RESUMEN: SISTEMA INMUNE ANTÍGENO Un antígeno es cualquier sustancia que hace que el cuerpo cree anticuerpos. Es una sustancia capaz de inducir una respuesta inmune. Originalmente se aplicó el término antígeno a cualquier molécula capaz de inducir la producción de anticuerpos específicos por parte de las células B (generador de anticuerpos). an ticuerpos). En la actualidad se aplica a cualquier molécula que pueda ser reconocida específicamente específicamente por cualquiera de los elementos del sistema inmunitario adaptativo, es decir, la células B, las células T o ambas. Los antígenos tienen dos características importantes. La primera es inmunogenicidad, la capacidad para estimular la formación de anticuerpos específicos. específicos. La segunda es la reactividad, la capacidad para reaccionar de manera específica con los anticuerpos producidos. ANTICUERPOS Son sustancias químicas que ayudan a destruir los patógenos y neutralizar sus toxinas. Un anticuerpo es una proteína p roteína producida por el cuerpo como respuesta a la presencia de un antígeno y es capaz de combinarse de manera eficaz con el mismo. El ajuste específico del anticuerpo con el antígeno depende no sólo del tamaño y la forma del sitio si tio determinante antigénico sino también del sitio correspondiente al anticuerpo. Un anticuerpo, al igual que un antígeno, también tiene una valencia. Los anticuerpos pertenecen a un grupo de proteínas denominadas globulinas y por esta razón se conocen como inmunoglobinas, o Ig. Hay cinco tipos diferentes de inmunoglobinas en los humanos. Estas se denominan como IgG, IgA , IgM, IgD, e IgE. Ig E. Cada una de las cuales tiene una estructura química distinta y un papel biológico específico. Los anticuerpos IgG son los anticuerpos más abundantes. Se encuentran en la sangre, en la linfa y en los intestinos. i ntestinos. Desde el punto de vista funcional, protegen en contra de las bacterias y los virus favoreciendo la fagocitosis, neutralizando las toxinas y desencadenando el sistema de complemento. Los anticuerpos IgA se encuentran en las lág rimas, en la saliva, en el mocus o moco, en la leche, en las secreciones gastrointestinales, en la sangre y en la linfa y brindan protección localizada en las membranas mucosas. Los anticuerpos IgM son los prim eros anticuerpos que aparecen después de la exposición inicial a cualquier antígeno. Se encuentran en la sangre, en la li nfa, y en la superficie de las células B y son especialmente efectivas efectivas en contra de los microbios haciendo que se aglutinen ag lutinen y se lisen. El sistema inmunitario (SI) protege al organismo de una amplia variedad de agentes infecciosos (bacterias, hongos, parásitos y virus) que pueden ocasionar en el organismo que los recibe diferentes enfermedades. Para ello es capaz de reconocer a los componentes del agente patógeno e iniciar una serie de respuestas encaminadas a eliminarlo cuyas características fundamentales son: La especificidad La memoria INMUNIDAD Inmunidad es la habilidad del cuerpo para evitar que se desarrolle una infección al tener anticuerpos contra el patógeno. Muchas enfermedades infecciosas confieren confieren inmunidad (sarampión, escarlatina); en cambio en otras ésta es escasa (gripes y resfriados comunes). Las células del organismo humano tienen la habilidad para defenderse y atacar adecuadamente a un determinado microbio que penetre en el organismo. TIPOS DE INMUNIDAD INMUNIDAD ADAPTATIVA E INNATA La primera fase de cualquier respuesta inmunitaria consiste en el reconocimiento del patógeno, para poder iniciar después una reacción destinada a eliminarlo. A grandes rasgos las r espuestas inmunitarias se pueden dividir en dos categorías: Innata o natural o inespecífica: mecanismos inespecíficos inespecíficos de defensa frente a microorganismos. Se genera una respuesta inmune que no se incrementan tras exposiciones repetidas al mismo ag ente. La misma célula o molécula del S.I. del organismo actúa frente a los diferentes agentes extraños.
Adaptativa, adquirida o específica: mecanismos de defensa específicos frente a microorganismos o sustancias extrañas no infecciosas. Se genera una respuesta inmune que se incrementa tras exposiciones repetidas a la MISMA sustancia o agente infeccioso. Cada molécula o agente extraño es reconocido específicamente por las células del S.I. RESUESTA INMUNE Antígeno- independiente. Inmediata. Antígeno inespecífica. No memoria. Antígeno-dependiente. Fase de latencia. Antígeno-específica. Memoria inmunológica.
INMUNIDAD INNATA, NATURAL O INESPECÍFICA 1. Barreras anatómicas, físico-químicas y biológicas 1. a. Barreras Físicas: Piel: solo suele ser atravesada cuando presenta soluciones de continuidad. Mucus: envuelve a los agentes extraños e impide que ejerzan su acción. Cilios (ej. tráquea): dificultan el avance del agente, ascensor mucociliar, con agentes surfactantes. Tos, estornudo, peristaltismo intestinal. 1. b. Barreras químicas: pH ácido (ej. estómago, lágrimas, orina, vagina). Sales biliares, ácidos grasos Lisozima (muraminidasa): en lágrimas, saliva, mucus, etc. Espermina: en semen -lisina: producida por las plaquetas Lactoperoxidasa: en leche y saliva Proteínas secuestradoras del hierro: Lactoferrina: quela el Fe. En leche laTransferrina: compite con las bacterias por el Fe. 1. c. Barreras biológicas: Microbiota normal: - Piel: superficie dérmica; glándulas sebáceas. - Boca: población heterogénea. - Intestino: en IG 1010 bacterias/ml. - Vagina 2. Componentes del S.I. Células: Fagocitos y células citotóxicas - Fagocitos - Macrófagos - PMN neutrófilos - Células asesinas naturales: NK - Eosinófilos - Linfocitos B-1 y linfocitos T intraepiteliales () Factores solubles - Proteínas de fase aguda: Proteína C reactiva - Citoquinas: Interferón, TNF. - Sistema del complemento: vía alternativa
- Otras: 1-antitripsina, 2-macroglobulina, fibrinógeno, - Anticuerpos naturales (producidos por linfocitos B-1) El S.I. innato se basa en la actuación de mecanismos defensa inespecíficos externos (barreras físico-químicas y biológicas) que tienden a evitar la infección. Cuando los microorganismos consiguen contrarrestar estos mecanismos de defensa externos, actúan los mecanismos de defensa inespecíficos internos (moléculas y células) para la destrucción del patógeno. 3. Mecanismos de la respuesta inmune natural Endocitosis: ingestión de material soluble (macromoléculas) del fluido ex tracelular por medio de invaginación de pequeñas vesículas endocíticas. Pinocitosis - Endocitosis mediada por receptor Formación de lisosomas: digestión y eliminación -
Fagocitosis: Un grupo importante de leucocitos son las células fagocíticas, entre las que se encuentran los monocitos, los macrófagos y los neutrófilos polimorfonucleares. Estas células se unen a los microorganismos, los ingieren y los destruyen. Como los sistemas de reconocimiento que utilizan son primitivos y carentes de especificidad, les permite unirse a una amplia variedad de productos microbianos, estos leucocitos son mediadores de respuestas inmunitarias innatas. Su misión es formar una primera línea de defensa frente a la infección.
INMUNIDAD ADAPTATIVA, ADQUIRIDA O ESPECÍFICA Sólo se desarrolla tras el reconocimiento específico del agente extraño (antígeno) durante un determinado periodo de tiempo. El desarrollo de memoria inmune específica para un determinado antígeno proporciona un incremento la magnitud y rapidez de respuesta en posteriores contactos con el mismo antígeno. 1. Componentes Celulares: Linfocitos - Linfocitos T - Linfocitos B Humorales: - Anticuerpos - Complemento (vía clásica) - Citoquinas
2. Mecanismos de la respuesta inmune específica Mecanismos que, de forma coordinada, activan diferentes poblaciones celulares (linfocitos B, TH y linfocitos Tc) y diferentes moléculas, con la finalidad de eliminar el agente o sustancia extraña. Hay dos tipos de respuesta adaptativa, mediadas por distintos componentes del sistema inmunitario, cuya función es eliminar diferentes tipos de microorganismos. Ambos mecanismos están íntimamente relacionados, colaborando los distintos componentes de uno y otro. Los linfocitos TH modulan ambos tipos de respuesta. Inmunidad humoral - Anticuerpos (producidos por los linfocitos B) - Defensa frente a Microorganismos extracelulares Toxinas
Inmunidad celular Linfocitos T Linfocitos y respuestas inmunitarias adaptativas. Otro grupo importante de leucocitos son los linfocitos. La p articipación de estas células es esencial en todas las respuestas inmunitarias adaptativas. Existen diversos tipos de l infocitos, pero todos ellos se pueden encuadrar dentro de dos categorías básicas: los linfocitos (o células T) y los linfocitos B (o células B). Las células B combaten a los patógenos extracelulares y a sus productos mediante la producción de anticuerpos, es decir, moléculas que reconocen y se unen específicamente a una determinada molécula diana, denominada antígeno. El antígeno puede ser una molécula presente en la superficie de un agente patógeno. Los linfocitos T ejercen una serie de acciones más variada. Algunos se encargan de controlar el desarrollo de los linfocitos B y la producción de anticuerpos. Otros establecen interacciones con las células fagocíticas y les ayudan a destruir los agentes patógenos que han ingerido. También existe un tercer grupo de linfocitos que reconocen y destruyen las células infectadas por virus. 2. Características de la respuesta inmune específica: Especificidad Diversidad Memoria
CELULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO Las respuestas inmunitarias están llevadas a cabo por diversos tipos de células y por las moléculas solubles que secretan. Aunque los linfocitos son esenciales en todas las respuestas inmunitarias, también intervienen otros tipos de células, ya sea transmitiendo señales a los linfocitos o respondiendo ante las citocinas secretadas por los linfocitos T o los macrófagos. LOS FAGOCITOS: Los fagocitos son capaces de ingerir y degradar antígenos. Dentro de ellos encontramos los fagocitos mononucleares y los neutrófilos polimorfonucleares Estas células de vida larga proceden de las células madre de la médula ósea, y su misión es capturar, ingerir y destruir partículas, entre las que se encuentran los agentes infecciosos polimorfonucleares. Otro grupo importante de células fagocíticas son los leucocitos más abundantes en la sangre. Al igual que los monocitos, ante ciertos estímulos migran hacia los tejidos, pero a diferencia de estos son células de vida corta, que ingieren las sustancias extrañas, las destruyen y, a continuación mueren. La función de los fagocitos es fagocitar a los patógenos, antígenos y deshechos celulares, gracias a un proceso en el que también participan los anticuerpos y los componentes del sistema complemento e incluyen a: Neutrófilos: son los leucocitos más abundantes (>70%). Se clasifican como granulocitos debido a sus gránulos citoplasmáticos de lisosomas y de lactoferrina. Pasan menos de 48 horas en la circulación antes de migrar a los tejidos, debido a la influencia de los estímulos quimiotácticos. Es en ellos donde ejercen su acción fagocítica y eventualmente mueren. Monocitos: células circulares que se originan en la médula ósea y constituyen cerca del 5% del total de leucocitos de la sangre, donde permanecen sólo unos tres días. Después atraviesan las paredes de las vénulas y capilares donde la circulación es lenta. Macrófagos: se trata de células de gran tamaño con función fagocítica, presente en la mayoría de los tejidos y cavidades. Algunos permanecen en los tejidos durante años y otros circulan por l os tejidos linfoides secundarios. También pueden actuar como células presentadoras de antígenos. EXISTEN DOS TIPOS PRINCIPALES DE LINFOCITOS ENCARGADOS DEL RECONOCIMIENTO ESPECÍFICO DE LOS ANTÍGENOS: LAS CÉLULAS B y las CÉLULAS T. Los linfocitos son las únicas células capaces de reconocer específicamente a los agentes patógenos, y por lo tanto, ellos son los encargados de iniciar las respuestas inmunitarias adaptativa. Todos los linfocitos proceden de las células m adre de la medula ósea, pero los linfocitos T maduran en el TIMO. (Glándula alojada en el cuello). Mientras que los linfocitos B maduran en la propia médula ósea y en el hígado fetal.
CÉLULAS B: representan cerca del 5-15% de todos los linfocitos circulantes. En el feto, se producen en el hígado y después en la médula ósea. Cada célula B está programada genéticamente para codificar un receptor de superficie específico de un antígeno determinado. Una vez que una célula B r econoce a su antígeno específico, se multiplica y se diferencia, dando lugar a células plasmáticas que son capaces de producir grandes cantidades de una forma soluble de la molécula del receptor, que puede ser secretada. Estas moléculas se denominan anticuerpos. Son grandes glucoproteínas que se encuentran en la sangre y en los líquidos tisulares: como son prácticamente idénticas al receptor original, son capaces de unirse al antígeno que activó inicialmente a las células B . CÉLULAS T: Hay varios tipos de células T, cada uno de los cuales cumplen diferentes funciones. Uno de los g rupos interacciona con las células B, Y promueven su multiplicación, diferenciación y la síntesis de anticuerpos. Otro grupo interacciona con los fagocitos mononucleares, ayudándoles a destruir los patógenos intracelulares. Estos dos grupos de células T se denominan células colaboradoras (th del inglés T-helper). Un tercer grupo de células T se encarga de destruir las células del huésped infectadas por virus u otros agentes patógenos intracelulares. Proceso denominado citotoxicidad. En cualquier de los tres casos, para que las células T se activen tienen que reconocer a su antígeno, pero sólo son capaces de hacerlo cuando dicho antígeno se encuentra asociado con unos marcadores conocidos presentes en las células del propio huésped. Para esta utilizan un receptor específico, denominado receptor de antígeno de las células T. Existe una tercera clase de linfocitos que no expresan receptores de Ags y que se denominan células asesinas naturales (NK, natural killer). Los linfocitos producen moléculas de diversa naturaleza que se denominan de un modo general mediadores solubles de la inmunidad. Los principales son los anticuerpos y las citoquinas, pero además producen diferentes substancias séricas, como el complemento, que actúan en procesos inflamatorios. MEDIADORES SOLUBLES DE LA INMUNIDAD En las respuestas inmunitarias intervienen moléculas de naturaleza muy diversa. Entre ellas se encuentran los anticuerpos y las citocinas, que producen los linfocitos, así como muchas otras moléculas que se pueden detectar normalmente en el suero. Las proteínas del complemento son mediadores de la fagocitosis, controlan la inflamación e interaccionan con los anticuerpos en el proceso de defensa inmunitaria. El sistema del complemento está constituido por unas 20 proteínas séricas, cuya función principal es controlar la inflamación. Los distintos componentes interaccionan entre sí y con otros elementos del sistema inmunitario. La activación del complemento: es una reacción en cascada, en la que cada uno de los componentes actúa secuencialmente sobre el siguiente, de una forma parecida a coma actúa el sistema de coagulación de la sangre. Una vez activado el complemento, ya sea por la vía clásica o por la alternativa, se liberan péptidos capaces de ejercer las siguientes acciones: 1- Opsonización de microorganismos, para facilitar su captación y destrucción intracelular por parte de los fagocitos. 2- Atracción de los fagocitos hacia los lugares de infección (quimiotaxis). 3- Aumento del flujo sanguíneo hacia el lugar donde se ha producido la activación, y aumento de la permeabilidad capilar frente a las moléculas plasmáticas. 4- Inducción de desperfectos en las membranas plasmáticas de las células, las bacterias gr am negativas, los virus recubiertos u otros organismos que hayan provocado la activación. A su vez, esto puede conducir a la lisis de la célula o del virus afectado, con reducción de partículas infecciosas. 5- Liberación de más mediadores inflamatorios por parte de los mastocitos. Células complementarias: además de los linfocitos y los fagocitos, en el sistema inmunitario intervienen también una serie de células complementarias: Células presentadoras de antígenos (CPA) que presentan los antígenos a las células T. Plaquetas que intervienen en la coagulación y en los procesos inflamatorios. Mastocitos que tienen similitudes estructurales y funcionales con los polimorfonucleares basófilos. Células endoteliales, que expresan moléculas capaces de reconocer a determinados linfocitos, pero no a otros, con los que controlan la circulación y la distribución de los mismos. INFLAMACIÓN
Las células del sistema inmunitario se encuentran distribuidas en todo el organismo. P ero cuando se produce una infección es preciso concentrar dichas células y sus productos en el lugar de infección. Este proceso se manifiesta en forma de inflamación. La inflamación es una respuesta de defensa del cuerpo ante la agresión debida al daño de los tejidos que por lo general se caracteriza por cuatro síntomas fundamentales: 1. Enrojecimiento 2. Dolor 3. Calor 4. Aumento del volumen. El calor y rubor se deben a las alteraciones vasculares que determinan una acumulación sanguínea en el foco. El tumor se produce por el edema y acúmulo de células inmunes, mientras que el dolor es producido por la actuación de determinados mediadores sobre las terminaciones nerviosas del dolor. Un quinto síntoma puede ser la pérdida de la función en el área lesionada. Las tres características fundamentales de la inflamación son: Aumento del flujo sanguíneo hacia la zona infectada. Aumento de la permeabilidad capilar debido a la retracción de las células endoteliales. De esta forma, pueden escapar de las capilares moléculas más grandes de lo habitual, lo que facilita el transporte de mediadores solubles de la inmunidad hasta el foco de infección. Migración de los leucocitos desde las vénulas hasta los tejidos adyacentes al foco. En las fases más tempranas de la inflamación son muy abundantes los neutrófilos, pero más adelante migran hacia l a zona infectada monocitos y linfocitos. Formación de pus - En todas las inflamaciones, incluso en las leves, se presenta la piogénesis (pio = pus; génesis = producir). El pus es un líquido grueso que contiene leucocitos vivos así como muertos y detritus de otros tejidos muertos. La formación de pus prosigue hasta que se controla la infección. Fiebre: La causa más frecuente de la fiebre, una temperatura corporal anormalmente alta, es la infección debida a las bacterias (y sus toxinas) así como a los virus. La temperatura alta inhibe el crecimiento de ciertos microbios y acelera las reacciones del cuerpo para la solución del problema. SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS IMPORTANTES: EL INTERFERON. Las células infectadas con virus producen una proteína que recibe el nombre de INTERFERÓN o IFN. Una vez producido y liberado por las células infectadas por virus, el IFN se distiende hacia las células vecinas no infectadas y se une a los receptores de superficie. Esto, de alguna manera induce a las células no infectadas para sintetizar proteínas antivirales que inhiben la replicación viral en las células del cuerpo. El IFN es la primera línea de defensa del cuerpo en contra de la infección de muchos virus diferentes. Es de suma importancia ya que combate a los virus, así también tiene potencial como agente anticancerígeno, ha hecho de su producción en grandes cantidades una prioridad de salud pública relevante. VACUNACION Uno de los campos en que los estudios inmunológicos han tenido una repercusión más inmediata y satisfactoria ha sido el relacionado con la vacunación. El principio de la vacunación se basa en dos de los elementos claves de la inmunidad adaptativa, concretamente en le especificidad y en la memoria del sistema inmunitario. Las células de memoria permiten a dicho sistema desencadenar una respuesta inmunitaria mucho más enérgica cuando se produce a una exposición a un antígeno previamente conocido. Esta respuesta secundaria se produce más rápidamente y es más intensa que la respuesta primaria. El objetivo que se percibe en el diseño de vacunas es la modificación de un patógeno o de sus toxinas, de tal forma que resulten inocuos, pero sin perder sus propiedades antigénicas. Esto es posible porque los anticuerpos y las células T reconocen determinadas partes de los antígenos, los epitopos, y no al organismo ni a la toxina completa.
