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Dra. Lucía E. Alcaráz 2017 La Inmunología es la rama de las ciencias biológicas que se ocupa del estudio de las respuestas de defensa a estímulos exógenos o endógenos y a sus desviaciones patológicas. Otra definición es que la Inmunología es la ciencia que estudia todos los aspectos del sistema inmunitario normal y patológico. El sistema inmunitario consiste en una serie de estructuras, órganos, células y tejidos del organismo que son capaces de protegerlo de enfermedades y afecciones. En Inmunología se incluyen : 1.- Las enfermedades en las que los mecanismos inmunitarios no actúan adecuadamente: • por razones genéticas o adquiridas: (inmunodeficiencias, SIDA). • debido a la transformación neoplásica de células del sistema inmunitario (tumores linfoides). • donde la actuación de anticuerpos específicos y/o linfocitos sensibilizados, produce como resultado lesiones tisulares en el hospedador (hipersensibilidad inmediata y autoinmunidad). 2.- También se ocupa la Inmunología de: • las situaciones en las que las lesiones pueden ser el resultado de la acción del sistema inmunitario en la defensa contra microorganismos (infección e inmunidad). • durante el rechazo de aloinjertos (transplantes y transfusiones). 3.- También, la inmunología clínica incluye el uso de la inmunoterapia. Se distinguen dos principales MECANISMOS DE DEFENSA: 1.- Mecanismos de defensa no específicos: Sistema inmune innato. 2.- Mecanismos de defensa específicos: Sistema inmune adaptativo. • Estos operan contra cualquier microorganismo potencialmente patógeno. Dentro de los sistemas de defensa no específicos podemos citar: • 1.- Barrera de la piel y membranas mucosas. • 2.- Fagocitosis. • • 3.- El sistema del complemento y otros factores solubles. 4.- Inflamación. En este sistema operan tres tipos de factores que colaboran en la protección de las superficies epiteliales: A) Factores mecánicos 1)Acción de las lágrimas 2)Acción de la saliva en la boca y la faringe. 3)Retención de microorg. por pelos recubierto con moco. 4)Prop. adhesivas del moco que recubre las vías resp y digest. 5)Efectos expulsivos de la tos, estornudo y acción de las cilias. 6)Limpieza de la uretra por el chorro urinario. 7)Descamación del epitelio estratificado de la superf. de la piel B) Factores químicos 1)Ácidos grasos insaturados y ácido láctico 2)Acidez 3)Producción de enzimas C) Flora microbiana normal: (Piel; Oído externo; Conjuntiva; Vías respiratorias superiores (mucosa nasal y faríngea); Boca; Tubo digestivo; Tracto genitourinario. residentes Categorías transitorias 1)Antagoniza a microorganismos patógenos mediante: a)Competición por nutrientes b)Modificación de condiciones fco-qcas (pH, p. redox) c)Producción de sustancias inhibitorias tales como: . Monobactams . Bacteriocinas (colicinas) . Acidos grasos no-saturados 2)Facilita la digestión de productos no atacables por los jugos digestivos. 3)Produce la síntesis de nutrientes y algunas vitaminas para el organismo superior : Tiamina, Piridoxina, Rivoflavina-Vitamina K). Hay diversos tipos de células fagocitarias o fagocitos: a)Neutrófilos (leucocitos polimorfonucleares) Se encuentran en la circulación sanguínea, son de vida corta y se los llama también como fagocitos errantes Poseen lisosomas los cuales contienen enzimas hidrolíticas: . Proteasas . Lisozimas Digestión y . Fosfatasas Ingestión Fusión destrucción del MO Vacuola – . Nucleasas del invasor lisosoma . Lipasas b)Macrófagos- Son de dos tipos: . Monocitos: Los cuales están libres en la circulación sanguínea y vasos linfáticos pero por un corto periodo de 48 hs. . Histiocitos, fagocitos fijos o macrófagos propiamente dichos. son células residentes, de larga vida, movilidad limitada. • • • El sistema del complemento comprende un grupo de proteínas lábiles al calor. La activación del complemento puede ser realizada por polisacáridos bacterianos. Interferon Los interferones son proteínas producidas por células infectadas por virus, e interfieren con la replicación viral. Activan a leucocitos convirtiéndolos en leucocitos NK También tienen acción anticancerígena. La respuesta inflamatoria constituye uno de los primeros síntomas de una infección bacteriana y está caracterizada por: 1)Dilatación de vasos sanguíneos locales al sitio de infección con incremento del flujo sanguíneo (enrojecimiento) 2)Acumulación de fluidos por incremento en la permeabilidad vascular edema dolor 3)Deposición de fibrina para limitar la difusión microbiana. 4)Diapédesis de leucocitos PMN (pasaje a través de las paredes capilares). Los signos de la inflamación son: Enrojecimiento- Hinchazón- Calor- Dolor La inflamación es una reacción no específica y puede ser inducida aparte de los microorg. por una gran variedad de agentes irritantes. Agente invasor ó sustancia extraña Huésped animal Respuesta inmune Anticuerpo «Toda sustancia que en condiciones apropiadas es capaz de inducir la formación de anticuerpos y reaccionar con ellos en forma específica». NATURALEZA DE ANTIGENOS MICROBIANOS: * polisacáridos * proteínas * lípidos * mezcla de los 3 * ácidos nucleicos conjugados Todos los Ag tienen alto PM (˃ 10 000) Antígeno Humoral «síntesis y liberación de anticuerpos en la sangre y otros fluidos » Respuesta inmune Celular «Aparición en el cuerpo de linfocitos sensibilizados La reacción Ag- Ac es altamente específica Debe reunir dos propiedades básicas: Inmunogenicidad Capacidad de reaccionar específicamente con el anticuerpo inducido Hapteno: son moléculas pequeñas que reaccionan con los anticuerpos específicos pero no pueden inducir por si solos su formación Determinante antigénico ó epitope: regiones específicas de la molécula del antígeno que reacciona con un anticuerpo (determinan la especificidad de la reacción Ag-Ac) Cadenas laterales de polisacárido O (O) Capsula (K) Cubierta celular ( membrana celular, peptidoglicano, membrana exterior) Flagelos (H) Célula madre hematopoyética pluripotencial MÉDULA OSEA Célula madre mieloide eritrocitos SANGRE eosinofilo Célula madre linfoide neutrofilo basófilo Linfocito B Linfocito T plaquetas Linfocitos T mastocito TEJIDOS macrofago Célula Célula plasmática dendritica Linfocito NK Los 2 tipos de inmunidad dependen de dos poblaciones de linfocitos Ag El Ag se une a receptores específicos de pequeños linfocitos B y pequeños linfocitos T; en respuesta, éstos se dividen e incrementan de tamaño Los LT pueden distinguirse en distintas clases de acuerdo a proteínas que transportan en su superficie. Los Th cooperan con las cél B para iniciar su proliferación y diferenciación en células plasmáticas Vida corta larga vida Formación de anticuerpos Estructura de las Inmunoglobulinas Tanto las cadenas pesadas como livianas presentan una región variable y una constante respecto a la secuencia de aminoácidos. Las cadenas se denominan con letras griegas. livianas: kappa y lambda pesadas: α, γ, δ, ε, μ IgG: estructura (si tratamos la Ig con enzimas (papaína + cisteína) se obtienen 3 fragmentos de tamaño similar) Fab: antigen binding fragments Retienen los sitios de unión específicos con el Ag. Fc: fragmento cristalizable. Responsable de la actividad biológica IgG: cruza la placenta y es la principal línea de defensa del recién nacido. También se encuentra en calostro. IgA: se encuentra en todos los líquidos que bañan los órganos : saliva, lagrimas, leche, secrec. gastrointest, secrec. mucosas respirat. y genitourinarias. La IgA sérica puede presentarse como monómero o dímero y es diferente a la IgA de las secreciones. IgM: es la que aparece primero tras la inmunización inicial. Es un polímero de 5 unidades: pentámero. IgE: es la Ig involucrada en reacciones alérgicas. En individuos sensibilizados se encuentra sobre la superf. de cél cebadas y mastocitos. La combinación Ag-Ac puede resultar en la formación de: Pequeños complejos solubles Grandes agregados insolubles Pueden ocurrir reacciones de : • Neutralización: pequeños complejos solubles neutralizan toxinas microbianas. • Precipitación: Los Ac forman precipitados que permiten a los fagocitos eliminar Ag. • Aglutinación: Los Ac aglutinan bacterias que permiten a los fagocitos eliminarlas. • Citotóxicas: reacciona Ac-complemento y célula bacteriana lisando la célula bacteriana. Es una mezcla compleja de 9 proteínas séricas responsables de la actividad biológica de los Ac fijadores de complemento COMPLEMENTO Ac específico Reacción Ag-Ac Solamente se unen al complemento Ig G e Ig M Una respuesta inmunológica típica genera la producción de un espectro amplio deIg de varias clases, afinidades y especificidades para los determinantes antigénicos que existen en el antígeno: SUERO POLICLONAL Los Ac han sido producidos por tantos clones de cél B como epitopes tenga el Ag ANTICUERPOS MONOCLONALES Usos en Investigación 1.- Para separar mezclas de Linfocitos Tc de T h. 2.-Estudios del sitio activo de enzimas. 3.- Tipificación inmunológica de bacterias e identificación de células con antígenos extraños en su superficie. Usos en diagnóstico clínico y terapéutica médica 1.- Detección y tratamiento de tumores malignos humanos. 2.- Vehículo para dirigir toxinas o radioisótopos a las células malignas. 3.- Mejorar especificidad de los estudios de compatibilidad. 3.- Aumento de especificidad en pruebas clínicas convencionales (grupos sanguíneos ó de embarazo). • Descenso de la dosis umbral de inmunógeno. • Acortamiento de la fase de retardo • Mayor intensidad de respuesta de anticuerpos • (por la amplificación en el clon de células B con memoria del Ag original, que proliferan a células plasmáticas maduras) Persistencia más prolongada de la síntesis de Anticuerpos • • Reacciones localizadas que ocurren sobre microorganismos que viven y se multiplican en el interior de la célula del hospedador. Mediadas por linfocitos T y fagocitos Tipos de células T T helpers ó colaboradores T citotóxicos: reconocen Ag extraños T supresores: suprimen la respuesta inmune T de retardo: respons. de reacción de hipers. retardada Las células T, mediante la secreción de linfoquinas reclutan y activan macrófagos al área de reacción. inmunidad de especie Inmunidad natural inmunidad individual I. adq. Activa* Inmunidad adquirida I. adq. Pasiva** natural artificial natural artificial * Como resultado del estímulo antigénico ** no hay estímulo antigénico, se tranfieren Ac preformados VACUNA: material que se usa para inducir inmunidad adquirida activa * Vacunas a microorganismos muertos * Vacunas a microorganismos atenuados TOXOIDES: son vacunas preparadas con productos metabólicos de bact. patóg. Son toxinas modificadas ANTISUERO: anticuerpos preformados en otro organismo proveen inmunidad adquirida pasiva ENFERMEDAD 1.- difteria 2.- tetano 3.- viruela 4.- sarampión 5.- poliomielitis 6.-tos convulsa 7.-tuberculosis INMUNOGENO toxoide diftérico toxoide tetánico virus atenuado virus atenuado virus atenuado ó inactivado bacterias muertas bacterias atenuadas (BCG) A veces los complejos antígeno-anticuerpo pueden resultar en daño tisular (puede considerarse, mal funcionamiento del sistema inmune). estas respuestas inmunológicas perjudiciales se denominan REACCIONES HIPERSENSIBLES O ALÉRGICAS. La respuesta alérgica se divide en : Inmediata En este tipo la reacción está mediada por anticuerpos y aparece en término de minutos. Retardada Son aquellas que evolucionan lentamente (1-3 días después del contacto con el alérgeno) y se hayan mediadas por linfocitos sensibilizados (específicamente los linfocitos T) y macrófagos. Cuatro tipos de reacciones de hipersensibilidad: 1.-Anafilaxia Generalizada 2.- de citotoxicidad (ó citolíticas) 3.-Reacciones de tipo inmediato por complejos antígenoanticuerpo 4.-Reacciones de hipersensibilidad de tipo retardado. En el contexto de la respuesta alérgica el antígeno inmunización individuo inmunizado alergeno ó sensibilizador sensibilización sensibilizado, hipersensible o alérgico. 1) 2) 3) Proteínas extrañas (antígenos completos) Compuestos de cierta antigenicidad . Polipéptidos . Lípidos . Extractos solubles de lipoides (plantas, alimentos) . Constituyentes microbianos Haptenos . Formaldehído . Sales de metales . Drogas (quinina, penicilina) ALERGENOS En la alergia podemos distinguir tres etapas principales: 1) Sensibilización Implica el primer contacto con el alergeno. Es la denominada dosis preparadora y Provoca el denominado “estado alérgico” 2) Periodo de Latencia Es variable, puede ser de 2 a 3 semanas 3) Dosis desencadenante Constituyen los contactos subsiguientes con el alergeno que provocan la respuesta alérgica típica, esta puede ser inmediata o retardada Reacción inmediata pero transitoria. Reacción patológica principal: dilatación vasos sanguíneos contracción de músculo liso Reacción asociada a Ac circulantes Severidad: depende de la vía de entrada del alergeno Intradérmica: Más severa Subcutánea: menos severa Tipos clínicos: depende del órgano de choque Generalizada cutánea rinitis, asma, edema angioneurótico Shock anafiláctico La anafilaxia tiene muchos puntos en común con las reacciones antígeno-anticuerpo . Puede provocarse prácticamente con todos los inmunógenos completos y con muchos haptenos. la respuesta es específica o sea, solamente es capaz de provocarla el inductor o sustancias estructuralmente relacionadas. El alergeno reacciona con anticuerpos unidos a la superficie de las células cebadas y plaquetas (ubicadas y concentradas en ciertos tejidos de los denominados “órganos de choque”). Los principales anticuerpos citotrópicos son IgE, (a veces también la IgG) Los anticuerpos (IgE), por medio de la fracción Fc , se unen a las células. La unión del alergeno a los anticuerpos unidos a las células cebadas da como resultado la desgranulación de las células cebadas con la consiguiente liberación de sustancias farmacológicamente activas (que en general son aminas vasoactivas), las cuales dan origen a la sintomatología característica de la reacción Se trata principalmente de sustancias vasoactivas de acción directa sobre: . Vasos sanguíneos . Músculo liso. * Histamina (Células cebadas, plaquetas) (Contracción de musculatura lisa, vasodilatación, aumento de permeabilidad capilar) * Serotonina (células enterocromafines, células cebadas, plaquetas) (Contracción músculo liso, aumento de permeabilidad capilar) * Quininas * Bradiquinina (Contracción músculo liso) * lisil-bradiquinina (dilatación de grandes vasos, aumento capilar) de permeabilidad Es la administración de inyecciones repetidas, pero espaciadas, de pequeñas dosis de alergeno, o sea que el bloqueo de los Ac sésiles se hace en forma gradual y controlada Por ejemplo: si para provocar un shock fatal en un animal son necesarios 100 mg de un determinado alérgeno inyectado por vía endovenosa, la misma cantidad administrada en 10 dosis divididas en intervalos de 15 minutos, no es capaz de provocar el shock. Es un tipo especial de alergia de tipo inmediata caracterizada por dar una respuesta “tipo habón” (inflamación que semeja un seudópodo) localizada en la piel cuando se hace una prueba intradérmica. Los anticuerpos que mediatizan esta respuesta se denominan Ac sensibilizantes cutáneos o reaginas. Es un tipo de alergia muy difundida en los humanos. La anafilaxia cutánea implica la sensibilización espontánea a gran variedad de alérgenos ambientales. . . . . . Polen atmosférico Hongos Caspa de animales Polvo doméstico Alimentos Leche de vaca Dulce de leche Huevos Chocolate . Aditivos de alimentos Las manifestaciones clínicas más destacadas y frecuentes son: . Rinitis . Asma . Urticaria Son debidas a la presencia de complejos inmunes antígeno-anticuerpo ya sea en la circulación o en el espacio extravascular. Estos complejos se pueden localizar en la red capilar de distintos órganos (pulmones, riñones y en las articulaciones) donde junto al complemento y los neutrófilos producen intenso daño tisular. En esta alergia tenemos dos tipos de reacciones: 1) La reacción de Arthus 2) La enfermedad del suero Después que se depositan los complejos antígeno-anticuerpo en las paredes vasculares, se produce una típica reacción inflamatoria localizada en los vasos sanguíneos. Produce daño tisular localizado. Los anticuerpos mediatizantes pertenecen a cualquier tipo de inmunoglobulina pero deben ser precipitantes (se forman microprecipitados). Este síndrome se observó en individuos tratados con grandes volúmenes de antisueros preparados en caballos o conejos es decir sueros heterólogos, El antisuero (suero heterólogo) estimula la formación de anticuerpos, los cuales alcanzan un título significativo a los 6 a 10 días. Estos Ac reaccionan luego con el antígeno remanente, resultando en la formación de complejos inmunes, los cuales pueden circular y causar reacciones sistémicas o depositarse en los riñones, articulaciones o la piel. El síndrome incluye: . Fiebre . Aumento de gánglios linfáticos y bazo . Rash eritematoso . Hinchazón de cara y pies . Dolor e inflamación de las articulaciones Aparecen más lentamente y persisten más tiempo que las reacciones inmediatas . no están relacionadas con anticuerpos séricos. Las reacciones son iniciadas por la interacción entre el antígeno y las células T antígeno específicas (fracción Td ) (ya sensibilizadas) y conduce a: 1.- Destrucción del antígeno 2.- Liberación de linfoquinas. Es el prototipo de hipersensibilidad de tipo retardado Los sujetos que han estado previamente en contacto con Mycobacterium tuberculosis tienen células T sensibilizadas a un extracto proteico del bacilo. Las inyecciones intradérmicas de este extracto proteico (PPD) inducen una respuesta inflamatoria en el sitio de inoculación que aparece a las 24 horas y puede persistir por varios meses. Hay: vasodilatación) . Enrojecimiento (por . Edema e infiltración celular . Induración Todos estos síntomas aumentan a las 24 a 48 horas. Las respuestas de tipo retardado se usan ampliamente para: 1.- El diagnóstico de muchas enfermedades infecciosas inyectando en la piel pequeñas dosis del alérgeno. 2.- Estudios epidemiológicos de poblaciones que han padecido infecciones previas. - Los medicamentos, al ser moléculas pequeñas, se comportan como haptenos. Para ejercer la función de sensibilizadores deben formar conjugados estables con las proteínas “in vivo”, inducir la formación de anticuerpos y producir hipersensibilidad. Entre los fármacos alérgenos se incluye a: penicilina dipirona sustancias yodadas aspirina antibióticos quinolona