Gustavo A. Fontecha, PhD.
Microbiología Básica
Inmunología (1)
TEXTOS GRATIS:
Inmunología: Fundamentos. Roitt
Inmunología: Lomonte
Inmunología: Regueiro
Microbiología y parasitología humana. Romero Cabello.
Microbiología Médica. Murray, Rosenthal, Pfaller
Microbiología Médica. Jawetz, Melnick, Adelberg
1
Microbiología Básica
Inmunología (1)
•Relación hospedero-parásito
•Sistema inmune Generalidades:
•Inmunidad innata.
2
Relación microorganismos- Homo sapiens
Relaciones Beneficiosas
Relaciones nocivas
3
Relaciones Beneficiosas
4
Generalidades de enfermedades infecciosas
Lista de
infecciones/enfermedades
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1
2
3
4
5
6
7
8
9
…
5
H
Taenia
Macroscópicos
Schistosoma
1M
E
L
M
I
10-2
N
Filaria
Microfilaria
T
O
S
10-3
p
R
O
T
Ameba
Microscopio de luz
Z
O
Plasmodium
Staphylococcus
Poxvirus
Microscopio electrónico
O
Influenza
O
B
A
C
T
10-5
E
R
I
A
V
I
R
U
S
p
Poliovirus
R
10-8
O
T
E
Microorganismos
Priones
I
N
A
6
Microorganismos de importancia clínica
• Virus
• Bacterias
• Micobaterias
• Bacterias intracelulares
• Hongos
• Parásitos:
• Protozoos.
• Helmintos.
• Nematodos.
• Cestodos.
• Trematodos.
• Artrópodos.
7
Disease burden (DALYs)
High income countries
Disease burden (DALYs)
Low income countries
8
¿Qué es Inmunidad?
Inmunitas (Latín): Exención de deberes civiles
Protección ante la enfermedad (enfermedades infecciosas)
Sistema inmune: Células + Moléculas
Respuesta inmune: Respuesta ante agentes externos
9
¿Qué es Respuesta Inmune?
Son todos aquellos eventos
desarrollados por el sistema inmune con
el objeto de defender la integridad
biológica del individuo frente a cualquier
agresión (estimulo antigénico).
10
No todas las respuestas inmunes protegen de la enfermedad
Polvo /
ácaros
Pelo
de
gato
Polen
11
Respuesta contra los propios tejidos
Autoinmunidad
Esclerosis múltiple
(mielina)
Diabetes 1ª
(células beta)
Artritis reumatoide
(tejido conectivo)
Miastenia gravis
(receptor
acetilcolina)
12
Representative organ-specific and systemic autoimmune diseases
Journal of Internal
Medicine, 2015,
278; 369–395
13
Autoreconocimiento (CMH)
Este es de los nuestros
Este no es de los nuestros
14
Consecuencias del Sistema Inmune
BENEFICIOS
• Protección ante los
invasores.
• Eliminación de las propias
alteraciones.
DAÑOS
• Molestias derivadas de la
lucha:
• Fiebre
• Inflamación
• Daño a los tejidos propios
(Autoinmunidad)
15
Componentes del Sistema Inmune
Sistema Inmune
Específico
Inespecífico
(2ª línea de
defensa)
(1ª línea de defensa)
Humoral
Complemento
Interferón
TNF
Celular
Macrófagos
Neutrófilos
Humoral
Anticuerpos
Celular
Células T
Células B
16
Balance entre infección e inmunidad
INFECCIÓN
INMUNIDAD
ENFERMEDAD = Dosis de infección + Virulencia
Inmunidad
17
Respuesta a las infecciones
ENFERMEDAD
INMUNIDAD ESPECÍFICA
INFECCIÓN
INMUNIDAD INNATA
18
REINFECCIÓN
Inmunidad
INNATA
Dos niveles
de defensa
ante agentes
extraños
ADAPTATIVA
19
Células inmunes
20
Inmunidad
Dos niveles
de defensa
ante agentes
extraños
21
Características de ambos tipos de inmunidad
Inmunidad Innata
• Siempre activa.
• Respuesta rápida.
• No requiere exposición previa
(no es específica).
• Carece de memoria.
Inmunidad específica
• Inactivo hasta que es expuesto
a un agente externo
(específica).
• Respuesta lenta.
• Respuesta intensa.
• Protege mejor durante la
segunda exposición.
22
Inmunidad…
Dos niveles
de defensa
ante agentes
extraños
INNATA
La respuesta inespecífica o
innata es la primera barrera
defensiva del organismo y no
requiere sensibilización previa
23
Respuesta Innata o Natural
No desencadena memoria del
encuentro con un organismo
extraño
24
Inmunidad Innata o Natural
Componentes:
1. Barreras físicas: Primera línea de defensa contra las infecciones.
•
Piel
•
Membranas mucosas (cilia y moco)
Presente en neonatos de animales e invertebrados
Es no-específica / ampliamente específica
25
Inmunidad Innata o Natural
Componentes:
2. Factores fisiológicos
•
pH
•
Temperatura
•
Tensión de oxígeno
•
Microbiota comensal
Presente en neonatos de animales e invertebrados
Es no-específica / ampliamente específica
26
Inmunidad Innata o Natural
Componentes:
3. Secreciones proteicas en líquidos corporales
1. Lisozima
2. Complemento
3. Quimiocinas / Interleucinas
4. Interferones
5. Lactoferrina y transferrina
6. Proteína C Reactiva
7. Sensores microbianos:
1. TLR
2. NOD-like receptos
3. Helicasas tipo RIG-1 y MDA-5
Presente en neonatos de animales e invertebrados
Es no-específica / ampliamente específica
Roy Lichtenstein, 1964
27
Inmunidad Innata o Natural
Componentes:
4. Células fagocíticas
1. Macrófagos
2. Neutrófilos-Polimorfonucleares (PMN)
3. Linfocitos NK y LAK (linfocito agresor activado por linfocinas)
4. Eosinófilos
5. …
Presente en neonatos de animales e invertebrados
Es no-específica / ampliamente específica
28
Células fagocíticas
Neutrófilos
/PMN
• Fagocitos mótiles.
• Núcleos lobulados.
• Ag CD66 en su superficie. (“Cluster of differentiation”)
• Dos clases de gránulos.
• Azurofílicos o primarios.
•
Proteínas catiónicas.
•
Proteasas (elastasa).
•
Catepsina G.
•
Lisozima.
•
Mieloperoxidasa.
• Específicos o secundarios.
•
Lisozima.
•
NADPH oxidasa.
•
Lactoferrina.
•
Proteína de unión a B-12.
29
Cluster of Differentiation
30
Células fagocíticas
Monocitos / Macrófagos
• Núcleo arriñonado.
• Ag CD14 en su superficie.
• Con gránulos y lisosomas.
31
Monocitos-Macrófagos
Receptores de opsoninas:
¡
Rec. Fc y de Complemento
Lectinas:
¡
De unión a azúcares
Rec. Tipo-toll (TLR):
¡
Reconocen patrones moleculares asociados a
patógenos PAMPs. Inician activación celular.
Sus marcadores de superficie
se corresponden con sus
funciones celulares:
CD14 de unión al LPS
¡
Captación de bacterias y promueve
activación.
Proteínas de presentación de antígenos.
32
Mecanismo de acción
FAGOCITOS
1. Reconocimiento
2. Endocitosis
3. Formación del fagosoma
4. Formación del fagolisosoma
5. Digestión
6. Liberación
33
Ejemplo de respuesta innata o natural: Inflamación aguda
1.
Penetración de barreras
2.
Liberación de factores quimiotácticos
3.
Activación de leucocitos
4.
Liberación de señales de alarma
(Complemento, quimiocinas)
5.
Vasodilatación para permitir acceso a
otros leucocitos
6.
Fagocitosis / lisis.
7.
Si no es eficaz: Respuesta específica de
antígeno.
34
Inflamación
35
Eventos secundarios a un daño o infección
36
Señales SOS
Estímulos de la
inflamación
•N-formil metionina (liberado por las bacterias)
•Péptidos del sistema de coagulación
•Productos del complemento (liberados por los
macrófagos que han encontrado a las bacterias en
los tejidos).
•Citocinas (IDEM)
•Estimulan a las céls. endoteliales a expresar
moléculas de adhesión (ICAM-1 y selectinas)
que se unen a los fagocitos.
•Liberación de vasodilatadores.
37
Respuesta de los fagocitos a la inflamación
•Adherencia vascular
•Diapédesis
•Quimiotaxis
•Activación
•Fagocitosis y muerte
38
Inicio de la Fagocitosis
Los fagocitos tienen receptores de
membrana de unión a agentes
infecciosos:
• Receptores Fc para IgG:
• Requiere que la bacteria esté recubierta de IgG.
• Receptores de complemento C3b:
• Requiere del recubrimiento de las bacterias con
esta molécula.
39
Inicio de la Fagocitosis
Los fagocitos tienen receptores de membrana
de unión a agentes infecciosos:
• Receptores neutralizantes:
• Contra una amplia variedad de polianioles en la
superficie bacteriana.
• Receptores tipo-Toll:
• Reconocen patrones moleculares asociados a
patógenos (PAMPs). Además de la fagocitosis, se
estimula la liberación de citocinas inflamatorias (IL1 / TNFα / IL-6).
40
Fagocitosis
41
Muerte por degradación intracelular
Muerte intracelular
Dependiente
de oxígeno
Dependiente de
mieloperoxidasa
Independiente
de oxígeno
Independiente
de
mieloperoxidasa
42
Muerte por degradación intracelular
43
Explosión Respiratoria
Dependiente de oxígeno / Independiente de mieloperoxidasa
Glucosa +
NADP+
G6PD
----------------- Pentosa P + NADPH
NADPH oxidasa
NADPH + O2 -------------------------------------- NADP+ + O2Citocromo B
Superóxido dismutasa
2O2- + 2H+ ------------------------------------------ H2O2 + 1O2
2O2- + H2O2 ------------------------- OH + OH- + O2
44
Explosión Respiratoria
Dependiente de oxígeno / Dependiente de mieloperoxidasa
• Se produce al unirse los gránulos azurófilos con el fagosoma
H2O2+
Cl-
Mieloperoxidasa
------------------------------- OCl-+ H2O
2OCl- + H2O --------------------------------- O2 + Cl- + H2O
45
Reacciones de destoxificación
Una manera de autoprotección de los intermediarios
tóxicos del oxígeno
2O2 +
-
2H+
Superóxido dismutasa
--------------------------------------- H2O2 + O2
Catalasa
2H2O2 -------------------------------------- H2O + O2
46
Muerte independiente de oxígeno
• Proteínas catiónicas (Catepsina) liberadas al fagolisosoma:
• Contra membrana
• Lisozima:
• Contra pared celular
• Lactoferrina:
• Quelador de hierro
• Enzimas hidrolíticas
Un mecanismo mucho
menos eficiente
47
Muerte extracelular
• Dependiente de óxido nítrico:
• La unión de bacterias a los
macrófagos induce la
producción de TNF-α, que actúa
autocrinamente para inducir el
gen i-nos y la producción de NO
(tóxico).
TNF
TNF
IFN
Nitric Oxide
Óxido Nítrico
48
Muerte extracelular
• Células asesinas no
específicas:
• NK: Linfocitos granulares
grandes (CD56, CD16, CD3-).
Matan ineficientemente
células infectadas por virus y
células malignas.
• LAK (Lymphokine activated
killer): NK estimuladas con IL2 e IFN-γ
49
¿Cómo reconocen las células infectadas o malignas de las células normales?
• NK y LAK: Dos tipos de
receptores:
• KAR (activador)
• KIR (inhibidor) (MHC-1)
•Las células normales
expresan constitutivamente
moléculas MHC clase I.
•Las células infectadas o
malignas tienen reprimida
esta expresión.
50
INTERDEPENDENCIA
Todos los componentes del sistema inmune innato o no
específico están modulados por los productos del sistema
inmune específico, tales como las interleucinas, interferón
gamma, anticuerpos, etc.
51
• Ingrese a https://kahoot.com
OBJETIVOS
1. Reconocer la importancia del sistema inmune para el combate de las
infecciones y la enfermedad.
2. Distinguir entre la respuesta inmune innata (no específica) y adaptativa
(específica).
3. Comprender el mecanismo de combate a las infecciones/enfermedad.
4. Conocer los componentes de la inmunidad humoral y celular de la
inmunidad innata.
5. Comprender el mecanismo de acción de cada uno de los componentes
de la inmunidad innata (humorales y celulares).
53
0
