Cap.1 Introducción a la inmunología 1. introducción. -Mecanismos de defensa frente a patógenos -Microbios -Inmunología -S.I -Inmunidad de un organismo -Respuesta inmunitaria -Parásitos metazoos 2. clasificación de los patógenos -intracelulares -extracelulares -modifica -se resuelve con -tejidos inflamados: características y ruta 9. por qué factores está mediada la inmunidad innata -el complemento o Que es o Funciones o Opsonización o Mecanismos para distinguir patógenos -fagocitos o o 3. defensas -Externas - internas 4. inmunidad -innata -adaptativa Que son Funciones: reconocer ingerir destruir liberar mediadores de la inflamación presentar el Ag al LT (patrones moleculares) o principales tipos: neutrófilos 5. defensas externas -piel -mucosas 6. defensas internas -agentes de la inmunidad innata o Moléculas: complemento. citosinas o Células: fagocitos linfocitos NK -agentes de la inmunidad adaptativa: moléculas y células o Moléculas: citocinas de linfocitos o Células: LB. LT interferones macrófagos células dendríticas granulocitos -linfocitos NK o lisis o inducen inflamación 10. por qué factores está mediada la inmunidad adaptativa o o LB LT -selección clonal -memoria 7. Fases de la respuesta inmunitaria: 1º reconocimiento 2º activación 3º función efectora Ejemplo en -i.inata -i.adaptativa 8. la inflamación mejora la inmunidad -que es -Puede ser inducida por 11. inconvenientes de la inmunidad que causan enfermedades -excesos: enfermedades autoinflamatorias -errores: enfermedades autoinmunitarias -defectos: inmunodeficiencias -inconvenientes: Aloinmunidad: Reacciones de rechazo 1 Cap.1 Introducción a la inmunología 1. INTRODUCCIÓN. Microbios: virus responsables de resfriados, bacterias que infectan heridas Parásitos metazoos: *helmintos Inmunología: ciencia que estudia el S.I S.I: conjunto de órganos, tejidos, células (leucocitos, un tipo de fagocitos) y moléculas que trabajan para defendernos de las infecciones. F: combatir infecciones. (El fagocito engulle con seudópodos bacterias) Inmunidad de un organismo: capacidad xa mantenerse libre de enfermedades infecciosas. Respuesta inmunitaria: cnj de acciones que hace el S.I frente a una infección para: -eliminarla -prevenirla en un futuro Mecanismos de defensa frente a patógenos: -células esp. (Fagocitos) Que comen hongos o bact. -Ac: prots capaces de identificar patógenos concretos y de recordarlo (memoria) 2. CLASIFICACION DE PATOGENOS: EXTRACELULARES E INTRACELULARES 1. Virus: intracelulares obligados (xq lo necesitan xa replicarse)pk 2. Bacterias: intracelulares. pk 3. Hongos: intracelulares. pk 4. Protozoos: intracelulares. pk 5. Helmintos: extracelulares (x su tamaño; GRANDES) Toxinas: productos tóxicos para nosotros producidos x patógenos. A veces nos causan enfermedad las toxinas y no los patógenos Tétanos: x toxina de una bact. (Clostridium tetani) no por la bact Ac: sirven poco cuando el virus se oculta dentro de una célula y de mucho para proteger de una nueva infección (memoria) 3. DEFENSAS EXTERNAS E INTERNAS: Microbios actúan sobre: piel, mucosas, y medio interno (mucho menos) -Exterior: piel y mucosas (defensas externas; piel) 1ªLINEA DE DEFENSA -Interior: medio interno (defensas internas; fagocitos, Ac) 2ª y 3ª LINEAS DE DEFENSA (2ª epidermis y 3ª dermis) 2 Cap.1 Introducción a la inmunología 4. INMUNIDAD INNATA O ADAPTATIVA Inmunidad: única 1. I.INNATA O INESPECIFICA: nacemos con ella -la tienen todos los seres vivos (unos más, otros menos) -no memoria. (Siempre actúan igual: pese a cual sea el patógeno y su contacto previo, mediante receptores idénticos que reconocen moléculas comunes a grupos de patógenos) Ejemplo1: manosa; azúcar de la superficie de microbios pero NO en nuestras células Ejemplo2: LPS; polisacárido de la pared de bacterias gramLos fagocitos tienen en su membrana tienen receptores de manosa y de LPS. Cuando el fagocito encuentra manosas o LPS sobre una partícula, es que está ante 1patogeno, no sabe cuál (inespecífico) y activa su fagocitosis para eliminarlo. -rápida (segundos) 0-5dias -inespecífica: no identifica patógenos concretos, y si grupos de patógenos: ej gram+, muy general -ej: fagocitos 1ª Y 2ª LÍNEAS DE DEFENSA (LA MAYORÍA) 2. I.ADAPTATIVA, ESPECIFICA O ADQUIRIDA: se adapta al patógeno. No nacemos con ella -solo vertebrados -si memoria -lenta (1semana en desarrollarse) -especifica: identifica patógenos muy concretos: ej un tipo exacto de gram+ los reconoce por su antígenos. -ej: Ac Vacunas: preparados artificiales de Ag derivados de patógenos, sin capacidad de infectar. Se producen Ac que impedirán en el futuro que el patógeno infecte. Pero solo servirá para ese. 3ª LÍNEA DE DEFENSA 5. DEFENSAS EXTERNAS Defensas externas: piel y mucosas -piel: barrera física, muy efectiva ya que los microbios solo la atraviesan con heridas o roturas -mucosas: epitelio húmedo, más frágil xq por el pasan: *nutrientes (mucosa digestiva) *gases (mucosa respiratoria) (Mayoría de infecciones x mucosa) Producen secreciones con actividad antimicrobiana; barrera química como lisozima o defensinas. La competencia entre los microbios comensales evita la proliferación de los microbios oportunistas 3 Cap.1 Introducción a la inmunología 6. DEFENSAS INTERNAS Agentes de la inmunidad que nos protegen de los epitelios hacia dentro (epidermis, dermis…) a) AGENTES DE LA INMUNIDAD INNATA: (2ª línea de defensa, reconoce patrones moleculares 1) moléculas; complemento o citosinas -complemento: grupo de prots del suero capaces de unirse a los patógenos y destruirlos -citocinas: pk hormonas inmunológicas sintetizadas por células para comunicarse con otras células 2) células; fagocitos o linfocitos NK (natural killers/ citotoxicos o citoliticos naturales) b) AGENTES DE LA INMUNIDAD ADAPTATIVA: (3ª línea de defensa, reconoce Ag) 1) Moléculas; Ac o citocinas de linfocitos 2) Células; linfocitos B (LB) o linfocitos T (LT) Ver tabla 1-5 página 6. 7. FASES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA: RECONOCIMIENTO, ACTIVACION Y FUNCION EFECTORA Tanto la I.Innata como la I.Adaptativa buscan: detectar y eliminar el patógeno Estrategia común: 1º: reconocer o identificar el patógeno. V.I.P porque si se equivoca puede provocar daños irreversibles en tejidos. Ej: enfermedades autoinmunitarias 2º: activar la célula/molécula implicada 3º: provocar la función efectora de esa célula/molécula Ejemplo del proceso en las dos inmunidades: I.INNATA: Fagocito reconoce patógenos mediante receptores (de manosa) de su membrana. El receptor manda señales al interior celular (al interior del fagocito) y pone en marcha la función característica: fagocitosis I.ADAPTATIVA: LB reconoce Ag concretos del patógeno mediante Ac de su membrana. Los Ac producen señales que activan al LB y pone en marcha la función característica: síntesis de Ac con la misma especificad Página 7 tabla y dibujo 4 Cap.1 Introducción a la inmunología 8. LA INFLAMACION MEJORA LA INMUNIDAD: Las defensas internas tienen un sistema de vigilancia que detecta infecciones y solicita refuerzos: moléculas y células a través de la ruta de la sangre. Este sistema es la inflamación. Puede ser inducida por: -moléculas del suero (complemento) -moléculas producidas por células (mastocitos, fagocitos, LT) La inflamación modifica: los capilares que irrigan la zona infectada - vasodilatación: (aumentan su tamaño) -su permeabilidad -su adhesividad La inflamación se resuelve: con la reparación del tejido afectado (lo hacen unos fagocitos: macrófagos) Tejidos inflamados se: -enrojecen (rubor) -hinchan (tumor) -calientan (calor) -(dolor) INICIO INMUNIDAD ADAPTATIVA Porque llegan más moléculas y células Eso permite recoger los patógenos y Ag para que los L los investiguen Aumenta el líquido que baña al tejido inflamado Aumenta el flujo de líquido intersticial a los ganglios linfáticos 9. LA INMUNIDAD INNATA ESTÁ MEDIADA POR: -EL COMPLEMENTOFAGOCITOS-INTERFERONES-LINFOCITOS NK -EL COMPLEMENTO Complemento: capacidad para complementar la acción de los Ac, que solos no pueden lisar a las bacterias Funciones: cnj de + de 20 glicoproteínas plasmáticas, capaz de reconocer, marcar y lisar (romper) rápidamente patógenos y Ag a la vez que inflama el tejido afectado para atraer nuevas células y moléculas a la zona. 5 Cap.1 Introducción a la inmunología Opsonización: Los microbios recubiertos de complemento (se han opsonizado) son más apetecibles para los fagocitos, ya que estos tienen en su membrana receptores de complemento (para reconocer a patógenos oposonizados) El complemento distingue a los patógenos x varios mecanismos: 1) parecido al de los fagocitos xa identificar moléculas infecciosas. Manosa en su membrana. Una de las proteínas del complemento se une a los Ag que expresan ese azúcar (bacterias y hongos) y les opsoniza. 2) apoyado en la I.ADAPTATIVA: presencia de Ac sobre el patógeno. Aunque I.INNATA y I.ADAPTATIVA estén divididas, ambas cooperan para un mismo fin: mantenernos libres de infecciones. ¡Lo más llamativo del complemento! Una vez identificado el patógeno, se fija sobre él de manera covalente e irreversible (eso no lo pueden hacer los Ac). Por eso se conocen como ``banderillas moleculares´´ que marcan al patógeno/toxina para después eliminarlo por lisis o fagocitosis Nuestras células se protegen del complemento porque tienen proteínas protectoras en su membrana que no tienen los patógenos. Ver esquema página 8 -FAGOCITOS Fagocitos: agentes celulares innatos del S.I capaces de; F: (funciones) -reconocer patrones moleculares (grupos en general, sin especificidad) (como manosa o LPS) -ingerirlos -destruirlos. (Por diversos mecanismos) -Al interaccionar con los patógenos (puedan o no destruirlos) liberan mediadores de la inflamación (como citocinas) que atraen otras células y moléculas inmunológicas al sitio de la infección. -presentar el Ag al LT (ayuda a la respuesta I.ADAPTATIVA) solo macrófagos y células dendríticas. Consiste en: utilizar los restos ya digeridos del patógeno y seleccionar algunos péptidos para su exposición en la membrana de la célula (del macrófago o cels. dendríticas) sobre unas moléculas (que son como la cuchara que las sostiene) y se llaman moléculas de histocompatibilidad o MHC. Esos péptidos del patógeno digerido es con el material antigénico sobre el cual los LT desarrollaran Ac. Principales: -granulocitos *granulocitos eosinófilos: (aunque tb pueden fagocitar), función principal: lisis parásitos (grandes, que no caben dentro de 1 célula) 6 Cap.1 Introducción a la inmunología -neutrófilos -macrófagos -células dendríticas -EL COMPLEMENTO Y –LOS FAGOCITOS poco pueden hacer si el patógeno es intracelular, ya que ambos respetan a las células propias. Por eso muchas células cuando les entra un virus pueden sintetizar unas citocinas: interferones. Citocinas: pk péptidos que utilizan las células para intercambiar información. La célula que recibe la citocina debe tener en su membrana receptores específicos para la citocina. Los interferones son reconocidos por receptores de interferón. La señal transmitida induce en las células cercanas mecanismos que interfieren con la actividad de los virus: impidiendo su replicación. LINFOCITOS NK Los Linfocitos NK, como los interferones, se preocupan de los patógenos que se ocultan dentro de células, (virus casi siempre). Y ellos sí que pueden hacer algo con ellos: mediante un mecanismo innato: lisis de la célula infectada. Pero además de lisar, inducen inflamación mediante la síntesis de citocinas (como los fagocitos). De forma que se reclutan nuevas células y moléculas en el lugar de la inflamación que es donde se necesitan. De la misma manera que el complemento respeta a nuestras células porque expresan proteínas protectoras en su membrana, los linfocitos NK respetan a nuestras células porque expresan en su membrana moléculas de histocompatibilidad. 10. LA INMUNIDAD ADAPTATIVA ESTÁ MEDIADA POR LOS LB Y LT. LA SELECCIÓN CLONAL Y LA MEMORIA INMUNITARIA Ver dibujo de la página 11 Los LB y LT utilizan para reconocer patógenos receptores de membrana: BCR (receptor de célula B Y TCR (receptor de célula T). Estos receptores, a diferencia de los de los leucocitos, son completamente diferentes entre un L y otro: para un patógeno concreto, solo responderá algún L. esos L activados, y no los demás, son los que se involucran en la respuesta específica a ese patógeno y tendrán memoria para el futuro. ¿Cómo lo hacen? 7 Cap.1 Introducción a la inmunología Como al principio son pocos, necesitan primero dividirse y formar: un clon de linfocitos, todos hijos de un linfocito. Por lo tanto la respuesta específica es clonal: las llevan a cabo clones de LB o LT, seleccionados en origen por el propio patógeno. La selección clonal garantiza la especificidad de la respuesta adaptativa. El resto de L que no pertenecen al clon ignoran al patógeno, pero pueden ser importantes frente a otro patógeno. LA I.ADAPTATIVA ES LA ÚNICA QUE DESARROLLA MEMORIA INMUNITARIA. ¿COMO? Lo consiguen los LB y LT gracias a la selección clonal en 2 etapas: 1) respuesta primaria 2) respuesta secundaria 1. respuesta primaria: -se da tras el primer contacto con el Ag -LB: sintetiza un clon. Linfocitos de ese clon irán a parar a Ac que alcanzan cierta concentración [ ] en el suero y otros a células memorias (de días o años) 2. respuesta secundaria: -Cuando vuelve a aparecer el patógeno. -se incorporan a la respuesta los clones de memoria del contacto anterior. -Como son más numerosos que en la primera respuesta, ésta es más rápida y potente. 11. LOS EXCESOS, DEFECTOS, ERRORES E INCONVENIENTES DE LA INMUNIDAD CAUSAN ENFERMEDADES El S.I nos protege de infecciones respetando nuestros propios tejidos, pero a veces esto falla debido a disfunciones o deficiencias heredadas o adquiridas. Esto son inmunopatias o alteraciones del S.I. CLASIFICACIÓN DE INMUNOPATIAS SEGÚN LA INCIDENCIA EN OCCIDENTE: 1. EXCESOS; cuando el S.I responde a sust. Inocuas. (Alergias). Los trastornos en la ``regulación de la inflamación´´ pueden causar enfermedades autoinflamatorias sin causa aparente. 2. ERRORES; cuando ataca a nuestros propios tejidos, son las enfermedades autoinmunitarias. 8 Cap.1 Introducción a la inmunología 3. DEFECTOS; cuando no puede defendernos de los patógenos, son las inmunodeficiencias. (1%de la población) 4. INCONVENIENTES; cuando ataca los tejidos que se trasplantan para curar 1 enfermo. Son las Aloinmunidades: reacciones de rechazo. El trasplante de riñón va dirigido contra las moléculas MHC. (El nombre de estas moléculas se debe a su papel en el rechazo) Enfermedades autoinflamatorias: i.innata o i.adaptativa Enfermedades autoinmunitarias: i.adaptativa……………….autoantigeno (propio) Inmunodeficiencias: i.innata o i.adaptativa…………………….infección oportunista Aloinmunidad: Reacciones de rechazo: i.adaptativa………aloantígeno (ajeno) Las que son solo en i.adaptativa se achacan a: -lo que no debía (polen o nuestros Ag) -lo que no interesa (trasplantes) Para poder diagnosticar unas u otras hay tecinas de evaluación de la inmunidad que miden: -calidad Diversos agentes -cantidad de la inmunidad 9