Introducción a la inmunología

Presentación del tema: "Introducción a la inmunología"— Transcripción de la presentación:

1 Introducción a la inmunología
Actualizado en enero de 2012

2 SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO INNATO Plasmocitos Anticuerpos
CD4 “cooperadores” CD8 Dendríticas Plasmocitos Anticuerpos Receptores tipo Toll Citocinas Linfocitos NK ADAPTATIVO INNATO LINFOCITOS B CELULAR HUMORAL Una manera de concebir el sistema inmunitario es imaginar el cuerpo como si fuera un árbol. Hay algunas ramas largas, otras ramas pequeñas y algunas hojas que representarían diferentes partes y funciones. En esta presentación, utilizaré esta metáfora para poder guiarlos por los conceptos básicos. No hablaré sobre cada una de estas hojas, ya que algunas de ellas son conceptos más profundos. Pero quería que vieran los nombres de las distintas partes, incluso de aquellas de las que no hablaremos el día de hoy, sólo para que comiencen a reconocer los nombres en caso de que los escuchen en alguna presentación.

3 SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO INNATO Plasmocitos Anticuerpos
CD4 “cooperadores” CD8 Dendríticas Plasmocitos Anticuerpos Receptores tipo Toll Citocinas Linfocitos NK ADAPTATIVO INNATO LINFOCITOS B CELULAR HUMORAL Para comenzar, veremos la primera rama del sistema inmunitario; las respuestas innatas. El tipo principal de células involucradas en las respuestas innatas son los linfocitos citolíticos naturales, en su forma abreviada NK (Natural Killer).

4 Respuesta innata Primera línea de defensa
¿Brinda protección contra infecciones? No Los linfocitos NK se activan cuando se infectan las células No tiene memoria inmunitaria No creemos que se puede sensibilizar mediante vacunación Los linfocitos NK actúan haciendo estallar a las células infectadas, como cuando un dardo revienta un globo con agua La respuesta innata es la primera línea de defensa del cuerpo. ¿Puede este tipo de respuesta brindar protección contra infecciones? No. La respuesta innata no brinda protección contra infecciones porque los linfocitos citolíticos naturales se activan únicamente después de que las células son infectadas por un virus. Por desgracia, este tipo de respuesta inmunitaria no tiene memoria inmunitaria: eso significa que si usted es infectado por un virus, los linfocitos citolíticos naturales lo combatirán, pero la próxima vez que tenga una infección por el mismo virus, los linfocitos citolíticos naturales no recordarán que combatieron antes a ese mismo virus. Los linfocitos NK hacen estallar (y destruyen) a las células infectadas, al igual que un globo se revienta cuando lo pinchan. ***Actividad - Reventar un globo con agua. Asegúrese de tener una vasija o cubo grande a la mano para evitar que el agua se desparrame. Es probable que la persona que sostiene el globo con agua se moje un poco (no lo sostenga cerca de la cara). Se pueden utilizar globos reales o un preservativo.

5 SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO INNATO Plasmocitos Anticuerpos
CD4 “cooperadores” CD8 Dendríticas Plasmocitos Anticuerpos Receptores tipo Toll Citocinas Linfocitos NK ADAPTATIVO INNATO LINFOCITOS B CELULAR HUMORAL Después veremos la respuesta inmunitaria adaptativa.

6 Adaptativa = adquirida
Mecanismo de defensa con especificidad antigénica La protección tiene lugar en el transcurso de varios días Se desarrolla a lo largo de la vida La respuesta inmunitaria adaptativa es sinónimo de respuesta inmunitaria adquirida. El cuerpo adquiere conocimientos sobre los diferentes gérmenes invasores a lo largo de la vida. Este tipo de respuesta inmunitaria está dirigida a un invasor específico, como una bacteria o un virus. Por ejemplo, usted desarrollará específicamente una respuesta inmunitaria contra el sarampión o la poliomielitis. Si se compara con la respuesta innata en la que los linfocitos citolíticos naturales comienzan a actuar, justo cuando las células son infectadas, la respuesta inmunitaria adaptativa tardará varios días en convertirse en una protección. Pensemos en cuando se resfría o le da gripe; se siente muy mal durante un par de días y luego comienza a sentirse mejor alrededor del tercer o cuarto día. Esa es la respuesta adaptativa que entra en acción. Y una gran ventaja es que esta protección se desarrolla (adquiere) durante toda la vida. Es muy importante especialmente cuando se refiere a las vacunas, cuyo objetivo ideal es crear una protección que dure toda la vida.

7 Adaptativa – Parte uno (también conocida como humoral)
Humoral = anticuerpos Los anticuerpos se forman de linfocitos B en los primeros 2 días después de la infección Los anticuerpos neutralizan o detienen el virus Los anticuerpos eliminan el virus Los anticuerpos pueden evitar infecciones Los anticuerpos tienen memoria inmunitaria Y ANTICUERPOS Y Y Y Y Y La primera parte de la respuesta adaptativa se llama humoral. Humoral es lo que la mayoría de nosotros conocemos como anticuerpos. Los anticuerpos son proteínas producidas por los linfocitos B del sistema inmunitario que pueden neutralizar o detener el virus. Su forma es parecida a la letra “Y”. Los anticuerpos también pueden ayudar a eliminar el virus. La buena noticia es que los anticuerpos pueden evitar las infecciones. Mejor aún es que tienen memoria inmunitaria. La primera vez que contraiga una infección por un virus creará anticuerpos. La siguiente ocasión que tenga contacto con el mismo virus, ya tendrá anticuerpos preparados para combatir ese virus en particular. Esto es lo que las vacunas preventivas intentan imitar. Cuando se le administra un producto que para el cuerpo parece ser el virus, el sistema inmunitario crea anticuerpos y ya estará preparado para combatir el virus real si la persona queda expuesta al VIH real. Y Y Y Y Y Y Y Y VIH

8 ¿Cómo previenen las infecciones los anticuerpos
¿Cómo previenen las infecciones los anticuerpos? Primer método = Neutralización virus (En la vista de “presentación” o “presentación con diapositivas”, la animación seguirá repitiéndose hasta que avance a la siguiente diapositiva; esto tarda uno o dos segundos). El primer método con el que los anticuerpos pueden prevenir infecciones se llama neutralización. En la parte inferior, de color amarillo, está una de las células que tiene receptores en la superficie. Se puede ver cómo los anticuerpos con forma de Y se adhieren al VIH, bloquean su capacidad para adherirse a los receptores en la célula y de esta forma neutralizan el VIH y protegen a la célula contra la infección. Los anticuerpos neutralizantes pueden actuar de manera independiente para interferir con el VIH y no necesitan ayuda de ninguna otra parte del sistema inmunitario. En los ensayos de vacunas realizados hasta la fecha, hemos observado una producción de anticuerpos neutralizantes no más que débil, que no ha sido lo suficientemente fuerte para neutralizar con éxito el VIH y evitar que infecte a las células. ***Actividad – Colocar lo necesario en mesas para que las personas jueguen con pelotas de ping pong/tenis de mesa que representen el VIH y se puede colocar una taza verde (anticuerpo) sobre la pelota (cubriéndola) para neutralizarla y bloquear la capacidad del VIH para adherirse a otras células. ***Actividad – 1 persona con los ojos vendados personifica al VIH. Alrededor de 10 personas más se ponen calcetines o guantes en las manos, personificando al VIH que ha sido neutralizado por el anticuerpo (se bloquea su capacidad para adherirse a otras células). Otras 2 o 3 personas se quedan con las manos descubiertas. Todos deben pararse cerca uno de otro y moverse por todas partes mientras la persona con los ojos vendados que representa al VIH busca con las manos a otra persona (célula) a la que se pueda adherir estrechándole las manos. sitio receptor de virus célula objetivo anfitriona

9 Panel de 190 cepas víricas aisladas diferentes
= VIH destruido = VIH parcialmente destruido = VIH no destruido Distancia de la proteína gp160 Método del vecino más próximo (Neighbor-Joining) Clado del virus Cantidad de virus Los investigadores en VRC e IAVI recientemente anunciaron que se han descubierto varios anticuerpos nuevos que realizan una neutralización de amplio alcance, por lo que ahora se puede comenzar a crear una vacuna que hará que el sistema inmunitario produzca estos anticuerpos. Para darnos una leve idea de la importancia del descubrimiento de estos anticuerpos nuevos, me gustaría compartir sólo una diapositiva de una presentación hecha por el Dr. Barney Graham de Vaccine Research Center. El diagrama con forma de estrella a la izquierda es el anticuerpo nuevo llamado VRC01 y el diagrama a la derecha es un anticuerpo neutralizante que los investigadores ya conocían llamado b12. Estos anticuerpos fueron evaluados en 190 muestras de sangre infectadas con el VIH (cepas víricas aisladas) de todos los clados, o cepas, diferentes del VIH. Las líneas en el diagrama de estrella representan estas 190 muestras. Las líneas rojas son las muestras de VIH neutralizadas por los anticuerpos, las líneas verdes muestran una neutralización parcial y las líneas negras fueron virus que no pudieron ser neutralizados. Como pueden ver en la parte inferior dentro del círculo, el anticuerpo nuevo VRC01 pudo neutralizar al 91 % de los 190 virus VIH diferentes que se evaluaron, a diferencia de sólo el 41 % que fueron neutralizados por b12. Esto es realmente emocionante e indica el camino para desarrollar vacunas nuevas que puedan crear este anticuerpo neutralizante de amplio alcance. Otros Agradecemos al Dr. Barney Graham

10 Segundo método = Los anticuerpos se adhieren al virus y alertan a otros “participantes”
ADHESIÓN 1.er ejemplo que mostramos: La opsonización utiliza otras células del sistema inmunitario para destruir al VIH El segundo método con el que los anticuerpos evitan las infecciones es adhiriéndose al VIH. A diferencia de los anticuerpos neutralizantes que pueden actuar por ellos mismos, los anticuerpos de unión actúan como una bandera en el VIH que puede llamar la atención de terceros. Los otros componentes del sistema inmunitario pueden reconocer al invasor una vez que es “marcado” y pueden ser llamados para que entren en acción. Por ejemplo, una de las maneras en que los anticuerpos de unión pueden actuar es mediante la opsonización, en la que jalan al invasor hacia otras células que los pueden destruir y eliminar. (En la vista de “presentación” o “presentación con diapositivas”, la animación seguirá repitiéndose hasta que avance a la siguiente diapositiva; esto tarda uno o dos segundos). Metáfora: Pensemos en el VIH como un trozo de pan tostado simple y seco. Pensemos en los anticuerpos de unión como si fueran la mantequilla que se adhiere al pan tostado y hace que sepa mejor, lo que lo hace más apetitoso. Entonces, otras partes del sistema inmunitario verán el pan tostado con mantequilla y pensarán “¡Eso se ve sabroso, me lo voy a comer!” fagocito lisosoma

11 2.o ejemplo de anticuerpos de unión = ADCC
Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity, ADCC) Los linfocitos NK también pueden actuar como un linfocito T citotóxico CD8 (“sicario”) Necesitan que un anticuerpo de unión se adhiera al VIH para que actúe como “centinela” Con el centinela en su sitio, el linfocito NK puede identificar al VIH y destruirlo Otro ejemplo de la manera en que los anticuerpos de unión actúan es la ADCC o citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. En este ejemplo, los que son llamados para entrar en acción son los linfocitos NK. Ahora recordemos que los linfocitos NK no tienen memoria, por lo que no reconocen al VIH por sí mismo. Pero de alguna manera, con el anticuerpo unido y actuando como “centinela”, se puede llamar a los linfocitos NK para que actúen como destructores.

12 Respuesta humoral - Resumen
Los anticuerpos se adhieren al virus en sitios que el virus utiliza para entrar a las células Los anticuerpos neutralizantes pueden actuar solos para impedir que un virus entre a las células Hasta el momento, las vacunas diseñadas para producir anticuerpos neutralizantes contra el VIH no han funcionado muy bien en los ensayos Los descubrimientos recientes de varios anticuerpos neutralizantes de amplio alcance hechos por VRC e IAVI son muy interesantes, y ahora comienza el trabajo de diseñar una vacuna para producir estos anticuerpos. Los anticuerpos de unión pueden adherirse al VIH y llamar a otras partes del sistema inmunitario para que actúen y ayuden a destruirlo

13 SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO INNATO Plasmocitos Anticuerpos
CD4 “cooperadores” CD8 Dendríticas Plasmocitos Anticuerpos Receptores tipo Toll Citocinas Linfocitos NK ADAPTATIVO INNATO LINFOCITOS B CELULAR HUMORAL La segunda parte de la respuesta adaptativa es la respuesta celular.

14 Adaptativa - Parte dos - Celular
La respuesta celular involucra a dos tipos de células: 1) Linfocitos T cooperadores (CD4+) 2) Linfocitos T citotóxicos (CTL o CD8+) ¡Tienen memoria! Se activan una vez que tiene lugar la infección La respuesta celular incluye 2 tipos principales de células. Estas son los linfocitos CD4, también conocidos como linfocitos T cooperadores, y los linfocitos CD8, también conocidos como linfocitos T citotóxicos o CTL. La respuesta celular no puede evitar la infección y, al igual que sucede con los linfocitos NK, se activa únicamente después de que las células son infectadas. Lo bueno es que, a diferencia de los linfocitos NK, esta respuesta inmunitaria tiene memoria inmunitaria que las vacunas pueden entrenar. Este tipo de respuesta inmunitaria puede tener la capacidad de erradicar una infección confirmada.

15 Los dos tipos de células
Los linfocitos CD4+ reconocen el VIH, ayudan a las células a comunicarse entre ellas y llaman a los destructores para que actúen Los CD4 son cooperadores. Ayudan a las diversas partes del sistema inmunitario a comunicarse de manera más eficaz, como lo haría una persona con un megáfono. Los CD8 son los destructores, justo como este tiburón. Los linfocitos CD8+ son los destructores

16 ¿Cómo funciona la respuesta adaptativa?
Función de los linfocitos T: inmunovigilancia Revisa otras células del cuerpo (¿están infectadas o son anormales?) Destruye las células infectadas o anormales ¿Cuál es la función de los linfocitos T? Esencialmente realizan la inmunovigilancia. Los linfocitos T revisarán otras células del cuerpo para ver si están infectadas o si se ven anormales, y las destruirán. Esta respuesta no sólo está dirigida a combatir las células infectadas, sino también las células anormales (por ejemplo, las células cancerosas). Los linfocitos T reconocerán una célula que no se vea bien, se unirán a ella y enviarán a la célula un mensaje para que se autodestruya.

17 Los linfocitos CD8 pueden necesitar anticuerpos de unión - ADCVI
Inhibición vírica celular dependiente de anticuerpos (Antibody Dependent Cell-mediated Viral Inhibition, ADCVI) Los linfocitos CD8 también pueden hacer un mejor trabajo de destrucción si tienen un anticuerpo que actúe como “centinela” Su función en sí es destruir células infectadas, pero contar con el anticuerpo en el sitio hace más seguro el éxito Los linfocitos T CD8 ya están programados para actuar como destructores, pero los científicos están aprendiendo que también pueden actuar eficazmente si detectan un anticuerpo de unión. Otro ejemplo de cómo actúan los linfocitos T se llama ADCVI o inhibición vírica celular dependiente de anticuerpos. Al igual que con la ADCC que expliqué hace algunos minutos, el que el anticuerpo se adhiera al VIH también puede servir como “centinela” que ayuda a los destructores CD8 a actuar mejor, lo que hace más seguro su éxito.

18 Respuesta adaptativa - Resumen
Celular = Linfocitos T citotóxicos (CTL o CD8+) y linfocitos T cooperadores (CD4+) No puede evitar infecciones Los linfocitos T se activan cuando las células se infectan Los linfocitos T pueden erradicar una infección confirmada Los linfocitos T tienen memoria inmunitaria Los linfocitos T se pueden sensibilizar mediante vacunación

19 ¿Tiene preguntas?

20 SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO INNATO Plasmocitos Anticuerpos
CD4 “cooperadores” CD8 Dendríticas Plasmocitos Anticuerpos Receptores tipo Toll Citocinas Linfocitos NK ADAPTATIVO INNATO LINFOCITOS B CELULAR HUMORAL Como esta presentación se acerca a su final, revisemos los conceptos clave que he cubierto este día.

21 Revisión de términos de inmunología
Correlacione cada término con la definición correcta Término Definición 1 Linfocitos citolíticos naturales A. Tienen memoria y destruyen las células que han sido infectadas. 2 Linfocitos CD4+ B. Recubren al invasor adhiriéndose a él y bloquean la infección. 3 Linfocitos CD8+ C. No tienen memoria, pero responden a todas las células infectadas. 4 Linfocitos B D. Reconocen a los invasores; también son conocidos como linfocitos cooperadores. 5 Anticuerpos E. Dirigen la producción de anticuerpos. ***Distribuya las hojas a todos -- Dé a las personas unos minutos para que respondan solas; después revíselas en voz alta con el grupo. Haga clic una vez más en la vista de “presentación” o “presentación con diapositivas”, hasta que se muestren las respuestas correctas. Respuestas: 1C; 2D; 3A; 4E; 5B

22 Resumen de conceptos de inmunología
Destrucción de virus Anticuerpos, ADCC, ADCVI Destrucción de células infectadas con virus CD8, NK Protección de células no infectadas Anticuerpos Todos los mecanismos de defensa actúan juntos

23 Reconocimientos Dr. Gaston Djomand Dra. Chuen-Yen Lau
Dr. Barney Graham Dra. Shelly Karuna Steve Wakefield Genevieve Meyer Y los muchos investigadores de HVTN que ayudaron a explicarme estos conceptos