2. Introducción II (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Inmunologia
Año del apunte 2017
Páginas 13
Fecha de subida 03/09/2017
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Introducción II.
Como dijimos hay dos tipos de respuesta: la innata y la específica, con sus respectivos componentes humorales y celulares. Encontramos diferencias entre el suero, el plasma y sangre.
El plasma es la fracción líquida y acelular de la sangre. El suero es el componente de la sangre resultante tras permitir que coagule y eliminar el coágulo resultante.
Respuesta específica.
La respuesta específica solo tiene: ❖ Componente humoral que solo está formado por los ANTICUERPOS (=inmunoglobinas).
❖ Componente celular que los linfocitos T y B. Los linfocitos T pueden ser: o Linfocitos T helper (cooperadores) que van a ayudar a las otras células por ejemplo a los linfocitos T citolíticos.
o Linfocitos T citolíticos, matan a las células.
Los linfocitos B en el último paso se van a diferenciar en células plasmáticas que producen anticuerpos.
Respuesta innata.
La respuesta innata tiene: ❖ Componente humoral dentro del componente humoral encontramos: o Complemento o PRR (Receptor de reconocimiento de patrones).
o Proteínas de la fase aguda.
❖ Componente celular, el componente celular tiene mucha más diversidad. Encontramos: o Granulocitos (polimorfonucleares, PMN). Dentro de este grupo pertenecen los eosinófilos, basófilos, neutrófilos y mastocitos.
o Monocitos y los macrófagos. Los macrófagos derivan de los monocitos. Los macrófagos se encargan de comerse a células infectadas, restos celulares y microorganismos.
o Células dendríticas (DC) que son células presentadoras de antígeno (APC). Las células presentadoras de antígeno son las más relevantes.
o Células linfoides innatas, se han añadido hace pocos años, las clásicas son las células NK (Natural Killer). Estas células matan a lo que tienen por delante a no ser que tengan algún impedimento.
Dentro de los fagocitos encontramos a los macrófagos y a los granulocitos (=PMN) que engloba a basófilos, neutrófilos, eosinófilos y mastocitos.
Células del sistema inmune: origen hematopoyético.
Las células del sistema inmune se van a formar en la médula ósea, las células hematopoyéticas vienen de la médula ósea. A partir de las células madres (células madre hematopoyéticas, HSC) que se encuentran en la médula ósea se distinguen dos ramas: ❖ Progenitor linfoide ❖ Progenitor mieloide Progenitor linfoide.
A partir del progenitor linfoide van a dar todos los linfocitos, los linfocitos B (se va a diferenciar en células plasmáticas) y los linfocitos T (helper y citolíticos) y a las células linfoides innatas (ILC, células NK).
Los linfocitos en la parte final de su diferenciación van a obtener las capacidades efectoras.
Los linfocitos B se van a convertir en células plasmáticas. Los linfocitos T se van a convertir en helper o en citotóxicos.
Progenitor mieloide.
A partir del progenitor mieloide vamos a tener dos progenitores: ❖ PROGENITOR MEGACARIOCITOS ERITROCITOS. Este progenitor va a dar a células sanguíneas que no son propias del sistema inmune, como es el megacariocito y el eritroblasto que se van a diferenciar en plaquetas y eritrocitos respectivamente.
❖ PROGENITOR GRANULOCITOS MACRÓFAGOS. Estos darán a: o MONOCITOS que al salir al tejido se van a diferenciar en macrófagos.
o GRANULOCITOS (PMN). Todos se encontrarán en sangre.
▪ Neutrófilos (PMN).
▪ Basófilos.
▪ Eosinófilos. Además, se va a encontrar en tejidos.
Los MASTOCITOS están en los tejidos, se ha visto que vienen directamente de la diferenciación de las células madre hematopoyéticas (HSC) o del progenitor mieloide. Pero no viene de la ruta del progenitor granulocitos macrófagos ni de los basófilos como se pensaba anteriormente.
Las CÉLULAS DENDRÍTICAS pueden venir directamente del progenitor mieloide y también de la diferenciación de los monocitos. Los monocitos pueden dar lugar a macrófagos y a células dendríticas, pero mayoritariamente se diferencia en macrófagos.
Todas aquellas células que vienen del progenitor granulocitos monocitos y las células Natural Killer forman parte de la respuesta innata.
Células del Sistema Inmune.
❖ Los LINFOCITOS son células redondas que no tienen mayores atributos. Serán diferentes según la etapa de diferenciación.
❖ Las CÉLULAS DENDRÍTICAS presentan prolongaciones (dendron extensiones) que es el hecho más característico.
❖ Los MONOCITOS son antecesores de los macrófagos. Los monocitos son redondos con gránulos y los macrófagos son más grandes y con una morfología diversa según su localización.
❖ Los NEUTRÓFILOS (PMN) tiene 3 lóbulos.
❖ Los EOSINÓFILOS tienen lóbulos y se marcan con eosina (colorante ácido).
❖ Los BASÓFILOS son esféricos y se marcan con colorantes básicos, están llenos de gránulos.
❖ Los MASTOCITOS serán semejantes a los basófilos, llenos de gránulos que se liberarán cuando tengan que hacer su función.
Células innatas / adaptativas.
Entonces las células de la respuesta específica son: ❖ Componente celular.
o Linfocitos T (helper y citotóxicos).
o Linfocitos B ❖ Componente humoral, que son los anticuerpos.
Entonces las células de la respuesta innata son: ❖ Componente celular.
o Células mieloides.
o Célula linfoide. Células NK.
Aun así, algunos están a caballo de los dos mundos, es decir, tienen características de ambos.
Estas células serán: ❖ Células T γδ.
❖ Células T killer.
Moléculas del sistema inmune.
Solubles Habrá moléculas que se dedican a la DETECCIÓN DE LOS PATÓGENOS: ❖ Moléculas variables. Son representantes de la RESPUESTA ESPECIFICA como las inmunoglobulinas o anticuerpos.
❖ Moléculas constantes. Son representantes de la RESPUESTA INNATA que van a interaccionar con estructuras conservadas comunes a muchos a patógenos.
Luego encontraremos moléculas EFECTORAS, MEDIADORAS Y MODULADORAS: ❖ COMPLEMENTO ❖ CITOQUINAS que son péptidos de comunicación, van a interaccionar con los linfocitos y las células mieloides.
o Quimioquinas que van a marcar los movimientos celulares, van a marcar hacia donde van a ir las células.
❖ PROTEÍNAS DE FASE AGUDA se van a producir en un momento de forma casual.
o Anafilotoxinas participarán en la inflamación sistemática.
De membrana Tenemos RECEPTORES: ❖ Receptores variables. Son aquellos constitutivos de la respuesta específica. Serán los RECEPTORES DE LAS CÉLULAS B (BCR, no son más que inmunoglobulinas ancladas a la superficie) y los RECEPTORES DE LAS CÉLULAS T (TCR).
❖ Receptores constantes. Son aquellos constitutivos de la respuesta innata. Son: o Receptores de patrones.
o Receptores Fc (receptores inmunoglobulinas).
o Receptores de las células NK.
o Etc.
También hay MOLÉCULAS PRESENTADORAS. Estas moléculas son variables en la población, pero constantes en el individuo. Van a variar mucho entre los individuos, son polimórficas como el MHC.
También hay MOLÉCULAS DE ADHESIÓN en la membrana.
También hay MOLÉCULAS ACCESORIAS Y COESTIMULADORAS.
Moléculas de membrana del Sistema Inmune.
Receptores de la respuesta específica.
Son RECEPTORES ESPECÍFICOS DE ANTÍGENO. Hay solo un tipo de receptor en la célula que los lleva, a esto se le llama clonalidad. Entonces tendremos: ❖ BCR. Tendremos el receptor de los linfocitos B que se van a ligar a las inmunoglobulinas o anticuerpo. Hay 5 de inmunoglobulinas estas son: IgM, IgG, IgE, IgA y IgD. Las inmunoglobulinas son producidas por las CÉLULAS PLASMÁTICAS que anteriormente eran los linfocitos B. Estos anticuerpos van a interaccionar con ANTÍGENOS NATIVOS presentes en los antígenos (conformación nativa, tal y como están, tanto solubles como en la superficie).
❖ TCR. Solo hay dos tipos: o αβ (común).
o γδ Los αβ pueden expresar un correceptor en la membrana que es CD8 o CD4.
Normalmente, los citotóxicos expresan el correceptor CD8 mientras que los helpers expresan el correceptor CD4. Los linfocitos T citotóxicos (CD8) matan a otras células. Hay diferentes tipos de linfocitos T helper: o o o o Linfocitos Th1 Linfocitos Th2 Linfocitos Th17 Linfocitos T reguladores Los linfocitos T (citotóxicos o helpers) van a reconocer a los ANTÍGENOS PROCESADOS por las células del sistema inmune. No van a reconocer un virus tal cual, van a reconocer un antígeno que deriva de ese virus.
Moléculas presentadoras.
Las moléculas presentadoras son aquellas que presentarán los ANTÍGENOS PROCESADOS a los LINFOCITOS T. Tenemos: ❖ Moléculas de MHC (Major Histocompatibility Complex) y hay de dos clases: o MHC – I o MHC – II Las moléculas de MHC – I presentan antígenos que provienen de dentro de la célula. Estos antígenos son procesados, pero están dentro de la célula.
Serán péptidos que derivan de proteínas de los patógenos que han ingresado dentro de la célula. Serán reconocidos por los linfocitos T (CD8) que pasarán a citolíticos. Las moléculas de MHC-1 se expresan en todas las células nucleadas, se expresan poco en neuronas y no se expresan en eritrocitos (anucleados).
Antígeno intracelular T-CD8 Células nucleadas (↓neuronas) No eritrocitos Las moléculas de MHC – II van a presentar péptidos provenientes de antígenos procesados, pero en este caso serán extracelulares, no han infectado a la célula. Estas moléculas de MHC – II van a presentar los antígenos a los linfocitos T helper (CD4) y solo se expresarán en aquellas células que tienen la capacidad de procesar antígenos externos de forma relevante, como son las APC. Las APC más relevantes son las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.
Antígeno extracelular T-CD4 APC: DC, MO y linfos B Luego hay dos nuevas moléculas presentadoras que se han ido caracterizando en los últimos años: ❖ CD1 que en lugar de presentar péptidos lo que van a presentar singularmente o principalmente son los GLUCOLÍPIDOS. Este tipo de moléculas las van a expresar las células presentadoras y otras variables. Estas moléculas de CD1 van a presentar los glucolípidos a los linfocitos especiales que son las células NKT (linfocitos T con características receptores de las células NK).
❖ MR1 se ha visto que presentan metabolitos bacterianos relacionados con la vitamina B, con otro tipo de linfocitos T con características innatas que se llaman MAIT (presentes en la mucosa) y se van a expresar de forma muy parecida a CD1.
Glucolípidos NKT APC y otras variables Metabolitos bacterianos MAIT Receptores de la respuesta innata Los receptores no específicos, es decir, los de la respuesta innata. Al contrario de los específicos cada célula expresará distintos tipos de receptores. Van a ser constantes. Habrá varios tipos de receptores, los más relevantes son: ❖ RECEPTORES DE RECONOCIMIENTO DE PATRONES (PRR). Reconocerán: o Patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP).
o Patrones moleculares asociados al daño (DAMP). Hay moléculas propias que se expresan cuando hay un daño tisular, delante de una situación de peligro. Van a reconocer un peligro ya sea por un patógeno o por daño propio.
Habrá varios tipos de PRR que son relevantes.
o o o o Toll-like receptors TLRs. Se descubrieron en Drosophila que señalizan a las células innatas que han detectado algo raro.
Scavenger receptors o carroñeros. Van a participar en la fagocitosis provocada por patrones moleculares y sus patrones asociados.
Receptores tipo lectina CLRs que interaccionan con carbohidratos que forman partes de moléculas.
Receptores intracelulares: NLRs, RLRs, TLRs. Pueden detectar por ejemplo material genético viral.
❖ RECEPTORES Fc. Van a interaccionar con inmunoglobulinas y van a promover la fagocitosis. Interaccionaran con el ANTÍGENOS OPSONIZADOS. Se van a expresar en: células presentadoras de antígeno (células dendríticas y fagocitos), en granulocitos y en células NK.
Estos receptores van a mediar la fagocitosis del antígeno y la activación de células, interaccionando con patógenos o células opsonizadas (recubiertas de anticuerpo). Van a detectarlo a través de estos receptores que entrarán en contacto con las inmunoglobulinas que recubren la bacteria y la van a fagocitar.
❖ RECEPTORES NK. Están en células NK pero también pueden estar en células NKT y pueden ser tanto activadores como inhibidores. La lisis se va a marcar con un equilibrio entre activadores e inhibidores.
❖ RECEPTORES DE COMPLEMENTO. Que van opsonizar con bacterias.
❖ RECEPTORES DE CITOQUINAS.
❖ RECEPTORES DE QUIMIOQUINAS.
Moléculas solubles del Sistema inmune.
Moléculas mediadoras.
Dentro de las moléculas mediadoras tenemos a las CITOQUINAS y a las QUIMIOQUINAS (subtipo de citoquinas).
Las citoquinas son péptidos que median la comunicación entre células del Sistema Inmune.
Podemos encontrar tres tipos de citoquinas: ❖ INNATAS. Son expresadas y fundamentales en la respuesta innata, reciben el nombre de interleuquinas, van a ser producidas por células de la respuesta inmune.
o Interleuquinas, IFN-1, CSF, TNF y TFG ❖ ESPECÍFICA. Van a estar producidas por linfocitos o células que van a mediar la respuesta específica. Dependiendo de las citoquinas, van a ser producidas por distintos tipos de linfocitos Th1, Th2 o Th17.
o IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12, IL-17, IFNγ ❖ HEMATOPOYESIS. Son las que participan en la hematopoyesis, formación de las células del sistema inmune.
o IL-3, CSF, IL-7, IL-15 No es una clasificación exacta, las de la específica pueden clasificarla en la innata o viceversa.
Las quimioquinas son péptidos que median la direccionalidad de las células, hacia donde van a ir (quimiotaxis). Las quimioquinas van a regular la atracción de las células hacia el sitio donde se ha producido la infección.
Moléculas efectoras.
Dentro de las moléculas efectoras encontramos a: ❖ COMPLEMENTO. Es un sistema de amplificación en cascada presente en el suero. Son proteínas del suero. Se van a activar de dos formas: o Forma clásica. Mediante la respuesta específica cuando el anticuerpo interacciona con el antígeno se activa el complemento. Algunos anticuerpos activan de mejor forma que otros.
o Respuesta innata: ▪ Vía alternativa. Es una vía espontánea.
▪ Vía de las lectinas. Va a ser activado por las lectinas que reconocen carbohidratos.
El complemento va a hacer tres cosas fundamentales: o o o Lisar los patógenos (destrucción).
Opsonización (recubrir patógenos, por células que presentan receptores del complemento).
Inflamación (producir sustancias, anafilotoxinas que van a producir inflamación).
❖ PROTEÍNAS DE FASE AGUDA. Va a haber una amplificación, opsonización y activación.
Van a hacer funciones varias.
Moléculas de interacción celular.
De moléculas de interacción celular vamos a encontrar: ❖ CÉLULAS DE ADHESIÓN. Va a haber interacción celular basada en reconocimiento y migración leucocitaria.
❖ COESTIMULADORAS. Participan en la iniciación de la respuesta inmune específica. Se encargan de su desarrollo, regulación y modulación.
❖ ACCESORIAS. Se van a encargar de la regulación.
Moléculas CD (Cluster Diferentiation) Es un grupo completamente heterogéneo. No comparten ninguna característica estructural o funcional. Son moléculas que sirven para identificar leucocitos y los estadios funcionales. Se expresan en la membrana de las células del sistema inmune. Su nombre es CD + “algo”.
Moléculas de señalización.
Son aquellas que se encargan de la transducción de una señal tras la unión de ligandos a sus receptores: programa de activación nuclear.
Paradigma de la respuesta inmune.
Existe una cooperación funcional entre la inmunidad innata y la inmunidad específica. Habrá una respuesta inmediata y si no se soluciona la infección se dará la respuesta específica al cabo de 5 días.
En la respuesta específica habrá: 1.
2.
3.
4.
5.
Reconocimiento específico de cada patógeno.
Selección de los linfocitos para ese patógeno.
Activación específica.
Proliferación – expansión.
Acción efectora.
a. Linfocitos B se van a encargar de la producción de anticuerpos.
b. Linfocitos T citotóxicos se van a encargar de lisar las células.
Integración innata – adaptativa.
Cuando llegue un patógeno va a haber señales ya sean patrones moleculares del propio patógeno (PAMP) o patrones del daño de los tejidos (DAMP). Estos patrones van a ser reconocidos por las células innatas (fagocitos) lo que va a permitir la fagocitosis de los patógenos. Dentro de fagocitos incluimos entre otras células a las células dendríticas y a los macrófagos. Las células presentadoras de antígeno (APC), células dendríticas, van a producir citoquinas inflamatorias que van a mediar la inflamación que forma parte de la respuesta innata, también van a secretar interferiones que van a permitir la resistencia antimicrobiana.
Luego va a haber una conexión con la respuesta específica procesando proteínas procesadas mediante células presentadoras de antígenos. Las APC van a presentar péptidos provenientes del procesamiento a los linfocitos T helper.
Los linfocitos T helper se van a diferenciar en Th1, Th2 y Th17.
❖ Th1. Van a ayudar a la diferenciación de los linfocitos T citotóxicos que van a matar a las células infectadas. Dando una respuesta celular.
❖ Th2. Van a ayudar a la activación de los linfocitos B que van a producir inmunoglobulinas contra el patógeno. Dando una respuesta humoral.
❖ Th17. Van a producir citoquinas que van a atraer neutrófilos que van a producir una respuesta inflamatoria.
Estos tres tipos de linfocitos T helper desarrollan tres tipos de respuesta: celular, humoral e inflamatoria.
La respuesta inmune protege, pero también causa enfermedad.
La respuesta inmune nos protege, pero también puede ser prejudicial porque puede ser una respuesta muy potente.
Estímulo Agentes infecciosos Antígenos ambientales inocuos Respuesta Protección Exceso de respuesta Hipersensibilidad No respuesta Infección letal Alergia Alergia grave Salud Antígenos propios Autoinmunidad leve Antígenos tumorales Salud Trasplante Rechazo leve Enfermedad autoinmune Autoinmunidad paraneoplásica Rechazo Salud Tumor Salud Entonces en el cuadro representa diferentes posibilidades.
❖ AGENTES INFECCIOSOS. Si tenemos una respuesta tendremos una protección. Si no tenemos repuesta habrá una infección letal. Si tenemos un exceso de respuesta vamos a tener hipersensibilidad (daño al propio cuerpo).
❖ ANTÍGENOS AMBIENTALES INOCUOS. Si no tenemos respuesta es signo de salud. Si tenemos respuesta, tendremos alergia. Si la respuesta es muy exagerada tendremos una alergia o hipersensibilidad grave.
❖ ANTÍGENOS PROPIOS. No deberíamos tener una respuesta lo que indicaría salud. Si se activa la respuesta inmune tendremos una autoinmunidad leve. En caso de exceso de respuesta estaremos delante de una enfermedad autoinmune.
❖ ANTÍGENOS TUMORALES. Lo normal es que haya una respuesta para controlar el tumor.
Si no hay respuesta habrá un tumor. Un exceso de respuesta va a darnos una autoinmunidad paraneoplásica que puede dañar a los tejidos de la periferia.
❖ TRASPLANTE. Lo ideal es que no haya respuesta, pero siempre hay una respuesta, un rechazo leve. Si tenemos demasiada respuesta habrá un rechazo absoluto.
Hipersensibilidad y alergia.
Como efectos indeseables de la respuesta inmune tenemos la hipersensibilidad y la alergia. Que es una respuesta inmune frente antígenos inocuos que provocan reacciones sintomáticas exageradas tras la reexposición al mismo.
Estará mediada por anticuerpos.
Inmunodeficiencia.
Son enfermedades hereditarias o adquiridas en las que algún elemento o mecanismo del sistema inmune no está o funciona defectuosamente.
Autoinmunidad.
Es una respuesta frente a nosotros mismos. Por lo tanto, una respuesta inmune contra elementos del propio organismo. Se está viendo que está mediada por la respuesta inflamatoria, regulada por las células Th17.
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