CURSO DE INMUNOLOGA GENERAL:9. Procesamiento y presentacin de antgenos

Enrique Iez ParejaDepartamento de MicrobiologaUniversidad de GranadaEspaa

https://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_09.htmNDICE:9.1 INTRODUCCIN*9.2 ESTUDIOS CLSICOS SOBRE EL PROCESAMIENTO Y PRESENTACIN ANTIGNICOS*9.2.1 Restriccin de las clulas T por el haplotipo propio MHC*9.2.2 Descubrimiento del papel de las clulas presentadoras de antgeno*9.3 CLULAS QUE PRESENTAN ANTGENO*9.4 PROCESAMIENTO DEL ANTGENO*9.4.1 Ruta endoctica de procesamiento*9.4.2 Ruta citoslica de procesamiento*9.5 ENSAMBLAJE DE LAS MOLCULAS MHC Y PRESENTACIN DEL ANTGENO*9.5.1 Ensamblaje y estabilizacin de las molculas MHC-I, y presentacin de pptidos procedentes de procesamiento citoslico (Ruta para antgenos endgenos)*9.5.2 Ensamblaje y estabilizacin de MHC-II, y presentacin de los pptidos procedentes de procesamiento endosmico (Ruta para los antgenos exgenos)*9.6 ALGUNAS APLICACIONES CLNICAS*

9.1 INTRODUCCINPara que un linfocito T reconozca un antgeno a travs de su TCR hace falta que ese antgeno sea digerido intracelularmente hasta convertirlo en pptidos, y que stos sean expuestos en el surco de molculas MHC del propio haplotipo. En este tema veremos pues estos dos aspectos interconectados a los que acabamos de aludir:1. Procesamiento del antgeno: es la degradacin del antgeno proteico hasta pptidos.2. Presentacin del antgeno procesado: es la asociacin de algunos de esos pptidos con molculas codificadas por genes del complejo principal de histocompatibilidad (MHC).Las molculas MHC de clase I, en una situacin normal se unen a pptidos derivados de molculas propias, y en el caso de infeccin por un parsito intracelular (virus, ciertas bacterias, protozoos) se unen a pptidos derivados de protenas del patgeno. En ambos casos los pptidos derivan deprocesamiento citoslico del antgeno endgeno.Las molculas MHC de clase II se unen a pptidos derivados deantgenos exgenosque previamente han sido introducidos en la clula presentadora por endocitosis o fagocitosis, y que son sometidos aprocesamiento endoctico.

9.2 ESTUDIOS CLSICOS SOBRE EL PROCESAMIENTO Y PRESENTACIN ANTIGNICOS9.2.1Restriccin de las clulas T por el haplotipo propio MHCLa restriccin de las clulas T por el haplotipo propio del MHC es el hecho de que los linfocitos T (sean los CD4+o los CD8+) slo pueden reconocer al antgeno cuando viene presentado (como pptidos) en la membrana de una clula con MHC propio (de clase II para los linfocitos CD4+, y de clase I para los linfocitos CD8+).Descubrimiento de la restriccin por MHC-II: por los experimentos de Rosenthal & Shevach, a mediados de la dcada de los 70(a estudiar en las clases de problemas)

Descubrimiento de la restriccin por MHC-I: por los experimentos de Zinkernagel & Doherty (1974)(tambin los veremos en clases de problemas).(Por cierto, que acaba de concederse el Premio Nobel a estos dos investigadores).

9.2.2 Descubrimiento del papel de las clulas presentadoras de antgenoHacia mediados de los aos 60 los inmunlogos tenan datos que indicaban que las clulas B y las clulas T reconocen el antgeno mediante mecanismos diferentes, pero esto chocaba con la idea de la poca de que el sistema inmunitario reconoce el antgeno en su configuracin nativa. Los experimentos de Gell & Benacerraf eran los que llevaban a la paradoja que tard tiempo en ser resuelta:Estos autores inyectaban protena nativa en un animal, lo que induca una respuesta primaria, tanto humoral como celular.

La respuesta humoral secundaria slo se poda inducir con antgeno nativo.

Pero la paradoja llegaba al comprobar que la respuesta celular secundaria se poda provocar tanto con antgeno nativo como con antgeno desnaturalizado.

Hasta los aos 80 no se pudo resolver este enigma inmunolgico, en unos experimentos clsicos que pasamos a comentar:1. Ponemos en contacto clulas presentadoras de antgeno (APC) con un antgeno proteico nativo; incubamos de 1 a 3 horas; fijamos con formaldehido (lo cual detiene el metabolismo celular); finalmente aadimos clulas TH. Comprobamos que se produce la activacin de dichos linfocitos T colaboradores.2. Ahora la fijacin de las APC la hacemos antes de la incubacin con el antgeno: tras fijar las APC con formaldehido, aadimos el mismo tipo de antgeno, incubamos como antes, de 1 a 3 horas, y finalmente aadimos las clulas TH. Ahora no hay activacin de estos linfocitos colaboradores.3. La tercera variante del experimento recurre, al igual que la n 2 a fijar las APC antes de aadir antgeno, pero ahora, este antgeno est en forma de pptidos (ya no se trata del antgeno nativo); tras incubar el tiempo preceptivo, aadimos los linfocitos TH, y el resultado es que hay activacin de stos.Veamos lo que podemos concluir de estos experimentos:De la prueba n 1 podemos concluir que las clulas presentadoras tardan de 1 a 3 horas para procesar y desplegar en superficie el antgeno.

Comparando la prueba n 2 con la primera, sabemos que se necesita la actividad metablica de esas clulas presentadoras para presentar el antgeno (ya que si paramos su metabolismo, no pueden presentar).

Si "leemos" conjuntamente los datos de la prueba n 3 con las dos anteriores, la conclusin final es que el procesamiento del antgeno por las APCs es un proceso metablico que digiere las protenas a pptidos, los cuales pueden ser desplegados en la membrana de dichas clulas presentadoras junto con molculas del MHC-II.

Por las mismas fechas se vio que los linfocitos T matadores (citotxicos, TC), al contrario de lo que se esperaba, reconocen a menudo mejor las protenas internas de los virus, y que ello dependa de que en realidad reconocen pptidos lineares de esas protenas desplegados en la superficie de clulas diana (junto con molculas MHC de clase I).

9.3 CLULAS QUE PRESENTAN ANTGENOComo acabamos de ver, en realidad, clulas que presentan antgeno pueden ser tanto clulas nucleadas enfermas que presenten pptidos de parsitos intracelulares (o de protenas tumorales) a linfocitos TCcomo las clulas "profesionales" presentadoras de antgenos exgenos a los linfocitos TH. Sin embargo, a efectos de nomenclatura, a las primeras se les suele designar como clulas diana, para no confundirlas con las clulas presentadoras "profesionales" (APC en sentido estricto):1. Clulas diana (enfermas por parsitos intracelulares, o tumorales): presentan pptidos junto con molculas MHC-I propias para que los reconozcan los linfocitos TC(CD8+).2. Clulas presentadoras de antgeno (APC): despliegan pptidos asociados con MHC-II, para su reconocimiento por linfocitos TH(CD4+). Sus principales caractersticas son:a. exhiben molculas de clase II constitutivamente en sus membranasb. internalizan antgenos exgenos va endocitosis y/o fagocitosis, procesndolos por la ruta endoctica, y presentndolos junto con molculas MHC-II de sus membranasc. las principales APC profesionales soni. monocitos/macrfagosii. clulas dendrticasiii. clulas de Langerhans de la pieliv. clulas B madurasv. clulas dendrticas tmicasvi. clulas epiteliales tmicasvii. (en humanos) clulas del endotelio vascular.Otros tipos celulares en los que se puede inducir la expresin de molculas MHC de clase II durante una respuesta inflamatoria, actuando entonces tambin como presentadoras:fibroblastos de la piel

clulas gliales del cerebro

clulasde los islotes del pncreas

(en animales no humanos) clulas del endotelio vascular.

9.4 PROCESAMIENTO DEL ANTGENOEl sistema inmune ha "previsto" dos rutas diferentes de procesamiento, segn que la amenaza sea un antgeno endgeno (intracelular) o exgeno (extracelular). Como ya sabemos, en cada caso existe una respuesta inmune diferente: actuacin de clulas T citolticas (CTL) para el antgeno endgeno, y produccin de anticuerpos para el antgeno exgeno.Los antgenos exgenos se procesan por la ruta endoctica, tras lo cual los pptidos resultantes se unirn a molculas MHC de clase II, lo cual dar la seal a los linfocitos T coadyuvantes (TH).

Los antgenos endgenos se procesan por la ruta citoslica, tras lo cual sus pptidos se unirn a molculas de MHC de clase I de la clula enferma, que as se convierte en diana para la actuacin de linfocitos T matadores (TC, que en su forma "ejecutora" se denominan linfocitos T citolticos, CTL).

9.4.1 Ruta endoctica de procesamientoLas clulas presentadoras de antgeno pueden capturar antgenos proteicos por medio de fagocitosis, por endocitosis (mediada por receptor -como es el caso de los linfocitos B- o en versin de pinocitosis), o incluso por ambos sistemas (como en el caso de los macrfagos). Una vez dentro de la correspondiente vescula membranosa, el antgeno viaja a travs de los compartimentos de la ruta endoctica, y al cabo de 1 a 3 horas, algunos de los pptidos resultantes aparecen en la membrana, en el surso de molculas MHC de clase II. El resto es excretado por exocitosis.Veamos como ejemplo la ruta endoctica de las clulas B:reconocimiento del Ag por receptor especfico: mIgendocitosis mediada por receptorvescula recubierta de clatrinaendosoma temprano (pH 6-6.5)endosoma tardo o endolisosoma (pH 5-6)(por fusin de vesculas cidas procedentes del complejo de Golgi)lisosoma (pH 4.5-5)En cada compartimento de esta ruta existe una variedad de hidrolasas cidas, incluyendo abundancia de proteasas: el antgeno proteico se degrada, y se originan algunos pptidos de entre 13 y 18 aminocidos, que se unirn al MHC-II(vase elapartado 9.5).Entre las proteasas cidas requeridas dentro del endosoma para este procesamiento est las catepsinas B, G y L.Se puede lograr el bloqueo artificial de esta ruta endoctica tratando las clulas con agentes como la cloroquina (que origina una subida del pH), o los inhibidores de proteasas (como la leupeptina).9.4.2 Ruta citoslica de procesamientoLos antgenos endgenos (p. ej., protenas producidas durante el ciclo intracelular de virus) se degradan en el citoplasma de la clula enferma mediante la ruta citoslica. Parece que esta ruta es igual o muy parecida a la que existe en todas las clulas sanas como mecanismo de renovacin (turnover) de protenas:protena a degradarsometida a la actuacin del complejo ubicuitinizantela protena queda "marcada" con varias ubicuitinasunidas a grupos-amino de lisinasla protena as marcada pasa por el interior hueco (10-20de)del proteosoma (una partcula cilndrica a base de sucesivosanillos de subunidades de varios tipos de protenas), quefunciona como un complejo proteolticosalen varios pptidos derivados de la protena originalEl proteosoma es un gran complejo multicataltico, formado por 28 subunidades (con p.m. entre 20 y 30 kDa), que degrada protenas marcadas por la ubicuitina. Su estructura es la de un cilindro hueco a base de 4 anillos, cada uno con 7 subunidades.Se ha visto que los interferones inducen tres protenas que sustituyen a otras tantas del proteosoma normal, de modo que este proteosoma modificado est "especializado" en degradar pptidos que luego van a ser encajados en el surco de molculas MHC de clase I:LMP-2 y LMP-7 estn codificadas por sendos genes situados dentro del complejo MHC (pero en la zona MHC-II).

MECL-1 viene codificada por un gen externo al MHC.

Parece ser que son estas tres subunidades inducibles por IFN las que tienen la actividad proteasa caracterstica para el procesamiento de antgenos endgenos.

9.5 ENSAMBLAJE DE LAS MOLCULAS MHC Y PRESENTACIN DEL ANTGENOLa presentacin del antgeno consiste en la asociacin intracelular de los pptidos derivados de su previo procesamiento con molculas MHC, con el ulterior desplazamiento de los complejos MHC-pptido a la membrana celular.Las molculas MHC de clase I se asocian con el pptido en el interior del retculo endoplsmico rugoso.

Las molculas MHC de clase II parece que se asocian con el pptido a nivel de algn compartimento endosmico.

La unin del pptido a la molcula MHC origina la estabilizacin de las cadenas constituyentes de dicho MHC.9.5.1 Ensamblaje y estabilizacin de las molculas MHC-I, y presentacin de pptidos procedentes de procesamiento citoslico (Ruta para antgenos endgenos)Antes de entrar en detalles digamos como resumen que el MHC de clase I se sintetiza en polisomas adosados al retculo endoplsmico rugoso. Por otro lado, el pptido procedente del procesamiento citoslico (en complejos de tipo proteosoma) entra tambin al lumen del REr, y all logra la estabilizacin definitiva del MHC-I por asociacin de la cadenacon la2-microglobulina. (De hecho, la ausencia del pptido inhibe la asociacin de ambas cadenas). Los pptidos antignicos de 8 o 9 aminocidos son los que logran mejor este efecto. Pero veamos esto en ms detalle, porque hay ms cosas:Este sistema est formado por dos protenas ancladas a la membrana del REr, denominadas TAP-1 y TAP-2, y pertenece a la llamada familia de transportadores ABC (poseen un dominio de unin a ATP). Cada protena est codificada por un gen situado en la regin II del complejo MHC, cerca de LMP-2 y LMP-7. El transportador selecciona para su paso al lumen del REr a aquellos pptidos de tamao y caractersticas apropiadas para que luego sean anclados al surco del MHC-I(consultar estas caractersticas en el tema anterior).La cadenadel MHC-I recin sintetizada se asocia en el interior del REr con la protenacalnexina, que retiene a dicha cadenaen una conformacin parcialmente plegada.

Luego, la2-microglobulina recin introducida al lumen del REr, se une a la cadenacon lo que la calnexina queda desplazada. (El complejo2-m est an en una configuracin parcialmente plegada).

Mientras tanto, los pptidos antignicos procedentes de procesamiento en el proteosoma van a entrar al REr por un sistema especfico, llamado complejo de transporte de pptidos antignicos.

El complejo:2-m se une ahora a la porcin intraluminal del TAP-1. En cuanto un pptido de tamao y caracteres adecuados entra por el transportador TAP, se une al surco de la molcula MHC-I, y es entonces cuando sta adquiere la configuracin definitiva, estable y plegada.

El complejo formado por el MHC-I unido al pptido abandona el REr, viajando por el sistema de vesculas que lo transportar a la superficie celular, de modo que finalmente quedar expuesto al exterior: ya tenemos al pptido presentado por el MHC-I. Los pptidos que no se hayan unido regresan al citosol por un sistema diferente de transporte al del TAP.

9.5.2 Ensamblaje y estabilizacin de MHC-II, y presentacin de los pptidos procedentes de procesamiento endosmico (Ruta para los antgenos exgenos)Las dos cadenas (y) del MHC-II se sintetizan por separado en ribosomas igualmente adosados al REr, y en el lumen se ensamblan. Ahora bien, hasta que no reciba el pptido, el MHC-II por s solo es inestable: cmo se evita esta desestabilizacin hasta que llegue a encontrarse ms adelante con el pptido? En un primer momento, la molcula MHC se asocia con la calnexina, pero ms tarde sta es desplazada por la llamadacadena invariante (Ii):La cadena invariante Ii forma trmeros (Ii)3, y cada una de las unidades de Ii se asocia con una molcula de MHC, de modo que cubre el surco de cada MHC-II. Esta unin Ii:MHC-II permite:Que el surco de MHC quede bloqueado, con lo que en el caso de clulas presentadoras de Ag (que por ser clulas somticas nucleadas tambin estn procesando pptidos endgenos que deben ser asociados con MHC-I) se evita que los pptidos derivados de procesamiento citoslico puedan unirse al MHC-II.

Que la molcula MHC-II pueda viajar desde el REr a un compartimento endosmico de pH bajo donde se encontrar con pptidos derivados de endocitosis/fagocitosis.

As pues, los complejos Ii:MHC-II viajan por vesculas hasta un tipo de compartimento cido, donde permanecen unas 2-4 horas. Durante este tiempo la cadena Ii es rota ordenadamente por proteasas (como la catepsina L) en varios sitios, de modo que la MHC-II queda unida a un fragmento (llamado CLIP) que sigue cubriendo su surco. En algn momento de este proceso la vescula "ascendente" que contiene CLIP:MHC-II se fusiona con una vescula "descendente" que contiene pptidos procedentes de endocitosis/fagocitosis de antgenos exgenos.Posteriormente ocurre el desplazamiento de CLIP, debido a que ahora MHC-II se asocia con la molcula HLA-DM (se trata de una forma especial de MHC-II dedicada a esta tarea, y sin capacidad de unir pptidos).Esta misma HLA-DM cataliza ahora la entrada de pptidos al surco de la MHC-II, con lo que ste queda estabilizado.Finalmente el MHC-II unido al pptido termina de hacer su viaje "ascendente": la vescula membranosa se fusiona con la membrana celular, quedando expuesto al exterior el complejo MHC-II unido fuertemente al pptido (el pH neutro del exterior estabiliza an ms la unin).Se sigue debatiendo el lugar donde se rompe la Ii y en donde el MHC-II se encuentra con los pptidos antignicos. Parece que debe ser un compartimento vesicular procedente del trans-Golgi que se ha fusionado con endosomas. Hay evidencias de que existe un compartimento cido especializado, llamado MIIC (acrnimo en ingls decompartimento para MHC-II), donde se produce la rotura final de Ii y la interaccin de MHC-II con los pptidos antignicos.Como es lgico, las clulas presentadoras de antgeno (APC) expresan simultneamente MHC-II (por ser APC profesionales) y MHC-I (por ser clulas nucleadas somticas). Cmo evitan estas clulas que las MHC-II se unan al mismo tipo de pptidos endgenos que deben unirse en el REr a las molculas de MHC-I? La explicacin reside precisamente en el hecho de que el complejo MHC-II es "cubierto" a nivel de su surco por la cadena invariante (Ii), lo que evita que pptidos endgenos procedentes de la ruta citoslica ocupen dicho surco.

9.6 ALGUNAS APLICACIONES CLNICASDe los conocimientos bsicos adquiridos en este tema se pueden derivar algunos corolarios de tipo prctico muy interesantes para el desarrollo de vacunas:si queremos vacunas que originen una respuesta celular restringida por MHC-I, lo ideal ser usar vacunas atenuadas (microorganismos vivos, atemperados en su capacidad patognica), capaces de multiplicarse limitadamente en el citoplasma; con ello logramos que se puedan procesar adecuadamente protenas antignicas que se espera que confieran proteccin contra el patgeno intracelular.

Si queremos desencadenar una respuesta humoral sera bueno intentar usar epitopos del patgeno reconocibles eficazmente por las clulas B, que comenzaran la ruta endoctica tras captar antgeno por endocitosis mediada por receptor (sus mIg).

Otra derivacin (en este caso inmunopatolgica) de lo aprendido en este tema es que parece que ciertas formas de diabetes autoinmunes dependen de defectos en los transportadores de clase I (protenas TAP) que impiden que durante la maduracin tmica se les ensee a los timocitos ciertos pptidos de protenas propias. La secuela de esto es que no se eliminan los correspondientes clones de linfocitos T autorreactivos, los cuales podrn atacar a molculas propias durante la vida adulta. Ordenado desde AQU:https://www.ugr.es/~eianez/inmuno/Programa97.htm

1.2.3 Sistema inmunitario (propiamente dicho)1.2.3.1 Sistema de inmunidad innata, natural o inespecficaElementos del sistema de inmunidad natural. Si el microorganismo o partcula extraos logran atravesar la piel y los epitelios, se pone en marcha el sistema de inmunidad natural (inespecfica o innata), en el que participan los siguientes elementos:Clulas:Fagocitos(o sea, leucocitos del sistema retculo-endotelial, que se originan en la medula sea):en la sangre: los PMN neutrfilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los macrfagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales.

Clulas asesinas naturales (clulas NK):son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan clulas "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas).

Factores solubles:Protenas de fase aguda: aumentan su concentracin rpidamente unas 100 veces ante una infeccin Una de ellas (la protena C-reactiva) se une a la protena C de la superficie del neumococo, favoreciendo que ste sea recubierto por el sistema de protenas del complemento (al que aludiremos enseguida), lo cual a su vez facilita la fagocitosis por los fagocitos.

Sistema del complemento: se trata de un conjunto de unas 20 protenas del suero que interaccionan entre s y con otros componentes de los sistemas inmunes innato y adquirido. En el sistema de inmunidad innata el sistema se activa por la llamadaruta alternativa. He aqu un resumen de sus efectos:

El complemento se activa por ruta alternativa al contacto con la superficie del microorganismo. El hecho de que el complemento quede activado tiene una serie de consecuencias:lisis directa del microorganismo

quimiotaxis sobre fagocitos

recubrimiento del microorganismo con una de las protenas del complemento (la C3b), lo que facilita la fagocitosis (a este fenmeno se le llamaopsonizacin)

la activacin del complemento controla tambin la reaccin de inflamacin aguda.

Funcionamiento del sistema de inmunidad naturalEndocitosisLa endocitosis es la ingestin de material soluble (macromolculas) del fluido extracelular por medio de invaginacin de pequeas vesculas endocticas. La endocitosis puede ocurrir de dos maneras distintas:A) PinocitosisLa internalizacin de las macromolculas ocurre por invaginacin inespecfica de la membrana plasmtica. Debido a esa inespecificidad, la cuanta de la internalizacin depende de la concentracin de las macromolculas.B) Endocitosis mediada por receptorLas macromolculas son selectivamente internalizadas debido a su unin a un receptor especfico de la membrana.En cualquiera de estos dos casos, tras la internalizacin, las vesculas endocticas se fusionan entre s y despus con los endosomas. En el caso de endocitosis, el contenido cido de los endosomas hace que se disocie la macromolcula de su receptor. El endosoma se fusiona con el lisosoma primario, para dar el lisosoma secundario. Los lisosomas primarios derivan del aparato de Golgi y transportan grandes cantidades de enzimas hidrolticos (proteasas, nucleasas, lipasas, etc.). Dentro de los lisosomas secundarios, las macromolculas ingeridas son digeridas hasta productos hidrolizados (pptidos, aminocidos, nucletidos y azcres), que finalmente son eliminados de la clula.FagocitosisLa fagocitosis es la unin del microorganismo (o, en general, un agente particulado, insoluble) a la superficie de una clula fagoctica especializada (PMN, macrfago), por algn mecanismo inespecfico, de tipo primitivo (ameboide): emisin de pseudpodos y englobamiento, para crear un fagosoma (10-20 veces mayor que el endosoma) al que se unen lisosomas; a partir de aqu el proceso es similar al descrito anteriormente. La fusin de los grnulos de los fagocitos origina la destruccin del microbio en unos pocos minutos. La expansin de la membrana en la fagocitosis (emisin de pseudpodos) requiere la participacin de los microfilamentos, cosa que no ocurre en la pinocitosis-endocitosis.La destruccin del microorganismo en los lisosomas secundarios de los fagocitos se produce por dos tipos de mecanismos:Mecanismos dependientes de oxgeno:Se activa una ruta metablica (hexosa monofosfato) queconsume grandes cantidades de oxgeno, lo que a su vez produce grandes cantidades deradicales txicos antimicrobianos(como el O2-, H2O2, OH-, O21), que a su vez pueden reaccionar para dar otras sustancias txicas, como hipocloritos y cloruros. Estas sustancias provocan una intensahalogenacinque afecta a muchas bacterias y virus.

Mecanismos dependientes de xido ntrico (NO).

Mecanismos independientes de oxgeno: Liberacin deenzimas hidrolticos: lisozima, protenas catinicas, proteasas, etc., que ejecutan un efecto bactericida o bacteriosttico.

Pero como hemos dicho, el paso inicial de la fagocitosis implica que el fagocito debe ser capaz de unirse al microorganismo y activar la membrana para poder englobarlo. Para ello, cuenta con una ayuda evolutiva que se ha "aadido" al sistema primitivo ameboide, y que aumenta su eficacia: el sistema de activacin del complemento por la va alternativa.Activacin del complemento por la ruta alternativa:Como ya dijimos, el complemento es un conjunto de 20 protenas del plasma, que interactan entre s y con otros elementos de los sistemas inmunitarios innato y adquirido, para mediar una serie de importantes respuestas inmunolgicas. El complemento se activa por dos rutas diferentes: la ruta clsica, (que corresponde al sistema de inmunidad especfica, y que depende de interacciones antgeno-anticuerpo), y la ruta alternativa (perteneciente al sistema natural). Ambas rutas consisten enun sistema de activacin enzimtica en cascada, que sigue la lgica de queel producto de una reaccin es a su vez una enzima para la siguiente reaccin, producindose una respuesta rpida y amplificada del estmulo inicial.En la ruta alternativa podemos distinguir dos grandes fases: la iniciacin por el componente C3 y el ensamblaje del complejo de ataque a la membrana (CAM).a) Iniciacin de la ruta alternativa por el componente C3.La accin concertada del polisacrido microbiano y de la properdina del hospedadorestabiliza a la C3-convertasa, que de esta forma comienza a producir grandes cantidades de C3b que se fijan a la superficie del microorganismo; a su vez, el C3b fijado provoca la produccin y fijacin de mayores cantidades de convertasa (C3bBb).b) Ensamblaje sobre la membrana del microorganismo del complejo de ataque a la membrana (CAM), por la "va post-C3":Ahora comienzan a juntarse, junto al C3b, y en orden secuencial, una serie de otros componentes del sistema complemento, que finalmente constituyen el llamadocomplejo de ataque a la membrana (CAM), que representa un canal totalmente permeable a iones y agua. Como lo que acabamos de describir ocurre en toda la superficie del microorganismo, el resultado son innumerables complejos CAM ensamblados en la membrana citoplsmica, por los que entran grandes cantidades de agua con iones Na+, que pueden provocar la lisis del microorganismo.En este proceso se liberan algunos componentes solubles del complemento, de los cuales los ms importantes son el C3a y el C5a.Funciones biolgicas del complemento activado por la ruta alternativa:a) Como acabamos de ver, una primera secuela (aunque no siempre ocurre en todos los microorganismos) es la lisis celular por el CAM. El recubrimiento del microorganismo por numerosas unidades de C3b es un ejemplo deopsonizacin:facilita la unin de los fagocitos al agente extrao, para su inmediata fagocitosis. Papel de los pequeos pptidos solubles C3a y C5a:b) estimulan latasa respiratoria de los PMN neutrfilos, lo que supone una activacin de sus mecanismos destructivos dependientes de oxgeno (citados ms arriba). estos pptidos sonanafilotoxinas, es decir, estimulan ladesgranulacin de los mastocitos y de los PMN basfilos, lo cual supone la liberacin de una variedad de sustanciasi. histamina: provoca vasodilatacin y aumento de la permeabilidad de los capilares sanguneos.ii. heparina: efecto anticoagulante.iii. factores quimiotcticosque atraen a PMN neutrfilos y eosinfilos.Todo ello, como se puede ver, va encaminado a congregar hacia el foco de infeccin a las clulas fagocticas, parte de las cuales se activan para mecanismos defensivos. Pero adems, estas anafilotoxinas inducen el que los mastocitos sinteticenprostaglandinas (PG) y leucotrienos (LT), cuyos papeles fisiolgicos son:intervenir en el mecanismo fisiolgico del dolor

favorecer an ms la quimiotaxis de los PMN

favorecer ms la vasodilatacin.

Reaccin de inflamacin aguda:La inflamacin es una reaccin ante la entrada de un microorganismo a un tejido, con sntomas de dolor (debido a PG y LT), enrojecimiento, hinchazn y sensacin de calor, con un edema debido a la acumulacin de lquido rico en leucocitos. Esta reaccin deriva de algunos de los componentes citados en el anterior epgrafe:Los pptidos C3a y C5a, junto con los factores quimitcticos segregados por los mastocitos atraen hacia el tejido afectado a los PMN que estn circulando por la sangre, que atraviesan los capilares ayudados por el efecto de vasodilatacin de la histamina. Al llegar al foco del microorganismo invasor, las clulas atradas despliegan todo su arsenal: los PMN neutrfilos reconocen (por medio de unos receptores especficos) a los microorganismos "opsonizados" (recubiertos) por C3b, los fagocitan, y en el fagolisosoma formado descargan su "artillera qumica", entre ella los mecanismos dependientes de oxgeno, que han sido activados por C3a y C5a.La vasodilatacin y el incremento en la permeabilidad capilar facilitan la entrada al tejido daado de las enzimas del sistema de coagulacin sangunea: se activa una cascada enzimtica que conduce a la acumulacin de cadenas insolubles de fibrina, que constituyen el cogulo sanguneo.Una vez ocurrida la respuesta de inflamacin aguda, y eliminado el microorganismo por los fagocitos, tiene lugar la reparacin del tejido daado y la regeneracin con tejido nuevo. La reparacin comienza con el crecimiento de vasos capilares en el entramado de fibrina del cogulo sanguneo. Conforme el cogulo se disuelve, va siendo sustituido por fibroblastos nuevos. La cicatriz es el resultado de la acumulacin de nuevos capilares y de fibroblastos.Otros mecanismos de inmunidad inespecfica:A)Mecanismos humorales:Protenas de fase aguda. Estas protenas incrementan su concentracin espectacularmente cuando se produce una infeccin. Una de las m