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CMC 1º Bachillerato Tema 3. La salud y la investigación médica. b) La infección y la defensa inmunológica. Telesforo Zabala.

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1 CMC 1º Bachillerato Tema 3. La salud y la investigación médica. b) La infección y la defensa inmunológica. Telesforo Zabala

2 La infección y la defensa inmunológica. Índice 1.La infección 2.Etapas de la infección 1.penetración 2.activación de los mecanismos de defensa 1.inmunidad natural o innata 1.Externa 1.Barreras físicas 2.Barreras químicas 3.Flora bacteriana 2.Interna 1.Células asesinas (NK) 2.Interferón 3.Complemento 2.Inmunidad adquirida 1.Respuesta celular 2.Respuesta humoral (anticuerpos) 3.Antígenos y Anticuerpos 4.Reacción Ag-Ac 5.La defensa inmunológica (humoral y celular) 1.Comparación 2.Células que intervienen 3.Esquema general del proceso 4.Respuesta Humoral 5.Respuesta celular

3 La infección Depende de: - Capacidad invasiva -Capacidad de producir toxinas o venenos (sustancias químicas que producen enfermedades en el huésped) »Exotoxinas. Proteínas que se liberan, específicas para ciertos tejidos (neurotoxinas, enterotoxinas->epitelios-). El cuerpo reaccionará produciendo Anticuerpos específicos (antitoxinas) »Endotoxinas. Forman parte del microbio; normalmente son moléculas de su membrana o pared exterior. Es la entrada de microorganismos ( bacterias, virus, hongos, protozoos ) en el organismo. Esos microorganismos pueden ser: Simbióticos: beneficio mutuo Patógenos: producen enfermedad Depende de las condiciones a) Del microbio (virulencia o poder patógeno =patogeneidad): capacidad de provocar trastornos o enfermedades. b) Del organismo: receptividad

4 Etapas de la infección - Establecimiento del microbio –En un lugar determinado o –Por todo el cuerpo: septicemia (infección de la sangre) 1. Penetración hasta entrar en contacto con: el medio interno, el citoplasma de las células, las vías respiratorias, digestivas, etc. - Vías de penetración : respiratorias, digestivas, atravesando mucosas por heridas o inoculación -Formas de penetración -Directa -Indirecta, a través de -Vectores: a través de otros seres vivos ( Ej. mosca Tse tse, enfermedad del sueño, paludismo, etc.) -Portadores: organismos que no sufren la enfermedad en ese momento, pero pueden transmitirla.

5 2. Ante la infección, el organismo reacciona activando las defensas: procesos inmunitarios. Inmunidad es el estado de resistencia de un organismo frente a la infección comparando

6 Inmunidad natural vs. adquirida Natural o innata 1ª línea de defensa Respuesta rápida Inespecífica No genera memoria Factores humorales Complemento Proteína C reactiva Interferones citoquinas Células Fagocitos NK Adquirida Altamente específica Genera memoria Factores humorales Anticuerpos Células Linfocitos B Linfocitos T

7 1 innata externa

8 link 2 innata interna

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10 Celular Reconoce Ag intracelulares procesados (fragmentos peptídicos) Presentados por MHC (CPA) Actores principales: Linfocitos T Humoral Reconoce Ag extracelulares intactos Ag libres Ag superficie bacteriana Independiente de MHC (CPA) Actores principales: Lf B Ac

11 Antígenos La capacidad de defensa del organismo radica en el reconocimiento de sustancias propias y de sustancias extrañas. Antígeno es toda sustancia orgánica, de elevado peso molecular, que se reconoce como extraña y desencadena la producción de anticuerpos. Son Ag: proteínas, lipoproteínas, polisacáridos, suero sanguíneo, extractos de células, microorganismos con esas sustancias en sus cubiertas, y algunas sustancias elaboradas por seres vivos (toxinas o venenos) Tienen dos zonas: –Desencadenante: proteica, portadora de la antigeneidad –Grupo determinante o Hapteno: grupos pequeños que determinan que sobre ese Ag actúe un tipo de Ac u otro.

12 Anticuerpos : Son sustancias que se forman como respuesta a la presencia de un antígeno, contra el que reaccionan. Son proteínas. Circulan por el suero sanguíneo reaccionando específicamente contra los antígenos, a los que reconocen por complementariedad de las moléculas

13 Reacción Ag-Ac Es específica. A cada grupo determinante del Ag se une un solo tipo de Ac (reconocimiento, como llave y cerradura) Tipos de Ac según reacciones (según sea el Ag): –Antitoxinas. Neutralizan las toxinas. Se manifiestan en que no se produce ningún efecto tóxico. –Precipitinas. Frente a Ag proteínas. Se manifiestan en que precipitan. –Aglutininas. Ante células, sobre todo Bacterias. Produce aglomeración, grumos. –Lisinas. Rompen las células (bacterias o glóbulos rojos) La opsonización por anticuerpos es el proceso por el que se marca a un patógeno para su ingestión y destrucción por un fagocito..

14 Reacción Ag-Ac

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19 Repasando: Mecanismos de respuesta inmune –Celular (fagocitos): Sistema Retículo Endotelial Inespecífica –Leucocitos (neutrófilos, monocitos) –Macrófagos o Histiocitos (del T. Conjuntivo), móviles o fijos Específica –Linfocitos T –Humoral (moléculas Ac): Linfocitos B, liberan Ac específicos al medio. Por presencia Defensas externas Defensas internas o inmunológicas

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21 Células implicadas en la respuesta inmune Células presentadoras de Ag (macrófagos, etc)Células presentadoras de Ag Linfocitos T. Detectan antígenos proteicos asociados a moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC)Linfocitos T –Colaboradores=Auxiliares=Efectores=Helpers=CD4+=T4=Th. Reconocen Ag presentados por MHC-II. No son capaces de producir efectos citotóxicos o fagocitarios; lo que hacen es activar y dirigir las otras células inmunitarias.Colaboradores=Auxiliares=Efectores=Helpers=CD4+=T4=Th –Supresores; frenan el proceso inmunitario. –Citotóxicos=CD8+. Reconocen Ag presentados por MHC-I. Destruyen células infectadas provocando su lisis a través de la perforina.Citotóxicos=CD8+ –de memoria, quedan circulantes siendo responsables de la ulterior capacidad de respuesta Linfocitos B. Maduran a células plasmáticas, productoras de Ac.Linfocitos Bcélulas plasmáticas Linfocitos NK (natural killer, killer), células asesinas. No tienen marcadores característicos, participan en la inmunidad innata, son capaces de reconocer lo "propio" también. Tienen propiedades líticas, no fagocíticas, destruyendo células infectadas o tumoralesLinfocitos NK (natural killer, killer), Células fagocíticas –Circulantes: monocitos y granulocitos –Tisulares: células de Kuppfer, microglía, macrófagos alveolares, histiocitos

22 La presentación de antígenos estimula a los linfocitos T a convertirse o en "citotóxicos" CD8+ o en "colaboradores" CD4+. -Los linfocitos citotóxicos atacan de forma directa a otras células que contengan ciertas moléculas exógenas anormales en sus superficies. -Los linfocitos T colaboradores, o Th (Helper por sus siglas en inglés), coordinan las respuestas inmunes mediante la comunicación con otras células. En la mayoría de casos, los linfocitos T sólo reconocen los antígenos contenidos en la superficie mediante una de las moléculas de MHC (complejo mayor de histocompatibilidad) del propio cuerpo.

23 Los linfocitos T colaboradores reconocen ese complejo molecular, con la ayuda de la expresión de sus co-receptores CD4 (CD4+). La activación de un linfocito Th inactivo, ocasiona que libere citoquinas y otras señales de estimulación (flechas verdes) las cuales provocan un aumento en la actividad de linfocitos B, siendo éstos los que producen anticuerpos. macrófagos, y linfocitos asesinos (NK)CD4citoquinas linfocitos Banticuerpos macrófagos linfocitos asesinos

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25 Ag La respuesta inmune (vistazo global) barreras Ag Tejido Conjuntivo Mastocitos Histamina Vasodilatación, permeabilidad Inflamación Exudación de plasma con leucocitos Histiocitos Macrófagos circulantes o fijos Fagocitan Estimulan la médula ósea (linfoblastos) Maduran en el Timo Maduran en los ganglios linfáticos Linfocitos T Linfocitos B Al activarse se convierten enactivarse Células plasmáticas Productoras de Ac Linfocitos T4 Auxiliares Se activan cuando los macrófagos le presentan el Agpresentan Actúan en primer lugar, y activan a Lf NK, matadores Citotóxicos, no necesitan presentación de Ag por los macrófagos (menos específicos que Tc). Sobre células tumorales y células infectadas por virus. Lf T8 (2 tipos) Lf Ts (supresores) Lf Tc (citotóxicos)citotóxicos Destruyen células extrañas con esos Ag, o células propias infectadas (virus) y que tengan tb el Ag Se fijan en ellas e introducen enzimas hidrolíticos (perforina) que las destruyen Herida Siguiente presentación

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27 Vamos a insistir un poco más en el proceso, diferenciando entre la respuesta celular y humoral

28 Respuesta Humoral Las células no atacan directamente a los antígenos. Son las proteínas llamadas anticuerpos, liberadas por las células plasmáticas, las que actúan contra los antígenos. animación

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37 Respuesta celular Es la respuesta específica en la que intervienen las células Linfocitos T en la destrucción de los agentes patógenos. Los linfocitos T atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas. El mecanismo de actuación para cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se disparan mediante la presentación de antígenos. El agente patógeno es capturado por la llamadas células presentadoras de antígenos (CPA), generalmente, macrófagos, que degradan esos antígenos. Al degradarlos, pequeños péptidos (unos 10 aminoácidos, aproximadamente) de las proteínas externas del agente patógeno se unen de forma específica en un surco existente en el MHC del macrófago. El MHC y el péptido de la célula presentadora del antígeno es expuesto en la membrana. Este macrófago activado se moviliza por el torrente sanguíneo hasta encontrar linfocitos, a los que activará.MHC

38 LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular ) 1a) La respuesta celular presenta dos vías diferentes. La primera comienza, como la respuesta humoral, cuando un macrófago infectado exhibe fragmentos víricos u otro tipo de antígeno en su superficie que son reconocidos por los linfocitos T DTA (Lf T CD8). Esta interacción transforma a los lifocitos T DTA en linfoblastos T DTA. Macrófago presentador del antígeno. Linfocito T DTA Antígeno Ig-M Linfoblasto T DTA (i)

39 LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular ) 2a) Los linfoblastos T DTA actúan sobre los macrófagos activándolos y trasformándolos en células enfadadas. Linfoblasto T DTA Macrófago Célula enfadada (i)

40 LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular ) 3a).Las células enfadadas tienen una gran capacidad fagocitaria. Fagocitan a las células infectadas y son refractaria al parásito intracelular no infectándose por el microorganismo. Célula enfadada Célula infectada Virus

41 LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular ) 1b). Una segunda vía celular parte de los lifocitos T citotóxicos. Estos, al interaccionar con un macrófago que presente los antígenos unidos al CMH, se transforman en linfoblastos T citotóxicos Macrófago presentador del antígeno. Linfocito T citotóxico Antígeno Ig-M Linfoblasto T citotóxico (i)

42 LA RESPUESTA INMUNITARIA II (La respuesta celular ) 2b) Los linfoblastos T citotóxicos son capaces de destruir a células infectadas por el virus y también células tumorales, mediante la producción de proteínas que se instalan en las membranas produciendo agujeros en ellas. Después de haber destruido las células infectadas, las células citotóxicas desaparecen, pero algunas células citotóxicas de memoria permanecen durante más o menos tiempo para responder de inmediato a futuras entradas del microorganismo invasor (memoria inmunológica). Linfoblasto T citotóxico Célula infectada o tumoral (i)

43 La respuesta celular Macrófago (fagocitan a los patógenos) Linfocito T DTA Linfoblasto T DTA Célula enfadada Activación Linfocito T citotóxico Linfoblasto T citotóxico Activación Célula enfadada de memoria Célula citotóxica de memoria Destrucción de células infectadas o tumorales Fagocitosis de células infectadas (i+8)

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46 Inmunidad Una célula B se une al antígeno para el que es específica. Requiere la ayuda de Lf T. helper La célula B se diferencia en célula plasmática Las células plasmáticas proliferan y producen anticuerpos contra el antígeno Las células de memoria B y T que responden rápidamente en la infección secundaria La célula infectada es lisada por el linfocito Tcitotóxico Antígeno intracelular expresado en la superficie de una célula infectada por un virus bacteria o parásito. También en una APC La célula T se una al complejo MHC-antígeno y se activa Los T helper producen citoquinas que activan la diferenciación de la célulaT en T citotóxica. Macrófago activado. Actividad fagocítica incrementada

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48 Algunos videos: Sistema inmune: Lf B y celulas plasmáticas: Animación en Youtube Otra animación Papel de los Lf T h Natural Killer


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