Respuesta inmune humoral

Generalidades (1)

Se llama humoral porque está mediada por anticuerpos.Es el principal mecanismo de defensa contra microorganismos extracelulares y sus toxinas.En estas respuestas los LB son activados por un Ag y estos secretan An para eliminar dicho antígeno.Los LB pueden ser estimulados por Ag proteicos y no proteicos.Los Ag proteicos requieren de la participación de los LT y los no proteicos no requieren esta participación.

Generalidades (2)

La activación de las células B se inicia por el agrupamiento de los receptores para el Ag (IgMm e IgDm) en los LB vírgenes o no estimulados por la unión a un Ag multivalente.Las cadenas alfa y beta del BCR transducen señales tras la unión al Ag que conducen a la activación de los factores de transcripción y a la expresión de diversos genes.

Generalidades (3)

Las respuesta inmunitarias humorales se inician en los OLP como el bazo ( Ag transportados por la sangre), ganglios linfáticos ( Ag que penetran por piel o mucosas) , MALT ( antígenos digeridos o inhalados).El proceso de activación de las células B y la generación de células productoras de An consta de fases secuenciales específicas.

Generalidades (4)

1. Fase de reconocimiento. Se inicia con la interacción de los Ag con un pequeño número de LB maduros que expresan IgMm e IgDm específicas de cada Ag.Al unirse el Ag a estas Igm se inicia la fase de activación.2. Fase de activación.Esta fase consiste en una serie de respuestas que conducen a:

Generalidades (5)

a) Proliferación que conduce a la expansión clonal de los linfocitos.

b) Diferenciación que da como resultado la generación de células efectoras que secretan An y células B memoria.

Activación de los linfocitos B

Esta activación se inicia con la unión del Ag al BCR de los LB maduros.Este BCR tiene 2 funciones esenciales:1. El agrupamiento de los receptores hace llegar señales

bioquímicas a los linfocitos B para que inicien su activación.

2. El BCR se une al Ag y lo internaliza en vesículas endosómicas, si se trata de una proteína es procesada en péptidos y presentados en la superficie de los LB para su reconocimiento por los LT colaboradores.

Activación de los LB (2)

Cuando 2 ó más moléculas del BCR se unen o entrecruzan por acción de Ag multivalentes se comienzan a producir una serie de señales bioquímicas proporcionadas por el Ag.Estas señales se transducen por las cadenas alfa y beta del BCR.1. El entrecruzamiento de los BCR aproxima varios ITAM los cuales son fosforilados por acción de las PKT ( proteínas kinasa de tirosina) de la familia Src ( Lyn, Blk, Fyn). Esta fosforilación constituye la primera señal de activación y es incrementada por el coestimulador CD45.

Activación de los LB (3)

2. A continuación la PKT Syk se une a los residuos de fosfotirosina de las cadenas alfa y beta del BCR y se fosforila, esta fosforilación puede ser por quinasas proteicas de tirosina o por autofosforilación.3. Syk y quizás otras tirosina quinasas asociadas al BCR van a activar moléculas de señalización, una de ellas es la fosfolipasa específica del fosfatidilinositol gamma.

Activación de los LB(4)

4. La fosfolipasa va a escindir el PIP2 ( fosfatidilinositol fosfato) en IP3( inositol trifosfato) + DAG ( diacilglicerol).5. El IP3 moviliza el calcio iónico de los depósitos intracelulares aumentando el calcio citoplasmático que además puede aumentar gracias a la entrada de calcio del medio extracelular este incremento de calcio se hace a través del CD20.

Activación de los LB (5)

6. Este calcio hace que ciertas isoformas de la proteína quinasa C (PKC) se activen por acción del DAG.7. Por otra parte la proteína Ras también es activada por el entrecruzamiento de los BCR y produce la activación de quinasas de proteínas activadas por mitógenos (MAP).Estas cascadas de señalización activan factores de transcripción que inducen la expresión de varios genes., para activar la mitosis y genrar un clon de LB específicos para el Ag que inició el proceso.

Activación de los LB(6)

La activación de los LB requiere además de las señales proporcionadas por el Ag de segundas señales proporcionadas por proteínas del complemento.a) El Cd3 que es un fragmento del complemento que se

genera en respuesta a los microorganismos es el que proporciona la segunda señal de activación.l

b) Este Cd3 se une al receptor del complemento CR2 que se expresa en las células b maduras en forma de un complejo compuesto por 3 proteínas ( CD19, CD81 o TAPA y la propia CR2) este complejo recibe el nombre de complejo correceptor de la célula B.

Activación de los LB(7)

c) Esta unión activa también las PKT que a su vez van a activar factores de transcripción que van a actuar sobre diferentes genes, o sea amplifica las vias de señalización iniciadas por la unión del Ag al BCR.Estas señalizaciones prepara a las células B para la proliferación y diferenciación subsiguientes a través de los siguientes acontecimientos celulares:a) Entrada de las células previamente en reposo en la fase G del ciclo celular, junto con un aumento del tamaño de la célula, del RNA y del número de organelas biosintéticas como los ribosomas.

Activación de los LB (8)

b) Aumento de la supervivencia de las células B a consecuencia de la inducción de diversos genes antiapoptóticos.c) Aumento de la expresión de moléculas MHC-II y de coestimuladores como B7.2 (CD86), B7.1(CD80), de modo que las células B estimuladas adquieren la capacidad de estimular los LT, lo que permite a los LB específicos de antígenos responder a la colaboración de las células T.

Respuesta de los LB frente a antígenos proteicos (1)

La respuesta de los LB frente a estos Ag depende de la colaboración de los LB y T y del reconocimiento del Ag por los LT.La interacción entre los LT colaboradores y los LB implica:a) Presentación del Ag por las células B a las t

colaboradoras diferenciadas.b) Activación de las células T.c) Expresión de moléculas de membrana y secretadas

por las células T colaboradoras que se unen a las B y las activan.

Respuesta de los LB frente a Ag proteicos(2)

Esta respuesta a Ag proteicos o T dependientes ocurre en la fase inicial en los límites de las zonas ricas en células T y en los folículos primarios y conduce a la proliferación de las células B, secreción inicial de An y el cambio de isotipo.La fase tardía ocurre en los centros germinales de los folículos linfoides y da lugar a la maduración de la afinidad y la generación de células B memoria.

Respuesta de los LB frente a antígenos proteicos (3)

1. Las células B activadas unen el Ag a su BCr, lo internalizan , lo procesan en vesículas endosómicas, extraen los péptiods más antigénicos, los unen a las moléculas MHC-II y se lo presentan a los LT.

2. Los LTCD4+ activados por el Ag y por las moléculas coestimuladoras B7 expresan el CD40L (CD154) que se une al CD40 de los LB y esta interacción estimula la proliferación y diferenciación de los LB.

Respuesta de los LB frente a Ag proteicos(4)

3. La unión del CD40L al CD40 induce la asociación de proteínas citoplasmáticas denominadas factores asociados al receptor TNF o TRAF que se unen también al CD40.Esta unión inicia cascadas enzimáticas que conducen a la activación y a la translocación de ciertos factores de transcripción( NF-kB, AP-1) que van a actuar sobre diferentes genes.4. La ocupación del CD40 provoca una mayor expresión de moléculas B7 en las células B lo que conduce a una mayorn activación de las células T.

Respuesta de los LB a Ag proteicos (5)

5. Las células T colaboradoras activadas van a secretar citoquinas que van a actuar conjuntamente con el CD40L, estas citoquinas no son específicas de Ag y no se unen a estos, sus funciones son:a) Proporcionar mecanismos de amplificación

aumentando la proliferación y diferenciación de los LB.

b) Determinar los tipos de An producidos mediante la promoción selectiva del cambio de isotipo.

Respuesta de los LB a los Ag proteicos (6)

Las citosinas producidas son:a) IL-2,IL-4, IL-5: Contribuyen a la proliferación de los Lb, inducen la producción de IgM.Ellas pueden actuar sinergicamente.b) IL-6:Es un factor de crecimiento de las células B ya diferenciadas.

Respuesta de los LB a los Ag proteicos (7)

c) IFN gamma:Conjuntamente con las IL-2, IL-4 ,IL-6 induce la producción de IgG.d) TGF-beta:Conjuntamente con la IL-5 induce la producción de IgA.e) La IL-4 induce la producción de IgE.

Respuesta de los Lb a los Ag proteicos (8)

6. Parte de los LB que han proliferado en respuesta al Ag y a la colaboración de los LT se diferencian en células efectoras que secretan anticuerpos.7. Entre 4 – 7 días después de la exposición al Ag algunos LB activados migran a la profundidad del folículo y comienzan a proliferar rápidamente formando el centro germinal.La formación de este centro depende de los LT colaboradores y de las interacciones CD40L –CD40.

Respuesta de los LB a los Ag proteicos (9)

8. Los LB activados entran en la zona oscura del centro germinal que contiene escasas células dendríticas foliculares y aquí ocurre la selección y expansión clonal de los LB.9. Los LB que no se dividen migran a la zona clara del centro germinal donde si hay abundantes células dendríticas foliculares.Estas células dendríticas solo se encuentran en los folículos linfoides y expresan receptores para el complemento Fc y CD40L, todas estas moléculas van a participar en la estimulación de los LB del centro germinal.Estas células no expresan MHC-II.En esta zona clara van a ocurrir las mutaciones somáticas en los genes de las cadenas H y L para generar An con grandes afinidades por el Ag y también van a determinar la clase de An a producirse, o sea en esta zona es donde ocurre la maduración de la afinidad de los anticuerpos y el cambio de isotipo.

Respuesta de los LB a los Ag proteicos (10)

10. También en esta zona se van a generar células plasmáticas secretoras de An y células memoria.11. Las LB que no se unen al Ag mueren por apoptosis, también mueren por apoptosis los LB que han cumplido su función.Las moléculas CD38 y CD72 interactúan con los LB que han cumplido su función y los inducen a la apoptosis.

Factores que determinan la naturaleza de las RI humorales a los Ag proteicos

1. Citoquinas.2. Sitio de exposición al Ag:a) Ag que entran por la sangre o la linfa y

después van al bazo o a los ganglios linfáticos inducen Ag de múltiples isotipos.

b) Ag que entran por vía oral o inhalatoria tienden a estimular altas concentraciones de IgA.

Respuesta de los LB a los Ag no proteicos o T independientes (1)

Los Ag no proteicos o timoindependientes son:a) Polisacáridos.b) Glucolípidos.c) Ácidos Nucleicos.Estos Ag son polivalentes y están compuestos de múltiples epítopos antigénicos idénticos o estructuras epitópicas repetidas las cuales producen un fuerte puenteo entre las Igs de membrana de los LB y esto ocasiona una fuerte señal activadora, activándose el Lb sin necesidad de la cooperación de los LT, por lo tantoaquí la activación depende mucho de la dosis del Ag.

Antígenos T independientes (2)

Además muchos polisacáridos activan el complemento por la vía alterna originando C3d el cual se une al Ag y proporciona segundas señales de activación.Los An que se producen en estas respuestas suelen ser de escasa afinidad, principalmente IgM con cambios de isotipo limitado a algún subtipo de IgG y tienen poca memoria.Sin embargo algunos Ag no proteicos inducen isotipos diferentes a IgM y esto probablemente se deba a que estimulan la producción de citoquinas.

Antígenos T independientes (3)

Ejemplos de respuestas T independientes;a) Polisacáridos de bacterias encapsuladas

como: neumococos, meningococos, hemophilus.

b) An naturales producidos por células B peritoneales B-1 estimuladas por bacterias que colonizan el tubo digestivo.

Retroalimentación por An (1)

La ocupación simultánea del BCR y receptores Fc por complejos Ag-An inhibe la activación de las células B. Los An IgG inhiben la activación de las células B formando complejos con el Ag.Estos complejos se unen al receptor Fc gamma RII o CD32.Este receptor tiene un motivo inhibidor que se denomina ITIM por analogía con los ITAM.Cuando este receptor está ocupado los residuos de tirosina del ITIM se fosforilan y se forma un sitio de acoplamiento para la proteína tirosina fosfatasa (SHP-1) y la inositol 5 fosfatasa (SHIP).

Retroalimentación por An (2)

La SHIP hidroliza el 5 prima fosfato del PIP3 que es una molécula de señalización de los LB y esto inhibe los acontecimientos subsiguientes en la transducción de señales mediada por la Ig y termina la respuesta al Ag de los LB.Este mecanismo es activado por el An secretado y bloquea la producción de más An, por lo tanto es un mecanismo de retroalimentación fisiológico.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (1)

La mayoría de los microorganismos no logran ingresar al individuo gracias a las barreras físicas y químicas que este presenta.Los que logran evadir estas barreras y producir infección son destruidos en pocas horas por mecanismos inespecíficos ( inmunidad innata) y si es capaz de superar esas primeras líneas de defensa se activa otro tipo de respuesta la inmunidad adaptativa.El sistema inmune es capaz de responder de diferentes formas especializadas a los distintos tipos de microorganismos con el objetivo de combatir con mayor eficacia estos agentes infecciosos.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (2)

La supervivencia y la patogenicidad de los microorganismos en un huésped están muy influidas por su capacidad para evadir o resistir a los mecanismos efectores de la inmunidad.En muchas infecciones la lesión tisular y la enfermedad pueden estar causadas por la respuesta del huésped al microorganismo y sus productos y no por el propio microorganismo.La inmunidad como otros mecanismos de defensa es necesaria para la supervivencia del huésped pero también puede ser perjudicial para él.La inmunidad frente a bacterias depende de:a) Estructura superficie bacteriana: Gram + o –b) Estilo de vida: Intra o extracelularesc) Mecanismos por los que inducen su patogenicidad.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (3)

Estructura de las bacterias gram + y -.En las bacterias gram + la capa de peptido glicano es más gruesa.En las gram – es menos gruesa casi no contiene peptidoglicanos sino LPS, lipoproteínas y proteínas.Es una estructura de 2 membranas y esta membrana funciona como un filtro y gracias a esta selectividad de sustancias las bacterias gram- son más resistentes a los antibióticos.Además los LPS forman colonias que son más resistentes a la fagocitosis por lo leucocitos y más virulentas.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (4)

Las bacterias extracelulares producen enfermedad por 2 mecanismos:1. Invasión.Ellas inducen una inflamación que destruye los tejidos en el foco de infección.La bacteria penetra, se multiplica y produce enzimas ( hialuronidasa, colagenasa, elastasas, fibrinolíticas, coagulasas) que producen destrucción de los tejidos.2. Producción de toxinas;Estas toxinas pueden ser endotoxinas que son componentes de las paredes bacterianas o exotoxinas que son secretadas activamente por las bacterias

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (5)

Mecanismos de la inmunidad innata frente a estas bacterias:1. Activación del complemento.Los peptidoglicanos de las bacterias gram+ y los LPS de ls gram - activan el complemento por la via alternativa.Además las bacterias que expresan manosas en su superficie activan el complemento por la via de las lectinas.Un resultado de la activación del complemento es la opsonización y la estimulación de la fagocitosis de las bacterias.Además el complejo de ataque a la membrana produce la lisis de las bacterias y los productos derivados del complemento participan en las respuestas inflamatorias reclutando y activando leucocitos.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (6)

2. Fagocitosis.Los fagocitos se unen a estas bacterias a través de patrones de reconocimiento de receptores (PRRs) que reconocen los PAMPs.En el caso de las bacterias gram + son peptidoglicanos y en las gram – LPS.\Los fagocitos destruyen a estas bacterias a través de ERO y enzimas, la de mayor importancia es la peroxidasa.3. Respuesta inflamatoria.Esta respuesta es estimulada por los LPS y los peptidoglicanos que activan a los macrófagos para que secreten citoquinas que inducen una infiltración leucocitaria en los focos de infección que sirven para eliminar estas bacterias, estas citosinas son:

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (7)

a) TNF:--- Aumenta la permeabilidad vascular permitiendo el ingreso de IgG, complemento y células.--- Aumenta el acceso a los nódulos linfáticos.--- Produce fiebre y shock.b) IL-1:--- Activa el endotelio vascular y los linfocitos.---Induce daño tisular local.--- Aumenta el acceso de células efectoras.--- Produce fiebre.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares (8)

c) IL-6:--- Aumenta el acceso de células efectoras.--- Activa la unión por las beta integrinas.--- Es un factor quimiotáctico para leucocitos.d) IL-4:--- Activa los linfocitos aumentando la producción de anticuerpos.--- produce fiebre e induce proteínas de fase aguda.e) IL-12:___ Activa células NK.--- Induce diferenciación de LTCD4+ en Th1.

Respuestas inmunitarias adaptativas frente a estas bacterias

Es una respuesta humoral , consiste en la producción de anticuerpos y en la activación de LTCD4+ colaboradores.Los mecanismos efectores empleados por los anticuerpos para combatir estas bacterias son:a) Neutralización: mediada por la IgG y la IgA.b) Opsonización y fagocitosis: mediada por algunas

subclases de IgG.c) Activación del complemento: mediada por IgM y

algunas subclases de IgG.

Respuestas inmunitarias adaptativas (2)

La activación de LTCD4+ que son estimulados por los Ag proteicos producen citosinas que :--- Estimulan la producción de An.--- Inducen inflamación local.--- Estimulan las acciones fagocíticas y microbicidas de los macrófagos.

Prinicipales consecuencias perjudiciales de la respuesta del huésped frente a estas bacterias.

1. Shock séptico:Es inducido por citosinas producidas por bacterias gram negativas y algunas gram positivas., las principales son : TNF y la IL-1.Produce colapso circulatorio y CID.2. Inflamación:Ocurre por producción de anticuerpos causantes de enfermedad.

Evasión de los mecanismos inmunitarios

1. Mecanismos antifagocíticos.2. Inhibición del complemento.3. Variación genética de sus Ag de superficie,