéutico está o no funcionando. Las proteínas de fase aguda se elevan fácilmente al ejercitarnos o sufrir algún trauma, pero su elevación es transitoria. 2. 3. El complemento: Formado por mas o menos 30 moléculas. Producido principalmente en el hígado. Algunas de sus moléculas actúan de manera enzimática generando una cascada de activación. Su activación produce un efecto asociado con la fagocitosis (Opsonización). Mantiene y genera el proceso de inflamación por medio de las anafilotoxinas. Interviene en la quimiotaxis, proceso mediante el cual se atrae células unidimensionalmente mediante un gradiente de concentración, agrupando las células en el sitio del estímulo antigénico. Tiene acción citotóxica, capacidad de las moléculas a unirse a las membranas de diferentes células y generar un estallido osmótico o una lisis de estas células mediante la perforación de las membranas. Para activar el complemento no solo se requiere de moléculas producidas por el antígeno sino también de moléculas creadas a partir del sistema inmune adquirido, por tanto su acción no es exclusiva del sistema inmune innato. Citoquinas del sistema inmune innato: Producidas por células del sistema inmune innato y adquirido. Se han asociado con: IFN (interferones) tipo I (alfa - beta): Producidos por células infectadas por virus. Actúan sobre células no infectadas, bloqueando en ellas la maquinaria metabólica e impidiendo así que un virus, que es netamente intracelular pueda replicarse. Son mecanismos efectivos en la eliminación de virus. Se utiliza en el tratamiento de Hepatitis C con las de tipo I. Citoquinas proinflamatorias: IL-1, IL-6, TNF-alfa Pirógenos endógenos: agentes que producen fiebre pretendiendo eliminar antígenos no termo tolerantes. Estimulan la activación de proteínas de fase aguda. Inducen el proceso inflamatorio. Activación de células de la inmunidad innata. MOLÉCULAS EFECTORAS DE LA INMUNIDAD INNATA 1. Enzimas que hidrolizan la pared de los microorganismos y también su membrana. Se encuentran principalmente en células del sistema inmune innato, principalmente en neutrófilos y macrófagos: Lisozima: Actúan sobre bacterias GRAM positivas rompiendo la pared celular, atacando el peptidoglicano (componente principal de la pared celular). En las bacterias GRAM negativas realiza la misma función aunque estas tengan una composición diferente en su pared celular. Su ataque debilita la pared celular provocando una muerte bacteriana por estallido osmótico. NOTA: La pared celular es muy importante ya que impide la destrucción de la célula por parte de células del sistema inmune y evita que la presión osmótica interna de la célula la estalle. Quitinasas: Son enzimas que actúan sobre el carbohidrato quitina presente en bacterias y hongos atacando su pared celular provocando así su muerte. Fosfolipasa: Principalmente el tipo A2. Actúan sobre la membrana celular de algunos microorganismos, atacando sus fosfolípidos. Estas enzimas localizadas dentro de células del sistema inmune innato, se liberan con la presencia de un estímulo inflamatorio. 2. Proteínas antimicrobianas que rompen las paredes y membranas celulares: Proteínas catiónicas: Producidos predominantemente por neutrófilos y eosinófilos. Catelicidinas: Producidas predominantemente por células epiteliales del intestino. Defensinas: Producidas por neutrófilos y células epiteliales. BPI (Proteína aumentadora de permeabilidad): Presente predominantemente en neutrófilos. Complemento: Complejo de ataque a la membrana. Hacen poros en la membrana y permiten el ingreso de agua a la célula para que muera por estallido osmótico. 3. Serín proteasas microbicidas: 4. Serprocidinas: Están entre ellas por ejemplo la proteína sage y las serín proteasas. Son moléculas que actúan directamente sobre proteínas de la pared celular, membrana o citoplasma de la célula blanda. Proteínas que secuestran hierro, zinc y calcio: El hierro, el zinc y el calcio son moléculas muy importantes para que el microorganismo cumpla con sus funciones metabólicas. Dentro de estas proteínas están por ejemplo: Lactoferrina: Puede actuar como proteína o enzima. Como proteína capta el hierro para disminuir la concentración en el medio extracelular evitando que el microorganismo se prolifere. Como enzima es lactoferricina, que actúa sobre la pared y membrana celular de los microorganismos. NRAMP: Proteína asociada a los macrófagos: Generan resistencia natural. Sacan del fagosoma moléculas de hierro y zinc los cuales son importantes porque generan resistencia al mycobacterium tuberculosis. Las personas más susceptibles a tuberculosis no tienen un óptima concentración de hierro dentro del fagosoma por lo cual no podrán combatir la bacteria. 5. Calprotectina: Que secuestran el calcio, importante para las reacciones enzimática, disminuyendo su concentración en el medio extracelular. Enzimas que generan oxígeno tóxico y derivados del nitrógeno: El oxígeno tóxico o radicales libres se pueden producir intracelularmente y liberar extracelularmente. Por ejemplo: peróxido de hidrógeno, iones superóxido, radicales hidroxilo, halogenuros (ácido hipocloroso, ácido hipoyodoso y ácido hipobromoso). Para que los radicales libres sean liberados las células necesitan tener una oxidasa: NADPH oxidasa la cual activa una vía glucolítica llamada Shunt de las hexosas monofosfato la cual es fuente de radicales libres. Para producir iones superóxido se requiere de la mieloperoxidasa. Para producir peróxido de hidrógeno se necesita de la superóxido dismutasa. Los radicales libres son importantes en destrucción o desdoblamiento de algunas moléculas. El óxido nítrico sintetasa libera el óxido nítrico, el óxido nítrico hoy en día se considera como el mecanismo más efectivo para microorganismos intracelulares. CÉLULAS DE LA RESPUESTA INMUNE INNATA NEUTRÓFILOS: Son predominantemente intravasculares de corta vida. Tienen la capacidad de pasar del medio intravascular al extravascular cuando son estimulados usualmente por moléculas quimioquinas que activan el neutrófilo y este empieza a expresar una serie de receptores de superficie necesarios para que este entre en contacto con el endotelio vascular y pase al medio extravascular por el fenómeno conocido como diapédesis. Tienen concentración del 50-60 % en sangre. Tienen un tamaño de 10-15 micrómetros de diámetro. Poseen un núcleo lobulado que está en relación con la edad, entre más viejo más lobulado. El citoplasma posee muchos gránulos, son tres tipos: Primarios o azurófilos: Contienen enzimas como lisozima, colagenasa y elastasa. No se tiñen intensamente ni con colorantes básicos ni con los ácidos, lo que los diferencia de los gránulos de los basófilos y eosinófilos. Contienen diversas enzimas y agentes farmacológicos que ayudan al neutrófilo en sus funciones antimicrobianas. Los gránulos primarios tienden a ser exocitados y sus moléculas cumplen 2 funciones: Citotoxicidad mediada por célula. Respuesta inflamatoria Secundarios o específicos: Son lisosomas que contienen enzimas y otras sustancias microbicidas, como defensinas y catelicidinas. También contienen hidrolasas ácidas, mieloperoxidasa, el agente antibacteriano lisozima, elastasa (proteína que incrementa la permeabilidad bacteriana (BPI)), catepcina G, elastasa inespecífica y colagenasa inespecífica. Los gránulos secundarios tienden a fusionarse con una estructura formada al hacer fagocitosis: fagosoma; y así estos gránulos maduran y las moléculas del fagosoma intervienen en la destrucción intracelular. Terciarios: Contienen gelatinasa y catepsinas, lo mismo que glucoproteínas que se insertan en el plasmalema. Expresan moléculas que se adhieren a la membrana celular para hacer reconocimiento del antígeno o para que este pueda migrar al espacio extravascular. Funciones adicionales del neutrófilo: 1. Presentación del antígeno: la célula internaliza el antígeno, se procesa y se une a moléculas del CMH para mostrarlo al sistema inmune adquirido. 2. Producción de citoquinas como la citoquina 1 y la IL-6 y el factor de necrosis tumoral. EOSINÓFILOS: Tienen un tamaño similar al de los neutrófilos. Tienen núcleo segmentado. Poseen gránulos que se tiñen de anaranjado con los colorantes de la sangre y estos gránulos poseen un alto contenido de moléculas importantes para las funciones de los eosinófilos. Estas moléculas son mediadoras vasoactivas. Los eosinófilos poseen gránulos específicos y gránulos azurofílicos. Específicos: Son oblongos (tienen de 1 a 1.5 micrómetros de longitud por menos de 1 micrómetro de ancho), y se tiñen de color rosa intenso con las tinciones de Giemsa y Wright; tienen un centro electrón denso de tipo cristalino llamado internum, rodeado por un externum menos electrón denso. El internum contiene proteína básica mayor, proteína catiónica, eosinofílica y neurotoxina derivada de los eosinófilos, las dos primeras son agentes muy eficaces para combatir a los parásitos. El externum contiene arilsulfatasa, histaminasa, beta-glucaronidasa, fosfatasa ácida, fosfolipasa, proteína básica mayor, proteína catiónica de los eosinófilos, neurotoxina, ribonucleasa, catepsina y peroxidasa. Azurofílicos inespecíficos: Son lisosomas (0.5 micrómetros de diámetro) que contienen enzimas hidrolíticas similares a las que se encuentran en los neutrófilos. Estas funcionan tanto en la destrucción de los gusanos parásitos como en la hidrólisis de los complejos de antígenoanticuerpo internalizados por los eosinófilos. Tienen una concentración de menos del 8% en sangre periférica. Están predominantemente a nivel tisular y tienen una distribución semejante a la de los mastocitos. Presentes en epitelios de la piel, vías respiratorias y epitelio gastrointestinal. Son células se corta vida, viven menos de dos semanas. Funciones del eosinófilo: Asociada con iniciación y mantenimiento de respuesta inflamatoria. Células altamente citotóxicas que va predominantemente dirigida a infecciones por helmintos (gusanos) que se ubican a nivel intestinal pero que también pueden migrar a los pulmones. Todo lombriciento es asmático pero no todo asmático es lombriciento. Se asocian con la alergia y la anafilaxia, pero no son mediadores principales sino tardíos. Tienen que ver con la defensa contra infecciones virales respiratorias; por ejemplo la influenza. BASÓFILOS: Su concentración es menor al 1% de los leucocitos de sangre periférica. Son pequeños (7-10 micrómetros). Contienen gránulos grandes que se tiñen de color púrpura con el colorante de la sangre y son de dos tipos: Gránulos específicos: adoptan un color azul oscuro a negro con las tinciones de Giemsa y Wright. Miden aproximadamente 0.5 micrómetros de diámetro, y a menudo hacen presión sobre la periferia de la célula, con lo que crean el “perímetro rugoso” característico de estas células. Los gránulos contienen heparina, histamina, factor quimiotáctico de los eosinófilos, factor quimiotáctico de los neutrófilos y peroxidasa. Gránulos azurofílicos: son lisosomas que contienen enzimas semejantes a los de los neutrófilos. Son células de corta vida, están localizados intravascularmente y pueden por tanto mediar la inflamación rápidamente. Son más pequeños que los mastocitos. NOTA: Durante un tiempo se creyó que mastocitos y basófilos eran los mismos tipos de células. Hoy se sabe que son dos estirpes diferentes con funciones muy similares como la liberación de mediadores inflamatorios en tejido por parte de los mastocitos y en sangre por parte de los basófilos. Los mastocitos tienen un núcleo sencillo y gran profusión de microvilli en su superficie. Pero además, hay otras diferencias: 1. Los basófilos viven en sangre periférica y los mastocitos en tejido conectivo y mucosas. 2. Los basófilos tienen núcleo bilobulado y los mastocitos núcleo sencillo. 3. El diámetro de los basófilos es de 10 micras y los mastocitos llegan a las 30 micras. 4. Los basófilos tienen gránulos de glucógeno y los mastocitos no. 5. Los gránulos en los mastocitos son más pequeños que los de los basófilos y están en mayor número. MASTOCITOS: Células de larga vida, de meses e incluso años. Son netamente tisulares. Predominan en tejido conectivo pulmonar, intestinal y la membrana basal de la piel ya que son puertas de entrada. Tienen la capacidad de estimularse fácilmente pues tienen receptores de membrana que le permiten ser estimulados fácilmente, estos receptores Fc están en su superficie celular para la IgE. Inician la reacción inflamatoria conocida como reacción de hipersensibilidad inmediata (reacción anafiláctica); esta reacción la inducen a menudo proteínas extrañas (antígenos) como veneno de abeja, pólenes y ciertos fármacos. Producen una gran variedad de citoquinas predominantemente tipo II como la IL-4, IL-5 e IL-6 que son importantes en el mantenimiento de una respuesta de los linfocitos T denominada respuesta T ayudadora 2 importante también en la generación de anticuerpos. No producen la proteína básica mayor ni proteínas de Charcott Leyden que son las que generan cristales que se pueden encontrar en secreciones corporales como el esputo, el moco nasal, la orina y materia fecal que indican que el paciente está en un proceso alérgico, indicio patogenomónico de un proceso alérgico. PLAQUETAS: Son fragmentos celulares de menos de 10 micrómetros. Provienen de megacariocitos. Su concentración 3 es menor a 400000 plaquetas por mm de sangre. A pesar de su reducido tamaño tienen gránulos alfa, densos y lisosomales en el citoplasma los cuales guardan moléculas importantes para su función. Gránulos alfa: (300-500 nm). Se localizan en el granulómero, contienen fibrinógeno, factor del crecimiento derivado de las plaquetas, tromboplastina plaquetaria, trombospondina y factores de coagulación. Su función es la de facilitar la reparación vascular, la agregación plaquetaria y la coagulación de la sangre. Gránulos delta o cuerpos densos: (250-300 nm). Están en el granulómero, contienen calcio, ADP, ATP, serotonina, histamina y tirofosfatasa. Su función es facilitar la agregación y la adhesión plaquetaria, además de la vasoconstricción. Gránulos lambda o lisosomales: (200-250 nm). Se encuentran en el granulómero y contienen enzimas hidrolíticas. Su función es ayudar a la resorción del coágulo. Son importantes inmunológicamente ya que son células citotóxicas, por ejemplo contra los helmintos. Tienen que ver con el proceso inflamatorio activándolo y regulándolo. Tienen la capacidad de regulación de la respuesta inmune gracias a que expresan receptores de superficie que capturan células del sistema inmune como el complemento o la IgG y las bloquean y eliminan al ser fagocitadas por las células Scavenger (células basurero). Producen un grupo grande de citoquinas de las cuales algunas son proinflamatorias y otras regulatorias del proceso inflamatorio como el TGF-beta (factor transformante del crecimiento beta). Reparan células al estimular los filoblastos y la producción de colágeno. MONOCITOS Y MACRÓFAGOS: Son células grandes de 20 micrómetros de diámetro. En sangre periférica tienen una baja concentración que corresponde al 20% de los leucocitos. Tienen citoplasma gris y su núcleo tiene forma de herradura con cromatina laxa. Posee muchos gránulos en citoplasma que sirven para cumplir sus funciones. Los monocitos por estímulo inflamatorio migran a tejidos para convertirse en: Macrófagos: Se caracterizan por ser células móviles. Isteocitos: Se caracterizan por ser células fijas. Al pasar a los tejidos hay un cambio morfológico en estas células, el núcleo se vuelve más pequeño y redondeado, el citoplasma se vuelve más oscuro y es bastante vacuolado, este vacuolamiento está asociado con la liberación de moléculas y también está relacionado con el aumento de ribosomas. Los macrófagos al migrar a diferentes órganos reciben diferentes nombres: Hígado: Kuppfer Riñones: mesangiales Articulaciones: sinoviales Pulmones: broncoalveolares Huesos: osteoclastos SNC: microglía Son células importantes en la respuesta inmunológica. Sus funciones son: Fagocitar. Aunque es tisular, en una infección llegan unas horas o días después a fagocitar. Fagocitan bastante bien. Tienen capacidad de citotoxicidad al liberar sus moléculas al exterior. Reparación celular debido a: liberación de TGF-beta, producción de colágeno, inhibición del proceso inflamatorio al liberar enzimas. Presentan el antígeno. Antes se pensaba que eran las más importantes en la presentación del antígeno, ahora se sabe que las más importantes son las células dendríticas. Generan amplia cantidad de moléculas: Factores de coagulación. Citoquinas como el factor de necrosis tumoral, la IL-1, la IL-6, factor transformante crecimiento beta Factores del complemento Liberan quimioquinas como el MIP 1alfa (proteína inflamatoria de los macrófagos) y el MIP 1beta Liberan RANTES Modulan la respuesta inmunológica porque expresa en su superficie receptores que captan las moléculas del sistema inmune para bloquear su acción. Capacidad de eliminar células muertas, dañadas o viejas al reconocer en estas células, proteínas modificadas a las que se les ha quitado el ácido siálico, es decir células asianiladas. ENDOTELIO VASCULAR: Es un tejido del sistema inmune innato y es una capa de células que se encuentran en todos los vasos sanguíneos. El endotelio vascular gracias al estímulo asociado con citoquinas proinflamatorias, expresan una serie de moléculas de superficie que hace que las células que van por el vaso se peguen al endotelio. Expresan: Selectina E, L y P: Son lectinas que permiten que las células que van a migrar del espacio intravascular a extravascular se peguen al endotelio y se muevan muy lentamente pegadas al endotelio, a este fenómeno de movimiento se le conoce como rodamiento o “rolling”. Integrinas CD36 – CD31: Asociadas con aumento de permeabilidad vascular. Producen una unión más fuerte entre las células y el endotelio. Se expresan en el endotelio vascular y tejidos circundantes que permite que las células crucen el endotelio vascular. El endotelio tiene la capacidad de producir citoquinas proinflamatorias. CÉLULAS ASESINAS NATURALES (NK): Tienen origen linfoide. Tienen moléculas que hacen que se parezcan a macrófagos y linfocitos T. Núcleo redondeado, citoplasma de color azul y cromatina compacta. Poseen gránulos en su interior. Comparte con los linfocitos T: CD2, CD8, CD7, CD56. Comparte con los macrófagos: CD16 y CD11B. Son predominantemente tisulares y su concentración en sangre periférica no supera el 10%. Tienen citotoxicidad semejante a la de los linfocitos T por medio de la liberación de moléculas como perforinas y granzinas, lo que genera una muerte celular por apoptosis y no por lisis. Destruyen: Células infectadas predominantemente con virus o células infectadas que dejan de expresar el CMH- 1. Lo hacen gracias a receptores que hacen contacto con el CMH, estos receptores son los KIR (inhibidores de la lisis/muerte). Células malignas. Tienen que ver con la vigilancia inmunológica para producción de células neoplásmicas. Genera diversas citoquinas como el INF-gama que ayuda en el estímulo de células como macrófagos, linfocitos T y B y las mismas células asesinas naturales. CÉLULAS DENDRÍTICAS: Son netamente tisulares. Tienen un aspecto estrellado como las neuronas. Poseen un núcleo pequeño. Poseen gránulos en su interior. Son células móviles con mayor concentración en sitios de entrada de agentes patógenos. Sin contacto con el antígeno son células inmaduras. Son maduras cuando hacen contacto e internalizan el antígeno. Existen dos tipos: Interdigitantes: Mieloides positivas Mieloides negativas Plasmacitoides Las mieloide presentan el antígeno y estimulan una respuesta T ayudadora 1, y las plasmocitoides inducen además de presentar el antígeno a una repuesta T ayudadora 2. Son células claves en el proceso de estímulo de la inmunidad adquirida. Foliculares: No provienen de la médula ósea. A diferencia de las interdigitantes no expresan moléculas del CMH-II. Tienen que ver con la maduración y la selección de células linfoides localizadas en la médula ósea y en el timo. Se encuentran en CENTRUS TERMINALES de órganos del sistema linfoide. Estimulan continuamente células de memoria conocidas como centrocitos al guardar el antígeno y mostrárselo continuamente. Moléculas de la Respuesta Inmune Adquirida Producidas por linfocitos (células del sistema inmune adquirido) ANTICUERPOS O INMUNOGLOBULINAS: Moléculas producidas por linfocitos T y B y células plasmáticas. Los linfocitos B producen anticuerpos de membrana y las células plasmáticas producen anticuerpos secretados. Los anticuerpos son de cinco tipos: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. En el extremo N-terminal tienen una secuencia variable de aminoácidos llamada REGIÓN VARIABLE, la cual sirve para que el anticuerpo reconozca el antígeno contra el que está dirigido (especificidad). Tienen una región constante hacia el extremo C-terminal (secuencia constante de aminoácidos). Es bifuncional: N-terminal: reconoce el antígeno C-terminal: hacen contacto con receptores FC presentes en diferentes células del sistema inmune Por esto los anticuerpos son mediadores de los mecanismos efectores de la respuesta inmune innata. Los anticuerpos pueden ser: Neutralizantes Fijadores del complemento Activadores del complemento Que se comportan como opsoninas CITOQUINAS: Producidas predominantemente por células del sistema inmune adquirido. Son péptidos de bajo peso molecular. Tienen acción paracrina, endocrina y autocrina. Son tres mecanismos de acción dependiendo de la distancia a la que actúen: Efector: Estimulan a las células efectoras Regulatoria En médula generan células del sistema inmune Células del sistema inmune adquirido Las únicas células del sistema inmune adquirido son los linfocitos. LINFOCITOS: Son células que se encuentran en sangre periférica entre el 30 y 40% en una persona adulta. En los niños los valores se invierten con respecto a la persona adulta, es decir hay más linfocitos que neutrófilos. Los linfocitos se caracterizan por tener un citoplasma de un color azul claro, en este citoplasma se encuentra una serie de gránulos denominados gránulos azurófilos. Poseen un núcleo compacto, redondeado, bastante prominente y grande; lo que hará que a nivel de sangre periférica se clasifiquen en dos tipos: linfocitos grandes y linfocitos pequeños. Los linfocitos pequeños son aquellos que tienen una relación núcleo-citoplasma menor que la de los grandes. Desde el punto de vista de coloración no se puede determinar qué tipo de linfocitos son, así que hay que decir simplemente que son linfocitos, no se puede decir si son B o son T. LINFOCITOS B: Provienen de la médula ósea y maduran ahí también, y a partir de ese proceso de maduración se generan 3 tipos de linfocitos que van a migrar a sangre periférica o a órganos y tejidos linfoides secundarios: Linfocitos B foliculares Linfocitos de zona marginal Linfocitos B1 Tanto los B foliculares como los de zona marginal se van a encontrar en órganos linfoides secundarios, mientras que los linfocitos B1 se van a encontrar predominantemente en tejidos periféricos sobre todo a nivel intestinal. Estos linfocitos hay quienes los consideran de la inmunidad innata, sin embargo rompen con el paradigma de lo que es la inmunidad innata, es decir la inespecificidad, porque estos linfocitos tienen la capacidad de reconocer específicamente antígenos. A nivel de tejidos periféricos el linfocito B por acción del estímulo antigénico y dependiendo del tipo de linfocito, estos linfocitos se pueden convertir en células plasmática o células de memoria. Otra característica es la presencia de un receptor del antígeno que se le ha denominado BCR que tiene la característica de ir a reconocer específicamente el antígeno hacia el cual ese linfocito B está dirigido. El BCR es un complejo molecular formado por un anticuerpo de membrana que usualmente es una IgM o una IgD asociada con un grupo de moléculas que se las conoce con el nombre de Inmunoglobulinas-alfa; además posee otros receptores de superficie dentro de los cuales cabe resaltar el CR2 que es un receptor del complemento que permite generar una segunda señal de activación para que este linfocito B se convierta en célula plasmática o alternativamente sufra una respuesta blastogénica (activación de los mecanismos de división celular es decir la mitosis para generar muchas células de un mismo clon). LINFOCITOS T: A diferencia de los linfocitos B, estos provienen del timo que junto con la médula ósea se consideran como órganos linfoides primarios. En el timo estas células son sometidas a diferentes factores de maduración que hace que se genere en el timo una selección negativa y una selección positiva que van a llevar a que se generen poblaciones de linfocitos T que estén dirigidas contra antígenos externos y no contra autoantígenos. A partir de los procesos de maduración se generan cinco grupos o subpoblaciones de linfocitos: Linfocitos T ayudadores: corresponden al mayor porcentaje, aproximadamente un 65% del total. Se identifican por la presencia de la molécula CD-4 en su membrana. Linfocitos T citotóxicos: corresponden al 30 o 25% del total de los linfocitos T. Son las únicas células efectoras de la inmunidad adquirida puesto que tienen la capacidad de hacer citotoxicidad. Se identifican por la molécula de superficie CD-8. Linfocitos T supresores: También denominados reguladores naturales. La mayoría de este tipo de linfocitos son del fenotipo CD-4 pero que expresan además el CD-25 que les permite diferenciarse de los T ayudadores. Por la presencia del CD-4 están dentro del porcentaje de los T ayudadores. Linfocitos T doblemente positivos: Se caracterizan por expresar tanto el CD-4 como el CD-8. Linfocitos T doblemente negativos: Se caracterizan por no expresar el CD-4 ni el CD-8. A diferencia de los linfocitos T ayudadores y los citotóxicos los cuales migran del timo a órganos linfoides secundarios, los linfocitos T doblemente negativos y doblemente positivos migran a tejidos periféricos como intestino o vías respiratorias. Aproximadamente el 10% de los linfocitos son doblemente positivos o doblemente negativos. Estos doblemente positivos y negativos también se diferencian de los ayudadores y citotóxicos en que el proceso de activación de estos es independiente de las moléculas del CMH, también en que no reconocen proteínas sino que reconocen predominantemente lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos y es por esto que algunos autores los consideran células de la inmunidad innata. Todos los linfocitos se caracterizan por poseer un receptor de membrana que reconoce no solo el antígeno sino también una molécula del CMH o una molécula semejante a las del CMH, este receptor es conocido como el TCR (TC Receptor) que puede ser de dos tipos: alfa-beta (TCR2) o gama-delta (TCR1), esto significa que son moléculas heterodiméricas; la mayoría de los linfocitos T presentan el TCR2, los TCR1 se expresan predominantemente en células doblemente positivas y negativas. Este TCR está asociado a un grupo de moléculas conocido como CD3 (complejo trimolecular asociado con otras dos moléculas denominadas moléculas Z), de modo que este CD3 se encontrará en todos los linfocitos T. Los linfocitos T ayudadores se localizan en unas zonas de los órganos linfoides secundarios en donde se agrupan y es el sitio en el cual van a tener contacto con las células presentadoras del antígeno para de esa manera sean activadas por el antígeno; cuando son activadas por el antígeno estas células T tienen dos posibilidades: 1. Convertirse en células efectoras que se caracterizan por liberar grandes cantidades de citoquinas, se pueden convertir en cuatro tipos de células efectoras: T ayudadores 1, T ayudadores 2, T ayudadores 3 y T ayudadores 17; se diferencian entre sí por los patrones de citoquinas que producen. Los T ayudadores 1 producen IFN-gama, IL-2, IL-3; los T ayudadores 2 producen IL-4, IL-5, IL-6, IL-10; los T ayudadores 3 producen FTC-beta e IL-10 y los T ayudadores 17 producen IL-17. 2. Convertirse en células de memoria, se conoce muy poco de estas a diferencia de las células de memoria de los linfocitos B de los cuales se sabe mucho. No se sabe cómo se mantienen, ni donde se localizan; pero lo que sí se sabe es que se diferencian de las células no activadas en que cambian una molécula que es el CD-45, el CD-45 en las células no activadas es RA y en la de memoria es RO, además de que también expresan en su membrana el CD-29. BARRERAS NATURALES Son todos aquellos factores tisulares, moléculas o mecanismos asociados con la inmunidad innata que producen una interferencia en la entrada del microorganismo. Debido a esta interferencia se va a evitar que muchos de estos microorganismos produzcan daño y generen un efecto patógeno en las personas. La importancia de las barreras naturales se ve claramente demostrada cuando estas barreras son bloqueadas o dañadas, por ejemplo las heridas en la piel (barrera natural) lleva a que las personas sean más susceptibles a infecciones bacterianas. Otro ejemplo es la contaminación ambiental o el hecho de que una persona sea fumadora disminuyen la calidad de las barreras naturales y hacen que la persona sea más susceptible a infecciones respiratorias. Se clasifican en tres grupos: 1. Barreras físicas: Aquellos factores que antagonizan la entrada del microorganismo, porque son un obstáculo para estos. Son barreras pasivas porque no actúan en momentos determinados sino que simplemente están presentes todo el tiempo. 2. Barreras mecánicas: Son las barreras que implican un movimiento; además de que impiden la entrada del microorganismo, los eliminan del epitelio. 3. Barreras bioquímicas: Relacionadas con moléculas que tienen un efecto enzimático o tóxico sobre el agente extraño que pretenda entrar. Por ejemplo en la piel hay varias barreras: Como barrera física sería el grosor de la piel con las distintas capas de queratina que posee porque evita que el microorganismo penetre, la calidad de esa piel se observa claramente en los extremos de la vida ya que lo niños y los viejos son más susceptibles a infecciones de la piel porque esa piel es muy delgada en el caso de los niños o esa piel ha perdido su contextura en el caso de los viejos. Como barrera mecánica está la descamación de la piel, continuamente hay un recambio de la piel, hay liberación de queratina la cual evita que muchos microorganismos puedan penetrar a capas más profundas de la piel comprometiendo por ejemplo la capa basal de la piel o la dermis. Otro factor mecánico es la sudoración, el sudor barre todos aquellos microorganismos que se puedan pegar a la piel. Como barreras bioquímicas están: los ácidos grasos como el ácido caprídico, desilénico y el oleico los cuales ayudan en la disminución en el pH de la piel, este pH bajo de más o menos cinco evita que los microorganismo se puedan defender; con el sudor se pueden liberar péptidos antimicrobianos como las defensinas, las catelicidinas, la lactoferrina las cuales pueden tener una acción directa contra el microorganismo produciendo poros en el microorganismo y destruyéndolos; la melanina que protege contra la radiación ultravioleta evitando así mutaciones genéticas a nivel de la piel; la presencia de células de Langerhans que son células dendríticas presentadoras del antígeno; a nivel dérmico se encuentra una gran cantidad de células del sistema inmune innato como polimorfonucleares y macrófagos que servirán entonces para eliminar aquellos microorganismo que han tenido la capacidad de penetrar la barrera externa es decir la capa queratinizada. 2 A nivel del tracto respiratorio que posee una superficie muy grande, alrededor de 50 m : Como barrera física se encuentra la mucosa que es una capa que es producida por las células ciliadas y caliciformes, básicamente está formada por mucina y se encarga de recubrir los epitelios evitando así que los microorganismos hagan contacto con los receptores de superficie presentes en los epitelios. Como barreras mecánicas están el reflejo de la tos, el reflejo del estornudo, el movimiento de las vibrisas, el movimiento ciliar el cual saca el moco. Como bioquímicas están gran cantidad de enzimas, preferencialmente lisozima, el surfactante presente a nivel de los alveolos pulmonares ya que aumenta la tensión superficial además de que estimula a los macrófagos para la producción de IL-3 y del factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos. También está la capacidad del calentamiento del aire cuando entra por la nariz ya que puede destruir a algunos microorganismos. A nivel del tracto gastrointestinal: Como barreras físicas están las uniones intercelulares como los desmosomas que impiden el ingreso de algunos microorganismos; el moco presente a nivel de todo el tracto. Como mecánico está el peristaltismo intestinal el cual ayuda a la eliminación del moco y microorganismos adheridos a este moco este peristaltismo está asociado a moléculas vasoactivas por parte de mastocitos; la formación del bolo fecal; la descamación de las células epiteliales. Como barreras bioquímicas está la presencia de bastantes enzimas que aparecen desde la ingesta de alimentos en la boca; la presencia de catelicidinas que son específicas de las células epiteliales a nivel intestinal; el pH ácido del estómago; la flora intestinal o comensal la cual tiene básicamente dos efectos: como barrera física ya que compite por los sitios activos de los epitelios y como barrera bioquímica porque libera moléculas como las colicinas que pueden ser tóxicas para algunos microorganismos. Esta flora no solo está a nivel gastrointestinal sino también a nivel de la piel, tracto respiratorio y tracto genitourinario. La ausencia de esta flora comensal ha demostrado que la persona puede ser más susceptible a infecciones. A nivel genitourinario: Como barrera física están un epitelio plano, uniones intercelulares bastante rígidas, el tamaño de la uretra, la hiperosmoralidad a nivel renal, el moco presente a nivel de la vagina el cual está directamente asociado con los estrógenos, la presencia de lactobacilos como flora indígena o flora comensal a nivel de la vagina. Como barrera mecánica está por ejemplo la micción la cual por su fuerza de salida ayuda en el barrimiento de microorganismos, la descamación celular a nivel de órganos genitales, la menstruación, la eyaculación ya que barre microorganismos. Como barreras bioquímicas estás el pH ácido de la vagina asociado no solo con los estrógenos sino con la flora comensal y la disponibilidad que haya de lactosa o de galactosa a nivel de la vagina que permite que la flora comensal convierta ese carbohidrato en ácido láctico; el pH bajo de la orina que evita el desarrollo de algunos microorganismos; el pH alcalino del semen que es de 9; la presencia de zinc y espermina en el semen. FAGOCITOSIS Mecanismo mediante el cual una célula internaliza un agente de más de 1 nanómetro, si es de menos de 1 nanómetro se considera como una pinocitosis, lo internaliza con el fin de destruirlo. Algunos microorganismos utilizan esta fagocitosis para entrar a la célula y destruirla desde adentro. Hay células fagociticas: Profesionales: Son aquellas células que poseen todo el armamento para hacer todas las etapas de la fagocitosis. Están: los neutrófilos que son los más efectivos, los macrófagos, eosinófilos, basófilos y mastocitos; estos tres últimos mucha menos capacidad que los dos primeros. No profesionales La fagocitosis tiene varias etapas: 1. Quimiotaxis: Es un evento previo a la fagocitosis, pero esto no quiere decir que necesariamente una quimiotaxis lleve a una fagocitosis. Es un mecanismo de atracción general. Es importante porque atrae las células al lugar del estímulo del microorganismo y porque produce el cambio de estado de esa célula de G0 a un estado 1 es decir un proceso denominado “priming” que significa alerta, en dónde la célula empieza a activar sus microtúbulos y microfibrillas además de la actina y la miosina haciendo que esta célula empiece a moverse predominantemente de espacio extravascular al endotelio vascular; hace que la célula empiece a expresar receptores de superficie que le van a permitir movilizarse. Hay muchas moléculas quimiotácticas entre las que se destacan: Las que estimulan a neutrófilos: IL-8 Leucotrieno B4 Péptidos FMLP C5a PAF GRO-alfa Las que estimulan monocitos y macrófagos MIP-1alfa MCP-1 Las que estimulan eosinófilos C3a Rantes MIP-1alfa MCD-3 EOTAXINA Estas células presentan receptores a los que se acoplan estas moléculas quimiotácticas que bien pueden ser generadas por células del sistema inmune o por los microorganismos, por ejemplo los péptidos FMLP que son moléculas producidas por bacterias, son tres aminoácidos metionina, leucina y fenilalanina. Estas moléculas quimiotácticas junto con otras citoquinas como el Factor de necrosis tumoral alfa y la IL-1 sirven para que a nivel de endotelio se empiece a producir selectinas e integrinas: Selectinas: Selectina P: PSGL-1 Selectina L: CLA Selectina E: CD34 Integrinas: ICAM1: MAC1, LFA1 PECAM1: CD31 VCAM1: VLA4 Los de al frente son los respectivos ligandos. La unión de las células a las selectinas permite que se dé el fenómeno de rodamiento. Luego se da la expresión de las integrinas que hacen contacto con las de al frente que también son integrinas para que la célula fagocítica interactúe no solo con el endotelio sino con el epitelio. Para poder que se produzca el paso de las células del espacio intravascular al espacio extravascular se requiere que se liberen aminas vasoactivas como la histamina, las prostaglandinas, los tromboxanos que producen un aumento de la permeabilidad vascular y por ende una disminución de la cohesión del endotelio que permite el paso de las células. Cuando la célula fagocítica llega al lugar del estímulo antigénico se produce entonces la segunda etapa de la fagocitosis. 2. Reconocimiento del antígeno: Se ha divido en dos tipos: No opsónica: Ocurre un reconocimiento directo del microorganismo por parte de la célula fagocítica. Las moléculas de reconocimiento no opsónico se han denominado RRP (receptores de reconocimiento de patógenos), que reconocen PAMPS (patrones moleculares asociados con los patógenos). Dentro de los PAMPS más reconocido están: Lipopolisacárido Acido lopoteicoico Peptidoglicano Lipoproteínas generadas por palmitilación Bacterias GRAM + y Cisteinas N-terminal Lipoarabinómanano DS RNA Beta-glucanos Hongos Mananos Dentro de los RRP más reconocidos están. TLR (receptores semejantes a moléculas Toll): Son diez y al frente están las moléculas que reconocen: o TLR1: Lipopéptidos o TLR2: Lipoproteínas, Peptidoglucanes y Zimosan o TLR3: RNA viral y fármacos antígenos o TLR4: LPS, HSPs y Taxol o TLR5: Flagelina o TLR6: Zimosan Y Lipopéptidos o TLR7: RNA viral e Imidazoquinolinas o TLR8: RNA viral e Imidazoquinolinas o TLR9: CpG DNA no metilada o TLR11: Tripanosoma, Toxoplasma + y Patógenos de vías urinarias Receptores basurero denominados Scavenger: Se han descrito 2 tipos en humanos Receptores de manosa de los macrófagos: Básicamente reconocen manosa pero también fucosa y en el caso de los hongos reconocen nacetilglucosamina. Son importantes en la fagocitosis de bacterias como: mycobacterium tuberculosis, pseudomon acieroginasa; fagocitosis de hongos como: saccharomyces cerevisae (no es muy patógeno en el hombre), cándida albicans y pneumocystis jirovec. Receptores de Beta-glucanos: como la dectina-1 Opsónica: Se da un reconocimiento indirecto del microorganismo por parte de la célula fagocítica, indirecto porque aquí interactúan una serie de moléculas que son secretadas por el mismo sistema inmune para que se produzca el reconocimiento. Este es el mecanismo más efectivo en la fagocitosis. Moléculas opsónicas: Células del organismo como los macrófagos, plaquetas o fibroblastos producen moléculas que van a tener que ver con el proceso de reconocimiento del antígeno, estas moléculas se conocen como opsoninas o como RRP secretados (receptores de reconocimiento de patógenos secretados). Estas opsoninas son intermediarias del proceso de reconocimiento del antígeno ya que interactúan por un lado con el antígeno y por otro lado con la célula fagocítica. Algunas son: Colectinas: Se caracterizan estructuralmente por tener una capacidad de reconocimiento de carbohidratos, de ahí el lectina; pero su estructura bioquímica es muy semejante a la del colágeno. Principalmente están: o Proteína unidora de manosa: Va a reconocer por un lado residuos de manosa, de fucosa, n-acetilglucosamina y n-acetilgalactosamina expresados en la superficie de los microorganismos; mientras que por otro lado va a interactuar con la célula fagocítica por medio del receptor C1qRP presente en dicha célula. Esta proteína es muy importante porque directamente va ayudar en la activación del complemento generando a su vez moléculas opsónicas del complemento. Una tercera función es que al activar el complemento puede activar los mecanismos líticos asociados con el complemento. o Surfactante A y D: Reconoce carbohidratos e interactúa con el receptor de la célula fagocítica Gp340 Proteína C reactivo y componente sérico amiloide: Reconocen residuos de fosforilcolina en el microorganismo. Proteína unidora del lipopolisacárido: Reconoce lipopolisacáridos de las bacterias Gram negativas, se une a ellos y además hace contacto con el receptor de membrana CD-14 presente en los macrófagos. El CD-14 hace contacto a su vez con una molécula de membrana que es el TLR4. Anticuerpos: Predominantemente la IgG y la IgA y eventualmente la IgE, estas Ig hacen contacto con el microorganismo al reconocer antígenos específicos por medio de su porción FAB y hacen contacto con la células fagocítica gracias a los receptores FC. Para la IgG existen tres receptores FC: gama-1, gama-2 y 3. gama-3, donde los de mayor afinidad son los gama-1. Esta IgG al entrar en contacto con la célula y el antígeno no solo activa la capacidad fagocítica de la célula sino que también la lleva a que libere factores proinflamatorios. Para las IgA existen dos receptores FC: alfa-1 y alfa-2; mientras que para la IgE su receptor FC será épsilon. La épsilon se expresa predominantemente en células proinflamatorias es decir en mastocitos, basófilos y eosinófilos. Moléculas del complemento: Para que cumplan funciones de opsoninas se requiere que el complemento se active, y esta activación se puede dar por tres vías: o Clásica o Alterna: Esta es la mayor fuente de opsoninas. Se produce predominantemente C3b el cual se une a la membrana del antígeno y a su vez se une al fagocito por medio de unos receptores de membrana de este fagocito que son: CR1, CR2, CR3 y CR4. El 1 y el 3 son los de más afinidad por el C3b y están en mayor proporción en neutrófilos y macrófagos. Además del C3b también están los productos de degradación de los C3b como es el caso de el C3d, el C3c, el C3dg y el iC3b pero que tienen una potencia opsonizante mucho menor. Están también C4b y el C1q. o De las lectinas Internalización del antígeno: Es muy importante la interacción receptor-ligando ya que gracias a esto se va formando una especie de cremallera en la cual la membrana celular de la célula fagocítica empieza a rodear por medio de sus receptores las células a destruir. También es necesario que la célula esté totalmente activada ya que son muy necesarios la actina y la miosina además de los residuos de membrana que hayan disponibles a nivel intracelular debido a la necesidad de incremento de tamaño de membrana para poder cubrir todo el microorganismo. Poco a poco el microorganismo va siendo envuelto por la membrana hasta el momento de una fusión de esta membrana, el microorganismo entra a la célula pero queda envuelto por membrana celular la cual va a formar el fagosoma temprano o inmaduro; para convertirse en un fagosoma maduro tiene que entrar en contacto con los gránulos presentes en la célula fagocítica por medio de una fusión en la cual el contenido de los gránulos es vaciado dentro del fagosoma. El fagosoma maduro tiene la capacidad de eliminar el microorganismo en la que intervienen tres mecanismos principales que son: Mecanismos dependientes de oxígeno: Para que estos se activen es necesaria la liberación por parte de los gránulos de una enzima denominada NADPH la cual entra a activar el Shunt de las hexosas monofosfato, mieloperoxidasa y la superóxido dismutasa; y de esta última activación se va a generar oxígeno molecular, iones superóxido, peróxido de hidrógeno, radicales hidroxilo y halogenuros como el ácido hipocloroso, hipoyodoso e hipobromoso que en grupo son denominados radicales libres. Estos radicales van a actuar sobre membranas celulares produciendo reducción de enlaces triples, cuádruples que se encuentran en ácidos grasos y de esta manera se genera una destrucción de las capas externas del agente que se está fagocitando; o van a actuar sobre material nuclear como el ADN o el ARN evitando así que la células sea metabólicamente activa Mecanismos independientes del oxígeno. Mecanismos relacionados con el óxido nítrico: Se requiere de la producción de la óxido nítrico sintetasa la cual no se activa espontáneamente, se requiere que sobre la célula fagocítica actúe predominantemente el IFN-gama. La óxido nítrico sintetasa al intervenir en el metabolismo de la arginina genera óxido nítrico y peroxinitritos los cuales se consideran los más efectivos hoy en día para la eliminación de microorganismo intracelulares. Los radicales libres generan dentro del fagosoma un pH ácido necesario para la activación de enzimas como hidrolasas ácidas, proteínas catiónicas, proteína aumentadora de la permeabilidad, catepsina G. Luego el pH sube y actúan proteasas neutras, la lisozima, la lactoferrina, la gelatinasa, la hialunoridasa. Todas estas enzimas se encargan de fragmentar el microorganismo y asegurar de esta manera que toda la carga antigénica disponible de este microorganismo sea liberada para posteriormente generar un estímulo de factores de la inmunidad adquirida. 4. Exocitosis: La hacen predominantemente las células que son terminales como el neutrófilo o el eosinófilo. Al liberar los fragmentos del antígeno se va a contribuir a dos cosas: A que lleguen células presentadoras del antígeno como las células dendríticas, y capten esos fragmentos proteicos, lipídicos y de carbohidrato, los internalicen por endocitosis con el fin de procesarlos y luego presentárselos al linfocito T. Y que sirvan para que el linfocito B por medio de su receptor del antígeno reconozcan esos fragmentos antigénicos y genere una respuesta inmunológica específica frente a estos antígenos. Si la que fagocitó fue una célula dendrítica interdigitante o es un macrófago posiblemente la exocitosis va a ser mínima y va a coger fragmentos de ese antígeno para ella misma hacer procesamiento y presentación de ese antígeno a los linfocitos T. El papel de la fagocitosis es un papel doble ya que por un lado contribuye de manera significativa a la eliminación del antígeno, pero por otro lado contribuye a la activación de la inmunidad adquirida al ayudar en el proceso de destrucción del antígeno y con la posterior presentación de ese antígeno a los linfocitos T y a los linfocitos B. La fagocitosis de los agentes extraños difiere de la fagocitosis que se produce de células dañadas o viejas en el sentido en que no hay presentación debido a que no hay estímulo. ORGANOS LINFOIDES Son sitios en los cuales se genera las células del sistema inmune y son los sitios en los cuales se produce el estímulo y la activación de las células linfoides. Son un acúmulo de tejidos formados con el fin de permitir que aquí se acumulen predominantemente linfocitos para que los antígenos o las células presentadoras del antígeno puedan encontrar rápidamente a aquellos linfocitos específicos para determinado antígeno. Se clasifican en tres grupos: 1. Órganos linfoides primarios: Son aquellos que dan origen a las células del sistema inmune innato. Dentro de este grupo están el timo y la médula ósea. Timo: Es un órgano que juega un papel importante durante la niñez, pero al llegar a la pubertad este órgano empieza a involucionar, esta involución está relacionada con la falta de estímulo. Se caracteriza por tener una cápsula formada por tejido conectivo que se va internalizando a nivel de la médula y de la corteza del timo formando de esa manera trabéculas que permiten compartimentalizar este órgano. Desde el punto de vista inmunológico hay tres zonas muy importantes: Zona subcapsular: recubierta por un epitelio perivascular que sirve para una impermeabilización del timo y de esa manera evitar que entren aquí agentes extraños, esto es importante ya que si al timo entraran antígenos exógenos se crearía una tolerancia frente a estos mismos y luego no se podría responder inmunológicamente Corteza: También posee un epitelio de la corteza, importante porque sirve como células nodrizas, la corteza recubre las células linfoides inmaduras, para que estas empiecen a hacer contacto con moléculas antigénicas expresadas por este epitelio de la corteza. Aquí ocurre un fenómeno conocido como selección positiva proceso mediante el cual la célula tiene la capacidad de producir los marcadores de superficie característicos de los linfocitos T que son los CD4 y los CD8; debido a esa atracción con las células de la corteza el linfocito T adquiere por un lado el CD4 y el CD8 convirtiéndose en células doblemente positivas y por otro lado adquiere el receptor del antígeno. Esta interacción con la corteza va a servir para aquellas células T que reconocen con alta afinidad antígenos propios, sean eliminadas; este fenómeno está directamente relacionado con la absorción de tolerancia central que no solo se genera a nivel de la corteza sino también a nivel de la médula. De 100 células que entran a la corteza solamente entre 2 y 5 pasan a la médula mientras que el resto mueren a nivel de la corteza. Médula: A este nivel existe un epitelio medular y además células dendríticas y macrófagos que van a servir para ejercer un proceso de selección negativa en las células T. Aquí se produce la maduración final de los linfocitos T, y en esta selección la célula se va a convertir en ayudadora o en célula citotóxica dependiendo del marcador de superficie que lleve, CD8 la vuelve citotóxica y el CD4 la vuelve ayudadora, pero ha algunas células que se escapan a este proceso de selección y son las células doblemente positivas que expresan tanto el CD4 como el CD8. Médula ósea: Es un tejido localizado predominantemente a nivel de los huesos largos, sin embargo las funciones hematopoyéticas de esta médula durante la vida fetal son cumplidas por otros órganos, inicialmente por el hígado luego por el bazo y ya en los últimos estadíos de maduración del feto son cumplidas por la médula ósea. Es un tejido conectivo trabecular también, con unas células estromales en las cuales se van a fijar gran cantidad de células. Hay una gran proporción de células madres, de macrófagos y adipocitos; estos adipocitos son importantes ya que van a generar factores de maduración para el proceso de generación de células maduras a nivel de sangre periférica y porque sirven eventualmente para permitir una hiperplasia medular que servirá en algunos casos para procesos infecciosos. En la médula ósea se pueden encontrar dos compartimientos: Mitótico: Es en el cual reside predominantemente las células inmaduras. No mitótico: Es una zona de almacenamiento en el cual se encuentra gran cantidad de células maduras vírgenes como neutrófilos, linfocitos y monocitos; y células maduras previamente activadas como es el caso de los plasmocitos de larga vida que tienen la capacidad de producir gran cantidad de anticuerpos. Se cree que las células madres tienden a localizarse predominantemente en zonas cercanas a la parte ósea de la médula ósea en donde por acción del tejido adiposo que produce una serie de factores de maduración como la IL-6, IL-7, IL-1 y la IL-3 puede llegar a generar diferentes linajes linfoides. 2. Órganos linfoides secundarios: Son aquellos en los cuales se albergan las células maduras, además permiten drenar los líquidos corporales como la sangre y la linfa. Poseen diferentes localizaciones; dentro de estos órganos están: El bazo: Es un órgano encapsulado. Cumple funciones hematopoyéticas. Tiene que ver con el proceso de eliminación de células dañadas o células muertas. El bazo es considerado como el filtro de la sangre periférica. Posee dos zonas: Pulpa roja: Está localizada en senos venosos que son unas zonas trabeculares formadas por tejido conectivo, es el sitio en cual converge toda la circulación sanguínea venosa. Además de tener tejido conectivo presenta también una serie de células como macrófagos, linfocitos B y células plasmáticas importantes en el proceso de filtración y en el proceso de eliminación de células dañadas o muertas Pulpa blanca: Se localiza alrededor de las arteriolas y por esto también es llamada vainas periarteriolares; en estas vainas hay tres zonas: una muy cercana a la arteriola que es en donde se localizan los linfocitos T, otra zona en la cual se ubican los linfocitos B y una última zona denominada zona marginal en donde se encuentran células B activadas, plasmocitos, linfocitos B de zona marginal y macrófagos. El bazo no tiene circulación linfática aferente, factor importante ya que a este órgano no van a llegar células que portan el antígeno y por esta razón la principal función del bazo es la eliminación y reconocimiento de antígenos que están por la circulación sanguínea. A nivel de la zona de los linfocitos B se ha encontrado que los linfocitos B se agrupan formando unas estructuras conocidas con el nombre de folículos. Hay dos tipos de folículos: o Los primarios que están formados por linfocitos B vírgenes. o Los secundarios también denominados centros germinales que son los sitios en los cuales se encuentran linfocitos B activados que tienen la capacidad de convertirse en linfocitos de memoria; este centro germinal se caracteriza por estar formado por dos zonas, una clara y una oscura; la zona clara es la zona en la cual se localizan los centrocitos maduras o células de memoria maduras, mientras que la zona oscura se encuentran los centroblastos o células de memoria inmaduras que se caracterizan porque dejan de expresar unos receptores de superficie y por lo tanto pueden ser refractarias al estímulo antigénico. El bazo se caracteriza también por ser una buena fuente de anticuerpos por la presencia de células plasmáticas y una buena fuente de tufsina la cual juega un papel importante en la inmunidad innata ya que es una molécula citolítica de bacterias y también es considerada opsonisante. Ganglios linfáticos: Tienen una distribución variada en el cuerpo; hay acumulaciones por ejemplo a nivel de la ingle, axila y cuello. Se caracterizan por ser bastante pequeños o tener una forma arriñonada y por presentar una circulación linfática tanto aferente como eferente; la aferente se localiza en la parte convexa del ganglio y la eferente surge del hilio que está en la parte cóncava del ganglio en donde también se encuentra la circulación venosa y arterial. Hay una interconexión entre los ganglios linfáticos mediante vasos linfáticos, los cuales conducen el exceso de plasma y lo llevan a los ganglios movilizando ahí microorganismo que se pueden encontrar a nivel periférico; en el proceso en que la linfa atraviesa el ganglio va a haber una vigilancia por parte de las células linfoides, a nivel de la corteza hay linfocitos B formando también folículos primarios y folículos secundarios, a nivel de la paracorteza hay linfocitos T y a nivel de la médula se encontrarán células maduras; de modo que cuando el antígeno entra al ganglio va a entrar en contacto con los linfocitos B predominantemente y con macrófagos que se van a encontrar a nivel subcapsular los cuales van a presentar posteriormente el antígeno a los linfocitos T. Tejido linfoide asociado a las mucosas: Se divide en tres grandes grupos: Tejido linfoide asociado con el tracto gastrointestinal: Se caracteriza por estar formado no solo por un tejido linfoide bien delimitado sino también por agrupaciones de linfocitos ubicados en distintos sitios de este tracto. Hay estructuras linfoides que hacen parte del tracto gastrointestinal como el apéndice cecal y las placas de Peyer. Las placas de Peyer solo tienen vasos linfáticos eferentes y son zonas formadas primero por un tejido epitelial que tiene contacto directo con la luz del intestino, en este tejido epitelial se van a encontrar un tipo de células especiales que son conocidas como células M las cuales se caracterizan por ser células que permiten el paso selectivo de antígenos hacia las estructuras internas de la placa de Peyer, el tejido epitelial también es importante porque presenta un receptor para los anticuerpos conocido como Poli Ig importante ya que permite el paso de diferentes tipos de anticuerpos desde la parte folicular de la placa de Peyer hacia la luz del intestino por un fenómeno conocido como transcitosis; gracias a la transcitosis pueden pasar predominantemente IgA e IgM importantes a nivel intestinal para que microorganismos no se puedan adherir al epitelio intestinal. Hacia el interior de la placa de Peyer hay dos zonas: una folicular en la cual se van a encontrar predominantemente linfocitos B los cuales tienen una alta capacidad de producir IgA y otra más pequeña en la que se ubican linfocitos T los cuales se agrupan cerca al vaso linfático eferente y tienen la capacidad de estimular los linfocitos B de la zona folicular para que produzcan la IgA. A nivel de tracto gastrointestinal también se encuentran ganglios linfáticos mesentéricos que son sitios en los que se agrupan predominantemente linfocitos vírgenes y de memoria. También hay acumulaciones de linfocitos en diferentes sitios y que están unidos al epitelio por lo que reciben el nombre de intraepiteliales lo cuales son predominantemente de linaje CD8 que se consideran como citotóxicos es decir células efectoras con la capacidad de generar citotoxicidad ante aquellos antígenos que atraviesen la capa epitelial. Y a nivel de la membrana basal del epitelio intestinal se encuentran linfocitos T CD4 que se caracterizan por expresar un marcador de superficie que es el CD45RO, esta expresión permite inferir que este linfocito T ayudador es un linfocito T de memoria. Son células que han sido previamente estimuladas por antígenos que han entrado por epitelio intestinal y tienen frente a un estímulo la capacidad de generar rápidamente un acumulo de citoquinas que pueden ayudar a estimular a otros 3. linfocitos T y otros linfocitos para generar un respuesta rápida frente al antígeno Tejido linfoide asociado con el tracto respiratorio: en el humano a diferencia de lo que ocurre con los animales este tejido linfoide es poco desarrollado asociado tal vez con el potencial patógeno de los microorganismos que entran por esta vía el cual no es tan alto como el que puede entrar a través del tracto gastrointestinal. Está directamente relacionado con la formación de un tejido linfoide bien diferenciado que son las amígdalas las cuales se han definido como el anillo de Wilde Deyer. Este anillo está formado por las adenoides y las palatinas las cuales básicamente tratan de atrapar microorganismo debido a su estructura trabecular muy parecida a la del apéndice cecal donde hay también gran cantidad de células M y de linfocitos B productores de diferentes tipos de anticuerpos y gran producción de moco. Estas estructuras tratan de atrapar microorganismos principalmente virus para eliminarlo. A nivel bronquial se va a encontrar gran acúmulo de macrófagos broncoalveolares que básicamente son los que van a soportar la carga antigénica que puede entrar hasta el aparato respiratorio inferior. A nivel pulmonar no hay otro sitio en el cual se puedan observar células linfoides pero si hay un proceso inflamatorio se puede formar un tejido linfoide terciario donde puede haber un acúmulo de linfocitos T, de linfocitos B y de células plasmáticas. Tejido linfoide asociado con otras mucosas como el aparato genitourinario Órganos linfoides terciarios: Son tejidos linfoides que se generan en determinados sitios anatómicos ya sea porque hay un estímulo inflamatorio o simplemente porque las células linfoides se localizan en este tejido por ser un sitio de entrada de los microorganismos. Está formado por células linfoides que se acumulan en determinados tejidos u órganos. Un tejido linfoide terciario es la piel porque primero se ha encontrado que los queratinocitos tienen la capacidad de producir algunas citoquinas proinflamatorias y citoquinas que tienen la capacidad de estimular la producción a nivel de médula ósea de células linfoides como la IL-6, IL-1; segundo a nivel del epitelio de la piel se encuentran linfocitos intraepiteliales; tercero porque a nivel de la membrana basal del epitelio de la piel se van a encontrar predominantemente linfocitos T de memoria que cumplen las mismas funciones que los linfocitos T de memoria que se encuentran a nivel del tracto gastrointestinal; También se va a encontrar gran cantidad de células de Langerhans que tienen la capacidad de captar el antígeno y de migrar hacia ganglios linfáticos para de esa manera producir el estímulo de los linfocitos que se ubican a ese nivel. No solo está la piel como tejido linfoide terciario, también están todos aquellos tejidos que eventualmente están sujetos a un proceso proinflamatorio; durante el proceso inflamatorio va a haber migración celular y acúmulo de células linfoides a nivel de estos tejidos, por esta razón un tejido inflamado se considera también como un tejido linfoide terciario. Una característica que tienen los órganos linfoides es que están interconectados ya sea por la circulación linfática o por la circulación sanguínea, y gracias a esta interconexión se produce un proceso de recirculación de los linfocitos; los linfocitos inicialmente pueden ir por la circulación sanguínea y además estos linfocitos pueden tener contacto con un tipo especializado de células endoteliales que son las células del endotelio vascular alto que se van a encontrar predominantemente a nivel del bazo y de los ganglios linfáticos, esta interacción de los linfocitos con las células endoteliales altas va a permitir que estas células linfoides pasen del espacio intravascular hacia el espacio extravascular; para poder que las células puedan pasar a través de este endotelio se requiere que las células expresen una serie de receptores de superficie que se conocen con el nombre de receptores de asentamiento los cuales permiten que un linfocito T o B tenga predilección por un determinado órgano linfoide y migre hacia este mismo. Así que puede haber linfocitos T o B que migren a los ganglios linfáticos a nivel pulmonar o que migren al bazo o que migren al tracto gastrointestinal, todo gracias a los receptores de asentamiento. A pesar de que las células tengan estos receptores de asentamiento las células no se quedan estáticas, están continuamente migrando; en este proceso de migración están haciendo patrullaje el cual es importante porque el número de linfocitos que reconocen un determinado antígeno es muy bajo, podemos tener dos o tres células que reconozcan un solo antígeno; entonces el patrullaje es muy importante porque muchas veces a pesar de que un microorganismo puede tener una puerta de entrada específica, es posible que entre por otro sitio que no es el usual y generar un gran daño, esto no sucede debido al patrullaje. En el momento en que los linfocitos se activen los receptores de asentamiento se pierden generando que estas células que se van a convertir en células efectoras o en células de memoria permanezcan en el sitio de la afección, de modo que si el microorganismo vuelve a entrar a este sitio, la célula de memoria que tiene una alta capacidad de respuesta genere sus mecanismos de estímulo que permitan la destrucción rápida del microorganismo.