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Inmunidad
Innata y
Adaptativa
Nombre: Unidad : Microorganismos y Sistemas de defensa Curso: Fecha: Objetivo de la guía • Comprender los diferentes mecanismos de inmunidad, comparando y reconociendo la importancia de la respuesta de inmunidad innata y adaptativa. GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 1) Observa y analiza el siguiente esquema. Completa los recuadros. INMUNIDAD INNATA
ADAPTATIVA
Características...
Ej.
ACTIVA
PASIVA
Anticuerpos propios Anticuerpos ________
NATURAL
NATURAL
Exposición a agentes
infecciosos Ej.
ARTIFICIAL
ARTIFICIAL
Ej.
Ej.
2) ¿Qué tipo de inmunidad posee memoria? ¿Qué significa eso? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 3) A partir de la información otorgada por la siguiente tabla, Identifica en qué tipo de inmunidad (Innata o Adaptativa) participan los personajes del juego. Características Innata Adaptativa Especificidad contra microbios Relativamente baja Alta Diversidad Limitada Amplia Especialización Estereotipada Alta Memoria No Si Traga Traga (Macrófago) ¿Cuándo actuaba? ¿Cómo actuaba (función)? ¿De qué tipo de bacterias nos defendía? Entonces es un actor de la respuesta inmune Dendri (Célula Dendrítica) ¿Cuándo actuaba? ¿Cómo actuaba (función)? ¿Con qué tipo de bacterias actuaba? Entonces es un actor de la respuesta inmune GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa Linfo B (Linfocito B) ¿Cuándo actuaba? ¿Cómo actuaba (función)? ¿De qué tipo de bacterias nos defendía? Entonces es un actor de la respuesta inmune Linfo T (Linfocitos Vírgenes) ¿Cuándo actuaban? ¿Cómo actuaban (función)? ¿De qué tipo de bacterias nos defendía? Entonces es un actor de la respuesta inmune Linfo TH2 (Linfocito de ayuda 2) ¿Cuándo actuaban? ¿Cómo actuaban (función)? ¿De qué tipo de bacterias nos defendía? Entonces es un actor de la respuesta inmune Linfo TH1 (Linfocito de ayuda 1) ¿Cuándo actuaban? ¿Cómo actuaban (función)? ¿De qué tipo de bacterias nos defendía? Entonces es un actor de la respuesta inmune GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 4) Verifica tus respuestas con la siguiente tabla y la ayuda de tu profesor Componentes Innata Adaptativa Barreras químicas y físicas Piel, epitelio mucoso, sustancias químicas antimicrobianas Proteínas sanguíneas Células Complemento Sistema inmunológico mucoso y cutáneo, anticuerpos secretados Anticuerpos circulantes Fagocitos (macrófago, Linfocitos neutrófilos) células exterminadoras naturales 5) Analiza el siguiente gráfico y responde con la ayuda de tu profesor
GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa ¿Qué es un antígeno? ¿Por qué se producen más anticuerpos ante una segunda infección y/o exposición a un antígeno? Ante una infección… ¿Siempre habrá una respuesta inmune innata y adaptativa? ¿Son respuestas simultáneas o debe ocurrir primero una antes que la otra? Explica. GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 6) Repasa conceptos con esta lectura: El sistema inmune está formado por células y moléculas. Las propiedades de estos componentes determinan las propiedades de la respuesta inmune. La respuesta inmune es la respuesta colectiva y coordinada de las células del sistema inmune frente a la introducción al organismo de sustancias extrañas. También involucra la acción de proteínas sanguíneas. Toda respuesta inmune implica primero el reconocimiento del elemento patógeno o de toda otra substancia extraña al organismo y luego el desarrollo de una reacción destinada a eliminarlo. Las respuestas inmunológicas innatas (o inespecíficas) y las respuestas inmunitarias adaptativas (adquiridas o específicas) se llevan a cabo por diferentes tipos de leucocitos. La inmunidad innata es una reacción inmediata contra agentes invasores. Al sitio de la infección llegan células con gran capacidad de fagocitosis (macrófagos), que no sólo atrapan y destruyen los microorganismos sino que también producen proteínas que sirven de señales para activar a la otra parte del sistema inmune y para alertar a otras células fagocíticas, que pueden requerirse para eliminar la infección. Esta respuesta es llamada innata o natural porque las células que la ejecutan están activas en el organismo antes de la aparición de un agente invasor. Todos los animales poseen un mecanismo defensivo de este tipo, que se considera la forma más antigua o ancestral de inmunidad. Fue observada por primera vez en 1882 por el zoólogo ruso Élie Metchnikoff en una estrella de mar. Este sistema defensivo reacciona más o menos de la misma manera a las infecciones repetidas y generalmente es suficiente para eliminar los microbios invasores. Si no puede hacerlo, el organismo de los vertebrados utiliza otro tipo de respuesta: la inmunidad adquirida. Las células de la inmunidad adquirida son glóbulos blancos de la sangre conocidos como linfocitos. Los linfocitos se encuentran en el organismo generalmente en estado de reposo (inactivados), moviéndose entre la sangre y los ganglios linfáticos. Se activan y se multiplican al detectar, por medio de receptores ubicados en su superficie, aquellas moléculas extrañas al organismo llamadas antígenos, que llegan asociadas a microorganismos invasores. En contraste con la inmunidad innata, la especificidad y la memoria constituyen las características esenciales de la respuesta inmune adaptativa. Una respuesta inmune adaptativa es altamente específica contra un organismo patógeno particular y tiene la propiedad de memorizar el primer contacto, de manera que tiende a ser más eficaz y rápida en cada contacto posterior con el mismo microorganismo. Por esto, las enfermedades como la rubeola o la difteria inducen una respuesta inmunitaria específica que protege durante toda la vida luego de una primera infección. La inmunidad adquirida es muy efectiva, pero requiere varios días en establecerse debido a que la respuesta es de gran complejidad, porque involucra la acción coordinada de distintos tipos celulares y la expresión de muchos genes distintos. La inmunidad pasiva, ya sea por administración de anticuerpos o por traspaso de anticuerpos de la madre al lactante, es efectiva, específica y protectora, pero no deja memoria Una campaña publicitaria dice… “Ensuciarse hace bien” ¿Por qué? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa INMUNIDAD INNATA
1) Analiza con la ayuda de tu profesor los siguientes esquemas e identifica qué barreras aparecen en el juego. (Pueden jugar de nuevo la etapa del macrófago y mejorar sus puntuaciones
GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 2) Analiza con tu profesor los tres tipos de respuestas innatas presentes en el siguiente esquema. En YouTube pueden observar diferentes videos sobre la respuesta inflamatoria, te recomendamos los siguientes: http://www.youtube.com/watch?v=rQv1VbiSQjg (3:56) http://www.youtube.com/watch?v=OT90LF7124I (14:39) GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 3) ¿En qué consiste la respuesta inflamatoria? ¿Qué células y sustancias químicas participan? 4) ¿Qué tipo de bacterias produce una respuesta inflamatoria en el juego? Fíjate en la temperatura y coloración del endotelio después de la infección (etapa con el macrófago). 5) ¿Cuándo y por qué una célula secreta interferones? 6) ¿Para qué sirven las proteínas de complemento? ¿En qué tipo de bacteria del juego se habrán usado y por qué? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa INMUNIDAD ADQUIRIDA
HUMORAL y CELULAR
Puedes jugar con los diferentes tipos de bacterias, desde la etapa en que la célula dendrítica selecciona y activa a los linfocitos T. 1) Observa el siguiente esquema sobre los diferentes tipos de inmunidad adquirida. GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 2) Analiza el siguiente texto: La inmunidad adaptativa es el más evolucionado mecanismo de defensa. Es estimulada por la exposición a agentes infecciosos y va aumentando en magnitud y capacidad defensiva con cada exposición sucesiva a un microbio particular. Pueden ser clasificados en dos grandes categorías: los linfocitos T (o células T) y los linfocitos B (o células B). Los linfocitos B son elementos esenciales de la respuesta humoral adquirida ya que son las células precursoras de las células plasmáticas productoras de anticuerpos (inmunoglobulinas). Las células B se reconocen porque tienen en su superficie el llamado “receptor de antígeno” que es una molécula de inmunoglobulina M (IgM) que une al antígeno y cuya especificidad hacia el antígeno es idéntica al anticuerpo (Inmunoglobulina G – IgG) que secretará una vez convertida en célula plasmática. La inmunidad humoral se debe a los anticuerpos producidos por los linfocitos B, fenómeno que requiere la expresión de los genes correspondientes. Los anticuerpos son proteínas que reconocen y se unen específicamente a otras moléculas llamadas antígenos. El antígeno puede ser una molécula que se encuentra en la superficie de un microorganismo o bien una toxina producida por un agente infeccioso. La inmunidad humoral es el principal mecanismo de defensa contra microbios extracelulares y sus toxinas, puesto que los anticuerpos se pueden unir a ellas y contribuir a su eliminación. Los linfocitos B son producidos en la médula ósea y luego migran a los órganos linfoides secundarios (bazo, linfonodos, placas de Peyer) donde reciben señales de los linfocitos T (linfocito T de ayuda 2 -­‐ Th2) para convertirse en células plasmáticas secretoras de anticuerpos. El cuerpo humano produce millones de linfocitos B diariamente, cada uno con una especificidad por antígeno diferente. Los linfocitos T son los mediadores de la inmunidad celular: a) reconocen y destruyen células que contienen en su superficie proteínas ajenas al organismo; y b) ayudan a los linfocitos B a producir anticuerpos. Al igual que los linfocitos B, los precursores de los linfocitos T se producen en la medula ósea para luego migrar al timo, órgano donde se producen las etapas finales de su diferenciación. Todos los linfocitos T expresan en su superficie el llamado “Receptor del Linfocito T (TCR)” que reconoce específicamente al antígeno. Este reconocimiento se hace solamente si un péptido derivado del patógeno (antígeno) es presentado al linfocito T por una “célula presentadora de antígeno” (célula dendrítica). Esta presentación la hace la célula dendrítica exponiendo en su superficie al antígeno de histocompatibilidad (MHC) que contiene al péptido derivado del patógeno encajado en un “bolsillo” que se forma en la estructura del MHC. Existen varias subpoblaciones de linfocitos T. Los linfocitos T citotóxicos están encargados de eliminar patógenos intracelulares (virus y bacterias intracelulares) por un mecanismo de contacto célula-­‐célula y que se caracterizan por expresar en su superficie la molécula CD8. Otra sub-­‐población importante son los linfocitos T de ayuda, conocidos como T helper (Th) que expresan en su superficie la molécula CD4 y de los cuales existen 2 tipos principales, los Linfocitos T de ayuda de tipo 1 (Th1) cuya función es eliminar patógenos intracelulares por un mecanismo que involucra moléculas solubles (interferón gama), y los linfocitos de ayuda de tipo 2 (Th2) que son los que proveen ayuda a los linfocitos B para convertirse en células plasmáticas productoras de anticuerpos. Los linfocitos T-­‐asistentes son los atacados por el virus VIH que termina por hacerlos disminuir en la sangre. Bajo ciertos niveles de linfocitos T de ayuda se desencadena el síndrome de la inmunodeficiencia adquirida (SIDA). En cada encuentro con un microorganismo invasor, quedan células de memoria con receptores específicos en los linfocitos B y T. La próxima vez que estos linfocitos encuentren al mismo agente invasor utilizarán esos receptores para desencadenar la respuesta con mayor rapidez y con mayor potencia que la primera vez. Un agente invasor debe entrar en contacto con linfocitos T y B; los macrófagos deben ser activados para prestar asistencia en la respuesta; los linfocitos activados deben multiplicarse; todas estas células deben producir proteínas que amplifican la respuesta; las células B deben sintetizar y secretar anticuerpos. Todos estos cambios requieren la expresión de genes que codifican proteínas importantes en el reconocimiento del agente invasor (anticuerpos) y proteínas que tienen una función de comunicación entre las diversas células (citoquinas) para que actúen coordinadamente durante su lucha por eliminar al agente invasor. Dato Humorístico Antiguamente se decía humor a cada uno de los líquidos de un organismo vivo. ¿Cómo se relaciona esta información con la respuesta inmune humoral? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 3) ¿Por qué existe estas dos estrategias de inmunidad adquirida? 4) ¿Cuáles son las diferencias entre linfocitos B y T? (Origen – función(es)) 5) ¿Cómo reconocen los antígenos ambos linfocitos? 6) ¿Qué tipos de linfocitos T se exponen en el texto? ¿Cuáles son los que aparecen en el juego? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa En el juego……
7) ¿Cuándo visualizamos un ejemplo de inmunidad humoral y celular? 8) ¿Qué es lo que hace el linfo TH1? ¿Qué elementos faltarían en el juego? Explica. Reconociendo…
9) ¿Qué tienen los linfocitos que los hacen ser tan especiales? (específicos para cada enfermedad). 10) ¿Cómo reconocen los antígenos los diferentes linfocitos? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 11) ¿Qué tienen en la superficie los linfocitos T que permite reconocer el antígeno expuesto por las células auxiliares? 12) ¿Cómo reconocen los linfocitos T citotóxicos las células infectadas por bacterias intracelulares o virus de las células sanas? 13) ¿Por qué los macrófagos no andan traga traga (fagocitando) nuestras propias células? LINK Genes específicos para cada especie à proteínas diferentes Unidad Información Genética y Proteínas GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa 14) Rotula la siguiente imagen con todas las células y señales químicas que conoces sobre inmunidad humoral y celular. Identifica cuándo corresponde a una respuesta humoral y cuándo para una celular -­‐ Antígeno -­‐ Linfocito citotóxico -­‐ Células de memoria -­‐ Macrófago -­‐ Linfocito B -­‐ Respuesta celular -­‐ Linfocito T de ayuda -­‐ Citoquininas /interleucinas -­‐ Respuesta humoral -­‐ Anticuerpo -­‐ Célula infectada GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa Todo lo que quieres saber sobre ANTICUERPOS…
15) Analiza la siguiente imagen y responde con la ayuda de tu profesor. GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa ¿Qué son los anticuerpos? ¿Cómo se forman? ¿Cuáles pueden ser las funciones de los anticuerpos? ¿Por qué es más eficiente la fagocitosis con anticuerpos? GUÍA DEL ESTUDIANTE Nº 3: Inmunidad innata y adaptativa Qué y cómo aprendiste? (Con mucho ánimo)