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SISTEMA INMUNE

SISTEMA INMUNE. www.inmunologiaenlinea.es (Universidad de Córdoba). Los animales superiores son atacados por microorganismos y partículas extrañas. Pero poseen sistemas defensivos frente a tales patógenos; dichos mecanismos tienden a distinguir lo propio de lo extraño. SISTEMA INMUNE.

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SISTEMA INMUNE

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  1. SISTEMA INMUNE www.inmunologiaenlinea.es (Universidad de Córdoba)

  2. Los animales superiores son atacados por microorganismos y partículas extrañas. Pero poseen sistemas defensivos frente a tales patógenos; dichos mecanismos tienden a distinguir lo propio de lo extraño.

  3. SISTEMA INMUNE El sistema inmunitario está formado por el conjunto de órganos y sustancias que participan en la defensa del organismo frente a patógenos. Patógeno es aquel organismo o sustancia que puede causar daño y es capaz de desencadenar la respuesta inmunitaria

  4. dos estrategias adquiere MECANISMOS DE DEFENSA DEL ORGANISMO ANTE MICROORGANISMOS Y SUSTANCIAS EXTRAÑAS MECANISMOS INMUNOLÓGICOSespecíficos, aparecen después de determinada infección MECANISMOS UNIVERSALESinespecíficos, siempre presentes CÉLULAS y MOLÉCULAS ESPECÍFICAS BARRERAS PRIMARIAS piel, secreciones, cilios, flora bacteriana…... BARRERAS SECUNDARIAS células y moléculas sanguíneas inespecíficas MEMORIA TOLERANCIA ESPECIFICIDAD

  5. Lisozima ( lágrimas, saliva y mucosidad nasal) Epitelios ciliados Cerumen del oído Epitelios de revestimiento (PIEL) Ácidos y enzimas digestivas Defensinas intestinales Flora bacteriana normal Espermina en el semen BARRERAS PRIMARIAS Secreciones de glándulas sebáceas y sudoríparas QUÍMICOS FÍSICOS MICROBIOLÓGICOS

  6. Barreras Primarias BARRERAS FÍSICAS

  7. Barreras Primarias BARRERAS QUÍMICAS • Función del pH. Por ejemplo, en el estómago, el pH bajo (alrededor de pH 2) impide que lo atraviese la mayoría de microorganismos, excepto algunos patógenos (p. ej., Salmonella, Vibrio cholerae, etc.). pH ligeramente ácido de la piel y de la vagina. • Función de la temperatura. Muchas especies no son susceptibles a ciertos microorganismos sencillamente porque su temperatura corporal inhibe el crecimiento de éstos. Así, los pollos presentan inmunidad innata al ántrax debido a que su temperatura es demasiado alta para que el patógeno pueda crecer. • Sustancias antimicrobianas del organismo.La lisozima aparece en muchas secreciones (nasofaringe, lágrimas, sudor, sangre, pulmones, tracto genitourinario...).

  8. Barreras Primarias BARRERAS BIOLÓGICAS

  9. SISTEMA INMUNE INNATO • En el sistema inmune innato participan: • Células: • Fagocitos (macrófagos, monocitos, neutrófilos y eosinófilos). Destruyen microorganismos , células alteradas y restos celulares. • Células citotóxicas: destruyen células que se han vuelto peligrosas (NK=asesinas naturales.) • Células cebadas: intervienen en la inflamación (básofilos en sangre y mastocitos en tejidos). • Sustancias químicas y proteínas: • Proteínas del complemento • Lisozimas

  10. SISTEMA INMUNE INNATO • En el sistema inmune innato participan: • Citocinas • Interferones (INF): Inducen estado de resistencia ante virus en células no infectadas. Son producidas por células infectadas. • Interleucinas (IL) Inducen crecimiento y diferenciación de linfocitos y células precursoras hematopoyéticas. Muchos conectan la respuesta innata con la específica • Factores de necrosis tumoral (TNF ) Intervienen en procesos inflamatorios y reacciones citotóxicas.

  11. FAGOCITOS CÉLULAS CITOTÓXICAS CÉLULAS CEBADAS Barreras Secundarias FUNCIÓN ESPECÍFICA E INESPECÍFICA DE LOS GLÓBULOS BLANCOS EN LA DEFENSA ANTE MICROORGANISMOS Y SUSTANCIAS EXTRAÑAS Neutrófilo (70%) en infecciones bact. Diapédesis. Eosinófilo (4%) en estados alergicos e infercciones por parásitos Monocito (núcleo polimórfico)(5%) Macrófago(específico) Fagocitan microorganismos, células alteradas y restos celulares. Célula NK Destruyen células del organismo que se han vuelto peliqrosas Basófilo (1%) Mastocito (en tejidos) Intervienen en la inflamación y liberan aminas vasoactivas como la histamina.

  12. Barreras Secundarias MACRÓFAGOS

  13. Barreras Secundarias NEUTRÓFILOS

  14. Células endoteliales (se retraen) 4 1 3 1 2 Glucoproteínas de unión Diapédesis Capilar sanguíneo Medio extracelular Barreras Secundarias RESPUESTA INFLAMATORIA CAPILAR SANGUÍNEO Mediador de la inflamación Neutrófilo Vasodilatación capilar, por la histamina que liberan los basófilos Incremento de la permeabilidad, “edema” y “dolor” Retracción de las células endoteliales. Infiltración de células sanguíneas Adhesión, rodamiento y diapédesis sobre el endotelio de fagocitos granulocitos Foco inflamatorio con tejido dañado Producción y liberación de sustancias quimitácticas que atraen a los neutrófilos Quimiotaxis neutrófilo

  15. RESUMEN DE ACCIONES DEL COMPLEMENTO Aumento de la permeabilidad vascular Contracción del músculo liso 1 Lisis de células extrañas 2 7 Desgranulación de mastocitos Lisis de bacterias 6 3 COMPLEMENTO 5 4 Activación y quimiotaxis de neutrófilos Ayuda a la fagocitosis (opsonización)

  16. Capilar sanguíneo Eosinófilos Opsonización (C3b) Neutrófilos Monocitos Macrófago activado PAPEL DE LAS BARRERAS SECUNDARIAS EN UNA INFECCIÓN 3. Mediadores de inflamación: 2. Activación del complemento C5a Histamina 1. Tejido dañado MAC Leucotrieno B 4. Diapédesis 5. Quimiotaxis 6. Secreción: IL-I 7. Producción de proteínas de fase aguda (fiebre) IL-6 TNF-a Vasodilatación capilar e incremento de la permeabilidad

  17. VISIÓN GLOBAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA El sistema inmunitario presenta tres niveles defensivos Innato e inmediato: estructuras y células inespecíficas siempre presentes PRIMER NIVEL SISTEMA DEL COMPLEMENTO PIEL MUCOSAS MACRÓFAGOS NEUTRÓFILOS SEGUNDO NIVEL Inducido por un corto periodo de contacto MEDIADORES DE LA RESPUESTA INFLAMATORIA CÉLULAS NK INTERFERONES FAGOCITOS Inducido por un largo periodo de contacto con respuesta adaptativa e inmunológica (memoria y tolerancia) TERCER NIVEL LINFOCITOS T LINFOCITOS B

  18. SISTEMA INMUNE ESPECÍFICO • Se denomina inmunidad específica a la capacidad que tiene un organismo a actuar frente a agentes exógenos o endógenos específicos como virus, bacterias, hongos, toxinas, tejidos extraños, células tumorales, etc. • Son antígenos las sustancias que el cuerpo reconoce como extrañas y tienen la capacidad de crear una respuesta inmunológica. • Dos propiedades la diferencias de la inmunidad inespecífica: ESPECIFIDAD, MEMORIA

  19. SISTEMA INMUNE ESPECÍFICO MACRÓFAGO (célula presentadora de antígeno: APC) MONOCITO T-KILLER LINFOCITO T T-SUPRESORES T-HELPER ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B

  20. LINFOCITOS

  21. Poseen receptores de membrana específicos, que son inmunoglobulinas INMUNIDAD CELULAR INMUNIDAD HUMORAL Presentan en su membrana receptores TCR que reconocen péptidos antigénicos sobre células presentadoras de antígeno (APC). Tras su activación producen inmunoglobulinas solubles que son anticuerpos específicos. LINFOCITOS LINFOCITOS B LINFOCITOS T CD4 TCR+CD3 BCR Th Todas las células T CTL CD28 B7 MHC clase II CD8

  22. COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILDAD (MHC) Los receptores de células T reconocen y se unen a antígenos determinados genéticamente que se encuentran en la superficie de las propias células del cuerpo. Estos antígenos propios están codificados por un grupo de genes conocidos como el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). • MHC I: presentes en todas las células del organismo, diferentes en cada individuo. • MHC II: solo presentes en células presentadoras de antígeno (macrófagos, cel B y cel dendríticas)

  23. ANTÍGENO Son sustancias capaces de crear una respuesta inmunológica, poseen dos características importantes: • Inmunogenicidad: capacidad de crear respuestas inmunitarias al estimular la producción de anticuerpos específicos • Reactividad: capacidad de reaccionar específicamente con los anticuerpos que provoco

  24. ESTRUCTURA DE UN ANTICUERPO

  25. ISOTIPO BÁSICO % EN SUERO NORMAL FUNCIÓN LOCALIZACIÓN IgG IgM IgE IgA IgD CLASES DE INMUNOGLOBULINAS Sangre y leche materna Proporcionar resistencia a largo plazo. Facilitar la fagocitosis 80% Suero y membrana de linfocitos B (los monómeros) Primer anticuerpo en sangre en la respuesta primaria. Actúa en los primeros estados de la respuesta específica 5-10% Protección frente a parásitos metazoos Piel < 1% Secreciones corporales (IgA secretora) y suero (IgA sérica) Inhibe la adhesión de parásitos y microorganismos a los tejidos 10-15% Poco conocida Membrana de linfocitos B

  26. IL-1 ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS T POR MACRÓFAGOS Péptido antigénico MHC-II MACRÓFAGO (célula presentadora de antígeno: APC) Producción de IL-1 Digestión en fagolisosomas Bacteria fagocitada MHC-II y antígeno MONOCITO B.7 CD4 CD28 LINFOCITO Activación del linfocito TCR T-KILLER T-HELPER T-SUPRESORES

  27. MHC-II con péptido bacteriano Receptor de IFN B.7 CD4 Receptor de TNF IFN IL-2 CD-28 TCR ACTIVACIÓN DE MACRÓFAGOS POR CÉLULAS T-HELPERS Proliferación de lisosomas Lisosomas MACRÓFAGO Bacteria fagocitada Destrucción de la bacteria Activación y proliferación de Th I TNF Receptores de IL-2 LINFOCITO T-HELPER ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B

  28. Complejo MCH II-Antígeno-TCR CD4 BCR B.7 CD-28 IL-5 IL-6 IL-4 IL-10 ACTIVACIÓN DE LINFOCITOS B Bacterias Th2 activado Linfocito B Activación y diferenciación de linfocitos B Células plasmáticas Células memoria Inhibición de respuesta Th1

  29. FAGOCITOS NEUTRÓFILOS PRODUCEN ANTICUERPOS LINFOCITOS B EOSINÓFILOS INMUNIDAD CELULAR LINFOCITOS T CÉLULAS CITOTÓXICAS T-HELPER BASÓFILOS MONOCITOS T-KILLER T- SUPRESORES LISOZIMA PROTEÍNAS DEL SISTEMA DEL COMPLEMENTO controlan la inflamación, producidas por hígado y macrófagos interferones, linfocinas, monocinas, interleucinas y factores de necrosis tumoral en lágrimas, saliva .. CITOCINAS CÉLULAS Y MOLÉCULAS DEL SISTEMA DE DEFENSA De tipo universal CÉLULAS INESPECÍFICAS (barrera secundaria) De tipo inmunológico CÉLULAS ESPECÍFICAS MOLÉCULAS ESPECÍFICAS MACRÓFAGOS LINFOCITOS MOLÉCULAS INESPECÍFICAS (barrera secundaria)

  30. Con memoria inmunológica De efecto temporal El organismo adquiere anticuerpos específicos El organismo genera anticuerpos específicos a través de la placenta, leche por inoculación de antígenos inmunogénicos procedentes del suero de otros organismos tras superar una infección TIPOS DE INMUNIDAD INMUNIDAD ACTIVA PASIVA NATURAL ARTIFICIAL: VACUNACION ARTIFICIAL: SEROTERAPIA con antitoxinas NATURAL

  31. Respuesta de anticuerpos Inmunidad adquirida Tiempo PRINCIPIO DE LA VACUNACIÓN Infección natural Respuesta de anticuerpos secundaria Vacunación con antígenos del patógeno Respuesta de anticuerpos primaria Células memoria - Se introducen deliberadamente en el organismo antígenos de agentes patógenos, con el propósito de inducir inmunidad específica frente a dichos patógenos - Los antígenos utilizados no pueden ser ni tóxicos ni patogénicos, aunque sí deben conservar su capacidad inmunogénica - Se basa en dos aspectos claves de la inmunidad adaptativa : la especificidad y la memoria inmunológica

  32. Tiempo Tiempo IgM IgM Células plasmáticas LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB LB IgG CP CP CP CP CP CP CP CP CP CP CP CP CP CP IgG Linfocitos B M M M M M M M M M M M M M M M LB LB LB Células de memoria RESPUESTA HUMORAL Y MEMORIA INMUNOLÓGICA IgG Respuesta primaria Respuesta secundaria IgG IgM IgM

  33. Esferas Filamentos Virus de la hepatitis B ALGUNOS TIPOS DE VACUNAS • VACUNAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS • Se obtienen atenuando la virulencia de especies patógenas o expresando antígenos recombinantes en vectores vivos. • Son muy inmunógenas. • Pueden producir infecciones en personas inmunodeficientes. • VACUNAS DE MICROORGANISMOS MUERTOS • Son menos inmunógenas, precisan dosis de recuerdo. • Son más seguras. • Las vacunas subunidad contienen fracciones de microorganismos que contengan antígenos. • VACUNAS ANTI-IDIOTIPO Partículas con antígenos de superficie del virus producidas por levaduras modificadas genéticamente • Se basan en la teoría de la red idiotípica. • Carecen de toxicidad y patogenicidad.

  34. TRASTORNOS DEL SISTEMA INMUNE Respuesta inmunitaria ineficaz debido a alteraciones de los componentes de las defensas inmunitarias: • Autoinmunidad • Hipersensibilidad (alergias) • Inmunodeficiencias

  35. AUTOINMUNIDAD • Situación en la que el sistema inmune no es capaz de distinguir los antígenos propios de los extraños. • Las enfermedades ocasionadas se clasifican en dos grupos: • Órgano-específicas: • La respuesta autoinmune se dirige contra antígenos localizados en órganos determinados como la tiroides (tiroiditis de Hashimoto), anemia perniciosa (glóbulos rojos), diabetes mellitus tipo I (páncreas)… • Tratamiento: control metabólico • No órgano-específicas: • Afecta a varios órganos . Ej. Lupus eritromatoso sistémico. • Tratamiento complicado

  36. HIPERSENSIBILIDAD: ALERGIAS Respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmune que tienen lugar cuando una sustancia no antigénica (alergeno) desencadena una respuesta inmune. • Respuesta de la IgE y de mastocitos frente a componentes ambientales. • En el primer contacto con el antígeno las células B producen IgE. • Periodo de sensibilización: La IgE se une a los receptores Fc de la superficie de los mastocitos y basófilos. • Posteriores contactos con el alergeno: este se une a las IgE de mastocitos y basófilos provocando su activación y la liberación de mediadores de la respuesta inflamatoria como histamina y serotonia, responsables de los síntomas típicos de la alergia.

  37. INMUNODEFICIENCIAS CONGÉNITAS Patologías determinadas genéticamente debido a defectos en alguno de los componentes del sistema inmune. • Inmunodefeciencias de linf T: (25-35%) • Son las más graves. • Déficit inmune combinado (alteración en el proceso de diferenciación de linfocitos T) • Ej. SCID (Inmunodeficiencia severa combinada) , alinfocitosis (falta de linfocitos) • Inmunodeficiencia de linfocitos B: (50-60% ) • Falta total o parcial de los distintos isotipos de inmunoglobilinas. • Provoca aumento de infecciones por microorganismos extracelulares. • La más grave es la agammaglobulina(enfermedad ligada al cromosoma X en la que los varones afectados carecen de celulas B).

  38. INMUNODEFICIENCIAS CONGÉNITAS • Inmunodeficiencias de fagocitos: (10-15% ) • Afecta a los macrófagos o a los granulocitos. • Ej. Enfermedad granulomatosa crónica (los fagocitos no pueden destruir los microorganismos que fagocitan). • Inmunodeficiencias del sistema complemento: (2%) • Poco frecuente • Fallo en alguna de las proteínas del complemento • Aumento del riesgo de contraer enfermedades bacterianas

  39. INMUNODEFICIENCIAS 2ª o ADQUIRIDAS Son las inmunodeficiencias que se adquieren después del nacimiento y se deben a factores extrínsecos o ambientales como los fármacos usados contra el cáncer, las radiaciones, la malnutrición o las infecciones.

  40. VIH Familia retrovirus y subclase lentivirus

  41. CICLO DE INFECCIÓN DEL VIH

  42. CICLO DE INFECCIÓN DEL VIH

  43. SISTEMA INMUNE FRENTE AL CÁNCER • Las células cancerosas presentan distintos antígenos de superficie y pueden ser reconocidos por los CTL • Los receptores TCR reconocen péptidos de neoantígenos presentados por MHC I. • Tras el reconocimiento los CTL pueden provocar la lisis de la célula tumoral • Si las células cancerígenas presentan neoantígenos suficientemente inmunogénicos pueden desencadenar la respuesta humoral. • Los anticuerpos producidos pueden originar la eliminación de los tumores por dos vías: • Citolisis por activación de la vía clásica del complemento, por IgM o IgG • Citolisis mediada por células (macrófagos y células NK)

  44. MARCADORES DE CÉLULAS TUMORALES • Las células tumorales expresan antígenos diferentes de las células normales: • Antígenos embrionarios o fetales: desaparecen durante el desarrollo en las células adultas pero no en las neoplásicas. • Marcadores de diferenciación: • Oncogenes • Es frecuente que tengan alterado el patrón de expresión de los antígenos de MHC I

  45. TIPOS DE TRANSPLANTES • Autotrasplante, autoinjerto o trasplante autólogo • El donante y el receptor son el mismo individuo. • No existe ningún problema con la incompatibilidad. Ejemplos de este tipo incluyen trasplantes de piel (de un lugar corporal a otro) y trasplantes de médula ósea autólogos. • Isotrasplante o trasplante singénico • El donante y el receptor son individuos distintos pero genéticamente idénticos, como gemelos univitelinos. • Casi no hay riesgo de rechazo. • Alotrasplanteu homotrasplante • El donante y el receptor son genéticamente distintos y de la misma especie. • Este es el tipo de trasplante más común de células, tejidos y órganos entre humanos. • Puede existir rechazo • En la mayoría de casos es necesario seguir tomando fármacos inmunosupresivos. • Xenotrasplante, heterotrasplante, o trasplante xenogénico • El donante y el receptor son individuos de diferentes especies. • Por ejemplo, los reemplazos valvulares pueden usar válvulas bovinas o porcinas.

  46. RECHAZO DE TRANSPLANTES (HLA) • Respuesta humoral: la unión entre el anticuerpo y el antígeno activa el complemento produciendo la lisis celular y atracción de polimorfonucleados. • Respuesta celular: ataque de células CTL y NK • Interleucinas: • La IL-2 facilita la expansión de los CTL específicos y la activación de las NK. • El INF-γ aumenta la expresión de antígenos HLA en el injerto, así como de algunas moléculas de adhesión

  47. PREVENCIÓN AL RECHAZO DE TRANSPLANTES • Niveles de actuación: • Antes del trasplante: buscando la máxima compatibilidad posible entre el donante y el receptor y asegurándose de que, en todo caso, el receptor no tiene anticuerpos preformados contra los antígenos HLA del donante. • Después del trasplante: con el uso de una terapia inmunosupresora adecuada a cada caso. 

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