Introducción a la inmunología veterinaria básica y aplicada Importancia para la sanidad y la producción porcina Prof. Joaquín Goyache Facultad de Veterinaria / VISAVET Universidad Complutense jgoyache@ucm.es
Ponencia patrocinada por:
Joaquín Goyache Licenciado en Veterinaria y Doctorado por la UCM. En el marco del Centro VISAVET, ha desarrollado investigaciones en sobre los sistemas de inmunodiagnóstico de diversas toxinas, así como el estudio de las vacunas de diseño como herramientas de control alternativas al empleo de antibacterianos.
Imagen adaptada de http://sanidadanimal.info/cursos/inmunologia3/
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¿Inmunología Veterinaria?
Votos: seguramente …. Básica
Aplicada
ÂżPremios Nobel Veterinarios?
1
¿Áreas? Modelos animales para trasplante Cirugía experimental Inmunología básica Vacunas Inmunología aplicada Ingeniería genética Diagnóstico
Peter C. Doherty (Nobel Medicina, 1996)
INMUNIDAD Peter C. Doherty (Nobel Medicina, 1996)
Protección INESPECÍFICA INNATA
Protección ESPECÍFICA ADAPTATIVA
Propiedades generales de la R.I. Innata, natural o inespecífica
vAntígeno-independiente vInmediata vAntígeno-inespecífica vNo memoria
Adaptativa, adquirida o específica
vAntígeno-dependiente vFase de latencia vAntígeno-específica vMemoria inmunológica
¡¡¡Tiempo!!! Imagen adaptada de “Abbas: Inmunología celular y molecular”
Componentes del Sistema Inmune Específicos
Inespecíficos
B. físicas
Humorales
Celulares
Humorales
Acs.
Inflamación
FAGOCITOSIS
Celulares
Linfocitos
Inmunidad natural BARRERAS
SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS
SISTEMA INMUNITARIO
Piel Mucus Cilios etc.
Inhibidores del crecimiento Lisinas Microbiota (*) etc.
Células Factores solubles
ACCIÓN FRENTE A DISTINTOS TIPOS DE PATÓGENOS
Inmunidad adaptativa Refleja sistema inmune funcional v Específico y selectivo v Diverso v Memoria v Reconocimiento de lo propio y lo ajeno ESTRECHÍSIMA RELACIÓN CON INNATA
Algunas células del Sistema Inmune No específicas
Específicas
vMacrófagos vNeutrófilos vBasófilos vEosinófilos vCélulas NK
vLinfocitos vB vT
Imagen: http://sanidadanimal.info/cursos/inmunologia3/
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Antígeno “Sustancia” reconocida por el sistema inmune de un organismo como “extraña”
Virus
Glicoproteína
EPITOPOS: regiones inmunológicamente activas de un antígeno
Factores de “inmunogenicidad” v Factores del antígeno v Carácter de extraño (“exogenicidad”) v Tamaño v Composición química y complejidad v Accesibilidad v “Degradabilidad” v Factores del organismo receptor v Genotipo v Edad v Estado del sistema inmune v Dosis de Ag y método de administración v Dosis v Vía de administración v Adyuvantes
Reconocimiento antígeno por LB y LT BCR
TCR
Epitopo
TCR αβ TCR γδ Incluso >70%
Complejo CD3
CD79A CD79B (Heterodímero)
Co-receptor (CD4 ó CD8)
é CD4+/CD8+ (cooperadoras de memoria – adultos-)
Reconocimiento antígeno por LT CMH Co-receptor (CD4 ó CD8)
TCR
CD4 restringido a CMHII CD8 restringido a CMHI
Complejo Principal Histocompatibilidad vCMH o MHC o (SLA en porcino) vCodifican proteínas que se expresan en la membrana de las células vTipos: vMHCI (en todas las células nucleadas) vMHCII (solo en: Macrófagos, Células Dendríticas y Linfocitos B) vMHCIII (no en membrana) (complemento, citoquinas, etc.)
Imagen adaptada de “Kuby Immunology”
CMH II
CMH I
Dominios distales
α2
Dominios proximales
α3
α1
Microgobulina-β2
Segmento transmembrana
Tallo citoplasmático Imagen adaptada de “Kuby Immunology”
α1
α2
β1
β2
¿En qué se traduce todo esto?
Por una lado: activación Linfocitos B Ag Célula Plasmática
Bm LB LB Memoria Imágenes: http://sanidadanimal.info/cursos/inmunologia3/
Anticuerpos IgG1-2a-2b-3-4 IgA1-2 IgM IgE IgD
Por otro: presentación antígeno
LB
Macrófagos y Cél. Dendríticas
Únicas células que presentan MHC II Imágenes: http://sanidadanimal.info/cursos/inmunologia3/
Pero hay 2 vías de reconocimiento (por “origen”) del antígeno por Linfocitos T Linfocito T CD8+
Linfocito T CD4+
Complejo Péptido+CMHI
Complejo Péptido+CMHII
Ag introducido por endocitosis o fagocitosis Péptido CMH-II
Endosoma
Golgi
Lisosoma RER
Prot. vírica Ribosoma
ARN virus
Núcleo ADN virus
Virus Imagen adaptada de “Kuby Immunology”
Paradigma Th1 / Th2
Th1 • Respuesta celular • Presentación por MØ y células dendríticas • IL-2, IFN-γ, TNFβ, IL-8
Th2 • Respuesta humoral • Presentación por LB • IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13
¡En cerdo hay diferencias!
En resumen …
Unión con Ag ¿Se une con Ag soluble? ¿Requiere CMH? Naturaleza epitopo
Linfocito B
Linfocito T
Binaria Ag-Ac
Ternaria (TCR-Ag-CMH)
SI
NO
NO
SI
Proteína, Polisacárido, Lípido, Ácido nucleico
Proteína
Pero no es tan sencillo …
Th (CD4+)
CPA
Tc (CD8+)
Imagen de “Kuby Immunology”
Célula Diana
Entonces, ¿qué pasa con la inmunización?
Respuesta Respuesta humoral celular Muchos acs. no siempre = protección
Inmunización v v
Anticuerpos (IgG e IgA) Células (50% LTγδ)
Pasiva
• Calostro • Inmediata • ê Duración • NO memoria
Activa
• Vacunas: inactivadas, atenuadas, otras (subunidades, ADN, recombinantes, etc.) • Respuesta humoral y/o celular • ¿Duradera? • Memoria
Vacunación Vacuna Inactivada
• • • •
¿Linfocitos B? ¿Linfocitos T? ¿Th? ¿Tc?
Vacuna Atenuada
• • • •
¿Linfocitos B? ¿Linfocitos T? ¿Th? ¿Tc?
Inmunidad mucosas: la otra gran olvidada > 80% de las cĂŠlulas del sistema inmune (principalmente LT) Varios tejidos linfoides asociados a mucosas (MALT) MALT compuesto de compartimentos anatĂłmicos (GALT, BALT, etc.) IgA
Vacunas de mucosas Inactivadas è poco eficaces (salvo dosis muy altas por vía oral) Atenuadas è más eficaces (poco por vía parenteral è trasvase IgGs) Esencial è ruta de vacunación Problemas respuestas secundarias pobres (bloqueo respuesta primaria) y tolerancia
Vacunas de mucosas Â? Limitaciones
Ventajas Rectal / Vaginal
Nasal
Oral
Imagen diseĂąada por Vexels.com
Fallos inmunización Asociados a la vacuna Edad Genética Acs. maternales Nutrición Enfermedades Estrés Tratamientos
ÂżEs importante vacunar?
AnimaciĂłn: https://www.sciencealert.com/this-quick-animation-nails-how-herd-immunity-works
Diagnรณstico de base inmunolรณgica: los AcMs
Técnicas
ELISA indirecto
ELISA DAS indirecto
Estrategia DIVA
¿?
Differentiating Infected from Vaccinated Animals
Base
Combinación de vacunación + diagnóstico
Estrategia DIVA ย
Ejs. V/D
Aujeszky (gE-), Influenza aviar (H7:N3 frente a H7:N1), Aftosa (detecciรณn acs. frente prots. NS), etc.
Ventajas sociales y econรณmicas A veces menos eficaces
Estrategia DIVA ELISA INDIRECTO • Virus completo
ELISA COMPETICIÓN • gE
DIVA AUJESZKY ANIMAL NO INFECTADO ANIMAL INFECTADO ANIMAL VACUNADO
ELISAi
ELISAcomp
+ +
+ -
Conclusiones Sistema inmune del cerdo • Diferencias con otras especies
Se necesita invertir en investigación • Básica • Aplicada
¡¡Gracias!!