Inmunología

1. Inmunología de las parasitosis Ricardo Ariel Floridia

2. Definición: El parásito • Ser vivo que de manera temporal o permanente vive a expensas de otro organismo de distinta especie (huésped), obteniendo de éste nutrición y hábitat, al que puede producir daño de variada intensidad y con el que tiene una dependencia obligada y unilateral. • Clasificación: • Protozoos • Helmintos • Artrópodos

3. ¿Cuál es el éxito del parásito? • El parasitismo es un fenómeno biológico interdependiente y dinámico entre dos organismos. • El éxito del parásito se mide, no por los trastornos que le causa a su huésped, sino por su capacidad para adaptarse e integrarse al mismo. • Desde el punto de vista inmunológico, el éxito del parásito se da si se puede integrar al huésped de manera que este no lo considere exógeno.

5. Infecciones parasitarias • Desencadenan una serie mecanismos de defensa inmunitaria característicos. Algunos mediados por anticuerpos y otros por células. La eficacia de cada uno depende del parasito implicado y de la fase de la infección. • Es importante la vía de ingreso de los parásitos, que difiere en muchos de ellos, donde la respuesta inmune va a ser diferente también, como así también el sitio final donde se alojará.

7. Localizaciones de los parásitos • Enteroparasitosis • Histoparasitosis • Hemoparasitosis • Ectoparasitosis

8. Antígenos parasitarios • Pueden ser: • Proteínas • Lípidos • Polisacárido • Ácidos nucleicos • Las proteínas se encuentran conjugadas con Hidratos de carbono y los lípidos constituyen complejos con proteínas y polisacáridos. • También presentan Haptenos como fosforilcolina o AG de Forssman

9. Ubicación de los antígenos • AG Somáticos (estructurales o endoantígenos) Originan gran variedad de anticuerpos de una menor importancia, porque para su reconocimiento el parásito debe ser destruido. • AG Metabólicos (productos de secreción, excreción o exoantígenos) Muchos de ellos son enzimas. Originan anticuerpos mas protectores y mas específicos. Permiten llegar a diferenciar cepas.

10. Propiedades del Antígeno • Inmunogénicos: es la capacidad de inducir una respuesta inmunológica, ya sea mediada por anticuerpos o por células. • Antigenicidad: es la capacidad de combinarse específicamente con el producto final de la respuesta inmunológica.

11. Inmunogenicidad

12. Hapteno Inmunógeno

13. Respuestas inmunes • Anticuerpos: son necesarios para eliminar parásitos extracelulares en la sangre, intestino y otros líquidos tisulares. • Célular: para eliminar parásitos intracelulares. • El tipo de respuesta depende del parásito involucrado, y del ciclo, nunca son respuesta puras. • Ejemplo en el paludismo

14. El sistema inmune • Inmunidad innata: • Barreras Físicas: Piel, mucus, cilios, tos, estornudo, peristaltismo intestinal. • Barreras químicas: pH ácido, Sales biliares, ácidos grasos, lisozima, lactoferrina, transferrina. • Barreras biológicas: microbiota normal • Componentes del sistema inmune: Células: Fagocitos, Macrófagos, PMN, NK, complemento • Inmunidad adquirida: • Linfocitos: T y B • Anticuerpos

16. Receptores tipo toll • Son una familia de proteínas que conforman receptores del sistema inmunitario innato. • Reconocen patrones moleculares expresados por un amplio espectro de agentes infecciosos, y estimulan una variedad de respuestas inflamatorias. • Forman parte de los “patternrecognitionreceptors” (PRRs) • Reconocen a los PAMPs(Patrones moleculares asociados a patógenos) • Esta señalización representa el vínculo entre la respuesta inmune innata y la adaptativa.

17. Receptores tipo Toll

18. Pamps(Patrones moleculares asociados a patógenos) • PAMPs: “pathogenassociated molecular patterns”. Estructuras conservadas en distintos grupos de microorganismos, generalmente esenciales para su sobrevida • Reconocen sus ligandos en forma de dímeros desde la membrana celular o desde endosomas • Los diferentes TLRsestan apropiadamente ubicados en estos distintos compartimentos celulares porque reconocen distintos PAMPs Membrana plasmática TLR1, 2, 4 , 5, 6, 11 Componentes de membrana de microorganismos, lípidos, lipoproteínas, proteínas Endosomes, endolisosomas TLR3, TLR7, 8 y 9 Acidos Nucleicos

19. PAmps • Características de los PAMPs • son patrimonio de los patógenos pero no de sus huéspedes • son esenciales para la sobrevida o patogenicidad del microorganismo • son estructuras invariantes compartidas por clases enteras de patógenos (conservadas evolutivamente) • Ejemplos de PAMPs • LPS • Peptidoglicano • Acido lipoteicoico • manosa de oligosacáridos microbianos • DNA conteniendo motivos CpG no metilados • RNA doble cadena

20. Relación entre tlr y respuesta adaptativa

21. Activación del sistema inmune adaptativo

22. L TCD8 LT Th1 Citoquinas L TCD4 Y Y Y LT Th2 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Citoquinas Y Y Célula Plasmática L B Mecanismos efectores LT Citotóxica efectora Macrófago activado Anticuerpos neutralizantes Anticuerpos aglutinantes Anticuerpos fijadores de Complemento

23. A nivel de receptores

24. La polarización de la respuesta T es influenciada por la interacción PAMPs -PRR INNATA ADAPTATIVA Discriminación PAMP-PPR Instrucción CITOQUINAS MOLEC. COESTIMUL Polarización TH1 TH 2 Treg

25. Primera línea de defensa • Formada por macrófagos, neutrófilos, eosinófilos, y plaquetas. • Evidencias: • Eliminación de estas célula en ratones produce aumento de la susceptibilidad frente a la infección contra cercarias de S. mansoni • Macrófagos hepáticos y fagocitos del bazo eliminan tripanosomas y parásitos del paludismo, en forma mas eficiente si los mismos se encuentran opsonizados con el complemento. • Los macrófagos tiene doble función: como efectoras fagocíticas y como presentadoras de antígenos. Secretan moléculas que regulan respuestas inflamatorias (IL 1, IL12, TNFa, CFS)activan he inducen proliferación. Moléculas antiinflamatorias e inmunosupresoras como IL 10, prostaglandinas, TGFb

26. Los macrófagos • Importante frente a parásitos de menor tamaño. • Fagocitosis • Secreción de factores tóxicos. • Activación por citoquinas: pueden destruir tanto pequeños parásitos extracelulares, fases eritrocitarias del paludismo, o larvas de esquistosomas. • Pueden actuar como asesinas mediante un mecanismo de citotoxicidad mediada por células y dependiente de anticuerpos. • Secretan citoquinas como IFNa, IL1 que pueden inducir resistencia de los hepatocitos a los parásitos del paludismo.

27. Los macrófagos • Poco tiempo después de la infección se produce una estimulación de las funciones efectoras de los macrófagos. • Macrofagosy fagocitos inducen compuestos reactivos del oxigeno frente a la fagocitosis de parásitos (T. cruzi, T. gondii, leishmania, paludismo, filarias, esquistosomulas). • Oxido nítrico: potente toxina no dependiente del oxígeno, estimulada por IFNg, TNFa con gran respuesta frente a las dos citoquinas en conjunto.

28. Los macrófagos • Para la activación específica es necesario las citoquinas secretadas de células T: (IFNg, GM-CSF, IL3, IL4), también se activan por medio de vías no dependientes de células T: • Células NK secretan IFNg cuando son estimuladas por IL12 • Macrófagos secretan TNFa en respuesta a productos parasitarios. • TNFa estimula a macrofagos, eosinófilos, y plaquetas para destruír parásitos, efecto potenciado por IFNg. • El TNFa puede tener efectos negativos según la cantidad secretada y la circulacion del compuesto

29. Los neutrófilos • Tienen naturaleza fagocítica igual a los macrófagos. • Destruyen a parásitos por los siguiente mecanismos: • Dependientes del oxígeno (Estallido respiratorio mas intenso que los macrófagos • Oxido nítrico • Reacciones citotoxicas mediada por anticuerpos (Receptores FC) • Son activados por citoquinas (IFNg, TNFa, GM-CSF. • Se acumulan en regiones infectadas de parásitos

30. Los eosinófilos • Están asociados a infecciones por helmintos. • Actúan mediante mecanismos dependientes e independientes del oxígeno • Son menos eficientes como fagocitos que los neutrófilos. • Se desgranulan fácilmente cuando se unen a la IgE o IgG que opsoniza al parásito. • Son estimulados por las citoquinas: TNFa, GM-CSF, pero necesitan de su unión al antígeno. • Las lesiones son causadas por la proteína básica principal (MBP)

31. Los eosinófilos • Actúan coordinadamente con los mastocitos. • Los antígenos parasitarios producen la desgranulación de los mastocitos dependiente de IgE liberando mediadores. • Los mastocitos atraen eosinofilos a la zona de infección. • Sus gránulos liberan: • Proteína básica principal • Proteína Cationica • Neurotoxina • Peroxidasa

32. Mastocitos • Es una célula diseñada para organizar la inflamación de emergencia. • Están muy próximos a los vasos sanguíneos • Pueden regular localmente la permeabilidad vascular. • EI patógeno los activa liberando grandes cantidades de mediadores inflamatorios preformados. • Gránulos • Aminas vasoactivas (histamina) • Proteasas Neutras • Factores Quimiotácticos • Citoquinas (TNFa) • Metabolitos del ac. Araquidónico

33. Acción de los mastocitos

34. Células NK • Actividad citolítica innata(citotoxicidad mediada por receptores NK y secreción de IFN-g) • Inmunidad contra infecciones por bacterias y parásitos intracelulares (activación de macrófagos por secreción de IFN-g) • CCDA: citotoxicidad celular dependiente de Ac (receptores para fracción constante de Ac), liberan granzimas y perforinas. • Regulación de la respuesta inmune a través de un diálogo recíproco con células dendríticas y secreción de citoquinas. • A diferencia de LT CD8+ no tienen TCR

35. Células NK • Tienen receptores innatos capaces de detectar la ausencia de moléculas de histocompatibilidad. • Un receptor innato activador (por ejemplo, NKRP1) reconoce azucares comunes en las células y otro receptor innato, pero inhibidor (KIR), sondea la membrana. Si hay MHC, no hay lisis porque el KIR la prohíbe. Si no hay MHC, el KIR no puede salvar a la diana. • Además, como pasaba con los fagocitos, la opsonizaci6n de la célula infectada permite su reconocimiento por los Iinfocitos NK a través de sus receptores FcR.

36. Las plaquetas • Atacan a muchos parásitos (T. cruzi, T. gondii) • Su actividad citotoxica se potencia con citoquinas (IFNg, TNFa) • Tienen receptores para IgE

37. La célula T • Son centrales en el control de la infección: • Ayudan a eliminar la infección secretando citoquinas pro-inflamatorias (IFNg, IL3, GM-CSF, IL5) • Modulan la infección: (IL10, IL4) • Según el parásito y la fase del ciclo del mismo se van a activar las células T CD4+ o CD8+ que ejercen funciones protectoras diferentes. • TCD4+ secretan diferentes citoquinas entre ellas INFg • TCD8+ que además de secretar IFNg produce citoxicidad celular. • Estimula a células NK secretando IL12

38. La células T • En el comienzo de una infección las células T CD4 pueden ser TH1, TH2, TH17, y luego este perfil se va modificando según la evolución de la enfermedad. • TH1 y TH2 son antagónicas • TH1 y TH17: son perfiles inflamatorios celulares. • TH2: perfil anti-inflamatorio, mediado por anticuerpos

39. Células TH1 • Potencia respuestas defensivas frente a protozoos intracelulares. • El INFg activa macrófagos para que destruya los protozoos que viven en el interior (Leishmania, tripanosoma, toxoplasma) y desactiva respuesta TH2. • Potente respuestas frente a otros parásitos intracelulares

40. Células TH2 • Las células Th2 están involucradas en la respuesta inmune humoral y la  defensa del huésped contra los parásitos extracelulares.  • Se caracterizan por la producción de IL4, IL5, IL6, IL10 y  IL13  • Citocinas como la IL4 en general, estimulan la producción de  anticuerpos dirigidos hacia  los  grandes  parásitos  extracelulares, mientras que la  IL5 estimula la respuesta de eosinófilos a los grandes parásitos extracelulares.

41. Células t cd8+ • Tras la infección con virus, bacterias o protozoos, el antígeno específico de linfocitos T CD8 +genera un proceso de diferenciación y proliferación para dar origen a células efectoras. • Liberan IFNg

42. Células dendríticas • Tienen largas prolongaciones citoplasmáticas repletas de receptores antigénicos. • Se ubican en: • Órganos linfáticos • Epitelio de la piel y la mucosa del aparato digestivo y respiratorio. • Pueden ser • Mieloides • Plasmocitoides

43. Células dendríticas • Son células presentadoras de antígenos profesionales. • Son nexo entre las respuesta inmune innata y la adptativa. • Pueden endocitar y procesar los antígenos para ser presentado en la superficie, unido al complejo mayor de histocompatibilidad. Posee moléculas coestimulante para activar mejor al linfocito T. • Activan linfocitos T vírgenes quienes se diferencian en células efectoras • Activan la inmunidad celular: macrófagos y linfocitos T efectores. • Activan la respuesta humoral por estimulación de linfocitos B y la producción de anticuerpos.

44. Acción de los anticuerpos • Dañan directamente los protozoos, o por acción del complemento. • Neutralizan directamente a un parásito • Estimulan la fagocitosis • Opsonización y citoxicidad mediada por anticuerpos. • El incremento de IgE se relaciona con algunas parasitosis. La IgG4 bloque efectos de la IgE • Son IgG (85%), IgA, IgM, IgE

45. El carácter crónico de una infección • Fin del parásito: perdurar en el tiempo. • Trata que el huésped no muera hasta que se asegure la transferencia a otro individuo. • ¿Qué modifica la respuesta inmune hacia la cronicidad? • La presencia de: • Antígenos circulantes • Persistencia de la estimulación antigénica • Formación de inmunocomplejos • Fenómenos inmunopatológicos • Inmunosupresión

46. Reacción frente al paludismo • Intervienen tanto células TH1 como TH2. • Las células TH1 actúan durante la fase hepática, ya que interviene el INFg que secretan estas células, eliminando los esporozoitos. • Las células TH2 que colaboran en la producción de anticuerpos permiten la eliminación de los parásitos palúdicos durante la fase eritrocitaria, efectuada en el bazo por las células efectoras activadas y citotoxicidad mediada por anticuerpos.

47. Respuesta inmune frente a la infección por leishmania • IL12 producida por macrófagos y células B promueve el crecimiento de las células TH1 activadas y de NK que también produce IFNg (citoquinas anti- leishmania). Así se suprime el desarrollo de las células TH2. Este último perfil hace progresar la enfermedad.

48. Respuesta protectora Mecanismos de destrucción T. cruzi NADPH NADP+ O2 O2- TNF ONOO- IFN ON IRF1 iNOS L-arginina

49. Infecciones por Helmintos • Es característico la elevación de las IgE y de los eosinófilos, lo que es dependiente de las células TH2. • Las células TH1 están relacionadas con la secreción de INFg y la eliminación de las larvas. • La generación de huevos por parte del helminto cambia la respuesta a TH2 (baja el INFg y sube la IL5). • Si la respuesta no puede eliminar la infección, el parásito se aísla con células inflamatorias atraídas por citoquinas en la región (Granulomas).

50. Eliminación de helmintos intestinales • Las células TH2 son esenciales en la eliminación de helmintos intestinales • Se induce la generación de IL4, IL5, promoviendo la producción de IgE y la hipertrofia de mastocitos intestinales. • Se generan además citoquinas IL3, GM-CSF y TNFa y proteasas. • Hay aumento de la permeabilidad intestinal, de la descamación del epitelio y de la secreción de complemento y anticuerpos (hipergamaglobulinemia) hacia la luz intestinal. • Se incrementa el peristaltismo.