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Inmunología

Veternaria UCM

Por Manuel Gómez Diez e Isabel García Arroyo – Segundo de Veterinaria 2008/2009

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Inmunología

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Inmunología Tema 1: Introducción a la Inmunología Definición de inmunología La inmunología es la parte de 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. Otra definición más sencilla sería que la inmunología se encarga de defender la propia integridad biológica del organismo frene a cualquier agresión externa (virus, cortes, heridas…) mediante el reconocimiento de lo propio y lo ajeno; destruyendo lo ajeno. Y con memoria por si vuelve a entrar esa partícula en nuestro organismo exterminarlo más rápido y eficazmente. El estudio de la inmunología comprende los siguientes aspectos:

Las características físicas, químicas y biológicas de los distintos componentes del Sistema Inmune (S.I.).

El funcionamiento fisiológico del S.I. en los estados de salud y enfermedad.

El funcionamiento anómalo del S.I. y sus consecuencias en el organismo.

Historia de la inmunología El termino inmunidad ya se utilizaba en época de los romanos, proviene de inmunitas que significa “protección frente a procedimientos judiciales de senadores romanos.

S. X a.C.: por primera vez se ve el término inmunidad médica con los griegos. Después de la Guerra del Peloponeso se extiende una enfermedad que ellos denominan peste (aunque el realidad no lo es) y observan que las únicas personas inmunes a la enfermedad, que pueden cuidar y atender a los enfermos sin enfermar, son los que ya han pasado esa enfermedad.

S. XII: Variolización. Los chinos inyectaban a los niños costras, polvo o pus de viruela para que pasaran mejor la enfermedad.

1798: Edward Jenner propone la 1ª vacuna. Se observa que la gente que trabaja con animales padecen al pústula vacunal (costras en las manos) son mas inmunes a la viruela humana, así que se expone a la gente a las pústulas de viruela vacunal y después a la viruela humana y sobreviven. A partir de este momento, S. XVIII, la inmunología comienza a estudiarse como disciplina científica.

1879: Principio de vacunación. Un encargado de Louis Pasteur inyecta, por equivocación, un virus envejecido a las gallinas y después le inyecta el mismo en buenas condiciones pero no causo ningún efecto en las gallinas. Así que Pasteur dedujo que los cultivos envejecidos o atenuados de agentes patógenos inoculados en otro organismo protegen a este de la enfermedad. Con esto Louis Pasteur desarrolla nuevas tecnologías que harían posible la aparición de vacunas frente a varias enfermedades humanas y animales.

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Desde entonces y hasta la fecha han sido muchos los científicos que han trabajado en esta ciencia, algunos de ellos galardonados con el Premio Nóbel.

Conceptos:

Inmunidad: (del latín: inmunitas) inicialmente y en sentido médico, se utiliza como expresión de la protección frente a la enfermedad infecciosa

Inmune: personas o animales que, al sobrevivir a una infección o sin necesidad de llegar a sufrirla (individuos vacunados), son resistentes a la misma

Sistema inmune: células y moléculas responsables de la inmunidad, que pueden localizarse en fluidos fisiológicos, en tejidos y en órganos.

Respuesta inmunológica: respuesta colectiva y coordinada frente lo que el sistema inmune reconoce como una sustancia extraña al organismo (antígenos).

Importancia del sistema inmune: Actúa como sistema de defensa frente a agresiones externas Mantiene la integridad biológica

Beneficios y perjuicios de las reacciones inmunes:

Beneficios:

o Protege de los microorganismos o Vigilancia: elimina lo propio alterado (células viejas, alteradas, tumores…) por acción de virus y sustancias químicas.

o Homeostasis: eliminación de elementos celulares una vez acabada la respuesta inmune o de los que reaccionan frente a lo propio

Perjuicios:

o Inflamación o Daño a lo propio (autoinmunidad) o Hipersensibilidad (alergias) o Aumento de susceptibiidad a infecciones (inmunodeficiencias)

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Tipos de inmunidad: En función de la especificidad del reconocimiento de la sustancia extraña, el sistema inmunológico puede clasificarse en:

Innata o natural: concede una protección inespecífica, por lo que constituye la 1ª línea de defensa. No se incrementa con sucesivas exposiciones al mismo antígeno. Actúa contra una infección de microorganismo pero no sabe diferenciar entre un microorganismo y otro solo sabe que es extraño. Por lo tanto produce respuestas iguales a los antígenos. Respuesta innata: menos evolucionada, fagotitos, Natural Killer, complemento

Adaptativa o adquirida: concede una protección específica por lo que constituye la línea de defensa selectiva contra microorganismo, moléculas, células extrañas y específicas. Detecta cada agente extraño específicamente y lo ataca de una mera distinta por lo que tiene una respuesta diferente a cada antigenos y además tiene memoria (se reacciona de forma más eficaz a las invasiones posteriores). Esta respuesta es más rápida, efectiva e intensa en encuentros sucesivos con el mismo antígeno por la presencia de linfocitos de memoria. Respuesta adaptativa: puede ser rama humeral (linfocitos B) o de base celular (linfocitos T) en función de si el predominio de la respuesta inmune está a cargo de elementos solubles o células

Componentes del sistema inmune: El sistema inmune está formado por un conjunto de moléculas solubles y diferentes tipos de células que pueden localizarse en fluidos fisiológicos, en tejidos y en órganos.

Células: Las células que forman el sistema inmune son muy variadas tanto en su estructura como en su función. Todas proceden de una célula madre pluripotencial de la médula ósea, de la que se diferencian dos líneas distintas:

Línea mieloide: células fagocitas (monocitos, macrófagos, granulocitos y células dendríticas).

Línea linfoide: linfocitos B y T y células asesinas naturales (NK)

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Moléculas:

Inmunidad adaptativa: anticuerpos, complejo Mayor de histocompatibilidad, citosina, compuesto

Inmunidad innata: citosina, lisozimas, interferón, compuesto

Órganos y tejidos linfoides: Los tejidos y órganos del sistema inmune se clasifican en:

Primarios: se encargan del origen, desarrollo y maduración de los linfocitos B y T. Son:

o Timo o Médula ósea o Bolsa de Fabricio (aves) 

Secundarios: se encargan de la captación, procesamiento de antígenos y actuación de linfocitos. Son:

o Sistémicos:  Nódulos linfáticos  Bazo o Tejido linfoide asociado a mucosas:  Tonsilas  Placas de Peyer  Folículos

Médula ósea: sustituye en el nacimiento al hígado. Su función eritropoyetina, es decir, formar todas las células de la sangre, incluidos los linfocitos. En aves y mamíferos también se maduran aquí los linfocitos y además se da la tolerancia central LB (poder diferenciar los extraño de lo ajeno). Sin embargo en Aves los linfocitos maduran en la bolsa de Fabricio (cerca de la cloaca, relacionado con el intestino) que genera busina (ayuda a madurar linfocitos). Y en rumiantes los linfocitos maduran en las placas de Peyer (tejidos linfoides asociados al intestino).

Timo: se encuentra situado entro los arcos faríngeos III y V. Es un órgano linfoide primario que se encarga de la maduración de los linfocitos, aunque después del nacimiento pierde importancia ya que el tejido linfoide sustituye su función. Está lobulado, tiene la corteza en su parte exterior y la medula en el interior. Mientras más maduros estén los linfocitos mas cerca de la médula estarán. El timo sintetiza hormonas como timosinas, timopoyetina que colaboran en la diferenciación y maduración de los linfocitos. Corpúsculos de Haygall: tejido epitelial unido al timo

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Bazo: se encuentra a nivel del estomago, responde a antígenos que transporta la sangre. Tien varias partes:

Pulpa roja: almacena eritrocitos y se encarga de la eritropoyesis

Pulpa blanca: tejido linfoide y folículos linfoides rodeados de una corona de linfocitos T

Zona marginal: linfocitos B1 tipo A

Nódulos linfáticos: se encargan del inicio de la respuesta inmune a antígenos transportados por linfa. Tiene varias partes:

Zona medular (interior):

Para corteza: linfocitos T

Corteza: linfocitos B formando el folículo linfoide primario (vírgenes) y folículo linfoide secundario

**El cerdo tiene la misma estructura pero al revés.

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Inmunología comparada: En la licenciatura de veterinaria se estudian diferentes especies de animales vertebrados y aunque en general es sistema inmune es bastante homogéneo entre ellos, puesto que ejercen las mismas funciones, observaremos algunas diferencias, tanto estructurales como funcionales, que son importantes conocer. A lo largo de los diferentes temas indicaremos las principales diferencias entre las distintas especies animales.

Importancia de la inmunología en veterinaria: El estudio de la inmunología animal fue fundamentalmente iniciado por Louis Pasteur, trabajando en el desarrollo de vacunas para varias enfermedades animales de distintas especies (aves, ovinos, cánidos, etc.). Posteriormente, la producción de sueros inmunes, fundamentalmente en caballos, para el tratamiento (sueroterapia) de enfermedades infecciosas (tétanos) fue otro de los importantes trabajos realizados en inmunología veterinaria. En las últimas décadas el estudio de la inmunología veterinaria ha avanzado enormemente gracias, fundamentalmente, al desarrollo de las técnicas de biología molecular, la producción de anticuerpos monoclonales y la obtención de animales singénicos para el Sistema Mayor de Histocompatibilidad en algunas especies.

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Inmunología. Tema 2: Células implicadas en la respuesta inmune: linfocitos Todas las células del sistema inmune tienen un primer origen, la médula ósea; donde todas las células sanguíneas se dividen en dos líneas germinales:

Línea mieloide

Línea linfoide

Línea mieloide: Es responsable de la inmunidad innata. De ella derivan:

Macrófago: una célula que fagocita el antígeno y actúa como CPA (célula presentadora de antígeno),

Granulocitos polimorfonucleares (un núcleo muy lobulado)

o Basófilos o Neutrófilos o Eosinófilos Línea linfoide: Es responsable de la inmunidad adaptativa. De ella derivan (se desarrollan de un precursor linfoide):

Linfocitos B: participan en la inmunidad adaptativa. Es un linfocito relativamente pequeño, sin granulaciones y con un núcleo grande en relación al citoplasma. Maduran en la médula ósea en mamíferos, bolsa de Fabricio en aves y placas de Peyer en rumiantes.

Linfocitos T: participan en la inmunidad adaptativa. Es un linfocito relativamente pequeño, sin granulaciones y con un núcleo grande en relación al citoplasma. Maduran en el timo.

Células NK o natural killer: participan en las dos inmunidades (adaptativa e innata). Es un linfocito más grande, granular y con el núcleo más pequeño en relación al citoplasma

La respuesta adaptativa se caracteriza por que los linfocitos B y T tienen unos receptores específicos para el reconocimiento del antígeno, respondiendo ante estos de forma específica. A partir del primer contacto, estos linfocitos B y T son capaces de fabricar linfocitos B y T de memoria, que en contactos posteriores darán una respuesta mucho más rápida. En definitiva sus tres características principales son:

Diferenciación de lo propio y lo ajeno

Especificidad

Memoria

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Respuesta inmune Cuando se produce una infección, casi siempre se darán las dos respuestas inmunológicas, pero según el caso concreto una tendrá más predominancia que la otra. Vamos a ver un ejemplo para comprenderlo: Un compañero estornuda y nosotros respiramos el virus: la primera respuesta seria innata y en el que caso de tener las defensas altas actuaría bien, deteniendo el virus. Pero si tenemos las defensas bajas actuaría la respuesta adaptativa que en el caso de que el virus este fuera de la célula actuarían los linfocitos B para atacar con los anticuerpos (respuesta humoral) pero algunos virus lograran entrar en las células y entonces los linfocitos T citotóxicos lisarán las células afectada (inmunidad celular). También hay que tener en cuenta la existencia de linfocitos T cooperadores o colaboradores (th) y estos intervendrán en la respuesta humoral y celular.

Diferencias entre linfocitos B y T Los linfocitos B y T son células pequeñas y con mucho núcleo y poco citoplasma. Son responsables del reconocimiento específico del antígeno y del inicio de la respuesta inmune adaptativa. Sus diferencias son:

Linfocitos B:

o Maduran en la médula ósea en mamíferos, en la bolsa de Fabricio en aves y en las placas de Peyer en rumiantes.

o Son responsables de la respuesta humoral (extracelular), forma anticuerpos que se encargan de neutralizar e inactivar el antígeno.

Linfocitos T:

o Maduran en el timo o Respuesta de inmunidad celular, a cargo de los linfocitos T citotóxico, que lisan las células infectadas.

o Los linfocitos T colaboradores (linfocitos Th) intervienen en ambas ramas (celular y humoral). Mediante la síntesis de citoquinas (son moléculas que actúan como reguladoras del sistema inmune).

Moléculas CD Los linfocitos también se diferencian por sus moléculas de superficie llamadas marcadores fenotípicos (proteínas de membrana) o CD.

Los linfocitos B tienen inmunoglobulinas de superficie (se observan prolongaciones en su superficie)

Los linfocitos T tienen rosetas con eritrocitos de carnero formadas por un receptor que es capaz de unirse a esos eritrocitos de carnero y que es una proteína llamada CD2, (observándolos parecen lisos.

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Estas moléculas tienen diferentes funciones y se pueden usar como marcadores de superficie para diferenciar las distintas poblaciones de linfocitos o los estadios de diferenciación celular. Con el desarrollo de los anticuerpos monoclonales (AcM) producidos frente a diferentes linfocitos se han ido identificando estas moléculas. Se ha establecido así una nomenclatura sistemática en la que el término CD se refiere a grupos (clusters) de AcM que reconoce cada uno de ellos una molécula en concreto. Estas moléculas de superficie e denominan marcadores CD (Cluster of differentiation) seguida de un número en orden cronológico de su descubrimiento. La mayoría de los marcadores CD coinciden en todas las especies domésticas con las descritas en el hombre y el ratón. Aquéllos específicos sólo de una especie animal se denominan con las iniciales de la especie en inglés, seguido de WC (Workshops cluster) y el número de orden cronológico en el que se han descubierto. Los marcadores CD se emplean en general para identificar todas las células inmunes.

**Las moléculas de superficie pueden ser de adhesión, transporte, receptores de antígenos, inmunoglobulinas, complemento…. **La citosina o citoquina (producto proteico) que lo sintetizan las células del sistema inmune ara relacionarse con el resto y ver cuando tienen que actuar, un equivalente serían las hormonas para el sistema endocrino.

Características de los linfocitos B: Se suelen situar en ciertos órganos, habiendo pocos en sangre. Participan en la respuesta humoral, reconociendo antígenos extracelulares y fabricando anticuerpos. Cada linfocito B es específico para una sola parte del antígeno (epitopo). Son los mediadores de la inmunidad humoral y producen una serie de citoquinas muy importantes para esa rama humoral.

Características:

Se producen en la médula ósea y maduran en la médula ósea, placas de Peyer y bolsa de Fabricio (en aves)

Se encargan de la defensa frente a antígenos exógenos y libres.

Un linfocito B estimulado por un antígeno se transforma en un clon de células plasmáticas que producirán y segregarán anticuerpos en gran cantidad, con la misma especificidad.

El linfocito B estimulado o célula plasmática presenta una morfología diferente a la originaria del linfocito B virgen, más típica de una “célula-factoría” con un núcleo pequeño y un gran citoplasma.

Tienen en su superficie otras moléculas como:

o Citoquinas: IL1, IL4, IL6… o Receptor de antígeno o Molécula CMH-II (complejo mayor de histocompatibilidad II) o Receptor CD para inmunoglobulinas libres o Receptor para citoquinas Por Manuel Gómez Diez e Isabel García Arroyo – Segundo de Veterinaria 2008/2009

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o Receptor para el complemento Tipos de linfocitos Existen dos tipos de linfocitos B

Linfocitos B2 o convencionales: tienen dos inmunoglobulinas en su superficie (IgM e IgD).

Linfocitos B1 o no convencionales: solo tienen en su superficie IgM.

o Linfocitos B1a: es un linfocito distinto del B1 porque tiene un marcador distinto, el CD5. Puede elaborar anticuerpos IgM que tienen baja afinidad por lo que pueden atacar a muchos agentes externos distintos, así que también participa en la inmunidad innata.

Receptor de antígeno (BCR) El receptor de antígeno del linfocito B es una inmunoglobulina, formada por dos cadenas pesadas y dos ligeras unidas por puentes disulfuro, con un dominio variable que es la zona de unión al antígeno. En la zona más próxima a la membrana se encuentran dos proteínas que forman el CD79 (transmiten la señal al interior de la célula para la iniciación de la producción de anticuerpos).

Modo de actuación Cuando el linfocito B reconoce el antígeno se transforma en célula plasmática capaz de formar anticuerpos (inmunoglobulinas del receptor solubles), que actúan a lo largo de todo el organismo rodeando a los virus. También quedan linfocitos B de memoria que permanecen en el organismo para un encuentro posterior.

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Características de los linfocitos T Estos linfocitos maduran en el Timo y se encuentra en la sangre (hay más linfocitos T que B) y en los órganos linfociticos.

Características

Se producen en la médula ósea y maduran en el timo

Participan en la inmunidad celular

Estimulan el crecimiento y la diferenciación de Linfocitos B (LB)

Actúan sobre macrófagos activando la fagocitosis

Destruyen las células infectadas por patógenos intracelulares y tumorales.

Producen citoquinas IF, TNF, IL2, IL4, Il10.

Poseen moléculas de superficie como:

o Receptor de antígeno o Complemento Tipos de linfocitos T Existen dos tipos de linfocitos T:

Linfocitos Tc o linfocitos T citotóxicos: participan en la inmunidad celular destruyendo las células que exhiben antígenos no propios o alterados.

Linfocitos Th: participan en la inmunidad celular y en la humoral, colaborando con los linfocitos B y Tc, una vez que estos han reconocido el antígeno, para que realicen su función correctamente. Se dividen en dos ramas:

o Linfocitos Th1: participa en la inmunidad celular. Produce fundamentalmente las citoquinas: IFN-γ, TNF-β e IL-2

o Linfocitos Th2: participan en la inmunidad humoral. Produce fundamentalmente las citoquinas IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13

Receptor de antígeno Este receptor se forma por dos cadenas polipeptídicas (una diferente de la otra) α y β (también existen otras cadenas γ, δ) de la misma familia de proteínas, inmunoglobulinas. Hay dos tipos:

TCR αβ: en 40-60% de los linfocitos de sangre periférica. Corresponden a los linfocitos CD4+ y CD8+

TCR γδ: en el 5% de linfocitos (60% en rumiantes) denominados anteriormente “células nulas” (CD4-, CD8-).

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Estas dos cadenas tienen unos dominios fijos y otros variables, y es en éstos últimos donde se reconoce al antígeno. En la zona más próxima a la membrana se encuentra la proteína CD3 (necesario para la transducción de señales al interior del linfocito).

Hay que mencionar que también están las proteínas CD4 y CD8 pero no en todos los linfocitos T:

Linfocitos Th: poseen proteínas CD4, actúa en la inmunidad humoral y en la celular y estimula la fagocitosis. Dentro de este tipo hay dos ramas:

o Linfocitos Th1: actúan en la inmunidad celular. Antígenos presentado por macrófagos y células detríticas..

o Linfocitos Th2: participan en la inmunidad humoral. Antígeno presentado por LB. 

Linfocitos Tc: posee proteínas CD8, participan en la inmunidad celular.

Esa diferencia entre CD8 y CD4 determina el tipo de antígeno que reconocen esas células, por eso los linfocitos Th reconocen antígenos unidos a CMH-II (CPA, células presentadoras de antígenos), mientras que los linfocitos Tc reconocen antígenos ligados a CDH-1 (células infectadas por un virus).

Diferencias entre linfocitos B y T La diferencia principal es que los linfocitos T sólo reconocen a los antígenos que están unidos a moléculas del CMH (complejo mayor de histocompatibilidad), mientras que el linfocito B puede reconocer al antígeno por si solo.

Estas moléculas del CMH que se unen a los antígenos pueden ser de dos tipos:

CMH-I: presente en todas las células nucleadas del hospedador

CMH-II presente en las células presentadoras del antígeno del hospedador.

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Tema 3: Otras células implicadas en la respuesta inmune (células fagocíticas, células presentadoras de antígeno, células asesinas naturales) Células fagocíticas y presentadoras de antígeno CARACTERÍSTICAS GENERALES 

Derivan de la línea mieloide

Tienen receptores de membrana que reconocen y se unen a antígenos comunes a muchos microorganismos (mecanismo inespecífico)

Inespecíficas

No dan lugar a células de memoria

Forman parte de la inmunidad innata

Colaboran con la inmunidad adaptativa, jugando un papel esencial para la iniciación de ésta.

TIPOS DE CÉLULAS DE LA INMUNIDAD INNATA : 

Monocitos y macrófagos

Granulocitos

o

Neutrófilos

o

Eosinófilos

o

Basófilos

Células dendríticas

*NK: son células linfoides pero actúan en la inmunidad innata

FUNCIONES DE LAS CÉLULAS DE LA INMUNIDAD INNATA: 

Fagocitosis: fijan, ingieren y destruyen elementos extraños

Inflamación

Presentación de antígenos: las células presentadoras de antígeno procesan y presentan los antígenos a los linfocitos

Producción de citoquinas y otras proteínas reguladoras

Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC): por el receptor Fc de la membrana se unen las inmunoglobulinas que recubren las células y las lisan.

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De todas estas funciones los granulocitos cumplen con la fagocitosis y ADCC y los monocitos y macrofagos con la fagocitosis, producción de citoquinas y presentación de antígenos.

Células fagocíticas: Son los granulocitos y los monocitos-macrófagos GRANULOCITOS: Características 

Núcleo dividido en segmentos.

Tienen una fagocitosis rápida pero no repetitiva (se cansan).

No expresan CMH-II: moléculas de superficie que pueden enseñar el antígeno a los linfocitos.

No presentan antígeno.

Tienen gránulos que le ayudan a cumplir sus funciones

Vida corta

Tipos de granulocitos: 

Neutrófilos: o

Se encuentran en mayor concentración en la sangre

o

En aves se denominan heterótrofos

o

Tienen 12 horas de vida

o

Constituyen la primera línea de defensa frente a microorganismos: migran al foco de infección y fagocitan con rapidez, pero no sostenido. Mientras hacen esto aumentan su número.

Eosinófilos: o

Maduran en el bazo

o

Tienen una fagocitosis menos eficaz

o

Son buenos contra los parásitos

Basófilos: o

Interviene en la hipersensibilidad (alergias): Tienen receptores en superficie de Fc de inmunoglobulina e que al unirse al receptor y libera histamina y otras sustancias que provoca estornudos, picor, edemas…

Los granulocitos se encuentran dentro de los vasos, en sangre, y solamente pasaran a los tejidos cuando hay una infección ya que son atraídos por la activación de macrófagos o del complemento y posterior liberación de agentes quimiotácticos. A este fenómeno se denomina como diapédesis (el neutrófilo se pega a la pared del vaso forma un pesudopodo y sale a los tejidos periféricos)

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En este proceso intervienen receptores Fc, factores del complemento (C3b), moléculas adhesión celular

MONOCITOS-MACRÓFAGOS : Características: 

Poseen un núcleo grande

Aparato de golgi grande (muchas proteínas)

Presenta en si interior muchos lisosomas (fagocitosis) y mitocondrias

Fagocitosis repetida

Expresan CMH-II

Presentan antígenos a los linfocitos T, por lo que se denominan células presentadoras de antígenos (CPA o APC)

Hacen de puente entre la inmunidad innata y la adaptativa ya que se comunican con los linfocitos T.

Derivan de la médula ósea: monoblastos → promonocito → monocito (sangre) → macrófago (tejidos).

Se encuentran en casi todos los tejidos y se nombran de manera distinta: o

Microglia: sistema nervioso central

o

Células de Kupfer: hígado

o

Macrófagos alveolares: pulmón

o

Osteoclastos: hueso

o

Histiocitos: tejido conectivo

Funciones: 

Fagocitosis (microorganismos y células tumorales)

Presentan antígeno

Producen citoquinas

Receptores de superficie: 

Receptor de manosa: reconoce microorganismos y células tumorales

Receptor de tipo toll (TLR): reconoce microorganismos y células tumorales.

Receptor de FC

Receptores del complemento (C3a, C3b)

CMH-II

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Opsonización: La opsonización es el proceso mediante el cual el microorganismo queda recubierto por factores del complemento o de anticuerpos.

Células presentadoras de antígenos (CPA) Las células presentadoras de antígenos son las únicas células que expresan en su superficie los antígenos de histocompatibilidad CMH II. Su función es captar, procesar y presentar antígeno a los linfocitos T en combinación con el CMH II. Existen dos tipos: 

Fagocíticas: captan el antígeno fagocitado (inespecífica). Presentan CMH II, presentan el antígeno a los linfocitos T CDH I. o

Macrófagos

o

Células dendríticas

No fagocíticas: captan el antígeno por su receptor (específica) o

Linfocitos B.

Células dendríticas: 

Son las CPA por excelencia.

Tienen una morfología con muchas prolongaciones en donde se encuentran CMH II y gránulos de Birbeck.

Se localizan en tejidos de captación (piel (células de Langerhans) y mucosas) y en los de presentación (ganglios, bazo)

Proceso: Cuando un microorganismo entra en el organismo, las células dendríticas lo reconocen por fagocitación y lo procesan, denominándose ahora célula dendrítica interdigitada. Después se dirigirán por los vasos linfáticos aferentes hasta los ganglios linfáticos y el bazo en donde presentaran el antígeno a los linfocitos T liberando citoquinas para activar al linfocito.

Células asesinas naturales (NK) Características: 

Derivan de la línea linfoide pero no maduran en el timo

Son linfocitos

Poseen un núcleo grande comparado con el citoplasma

Su tamaño es mayor que los linfocitos y los granulocitos

Intervienen en la inmunidad innata (no expresan el receptor específico de antígeno)

No tienen memoria ni reconocen específicamente antígenos.

En su superficie poseen: o

Receptor Fc (C46)

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o

Receptores activadores e inhibidores

o

No TCR

o

NO CD3

Se encuentran en mayor proporción en los animales jóvenes, disminuyendo a medida que el animal se va haciendo adulto

Función: 

Tienen una actividad citotóxica frente a células infectadas por virus y células tumorales, aunque no las reconocen por un estímulo antigénico específico (no expresan TcR), ni están restringidas por el CMH, como ocurre con los linfocitos T (CD8). De manera que se va a activar al reconocer, de forma natural, células que no tienen o que tienen alterado el CMH I (células cancerígenas o virus). Estas células son destruidas porque se unen con la Nk y ésta suelta sus gránulos que agujerean la membrana para que la célula estalle.

Participan también en la citotoxididad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) ya que tienen receptor para Fc que reconoce la inmunoglobulina que lleva un antígeno mediante un receptor y lisan la célula.

Liberan citoquinas como la TNF-α y la IFN-γ que permiten la estimulación de diferentes mecanismo linfocitarios (ayudan a que los macrófagos destruyan a los microorganismos).

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Tema 4: Inmunidad innata / inmunidad adaptativa Clases de inmunidad Inmunidad innata, natural o inespecífica: mecanismos inespecíficos de defensa frente a microorganismos. Se genera una respuesta inmune que no se incrementan tras exposiciones repetidas al mismo agente. La misma célula o molécula del sistema inmune del organismo actúa frente a los diferentes agentes extraños. Sus principales características son: 

Independiente del Ag

Inmediata

Inespecífica de Ag

Sin memoria inmunológica

Inmunidad 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 sistema inmune. Sus principales características son: 

Dependiente del Ag

Retardada (fase de latencia)

Específica de Ag

Con memoria

Inmunidad innata, natural o específica: CARACTERÍSTICAS 

Actúa como primera línea de defensa

Distingue entre lo propio y lo ajeno.

La respuesta es rápida e inicial a la infección, aunque previa a la respuesta adaptativa

Incapaz de distinguir diferencias sutiles entre los agentes extraños.

Reacciona igual en forma e intensidad de respuesta a las exposiciones repetidas del mismo agente.

Se basa en el reconocimiento de estructuras de microorganismos no presentes en las células propias de mamíferos compartidas por microorganismos (LPS, azúcar manosa…), no reconoce sustancias no microbianas.

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SE COMPONE DE: 

Mecanismos innatos externos: actúan constantemente evitando la entrada de patógenos. o

Barreras físicas y anatómicas

o

Piel (solo puede ser atravesada cuando presenta soluciones de continuidad), epitelio, mucosas

Queratina, cilios (dificultan el avance del agente, ascensor mucociliar, con agentes surfactantes), mucus (envuelve a los agentes extraños e impide que ejerzan su acción

Tos, estornudo, peristaltismo intestinal

Barreras químicas  pH  Temperatura  Concentración de oxigeno  Sales biliares, ácidos grasos  Sustancias antimicrobianas

 Lisozimas (muraminidasa): en lágrimas, saliva, mucus…  Espermita: en semen  Β-lisina: producida por las plaquetas  Lactoperoxidasa: en leche y saliva  Proteínas secuestradoras de hierro: lactoferrina y transferrina (en leche compite con las bacterias por el Fe) o

Barreras biológicas 

Microbiota autóctona  Piel: staphylococcus aureus, s. epidermis, etc. (superficie dérmica, glándulas sebáceas)  Boca: streptococcus salivaris, streptococcus mutans (población heterogénea)  Intestino: escherichia coli, clostridium difficile ( en IG 1010 bacterias /ml)  Vagina: lactobacilius acidophylus…

Mecanismos innatos internos: inactivos pero están preparados para actuar cuando entre el patógeno y se produzca la infección. o

Células  Fagocitarias

 Neutrófilos (PMN)

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Veternaria UCM  Macrófagos  Citolíticas

 NK  LB-1 (CD5): fabrican anticuerpos de baja especificidad (anticuerpos

naturales)  Linfocitos T intraepiteliales o γδ (son LT especiales que actúan en la

inmunidad innata) o

Factores solubles:  Proteínas de fase aguda (inflamación)

 Proteína C-reactiva  Fibrinógeno  Complemento: vía alternativa  Citoquinas (producidas por macrófagos): IFN, TNF  Otras: α1-antitripsina, α2-macroglobulina, fibrinógeno…

ACTUACIÓN El sistema inmunitario innato se basa en la actuación de mecanismo de defensa inespecíficos externos (barreras físico-químicas y biológicas) que tienden a evitar la infección. Cuando los microorganismos consiguen contrarrestar estos mecanismos de defensa extenso, actúan los mecanismos de defensa inespecíficos internos (moléculas y células) para la destrucción del patógeno. ACTIVACIÓN DEL COMPLEMENTO POR LA VÍA ALTERNATIVA Y VÍA DE LAS LECTINAS : El complemento es un conjunto de más de 30 proteínas que actuando en su conjunto forman una cascada que tiene como finalidad la destrucción del microorganismo patógeno.

Sus funciones son:

Lisis del microorganismo: complejo de ataque a membrana (MAC)

Opsonización: C3b

Quimiotaxis

Liberación de anafilotoxinas que intervienen en la respuesta inflamatoria (C3a, C4a y C5a)

Desgranulación de basófilos

Respuesta inflamatoria:

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Activación:

Lectina: se encuentra en la sangre y se fija a la manosa. (Opsonización y activación del complemento)

Proteína C-reactiva: cuando hay daño tisular aumenta su cantidad y se une a los hidratos de carbono de unas bacterias

Esto favorece la fagocitosis, porque los microorganismos quedan marcados con sustancias quimiotácticas que atraen a las células fagocíticas.

ENDOCITOSIS : Ingestión de material soluble (macromoléculas) del fluido extracelular por medio de invaginación de pequeñas vesículas endociticas.

Pinocitosis

Endocitosis mediada por receptor

Formación de lisosomas: digestión y eliminación

F AGOCITOSIS Proceso por el que los macrófagos y neutrófilos son capaces de identificar, ingerir y eliminar partículas grandes insolubles y microorganismos intactos. Tiene varias fases:

Quimiotaxis: atracción de leucocitos (neutrófilos y monocitos) hacia las zonas de infección. Migran a través del endotelio vascular siguiendo un gradiente de concentración química de agentes quimiotácticos (citoquinas y quimioquinas elaboradas por los primeros macrófagos que llegan) los factores del complemento C3a y C5a, que se adhieren a bacterias actuando como opsonina provocando que el macrófago y el neutrófilo se unan a ellos.

Adherencia y opsonización: las bacterias marcadas son reconocidas por receptores de manosa, receptores tipo Toll y receptores de opsoninas (diferentes proteínas que recubren un microbio y facilitan su ingestión: factores del complemento, anticuerpos, fibronectina).

Ingestión y vacuolizacion: se engloba por pseudópodos, se forma el fagolisosoma.

Digestión y destrucción: se destruye el fagolisosoma y se elimina.

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Los macrófagos además son células presentadoras de antígeno

Mecanismos de destrucción intracelular en la fagocitosis:

Dependientes de O2: Formación de radicales tóxicos Los macrófagos y neutrófilos activados con el O2 en intermediarios reactivos muy oxidantes. Cuando se fusiona el fagosoma con el lisosoma hay encimas que salen y algunas de ellas necesitan oxígeno. Pueden asociarse a radicales oxidantes (O2, H2O2, HOCl) Un ejemplo sería la Mieloperoxidasa superoxido dismutasa oxidasa.

Independientes de O2: enzimas hidrolíticas

Dependientes de NO: los radicales se pueden combinar con NO formando radicales peroxido nítrico que es más tóxico

INFLAMACIÓN Reacción local inicial (respuesta fisiológica) a la entrada de microorganismos o daño tisular. Se debe a la vasodilatación e incremento en la permeabilidad capilar Es el proceso por el cual células y moléculas de defensa son atraídas y se concentran en una región anatómica concreta de tal forma que lo analiza y elimina el material ajeno. También ayuda a la reparación de la lesión celular. Sus pasos serian:

Migración de fagotitos 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. Por Manuel Gómez Diez e Isabel García Arroyo – Segundo de Veterinaria 2008/2009

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En la inflamación actúan el C3a y el C5a del complemento y sus funciones son:

Activar los neutrófilos y macrófagos

Anafilotoxinas, busófilas y mastocitos

Hisomina

Prostaglandinas

Células

Sustancias que intervienen en quimiotáxis

Son responsables de 5 signos ¿ordinal?

Enrojecimiento (rubor)

Hinchazón (tumor)

Calor

Dolor

Perdida función

Los macrófagos también van a liberar sustancias que actúan sobre los linfocitos: IL-1, IL-6….

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 en la magnitud y rapidez de respuesta en posteriores contactos con el mismo antígeno CARACTERÍSTICAS :

Especificidad: distingue lo propio de lo ajeno de forma específica

Diversidad

Memoria: reacciona de distinta en forma e intensidad de repuesta a la primera exposición frente al agente que en las sucesivas

Es capaz de distinguir diferencias sutiles entre los agentes extraños

COMPONENTES :

Factores celulares:

o Linfocitos T: célula presentadora de antígeno o Linfocitos B: célula presentadora de antígeno 

Factores hormonales:

o Complemento (vía clásica y de alectina o Anticuerpos o Citoquinas Por Manuel Gómez Diez e Isabel García Arroyo – Segundo de Veterinaria 2008/2009

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MECANISMOS DE LA RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA: Son 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: humoral y celular, mediadas por distintos componentes del sistema inmunitario. Ambos mecanismos están íntimamente relacionados, colaborando los distintos componentes de uno y otro. Los linfocitos Th modulan ambos tipos de respuesta

Inmunidad humoral:

o Anticuerpos o Defensa frente a:

Microorganismos extracelulares

Toxinas

Inmunidad celular:

o Linfocitos T o Defensa frente a patógenos intracelulares: 

Virus

Bacterias intracelulares

Parásitos intracelulares

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Inmuno-1,2,3,4D  

Temas definitivos de Inmuno: 1, 2, 3 y 4.

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