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Asociaciones de organismos.
Los organismos en general pueden asociarse de diferentes maneras según el
perjuicio (de nulo a grave), que sea ocasional o necesario o que obtengan
beneficio uno o ambos.
Comensalismo: hay un beneficio unilateral.
Mutualismo o simbiosis*: hay un beneficio recíproco.
Parasitismo: uno, el parásito, obtiene beneficio a costa de
causar un perjuicio al otro, el hospedador.
*En realidad todos son simbiosis porque la simbiosis es la convivencia de dos
organismos.
Como resultado de la interacción entre el microorganismo y el hombre puede
ocurrir:
Que la colonia microbiana no logre establecerse.
Que se establezca sin causar perjuicio o incluso con beneficio. Ej:
microbiota normal.*
Que se establezca pero que sea eliminada por los mecanismos de
defensa.
Que se establezca y la defensa no lo elimine: infección crónica.
Que se establezca y la defensa sea perjudicial.
Que se establezca y mate al hospedador.
*Microbiota normal (flora intestinal). El cuerpo humano presenta
características que permiten el establecimiento de poblaciones microbianas
que permanecen. La microbiota puede ser:
- Residente: se encuentra frecuentemente y durante largos periodos
de tiempo en una determinada zona del organismo. Tiende a
recuperarse si se altera.
- Transitoria: se encuentra en una determinada zona por periodos de
tiempo cortos y tiende a ser eliminada por las barreras de defensa
o por la competencia con la microbiota residente.
Su comportamiento es diferente según la zona del organismo: piel, cavidad
oral, vías respiratoras superiores, tracto genitourinario (el de la mujer
fundamentalmente).
Zonas libres de microbiota son la sangre, la mayoría de las vísceras, cavidad
peritoneal… COMPLETAR.
Cuando un microorganismo se establece en un organismo se habla de:
Colonización: no llega a penetrar las barreras. Ej: se establece en la
piel o en las mucosas pero no las atraviesa.
Infección: penetra las barreras y hay respuesta inmunitaria frente
al microoganismo. Se clasifican por:
Por clínica:
- Inaparente (subclínica): aparentemente no causa ninguna
alteración, por lo que no causa enfermedad.
- Enfermedad infecciosa (clínica): presenta una sintomatología.
Por origen:
- Endógenas: organismos que están habitualmente en una zona
del organismo alcanzan otra zona donde no son habituales o se
alteran sus características.
- Exógenas: pueden ser nasocomiales o comunitarias.
Por localización:
- Local.
- Generalizada.
- Sepsis: infección de la sangre. No es lo mismo que bacteriemia:
presencia de bacterias en sangre, pero no es infección porque
no se están multiplicando.
Tipos de enfermedades infecciosas:
Por el nº de especies implicado:
Monomicrobianas: una única especie.
Polimicrobianas: efectos conjuntos de varias especies.
Por el metabolismo microbiano:
Aerobios.
Anaerobios.
Mixtas: infecciones polimicrobianas que incluyen bacterias aerobias
y anaerobias.
Por el mecanismo de patogenicidad:
Invasiva (infección propiamente dicha): el daño tisular está
producido directamente por el crecimiento del nº de bacterias. Es
un daño mecánico.
Tóxicas o intoxicaciones: producidas por la ingesta de substancias
tóxicas producidas por los microorganismos pero no es necesario
que el microorganismo esté presente.
Combinadas o toxiinfecciones: producidas por lo productos de las
bacterias pero in situ.
Por el curso clínico:
Aguda: aparece rápidamente y es de corta duración.
Crónica: el microorganismo se establece y las defensas no son
capaces de eliminarlo.
La patogenicidad depende fundamentalmente de la interacción entre la
virulencia del microorganismo y la resistencia del hospedador.
- Virulencia del microorganismo: capacidad de los parásitos para
colonizar al hospedador y originar alteraciones patológicas.
Resistencia del hospedador: mecanismos que el hospedador opone a
la acción del parásito.
Patogenicidad = f(virulencia – resistencia)
La virulencia depende de:
- Dosis infecciosa: cantidad de microorganismos que tiene capacidad de
producir daño en un organismo. A mayor capacidad infecciosa menor será
la dosis infecciosa necesaria y, por lo tanto, mayor será la virulencia.
Dosis infecciosa 50: cantidad de microorganismos que inyectados en un
animal de experimentación son capaces de producir infección en el 50% de
los casos.
Dosis letal 50: cantidad de microorganismos que hacen falta para matar al
50% de la población que entra en contacto con ella.
Un microorganismo puede ser muy infeccioso (dosis infecciosa 50 muy baja)
pero causar poco daño (dosis letal 50 muy alta).
- Vía de entrada: oral, parenteral…
La resistencia está encomendada al sistema de defensa del organismo. La
inmunidad es la reacción del organismo frente a sustancias extrañas,
incluidos microorganismos y macromoléculas, sin implicar las consecuencias
fisiológicas o patológicas de tal reacción.
Organización del sistema de defensa.
Existen 3 líneas de defensa:
1ª línea: son las barreras físicas, químicas o biológicas que intentan impedir
el acceso a microorganismos.
- Físicas: piel, mucosas, pelos, cilios, fluidos, moco, lágrimas, cera.
- Químicas: bajo pH del estómago, enzimas…
- Biológicas: microbiota normal residente, que está impidiendo que
otros microorganismos patógenos se asienten. Esto es a lo que se
llama competición. La antibiosis es….COMPLETAR.
2ª línea: está en el interior del organismo. Reconoce los patrones
polimórficos de patogenicidad (PPP). Si es muy diferente a ellos lo
reconocen como perjudiciales. Ej: los formilpéptidos sólo existen en
bacterias, por lo que los formilpéptidos activan los PPP.
Funciona a nivel celular por las células fagocíticas y las NK o por un conjunto
de proteínas: complemento, IFN, proteína C reactiva, proteínas de choque
térmico…
3ª línea: ejerce una defensa específica hacia los puntos críticos del
patógeno concreto. La llevan a cabo los linfocito B y T mediante Ig,
interleuquinas y linfoquinas.
-
Existen 2 modos de reconocimiento:
- Innata: encomendada a las células mieloides (células fagocíticas). Es
inespecífica. Carece de menoria. Son la 1ª y 2ª línea de defensa.
- Adquirida: la llevan a cabo las células linfoides (linfocitos). Es
específica y tiene memoria, por lo que en contactos posteriores con el
patógeno la respuesta mejora. Es la 3ª línea de defensa.
Tanto en la inmunidad innata como en la adquirida hay dos ramas de acción:
- Humoral: depende de las proteínas del suero y de los Ac. Depende de
los linfocitos B y los neutrófilos. Destruye parásitos extracelulares y
sus productos de secreción.
- Celular: depende de linfoquinas y citoquinas producidas por las células
linfoides. Depende de los linfocitos T y los macrófagos. Destruye
parásitos intracelulares
1ª Línea.
La principal barrera es la piel y las mucosas. Los quemados cogen fácilmente
infecciones porque han perdido mucha piel. Prácticamente ningún
microorganismo es capaz de atravesar la piel intacta, es necesario lesionar
la piel. Sin embargo, las mucosas no son absolutamente impermeables, hay
bacterias que sí las atraviesan.
2ª línea.
Fagocitosis: es el principal mecanismo de destrucción de bacterias y de
virus en estado extracelular que existe en el organismo.
Existen dos grandes grupos de células fagocíticas profesionales:
- Fagocitos mononucleares (sistema monolito-macrófago). Son de
distribución tisular amplia, pero extrasanguíneas (en el tejido
conectivo, en el líquido extracelular…), son de vida media alta, ricas en
mitocondrias, destruye parásitos intracelulares.
- Fagocitos polimorfonucleares (neutrófilos). Se hayan en sangre y son
de vida media corta, no tienen mitocondrias pero tienen reservas de
glucógeno, por lo que tienen un metabolismo anaerobio, destruyen
bacterias extracelulares fagocitadas.
Uno de los mecanismos que utilizan las bacterias para evadir el sistema de
defensa es anaerobizar el entorno, de forma que las bacterias tienen
ventaja porque las células del organismo superior suelen ser aerobias. De ahí
la importancia de que los neutrófilos sean anaerobios.
Mecanismos de reconocimiento del macrófago.
Reconoce Ac.
Reconoce el complemento.
El macrófago tiene una lectina que fija residuos de manosa porque
estos son poco frecuentes en la superficie de las células eucariotas,
por lo que aumenta la probabilidad de que si se fija algo con manosa
sea una bacteria gram (-).
Estallido oxidativo.
Incremento del metabolismo aerobio que genera una cantidad muy grande
de radicales oxidantes que son tóxicos para la bacteria.
Inflamación.
Conjunto de mecanismos cuyo objeto final es atraer a los fagocitos al lugar
de lesión. Esto lo pueden conseguir por:
Quimiotaxis: sustancias que atraen a las células del sistema de
defensa.
Aumento de la permeabilidad capilar y diapédesis para facilitar la
salida de componentes sanguíneos hacia el lugar de lesión. Esto
provoca edema (tumefacción)
Aumento del riego sanguíneo (vasodilatación). Produce calor y
rubor.
En el proceso se liberan una serie de sustancias químicas que producen
dolor.
Los fagocitos para fagocitar y destruir eficientemente necesitan el
fenómeno de la opsonización, llevado a cabo por las opsoninas: sustancias
que se unen a la superficie de los organismos y atraen a los macrófagos por
receptores específicos. Lo que es fagocitado mediante este tipo de
receptores es destruido más eficientemente.
Las opsoninas de la inmunidad innata son fundamentalmente el sistema del
complemento (mecanismo fundamental de la respuesta inflamatoria y de la
2ª línea de defensa.
El complemento es un conjunto de 20 proteínas que tienen dos vías de
activación distintas:
Vía clásica. Es evolutivamente más moderna. Se produce a través de
la formación del complejo Ag-Ac. Actúan C1, C2, C3, y C4, que acaban
formando la C3 convertasa clásica.
Vía alternativa. Es evolutivamente más antigua. Es activada por
algunos componentes de los parásitos (LPS, PG, cutícula de algunos
helmintos…). […] C3 se une al factor B y forman la C3 convertasa
alternativa.
Todos los pasos producidos hasta la partición de C3 en C3a y C3b constituyen
la activación del complemento.
C3b es una importante opsonina y C3a es un importante mediador de la
respuesta inflamatoria con fuerte actividad quimiotáctica y vasodilatadora.
C3b actúa sobre C6, 7, 8 y 9 y provoca la polimerización de C9 (CAM). CAM abre
poros en las membranas de la célula que se quiere destruir y se rompen (lisis
celular).
En resumen, de la activación de la cascada del complemento se obtienen
tres procesos:
- Opsonización (C3b).
- Respuesta inflamatoria (C3a y C5a)
- Lisis de microorganismos y células infectadas (CAM).
MECANISMO DE INFLAMACION AGUDA
Activación del sistema del Complemento
C5a
C3a
Activacion de
mastocitos
Aumento
permeabilidad
Proteínas de fase aguda
Lisis celular
C5b-C9
Quimiotaxis
LT4, PGE2, ECF, NCF, PAF, Histamina y serotonina
LT4, PGE2
Activacion de
NAP-1, NCF
fagocitos
IL-1
Fiebre
Aumento de la
adherencia de PMN
Los virus. Interferencia viral.
Todo lo visto hasta ahora es para patógenos extracelulares, pero los virus
penetran en el interior de la célula y no son visibles a los macrófagos.
El principal mecanismo de defensas frente a las infecciones virales es la
interferencia viral:
Intrínseca. Es independiente de IFN, tiene que ver sólo con la
propia función del virus. Ej.: virión con cápsula vacía se une al
receptor de la célula pero no provoca infección porque no tiene
genoma. IMAGEN
Extrínseca. Tiene que ver con el sistema de defensa, es dependiente
de IFN, que se dividen en tipo I y II.
- Tipo I:  ,  ,  y  . Son estructuralmente distintos pero
funcionalmente parecidos. Son producidos por prácticamente
cualquier tipo celular del organismo en respuesta a una infección
viral. Dan una señal a las células que los reciben para avisarlas y
que se preparen. Activan un estado prerefractario para la
-
infección viral. Ponen a las células en alerta pero nada más. Si esa
célula avisada por el IFN es infectada por un virus, se intenta
bloquear el funcionamiento del virus. El principal activador del
IFN, tanto de su producción como de su estado refractario, es el
ARN de doble cadena. Incluso en la multiplicación de los virus
ADN aparecen ARN bicatenarios.
Tipo II:  . Es producido sólo por células linfoides T y NK
infectadas por virus pero también cuando los linfocitos T están
estimulados por Ag. Además del efecto antiviral tienen un gran
efecto en la activación de inmunidad adaptativa. Se considera
más una citoquina que un IFN.
Los IFN son de la inmunidad innata, por lo que son inespecíficos.
Las células NK reconocen de forma natural células infectadas por virus,
senescentes, neoplásicas… y las destruye.
Existe un último grupo de parásitos que no son exactamente microbios (ej.:
la tenia). Para eliminarlos estos mecanismos no funcionan bien y es necesaria
la estimulación de eosinófilos y la liberación de mediadores farmacológicos
que dañan su cutícula. Se basa en la formación de Ig E, que activa los
mastocitos, que liberan sustancias que activan el peristaltismo y facilitan la
expulsión mecánica de estos parásitos.
MECANISMOS EFECTORES DE LA INMUNIDAD INNATA
Inflamación
Quimiotaxis
Aumento de la permeabilidad capilar
Aumento del riego sanguíneo
Destrucción del parásito
INTRACELULAR
EXTRACELULAR
Estallido oxidativo
Complemento (C5b-C9)
Oxido nítrico
Células NK
Interferones
Eosinófilos y células cebadas
La ruta del NO y otros reactivos del N tiene su importancia porque hay
organismos que consiguen escapar del fagosoma y salir al citoplasma, por lo
que el estallido oxidativo no es eficaz y aumenta la probabilidad de
supervivencia. Para evitar esto se establece un sistema que permite la
destrucción citoplasmática del microoganismo: el NO.
El complemento como tal tiene poco valor destructivo. Su principal efecto
es mediar la inflamación y la opsonización. Sólo es eficaz para la Neisseria.
Características de la respuesta adaptativa (3ª línea de defensa).
Especificidad: es específica de agente causal (una célula o molécula
concreta sólo reconoce a un Ag concreto).
Memoria: recuerda el contacto anterior y responde diferente al 2º
contacto.
Discriminación propia – no propia.
Diversidad de moléculas (derivado de la especificidad).
Autolimitación: la respuesta inmune se activa cuando aparece el
parásito y cuando desaparece, se frena.
Se denomina Ag a aquella sustancia que en contacto con un sistema de
defensa es capaz de inducir una respuesta específica contra sí mismo* y de
reaccionar con los productos de dicha respuesta.
*Activadores policlonales: activan la respuesta no sólo para sí mismo.
Haptenos: no activan la respuesta inmune porque no tienen el tamaño
mínimo necesario. Reaccionan con componentes del sistema de defensa pero
no tienen la capacidad de estimularlos.
Ag bacterianos.
Por su localización:
Somáticos (O): oligosacáridos (LPS) de las gram (-) y también
lípidos, fundamentalmente ác. Teicoicos, de las gram (+)
Capsulares (K).
Flagelares H): flagelina H1 y H2.
Exotoxinas.
Por su distribución:
Heterogenéticos: tienen una distribución muy grande por el mundo
bacteriano.
Grupoespecíficos: polisacáridos de la membrana externa.
Tipoespecíficos: proteínas de membrana que definen subtipos
dentro de los grupos.
Memoria. Respuesta primaria y secundaria.
Respuestas primaria y secundaria
Cuando un Ag entra en contacto por 2ª vez con el sistema de defensa la
respuesta es más potente, específica y duradera. En la 1ª interacción los Ac
son fundamentalmente de tipo IgM, mientras que en la 2ª son IgA, IgD, IgG
o IgE dependiendo de al zona, pero ya no son IgM.
La IgM es muy grande y no pasa la barrera placentaria. Si un neonato tiene,
por ej., IgG, no sabemos si quien estaba infectado era la madre o el niño. Si
hay IgM sólo puede estar infectado del niño
Discriminación propio- no propio. Presentación de Ag.
Un fagocito le presenta el Ag a la célula T. Se basa en que los linfocitos T
sólo reconocen un fragmento de Ag unido a moléculas MHC en una membrana
celular.
Existen dos tipos de MHC:
De clase I: se expresan en todas las células del organismo o son
fácilmente inducibles.
De clase II: se expresan sólo en las células del sistema de defensa
(y también es espermatozoides).
Hay linfocitos T que reconocen al Ag unido al MHC-II: CD4; y otros al MHCI: CD8.
Linfocitos T CD4. Están restringidos por MHC-II. Son productores de
interleuquinas e INF-  . Tienen una función reguladora de la respuesta
inmune, ayuda a otras células del sistema inmune a activarse o a frenarse.
Linfocitos T CD8. Están rustridos por MHC-I. Son productores de
linfotoxina (LT), TNF, IFN-  , perforinas… sustancias que matan
directamente a la célula o activan la apoptosis. Tienen funciones efectoras.
Diversidad.
Moléculas que reconocen al Ag:
MHC- I y II. Reconocen péptidos cortos de manera bastante
inespecífica
Inmunoglobulinas (hay varios subtipos). Reconocen estructuras 3D
extracelulares y solubles.
Receptores de células T. Reconocen péptidos cortos asociados a los
MHC y con gran especificidad, al contrario que los MHC.
Células específicas de Ag:
Linfocitos B (inmunidad humoral)
Linfocitos T: CD4 (i. celular y humoral) y CD8 (i. celular).
La diversidad del sistema de defensa se basa en la codificación modular de
sus proteínas.
Las Ig están formadas por dos cadenas ligeras iguales y dos cadenas
pesadas iguales. Cada cadena posee dominios constantes que son iguales en
todas las Ig y dominios variables, que son los que confieren especificidad.
Estructura básica de una inmunoglobulina
Lugar de interacción
con la defensa innata
Paratopo
(lugar de unión)
L
H
H
L
Paratopo
(lugar de unión)
Región Variable
Región Constante
Tipos de linfocitos.
Linf. B: tienen como receptores una Ig de superficie, maduran en la médula
ósea y una vez activados producen Ig.
Linf. T: tienen receptores T, maduran en el timo y producen citoquinas
(sustancias reguladoras y efectoras).
Antígenos.
ANTIGENOS
T-independientes
(solo IgM o IgG2, no
memoria)
Tipo 1
Policlonales,
independientes de Igs
T-dependientes
Proteinas, memoria,
IgG1
Tipo 2
repetitivos
(polisacaridos)
Cuando un Ag entra en contacto con el sistema de defensa se dispara la
respuesta inmune. Se clasifican en:
Ag T- independientes: aquellos que no necesitan las células T para la
inducción de la producción de Ac.
Ag T- dependientes: aquellos que sí necesitan las células T para la
inducción de producción de Ac.
Esta clasificación se hizo en un experimento con ratones desnudos (sin
timo).
Hay diferencias fundamentales en el comportamiento de ambos:
Respuesta T- independiente: se producen sólo Ig M y a veces Ig G.
no presentan memoria inmunológica.
Respuesta T- dependiente: se producen proteínas generalmente que
generan memoria. Lo más abundante es Ig G1.
- Tipo I: Ag policlonales que estimulan a las células T
independientes de Ig.
- Tipo II: Ag muy repetitivos, ej: polisacáridos y también
proteínas capsulares de virus.
La gran mayoría de los Ag de interés son T- dependientes. Aún así, un Ag Tindependiente también es capaz de estimular las células T.
Proliferación global.
Proliferación clonal
Dentro del organismo hay multitud de células T y B que expresan
receptores con especificidades diferentes.
El Ag sólo se une a las células que tengan el receptor adecuado y la
interacción llevará a la proliferación de ese clon celular
[…]
La activación de la célula T precitotóxica la convierte en citotóxica.
Algunas no se activan y quedan como células de memoria, que necesitan un
tiempo de activación menor que las células vírgenes cuando vuelva a
aparecer el Ag. Estas células de memoria ya habrán madurado sus
receptores y segregarán Ig G.
Receptores de los Ac.
Los efectos sobre el Ag pueden ser directos o indirectos.
Directos:
Bloqueo de receptores: el Ac se unen específicamente a una
molécula del microorganismo. Al unirse a esa sustancia bloquea su
funcionamiento. Ej:
- Si se une a moléculas de superficie bacterianas que sirven para
la adherencia, impedirán que la bacteria se pueda unir a
superficies. Esto es lo que hace la Ig A.
- Otro efecto es la neutralización de exotoxinas. Si el Ag se une a
la exotoxina está bloqueando la capacidad de unión al receptor
celular. Lo mismo para con las espículas de los virus.
- El bloqueo de los sistemas de transporte inhibe el metabolismo
de esa bacteria.
Aglutinación y precipitación. Se basa en una característica de los Ac
que es que tienen dos lugares de unión iguales. Como las bacterias
tienen dos o más lugares por los que se puede unir iguales, ese Ac va
uniendo bacterias/ virus entre sí(en el caso de la aglutinación) o
moléculas solubles entres sí (en caso de la precipitación).
- Aglutinación: para Ag particulados: bacterias y virus.
- Precipitación: para moléculas solubles: proteínas, LPS…
La ventaja es que el nº de unidades infecciosas disminuye y, en el caso de
las sustancias solubles, las hace más fácilmente fagocitables.
Indirectos:
Consisten en dotar de especificidad a los mecanismos destructivos de la
inmunidad innata que carecen de especificidad.
Activación de la vía clásica del complemento.
Activación de mastocitos → liberan proteínas de la reacción
inflamatoria.
Opsonización.
CCDA (citotoxicidad celular dependiente de Ac: células que matan a
otras que están infectadas, marcadas) a través de su
direccionamiento:
- Macrófagos.
- Células NK.
- Eosinófilos.
La inmunidad celular.
Las Ig sirven para parásitos extracelulares pero… qué sucede con los
intracelulares? De eso se encarga la inmunidad celular.
Para la inmunidad celular existen otros mecanismos. En ellos las células T se
especializan en distintas funciones:
CD4: enseñan a las células fagocíticas aquellos microorganismos que
son capaces de sobrevivir en su interior. Es el IFN-  el que activa
los macrófagos y activa la ruta del NO.
CD8: son los principales frente a los virus. Reconocen un péptido
viral en una superficie de una célula. Un virus es invisible a los Ac
hasta que empieza a expresar proteínas suyas completas en la
membrana. Pero esto no lo hacen todos aunque sí todos están
sintetizando proteínas en su interior. A los clase II se asocian
péptidos endocitados, fagocitados, provenientes del exterior. Los
de clase I reconocen péptidos propios, que provienen del interior
celular. La célula infectada trata igual a una proteína propia que una
viral, ya que el virus utiliza su maquinaria. Algunos virus lo que hacen
es inhibir la expresión de MHC-I para evadir el sistema de defensa.
Las células NK lo que hacen es destruir estos virus, ya que tienen un
sistema de reconocimiento negativo: si no expresa MHC-I lo mata.
Mecanismos efectores de la inmunidad celular.
Activación de los macrófagos (IFN-  e IL-2)
- Aumento de la destrucción intracelular.
- Mayor eficacia para la realización de la ADCC.
Aumento de la citotoxicidad directa.
- Incremento de la actividad NK (IFN-  )
Efecto directo de los linfocitos Tc:
- Liberación de sustancias tóxicas.
- Señales de membrana inductoras de apoptosis.
Autolimitación.
El fin de la respuesta inmune se basa en:
Las células del sistema de defensa tienen una vida media muy corta.
Ej: una célula plasmática dura aproximadamente 8 días.
Como los Ag van descendiendo, no Ag que activen al sistema de
defensa. Esto unido a que las células que sí estaban activadas van
muriendo debido a su corta vida hace que haya una falta de
activación del sistema inmune.
Mecanismos de retroalimentación negativa ( el exceso de algo
recorta su producción)
Células T supresoras que frenan la respuesta en vez de estimularla.
-
Esquema general de la respuesta
Fagocitosis
Sistema del complemento
Microorganismos y sus productos
Activación de células B
Secreción de
Ac
Activación células CD4
Secreción de
ILs
Activación de M
Neutralización de toxina
Destrucción microbiana
Control de la enfermedad
Activación de células CD8
Secreción de
IFN LT, TNF
Con todos estos mecanismos se consigue el control de la enfermedad, ya sea
mediante la eliminación total del microorganismo o disminuyendo su nº en el
caso de enfermedades crónicas.
En algunos casos la respuesta es excesiva o se equivoca de objetivo y es
perjudicial para el organismo. Se produce una reacción de hipersensibilidad.
Tipo I: inmediata o anafiláctica (mediante Ig E)
Tipo II: citotóxica por Ac.
Tipo III: por inmunocomplejos.
Tipo IV: retardada o celular.
Tipo V: autoinmunidad. Cuando el sistema de defensa deja de discernir lo
propio de lo no propio.
Tipo I.
ALTERACIONES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

Hipersensibilidad

Tipo I (Inmediata o anafiláctica)
 Sobreactivación Th2 (IL4; IL13) paso a IgE e IL5 (eosinofilia)
Respuesta IgE exagerada: Desgranulación: histamina, serotonina,
heparina, proteasa.
Broncoconstricción, aumento peristaltismo, y secreciones,
vasodilatación, aumento permeabilidad capilar
Afectación local (respiratorio, piel, digestivo, cardiovascular) o
sistémica (broncoespasmo, shock)
La producción de Ig se desvía de IgG a IgE, que actúa como receptor y
tienen una vida media más larga. Dotan de receptores específicos a células
que no los tienen. Los Ag se unen a estos Ac y mandan una señal al interior
celular y la célula se desgranula, libera mediadores inflamatorios y
farmacológicos que producen un conjunto de efector variados que pueden
ser locales o generales dependiendo de la cantidad de IgE.
Tipo II.
ALTERACIONES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

Hipersensibilidad

Tipo II (citotóxica por anticuerpos)
 Reconocimiento de antígenos superficiales
 Activación de C’ y CCDA
 Antígenos citofílicos y haptenos
 Daño celular, membranas basales, piel y órganos
Un ej. Típico es la enfermedad hemolítica del recién nacido: los Ac de la
madre destruye los eritrocitos del feto.
Mecanismo de destrucción de un microorganismo fagocitado: se une a los
receptores de Ac y es destruido en el interior del lisosoma. Cuando lo que
se destruye es una membrana basal, estas sustancias se liberan del
fagolisosoma al exterior.
Este es el principal mecanismo de destrucción de tejido conectivo.
Hipersensibilidad de tipo II
Tipo III.
ALTERACIONES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

Hipersensibilidad

Tipo III (inmunocomplejos)
 Depósito de inmunocomplejos en vasos, membranas filtrantes o
articulaciones
 Agregación plaquetaria, activación macrófagos, cascada C'
 permeabilidad, liberación proteasas, citoquinas inflamatorias y radicales
libres
 Infección persistente, autoinmunidad o inhalación de antígenos poco
metabolizables
Se produce en enfermedades persistentes porque se
están produciendo Ac constantemente contra los Ag
Hipersensibilidad de tipo III
Tipo IV.
ALTERACIONES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

Hipersensibilidad

Tipo IV (retardada o celular)
 Sobreacticación Th1 (IL8, IFN, IL2, TF)
 Activación macrófagos (IL1, TNF), Tc y respuesta inflamatoria
local con infiltrado linfoide
 Destrucción tisular (Tc y CCDA), granulomas inmunitarios
 Asociada a antígenos poco metabolizables y de difícil eliminación
como parásitos intracelulares, quistes de helmintos ...
En la hepatitis viral, la destrucción hepática se produce fundamentalmente
por los linfocitos Tc, no por los virus.
Granuloma: se forma por fusión, es un sincitio de células gigantes
multinucleadas que finalmente se fibrosa e incluso se calcifica y lo que hace
es encapsular al Ag para aislarlo del resto del organismo, actúa como un
muro.
Tipo V.
Se produce porqu el Ag ajeno es lo suficientemente distinto del Ag propio
como para inducir respuesta y suficientemente parecido al Ag propio como
para que haya reactividad cruzada.
El parásito con el Ag no están en le lugar donde habitualmente está y lo
presenta.
Los mecanismos efectores son cualquira: I, II, III, IV o V, pero sobre
todos IV y V porque son la Ag persistentes.
Virulencia.
Una vez en el medio, para producir enfermedad los microorganismos tienen
que penetrar en los tejidos del organismo. Para establecer contacto utilizan
un conjunto de propiedades que poseen:
Adhesinas. Sustancias que permiten adherirse a las células
eucariotas.
Invaginas. Permiten entrar en los tejidos y diseminarse.
Impedinas. Permiten protegerse de los sistemas de defensa.
Factores de virulencia.
Características que permiten causar enfermedad porque:
Favorecen la colonización. Permiten sobrevivir en el organismo y
mantener la infección un cierto tiempo. Son: adherencia,
penetración y resistencia al sistema de defensa.
Producen daño. Para producir enfermedad tienen que alterar el
funcionamiento del organismo. El daño puede ser local (en el lugar de
infección, por agresinas) o sistémico debido a la diseminación de
sustancias (por alteración en la regulación del sistema de defensa,
por modulinas). Las modulinas también pueden producir daño local y
las agresinas, sistémico.
Todo esto lleva a la aparición de la enfermedad infecciosa.
Penetración de los microorganismos.
Excepto en enfermedades superficiales como las de la piel, los
microorganismos tienen que penetrar en los organismos. Para ello hay varios
mecanismos.
Pasivos.
Introducción a través de vectores.
A través de lesión en las barreras (1º línea de defensa).
Activos (invasinas). Casi ningún microorganismo es capaz de atravesar la
piel mediante mecanismos activos y muy pocos pueden atravesar las
mucosas.
Enzimas histolíticos (colagenasa, hialuronidasa…). Destruyen la
matriz de los tejidos.
Endocitosis inducida (virus).
Salida de células fagocíticas (células M). Las células M son las
células de la mucosa encargadas de fagocitar y presentar el Ag
en el tracto gastrointestinal.
Anfibiontes.
En muchos casos los mecanismos activos sólo funcionan en
déficit de defensa. Microorganismos que viven sin penetrar las
barreras (infectan pero no producen enfermedad) y cuando las
defensas bajan pueden penetrar porque tienen los mecanismos
que lo permiten.
Adherencia bacteriana.
Salvo en septicemias e infecciones de LCR una bacteria tiene que ser capaz
de permanecer adherida a él.
Tipos de adherencia bacteriana:
Fuerzas hidrofóbicas.
Entre ác. Lipoteicoicos y proteínas hidrofóbicas (fibronectina y
proteína M).
Entre lectinas y azúcares. Puede ser que una lecitina de las células
eucariotas reconozca un azúcar de la célula bacteriana o al revés,
que una lectina de la bacteria reconozca un azúcar en la célula
eucariota.
ADHERENCIA BACTERIANA
FIBRONECTINA
ALT
Lectina-Azúcar
ALT-Proteína
M-Fibronectina
Adhesinas.
Fimbriales: asociadas a las fimbrias. La ventaja es que se eliminan
las incompatibilidades electrostáticas. En E- Coli sólo aquellas cepas
que tienen fimbrias de tipo P son capaces de subir por el tracto
urinario. En la misma bacteria la presencia o ausencia de fimbrias la
hacen patógena o no.
Afimbriales:
- Hidrofobicidad. Ej: el estreptotococo utiliza este mecanismo
para adherirse a la piel: ALT- proteína M- fibronectina.
- Proteínas de adherencia en la membrana externa.
Inyección del receptor en la célula diana (intimina, EPEC y
ETEC). La bacteria establece contacto temporal con la célula y
le inyecta moléculas a las cuales puede unirse.
- Capacidad de producir polisacáridos extracelulares (limos). Es
lo que hacen los estafilococos para adherirse a los catéteres,
lo que provoca la placa bacteriana y es la base de la formación
de biofilms.
Protección del sistema de defensa (impedinas).
Una vez adheridas, tienen que ser capaces de protegerse del sistema de
defensa. De ello se encargan las impedinas.
Protección de la inmunidad innata.
Antifagocitosis.
- Bloqueo de la fagocitosis. Impide la entrada en el
macrófago.
Cápsula: como es una estructura sacarídica, es hidrofílica
y disminuye la capacidad de reconocimiento.
Proteína A. Ej: estafilococo. La superficie del estafilococo es
capaz de unir Ac pero del revés (por la región cte), se envuelve
por una capa de proteínas propias que no son fagocitadas.
Coagulasa: estimula el paso de fibrinógeno a fibrina, la
bacteria se recubre de fibrina y no es visible al
macrófago.
- Inhibición de la fusión fagolisosómica (Micobacterium,
Legionella)
- Ruptura del fagosoma y multiplicación en el citoplasma
(Shigella)
- Inhibición del estallido oxidativo.
- Inducción de apoptosis del macrófago.
Las ventajas de impedir la fagocitosis una vez dentro del macrófago es que
no son visibles a la i. humoral y como los macrófagos se mueven mucho,
pueden diseminarse más fácilmente.
Resistencia al sistema del complemento.
- Proteasas que rompen proteínas del complemento.
(Neisseria Meningitidis, bacterias de la cavidad oral)
- LPS (sobre todo los de cadena larga)
Otros:
- Sideróforos. Uno se los mecanismos de la i. innata es
el secuestro de Fe, que es importante para el
funcionamiento bacteriano. La bacteria produce
moléculas con gran afinidad por el Fe y que se lo roba
a la lactoferrina.
-
Leucotoxinas: sustancias que destruyen los
leucocitos.
Protección de la inmunidad específica.
Inmunotolerancia.
- Invasión de “santuarios inmunológicos”: LCR, cavidad
interna del ojo… son lugares donde el sistema de
defensa no llega por lo que si los microorganismos son
capaces de penetrar en estos tejidos pueden
desarrollarse al margen del sistema de defensa.
- Infección prenatal. Es un momento en el que la
maduración del sistema de defensa se hace al margen
de Ag extraños porque si no, una vez maduro los
reconocería como propios (no distinguiría lo propio de
lo no propio).
- Mimetismo antigénico (N. Meningitidis B). Ej.: la
bacteria se recubre de ác. Siálico y se hace poco
reconocible.
- Aprovechamiento de lagunas inmunológicas. El sistema
inmune es capaz de reconocer gran cantidad de
sustancias, pero no es capaz de reconocer todo y varía
de unos individuos a otros.
- Saturación: producción masiva de Ag solubles que es
sistema de defensa no es capaz de abarcar.
Interferencia con el reconocimiento.
- Variación antigénica. Ej: variación de fase de flagelo
(Salmonella) o fimbria (N. Gonorrhoeae). Tripanosoma
y Borrelia (fiebres recurrentes)?
- “Camuflage”. Ej: proteína A del staphilococcus.
Interferencia con los Ac: proteasas de Ig A (sobre todo) e
Ig G.
Alteración en le sistema de regulación.
- Inmunosupresión.
- Superantígeno.
- Moduladores de citoquinas (simula los efectos de las
citoquinas).
Diseminación de la infección.
Una vez adheridos y protegidos tienen que diseminarse por el organismo.
Diseminación local: se debe fundamentalmente al propio crecimiento
mecánico, que va comprimiendo los tejidos, o químicos, mediante
enzimas histolíticos.
Diseminación célula-célula (paso directo de una célula a otra):
-
- Formación de sincitios (lo hacen muchos virus)
- Polimerización de actinas (Shigella, Bartonella, Listeria)
Diseminación sistémica a través del torrente circulatorio y linfático.
Producción de daño (agresinas).
Efecto citopático.
Directo por parásitos intracelulares (virus, bacterias (ej:
riketsias)).
Inyección de proteínas de secreción tóxicas (Yersinia Pestis).
Enzimas histolíticas: colagenasa, hialuronidasa… destruyen la matriz de
los tejidos.
Producción de exotoxinas: sustancias de naturaleza generalmente
proteica que las bacterias secretan al exterior celular y allí producen un
efecto tóxico. La gran mayoría no tienen codificación cromosómica, son
codificados por plásmidos o fagos lisogénicos. Tipos:
Tipo AB/ bipartitas. Tienen dos subunidades. La subunidad B
tiene un efecto tóxico similar en todas las exotoxinas:
ribosiltransferasa. La subunidad A (adp) es distinta de unas
toxinas a otras. Regula el control de la célula diana. Según su
especificidad las AB se clasifical en:
- Neurotóxicas: inhiben el impulso nervioso.
- Enterotóxicas: producen secreción de líquidos y
diarrea.
- Inhibidoras de la síntesis proteica (toxina diftérica).
Citotoxinas: destruyen la permeabilidad de las células y las
mata.
- Formación de poros (RTX): producen poros de forma
similar al complemento. Lo hacen muchas leucotoxinas y
todas las hemolisinas.
- Fosfolipasas (C. perefringens).
Superantígenos: proteínas que activan policlonalmente las
células T. No activan células T específicas de ese Ag, sino que
activan muchas células T con especificidades diferentes y hay
una producción masiva de citoquinas.
Producción de endotoxinas.
Inducción de hipersensibilidad.
Producción de daño (agresinas)
•
Efecto directos
•
• Enzimas
• Exotoxinas
Efectos indirectos
– Efecto citopático
– Químicos derivados del metabolismo (acidificación …)
– Efectos mecánicos (formación de abscesos)
– Efectos de la actividad biológica
– Endotoxinas
• Incremento de la coagulación
• Activación de macrófagos
– Enzimas
– Citoquinas (IL1 y TNF) fiebre hipoglucemia
– Plaquetas y coagulación (CID)
– Endotelio: aumento de la permeabilidad (hipotensión)
– Complemento (vasodilatación, aumento permeabilidad, lesión tisular)
– Inducción de hipersensibilidad
Diferencias entre endo y endotoxina
EXOTOXINA
PROTEINA
TL
LPS+PROTEINA
TS
G(+)
G(-)
ALTA
TOXICIDAD
EFECTO
ESPECÍFICO
MUY
INMUNOGÉNA
VIVAS
G(-)
BAJA
TOXICIDAD
EFECTO
INESPECIFICO
POCO
INMUNOGENA
MUERTAS
ENDOTOXINA