19 - Presentación 19 - Sistema Inmune

SISTEMA SISTEMA INMUNEINMUNE

Oliver Rodrigo Henríquez Aracena Preparación PSU De Biología www.esnips.com/user/oliverclases

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INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNEINTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE

- Definición- Tipos de respuestas inmunes: Innatas o Adaptativas- Función del Sistema- Composición celular- Capacidad de:

1. Reconocimiento2. Respuesta3. Comunicación celular

- Órganos linfoides- Conceptos sobre los linfocitos: TCR, BCR, MHC y NK



¿Qué es el sistema inmune?¿Qué es el sistema inmune? - Un sistema de reconocimiento molecular - Mantiene la identidad bioquímica del organismo OBJETIVO OBJETIVO - Distinguir propio-extraño- Concepto de antígeno propio o extraño - Antígeno Propio: Proteinas, polisacaridos propios. - Antígeno Extraño: - Microorganismos infecciosos

- Macromoléculas extrañas

- Oncoproteinas mutadas

- Concepto de Tolerancia o Respuesta Inmume



Antígenos propios Antígenos extraños

Discriminaciónpropio-extraño

Tolerancia Respuesta inmune

Fallo

InmunodeficienciaInmunodeficienciaAutoinmunidad desdeel punto de vista clásico



HistóricamenteHistóricamenteAntigüedad: Antigüedad:

- Chinos: Niños inhalan polvos procedentes de lesiones cutáneas de viruela- Historiadores: - Aparente transmisión infecciosa aérea (Peste, Atenas V a.c.)- Grandes epidemias y pandemias del medievo considerados como pecados: Supervivencia (don)- De aquí el concepto de Inmunidad:

Inmunitas: Individuo exento de obligaciones legales o civiles (Senadores Romanos).



En la actualidad, el significado se mantiene y amplia:

Inmunidad: Protección frente a las enfermedades infecciosas y alteración de células propias

Sistema Inmune: El conjunto de células y moléculas responsables de la inmunidad

Respuesta Inmune: Respuesta global y coordinada del Sistema Inmune ante un antígeno extraño.



Robert KochRobert Koch En el siglo XIX a finales 1890sEn el siglo XIX a finales 1890s

Relación causa – efecto: Demuestra que las enfermedades infecciosas estaban causadas por microorganismos.

Existían numerosos microorganismos quepodían desencadenar diferentes enfermedades Emerge el concepto moderno de agente patógeno:Virus, bacterias, hongos patógenos y parásitos.



LLoouis Pasteur:uis Pasteur: VacunasVacunas

- - Elabora la vacuna contra el cólera de las gallinas- En 18801880 desarrolla la vacuna contra la rabia.

LA VACUNACIÓN con virus atenuados: AVANCE LA VACUNACIÓN con virus atenuados: AVANCE CLíNICO DESTACADO:CLíNICO DESTACADO:

18901890

Dos conceptos fundamentales- Respuesta inmune específica: - - Respuesta Adaptativa.Respuesta Adaptativa.- Respuesta inmune inespecífica: - - Respuesta Innata.Respuesta Innata.



Respuestas Respuestas iinnatasnnatas

Respuestas Respuestas

adaptativaadaptativass



Respuestas Innatas:

- Mecanismos existentes antes de que se desarrolle una infección

- Son respuestas muy rápidas- Reaccionan siempre de la misma manera ante diferentes

agentes infecciosos- No existe especificidad antigénica

- Se encargan de estás defensas innatas:Las barreras físicas y químicas (epitelios y sustancias anti-

microbianas)Células fagocíticas y NKVía del complementoCitoquinas



Respuestas adaptativas:Respuestas adaptativas:

- Respuestas proporcionales y secundarias a la

experiencia antigénica

- Son mecanismos que se desarrollan tras la exposición a

los diferentes agentes infecciosos

- Son respuestas de una gran intensidad defensiva

- Son lentas: Necesitan Innatas + Memoria Antigénica

- Memoria Antigénica: Reiterada exposición antigénica

genera memoria

- Son específicas: Diferencian distintos microorganismos y

macromoléculas



Premios Nobel relacionados con el desarrollo de la Inmunología - 1901, Von Behring (Inmunoterapia mediante sueros)- 1905, Koch (Tuberculosis)- 1908, Metchnikoff and Ehrlich (en reconocimiento a su trabajo en la inmunidad) - 1913, Richet (Anafilaxis)- 1919, Bordet (Su estudios descubrieron la fijación por complemento)- 1930, Landsteiner (Descubrió los grupos sanguíneos)- 1951, Theiler (Desarrollo de la vacunas ante la fiebre amarilla)- 1957, Bovet (Desarrollo de antihistamínicos en el tratamiento de la alergia)- 1960, Burnet and Medawar (Descubrió la tolerancia inmune adquirida)- 1972, Porter and Edelman (Estructura química de los anticuerpos)- 1977, Yalow (Desarrollo de radioinmunonsayos de hormonas peptídicas)



Premios Nobel relacionados con el desarrollo de la

Inmunología

- 1980, Benacerraf, Dausset, and Snell (Estructuras determinadas

genéticamente de la superficie celular que regulan reaciones

inmunológicas: MHC y HLA)

- 1984, Milstein, Köhler, and Jerne (Técnica de la formación de

anticuerpos monoclonales, Inmunología teórica: Regulación idiotípica,

reconocimiento de receptores de otras células, teorías selectivas para

la expansión de las células antígeno específicas)

- 1987, Tonegawa (Genes de las inmunoglobulinas: reordenación:

Diversidad generada en los anticuerpos)

- 1996, Doherty and Zinkernagel (restricción a MHC por células T al

reconocer antígenos virales en células infectadas)



FUNCIÓN DEL SISTEMA INMUNE

Reconocimiento molecular: antígenos

¿Qué características tiene que tener el sistema inmune?

- Universo antigénico

- Muchos epítopos (o determinantes antigénicos,

parte del antígeno que es reconocido)

- Reconocen distintos tamaños de péptidos



Ante esto:Ante esto:

- - Desarrollo ontogénico de un gran número de células

diferentes (expansión clonal)

- Una gran variabilidad en receptores de reconocimiento

Así:

- Tenemos un billón de linfocitos T y B con receptores

antigénicos diferentes.

- Un clon (100 céls) X 10000 veces = 1 millón de células

antígeno específicas con un solo tipo de receptor.



Propio - ExtrañoPropio - Extraño

ToleranciaToleranciaReconocer y recordar los antígenos propios mediante procesos selectivos y

educativos de las células antigeno-específicas:

A. Eliminación de células autorreactivas (en órganos linfoides primarios: Timo (T) y médula Ósea (B)

B. Dirigir la diferenciación celular hacia células supresoras: Respuestas supresoras ante autoantígenos que desencadenarían respuestas inmunitarias.

C. Anergía

Respuesta InmuneRespuesta Inmune Mecanismos por los cuales nos defendemos ante los

diferentes agentes patogénicos



COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN

DEL SISTEMA DEL SISTEMA

INMUNEINMUNEhttp://oliver-clases.blogspot.com http://henry-clasesparticularesdematematica.blogspot.com

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Componentes del sistema inmunitario

Los leucocitos derivan de la médula óseaCélulas madre hematopoyéticasProgenitores comunes

progenitor mieloide común da lugar a la Serie mieloide

Progenitor linfoide da lugar a la Serie linfoide


Componentes del sistema inmunitario• Serie mieloide progenitor mieloide común

– Fagocitos mononucleares: monocito/macrófago, célula dendrítica (DC)

– Mastocitos– Fagocitos polimorfonucleares Granulocitos,• Neutrófilos• Eosinófilos• Basófilos


Serie linfoide Linfocitos con receptores específicos para el

antígeno– Linfocitos B células plasmáticas– Linfocitos T

• Células citotóxicas CD8• Células cooperadoras CD4

• Linfocitos sin receptores específicos para el antígeno– Células NK



MonocitoMacrófagoC. dendrítica

NeutrófiloBasófiloMastocito

Eosinófilo

Linfocito T

cooperador

Linfocito T

citotóxico

Linfocito B

Linfocito NK

Reconocimiento no antígeno específico

Reconocimiento antígeno específico

Anticuerposreceptores

solubles para el Antígeno.

perforinas

Fagocitosis y exocitosis

Exocitosisexplosiva

Exocitosis polarizada

Cito-cinas

Radicales oxidantes Mediadores proinflamatorios

Mediadores

proinflamatorios

Células

Respuesta

Productosprincipales

Mecanismo dereconocimiento

Tipo dereconocimiento

Receptores clonales para el antígeno

FcIgGRFcIgGRC3dR

Receptores para LPS y

manosa

FcIgER

Exocitosismantenida


1.1.ReconocimientoReconocimiento

2.2.RespuestaRespuesta

3.3.Comunicación celularComunicación celular

CAPACIDADESCAPACIDADES



CAPACIDAD DE RECONOCIMIENTOCAPACIDAD DE RECONOCIMIENTO

1.Antígeno específica1.Antígeno específica2.Antígeno inespecífica2.Antígeno inespecífica Reflexión:1. A mayor especificidad, menor número de células reconocerán ese antígeno (Necesidad de un proceso de amplificación-expansión)

2. Tiempo de respuesta: 1 célula (18 h de tiempo de duplicación) x 10000 veces = 13 divisiones = 5 o 6 días in vivo

Defensa a tiempo: Necesitamos tener células que contengan el ataque patogénico hasta tener el número suficiente de células Ag-Esp. Son células menos eficaces pero responden inmediatamente: Células Inespecíficas



El reconocimiento específico es la base de El reconocimiento específico es la base de la memoria inmunela memoria inmune

- Células Memoria: Base defensiva a corto plazo, la presencia de estas células es esencial para que el patógeno no se expanda.- Contención primaria: - Linfocitos Memoria y sus productos

- Macrófagos - Concepto: Célula T Novata-Memoria- Concepto de Inmunidad Celular e Inmunidad Humoral - Reconocimiento mediante inmunidad celular : TCR VS MHC (ag)= Linfocitos T- APC - Reconocimiento mediante inmunidad humoral: AC vs Ag = Linfocitos B- Ag libre



Esquemas de Esquemas de

respuestas Antígeno respuestas Antígeno

específicas y Antígeno específicas y Antígeno

inespecíficasinespecíficas





ANTÍGENO ESPECÍFICAS

LINFOCITOS T LINFOCITOS B

EFECTORAS

Tc Th

Ag-APC Ag –Ac, Ag Cel B

PLASMÁTICAS

ANTICUERPOS

Secreción Citoquinas

Tc B

Macrófagos

MediadoresPro-Inflamatorios

SustanciasAntimicrobianas

Lisozima ,NO ,ROS

Inmunocomplejos

Reconocimiento:-Molecular-Celular

Eliminación

Un solo Isotipo:Ig A,M,D,E, G1,2,3,4

Especializados:-Función-Localización

IgG



ANTÍGENO ESPECÍFICAS

LINFOCITOS T LINFOCITOS B

EFECTORAS

Tc Th

Ag-APC Ag libre-Ac Cel B

PLASMÁTICAS

ANTICUERPOS

Secreción Citoquinas

Macrófagos

MediadoresPro-Inflamatorios

SustanciasAntimicrobianas

Lisozima ,NO ,ROS

InmunocomplejosReconocimiento:-Molecular-Celular

Eliminación

Un solo Isotipo:Ig A,M,D,E, G1,2,3,4


IgGIgE

CélulasReceptores IgE

Ag

Activación



PLASMÁTICAS

ANTICUERPOS

LINFOCITOS B

Ag L-Ac Cel B

Ig M: Espacio Vascular Activa el complementoIg G: Espacio vascular o extravascular Inmunocomplejos, C3bIg E: Libera proinflamatorios en tj Activa basofilos,mastocitos...Ig A: Liberado en la mucosa Neutraliza en la mucosa




ANTÍGENO INESPECÍFICAS

RECONOCIMIENTO DIRECTO

RECONOCIMIENTOINDIRECTO

RECEPTORES POLIVALENTES

RECEPTORESANTICUERPO

S

RECEPTORESCOMPLEMEN

TO(ESTRUCTURAS MOLECULARES)

RESPUESTASFAGOCITOSIS

NeutrófilosMonocitos DESTRUCCIÓN

Ej: CD14-LPS Bact.

EXOCITOSIS

Mastocitos, Basófilos

Eosinófilos, NK

Ej: Receptores de IgG Receptores de C3b

Productos Tóxicos: No, Ros, Gramcidinas,Perorinas, Lisozimas...

M. Proinflamatorios

LB

AC



CAPACIDAD RESPUESTACAPACIDAD RESPUESTA

-Endocitosis: Fusión con vesículas intracelulares.

-Exocitosis: Liberación de las vesículas al exterior.

(Lisozimas, Ros, No, Granzimas y Perforinas)

Según el tipo de célula inmune: Tabla de composición de

Sistema inmune.



COMUNICACIÓN INTERCELULARCOMUNICACIÓN INTERCELULAR - Contacto celular: Receptores de membrana transductores de información. - Mediadores solubles: Moléculas Solubles (mecanismos endocrinos-paracrinos-yuxtacrinos autocrinos) A. Antagonistas y receptores solubles: Contrarregulación en funciones.

B.Antagonismo en función entre citocinas: una contradicen los efectos de las otras.

C. Antagonismo regulador: - Un macrófago activado produce IL-12, IL-6, IL-1 y después IL10, TGFb, y antagonistas de IL1B.



Familia estructural Citoquinas que incluye

Citoquinas de tipo 1 IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-9, IL-11, IL-12, IL-13, IL-15; y varios factores de crecimiento hematopoyético.

Citoquinas de tipo 2 IFN () e IL-10.

Familia del TNF TNF y LT

Miembros de la superfamilia (SF) de inmunoglobulinas

IL-1 y Quimioquinas.

Familias estructurales de Familias estructurales de citocinascitocinas



Tipos de respuestaTipos de respuesta

A. Respuestas al estrés

B. Respuestas tipo TH1-TH2

C. Respuestas inflamatorias



A. Respuestas al estrés:A. Respuestas al estrés:

Comunicación regulada por moléculas del

sistema nervioso y endocrino

Ej: Respuesta al estrés: Hormonas de

estrés liberadas por el eje neuro-

endocrino se traduce en la subsecuente

liberación de citoquinas inflamatorias.



ThTh11

liklikee

ThTh22

liklikee

ThTh11

Polarización de Polarización de respuestas respuestas

inmunesinmunes



C. Respuestas inflamatoriasC. Respuestas inflamatorias

-Pro-Inflamatorias: Citoquinas capaces de

activar la respuesta inmune y extravasación

celular: TNF, IL-1, IL-6.

- Anti-Inflamatorias: Citoquinas capaces de

inhibir y regular una situación inflamatoria:

IL-10, TGF, IL-1RA, TNF RI y II.





ORGANOS LINFOIDES

PRIMARIOS SECUNDARIOS

-Médula Ósea

- Timo

NACENReordenan Selecciona y circulan

2.Diferenciacion tras reconocimiento1. Presentación Antigénica(diferente según el órgano Secundario)

Linfocitos Maduros

Órgano LinfoideSecundario

Buscan su Ag -Diferencian a efectores-Van a los tejidos a destruir



DAÑO AL TEJIDO

- Activación Endotelial- Quimiocinas: Solubles o Superficie- Moléculas de adhesión

ATRACCIÓN CELULAR

Foco Inflamatorio

ExtravasaciónCelular

Matar y RepararDaños Colaterales

Respuesta Inmune

I. No InmuneI. Inmune

Productos BacterianosEstrés: Mecánico, Hipóxico, Hipertérmico

Foco no Inflamatorio

Antígenos

- L. T- Ac

- Activación Celular- Producción de Citocinas

Respuesta Humoral

Células AcesoriasCon Receptores Fc



Células NKCélulas NKCélulas NKCélulas NKIdentificaciónIdentificaciónIdentificaciónIdentificación

Caracterización molecularCaracterización molecularCaracterización molecularCaracterización molecular* * AusenciaAusencia de recombinación genética y de recombinación genética y de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79* * AusenciaAusencia de recombinación genética y de recombinación genética y de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79

* Expresión de * Expresión de CD56 y CD16CD56 y CD16* Expresión de * Expresión de CD56 y CD16CD56 y CD16

* Receptores de reconocimiento de * Receptores de reconocimiento de HLA-IHLA-I* Receptores de reconocimiento de * Receptores de reconocimiento de HLA-IHLA-I




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- Definición- Tipos de respuestas inmunes: Innatas o Adaptativas- Función del Sistema- Composición celular- Capacidad de:

1. Reconocimiento2. Respuesta3. Comunicación celular

- Órganos linfoides- Conceptos sobre los linfocitos: TCR, BCR, MHC y NK

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