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No reemplaza la guía oficial, pero es una pequeña ayuda con información para no estar carente de ella ante la rendición de la PSU.Cualquier duda, al mail oficial jaja ;)
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Sistemas de defensa
Manuel Mallol
Introducción
Llamamos sistema de defensa a todas las barreras
que posee un organismo para defenderse de diversos
microorganismos que puedan afectar su
funcionamiento normal.
Podemos clasificar el sistema de defensa en dos
generalidades:
• Sistema innato (o inespecífico): Lo constituyen las
barreras anatómicas, leucocitos polimorfonucleares y
linfocitos NK (Natural Killer).
• Sistema adaptativo (o especifico): Lo constituyen los
Linfocitos T y B.
Sin embargo, el sistema de defensa se divide en
tres: Barreras anatómicas (o primarias), barreras
inespecíficas (o secundaria) y el sistema inmune.
Antes de profundizar en el tema, hay que tener
claro el concepto de antigeno, que corresponde
a cualquier molécula capaz de desencadenar
una respuesta inmune. Manuel Mallol S - SDef
Visión celular del SD
Barrera Primaria: No participan células especificas.
Barrera Secundaria: Eosinófilos, Neutrófilos, Basófilos, Mastocitos
(polimorfonucleares). Linfocitos NK (Natural Killer).
Sistema Inmune: Linfocitos B. Linfocitos T Killer (o citotóxicos), Linfocitos T
Helper (colaboradores o CD4+) y Linfocitos T supresores. Los linfocitos T
killer y supresores poseen en su superficie la GP CD8, mientras que los
colaboradores la GP CD4.
Existen dos tipos de Linfocito T CD4: TH1 y TH2 Manuel Mallol S - SDef
Visión celular del SD Nombre Tinción Núcleo Acción Abundancia
(x10^3 celulas)
Inmunidad
Eosinófilo Acida Polimorfo Parásitos/alergias 0.15 Inespecífica
Neutrófilo Neutra Polimorfo Fagocitar 7.1 Inespecífica
Basófilo Básica Polimorfo Alergias y fagocitar 0.03 Inespecífica
Mastocito Básica Polimorfo Alergias y fagocitar // Inespecífica
Monocito // Esférico Fagocitar y activar a los
linfocitos CD4
0.4 Inespecífica
Linfocito T-K // Esférico Inducir Apoptosis o
necrosis.
A Especifica
Linfocito T-H // Esférico Coordinar la respuesta
inmune
A Especifica
Linfocito T-S // Esférico Detener la respuesta
inmune
A Especifica
Linfocito B // Esférico Fabricar anticuerpos A Especifica
A= 2,5 · 10^3 linfocitos en general. Manuel Mallol S - SDef
Diferenciación de células madres
de la medula ósea roja
Manuel Mallol S - SDef
Tipos de inmunidad
Inmunidad
Artificial
Natural
Pasiva
Activa
Pasiva
Activa
Placenta, Calostro,
Leche materna.
Exposición a
antígenos
Administración de
suero quirúrgico
Vacunas
Manuel Mallol S - SDef
Barreras primarias
Son llamadas barreras anatómicas, dado que son
estructuras o funciones del organismo que evitan
que organismos penetren a su interior.
Estas son: Piel, epitelios, microbiota natural, pH,
soluciones antibióticas y temperatura.
La piel es el órgano que recubre todo nuestro
cuerpo y evita que muchos microorganismos pasen
al interior de él. En su capa mas externa (epidermis),
existe un pH levemente acido, además de la
estructura de células muertas y queratina, lo que
crea un ambiente inhóspito para muchos
microorganismos.
El epitelio que rodea órganos y mucosas contiene
cilios que barren a los microorganismos, además
de soluciones antibióticas.
Las lagrimas y otros fluidos corporales contienen
lisozima; el semen contiene espermina. Ambas son
enzimas antibióticas poderosas.
Manuel Mallol S - SDef
Barreras Primarias
pH: El pH extremadamente acido del estomago
(entre ~1 y 2), el pH levemente acido de la vagina y
la piel hacen difícil la existencia de poblaciones
microbianas.
Temperatura: Las temperaturas extremas o los
cambios bruscos crean defensas poderosas contra
microorganismos. La temperatura elevada de los
pollos evita que el ántrax los afecte.
Microbiota natural: El organismo posee
naturalmente una abundante flora bacteriana en
diversas mucosas. Ellas defenderán su territorio en
presencia de otro microorganismo.
Manuel Mallol S - SDef
Barrera inespecífica
Esta barrera corresponde a la inflamación. Solo es
activada cuando la barrera primaria es atravesada.
Es un proceso análogo a una “guerra” entre
patógenos y células defensivas del cuerpo.
Un patógeno al ingresar al organismo libera una
gran cantidad de sustancias, entre ellas la
histamina. Con ello el flujo de sangre hacia la zona
de infección aumenta, por lo que aparecen muchos
leucocitos polimorfonucleares (principalmente
neutrófilos) y monocitos. Estos últimos crecerán y
se transformaran en macrófagos (o CPA)
El enrojecimiento de la zona se debe al aumento de sangre
debido a la liberación de sustancias vasoactivas (como la
histamina) Dependiendo del poder del patógeno, activara
la inflamación sistémica o no.
Esta respuesta, es llevada por los efectos de
una de las sustancias auxiliares que secretan
los macrófagos (citoquinas) una vez que este
ha fagocitado un antígeno del patógeno. Esto
hace que el hipotálamo eleve la temperatura
corporal.
Cuando los macrófagos liberan citoquinas, se
gatillan alternativas de defensa y el sistema
inmune. Manuel Mallol S - SDef
Citoquinas
Son sustancias secretadas por las células inmune una vez que el antígeno ha sido expuesto en sus membranas plasmáticas. Entre todas, existen cuatro grupos principales: Interleuquinas, inmunoglobulinas, citoquinas proinflamatorias e interferones.
Algunas estimulan o inhiben diversas funciones celulares normales. Algunas estimulan la proliferación de células madres en la medula ósea roja, otras regulan las actividades celulares que participan en las defensas inespecíficas, por ejemplo la interleucina-2 o factor de crecimiento de células T. Este ultimo es producido por linfocitos T CD4 para co-estimular la proliferación de linfocitos T citotóxicos, así como la de linfocitos B. Otras sustancias, como los interferones, pueden activar células NK.
La interleuquina 1 y 6 son las principales moléculas encargadas de generar la fiebre.
Manuel Mallol S - SDef
Inmunoglobulinas (anticuerpos)
Glicoproteinas producidas principalmente por
Linfocitos B o células plasmáticas.
Se abrevian como Ig
Existen: IgA = Secretada en saliva, leche, calostro y otras soluciones
IgM = Secretada en una primera exposición a patógeno
IgD = Factor inductor de maduración de linfocitos T CD4?
IgE = Principalmente presente en alergias
IgG = Secretada en una segunda infección a patógeno Manuel Mallol S - SDef
Variación de IgM e IgG en un
infectado
Manuel Mallol S - SDef
Estructura de un anticuerpo
Compuestos de dos
cadenas pesadas
(gris) y dos livianas
(verde), variables en
sus extremos para
cada antígeno.
Región Fab:
Variable
Región Fc:
Constante
Fc
Fab Fab
Manuel Mallol S - SDef
Sistema Interferón
Este es uno de los sistemas alternativos de
defensa. Un interferón es una citoquina
secretada por los macrófagos. Existen tres
tipos: α, β y γ.
El modo de actuar de un interferón es el inducir
en la célula infectada, la síntesis de enzimas
inhibidoras de la traducción viral, con ello se
evita que el virus se siga replicando. El
interferón posee otras funciones también:
• Llama a los linfocitos NK para que eliminen a
la célula infectada.
• Favorece la aparición de linfocitos T Killer
mediante la interacción con linfocitos T CD4
• Al interferir en la replicación del DNA, detiene
la fase S de la interfase mitótica, por lo tanto, la
proliferación celular se detiene.
Manuel Mallol S - SDef
Sistema del complemento
Constituye un mecanismo molecular del sistema inmune innato que induce la destrucción
de patógenos. Lo forman más de 20 proteínas presentes en el plasma y otros líquidos corporales.
Estas proteínas son inactivas hasta que el organismo se expone a un antígeno. Pueden ser activadas
contra cualquier antígeno y su acción es inespecífica. Estas proteínas son rotuladas bajo la
denominación C y un número. Los complejos C se agrupan y transforman formando complejos
enzimáticos del tipo convertasas, las cuales realizaran la función necesaria en ese encuentro
especifico con el antigeno.
Entre sus funciones se encuentran: Destrucción de la membrana o pared celular del patógeno;
realizan opsonización; atraen linfocitos; provocan la liberación de histamina. Manuel Mallol S - SDef
Órganos linfoides
Corresponde a los órganos involucrados en la
producción y/o maduración de leucocitos.
Entre ellos se encuentran:
• Timo: Es una glándula endocrina posicionada
en la región central del tórax. Posee regiones
tanto medulares como no medulares (corteza),
formada por anillos de células llamadas
timocitos. Participa directamente en la
formación y maduración de Linfocitos T.
• Medula Ósea Roja: Corresponde al tejido
central de los huesos. Es allí donde se ubican
las células madre que dan origen a eritrocitos
y leucocitos a través de un proceso de
diferenciación celular. Participa en la
formación de linfocitos B y de leucocitos
polimorfonucleares.
Primarios:
Manuel Mallol S - SDef
Órganos linfoides
Capsulados:
• Bazo: Es un órgano ovalado ubicado en
la región abdominal izquierda. Su función
vascular es la degradación de plaquetas,
reservorio de sangre y la captura de
algunos antígenos transportados por la
sangre. Su disposición se divide en la
pulpa blanca y la pulpa roja. La pulpa
blanca se compone principalmente de
tejido linfoide y la pulpa roja de numerosos
vasos sanguíneos, que contienen linfocitos
T, B y macrófagos.
• Ganglios linfáticos: Son compartimientos
en donde se ubican Linfocitos B cesiles y
mastocitos. Por allí se “filtra” la linfa, y se
detectan patógenos antes de que ingresen
al sistema vascular. También maduran
algunos linfocitos B.
Órganos no capsulados asociados a mucosas: Son acumulaciones celulares presentes en algunos
epitelios de ciertas mucosas, cuya función principal aun no se encuentra determinada pero se sabe
que participan en defensas en mucosas expuestas a numerosos microorganismos (amígdalas, faringe,
etc).
Manuel Mallol S - SDef
El complejo mayor de
histocompatibilidad (CMH)
Corresponden a un grupo de genes que codifican
una proteína de membrana llamada del mismo
nombre.
El CMH es el código de que esa célula pertenece al
organismo para el sistema inmune.
Todas las células del organismo tienen el mismo CMH,
sin embargo este difiere de un organismo a otro.
Existen dos grupos de CMH:
• Grupo I: Lo poseen todas las células
nucleadas.
• Grupo II: Lo poseen los macrófagos y
linfocitos B.
Manuel Mallol S - SDef
Respuesta inmune humoral
1. El antígeno entra en contacto con un
anticuerpo especifico de la superficie de
un linfocito B inactivo presentado por una
CPA (célula presentadora de antígeno) o
por encuentro casual.
2. Luego de esto, el linfocito B se activa y
prolifera en células plasmáticas y células
memoria.
3. Las células plasmáticas se encargaran
de sintetizar una gran cantidad de
anticuerpos específicos para ese
antígeno, quienes podrán realizar
opsonización para facilitar la fagocitación.
4. Las células memoria exhibirán el
anticuerpo en su superficie por décadas,
e incluso la vida entera de un organismo.
5. Cuando el mismo antígeno entre en
contacto con una célula memoria, esta
proliferara en células memoria y células
plasmáticas, y el proceso se repetirá.
Corresponde a la respuesta del sistema inmune liderada por los linfocitos B. En ella no participan
directamente las células. El proceso es el siguiente:
Biología (modulo electivo) Preuniversitario
Fech 2008
Manuel Mallol S - SDef
Teoría de la selección clonal
Postula que si un grupo de linfocitos con
receptores específicos (TCR) es
estimulado por un antígeno, se producirán
células linfocitarias específicas para ese
antígeno
Manuel Mallol S - SDef
Respuesta inmune celular
1. Cuando un linfocito CD4 se encuentre con un macrófago que este exponiendo en su superficie
un antígeno, este se activara y liberara una gran cantidad de citoquinas que atraerán a los
linfocitos T killer inmaduros al lugar de la infección.
2. El linfocito T killer inmaduro inspeccionara el CMH de las células somáticas del lugar.
3. Si detecta algún cambio en el CMH de una célula, el linfocito T killer inmaduro proliferara en un
linfocito T killer, una célula memoria y linfoquinas (tipo de citoquina que atrae macrófagos)
4. El linfocito T killer, mediante el sistema Ligando, inducirá a la célula infectada entrar en apoptosis
o necrosis celular.
5. Los restos e incluso algunas células marcadas por el linfocito T killer serán fagocitadas por
macrófagos.
6. El linfocito T killer activo patrullará el lugar buscando mas células infectadas.
7. Cuando la infección haya acabado, los linfocitos T supresores secretaran interferones γ y otras
sustancias, lo que hará que la respuesta inmune celular, humoral y la actividad de los
macrófagos comience a finalizar.
Existe otra forma de actuar del sistema inmune: la respuesta celular. En ella participan
linfocitos T y macrófagos. Sus etapas son:
Manuel Mallol S - SDef
Manuel Mallol S - SDef
Enfermedades del SD
Al igual que cualquier sistema, el sistema de defensa
puede verse bajo diversas patologías:
1. Enfermedades autoinmunes: Las células del
sistema inmune no reconocen células propias del
organismo, por lo que las atacan y destruyen. Ej:
Diabetes mellitus insulinodependiente.
2. Problemas de transplantes: Como se mencionó
anteriormente, cada célula del organismo posee un
CMH. Sin embargo, al diferir el CMH de un
organismo y otro, existe un problema al
transplantar órganos, dado que el CMH del órgano
transplantado es diferente al del receptor, por lo
que existe una probabilidad de que el sistema
inmune ataque ese órgano, al no ser reconocido
(rechazo).
3. Alergias hipersensibles: Antigenos que no
significan nada para el organismo son reconocidos
como letales y desencadenan una potente
respuesta inmune (hipersecreción de
Inmunoglobulina E)
Manuel Mallol S - SDef
SIDA
Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirido. Ese
síndrome es producido por el retrovirus VIH (virus
de la inmunodeficiencia humana).
Este virus en su membrana plasmática posee un
complejo de 2 glicoproteínas: GP120
externamente y GP41 interiormente, las que son
muy afines a la GP CD4 de los linfocitos T
colaboradores.
Actualmente existen test como el de ELISA
(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay; Ensayo
inmunoabsorbente ligado a enzimas) que detecta
el virus con tres o mas meses de desarrollo y el
sondeo de nucleótidos que pueden detectar el
virus.
La muerte de los afectados no se debe a la
acción inmunosupresora del VIH, sino de las
enfermedades que el paciente contrae
durante su inmunosupresion. Manuel Mallol S - SDef
SIDA El ciclo del VIH es el siguiente:
1. La GP120 hace contacto con las cadenas alfa de la GP CD4 de los linfocitos T colaboradores. Luego
de eso, la GP41 del virus hace contacto con las cadenas beta de la GP CD4. Posteriormente la
membrana plasmática del virus se fusiona con la del linfocito.
2. El core se desarma por proteasas presentes en el mismo núcleo-core viral. Las enzimas transcriptasa
inversa adheridas al RNA viral transcriben invertidamente el RNA viral en DNA.
3. Mediante complejos proteicos, el DNA viral entra al núcleo a traves del complejo del poro junto a una
enzima llamada integrasa.
4. La integrasa detecta la eucromatina e integra el segmento de DNA viral al DNA huésped mediante un
sistema similar al Splicing (corte y empalme). Este DNA tiene un fino sistema de inhibición de
transcripción de sus genes. Mientras la transcripción este inhibida, la persona será portadora.
5. Cualquier RNA polimerasa II, cuando el inhibidor ha sido reprimido, transcribe los genes virales a
RNAm, y estos son traducidos a proteínas (integrasa, proteasas, proteínas del core, etc). También
quedan copias de RNAm que no son traducidas.
6. Luego el virus vuelve a ensamblarse. Comienzan a salir de la célula, tomando parte de su bicapa
lipídica. Esto sucede hasta que se destruye al linfocito T colaborador y millones de copias del virus
salen a la sangre y a la linfa, para infectar mas linfocitos T. En esta etapa el afectado mostrara los
síntomas del SIDA.
Para el sistema inmune humoral es prácticamente inútil sintetizar anticuerpos contra el VIH, dado que
la tasa de mutación del RNAm, por lo tanto de sus antígenos, es muy alta. Ese es el problema para
fabricar una vacuna contra este virus.
Manuel Mallol S - SDef
Glosario
1. Opsonización: Proceso mediante el cual anticuerpos o proteínas del sistema
del complemento rodean e inmovilizan al patógeno con el fin de facilitar su
fagotización.
2. CD8, CD4: Glicoproteínas de membrana de los Linfocitos T. Esta formada por
dos cadenas Beta unidas a la membrana plasmática, y dos cadenas alfa unidas
sobre las cadenas beta.
3. Antígeno: Sustancia o molécula capaz de desencadenar una respuesta
inmune.
4. Anticuerpo: Molécula simbolizada con la letra Y o Ig sintetizada por los
linfocitos B. Esta formada por dos cadenas pesadas y dos cadenas livianas,
ambas con extremos variables (para cada antígeno). Son llamados también
inmunoglobulinas.
5. Leucocito: Glóbulo Blanco.
6. Eritrocito: Glóbulo Rojo.
7. Core: Envoltura Proteica propia de los retrovirus. Manuel Mallol S - SDef
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