Inmunología y enfermedadd

1. Inmunología y enfermedadd Tema 21

2. El estado inmune. Tipos de inmunidad “El estado inmune es aquel del que disfruta alguien que, habiendo sobrevivido a una enfermedad, ha quedado libre o exento de volver a padecerla” Esta definición implica una de las propiedades del sistema inmunitario, la memoria, es decir, el organismo recuerda la enfermedad padecida y será resistente a una nueva infección por parte del mismo agente patógeno (antígeno) El estado inmune puede estar propiciado tanto por el sistema inmunitario innato como por el sistema inmunitario adaptativo

3. El sistema inmunitario innato El sistema inmunitario innato comprende las células y los mecanismos que defienden al huésped de la infección por otros organismos, en un primer contacto y de forma no específica. Esto significa que las células del sistema innato (monocitos, macrofagos, neutrófilos y eosinofilos) reconocen, y responden a patógenos de forma genérica (fagocitosis, como células citotóxicas, interviniendo en la inflamación, o secretando proteínas defensivas como las proteínas del complemento, citocinas o lisozima) y, a diferencia del sistema inmunitario adaptativo, no confiere inmunidad a largo plazo al huésped.

7. El sistema inmunitario adaptativo • El sistema inmunitario adaptativo se caracteriza por respuestas específicas para cada antígeno contra los antígenos o microorganismos patógenos extraños. Una característica importante de este tipo de inmunidad es que después del contacto inicial con el antígeno (sensibilización inmunitaria) el siguiente contacto con el mismo antígeno origina una respuesta inmunitaria más rápida e intensa (memoria inmunitaria). • El sistema inmunitario adaptativo consta de dos ramas, la inmunidad celular y la inmunidad humoral. Los efectores principales de la inmunidad celular son los linfocitos T, mientras que los de la inmunidad humoral son los linfocitos B. • Este sistema inmunitario permite adaptarse rápidamente para neutralizar los patógenos más frecuentes de un entorno concreto

8. El sistema inmunitario adaptativo • Consta de: • Moléculas con papel protector / defensivo • Anticuerpos, producidos por células plasmáticas, derivadas de Linfocitos B • Células con capacidad reguladora • Linfocitos T cooperadores (T-helper) • Células con capacidad efectora • Linfocitos T citotóxicos • Células que adquieren su especificidad a través de anticuerpos (NK, macrófagos)

9. Integración del sistema inmunitario innato y el adaptativo • La inmunidad innata constituye la primera barrera de defensa frente a la infección por agentes patógenos (principalmente bacterias). Su inespecifidad es una ventaja (abarca por igual a un gran número de agentes patógenos. • Si no logra detener la infección, tenemos la enfermedad. Mientras, la inmunidad específica adaptativa comienza a desarrollarse. Con la ayuda de la inmunidad específica termina por controlarse la infección y la enfermedad remite. • El sistema inmunitario adaptativo adquiere memoria inmunológica, frente a una posible reinfección, reaccionando muy rápidamente contra el agente infeccioso.

11. Tipos de inmunidad

12. Tipos de inmunidad Es aquella que la poseen algunas especies o individuos por su propia naturaleza. Y puede ser inmunidad de especie, de raza o individual. En esta última es muy importante el factor genérico. El propio organismo genera los anticuerpos, de forma natural (por que sufre la enfermedad) o de forma artificial (vacunación) Los anticuerpos son originados por otro organismo. Pueden proceder de la madre a través de la placenta y la leche (I.P. Natural) o de otro individuo, incluso de otra especie, que ha estado en contacto con el patógeno (I.P. Artificial). En este último caso de habla de sueroterapia Se alcanza en algún momento de la vida del individuo por la formación de anticuerpos frente a la actuación de los agentes infecciosos. Genera memoria inmunológica

13. Inmunización: sueros y vacunas La inmunización consiste en inducir artificialmente el estado inmune frente a una enfermedad en un organismo y puede conseguirse de dos formas: Inmunización pasiva.- Mediante sueros Inmunización activa.- Mediante vacunas

14. Inmunización pasiva • La inmunidad artificial pasiva se adquiere cuando al sujeto  se le administra directamente anticuerpos específicos para un patógeno determinado. • Los anticuerpos producen inmunidad rápidamente (unas pocas horas), pero su efecto no es de larga duración (sólo unos meses), debido a que no se activa la memoria inmunológica. • Normalmente se utiliza cuando el individuo ya está enfermo y no se puede esperar a que la vacuna haga efecto o cuando su sistema inmunológico está debilitado. • Estos anticuerpos reciben el nombre de suero o antídoto. • Antiguamente se obtenían los anticuerpos de animales domésticos, pero ocasionalmente provocaban alergias. Hoy en día son Ig humanas

15. Inmunización activa La inmunidad artificial activa se produce por inoculación de una vacuna. La inmunidad generada por la vacuna es efectiva al cabo de varios días, pero, al crear memoria inmunológica, su capacidad de acción es duradera. Una vacuna es un conjunto de antígenos que se introducen en un organismo sano e inducen al sistema inmunitario a producir anticuerpos contra dicho antígeno. Estos antígenos no tienen poder patógeno, pero sus características antigénicas están intactas, luego se crean anticuerpos específicos contra ellos y células de memoria, de tal forma que sean eficaces ante una segunda invasión del microorganismo que porte los antígenos (en este caso, ya es patógeno). Ocasionalmente, dependiendo del tipo de vacunas, hay que suministrar dosis de recuerdo para reforzar la memoria inmune.

25. Tipos de vacunas

26. Formas atenuadas del microorganismo patógeno • El patógeno se trata en un laboratorio para que pierda virulencia. Los microorganismos se cultivan expresamente bajo condiciones en las cuales pierden sus propiedades nocivas • Se usa con virus, consiguiendo esos patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos. • Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la rubeola, las paperas o la poliomielitis, etc. • El riesgo es que una mutación origine la aparición de un virus infeccioso que provoque la enfermedad. • Crea inmunidad permanente en el individuo que las recibe

27. Son microorganismos dañinos que han sido tratados con productos químicos o físicos y han perdido su peligro. Para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos como alta temperatura, luz ultravioleta, radiaciones, etc. • Ejemplos de este tipo son: la gripe, cólera, peste bubónica y la hepatitis A. • La mayoría de estas vacunas suelen ser incompletas o de duración limitada, por lo que es necesario más de una toma. Microorganismos muertos

28. Son los llamados toxoides o toxinas inactivas. Son toxinas bacterianas atenuada, a la que por el efecto de métodos químicos o físicos, se destruye su acción tóxica manteniéndose la acción inmunizante específica de las toxinas. • No se pueden utilizar toxinas activas para provocar la respuesta inmunitaria, porque la cantidad necesaria sería letal. • Se usa este tipo de sustancias en vacunas frente al tétanos o la difteria. Toxinas bacterianas modificadas Antígenos puríficados • Se utilizan técnicas de ingeniería genética, obteniéndose generalmente una proteína. • Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la vacuna contra la hepatitis B.

29. Vacunas antiidiotípicas Un idiotipo es el sitio de una molécula de anticuerpo que se une a un antígeno extraño. Puesto que el sitio mismo puede servir de antígeno extraño, se puede producir un anticuerpo monoclonal contra el idiotipo, que tendrá una conformación idéntica que imita al antígeno extraño inicial. Este anticuerpo antiidiotípico servirá de vacuna. Las vacunas de este tipo no son infecciosas y de pueden preparar vacunas antiidiotípicas frente a determinantes antigénicos comunes en munas cepas patógenas. Anticuerpos monoclonales: son anticuerpos producidos en un laboratorio. A partir de una sola célula, modificada en el laboratorio, y que produce un único tipo de anticuerpos, se obtiene  una colonia de células ( clones) que producen ese único anticuerpo.

30. Autoinmunidad El organismo es capaz de distinguir entre lo propio y lo extraño gracias a la tolerancia inmune. Esta capacidad se adquiere durante el desarrollo embrionario en el timo y la médula ósea mediante el mecanismo de selección clonal. La tolerancia inmune puede fallar Por defecto de tolerancia Por exceso de tolerancia AUTOIMNUNIDAD INMUNODEFICIENCIA

31. mecanismo de selección clonal Selección de linfocitos T. Durante la maduración en el timo, los linfocitos desarrollan receptores de membrana (TCR) que les permiten reaccionar con las moléculas del MHC propias, con las que contactan mediante los autoantígenos. Solo sobreviven los linfocitos T que tienen los receptores adecuados para reconocer a antígenos extraños unidos a auto antígenos del MHC. El resto son eliminados.

32. El proceso de maduración de los linfocitos T en el timo se inicia al llegar los precursores de los linfocitos T. Durante el proceso de maduración intratímica, mueren muchos timocitos, aproximadamente el 95 % de  ellos. Se eliminan aquellos timocitos  que reconocen los antígenos propios del organismo mientras que el resto abandonarán el timo, vía sanguínea, como linfocitos T maduros.  Todo ello se realiza mediante un doble proceso conocido como selección positiva y negativa.

35. Selección positiva de linfocitos T Este tipo de selección consiste en la selección positiva, esto es sobreviven aquellos timocitos que poseen la capacidad de  reconocer de manera débil mediante sus receptores TCR a las moléculas de histocompatibilidad (MCH) presentes en células epiteliales del timo unidas a los péptidos propios presentados por ellas. Selección negativa de linfocitos T Este tipo de selección conduce a la muerte por apoptosis de aquellos timocitos que reconocen con gran avidez mediante su TCR a las moléculas de histocompatibilidad presentes en células del timo unidas a los péptidos propios presentados. Este tipo de selección es especialmente importante eliminando aquellos clones celulares que al reconocer las  propias moléculas MHC más péptidos propios, pueden tener capacidad autoreactiva una vez han madurado. Al eliminar estas células se evita la posibilidad de desarrollo de enfermedades autoinmunes en el futuro

36. Selección de linfocitos B Se produce un fenómeno similar pero en la médula ósea, en el que se seleccionan los linfocitos B que no producen anticuerpos contra los autoantígenos. Todas aquellos linfocitos que originan una acción destructiva sobre las células propias del individuo se inactivan.

37. La autoinmunidad es un proceso que se desencadena por una alteración en el reconocimiento de lo propio. Los mecanismos de control existentes en el organismo no actúan correctamente, de forma que un  linfocito o un anticuerpo reconocen como extrañas a las células o moléculas del propio organismo.

38. Esclerosis múltiple Ataca la sustancia blanca del sistema nervioso central, provocando la desmielinización de los axones, y por lo tanto alteraciones neurológicas y parálisis. Carece de tratamiento curativo Mistenia grave Artritis reumatoide Los anticuerpos atacan los receptores del neurotransmisor acetilcolina en las células musculares. No hay contracción y puede llegar a la atrofia de los músculos. Los macrófagos y linfocitos se activan contra antígenos del tejido conjuntivo de las articulaciones que se inflaman de modo crónico.

39. Se forman anticuerpos contra el ADN y las histonas. Se producen lesiones en el aparato circulatorio. Afecta a las plaquetas Lupus eritomatoso Diabetes mellitus Se producen anticuerpos contra las células beta del páncreas. La cantidad de insulina que se puede formar es insuficiente y el organismo sufre hiperglucemia. Se manifiesta por la glucosuria y la polidipsia (sed constante). Se trata con insulina suplementaria.

40. Hipersensibilidad • La hipersensibilidad es una disfunción del sistema inmune, debido a que se produce una respuesta inmune frente a una sustancia prácticamente inocua, como puede ser el polen, las heces de los ácaros del polvo, la fresa, el melón, etc. • Las sustancias frente a las que se produce la respuesta reciben el nombre de alérgenos, y la reacción que se desata se conoce como alergia o hipersensibilidad, y en realidad es una respuesta inmune exagerada. • No se manifiesta en el primer contacto con el antígeno, sino después de pasar un periodo de sensibilización. • El proceso alérgico se desencadena con una primera exposición al alérgeno. Los macrófagos lo degradan y lo presentan en sus membranas a los linfocitos. Éstos producen inmunoglobulinas E, con lo que se produce la memoria inmunológica. • Una segunda exposición al alérgeno puede provocar una hipersensibilidad inmediata (fase aguda) y una hipersensibilidad retardada (fase retardada o celular).

42. Hipersensibilidad tipo I Hipersensibilidad tipo II Animaciones de los tipos de hipersensibilidad Hipersensibilidad tipo III Hipersensibilidad tipo IV

43. Hipersensibilidad inmediata (Tipo I) Se conoce como reacción alérgica. La respuesta es rápida (10-15 minutos tras contactar con el antígeno/alergeno) Hay tres fases: Fase de sensibilización Fase de activación de mastocitos Fase de alergia • Fase de sensibilización • Se produce el primer contacto con el alérgeno, los macrofagos lo procesan y muestran sus fragmentos unidos a proteínas del MHC. • Los linfocitos Th los reconocen, y liberan linfocinas (interleucinas) que activan a los linfocitos B. Estos se transforman en células plasmáticas y liberan grandes cantidades de IgE. • Las IgE se unen a los mastocitos de los tejidos y a los basófilos de la sangre. • Esta fase es asintomática

44. 2. Fase de activación de mastocitos En el segundo contacto con el alérgeno, estas se unen a la IgE de mastocitos y basófilos. Se liberan mediadores químicos de la respuesta inflamatoria como la histamina, serotonina y prostaglandina. Los principales efectos de estos productos son la vasodilatación y la contracción del músculo liso. 3. Fase de alergia Aparecen los síntomas de la alergia: Inflamación, congestión, estornudos, asma, espasmos… En algunos casos (picaduras de abejas, avispas, inyección de alérgenos en sangre…) se puede provocar incluso la muerte por asfixia o por descenso brusco de la presión sanguínea (anafilaxia)

45. Hipersensibilidad inmediata (Tipo I)

46. Hipersensibilidad citotóxica (Tipo II) El anticuerpo se une a un antígeno situado en las células propias Activa las células NK o la lisis mediante el sistema del complemento, que eliminan en este caso a células propias • Algunos ejemplos: • Anemia autoinmune hemolítica • Síndrome de Goodpasture • Eritroblastosis fetal • Pénfigo • Anemia perniciosa autoinmune • Trombocitopenia inmune • Reacciones de transfusión • Tiroiditis de Hashimoto • Enfermedad de Graves • Miastenia gravis • Fiebre reumática

48. Hipersensibilidad mediada por complejos antígeno-anticuerpo (tipo III) En ella la reacción Ag-Ac forma unos complejos, que en vez de ser eliminados normalmente, se depositan. Estos depósitos activan el complemento y atraen a los polimorfonucleares y a las plaquetas, que lesionan las membranas de las zonas en que se acumulan, produciendo trastornos vasculares e inflamatorios (artritis).

49. Hipersensibilidad retardada (tipo IV) La reacción tarda horas o días después del segundo contacto con el antígeno. No está mediada por anticuerpos, sino por células inmunitarias. Los linfocitos T CD8 y CD4 cooperadores reconocen los antígenos en un complejo con MCH de tipo I y II. Las células presentadoras de antígeno en este caso son los macrófagos que secretan IL-12, el cual estimula la proliferación de más linfocitos T. Los CD4 (colaboradores) secretan también IL-2 e interferón gamma, estimulando aún más la liberación de citocinas, y mediando la respuesta inmunitaria. Los linfocitos T CD8 (citotóxicos) destruyen las células diana al entrar en contacto con ellas mientras que los macrófagos activados producen enzimas hidrolíticas y, ante ciertos patógenos intracelulares, se transforman en células gigantes multinucleadas.