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Inmunidad La defensa del organismo frente a la infección. Telesforo Zabala. CMC 1º Bachillerato. LaLainfección y la defensa inmunológica. Índice infección 1. Penetración del microorganismo 2. Activación de los mecanismos de defensa 1. inmunidad natural o innata 1. Externa 1. Barreras físicas 2. Barreras químicas 3. Flora bacteriana 2. Interna 1. Células asesinas (NK) 2. Interferón 3. Complemento 2. Inmunidad adquirida 1. Respuesta celular 2. Respuesta humoral (anticuerpos) 1. 2. 3. 4. 5. Comparación Células que intervienen Esquema general del proceso Respuesta Humoral Respuesta celular La infección Es la entrada de microorganismos (bacterias, virus, hongos, protozoos) en el organismo. Esos microorganismos pueden ser: • Simbióticos: beneficio mutuo • Patógenos: producen enfermedad La generación de una enfermedad depende de las siguientes condiciones: a) Del microbio (virulencia o poder patógeno =patogeneidad): capacidad de provocar trastornos o enfermedades. Depende de: -Capacidad invasiva -Capacidad de producir toxinas o venenos (sustancias químicas que producen enfermedades en el huésped) » Exotoxinas. Proteínas que se liberan, específicas para ciertos tejidos (neurotoxinas, enterotoxinas->epitelios). El cuerpo reaccionará produciendo Anticuerpos específicos (antitoxinas) » Endotoxinas. Forman parte del microbio; normalmente son moléculas de su membrana o pared exterior. b) Del organismo: receptividad Etapas de la infección 1. Penetración hasta entrar en contacto con: el medio interno, el citoplasma de las células, las vías respiratorias, digestivas, etc. -Vías de penetración: respiratorias, digestivas, atravesando mucosas por heridas o inoculación -Formas de penetración -Directa -Indirecta, -Vectores: seres vivos (ej. Insectos, etc) que transmiten el microbio desde un organismo infectado a otro ( Ej. mosca Tse tse, enfermedad del sueño, paludismo, etc.) -Portadores: organismos que no sufren la enfermedad en ese momento, pero tienen el microbio y lo pueden transmitir. -Establecimiento del microbio – En un lugar determinado o – Por todo el cuerpo: septicemia (infección de la sangre) 2. Ante la infección, el organismo reacciona activando las defensas: procesos inmunitarios. Inmunidad es el estado de resistencia de un organismo frente a la infección. Tipos de inmunidad Externa Barreras físicas Barreras químicas Flora bacteriana Natural o innata o inespecífica Inflamación Sistema del Complemento Fagocitos Interna Células asesinas ó NK Linfocitos T Inmunidad Pasiva Artificial o Adquirida o específica Adquirida naturalmente (maternal: placenta, leche) Activa (infección) -humoral Pasiva (transferencia de anticuerpos) -celular Adquirida artificialmente Activa (inmunización: vacunas) Comparación Inmunidad natural / adquirida Natural o innata Adquirida •1ª línea de defensa •Respuesta rápida •Inespecífica •No genera memoria •Altamente específica •Genera memoria •Factores humorales •Complemento •Proteína C reactiva •Factores humorales •Anticuerpos •Interferones •citoquinas •Células •Fagocitos •NK •Células •Linfocitos B •Linfocitos T 1 innata externa 2 innata interna link Fagocitos Leucocitos (macrófagos, neutrófilos) 3 adquirida Celular Humoral -Inespecífica: Leucocitos (neutrófilos, monocitos), Macrófagos o Histiocitos (del T. Conjuntivo), móviles o fijos -Específica: Linfocitos T Linfocitos B, liberan Ac específicos al medio. Por presencia. (Fagocitos) Reconoce Ag intracelulares procesados (fragmentos peptídicos) Presentados por MHC (CPA) Reconoce Ag extracelulares intactos: Ag libres y Ag en superficie bacteriana Independiente de MHC (CPA) Células implicadas en la respuesta inmune • Células presentadoras de Ag (macrófagos, etc) • Linfocitos T. Detectan antígenos proteicos asociados a moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) – Colaboradores=Auxiliares=Efectores=Helpers=CD4+=T4=Th. Reconocen Ag presentados por MHC-II. No son capaces de producir efectos citotóxicos o fagocitarios; lo que hacen es activar y dirigir las otras células inmunitarias. – Supresores; frenan el proceso inmunitario. – Citotóxicos=CD8+. Reconocen Ag presentados por MHC-I. Destruyen células infectadas provocando su lisis a través de la perforina. – de memoria, quedan circulantes siendo responsables de la ulterior capacidad de respuesta • Linfocitos NK (natural killer, killer), células asesinas. No tienen marcadores característicos, participan en la inmunidad innata, son capaces de reconocer lo "propio" también. Tienen propiedades líticas, no fagocíticas, destruyendo células infectadas o tumorales • Células fagocíticas – Circulantes: monocitos y granulocitos – Tisulares: células de Kuppfer, microglía, macrófagos alveolares, histiocitos • Linfocitos B. Maduran a células plasmáticas, productoras de Ac. La respuesta inmune (vistazo global) Liberan Histamina Vasodilatación, permeabilidad barreras Mastocitos Inflamación Exudación de plasma con leucocitos Tejido Conjuntivo Ag Herida Histiocitos Macrófagos circulantes o fijos Ag Estimulan la médula ósea () Fagocitan Lf Tc (citotóxicos) Destruyen células extrañas con esos Ag, o células propias infectadas (virus) y que tengan tb el Ag Se fijan en ellas e introducen enzimas hidrolíticos (perforina) que las destruyen Lf T8 (2 tipos) Lf Ts (supresores) Maduran en el Timo Maduran en los ganglios linfáticos Macrófagos presentadores Linfocitos T4 Auxiliares Linfocitos T Linfocitos B Al activarse se convierten en Se activan cuando los macrófagos le presentan el Ag Actúan en primer lugar, y activan a Células plasmáticas Lf NK, matadores Productoras de Ac Citotóxicos, no necesitan presentación de Ag por los macrófagos (menos específicos que Tc). Sobre células tumorales y células infectadas por virus. Repasemos más despacio Respuesta Humoral Las células no atacan directamente a los antígenos. Son las proteínas llamadas anticuerpos, liberadas por las células plasmáticas, las que actúan contra los antígenos. animación Otro esquema del proceso: Y una buena animación Respuesta celular Es la respuesta específica en la que intervienen las células Linfocitos T en la destrucción de los agentes patógenos. Los linfocitos T atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas. El mecanismo de actuación para cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se disparan mediante la presentación de antígenos. El agente patógeno es capturado por Macrófagos, células presentadoras de antígenos (CPA), que degradan esos antígenos. Al degradarlos, pequeños fragmentos de las proteínas externas del patógeno se unen de forma específica en un surco existente en el MHC del macrófago. El MHC y el péptido son expuestos en la membrana Este macrófago activado se moviliza por el torrente sanguíneo hasta encontrar linfocitos, a los que activará. LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) La respuesta celular presenta dos vías diferentes. 1. La primera comienza, como la respuesta humoral, cuando un macrófago infectado exhibe fragmentos del patógeno en su superficie y son reconocidos por los linfocitos T DTA (Lf T CD8). Esta interacción transforma a los linfocitos T DTA en linfoblastos T DTA. Antígeno Macrófago presentador del antígeno. (i) Ig-M Linfoblasto T DTA Linfocito T DTA LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) Los linfoblastos T DTA actúan sobre los macrófagos activándolos y transformándolos en células enfadadas. Linfoblasto T DTA (i) Célula enfadada Macrófago LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) Las células enfadadas tienen una gran capacidad fagocitaria. Fagocitan a las células infectadas y son refractaria al parásito intracelular no infectándose por el microorganismo. Célula infectada Célula enfadada Virus LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) 2. Una segunda vía celular parte de los lifocitos T citotóxicos. Estos, al interaccionar con el macrófago que presente los antígenos unidos al CMH, se transforman en linfoblastos T citotóxicos. Antígeno Macrófago presentador del antígeno. (i) Ig-M Linfocito T citotóxico Linfoblasto T citotóxico LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular) Los linfoblastos T citotóxicos son capaces de destruir a células infectadas por el virus y también células tumorales, mediante la producción de proteínas (perforinas) que se instalan en las membranas produciendo agujeros en ellas. Después de haber destruido las células infectadas, las células citotóxicas desaparecen, pero algunas células citotóxicas de memoria permanecen durante más o menos tiempo para responder de inmediato a futuras entradas del microorganismo invasor (memoria inmunológica). Linfoblasto T citotóxico (i) Célula infectada o tumoral La respuesta celular Activación Macrófago (fagocitan a los patógenos) Linfocito T DTA Linfocito T citotóxico Linfoblasto T citotóxico Linfoblasto T DTA Célula enfadada Célula enfadada de memoria (i+8) Activación Fagocitosis de células infectadas Destrucción de células infectadas o tumorales Célula citotóxica de memoria Algunos esquemas más del proceso de respuesta inmune: Inmunidad La célula T se una al complejo MHC-antígeno y se activa Una célula B se une al antígeno para el que es específica. Requiere la ayuda de Lf T. helper La célula B se diferencia en célula plasmática Las células plasmáticas proliferan y producen anticuerpos contra el antígeno Antígeno intracelular expresado en la superficie de una célula infectada por un virus bacteria o parásito. También en una APC Los T helper producen citoquinas Macrófago activado. Actividad fagocítica incrementada Las células de memoria B y T que responden rápidamente en la infección secundaria La célula infectada es lisada por el linfocito Tcitotóxico que activan la diferenciación de la célulaT en T citotóxica. Presentación de antígeno 1. Proteína invasora/antígeno 2. Macrófago/Célula presentadora de antígeno 3. Complejo antígeno:MHC II] (presentación de antígeno), activación de linfocito Th 4. LinfocitoTh (cooperador) 5. Proteína invasora unida a anticuerpos de membrana 6. Linfocito B 7. Procesamiento de antígeno (MHC tipo II) 8. Complejo antígeno:MHC II (presentación de antígeno) 9. Producción de anticuerpos específicos para el antígeno 10. Activación de linfocitos B con los Th activados Animaciones: Animación en Youtube Otra animación Papel de los Lf T h Natural Killer Sistema inmune: http://www.youtube.com/watch?v=JtLzA_dYwXY Lf B y celulas plasmáticas: http://www.youtube.com/watch?v=Ys_V6FcYD5I