Biología 2º Bachillerato Curso 2014—2015 Región de Murcia
BLOQUE V: La inmunología y sus aplicaciones.
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La Inmunología y sus aplicaciones
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TEMA 16.- MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA. 16.1.- INESPECÍFICOS: Son aquellos que actúan sobre cualquier microorganismo impidiendo su entrada y actuando de manera rápida, produciendo la respuesta inmunitaria innata o inespecífica.
16.1.1- EXTERNOS:
Tanto la piel como las mucosas forman parte, en general, de los mecanismos defensivos inespecíficos, se han llamado barreras primarias porque son los primeros obstáculos que deben salvar los agentes patógenos para entrar en el organismo. La piel en buen estado es infranqueable para la mayoría de microorganismos, siendo las heridas los puntos más vulnerables. El grosor que tiene, la capa de queratina (proteína que impermeabiliza y protege) y las formaciones superficiales constituidas por ella (pelos, plumas, escamas…) son características que contribuyen a su acción de barrera mecánica. Las secreciones de las glándulas sudoríparas y sebáceas tienen un pH bajo, poco adecuado para muchos microorganismos, y la flora bacteriana de la piel impide que se establezcan en ella otros agentes. Las mucosas son las capas de epitelio junto con tejido conjuntivo subyacente, que tapizan vías digestivas, respiratorias, urinarias y genitales. Las mucosas no están queratinizadas, por lo que su efecto de barrera mecánica es menos que el de la piel, pero sus secreciones pueden contener enzimas, como la lisozima, que actúa sobre la pared bacteriana. En algunas mucosas las células presentan cilios quieren barren a los microorganismos englobados en el moco de las secreciones contribuyendo así a eliminarlos. Otras características de determinadas mucosas o secreciones (ácido del estómago, flora intestinal,…) también intervienen en la defensa contra los microorganismos. Los epitelios de las mucosas producen péptidos antimicrobianos, las defensinas.
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16.1.2- INTERNOS. La barrera secundaria celular o defensa fagocítica es un mecanismo que se pone en marcha cuando los microbios atraviesan las barreras primarias. Está compuesto por los glóbulos blancos, células cebadas, el sistema complemento e interferón. Entre las células sanguíneas de los vertebrados superiores se encuentran varios tipos de leucocitos con capacidad fagocitaria (GLÓBULOS BLANCOS): Monocitos. Después de permanecer varios días en el torrente sanguíneo, estas células migran a diferentes tejidos u órganos y se transforman en macrófagos, al aumentar de tamaño e incrementar su capacidad fagocítica. Neutrófilos o micrófagos. Se encuentran en gran número en el torrente sanguíneo y tienen una vida media corta. Las sustancias químicas que liberan los tejidos infectados por los microbios atraen quimiotácticamente a los neutrófilos que salen de los vasos sanguíneos, por diapédesis, atravesando sus paredes, gracias a su movimiento ameboide.
Estas células eliminan a los gérmenes mediante fagocitosis englobando los microorganismos en vacuolas fagocíticas para destruirlos. Junto a este proceso se desencadena la respuesta inflamatoria, cuando las células de los tejidos afectados por un proceso infeccioso liberan sustancias (histamina o serotonina), produciendo dilatación de los vasos sanguíneos locales, con lo que llega más sangre y, por tanto, más leucocitos a la zona infectada; y un aumento de la permeabilidad vascular, lo que facilita la salida de plasma y células sanguíneas.
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Entre los síntomas de la inflamación encontramos hinchazón por la salida del plasma al líquido intersticial provocando un edema, enrojecimiento debido al aumento de aporte sanguíneo a la zona afectada, calor, que crea un aumento desfavorable para la multiplicación de los microorganismos, pero favorable para el movimiento de los glóbulos blancos y su capacidad destructiva y dolor, debido a la presión que sobre las terminaciones nerviosas tiene la hinchazón producida. Como resultado de la fagocitosis se puede originar pus que es un acúmulo de cadávares de microorganismos, fagocitos y restos tisulares.
Las CÉLULAS CEBADAS intervienen en la inflamación mediante la liberación de histaminas. Cuando circulan por la sangre se denominan basófilos y, si están en los tejidos, mastocitos. El SISTEMA DEL COMPLEMENTO está constituidos por un conjunto de proteínas plasmáticas, inactivas en ausencia de antígeno u otras moléculas desencadenantes, que interaccionan entre ellas y con otras componentes del sisteme inmunitario.
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El complemento se puede activar de distintas formas, siendo las dos más importantes la vía clásica y la vía alternativa. En la vía clásica los desencadenantes son complejos antígenos-anticuerpos, por lo que es un mecanismo efector de la inmunidad adaptativa. En la vía alternativa, los desencadenantes son determinadas moléculas de la superficie de los microorganismos. En ambos casos, tiene lugar una activación secuencial de las proteínas del complemento y fijación a la superficie de la célula extraña. Las principales consecuencias son tres: (a) citólisis o destrucción celular, pues las últimas proteínas que se fijan dan lugar a poros en la célula extraña (complejo de ataque a la membrana), que llevan a su destrucción; (b) opsonización, facilitándose así la fagocitosis de los microorganismos en los que se han fijado protéinas del complemento; y (c) potenciación de la respuesta inflamatoria, pues algunos factores del complemento activan a los fagocitos o a los mastocitos.
Los Interferones (IFN) inicialmente se detectaron como sustancias producidas por células infectadas pro virus, que protegían a las células frente a otras infecciones virales. Son glucoproteínas que se producen en cantidades muy bajas y actúan sobre los receptores de células vecinas.
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Una célula invadida por un virus libera interferón, que interactúa con las membranas de las celulas circundantes, las cuales, en respuesta, producen enzimas antivirales que bloquean la replicación viral. Una segunda defensa del interferón es la estimulación de leucocitos para provocar la respuesta inflamatoria e inmunitaria.
16.2.- ESPECÍFICOS. Cuando los mecanismos de defensa inespecíficos resultan insuficientes, se activa el sistema de defensa específico o lo que llamamos respuesta inmunitaria específica. El sistema inmunitario está formado por el conjunto de células, tejidos y moléculas implicado en los procesos de inmunización. Este sistema se caracteriza por su capacidad de reconocimiento de moléculas extrañas al organismo, lo que desencadena una serie de proceso celulares y moleculares que las neutralizan o destruyen. Este proceso recibe el nombre de respuesta inmunológica y puede ser de dos tipos: celular, propiciada por células y humoral, producidas por anticuerpos. Ambas respuestas se relacionan con los linfocitos. La respuesta inmune específica, como su nombre indica, es únicamente efectiva ante los antígenos (Ag) que la han provocado, por lo tanto implica un reconocimiento del Ag. Consiste en una serie compleja de interacciones entre los distintos componentes del sistema inmune, con características.
Especificidad. Cada Ag sólo estimula a un linfocito o grupo de linfocitos, los que han desarrollado, unos receptores de membrana que le permiten reconocer los determinantes antigénicos o epítopes del Ag iniciador y unirse a él. Diversidad. Enorme variedad de linfocitos capaces de discriminar todos los antígenos extraños. Tolerancia. Reconocimiento de lo propio. El hecho de que los componentes moleculares propios no desencadenen respuesta inmunitaria es porque durante la etapa embrionaria, todos los linfocitos que producen anticuerpos frente a los antígenos propios son destruidos. De esta manera el sistema inmunitario se hace tolerante frente a los antígenos propios y no reacciona frente a ellos. Una
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alteración del sistema de reconocimiento ocasionada por una mutación puede dar lugar a la aparición de enfermedades autoinmunitarias. Clonalidad. El linfocito activado, prolifera y origina gran cantidad de linfocitos, todos ellos con el mismo receptor de supeficie. El conjunto de ellos forma clon celular. Memoria inmunológica. Los organismos recuerdan Ag de la misma índole, aunque su contacto se produzca con una separación temporal grande. Se basa en la formación de linfocitos de memoria, de larga vida, responsable de la respuesta inmune secundaria. Ante el supuesto de un segundo contagio, son capaces de intervenir mucho más rápidamente y originar una respuesta intensa capaz de impedir el desarrollo de la infección.
Los linfocitos son células que se encuentran en la sangre y en la linfa, tienen el núcleo grande y redondeando y escaso citoplasma. Proceden de células madre hematopoyéticas pluripotenciales, puesto que darán origen a los eritrocitos, a los diferentes tipos de leucocitos y a las plaquetas. En el adulto, estas células se encuentran en la médula ósea roja de los huesos. Los linfocitos producidos por ellas maduran en el timo o en la propia médula ósea. Existen dos tipos de linfocitos: Los linfocitos B y los linfocitos T, responsables de los 2 tipos de respuesta inmunitaria.
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16.2.1- RESPUESTA HUMORAL. Es aquella mediada por anticuerpos. En este caso, los linfocitos (B) reconocen al antígeno en su estado original y producen sustancias específicas (anticuerpos) que provocan la destrucción del agente invasor. Es efectiva fundamentalmente contra microbios en situación extracelular.
Los linfocitos B se forman y maduran en la médula ósea en los mamíferos, mientras que en las aves maduran en la bolsa de Fabricio. Son los responsables de la inmunidad humoral. Estos linfocitos tienen proteínas (anticuerpos de superficie) en la superficie externa de su membrana plasmática, llamados receptores BCR que son capaces de reaccionar con antígenos específicos de microorganismos. Cuando un antígeno penetra en el organismo, acaba encontrando un linfocito B que posee el receptor capaz de reaccionar con él. La unión del linfocito al antígeno a través de los anticuerpos de su superficie (receptor) estimula al mismo linfocito B y provoca su división y diferenciación en dos clases de células linfocitarias.
Células plasmáticas. Considerados linfocitos B maduros y de tamaño mucho mayor que los inmaduros. Desarrollan un RER extenso, donde se sintetizan y desde donde se exportan grandes cantidades de anticuerpos (Ig M).
Células memoria. Consideradas como linfocitos B inmaduros que permanecen en la circulación y continúan originando pequeñas cantidades de anticuerpos mucho tiempo después de haberse superado la infección. Estos linfocitos, además en un momento dado, pueden dividirse rápidamente y producir también nuevas células plasmáticas, que en esta ocasión generan Ig G y nuevas células memoria. Los clones de células de memoria viven muchos años, incluso pueden permanecer toda la vida del individuo. La siguiente vez que un patógeno determinado penetre, las células memoria circulantes capaces de reconocer sus antígenos lo recuerdan y comienza inmediatamente la producción de anticuerpos lo que evita la proliferación del invasor. La existencia de células de memoria es la base de la vacunación y gracias a ellas la causa de la inmunidad a muchas enfermedades infecciosas como el sarampión.
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Se llaman ANTÍGENOS las moléculas, identificadas como extrañas, que pueden desencadenar la respuesta inmune. Para hacerlo, el antígeno se ha tenido que unir específicamente a un anticuerpo o a un TCR (receptor de las células T). Los antígenos suelen ser macromolécular, habitualomente proteínas (glucoproteínas, lipoproteínas…) o polisacáridos. La parte de la molécula de antígeno que se une al anticuerpo se llama determinante antígeno o epítopo, y según el número de ellos puede ser univalente, con un único determinante antigénico o polivalente con varios de ellos.
Los ANTICUERPOS, también llamados inmunoglobulinas, son proteínas globulares (glucoproteínas), fabricadas por los linfocitos B, que se unen específicamente a los antígenos. Pueden encontrarse en la superficie de los linfocitos B (anticuerpos de superficie), o ser liberadas a la sangre u otros fluidos corporales (anticuerpos libres). Un individuo puede fabricar una enorme variedad de anticuerpos, pero cada clon de linfocitos B sólo puede fabricar un determinado tipo de anticuerpo. La estructura básica de las inmunoglobulinas está integrada por cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, que se combinan para formar una molécula tridimensional en forma de Y. Se distingue:
Porción variable: Extremos aminados de las cadenas H y L. Cada tipo de anticuerpo presenta en esta zona de las cadenas una secuencia diferente de aminoácidos. Los dos extremos de la Y son los centros de unión a los antígenos, por lo que un anticuerpo es bivalente. Se llama paratopo a la zona del anticuerpo que se une al antígeno. Está formado por las porciones variables de las cadenas H y L, y en él encaja el determinante del antigeno específico. Porción constante. Corresponde al resto de las cadenas H y L y carece de la propiedad de unirse a los antígenos.
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TIPOS DE INMUNOGLOBULINAS:
Gammaglobulinas (IgG) Los más numerosos de la sangre, además de unirse a los antígenos, son capaces de activar tanto al complemento como a los fagocitos sanguíneos, macrófagos y micrófagos. Son las únicas capaces de atravesar la placenta y penetrar en el feto. IgM, Son los primeros anticuerpos que se producen ante la exposición inicial a un antígeno. Tienen diez lugares para la unión con los antígenos y también se encargan de activar los macrófagos y el sistema del complemento.
IgA. Aunque este monómero puede asociarse con otro o con dos más dando dímeros o trímeros. Se encuentran en la sangre y en diversas secreciones como la leche, el mucus respiratorio e intestinal, la saliva y las lágrimas, colaborando en la eficacia de las barreras primarias de defensa de los animales. IgE. Es un monómero causante principal de lso fenómenos de alergia. Su concentración en la sangre es muy baja. IgD. De función específica desconocida.
REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO: Los anticuerpos al reconocer a los antígenos, se unen a ellos mediante enlaces de Van der Waals, fuerzas hidrofóbicas o iónicas, en una reacción denominada antígenoanticuerpo. En esta unión, que se lleva a cabo entre las porciones variables de las cadenas H y L del anticuerpo y los determinantes antigénicos, no se establece ningún enlace covalente entre antígeno y anticuerpo, por lo que la reacción es reversible. La reacción antígeno-anticuerpo es extraordinariamente específica: un anticuerpo puede reconocer entre una multitud de determinantes antigénicos únicamente aquellos que le son complementarios. La reacción entre antígenos y anticuerpos puede ser: precipitación, aglutinación, neutralización y opsonización.
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Reacción de PRECIPITACIÓN. Si los antígenos son macromoléculas solubles con varios determinantes, los anticuerpos libres en el plasma sanguíneo, se unen con ellos, formando complejos tridimensionales insolubles produciéndose una reacción de precipitación.
Reacción de ALGUTINACIÓN. Se produce al reaccionar los anticuerpos con moléculas de antígenos situados en la superficie de bacterias u otras células. Como resultado de la reacción, las células forman agregados que sedimentan con facilidad. Los antígenos de la superficie de las células que provocan aglutinación se llaman aglutinógenos, mientras que sus anticuerpos específicos se llaman aglutininas. Este fenómeno tiene lugar por ejemplo, en los glóbulos rojos de la sangre.
Reacción de NEUTRALIZACIÓN. Se efectúa principalmente con los virus y toxinas bacterianas. Consiste en la disminución de la capacidad infectante del virus al unirse los anticuerpos con los determinantes antigénicos de la cápsula vírica. Esta reacción es reversible, es decir, los virus pueden volver a activarse.
Reacción de OPSONIZACIÓN. Microorganismos o partículas antigénicas son fagocitados más ávidamente por los fagocitos si tienen moléculas de anticuerpos unidas a su superficie. La unión de lso anticuerpos produce un aumento de la adherencia del complejo antígeno-anticuerpo a la superficie de los macrófagos y micrófagos sanguíneos, lo que facilita su fagocitosis. Los microorganismos recubiertos de anticuerpos se dice que están opsonizados.
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MEMORIA INMUNOLÓGICA: La detección de moléculas extrañas de tipo inmunogenético, como las que poseen los microorganismos patógenos, pone en marcha todo el complejo mecanismo de proliferación y maduración de células inmunocompetentes y de producción de anticuerpos. Este proceso se denomina respuesta inmune, y se conocen dos tipos:
Respuesta inmune primaria. Producido ante el primer contacto con un determinado antígeno. Tras varios días empiezan a aparecer anticuerpos en la sangre del individuo infectado, cuya producción va en aumento exponencial hasta una fase estacionaria, tras la cual empiezan a declinar. Los anticuerpos que se forman en esta respuesta son del tipo IgM principalmente. Tras varias semanas, estas inmunoglobulinas son casi imperceptibles en la sangre. Respuesta inmune secundaria. Si el sistema inmunológico detecta por segunda vez la presencia del mismo antígeno, origina una respuesta distinta de la anterior, produciéndose principalmente IgG. Los valores de concentración de estas inmunoglobulinas en la sangre son mayores y su persistencia en al sangre es muy superior. Este tipo de respuesta inmune indica que existe una memoria inmunológica.
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16.2.2- RESPUESTA CELULAR. Es aquel tipo de inmunidad mediada por células. En este caso, los linfocitos T atacan al agente patógeno, que es procesado, presentado y expuesto en la superficie de una célula. Es efectiva principalmente frente a microbios en situación intracelular (como virus que se multiplican en el interior de una célula) o células tumoral es.
Los linfocitos T se forman en la médula ósea y maduran en el timo y no son capaces de producir anticuerpos libres. Disponen, en la superficie de su membrana, de receptores (TCR) que son macromoléculas constituidas por dos cadenas proteicas unidas de manera no covalente a proteínas de superficie de la membrana plasmática (complejo CD). Los linfocitos T son los que intervienen en la inmunidad de tipo celular. Se diferencian tres estirpes de linfocitos T, según el tipo de molécula CD que presenta en su membrana plasmática.
Linfocitos citotóxicos (Tc). Destruyen directamente células cancerosas o infectadas, especialmente por virus antes de que éstos proliferan en su interior. Presentan en su membrana la glucoproteína CD8. Linfocitos auxiliares, colaboradores o células helper (Th). Se encargan de activar a los linfocitos B y de iniciar la proliferación de los linfocitos T citotóxicos meidante la secreción de una moléculas llamadas interleucinas. Presentan una glucoproteína CD4 en su membrana. Linf. T supresores. Actúan mediante un proceso inverso al de los linfocitos auxiliares. Su misión consiste en atenuar la respuesta inmunitaria, y entran en juego cuando se trata de detenerla, una vez eliminado el antígeno. Células asesinas o células NK.
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La respuesta inmune específica celular es una respuesta que tarda más en iniciarse que la humoral (su efecto tarda en manifestarse de 24 a 72 horas ), pero que es especialmente útil contra microorganismos que se establecen en el interior de las células pues en este caso los Ac no pueden neutralizar directamente los Ag. Este tipo de respuesta interviene frente a: microorganismos de crecimiento y dearrollo intracelular, como bacterias, hongos, virus, protozoos, etc; agentes químicos, cromo, medicamentos, tintes; antígenos de transplante; antígenos tumorales. Es llevada a cabo por los linfocitos T que reconocen el antígeno procesado y presentado, es decir expuesto en la superficie de una célula y unido a las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad.
Los diferentes tipos de linfocitos T y sus funciones son los siguientes.
Linfocitos Tc, citotóxicos reaccionan ante péptidos extraños situados en la superficie de cualquier célula, Se fijan sobre la superficie celular y liberan proteínas que directa o indirectamente destruyen a la célula infectada. Pueden segregar perforinas que degradan la membrana celular destruyendo a la célula y linfocinas, que activan otros elementos del sistema inmunitario, como los macrófagos que pueden fagocitar a la célula. Linfocitos Th, colaboradores o helper, necesitan que una célula (macrófagos) le presente el antígeno. Cuando las células Th son activadas por la unión a estos fragmentos antigénicos liberan una gran cantidad de linfocinas que estimulan la acción de otros linfocitos, en concreto: promueven la proliferación de linfocitos Tc y de linfocitos B, y causan un aumento de la inflamación. Linfocitos T memoria. Permanecen activados en el tejido linfático como células de memoria y que continúan dividiéndose durante años. Sirven para que, si el agente patógeno vuelve a infectar al organismo, estas células proliferan rápidamente y lo destruyen antes de que pueda establecerse y ocasionar la enfermedad correspondiente.
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La INMUNIDAD es el estado de invulnerabilidad a una determinada enfermedad infecciosa. Dependiendo de cómo se obtenga esa invulvernabilidad, se habla de:
Los animales pueden adquirir inmunidad de manera natural de dos formas, según sea la procedencia de los anticuerpos: Activa. Son los propios mecanismos inmunológicos del animal los que logran la inmunidad. Cuando un animal se ve expuesto a una invasión microbiana, su sistema inmunológico empieza a actuar produciendo anticuerpos específicos contra esos microbios. Si vence a la invasión microbiana, el animal está inmunizado contra esos microbios durante el tiempo que los anticuerpos permanezcan en la sangre. Pasiva. En este tipo de inmunidad, los anticuerpos no son producidos por el propio individuo, sino que los adquieren del exterior. El feto de los mamíferos adquiere inmunidad natural mientras está en el útero materno, peusto que a través de la placente recibe constantemente los anticuerpos que hay en la sangre de la madre. La inmunidad también puede adquirirse artificialmente mediante el uso de técnicas ajenas al organismo. En función de la finalidad, se pueden utilizar dos sistemas.
Vacunación. Es un método preventivo de inmunidad activa. Consiste en inyectar a un persona microbios muertos o atenuados de la enfermedad que se quiere prevenir, para activar el sistema inmunitario y que se produzcan anticuerpos específicos. Sueroterapia. Es un tratamiento curativo de inmunidad pasiva con una duración limitada. Consiste en proprocionar a un paciente aquejado de una enfermedad infecciosa los anticuerpos específicos para los antígenos que producen la enfermedad. Estos anticuerpos se obtienen mediante técnicas de clonación a partir de linfocitos capaces de producirlos (anticuerpos monoclonales) o a partir de suero de caballo previamente vacunado con el antígeno. Existen sueros contra enfermedades infecciosas como la escarlatina, el botulismo y el tétanos, así como contra diversos venenos de serpientes.
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16.3.- ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNE. Si el sistema inmunitario presenta defectos en el mecanismo inmunológico, se producen enfermedades de autoinmunidad. En otros casos, si actúa de manera excesiva ante moléculas inocuas, conduce la llamada hipersensibilidad. Todas las células animales tienen antígenos proteicos en la superficie de sus membranas celulares que son característicos de los tejidos a los que pertenecen. Son denominados antígenos de histocompatibilidad o complejo principal de histocompatibilidad MHC. En las personas, se denominan proteínas HLA, y la mayoría de las anomalías o enfermedades de autoinmunidad las sufren personas que tienen determinados tipos de proteínas HLA anómalas que se reconocen como extrañas. Las principales enfermedades de autoinmunidad que se conocen son la esclerosis múltiple, la esclerosis lateral amiotrófica y la psoriasis.
16.3.1- ALERGIAS. La hipersensibilidad es la reacción excesiva del sistema inmunitario de un animal ante la exposición de un antígeno inocuo o poco peligroso. El término alergia es utilizado comúnmente para referirse a ciertas reacciones de hipersensibilidad, mientras que un alérgeno es un antígeno que provoca hipersensibilidad. Hay dos tipos principales de reacciones hipersensibles en función del momento de aparición de los efectos nocivos. Si aparecen a los pocos minutos de estar en contacto con el alérgeno se llama hipersensibilidad inmediata, mientras que si los efectos se notan al cabo de varias horas o días, se denomina hipersensibilidad retardada.
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El primer contacto entre el alérgeno y el aparato inmunitario no produce ningún síntoma externo, pero sí induce mecanismos bioquímicos que permanecen en estado latente hasta el segundo contacto, lo que se denomina sensibilización. El proceso de la hipersensibilidad inmediata se realiza en varios pasos:
Primer contacto. Los alérgenos son captados por los macrófagos, los degradan y exponen al exterior parte de sus moléculas unidas a complejos HLA. Fase de sensibilización. Los linfocitos Th reconocen estos fragmentos presentados por los macrófagos y segregan interleucina-4, que induce la activación de los linfocitos B. Estos maduran a células plasmáticas y segregan anticuerpos del tipo de las IgE, llamados también reaginas. Estas reaginas se unen a receptores específicos de membrana en células como los mastocitos de los tejidos conectivos y los leucocitos basófilos de la sangre. Los mastocitos y los basófilos quedan entonces cubiertos de IgE. Segundo contacto. El alérgeno provoca que las moléculas alérgenas se unan las IgE adheridas a los mastocitos y a los basófilos. El mediador alérgico que produce efectos más nocivos es la histamina. Otros son la serotonina y la prostaglandina D. Las manifestaciones del proceso alérgico se derivan de la acción de estas sustancias, que desencadenan reacciones locales, como inflamaciones cutáneas, o generalizadas, como contracción muscular de los bronquios.
Algunos ejemplos de hipersensibilidad inmediata son el asma y las incompatibilidades de hematíes maternofetales del sistema Rh.
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Si los síntomas de alergia o hipersensibilidad se producen al cabo de varias horas o días de la segunda exposición al alérgeno se denomina hipersensibilidad retardada. Este tipo de hipersensibilidad está mediada por los linfocitos T, que activados por el segundo contacto con el alérgeno segregan varios tipos de interleucinas e interferón gamma, los cuales activan los macrófagos y atraen a los linfocitos de estas y otras células, como los monocitos y los neutrófilos hacia los tejidos afectados. Una de las reacciones de hipersensibilidad retardada más conocida es el fenómeno de Koch, utilizado para el diagnóstico de una infección tuberculosa. Otros microorganismos que pueden producir hipersensibilidad retardada son el virus del herpes, las bacterias del bacilo de la lepra y hongos como el cándida.
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16.3.2- INMUNODEFICIENCIAS. La inmunodeficiencia es la incapacidad del sistema inmunitario de actuar contra las infecciones microbianas. Las causas pueden ser diversas, como trastornos genéticos (y, por tanto, hereditarios), fallos en el desarrollo normal de los órganos linfoides primarios o secundarios o bien infecciones víricas. Los individuos con inmunodeficiencias presentan enfermedades llamadas síndromes de inmunodeficiencia. Estos síndromes pueden ser primarios o congénitos si se nace con ellos, o bien secundarios o adquiridos, si se desarrollan a lo largo de la vida del individuo.
La inmunodeficiencia primaria o congénita se caracteriza por defectos en los linfocitos B que no son capaces de producir anticuerpos normales o en la cantidad necesaria, anomalías en los linfocitos T que no desarrollan correctamente sus funciones, fallos en la síntesis de las proteínas que forman el complemento o un desarrollo anormal de los órganos linfoides durante el proceso embrionario. Los tratamientos, según el tipo de inmunodeficiencia pueden ser terapia con agentes antimicrobianos específicos (antibióticos y antimicóticos), inyección períodica de gammaglobulina, aislamiento del paciente en habitaciones estériles o trasplante de médula ósea. La inmunodeficiencia secundaria o adquirida se alcanza con posterioridad al nacimiento, tras una infección o a partir de enfermedades de autoinmunidad. Muchos tipos de cáncer en estado avanzado pueden producirla, como la leucemia linfoide crónica. El SIDA o síndrome de inmunodeficiencia adquirida es una enfermedad grave producida por un virus que ataca a células del sistema inmunológico debilitándolo.
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16.3.3- EL SIDA, CARACTERÍSTICAS DEL VIH. (VER EN BLOQUE ANTERIOR).
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TEMA 17.- INMUNOLOGÍA APLICADA. 17.1.- ANTICUERPOS MONOCLONALES. Son un conjunto de moléculas de anticuerpo idénticas, todas con la misma especificidad, producidas por un único clon de linfocitos B. Se obtienen mediante la técnica de los hibridomas, que consiste en fusionar in vitro linfocitos B, provenientes de un ratón sensibilizado con el antígeno, con células tumorales procedentes de un mieloma (tumor linfocitario), capaces de proliferar de forma indefinida. Se obtiene una célula llamada hibridoma, que hereda del linfocito B la capacidad de producir un determinado anticuerpo, y de la célula tumoral la capacidad de reproducirse indefinidamente. Posteriormente el hibridoma se clona, consiguiendo gran cantidad de células que producirán el mismo anticuerpo en grandes cantidades. En tratamientos prolongados de enfermedades se emplean anticuerpos humanizados: la parte variable es de ratón mientras que el resto es del ser humano, así el rechazo es menor. Algunas de sus aplicaciones son: diagnosticar enfermedades o detectar algunas sustancias de interés médico en fluidos corporales como drogas, hormonas, proteínas asociadas a cánceres o indicadores de infecciones víricas; determinar los grupos sanguíneos humanos; transportar fármacos o agentes citotóxicos hasta el antígeno, que será una célula o un tejido dañado (útil en terapias contra el cáncer).
17.2.- TRASPLANTES DE ÓRGANOS Y TEJIDOS. Se entiende por trasplante el desprendimiento parcial o extirpación de un tejido u órgano de un individuo y su implantación en el mismo cuerpo o en diferente organismo. Según la procedencia del órgano o tejido a trasplantar, se clasifican:
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Cuando el trasplante se produce entre individuos genéticamente diferentes, los antígenos del donante pueden provocar en el receptor una respuesta de rechazo inmunológico, que se debe a que cada especie animal tiene un conjunto de genes, el complejo mayor de histocompatibilidad, que codifican unas proteínas presentes en la superficie de sus células, los antígenos de histocompatibilidad (MHC). Si los antígenos de histocompatibilidad de las células del órgano trasplantado son diferentes a los del receptor, aquellos son reconocidos como extraños por el sistema inmunitario del receptor, que reacciona contra esas células. La reacción puede ser tanto específica (humoral y celular) como inespecífica (macrófagos, células NK, complemento…) y, produce el rechazo. Cuando los antígenos de histocompatibilidad del donante y del receptor son iguales, no hay rechazo, lo cual ocurre solamente entre individuos genéticamente idénticos. Tampoco hay rechazo en el caso de la córnea y de los cartílagos, debido a que carecen de circulación sanguínea, por lo que no entran en contacto con los linfocitos del receptor. Para evitar el rechazo se recomienda: Realizar pruebas de histocompatibilidad entre el donante y el receptor para buscar la mayor compatibilidad posible y reducir la posibilidad de rechazo. Utilizar inmunosupresores, que inhiben la respuesta inmune y bloquean el rechazo. Suelen ser antimitóticos que actúan sobre las poblaciones de linfocitos, esteroides que inhiben a los macrófagos, o ciclosporina, que actúan sobre los linfocitos T y bloquea los receptores de las interleucinas. La utilización de estos fármacos tienen el inconveniente de que facilitan el desarrollo de algunos patógenos y de algunos tumores.
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17.3.- COMPATIBILIDAD TRANSFUSIONES DE SANGRE. La sangre es un tejido de características especiales. En la superficie de los glóbulos rojos se han detectado distintos antígenos, de los que los más conocidos son los del sistema ABO y los del factor Rh.
17.3.1- SISTEMA AB0. Caracterizado por la presencia o ausencia de antígenos A y B (aglutinógenos) en la superficie de los eritrocitos y la presencia o ausencia en el plasma de anticuerpos Anti-A y Anti-B (aglutininas). La aglutinina anti-A reacciona contra el aglutinógeno A, y la aglutinina anti-B contra el aglutinógeno B, produciéndose en ambos casos la aglutinación de los eritrocitos, que darán lugar a trombos, con consecuencias nefastas. Una persona no tendrá en su plasma aglutininas contra los aglutinógenos que hay en sus eritrocitos. Las transfusiones solo son posibles entre individuos compatibles. Se produce una reacción de rechazo cuando un individuo recibe sangre con eritrocitos que tienen aglutinógenos diferentes a los suyos, ya que se unirán a las aglutininas del receptor. Este sistema diferencia cuatro tipos de sangre, en función del tipo de aglutinógenos que los eritrocitos lleven en su membrana. Estos grupos sanguíneos son:
Grupo A: Tiene como aglutinógeno el antígeno A, y en el plasma aparece la aglutinina anti B. Grupo B: Tiene como aglutinógeno el antígeno B, y en el plasma aparece la aglutinina anti A. Grupo AB: Tiene los dos aglutinógenos, el A y el B, y carece de aglutininas en el plasma. Grupo 0: Carece de aglutinógenos en los eritrocitos, y en el plasma tiene los dos tipos de aglutininas, la anti A y la anti B.
La Inmunología y sus aplicaciones
BLOQUE V
17.3.2- FACTOR RH. Además de los antígenos del sistema AB0, los eritrocitos pueden tener los antígenos del factor Rh. Si poseen factor Rh se dice que esa persona es Rh+, y si no los poseen, se dice que es Rh-. En este sistema no hay anticuerpos antiRh en el plasma. Si se transfunde sangre de un Rh+ a un Rh-, el individuo se sensibiliza y produce anticuerpos anti-Rh, con lo que ante una segunda transfusión de sangre Rh+, se produce la aglutinación. En la siguiente tabla se pueden ver las posibles transfusiones combinando los dos sistemas. El individuo del grupo AB+ puede recibir sangre de cualquier tipo de donante, por lo que recibe el nombre de receptor universal, y el individuo del grupo 0- puede darle sangre a cualquier tipo de donante, por lo que recibe el nombre de donante universal. Hablamos de eritroblastosis fetal en el siguiente caso: cuando una madre Rh- da a luz un hijo Rh+, en el parto entra en contacto la sangre de la madre con la sangre del hijo, con lo que la madre produce anticuerpos anti-Rh que permanecerán en la sangre materna. En un embarazo posterior, los anticuerpos maternos formados destruyen las células del feto Rh+, produciendo su muerte. Se evita mediante sueroterapia, inyectando a la madre factor anti-Rh antes del parto, que destruye los pocos glóbulos rojos Rh+, que puedan pasar a la madre, evitando que actúe su sistema inmune.