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T.18
SISTEMA INMUNOLÓGICO
Y LA INMUNIDAD
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1.- SISTEMA INMUNOLÓGICO
Grupo complejo de órganos y células que defiende al cuerpo contra las infecciones y otras enfermedades.
• RESPUESTA INMUNITARIA: Respuesta frente a sustancias extrañas (antígenos)
Mecanismos que permiten reconocer sustancias como extrañas (antígenos) y montar una respuesta (humoral o celular)
para conseguir su eliminación o neutralización
Estos mecanismos pueden ser:
- Específicos para 1 antígeno → Respuesta Específica
Un antígeno puede presentar 1 o varios epítopos
Cada epítopo activa 1 linfocito B que sintetiza 1 anticuerpo
- Generales para todos ellos → Respuesta Inespecífica
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TOLERANCIA: Marcadores de lo propio y lo extraño
• TOLERANCIA: Facultad del Sistema Inmunitario (SI) de distinguir entre lo propio y lo extraño.
Presencia de marcadores:
MARCADORES DE LO PROPIO: Complejo principal de histocompatibilidad (MHC)  Grupo de genes
Cada célula está recubierta por glucoproteínas y glucolípidos que actúan como marcadores de lo propio
(Son reconocidas por el SI y no desencadenan respuesta)
Clases:
MHC-I → Codifican glucopoteínas de membrana en todas las células del organismo (excepto hematíes)
(Sirven para presentar antígenos peptídicos de células propias alteradas a linfocitos T citotóxicos; Tc)
MHC-II → Se expresan sólo en células presentadoras de antígenos (CPA) → macrófagos, dendríticas, linfocitos B
(Sirven para presentar antígenos peptídicos a linfocitos T colaboradores; Th)
MARCADORES DE LO EXTRAÑO: Antígenos
Moléculas que no forman parte de ningún constituyente del organismo (moléculas extrañas)
Ej.- Antígeno: Sustancia (proteína, polisacárido, porción de organismo, o toxina) que desencadena respuesta inmunitaria
específica produciendo anticuerpos.
(Cualquier sustancia que pueda ser reconocida por el SI bien sea propia o ajena.)
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1.1. Inmunidad y respuesta inmunitaria
INMUNIDAD: Capacidad de resistencia a enfermedades adquirido por el SI
• Tipos de respuesta inmunitaria: (Ambas respuesta actúan juntas y coordinadas → citoquinas)
Respuesta inmunitaria innata (natural o inespecífica) 1ª línea de defensa (controla la mayoría de antígenos)
Ej.- Barreras externas, reacción inflamatoria, fagocitos, … → (Mecanismos existentes antes de la exposición al antígeno)
Respuesta inmunitaria adaptativa (adquirida o específica)  2ª línea de defensa (evita 2ª infección)
Ej.- Linfocitos B (respuesta humoral), Linfocitos T (respuesta celular) → (Mecanismos que se activan tras la exposición al antígeno)
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Relación respuesta innata - adquirida
 Si algún patógeno atraviesa las barreras naturales:
Sistema inmune innato (inespecífico):
• Proteínas → Complemento, interferones (contra virus, cáncer)
• Células:
- Leucocitos fagocíticos: En sangre (neutrófilos, monocitos);
En
tejidos (macrófagos)  Destruyen
- Leucocitos no fagocíticos: En sangre (basófilos)
En tejidos (mastocitos)  Reacción inflamatoria
- Células asesinas naturales (NK): lisan células infectadas por virus y las
tumorales
- Células dendríticas: Presentan los antígenos al S.I. Adquirido
Sistema inmune adquirido (específico): Desencadena respuesta selectiva
• Proteínas → Citoquinas (comunicación entre células)
• Células
- Linfocitos B  Sintetizan anticuerpos
- Linfocitos T (colaboradores, supresores y reguladores)  Inducen o
suprimen respuesta inmune => Regulan
La interrelación se produce en sitios y tejidos concretos del organismo
Inmunidad sistémica →Órganos (bazo, ganglios linfáticos); ENCAPSULADO
Inmunidad de mucosa (respiratoria, genitourinaria); DIFUSO
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1.2. Las células del sistema inmunitario
Todas las células del SI (innata y adquirida) proceden de células hematopoyéticas (médula ósea e hígado fetal)
LÍNEA MIELOIDE
Granulocitos:
Neutrófilos R. INNATA (FAGOCITO)  Primeros en llegar. Vida corta.
Eosinófilos R. INNATA (FAGOCITO)  Relación con parásitos externos.
Basófilos (circulantes)→ Mastocitos (tejidos) R. INNATA  Histamina →↑ respuesta inflamatoria (Alergias).
Agranulocitos:
Monocitos (circulantes)  Activan a los linfocitos
- Macrófagos (tisulares) R. INNATA (FAGOCITO)
- Células dendríticas (célula fija) R. INNATA (FAGOCITO)
LÍNEA LINFOIDE
Linfocitos: - Células NK “asesinas” R. INNATA
- Linfocitos B (producen células plasmáticas → anticuerpos. Inmunidad humoral)
- Linfocitos T (Inmunidad celular)
- Linfocitos Tc citotóxicos (T8)
- Linfocitos Th auxiliares o “helpers” (T4)
- Linfocitos Treg reguladodes y Ts supresores
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CITOQUINAS: El lenguaje químico de la comunicación intercelular
Eficacia del sistema inmunitario → Capacidad de sus células de
comunicarse entre si y coordinar sus funciones.
CITOQUINAS →Proteínas responsables de la comunicación intercelular
(regulan y coordinan las funciones de las células que las producen y/u
otros tipos celulares)
• TIPOS según función:
- Interleuquinas. (IL)
Actúan como mensajeros entre leucocitos
linfocitos → linfoquinas,
monocitos → monoquinas
- Factores de crecimiento celular.
Estimulan la proliferación y diferenciación celular
(eritropoyetina)
- Quimioquinas.
Atraen por quimiotaxis a otros leucocitos al área infectada
- Factores de necrosis tumoral (TNF)
Inducen apoptosis en células tumorales y estimulan reacción
inflamatoria
- Interferones.
Respuesta a infección vírica y a presencia de células cancerígenas
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2.- RESPUESTA INMUNITARIA INNATA
•
CARACTERÍSTICAS: Respuesta inmune no específica. Acción inmediata. Carece de memoria
inmunológica. No requiere sensibilización previa.
2.1. BARRERAS PRIMARIAS o EXTERNAS. (1ª línea de defensa). Componentes:
- Piel. Recubre toda la superficie corporal. Secreciones (sudor, sebáceas → ↓ pH)
- Mucosas (En aberturas): saliva, lágrimas (lisozima →lisa pared ). Mucus (IgA, defensinas)
- Estómago e intestino delgado. pH ácido → frenan y/o destruyen microorganismos
- Tº corporal. Fiebre → detiene crecimiento
- [Fe] en sangre. Si ↓ [Fe] → inhibe crecimiento bacteriano (es indispensable para bacterias)
- Flora bacteriana. Impide crecimiento de otras bacterias (compiten por nutrientes)
2.2. BARRERAS SECUNDARIAS
Grupo de células fagocitarias sanguíneas →atraídas por citoquinas hacia tejidos infectados
Ej.- Macrófagos, células dendríticas, células NK y el sistema de complemento
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2.2. El sistema de complemento
Sistema que complementa y amplifica la función iniciada por los anticuerpos
25 proteínas plasmáticas (C1, C2, C3, …) sintetizadas en hígado e inactivas (proenzimas) en ausencia de antígenos
• Modo de acción:
- Vía Alternativa: Se activa directamente ante moléculas microbianas (respuesta innata)
- Vía Clásica: Se activa ante complejo antígeno-anticuerpo (respuesta adaptativa)
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VÍA CLÁSICA
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VÍA ALTERNATIVA
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2.3. Proteínas antimicrobianas
•
-
PROTEÍNAS DEFENSIVAS:
Lisozimas. Presente en barreras externas (saliva, lágrimas y moco).
Hidroliza peptidoglucanos.
- Defensinas. Segregadas por macrófagos. Penetran en mb bacterias
formando poros.
- Sistema del complemento. Potencian respuesta inflamatoria,
facilitan fagocitosis y lisis.
- Interferones (IFN). Interfieren con la acción vírica. (son 20
polipéptidos).
Funciones de los interferones:
Producidos por células infectadas de virus → protegen a células vecinas sin infectar.
Se unen a receptores de células sanas y provocan respuesta que impide replicación
del virus.
Favorecen la destrucción de las células ya infectadas.
Por tanto, las células se vuelven resistentes a la infección vírica.
Algunos poseen acción antitumoral: se producen en presencia de células
cancerígenas y activan a los macrófagos y linfocitos NK, que destruyen a las
células tumorales.
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2.4. Reacción inflamatoria
• Reacción local ante una agresión. (inflammatio → encender, hacer fuego)
Localización: En tejidos conectivos vascularizados
Intervienen: Macrófagos, neutrófilos (1º en activarse) y células NK
Mecanismos:
Dificulta la proliferación (aislar) del patógeno
Favorece su destrucción por los linfocitos NK y por los fagocitos.
Estimula reparación de daños causados por la infección en los tejidos.
(Los macrófagos  ↑ factores del crecimiento → + síntesis colágeno y endotelio)
Finalidad: Concentrar en el foco de infección todas las células del SI.
Procesos:
- Atracción de leucocitos (macrófagos, neutrófilos y linfocitos) por sustancias quimiotácticas.
- Vasodilatación:↑Irrigación sanguínea  Rubor (enrojecimiento) y Calor (↑consumo O2)
↑ Permeabilidad  Edema y Dolor (↑postanglandinas → + nociceptores)
- Formación de coágulos en capilares sanguíneos. (Tumor) Impide diseminación de patógenos.
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2.5. Células de la respuesta innata
•
-
CÉLULAS DE LA REACCIÓN INFLAMATORIA.
Plaquetas. Coágulos. Liberan serotonina (estimula vasodilatación) y
reparan tejido dañado
- Mastocitos (basófilos tisulares) o células cebadas. Liberan histamina
(vasodilatador)
- Leucocitos basófilos. Liberan histamina y leucotrienos (permeabilidad
vascular → edema)
• FAGOCITOS.
- Leucocitos neutrófilos. 1º en acudir (diapédesis) por quimiotactismo. Pus.
- Leucocitos eosinófilos. Acción fagocítica débil. En infecciones de grandes
parásitos liberan sustancias citotóxicas. También acción antihistamínica.
- Monocitos. Llegan a los tejidos por diapédesis donde se diferencian en
macrófagos y células dendríticas.
Fagocitosis y células presentadoras de antígenos (CPA):
- Macrófagos tisulares. Fagocita patógenos y destruye células envejecidas y
tumorales. Actúan como CPA activando a Th
- Células dendríticas. “Centinelas”. Fagocitan patógeno → maduran en bazo
→ CPA a Th
• LINFOCITOS NK. Destruyen (lisis o apoptosis) células tumorales o infectadas
por virus → segregan perforinas (=>originan poros transmembranas)
plaquetas
Macrófagos
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Linfocitos NK
3.- RESPUESTA INMUNITARIA ADAPTATIVA
Si respuesta innata no ha sido suficiente → Reconocimiento selectivo del antígeno (R. Adaptativa)
• Actúan linfocitos y sus productos: Anticuerpos y linfoquinas
• Defensas específicas:
- Respuesta celular: Producida por células (linfocitos T)  Destruyen microorganismos portadores del
antígeno y células propias infectadas por el patógeno
- Respuesta humoral: Producida por anticuerpos (linfocitos B)  Se unen a los antígenos (junto con el
sistema de complemento destruyen el patógeno)
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3.1. El sistema linfático
1)
Órganos de formación  Linfocitos se originan en médula ósea
e hígado fetal. De ahí pasan a los:
2)
Órganos de diferenciación, maduración e interacción 
- Órganos linfoides primarios → Diferencian y maduran linfocitos:
médula ósea roja (linfocitos B) y timo (linfocitos T)
- Órganos linfoides secundarios → Interaccionan linfocitos con
antígenos: bazo, ganglios linfáticos y tejidos linfoides asociados
a mucosas (MALT) como placas de Peyer o amígdalas.
Los linfocitos B y T (procedentes de los OL1º) entran en contacto con
el antígeno mostrado por macrófagos y células dendríticas
(CPA)  Respuesta inmunitaria adaptativa (específica):
-
Humoral → liberación masiva de anticuerpos
-
Celular → producción de células citotóxicas
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Linfocitos y cooperación celular (I)
• LINFOCITOS T (Inmunidad celular)
Maduran en el timo  adquieren los receptores específicos de antígenos en su
superficie (TCR). No producen anticuerpos libres.
Tipos (Según los marcadores de superficie o grupo de diferenciación, CD):
CD4  Reconocen MHC II (de macrófagos o cél dendrítica): Th y T reg
CD8  Reconocen MHC I (cél propia → infectada o tumoral): Tc y T supr
-
Linfocitos Th (auxiliares, colaboradores o CD4 T4).
Se activan cuando una CPA les muestra el antígeno expuesto sobre el MHCII.
Se diferencian en 2 subtipos:
Th-1.- Activan a los linfocitos Tc (citotóxicos) y a nuevos macrófagos
Th-2.- Activan a los linfocitos B (para diferenciarse en células plasmáticas)
- Linfocitos Tc (citotóxicos o CD8, T8)
Se activan cuando una célula propia le muestra el antígeno expuesto sobre el MHC I
Destruyen células tumorales e infectadas por patógenos  liberan citotoxinas y
enzimas hidrolíticas que inducen la lisis o apoptosis en “células diana”.
Linfocitos T reguladores (CD4) y T supresores (CD8) Suprimen respuesta inmunitaria
(inhiben activación linfocitos mediante citoquinas supresoras)
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Linfocitos y cooperación celular (II)
• LINFOCITOS B (Inmunidad humoral o serológica)
- Maduran en la médula ósea
- Presentan en su membranas inmunoglobulinas → anticuerpos de superficie o receptores (BCR) reconocen
y reaccionan con antígenos específicos de microorganismos
- Los linfocitos B maduros pasan de la médula a los órganos linfoides 2ª → contactan con antígeno.
(Los antígenos llegan a la linfa y ganglios libremente o con las células presentadoras de antígenos)
Los antígenos los sitúan en MHCII y presentados a Linf Th-2 → Activarán a los linf B para formar células plasmáticas
- Al activarse, se convierten en 2 tipos de células:
Células plasmáticas (pierden las inmunoglobulinas de superficie)  producen anticuerpos libres específicos
(similares a BCR). No se dividen (duran pocos días) y tardan 5 días en alcanzar el máximo de producción
de anticuerpos → Determina la lentitud de la respuesta inmune primaria
Linfocitos B de memoria → Vida ilimitada. Tras un nuevo contacto con el antígeno  se divide y diferencian
rápidamente
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3.2.- Cooperación celular
• Cooperación entre células presentadoras de antígenos, linfocitos Th, linfocitos Tc y linfocitos B. FASES:
Fase de reconocimiento y presentación del antígeno (Los linfocitos T son incapaces de reconocer al antígeno)
Fase de activación, proliferación y diferenciación
Fase efectora: cada tipo de linfocito lleva a cabo su tarea.
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INMUNIDAD CELULAR
•
Macrófagos: Células presentadoras de antígenos (CPA)
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3.3. La selección clonal
•
Proceso de selección, activación y maduración de una célula T o/y B específica (clon) para un antígeno
determinado.
Teoría de la selección clonal de Burnet: “Cada Ag solo estimulará a los linfocitos que posean en su
membrana receptores específicos, que lo reconocerán, se unirán y producirán nuevas células con las
mismas características que los linfocitos originales”
La diversidad de clones y receptores se origina al azar (Splicing alternativo durante desarrollo embrionario) independiente
de la presencia de antígeno. Se destruyen linfocitos con receptores contra moléculas propias
•
Etapas: a) Reconocimiento del antígeno por un linfocito específico (reconocimiento o selección clonal),
b) Activación de ese clon celular (expansión clonal) y c) Generación a partir de éste de linfocitos
efectores y de memoria (función efectora)
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3.4. Respuestas primaria y secundaria
Respuesta 1ª → Producida ante el primer contacto con el antígeno
Respuesta 2ª → Producida en un contacto posterior (más rápida y eficaz)
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3.5. Características de la respuesta inmunitaria adaptativa
•
Especificidad. Sólo actúan las células activadas por el antígeno que penetra en el organismo, y no otras.
•
Tolerancia de lo propio. En las primeras fases del desarrollo este sistema "aprende" a reconocer lo
propio, si esta tolerancia se pierde aparecen las enfermedades autoinmunes.
Memoria inmunológica. Capacidad que tiene el sistema inmune para producir una respuesta rápida,
eficaz y duradera frente a un antígeno que se presenta por segunda vez.
•
(Estas células sólo actúan sobre antígenos externos, no sobre células propias).
El sistema inmunitario específico está formado básicamente por miles de millones de células (linfocitos) y por moléculas de
proteínas (anticuerpos).
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3.7.- Tipos de inmunidad
• Inmunidad natural o innata → Depende de los mecanismos inespecíficos de respuesta innata
Presente antes de la exposición a los agentes infecciosos
Carece de memoria inmunológica y no aumenta por nuevas exposiciones
No descrimina entre unos agentígenos y otros
• Inmunidad adquirida o adaptativa → Depende de los mecanismos específicos de respuesta adaptativa
Se estimula ante la exposición a los agentes infecciosos
Presenta memoria inmunológica y aumenta en magnitud y capacidad por nuevas exposiciones
Se adquiere por varias formas (natural-artificial; activa-pasiva):
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4.- Anticuerpos
Inmunoglobulinas (Ig): son glucoproteínas
Presentes en el suero, fluidos y superficie de algunas células.
Sintetizados por linfocitos B → Reaccionan con los Ag que han provocado su síntesis.
4.1. ESTRUCTURA:
Dos cadena cortas, ligeras e idénticas (L) y dos cadenas largas, pesadas y también idénticas (H).
Cada cadena tiene una región constante (C), propia de la especie y del tipo de inmunoglobulina y una región
variable por la que se une al antígeno.
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4.2. Clases de inmunoglobulinas
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4.3. Funciones efectoras de los anticuerpos
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4.4. Anticuerpos policlonales y monoclonales
• Anticuerpos policlonales: Sintetizados a partir de varios clones de linfocitos
Antígenos con varios determinantes antigénicos activa varios linfocitos (suero con todos los Ac)
• Anticuerpos monoclonales: A partir de un clon de linfocitos
Se aisla cada célula plasmática que origina cada anticuerpo (cada suero con un Ac)
(Consigue cantidades ilimitadas de anticuerpos para la curación de enfermedades incapaces de producirlos)
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5.- Inmunización activa y pasiva
Aumenta la eficacia de la respuesta inmunitaria.
Tipos: Activa o Pasiva.
• 5.1 INMUNIZACIÓN ACTIVA (Vacunación): inducción inmunidad por inyección de antígeno.
Produce células de memoria (respuesta secundaria más rápida y eficaz)
Tipos de vacunas:
- Vacunas atenuadas (microorganismos inocuos) e inactivadas ( microorganismos muertos)
- Vacunas de antígenos purificados. Toxinas inactivas (toxoides) que inducen respuesta.
- Vacunas de antígenos sintéticos. Fabricación antígenos más eficaces.
- Vectores virales. Virus sólo con genes de antígenos.
- Vacunas de ADN. Plásmidos con ADNc que codifica antígeno.
• 5.2 INMUNIZACIÓN PASIVA (sueroterapia): Inyección directa de anticuerpos o de linfocitos T
No produce memoria. Solo se mantiene durante permanencia del anticuerpo.
Vacunación
Sueroterapia
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INMUNOPATOLOGÍAS
•
Anomalías en el funcionamiento del sistema inmune:
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6.- Inmunodeficiencias: EL SIDA
Defecto del S.I. donde el organismo pierde la protección de dicho sistema
• Tipos:
- Inmunodeficiencias 1ª o congénitas: Defectos hereditarios que afectan a células inmunitarias
- Inmunodeficiencias 2ª o adquiridas: Originados por factores externos (Radiaciones, fármacos,
infecciones, SIDA)
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7.- Reacciones de hipersensibilidad
Respuesta inmunitaria específica que se produce de forma exagerada.
Causa inflamaciones y lesiones en tejidos.
Precisa sensibilización previa del organismo al antígeno.
Tipos:
1)
H. inmediata o de tipo I (alergias)
-1ª exposición → Antígenos inocuos (alérgenos) inducen síntesis de
anticuerpos IgE que se unen a mastocitos.
-2ª exposición → Unión alérgeno-IgE induce la liberación de histamina
(rinitis, asma, …)
-Respuesta a los pocos minutos de exposición.
2)
H. de tipo II (citotóxica dependiente de anticuerpo)
-Anticuerpos (IgM o IgG) contra antígenos de células del propio
individuo o de otro (Ej.- transfusiones)
-Resultado: Fagocitosis, respuesta citotóxica o lisis mediada por sistema
de complemento.
3)
H. de tipo III (o de complejos inmunes)
- Los complejos Ac-Ag no son eliminados → se depositan
-Depósito de inmunocomplejos Ag-Ac (IgG) en los tejidos → activación
del sistema del complemento y atraen a los neutrófilos (lesiones
e inflamación en tejidos → artritis)
4)
H. de tipo IV (retardada o mediada por células)
-Respuesta inflamatoria horas después del contacto con antígeno
- No intervienen anticuerpos
-Mediada por linfocitos Th → 2ª exposición liberan
linfoquinas → activan macrófagos → Inflamación
Ej.- Dermatitis por contacto (prendas, cosméticos, bisutería)
(no confundir con alergia → reservada a la de tipo I)
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9.- Autoinmunidad
Actuación del SI contra componentes del propio organismo
(no reconoce como propios)
• Autoantígeno: proteínas del MHC I
• Formación de autoanticuerpos y linfocitos T
autorreactivos. (actúan contra tejidos normales del
individuo)
Factores:
Genéticos. Incidencia familiar elevada
Sexuales. Factores endocrinológicos que afectan a la
médula ósea y timo (más en mujeres que en hombres,
por las hormonas sexuales, prolactina)
Ambientales (Exposición a infecciones, radiaciones,
sustancias químicas) → Alteran Ag, producción anormal
de MCH II, activan linfocitos en su contra, …
9.1 Enfermedades por autoinmunidad:
Organoespecíficas. (Localizada en un órgano concreto).
Producción de autoanticuerpos contra antígenos propios
de algún órgano. Ej.- Diabetes mellitus
Sistémicas. (difusa por el cuerpo) Autoanticuerpos no
específicos de un órgano concreto. Ej.- Lupus eritomatoso
sistémico (Inflamaciones que afectan al tej conjuntivo y
produce lesiones en piel, articulaciones y riñón)
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10.- Inmunología de los trasplantes
Sustitución de un órgano o parte del mismo por que su estado le impide desarrollar su función
Tipos:
Autotrasplante; del propio paciente
Isotransplante; de otro ser genéticamente idéntico (gemelo)
Alotransplante; de otro ser de la misma especie
Xenotransplante: de otro ser de una especie diferente.
Auto e Iso → El tejido implantado es aceptado
Alo y Xeno → El tejido podrá ser rechazado
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Rechazo: Prevención
10.1. RECHAZO.
Es consecuencia del reconocimiento por los linfocitos T de los
distintos antígenos del MHC del donante y receptor. La
compatibilidad se debe a la semejanza entre MHC de ambos.
10.2. PREVENCIÓN DEL RECHAZO.
Para que el transplante tenga éxito y minimizar el rechazo:
-
Inducción de tolerancia. Transfusiones previas con leucocitos
alogénicos.
-
Inmunosupresión: Se inmunodeprime al paciente. Actualmente
se hace con ciclosporina (hongos) que inhibe la acción de los
linfocitos T (bloquea síntesis de citoquinas) pero no afecta al
resto de las células del S. I.
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