INMUNIDAD Y ANTICUERPOS

Angie MurilloJonathan Ocampo

Microbiología.

INMUNIDAD

Inmunidad o Resistencia• El término inmunidad deriva de la palabra

inmunitas, que se refiere a la protección frente a procesos legales de que disfrutaban los senadores Romanos mientras permanecían en el ejercicio de su cargo.

• Nuestra capacidad de impedir enfermedades causadas por microbios o sus productos y de protegernos contra agentes ambientales como el polen, los fármacos, los alimentos, las sustancias químicas y el pelo de los animales.

Conceptos

• Susceptibilidad: Vulnerabilidad a la falta de inmunidad.

• Disponemos de dos líneas de defensa contra los patógenos. La primera está constituida por la piel y las mucosas. La segunda consiste en varias células defensivas, la inflamación, la fiebre y las sustancias antimicrobianas producidas por el cuerpo.

Inmunidad

Inmunidad Innata

(Inespecífica)

Primera línea de defensa-Piel intacta

-Mucosas y sus secreciones-Microflora normal

Segunda línea de defensa-Células natural Killer y leucocitos fagociticos

-Inflamación-Fiebre

-Sustancias antimicrobianas

Inmunidad Adquirida

Tercera línea de defensa- Linfocitos especializados: linfocitos T y linfocitos B

-Anticuerpos

Inmunidad Innata (Inespecífica)

• Se refiere a las defensas que existen en el momento de nacer. Siempre están presentes y disponibles para proporcionar respuestas rápidas que nos protejan contra la enfermedad.

• Además, la inmunidad innata no tiene un componente de memorial; es decir no puede recordar un contacto anterior con una molécula extraña.

Inmunidad Adquirida (Específica)• Se refiere a las defensas que implican el reconocimiento

de un microorganismo una vez que este ha abierto una brecha en las defensas de la inmunidad innata.

• La inmunidad adquirida se basa en una respuesta específica, contra un microorganismo específico; se adapta o se ajusta para ocuparse de un microorganismo en particular.

• La inmunidad adquirida es más lenta para responder pero tiene un componente de memoria.

• Las sustancias ajenas que suscitan respuestas inmunitarias específicas o son reconocidas por linfocitos o anticuerpos se llaman antígenos.

PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA:

LA PIEL Y LAS MUCOSAS

Generalidades• La piel y las mucosas constituyen la primera línea

de defensa del cuerpo contra los patógenos. Esta función es resultado de factores físicos y químicos.

• Los factores físicos incluyen las barreras para la entrada o los procesos que eliminan a los microorganismos de la superficie del cuerpo.

• Los factores químicos incluyen las sustancias elaboradas por el cuerpo que inhiben el crecimiento microbiano o destruyen a los microorganismos.

Factores Físicos• La Piel intacta es uno de los órganos más

grandes del cuerpo en lo que se requiere a la extensión de la superficie. Tiene dos porciones distintas:

1. La dermis, la porción interna más gruesa de la piel, compuesta por tejido conectivo. Las bacterias con mayor probabilidad de causar infección son los Estafilococos que habitan en la epidermis, los folículos pilosos y las glándulas sudoríparas y sebáceas de la piel.

2. La epidermis, la porción externa más delgada, está en contacto directo con el ambiente externo. Compuesta por muchas capas de láminas continuas de células epiteliales muy juntas con poco o ningún material entre ellas. Las células superiores están muertas y contienen una proteína denominada Queratina.

Corte transversal de la piel humana

• Las Mucosas también consiste en una capa epitelial y una capa de tejido conectivo subyacente y aunque inhiben la entrada de microorganismos, ofrecen menos protección que la piel.

• Las mucosas recubren el tubo digestivo, el aparato respiratorio, el aparato genitourinario y la cavidad oral.

• La capa epitelial de una membrana mucosa segrega un líquido denominado moco, una glicoproteína ligeramente espesa producidas por las células caliciformes de la mucosa.

• Algunos microorganismos como el T. Pallidum si está en cantidad suficiente puede perforar la membrana.

Mucosas

Otros Factores Físicos• Aparato Lagrimal, un grupo de estructuras que

forman y drenan las lagrimas, la producción excesivas de las mismas es un mecanismo protector que diluye y elimina por un efecto de lavado la sustancia irritante o los microorganismos.

• La Saliva es producida por las glándulas salivales y posee un efecto de lavado muy similar al de las lágrimas. La saliva ayuda a diluir gran cantidad de microorganismos y los elimina tanto de las superficies de los dientes como de la mucosa de la boca que impide su colonización.

• El lavado de la uretra por el flujo de la Orina es otro factor físico que evita la colonización microbiana del aparato genitourinario.

• En las mujeres las secreciones vaginales también favorecen la expulsión de microorganismos

• La defecación y los vómitos también expulsan los microorganismos.

Factores Químicos• El Sebo, es sustancia grasa producida por las

glándulas sebáceas de la piel que impide que el pelo se seque y se torne quebradizo. Entre los componentes del sebo se encuentran los ácidos grasos insaturados que inhiben el crecimiento de ciertas bacterias y hongos patógenos.

• El pH de la piel ( entre 3-5) está determinado en parte por la secreción de ácidos grasos y ácido láctico. Es probable que esta acidez dificulta el crecimiento de muchos microorganismos.

• Transpiración ayuda a mantener la temperatura corporal, elimina algunos residuos y barre los microorganismos de la superficie cutánea; es producida por las glándulas sudoríparas de la piel.

• La transpiración también contiene lisozima, una enzima capaz de degradar las paredes celulares de las bacterias Gram positivas, y en menor grado algunas Gram negativas.

• Específicamente la lisozima rompe los enlaces químicos del peptidoglucano, lo que destruye las paredes celulares.

• También encontramos la lisozima en las lagrimas, la saliva, las secreciones nasales y líquidos tisulares, donde ejerce su acción antimicrobiana.

• El jugo gástrico, es producido por las glándulas del estomago, es una mezcla de ácido clorhídrico , enzimas y moco.

• La acidez elevada del jugo gástrico (pH 1,2 a 3,0) es suficiente para destruir las bacterias y la mayoría de las toxinas bacterianas, salvo las del Clostridium botulinum y Staphylococus aureus.

• Sin embargo, muchos patógenos entéricos quedan protegidos por partículas del alimento y pueden penetrar al intestino a través del aparato digestivo. La bacteria Helicobacter pilory neutraliza el ácido del estómago, lo que le permite crecer en su interior. Su crecimiento produce úlceras y gastritis.

SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA:

CÉLULAS DEFENSIVAS

(FAGOCÍTICAS), INFLAMACIÓN,

FIEBRE Y SUSTANCIAS

ANTIMICROBIANAS

• Cuando los microbios superan la primera línea de defensa, encuentran una segunda línea que incluye células defensivas como las fagocíticas, inflamación, fiebre y sustancias antimicrobianas.

Inflamación• La inflamación, que es una respuesta del cuerpo

al daño celular, se caracteriza por enrojecimiento, dolor, calor y tumefacción y a veces perdida de la función.

• La inflamación aguda es una respuesta intensa y breve frente a la infección; la inflamación crónica es una respuesta prolongada.

Fiebre• La fiebre, es una elevación anormal de la

temperatura del cuerpo producida como una respuesta a una infección bacteriana (por sus toxinas) o viral.

• La temperatura normal del cuerpo es de 37°C. Como regla, si la temperatura corporal se eleva por encima de 44° a 46°C se produce la muerte

Sustancias Antimicrobianas• Además de los factores químicos antes

mencionado el organismo produce ciertas sustancias antimicrobianas.

• Entre las más importantes están las proteínas del Sistema del complemento y los Interferones

Sistema del Complemento• Es un sistema defensivo que consiste en más de

30 proteínas producidas por el hígado y que circulan en el suero sanguíneo y dentro de los tejidos de todo el cuerpo.

• Juntas las proteínas del complemento destruyen los microorganismos por:

a) Citólisisb) Inflamaciónc) Fagocitosis

Y también impiden el daño excesivo de los tejidos del huésped.

Proteínas del complemento• Las proteínas del complemento se enumeran de C1 a

C9, según el orden que fueron descubiertas. Las fracciones son proteínas activadas y se indican con letras minúsculas a y b. Por ejemplo la proteína del complemento C3 inactiva tiene dos fracciones activadas C3a y C3b

• Los fragmentos activados llevan a cabo las acciones destructivas de las proteínas del complemento C1 a C9

• Las proteínas del complemento actúan en forma de cascada, es decir, una reacción desencadena a otra y así sucesivamente

Resultados de la activación del Complemento

Interferones• Los Interferones (IFN) son proteínas antivirales

producidas en respuesta a la infección viral.Una de las funciones principales es inferir en la multiplicación viral

• Hay tres tipos de interferones humanos: IFNα, IFNβ e IFNγ.

• El modo de acción de IFNα y del IFNβ consiste en inducir a las células no infectadas a producir proteínas antivirales (AVP) que eviten la replicación viral.

• El interferón gamma activa los neutrófilos y a los macrófagos que destruyan las bacterias.

• Los interferones son específicos de la célula huésped pero no son específicos del virus

Acción antiviral de los interferones alfa y beta

Elementos corpusculares de la

sangre• La sangre está formada por un líquido

denominado plasma que contiene elementos corpusculares, es decir células y fragmentos celulares.

Leucocitos• Se dividen en dos categorías principales sobre la

base de su aspecto en la microscopía óptica: Granulocitos y Agranulocitos.

1. Granulocitos: Deben su nombre a la presencia de grandes gránulos en su citoplasma que pueden apreciarse con el microscopio óptico después de su tinción.

2. Agranulocitos: También tienen gránulos en si citoplasma pero no son visibles con el microscopio óptico después de la tinción.

Gra

nu

locit

os Neutrófilos

Se tiñen de un lila pálido con una mezcla de colorantes ácido y básico.

Se les denomina Leucocitos polimorfonucleares (PMN) Fagocitan durante el inicio de una

infección.

BasófilosTiñen de azul purpura con el colorante básico de

azul de metileno. Liberan sustancias como la histamina, importante en la inflamación y

respuestas alérgicas.

EosinófilosTiñen de rojo o anaranjado con el colorante ácido eosina; su función principal es producir proteínas

tóxicas contra ciertos parásitos

Agranulocitos

Linfocitos

Célula Natural Killer (NK)Atacan cualquier célua del cuerpo

que expresen en su membrana citoplásmatica proteínas

anormales.

Linfocitos T: Inmunidad mediada por célulasLinfocitos B: Los descendientes de los linfocitos B (plasmocitos) producen anticuerpos

MonocitosNo tienen actividad fagocítica,

hasta que abandonan la circulación sanguínea y entran en los tejidos

corporales y maduran para convertirse en Macrófagos

Plaquetas• Las plaquetas son pequeñas células que circulan

en la sangre; participan en la formación de coágulos sanguíneos y en la reparación de vasos sanguíneos dañados.

ANTICUERPOS

Antígeno y Anticuerpo• Se llama Antígeno a cualquier molécula capaz de

provocar en el organismo la respuesta inmune. Son antígenos habituales los polisacáridos, proteínas o ácidos nucleicos que el ser vivo no reconoce como propios. De toda la molécula antigénica sólo una pequeña región , o determinante antigénico , evoca la respuesta inmune.

• Anticuerpos son las proteínas (inmunoglobulinas) capaces de reconocer los determinantes antigénicos y unirse a ellos. Cada anticuerpo tiene por lo menos dos centros idénticos, con los cuales puede unirse a otros antígenos.

ESTRUCTURA LAS INMUNOGLOBULINAS

Inmunoglobulinas (Ig)

• El sistema defensivo basado en la respuesta celular se llama inmunidad celular, y trata de conseguir la lisis de la célula o cuerpo extraño; las células encargadas de está respuesta son los linfocitos T.

• El sistema defensivo basado en la respuesta molecular se llama inmunidad humoral y corre a cargo de las inmunoglobulinas, proteínas del plasma secretadas por células (plasmocitos) derivadas de los linfocitos B

Composición de las los anticuerpos

• Los anticuerpos son glucoproteínas compuestas por una unidad básica de cuatro cadenas polipeptídicas.

• Esta unidad consiste en dos cadenas pesadas (cadenas H) idénticas y dos cadenas livianas (cadenas L) idénticas, de menor tamaño que se ensamblan en una estructura parecida a la letra Y

• Los fragmentos correspondientes a los brazos se llaman fragmentos Fab del inglés (Fragment antigent blinding) y el extremo de la Y se llama Fc (Fragmento cristalizable)

• Las cadenas polipeptídicas de anticuerpos diferentes varían mucho en su secuencia de aminoácidos y las diferencias de secuencia se concentran en la región del extremo amino de cada tipo de cadena; esta región se conoce como región variable o región V. Esta variabilidad hace que cada antígeno se una diferente al anticuerpo.

• Las regiones V apareadas con una cadena pesada y una cadena liviana forman el sitio de unión al antígeno

• Las partes restantes de las cadenas pesadas y livianas tienen una variación mucho menor de la secuencia de aminoácidos entre anticuerpos diferentes y se conoce como regiones constantes o regiones C.

Clasificación de las Inmunoglobulinas

• Las diferencias en las regiones c de las cadenas pesadas definen cinco clases inmunoglobulinas que tienen funciones diferentes en la respuesta inmunitarias:

• IgA, IgD, IgE, IgG e IgM

• Organización estructural de los isotipos de inmunoglobulinas humanas.En particular notemos las diferencias de longitud de las regiones C de las cadenas pesadas, la localización de los puentes disulfuro que unen las cadenas y la región de bisagra presente en la IgG la IgA y la IgD pero no en la IgM y la IgD.

Los isotipos también difieren en la distribución de los hidratos de carbono.

IgGEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerpos séricos

Monómero

Sangre, linfa, intestinos

Aumenta la fagocitosis,

neutraliza toxinas y virus, protege al feto y al recién

nacido.

80%

IgMEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerpos séricos

Pentámero

Sangre, linfa, superficie de los

linfocitos B (como

monómero)

Especialmente eficaz contra

microorganismos y antígenos

aglutinantes; primeros

anticuerpos producidos en respuesta a la

infección inicial

5-10%

IgDEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerpos séricos

Monómero

Superficie de linfocito B,

sangre y linfa

No se conoce su función sérica, su presencia en los

linfocitos B actúa en la iniciación de la

respuesta inmunitaria.

0.2%

IgAEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerpos séricos

Dímero

Secreciones( lagrimas, saliva, moco, intestino, leche) Sangre y

linfa

Protección localizada en las superficies

mucosas.10-15*%

*Prcentaje en suero solamente, si se incluyen las secreciones corporales y las mucosas, el porcentaje es mucho más elevado.

IgEEstructura Localización Funciones conocidas % de

anticuerpos séricos

Monómero

Se une a mastocitos y

basófilos de todo el cuerpo ,

sangre

Reacciones alérgicas, posibles lisis de

parásitos.0.002%

LINFOCITOS B

Linfocitos B• Antes de encontrar su antígeno una célula B

madura expresa la inmunoglobulina (Ig) en una forma unida a la membrana que funciona como receptor de la célula B para el antígeno

• La producción de anticuerpos es la única función efectora de los linfocitos B del sistema inmunitario.

• Las células plasmáticas secretan anticuerpos de la misma especificidad antigénica que la inmunoglobulina unida a la membrana expresada por su célula B precursora. Una célula B precursora expresa inmunoglobulina (Ig) unida a la membrana de una sola especificidad antigénica.

• Cuando un antígeno se une por primera vez a esta inmunoglobulina la célula B es estimulada para que prolifere.

• Su descendencia se diferencia en células plasmáticas que secretan anticuerpos de la misma especificidad que la inmunoglobulina unida a la membrana

Activación de los Linfocitos B para que produzcan anticuerpos

Reacción antígeno-anticuerpo

GR

AC

IAS