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Inmunidad
Capítulo 39
Avances Iniciales
• Edward Jenner- 1796, desarrolló una
vacuna contra la viruela
• Pasteur- demostró que calentar puede
matar microorganismos en alimentos y
bebidas
• Koch- 1870’s relacionó un microorganismo
con una enfermedad específica (antrax)
Tres Líneas de Defensa contra
Patógenos
Agentes patógenos- virus, bacterias, hongos, protozoos, y
gusanos parásitos que causan enfermedades
Líneas de defensa:
•
Barreras en superficies del cuerpo
•
Respuestas no específicas
•
Respuestas inmunes
Barreras en Superficie del Cuerpo
• Piel intacta
– Hongo que causa “Pie de atleta”
• Químicos, ej. enzimas lisozimas en pulmones,
saliva, lágrimas
– Digieren paredes celulares de bacterias
– Pulmones también tienen cilios- atrapan patógenos
Barreras en Superficie del Cuerpo
• Flora bacteriana normal
– Bacterias en intestino (Escherichia coli)
– Bacterias en vagina (Lactobacillus)- mantienen pH bajo
• Efecto de limpieza de lágrimas, saliva, micción (bajo
pH) y diarrea
Respuestas No Específicas
• Inflamación
• Nódulos linfáticos atrapan y destruyen
patógenos
• Células asesinas naturales atacan una
variedad de objetivos
Sistema de Complemento
• ~ 20 tipos de proteínas plasmáticas que
toman parte en respuestas específicas y no
específicas
• Activación de una proteína plasmática
desencadena una cascada de reacciones
que activa otras
• Forman complejos de ataque- se insertan en
membrana plasmática de patógeno e inician
lisis- rompimiento de membrana plasmática
Complejos de Ataque
antibody
lipid
bilayer of
pathogen
activated
complement
bacterial pathogen
Activation
Cascade
Reactions
Formation of
Attack Complexes
Lysis
of Target
Animation
Membrane attack complex animation.
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Inflamación Aguda
• Participan: neutrófilos, eosinófilos, basófilos y
mastocitos
• Respuesta no específica a invasión extraña, daño
de tejido, o ambas
• Destruye invasores, remueve desechos, y prepara
área para sanación
• Ocurre enrojecimiento, calentamiento, inflamación,
y dolor
Inflamación
1.
2.
3.
4.
5.
Bacteria invade un tejido
Mastocitos en tejido liberan histamina- capilares se
dilatan y se vuelven más permeables
Fluido y proteínas plasmáticas salen de capilares
causando edema
Proteínas de complemento atacan bacterias
Leucocitos engullen invasores y desechos
Animation
Inflammation animation.
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Características de Respuestas
Inmunes
• Discriminación propio/ no propio y especificidad- células B y
T ignoran propias células pero atacan agentes extraños
específicos
• Diversidad- receptores de células B y T pueden responder
a millones de amenazas específicas
• Memoria- algunas células B y T formadas durante
respuesta a agente extraño son guardadas para futuro
Antígenos
• Marcadores “no propio” en agentes
extraños y células del cuerpo alteradas
como tumores
• Disparan división de células B y T
Células de Memoria y Efectoras
• Cuando se dividen células B y T producen más
de un tipo de célula
• Células efectoras- destruyen la amenaza actual
• Células de memoria- entran en reposo para ser
usadas en el futuro
– Segunda respuesta será más rápida y mayor
Pasos en la Respuesta Inmune
1. Reconocimiento de un antígeno
2. Rondas de división celular que forman
grandes poblaciones de linfocitos
3. Especialización de linfocitos a células
efectoras y de memoria que tienen
receptores para un tipo de antígeno
Componentes Clave de la
Respuesta Inmune
• Marcadores MHC (complejo mayor de
histocompatibilidad)- proteínas en membranas
de células corporales
– cuando se acoplan a antígeno comienza respuesta
• Células presentadoras de antígenos- procesan o
exhiben antígenos en asociación con
marcadores MHC, activan células T
• Ej. macrófagos, células B, dendríticas
– Ingieren antígenos
– Forman complejo antígeno-MHC- se expone en
membrana plasmática
Formación de
Complejo
Antígeno-MHC
antigen
fragments
-Cel. presentadora de
antígeno ingiere antígeno
-Vesícula endocítica se
asocia con lisosoma
-Enzimas fragmentan
antígeno
MHC
-Fragmentos se asocian a
molecule marcadores MHC
-Complejo se mueve a
membrana donde es
expuesto
antigen-MHC
complex
Figure 39.6
Page 692
Componentes Clave de la
Respuesta Inmune
• Células T auxiliares- secretan señales que fomentan
respuestas
• Células T citotóxicas y células asesinas naturalesactúan contra células infectadas y células tumorales
(respuesta mediada por células)
• Células B- fabrican y secretan moléculas receptoras
unidas a anticuerpos- sustancias que marcan
objetivos para su destrucción (respuesta mediada
por anticuerpos)
Perspectiva de Interacciones
Antibodymediated
response
Cell-mediated
response
Antigenpresenting
cell
Naive B cell
Naive helper
T cell
Naive
cytotoxic
T cell
Effector
B cell
Activated
helper T
cell
Effector
cytotoxic T
cell
Figure 39.7
Page 693
Animation
Immune responses animation.
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5 Clases de Inmunoglobulinas
IgG, IgD, and IgE
IgA
IgM
In-text figure
Page 696
Rechazo de Órganos
• Células T citotóxicas pueden contribuir
al rechazo
• Reconocen una parte de complejo MHC
de las células donantes como propia,
otra parte como no propia
• Tratan la combinación como un
complejo antígeno-MHC y ataca a
células donantes
Anticuerpos Monoclonales
• Producen anticuerpos contra antígenos
específicos de tumores
• Primero creados fusionando células B
productoras de antígenos de ratones con
células B en tumores
• Ahora se hacen en células creadas por
ingeniería genética
– Ej. Anticuerpos producidos por plantas contra
bacterias que causan caries- planticuerpos
Asesinos Activados por Linfocina
• Se extraen linfocitos de tumores
• Células extraídas son expuestas a
linfocina, una interleucina
• Se inyectan en paciente linfocitos
infiltradores de tumores con habilidades
mejoradas
Inmunización
• Inmunización activa – ej. polio
– Se inyecta preparación con antígenos- patógenos
debilitados o muertos, toxinas inactivas, o virus
inofensivos con genes de agentes patógenos
insertados en su ADN o ARN
– Confiere inmunidad a largo plazo- se producen células
efectoras y de memoria
• Pasiva – ej. tétano
– Se inyecta anticuerpo purificado
– Protección de corta duración- no se producen células de
memoria, ayuda a contrarrestar ataque inicial
Alergias
• Reacción inmune a sustancia inofensiva
• Predisposición genética
• IgE responde a antígeno al unirse a mastocitos y
basófilos
• Estas células secretan sustancias (histamina,
prostaglandinas) que causan los síntomas
– Inflamación, secreción de moco, respuestas inmunes
Choque Anafiláctico
• Reacción alérgica que amenaza la vida
– Picada de abeja/avispa, reacción a fármaco
• Causado por liberación de histamina por
muchos mastocitos y basófilos
• Vías respiratorias se contraen, presión
sanguínea baja según permeabilidad capilar
aumenta
Desórdenes Autoinmunes
• Sistema inmune crea anticuerpos contra células
propias
• Enfermedad de Graves- anticuerpos de unen a
receptores de hormonas TSH en tiroides- se
produce exceso de hormonas tiroideas
• Esclerosis múltiple- células T causan inflamación
de vainas de mielina
• Artritis reumatoidea- células T atacan
articulaciones y provocan inflamación
Inmunodeficiencia Grave
Combinada (SCID)
• El cuerpo no puede producir linfocitos
• Alta vulnerabilidad a infecciones
• Ej. Deficiencia de enzima ADA- no se puede
descomponer adenosina, tóxico para
linfocitos
• Se ha podido tratar exitosamente mediante
terapia génica
– Se inserta gen de ADA en material genético de
virus inofensivo. Se infecta a paciente con virus
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Gene therapy for SCID video.
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SIDA- Síndrome de
Inmunodeficiencia Adquirida
• Combinación de desórdenes luego de infección con HIVse reproduce en linfocitos T y macrófagos
• Incluye
– Infecciones por levaduras (Candida)- boca, esófago,
vagina
– Pulmonía por Pneumocystis
– Sarcoma de Kaposi- cáncer de endotelio de vasos
sanguíneos
Ciclo de Vida de HIV
reverse
transcriptase
viral genes are
integrated
into the host DNA
viral
RNA
enters
cell
strands
of DNA
(two)
core proteins
(two layers)
DNA is
transcribed
host cell
viral RNA
reverse
transcription
of viral RNA
integrase
viral
DNA
viral
proteins
budding
Disminución de Células T
• Liberación de nuevas partículas virales matan
célula T hospedera
• Cuerpo continúa produciendo nuevas células T,
pero no puede compensar su rápida
destrucción- ~ 2 billones de células infectadas
cada día
• Según procede la infección, células T
disminuyen en número
Efecto de Disminución de Células T
• Células T auxiliares (CD4) juegan un
papel vital en la función inmunológica
• Requeridas para inmunidad mediada
por células y mediada por anticuerpos
• Individos infectados se vuelven
vulnerables a otras infecciones, lo cual
eventualmente es letal
Transmisión de HIV
• HIV no vive fuera del cuerpo humano
• Mayormente se dispersa en intercambio de
fluidos corporales con persona infectada
• En EU, transmitido principalmente por coito
anal entre varones homosexuales, e
intercambio de jeringuillas entre adictos
Transmisión de HIV
• En menor grado transmitido por parejas
heterosexuales
• Puede transmitirse de madres a hijos
durante embarazo, nacimiento o por
leche materna
• No se conoce transmisión por
alimentos, aire, agua, contacto casual,
o picadas de insectos
Tratamiento
• No hay cura
• Una vez que genes de HIV se incorporan,
no hay forma de sacarlos
• AZT y otros fármacos retardan el curso de
la enfermedad y aumentan el largo de vida
• Investigadores continúan desarrollando
fármacos y trabajan en el desarrollo de
vacuna contra SIDA