Tema 10 - Inmuno (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Veterinaria + Ciencia y Producción Animal - 2º curso
Asignatura Microbiologia e Immunologia
Año del apunte 2016
Páginas 8
Fecha de subida 23/08/2017
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Microbiología e inmunología

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10.
Inflamación Implica vasodilatación e incremento de la permeabilidad capilar: Migración de fagocitos al tejido dañado.
Entrada al tejido dañado de las enzimas del sistema de coagulación sanguínea. Formación del coágulo.
Reparación del tejido dañado y regeneración con tejido nuevo.
Los factores humorales se encuentran en el suero (Preformados) o se forman en el sitio de infección (Inducidos).
La eliminación del organismo de agentes extraños y los tejidos dañados está mediado por la respuesta denominada inflamación. La inflamación es una respuesta protectora cuya intención es eliminar la causa inicial de la lesión celular, así como las células y los tejidos necróticos resultantes de la lesión inicial. La inflamación cumple su misión protectora: Diluyendo, destruyendo o neutralizando a los agentes nocivos.
Pone en marcha los acontecimientos que curan y/o reparan los sitios de lesión.
Aunque la inflamación ayuda a eliminar las infecciones y otros estímulos nocivos y da comienzo a la reparación, la reacción inflamatoria y el posterior proceso reparador pueden causar un daño considerable. Tengamos en cuenta que los componentes de la reacción inflamatoria que destruyen y eliminan los microbios y los tejidos muertos son capaces de lesionar también los tejidos normales. Por lo tanto, una lesión puede tener una respuesta inflamatoria beneficiosa y, en otros casos, puede convertirse en patológica: Cuando la reacción es muy intensa y es la característica dominante (Ej. Cuando la infección es grave).
Cuando la reacción es muy prolongada (Ej. El agente causal resiste a la inflamación) Cuando la inflamación es inapropiada (Ej. Se dirige a autoantígenos en enfermedades autoinmunitarias, o a antígenos inocuos en trastornos alérgicos).
Los componentes de la respuesta inflamatoria son los propios de los vasos sanguíneos y del tejido conjuntivo: Vasos sanguíneos: Plasma (Proteínas y anticuerpos), células (PMNs, linfocitos, monocitos y plaquetas) y pared del vaso sanguíneo (Células endoteliales y membrana basal).
Tejido conjuntivo: Células (Fibroblastos, mastocitos, macrófagos y linfocitos residentes) y matriz extracelular (Colágeno, elastina y proteoglucanos).
82 Existen dos tipos básicos de inflamación o fases (aunque muchas veces se superponen y cambian su curso): Inflamación aguda: Tiene un comienzo rápido y corta duración (De minutos a días), y se caracteriza por la exudación de líquidos y proteínas plasmáticas, y acumulación predominantemente de PMN (Neutrófilos principalmente).
Inflamación crónica: Es más insidiosa, tiene una mayor duración (De días a años) y queda tipificada por el aflujo de linfocitos y macrófagos con proliferación vascular y fibrosis (Cicatrización).
En realidad, una inflamación aguda si no se resuelve adecuadamente puede cronificarse (Patológico). Las manifestaciones externas o signos cardinales de la inflamación, son consecuencia de: Cambios vasculares y de reclutamiento celular: calor, rubor y tumor.
Consecuencia de mediadores del plasma, de leucocitos y de otras células: dolor e impotencia funcional.
Los signos cardinales podremos entenderlos en parte si hacemos una primera aproximación a lo que acontece en la inflamación aguda: Vasodilatación: aumenta el flujo a los capilares sanguíneos.
Cambia la estructura de la microcirculación y favorece el paso de PMN al espacio extravascular.
Emigración de leucocitos al foco de la lesión 10.1.
Inflamación aguda La inflamación aguda es una respuesta rápida a un agente lesivo, microbios y otras sustancias extrañas, que está diseñada para liberar leucocitos y proteínas plasmáticas en los sitios de la lesión. En el foco lesivo los leucocitos eliminan a los invasores y comienzan el proceso de digerir y deshacerse de los tejidos necróticos.
La inflamación aguda tiene dos componentes fundamentales: Cambios vasculares: Alteraciones en el calibre vascular que dan lugar a un aumento del flujo sanguíneo (Vasodilatación) y a cambios estructurales que permiten a las proteínas plasmáticas abandonar la circulación (Aumento de la permeabilidad vascular) Acontecimientos celulares: Migración de los leucocitos de la microcirculación y acumulación en los focos de lesión (Reclutamiento y activación celulares). Los leucocitos principales en este tipo de inflamación son los PMN neutrófilos.
A cuenta del aumento de la permeabilidad vascular, es adecuado conocer los siguientes términos y su significado: Exudación: Salida de líquidos, células y proteínas de la sangre desde los vasos sanguíneos al líquido intersticial o a cavidades del organismo.
Exudado: Líquido extravascular de carácter inflamatorio con alta concentración de proteínas y muchos restos celulares debido a una alteración en la permeabilidad de los capilares sanguíneos de pequeño calibre.
Trasudado: Líquido extravascular con bajo contenido en proteínas. Aquí no hay alteración de la permeabilidad capilar sino que se produce por cambios en la presión hidrostática y osmótica a ambos lados del endotelio vascular. Es un líquido NO inflamatorio que se encuentra más frecuentemente en cavidades serosas.
Edema: Acumulación excesiva de líquido intersticial o en cavidades serosas. Puede ser exudado o trasudado. Las causas son: o Disminución de la presión osmótica del plasma por reducción de las proteínas.
o Aumento de la presión hidrostática de los capilares por insuficiencia cardiaca.
o Obstrucción de la vía linfática.
o Aumento de la permeabilidad capilar (inflamación).
Pus: Exudado de origen inflamatorio muy rico en leucocitos y en restos celulares.
83 10.1.1. Estímulos para la inflamación aguda Las reacciones inflamatorias agudas pueden ser desencadenadas por varios estímulos: Las infecciones (Bacterianas, víricas, fúngicas, parasitarias).
Los traumatismos (Contusos y penetrantes) y los agentes físicos y químicos (Quemaduras, congelación, radiación, sustancias químicas ambientales) lesionan las células del huésped y desencadenan reacciones inflamatorias.
La necrosis tisular.
Cuerpos extraños (Astillas, suciedad, suturas).
Reacciones inmunitarias frente a sustancias ambientales o frente a los propios tejidos. Dado que estos estímulos no pueden eliminarse, tienden a ser persistentes, tienen con frecuencia características de inflamación crónica y son causas importantes de morbilidad y mortalidad.
Cada uno de estos estímulos puede inducir reacciones con algunas características distintivas, pero todas las reacciones inflamatorias tienen las mismas características básicas.
10.1.2. Cambios vasculares 1) Cambios en el calibre y en el flujo vascular: Los cambios en los vasos sanguíneos comienzan rápidamente después de la infección o lesión.
Después de una vasoconstricción transitoria, se produce una vasodilatación arteriolar, lo que da lugar a un aumento localizado del flujo sanguíneo y a una congestión de los lechos capilares distales. Esta expansión vascular es la causa del enrojecimiento (Eritema) y del aumento de calor que se observa en la inflamación aguda.
A medida que la microvascularización de la zona se vuelve más permeable, el líquido rico en proteínas pasa a los tejidos extravasculares. Se origina así una mayor concentración de hematíes, aumentando por consiguiente la viscosidad de la sangre y produciendo un enlentecimiento de la circulación, estas características provocan lo que se conoce como estasis.
A medida que se desarrolla la estasis, los leucocitos (Principalmente PMN neutrófilos) comienzan a acumularse en la superficie del endotelio vascular, proceso denominado marginación.
2) Aumento de la permeabilidad vascular. En la fase inicial de la inflamación, la vasodilatación arteriolar y el aumento del flujo sanguíneo llevan a un aumento de la presión hidrostática intravascular, lo que da lugar al paso de líquido de los capilares a los tejidos. Este líquido, denomina trasudado, es esencialmente un ultrafiltrado del plasma sanguíneo y contiene pocas proteínas. Sin embargo, la trasudación se ve eclipsada por un aumento de la permeabilidad vascular que permite el paso de líquido rico en proteínas e incluso de células (Exudado) al intersticio.
La pérdida de líquido rico en proteínas al espacio perivascular reduce la presión osmótica intravascular y aumenta la presión osmótica del líquido intersticial. El resultado es una salida de agua e iones a los tejidos extravasculares. La acumulación de líquido en los espacios extravasculares recibe el nombre de edema.
3) Respuesta de los vasos linfáticos. La cantidad de líquido intersticial que en condiciones normales se forma, es eliminado o recogido por la circulación linfática. En la inflamación el flujo linfático aumenta y ayuda a evacuar el líquido del edema del espacio extravascular. Dado que las uniones de las paredes de los vasos linfáticos son laxas, el líquido se equilibra al final con el líquido extravascular. Además del líquido, los leucocitos y los restos celulares pueden encontrar su camino por la linfa.
10.1.3. Acontecimientos celulares: reclutamiento y activación de leucocitos Una función importante de la respuesta inflamatoria es liberar leucocitos en el sitio de la lesión y activarlos provocando que estos: Ingieran los agentes causales.
84 Destruyan las bacterias y otros microorganismos.
Eliminen el tejido necrótico y las sustancias extrañas.
Una vez activados, pueden inducir daño tisular y prolongar la inflamación, ya que los productos de los leucocitos que destruyen los microorganismos pueden también lesionar los tejidos normales. La clave para la función normal de los leucocitos en la defensa del huésped es asegurarse de que sean reclutados y activados sólo cuando es necesario, es decir, en respuesta a invasores extraños y a tejidos muertos.
1) Reclutamiento de leucocitos: Es hacer llegar al leucocito a la zona de un tejido en el que interesa que actúe. Tiene varias fases: Marginación y rodamiento: Al fluir la sangre de los capilares a las vénulas, las células circulantes son lanzadas por el flujo laminar contra la pared vascular. Además, los hematíes tienden a moverse más rápidamente que los leucocitos de mayor tamaño. Como consecuencia, los leucocitos son empujados fuera de la columna axial central y tienen así una mejor oportunidad para interactuar con las células endoteliales de revestimiento. Este proceso de acumulación leucocitaria en la periferia de los vasos se denomina marginación. Posteriormente los leucocitos ruedan sobre la superficie endotelial, adhiriéndose, proceso que recibe el nombre de rodamiento.
Las débiles y transitorias adhesiones están mediadas por la familia de moléculas de adhesión selectinas. Las selectinas del endotelio se unen a glucoproteínas de los leucocitos. En condiciones normales las células endoteliales no muestran ni expresan selectinas en su superficie y sólo se expresan y surgen por la acción de mediadores químicos en la zona de la agresión.
Adhesión y transmigración: Lo siguiente es una firme adhesión de los leucocitos al endotelio. Dicho fenómeno está mediado por integrinas que se expresan con alta afinidad. El cambio de afinidad también es debido a mediadores químicos producidos en el propio tejido extravascular, las quimiocinas.
Después de ser detenidos en la superficie endotelial, los leucocitos migran a través de la pared vascular principalmente al escurrirse entre las células en las uniones intercelulares (Aunque también se ha descrito un movimiento intracelular a través del citoplasma celular). Este movimiento de los leucocitos se denomina diapédesis.
Quimiotaxis: Por quimiotaxis se entiende la tendencia de las células a moverse en una dirección determinada por la influencia de estímulos químicos. Todos estos mediadores quimiotácticos al unirse a la membrana del leucocito producen un aumento del calcio del citosol, lo que desencadena que se ensamblen los elementos contráctiles del citoesqueleto. Los leucocitos se mueven extendiendo pseudópodos que se van anclando en la matriz extracelular y al anclarse, tiran de la célula en dirección al pseudópodo.
El tipo de leucocito que migra varía con el tiempo que lleve la respuesta inflamatoria y con el tipo de estímulo. En la mayoría de las formas de inflamación aguda predominan los neutrófilos en el infiltrado inflamatorio durante las 85 primeras horas y son sustituidos por monocitos. Esto se debe a que los neutrófilos son más numerosos en la sangre, responden más rápidamente a todos los factores y se unen más firmemente a las moléculas de adhesión, además, después de pasar a los tejidos tienen una vida media corta, mientras que los monocitos sobreviven más tiempo. Sin embargo, hay excepciones a este patrón: En ciertas infecciones (Pseudomonas) el infiltrado celular está dominado por PMN neutrófilos reclutados continuamente a lo largo de días.
En las infecciones víricas los linfocitos pueden ser las primeras células en llegar.
En algunas reacciones de hipersensibilidad los eosinófilos pueden ser la población leucocitaria predominante.
2) Activación de leucocitos: Una vez que los leucocitos han sido reclutados en el sitio de infección o de necrosis tisular, deben activarse para llevar a cabo sus funciones. Los estímulos son variados y cualquiera de ellos activa unos receptores en los leucocitos que inducen numerosas respuestas que se denomina activación leucocitaria y que da lugar al aumento de muchas funciones: Fagocitosis: Consta de tres etapas distintas pero interrelacionadas: reconocimiento y unión de la partícula al leucocito; interiorización con la formación de una vacuola fagocítica; y destrucción del material ingerido.
Los leucocitos expresan receptores para opsoninas y la unión de las partículas opsonizadas a los receptores del leucocito desencadena la interiorización.
Destrucción y degradación: La culminación de la fagocitosis es la destrucción y degradación de las partículas ingeridas. Las etapas clave en esta reacción son la producción de sustancias microbicidas dentro de los lisosomas y la fusión de los lisosomas con los fagosomas, exponiendo así de modo selectivo las partículas ingeridas a la acción destructora de los enzimas. Se degrada el producto fagocitado por medio de dos mecanismos: o Comienza un estallido oxidativo por un aumento de la producción de ROS (especies reactivas de oxígeno) y NO (especies reactivas de nitrógeno). Todos ellos actúan como radicales libres que destruyen lo fagocitado pero en muchas ocasiones no es suficiente como para destruir lo fagocitado.
o Continúa el estallido oxidativo porque los lisosomas de los neutrófilos, sus gránulos, contienen mieloperoxidasas que son capaces de crear un oxidante y antimicrobiano: el NaOCl.
10.1.4. Mediadores derivados de células Los macrófagos tisulares, células cebadas y células endoteliales en el sitio de la inflamación, son células capaces de producir diferentes mediadores de la inflamación.
86 10.1.4.1. Aminas vasoactivas: histamina y serotonina Las dos aminas se almacenan como moléculas preformadas en las células cebadas y en otras células y se encuentran entre los primeros mediadores que se liberan en la reacción inflamatoria aguda.
La histamina la producen fundamentalmente las células cebadas adyacentes a los vasos, los basófilos y las plaquetas circulantes. La histamina causa dilatación arteriolar y es el principal mediador de la fase inmediata del aumento de la permeabilidad vascular, induciendo una contracción endotelial venular.
La serotonina es también un mediador vasoactivo preformado, con efectos similares a los de la histamina. Se encuentra principalmente en las plaquetas y es liberada durante la agregación plaquetaria 10.1.4.2. Metabolitos derivados del ácido araquidónico: prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y lipoxinas El ácido araquidónico es liberado de los fosfolípidos por medio de fosfolipasas celulares que ha sido activadas por estímulos mecánicos, químicos o físicos o por mediadores inflamatorios. El metabolismo del ácido araquidónico tiene dos vías principales: Vía de la ciclooxigenasa: Formación de prostaglandinas y tromboxanos.
Vía de la lipooxigenasa: Formación de leucotrienos y lipoxinas.
Las plaquetas contienen tromboxano sintetasa pero esta enzima no la tienen las células endoteliales y estas tienen prostaciclínsitetasa, responsable de la formación de PGI2, y dicho enzima no lo tienen las plaquetas.
Las lipoxinas funcionan principalmente como inhibidores de la inflamación. Una vez que los leucocitos se introducen en los tejidos y están creando leucotrienos, cambian gradualmente su producto hacia liopixinas, que inhiben la quimiotaxis y su adhesión al endotelio, sirviendo como antagonistas endógenos de los leucotrienos.
El papel central de los eicosanoides en los procesos inflamatorios se ve subrayado por la utilidad clínica de los agentes que bloquean su síntesis. El ácido acetilsalicílico y la mayoría de los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE), inhiben la actividad de la ciclooxigenasa y, por lo tanto, toda la síntesis de PG. Los glucocorticoides, potentes agentes antiinflamatorios, lo que hacen es inhibir a la fosfolipasa (bloquea el paso de fosfolípido a ácido araquidónico).
10.1.4.3. Factor activador de plaquetas Se genera a partir de los fosfolípidos de la membrana de neutrófilos, monocitos, basófilos, células endoteliales y plaquetas por la acción de la fosfolipasa. Sus acciones son: aumento de la permeabilidad capilar, quimiotaxis y activación de leucocitos, favorece adhesión de leucocitos, en bronquios broncoconstricción, etc.
10.1.4.4. Citoquinas: factor de necrosis tumoral, interleucinas y quimiocinas Las citoquinas son productos polipeptídicos de muchos tipos celulares que funcionan como mediadores de la inflamación y de la respuesta inmunitaria. Las principales citoquinas en la inflamación aguda son el TNF y la IL-1.
Otras citoquinas importantes en la inflamación crónica son el Interferón-12.
10.1.4.5. Especies reactivas de oxígeno Los leucocitos liberan estas sustancias (peróxido de hidrógeno, radical superóxido y radical hidroxilo) al medio extracelular en respuesta a factores quimiotácticos o a complejos inmunes. Los principales efectos son: Lesión de células endoteliales, lo que aumenta la permeabilidad vascular.
Destrucción de microorganismos.
Lesión tisular.
87 10.1.4.6. Óxido nítrico Es un gas radical libre soluble y de vida corta producido por muchos tipos celulares y capaz de mediar en varias funciones.
10.1.4.7. Neuropéptidos Al igual que la aminasvasoactivas (histamina y serotonina), los neuropéptidos pueden comenzar respuestas inflamatorias; son proteínas pequeñas, como la sustancia P, que transmiten señales de dolor, regulan el tono vascular y modulan la permeabilidad vascular. Las fibras nerviosas que secretan neuropéptidos son especialmente abundantes en el pulmón y en el tracto gastrointestinal.
10.1.5. Mediadores derivados de las proteínas plasmáticas 10.1.5.1. Complemento Se explica más adelante.
Resumen mediadores 88 10.2.
Inflamación crónica La inflamación crónica es una inflamación de duración prolongada (de semanas a meses y años) en la que la inflamación activa, la lesión tisular y la cicatrización suceden simultáneamente. La crónica se caracteriza por: Infiltración con células mononucleares, incluidos macrófagos, linfocitos y células plasmáticas.
Destrucción tisular, en gran medida inducida por los productos de las células inflamatorias.
Reparación: implica la proliferación de nuevos vasos (angiogénesis) y fibrosis.
10.2.1. Etiología En realidad hay dos grandes posibilidades: 1) Inflamación aguda que progresa a crónica. Se produce cuando no puede resolverse la respuesta aguda.
2) Una respuesta inflamatoria que implica características de cronicidad desde su inicio. Esta circunstancia se da en las siguientes situaciones: Infecciones persistentes por microbios difíciles de erradicar como micobacterias y ciertos virus y hongos. Todos ellos tienden a establecer infecciones persistentes y a desencadenar una respuesta inmunitaria mediada por linfocitos T denominada hipersensibilidad retardada.
Enfermedades inflamatorias de mediación inmunitaria (enfermedades por hipersensibilidad). Se diferencian dos grupos: o Enfermedades autoinmunes: Activación excesiva frente a autoantígenos.
o Enfermedades alérgicas: Respuesta excesiva ante sustancias ambientales comunes.
Exposición prolongada a agentes potencialmente tóxicos.
10.2.2. Células inflamatorias crónicas y mediadores Una característica fundamental de la inflamación crónica es su persistencia, y ésta es el resultado de las complejas interacciones entre las células que son reclutadas en el sitio de la inflamación y que son activadas en este lugar.
10.2.2.1. Macrófagos Son células que derivan de los monocitos y que los encontramos en los tejidos (Extravascularmente). En realidad los macrófagos se hallan diseminados de modo difuso en la mayoría de los tejidos conjuntivos y órganos conociéndose este conjunto de células como sistema fagocítico mononuclear.
Actúan como filtros para partículas, microbios y células senescentes, así como de centinelas para alertar a los componentes específicos del sistema inmunitario (Linfocitos T y B).
Cuando los monocitos alcanzan el tejido extravascular se transforman en macrófagos, y esto a su vez pueden activarse y entonces todo se incrementa: El tamaño, el contenido en enzimas, metabolismo más activo y mayor capacidad para destruir lo fagocitado.
10.2.2.2. Linfocitos, células plasmáticas, eosinófilos y células cebadas Las células plasmáticas son linfocitos B activados y son células productoras de inmunoglobulinas (anticuerpos). Tanto los linfocitos T como los B son reclutados en la lesión utilizando algunas de las mismas moléculas de adhesión y quimiotaxis que reclutan otros leucocitos. Lo mismo pasará con los eosinófilos. Las células cebadas, al igual que los histiocitos, tienen una amplia distribución en el tejido conjuntivo.
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