Inmunidad Capítulo 39
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 activatedcomplement
bacterial pathogen
lipid bilayer of pathogen
Activation Cascade Reactions
Formation of Attack Complexes
Lysis of Target
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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. Bacteria invade un tejido2. Mastocitos en tejido liberan histamina- capilares se dilatan y se vuelven
más permeables3. Fluido y proteínas plasmáticas salen de capilares causando edema4. Proteínas de complemento atacan bacterias5. Leucocitos engullen invasores y desechos
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Inflammation animation.
Animation
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 encuentro con ese
agente
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
antigen fragments
MHC molecule
antigen-MHC complex
Formación de Complejo
Antígeno-MHC
Figure 39.6Page 692
-Cel. presentadora deantígeno ingiere antígeno-Vesícula endocítica seasocia con lisosoma-Enzimas fragmentan antígeno-Fragmentos se asocian amarcadores MHC-Complejo se mueve amembrana donde es expuesto
Componentes Clave de la Respuesta Inmune
• Células T auxiliares- secretan señales que fomentan respuestas
• Células T citotóxicas y células asesinas naturales- actúan 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
Naive helper T cell
Naive B cell
Antigen-presenting cell
Activated helper T cell
Effector B cell
Naive cytotoxic T cell
Effector cytotoxic T cell
Antibody-mediated response
Cell-mediated response
Figure 39.7Page 693
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Immune responses animation.
Animation
5 Clases de Inmunoglobulinas
IgG, IgD, and IgE IgA IgM
In-text figurePage 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 HIV-
se 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
reversetranscriptase
core proteins(two layers)
integrase
viral RNAenters cell
reversetranscriptionof viral RNA
host cell
viral DNA
viral genes are integrated
into the host DNADNA is
transcribed
viral RNAviral
proteins
budding
strands of DNA (two)
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