Tema 9 - 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 7
Fecha de subida 23/08/2017
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Microbiología e inmunología

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9. Inmunología 9.1. Historia La cultura china empieza a ver lo que sería la primera inmunización en niños con la viruela gracias a la inoculación de costras de enfermos (Variolización), lo que en Europa se convirtió en una técnica habitual para el siglo XVIII.
En Europa se avanzó con la inoculación de la peste bovina en el ganado hacia el siglo XVIII. Edward Jenner (1798) descubre la vacuna (Del latín vacca) antivariolítica al emplear material de lesiones por viruela bovina en el procedimiento de va Más tarde, Louis Pasteur (1822-1895) trabajaba con microorganismos vivos o atenuados, pero no inactivados. En 1879 investiga el cólera aviar (Pasteurella multocida) y por un descuido descubre la primera vacuna de bacterias artificialmente debilitadas. 1881 consigue un cultivo avirulento del carbunco (Bacillus anthracis) y prepara una vacuna de bacterias inactivadas, la primera de la historia. En 1885 descubre la vacuna atenuada frente al virus de la rabia.
Daniel Elmer Salmon y Theobald Smith (1890) descubrieron la Salmonella, y demuestran que el cultivo de la bacteria inactivado por calor, inmuniza palomas frente al mismo patógeno.
Emil Von Behring y Shibasaburo Kitasato (1890) demuestran que el filtrado de un cultivo del bacilo del tétanos (Clostridium tetani) protege frente a la enfermedad, por la presencia de la toxina tetánica.
9.2. Definición Es la ciencia que estudia los mecanismos por los cuales los animales pueden diferenciar su propia estructura de la ajena, reaccionar contra lo que reconocen como extraño y en algunos casos, memorizarlo para reaccionar de modo más eficaz a re-exposiciones futuras. Así su objetivo es evitar infecciones causadas por microorganismos patógenos (Bacterias, virus, hongos y parásitos).
Así podremos diferenciar barreras para la protección frente a estos, barreras primarias más rápidas, y secundarias, más específicas. A la vez que evolucionamos nosotros lo hacen los agentes infectivos, pudiendo bloquear estas barreras.
Encontraremos por lo tanto un sistema inmune que luchará con un agente invasor que no procede en aquel lugar de varias maneras al mismo tiempo, así estudiaremos mecanismos de defensa y de tolerancia.
Conceptos Inmune: personas o animales que han sobrevivido a una infección o sin necesidad de llegar a sufrirla (Individuos vacunados), son resistentes a la misma.
Sistema inmunitario: Células y moléculas responsables de la inmunidad, que pueden localizarse en fluidos fisiológicos, en tejidos y en órganos.
Respuesta inmunitaria: Respuesta colectiva y coordinada frente a lo que el sistema inmunitario reconoce como una sustancia extraña al organismo (Antígeno).
Antígeno: Sustancia ajena al organismo que tiene características de inmunogenicidad para provocar respuesta inmune, y que también puede no provocarla.
Inmunógeno: Sustancia extraña que provoca respuesta inmune (SI O SI).
75 9.3. Sistema inmunitario Es una red de células y órganos que defienden el cuerpo de sustancias extrañas (antígenos) como las bacterias, los virus o las células tumorales.
Una infección es la invasión de un ser vivo por patógenos (Bacterias, protozoos, hongos y virus) que pueden causar daño. La enfermedad se llama infecciosa. Un antígeno es cualquier sustancia extraña que penetra en el organismo y desencadena una respuesta inmunitaria. Los anticuerpos son sustancias que el sistema inmunitario sintetiza y libera frente a la entrada de antígenos.
Sus funciones son: Defensiva: Frente a agentes externos.
Homeostática: Mantiene un equilibrio en la proliferación de las diversas poblaciones celulares.
Tipos: Sistema inmune innato: Inespecífico y no inducible.
Sistema inmunitario adaptativo: Específico e inducible. Se caracteriza por su especificidad, memoria y tolerancia.
9.4. Barreras inespecíficas Son las barreras mecánicas, químicas y biológicas: Barreras primarias: Son la primera línea de defensa.
o Físicas: Son las superficies corporales que se encuentran en contacto con el medio ambiente. Por descamación elimina los agentes infecciosos adheridos.
Piel: Eficaz, reviste y protege todo el cuerpo externamente.
Mucosas: Es el revestimiento de todas las cavidades y orificios naturales relacionados con la superficie corporal. Gracias al movimiento de cilios y peristalsis del tracto intestinal mantienen libre de microorganismos. Las lágrimas (Ojos) y saliva (Boca) tienen acción de lavado, y el mucus del aparato respiratorio y gastrointestinal tienen efecto protector.
Tos, estornudo.
o Químicas: Se trata de aquellas secreciones de la piel y las mucosas que gracias a su pH dificultan el asentamiento de antígenos.
El pH ácido del sudor y las secreciones gástricas inhiben el crecimiento bacteriano.
Las sales biliares y los ácidos grasos del sudor inhiben el crecimiento bacteriano.
Lisozimas y fosfolipasas A de lágrimas saliva y mucus, rompen la pared celular bacteriana y desestabiliza las membranas bacterias.
Las acciones defensivas de pulmones y tracto intestinal tienen una actividad antimicrobiana parecida a los antiobióticos.
Los agentes surfactantes del pulmón actúan como opsoninas que promueven la fagocitosis en células fagocíticas.
o Biológicas: Es la flora bacteriana normal y puede producir sistemas antibacterianos que previene de la colonización de patógenos con: Secreción de sustancias tóxicas.
Competición por nutrientes con patógenos.
Adhesión a las membranas celulares (Colonización del espacio).
Barreras secundarias: Una vez sobrepasadas las barreras primarias se pone en marcha la fagocitosis, la reacción inflamatoria y la defensa inespecífica humoral, que serán las barreras que nos protejan en el medio interno.
o Células inespecíficas: Son aquellas implicadas en la defensa por fagocitosis: 76 o o Células fagocíticas: Macrófagos y neutrófilos.
Eosinófilos y basófilos.
Células asesinas naturales o NK.
Macrófagos y células dendríticas (Células presentadoras de antígenos).
Respuesta inflamatoria: Se debe a la acción de los mediadores. En los tejidos los mastocitos liberan histamina que vasodilata y provoca la hinchazón y el enrojecimiento. Además, llegan por diapédesis los macrófagos capaces de fagocitar los antígenos, algunos mueren reventados por los antígenos lo que provoca el pus. Debido al mayor flujo sanguíneo se origina un aumento de la temperatura local lo que provoca fiebre y al mismo tiempo, comienza la coagulación por los trombocitos. Por último, se produce la cicatrización gracias a los fibroblastos. El dolor durante la respuesta inmune se debe a la prostaglandina, un mediador que excita las fibras nerviosas.
Los macrófagos también activan a los linfocitos responsables de la respuesta específica.
Defensa inespecífica humoral: Es producida por: Interferón: Son pequeñas proteínas producidas por células infectadas por virus, que son captadas por receptores de las células e inducen la síntesis de enzimas antivíricos que impiden su proliferación. Actúan alertando a los leucocitos, produciendo respuesta inflamatoria o específica.
Sistema del complemento: Formado por globulinas que se activan frente a cualquier complejo antígeno-anticuerpo. Pueden atraer a los macrófagos, otras participan activamente en la inflamación y otras originan las lisis de bacterias. Es el primer mecanismo de defensa humoral provocando un incremento de la permeabilidad vascular, reclutamiento de células fagocíticas, lisis y opsonización de patógenos.
Proteínas de unión al hierro (Lactoferrina y transferrina): Limitan el crecimiento bacteriano.
Sistema de coagulación: Depende de la severidad del daño tisular.
Incrementa permeabilidad vascular.
Quemotaxis de células fagocíticas.
Agentes microbicidas (B-lisina, detergente catiónico).
Lisozimas: Rompen la pared celular bacteriana.
Citoquinas: Función variable según el balance inducidas para: Limitar la replicación de virus (Interferones, IFN).
Inducir fiebre y proteínas de fase aguda que opsonizan bacterias (Interleuquinas, IL).
9.5. Barreras específicas Superadas las barreras inespecíficas se pone en marcha el sistema inmunitario, que es el conjunto de moléculas, células, tejidos y órganos implicados en la respuesta inmune.
Fuente de linfocitos: En estos órganos se formarán los linfocitos inmaduros o rolinfocitos: o Saco vitelino: Durante la fase embrionaria.
o Hígado fetal: Durante la fase fetal.
o Médula ósea: Durante la vida extrauterina.
Órganos linfoides primarios: En ellos se produce la maduración de los linfocitos: o Médula ósea: Se encuentra en el interior de los huesos. En ella se originan las células madre precursoras de todos los linfocitos y maduran los linfocitos B en humanos, roedores, conejos y cerdos. También hay producción de anticuerpos.
o Timo: Se encuentra posterior al esternón. Las células se dividen, proliferan y se someten a un proceso de selección, las que sobreviven se transforman en linfocitos T.
o Bolsa de Fabricio: Es típica de aves, aquí maduran los linfocitos B.
o Placas de Peyer: En ellas maduran los linfocitos B de rumiantes, perros y cerdos.
Órganos linfoides secundarios: Aquí se almacenan los linfocitos: 77 Bazo: En él se filtra la sangre y se destruyen las células sanguíneas defectuosas. Capta antígenos y elabora la respuesta inmune adquirida.
o Ganglios linfáticos: Son masas conectadas al aparato circulatorio linfático que se encargan de filtrar y depurar la linfa. Elaboran la respuesta inmune adquirida.
o Estructuras linfoepiteliales: Son masas de tejido linfoide asociados a las mucosas. Captan antígenos y elaboran la respuesta inmune adquirida.
Encontrar y responder a los antígenos extraños. Los linfocitos B se liberarán de los receptores dando lugar a los anticuerpos inmunizando al animal, mientras que los T no.
Células específicas: o Polimorfonucleares: Eosinófilos, neutrófilos, basófilos.
o Monocitos/Macrófagos: Los monocitos son sanguíneos y en cuanto llegan al tejido se convierten en macrófagos.
o Mastocitos: Se encuentran en los tejidos esperando la llegada de antígenos.
o Células dendríticas: Dependiendo de la especie vendrán de la rama mieloide o de la rama linfoide, y algunas especies tendrán de ambas. Estás no provienen directamente de una célula concreta si no que salen ya encaminadas a convertirse en células dendríticas.
o Células NK: Están implicadas en la respuesta innata y no poseen receptores de membrana.
o Linfocitos: Son leucocitos originados en la médula ósea.
Linfocitos B: Se forman y maduran en la médula ósea. Son las responsables de la respuesta humoral y poseen receptores de membrana, inmunoglobulinas. Además, fabrican los anticuerpos. Tipos: Células plasmáticas: Sintetizan anticuerpos específicos para cada antígeno que reconocen.
Células de memoria: Viven mucho tiempo y guardan la información de un antígeno así en cuanto vuelve a haber un segundo contacto se origina la respuesta inmune inmediata.
Linfocitos T: Se generan en la médula ósea y maduran en el timo. Intervienen en la respuesta inmune celular. Tipos: Citotóxicos: Matan directamente células infectadas o cancerosas.
Helper: Favorecen la respuesta inmune.
Supresores: Producen acciones reguladoras y supresoras de la respuesta inmune.
o Anticuerpos: Son proteínas liberadas a la sangre por las células plasmáticas tras haber actuado sobre ellas un antígeno. Son de formación globular, reciben el nombre de inmunglobulinas, formadas por cuatro cadenas, dos pesadas y dos ligeras. Se mantienen unidas por puentes disulfuro. Tipos: IgA: Se encuentra en las secreciones corporales. Pasa por la leche materna al lactante.
IgG: Se encuentran en la sangre y producen inmunidad frente a bacterias, virus y hongos. Pasa al feto por la placenta y al lactante por la leche materna.
IgM: Son las primeras en formarse frente a antígenos. Caracterizan el grupo sanguíneo.
IgE: Se encuentran en los tejidos y causan los fenómenos alérgicos.
IgD: Se encuentran en la membrana del Linfocito B y las sintetizamos desde la fase embrionaria.
o 78 o Reacción antígeno-anticuerpo: Precipitación: Los anticuerpos al unirse a los antígenos forman una estructura compleja que deja de ser soluble y precipita.
Aglutinación: Los anticuerpos se encuentran con antígenos situados en la superficie de bacterias, virus o células propias formándose agregados que sedimentan con facilidad.
Neutralización: Es un proceso reversible que consiste en eliminar los efectos negativos de los antígenos.
Opsonización: Los anticuerpos se fijan en la superficie de microorganismos, marcándolos para que las células fagocíticas los localicen y los fagociten.
9.6. Rama linfoide Una vez salen a sangre circulan hasta los órganos que los harán madurar a las distintas células.
9.6.1. Linfocitos B Estos maduran en las bolsas de Fabricio (Aves), placas de Peyer (Rumiantes, perros y cerdos) o salen ya maduros de la médula ósea (Humanos, roedores, conejos y cerdos).
Si estos liberan sus receptores acabarán como células plasmáticas, y si no los pierde acabará como linfocito B memoria. Estos los tendremos en los órganos secundarios linfoides esperando a una segunda entrada del antígeno.
9.6.2. Linfocito T No pueden liberar sus receptores, han de pasar por el timo y madurar estos. Los receptores dependiendo de las proteínas con las que madure y se rodee, podrán ser de dos maneras, CD4 y CD8. Estas proteínas se engancharán al MHC (Complejo mayor de histocompatibilidad). Si el brazo es CD4 nos encontraremos frente a un linfocito Th (Helper) y si es CD8 será un linfocito Tct (Citotóxico), pudiendo evolucionar ambos hacia un linfocito T de memoria si ya han tenido un contacto previo con el antígeno en cuestión.
9.6.3. Células naturales asesinas o Natural Killer (NK) No están asociadas a la inflamación.
9.6.4. Células asesinas activadas por linfocinas (LAK) Las citoquinas son capaces de regular las funciones de las células del sistema inmune, concretamente IL-2 e IFN- .
9.7. Rama mieloide Se compone de monocitos, macrófagos, granulocitos y células dendríticas.
9.7.1. Monocitos y Macrófagos (Células centinela) Fagocitan y destruyen patógenos intracelulares.
Destruyen patógenos extracelulares gracias a la presencia de PRR (Receptores de reconocimiento de patrones).
Son inespecíficos en el sentido de que no reconocen exactamente al microorganismo, pero si de forma general como que es algo extraño.
Contribuyen a la reparación tisular.
Actúan como células presentadoras de antígenos (CPAs), es decir, presenta a los linfocitos los antígenos.
9.7.2. Neutrófilos Células móviles fagocíticas con núcleo lobulado.
Son reclutados al sitio de infección donde fagocitan los organismos invasores.
Presentan dos tipos de gránulos.
Contribuyen al daño colateral tisular durante la inflamación.
79 9.7.3. Eosinófilos Son atraídos por moléculas quimitácticas liberadas por la desgranulación de los mastocitos.
Los eosinófilos destruyen los parásitos, ya que tienen receptores Fc (Anticuerpos).
Sus gránulos contienen elementos efectivos contra parásitos helmintos.
9.7.4. Basófilos y mastocitos (Células centinela) Contienen en sus vesículas una mezcla de moléculas vasoactivas similares: Mediadores inflamatorios, enzimas y citoquinas.
La liberación de estas moléculas genera inflamación.
9.7.5. Células dendríticas (DC) Las DC derivan de la médula ósea (Línea mieloide y linfoide). Son las CPA por excelencia.
Se encuentran en todo el cuerpo excepto cerebro, testículos y algunas partes del ojo.
Al igual que los macrófagos, se localizan en los tejidos de captación (Piel y mucosas) y en los de presentación (Nódulos linfáticos y bazo).
9.8. Moléculas Inmunoglobulinas: Proteína presente en el suero sanguíneo y otras secreciones con capacidad para combinarse específicamente con el antígeno.
Citoquinas: Conjunto de proteínas que regulan interacciones de las células del sistema inmune. Su función inmunorreguladora es clave en la respuesta inmune, en la inflamación y en la hematopoyesis de distintos tipos celulares.
MHC: Es una familia de genes hallados en todos los vertebrados, cuya función es la codificación de glucoproteínas denominadas antígenos de histocompatibilidad, que participan en la presentación de antígenos a los linfocitos T permitiendo la activación de procesos en la generación de la respuesta inmunitaria. En general, el MHC permite distinguir lo propio de lo extraño.
Receptores: Moléculas cuya función es la de reconocer y unirse a moléculas que provienen del exterior celular con el fin de generar una señalización interna y finalmente una respuesta. Por lo general, son glucoproteínas. Se clasifican en: o Receptores de membrana.
o Receptores intracelulares.
Sistema del complemento: Es un componente fundamental de la respuesta inmunitaria. Consta de un conjunto de moléculas plasmáticas implicadas en distintas cascadas bioquímicas, cuyas funciones son potenciar la respuesta inflamatoria, facilitar la fagocitosis y dirigir la lisis de células.
Adhesión: Se trata de moléculas proteicas transmembrana presentes en los leucocitos y las células endoteliales.
Participan en el tráfico de linfocitos entre los órganos de producción, maduración y tejidos, además favorece el rodamiento celular de leucocitos sobre las células endoteliales. Tipos: o MACs independientes de calcio: Inmunoglobulinas.
Integrinas.
o MACs dependientes de calcio: Cadherina.
Selectina.
*MACs: Moléculas de adhesión celular.
80 9.9. Respuesta inmune Es el conjunto de procesos que se desencadenan cuando un antígeno penetra en el organismo y este no lo reconoce como propio, es decir una vez traspasadas las barreras físicas. Tipos: Respuesta inmune primaria o innata: Se produce cuando el antígeno penetra por primera vez e induce la síntesis de anticuerpos por primera vez. Es la 1ª línea de defensa contra organismos invasores. Es rápida, ancestral, no específica de antígenos, no tiene memoria y no mejora con la exposición.
Respuesta inmune secundaria o adaptativa: Se produce tras un segundo contacto con el mismo antígeno. Es mayor y más rápida. Puede durar muchos años e incluso toda la vida, esto se da gracias a las células memoria que crean dicha memoria inmunológica. Actúa como 2ª línea de defensa y además proporciona protección contra una re-exposición con el mismo patógeno. Es lenta, de recién evolución, específica de antígenos, posee memoria y mejora con la exposición: o Respuesta inmune humoral: Es extracelular e intervienen inmunoglobulinas o anticuerpos circulantes, sus efectos son muy rápidos. Los linfocitos B son activados por los linfocitos TH y reconocen el antígeno.
Esto produce la creación de anticuerpos por los linfocitos B, que los liberan, se fijan a los antígenos y los desactivan. También atraen a fagocitos para ayudar. Después de producirse quedarán los linfocitos B memoria, que facilitarán que la respuesta secundaria sea más rápida.
o Respuesta inmune celular: Es intracelular y se debe a los linfocitos T. Las células presentadoras de antígenos procesan y presentan los antígenos en su membrana, y los linfocitos TC atacaran y lisaran las células infectadas o los antígenos.
Tipos de inmunidad según su adquisición Natural: Es la que se desarrolla por procesos naturales o habituales del organismo: o Pasiva: Cuando los anticuerpos pasan de forma natural de la madre al hijo, por la placenta o la leche materna.
o Activa: Cuando es obtenida por los propios mecanismos del individuo, al entrar en contacto directo con el antígeno.
Artificial: Cuando se desarrolla por mecanismos no naturales.
o Pasiva: Se adquiere al inyectar un suero con los anticuerpos específicos del antígeno causante sin que haya que esperar la respuesta del individuo. Estos anticuerpos proceden de otro animal o humano.
(Sueroterapia) o Activa: Consiste en la introducción de antígenos atenuados o muertos, que no pueden desarrollar la enfermedad, pero si la respuesta inmune creando el individuo anticuerpos específicos para dicho antígeno.
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