Dr. Marco Luis Herrera Hidalgo Curso de Inmunología Dr. Marco Luis Herrera Hidalgo

Historia Personas “inmunes” Inmunidad: exento de enfermedad Immunus: exento Inmunidad: exento de enfermedad Girolamo Fracastoro Infecciones Edward Jenner Vacunación Metchnikoff Fagocitosis Bordet Complemento Kraus Anticuerpos Landstainer Grupos Sanguineos Burnet Selección Clonal EL Sistema Inmune está presente en todos los organismos vertebrados

Sistema Inmune Funciones Defensa Contra agentes extraños Homeostasia Eliminación de células viejas Eliminación de células con cambios mutacionales o infectadas por virus Reconocimiento Reconocer lo propio como propio y atacar lo no propio

Funciones del Sistema Inmune 1. Mantener una permanente vigilancia para detectar lo extraño, atacarlo, tratar de destruirlo y guardar memoria de ese encuentro, para iniciar una defensa más activa y completa, si el mismo agente intentase de nuevo invadir el organismo. 2. Tratar de evitar el desarrollo de células tumorales o cancerosas y eliminar moléculas nocivas originadas en su interior como consecuencia del envejecimiento, las infecciones y los traumas.

Inmunología La inmunología se ocupa de estudiar los fenómenos inmunes y los mecanismos de defensa frente a las infecciones, los que se llevan a cabo mediante dos mecanismos diferentes: La Inmunidad Innata o natural La Inmunidad Adquirida o Adaptativa

Respuesta Inmune Dos fases: Reconocimiento Respuesta efectora Altamente específico Distingue entre lo propio y lo no propio Respuesta efectora Control o eliminación de agente o sustancia perjudicial Implica la participación de diversas células y sustancias

Respuesta innata vs adquirida Metchnikoff (1900) Es la inmunidad con la que nacemos y con la que morimos No cambia, no se modifica con el paso de los años Con mecanismos inespecíficos de reconocimiento del patógeno Carentes de memoria inmunológica De acción inmediata Control inicial de la infección Leche materna La mejoramos en el transcurso de nuestra vida Respuesta primaria Primer contacto con el agente Respuesta secundaria Contactos posteriores con el mismo agente Más rápida, más específica, más potente, más duradera Memoria inmune Esto es lo que produce inmunidad ante algún agente mediante la respuesta secundaria

Inmunidad innata vs Inmunidad adquirida Primitiva Monocitos, macrófagos y células dendríticas Respuesta rápida Inmediata Actúa directamente sobre el patógeno sin necesidad de selección o maduración celular No tiene memoria inmunológica Fundamental en la generación del choque séptico Inmunidad adquirida Animales vertebrados Linfocitos especializados (T y B) Respuesta lenta 7 días en el primer contacto 24 a 48 horas en un segundo contacto Selección clonal de linfocitos antígeno dependientes Memoria inmunológica No participa en la generación del choque séptico

Sistema Inmune Específico Propiedades Especificidad Capacidad de reconocer cada uno de los antígenos existentes Diversidad Capaz de reconocer hasta 1x1016 sustancias extrañas (antígenos) Memoria Respuesta Secundaria: más fuerte, más rápida más específica, más duradera Auto regulación Se detiene una vez eliminado el estímulo Tolerancia A los componentes propios del organismo

Inmunología Para eliminar un patógeno que haya establecido una infección (atravesando las barreras epiteliales del organismo), lo primero que debe hacer el sistema inmune es reconocerlo como extraño y a continuación, desarrollar una respuesta adecuada para destruirlo, respuesta coordinada entre la inmunidad innata o natural y la inmunidad adquirida o adaptativa

Inmunidad Innata Dos Ramas Humoral Elevación de las Proteínas de Fase Aguda Inflamación Producción de Citokinas Activación del Complemento Interferones Celular Células NK Inflamocitos (Mastocitos) Polimorfonucleares Fagocitosis Opsonización (Preparación para la fagocitosis) Depósitos de inmunoglobulinas Fragmentos del Complemento Macrófagos Células Presentadoras de Antígenos (CPA) Presentación antigénica Producción de citokinas (proteínas empleadas en la comunicación intercelular)

Inmunidad Innata Componentes Barreras Barreras anatómicas Barreras fisiológicas

Mecanismo Celulares Inespecificos Fagocitosis PMN Macrófagos, macrófagos activados Factores quimiotácticos Complemento activado Atracción de fagocitos al sitio de la infección Acción Bactericida Dependiente de Oxígeno Estallido respiratorio Anión superoxido, H2O2, Radicales Hidroxilo, Oxígeno Singulet, Oxido Nitroso Independiente del Oxígeno Enzimas Mieloperoxidasas Lisozimas Hidrolasas ácidas y alcalinas

Polimorfonucleares

Fagocitosis

Mecanismos de activación de la fagocitosis Patrones moleculares asociados a patógenos: PAMPs LPS, Peptidoglican, ácido lipoteicoico, lipoproteínas, DNA, glicolípidos, fragmentos de pared celular y el lipoarabinomanam Los PAMPs: presentes en los patógenos Receptores celulares encargados del reconocimientos de los PAMPs: Receptores Toll Receptores Toll: presentes en las células fagocíticas

Receptores Toll Receptor Célula PAMPs que reconocen TLR1 Monocitos, PMN, Linfocitos B, Células NK Peptidoglican de Gram (+) TLR2 Monocitos, PMN, Células Dendríticas Peptidoglican de Gram (+), Mycobacterias, Proteína F del VRS, cel necróticas TLR3 Células Dendríticas Virus RNA TLR4 Monocitos, PMN, Células Dendríticas y Células endoteliales LPS TLR5 Monocitos y Células Dendríticas Flagelina TRL6 Lipopéptidos y peptidoglicanos de Mycoplasmas TLR7 Componentes virales TLR8 TLR9 DNA Bacteriano

Citokinas Proteínas que permiten la comunicación celular Es necesaria la presencia de receptores celulares capaces de responder a la interacción con las citokinas Hay citokinas activadoras y citokinas represoras Son de acción local Tienen una vida media muy corta Son las “hormonas” del Sistema Inmune

Citokinas Principales Interleukina 1(IL-1) Activa endotelio vascular (se promueve la diapedesis) Activa Linfocitos Induce destrucción local de tejido Acción sistémica: fiebre TNF-alfa Activa endotelio vascular lo que a su vez aumenta la permeabilidad vascular Aumenta el drenaje hacia ganglios linfáticos Promueve la fiebre y está involucrado en el desarrollo del shock Caquexina Activa Linfocitos T y B Interleukina 12 (IL-12) Activa Células NK Activa Linfocitos T Citotóxicos

Citokinas

Inmunidad Innata Elementos involucrados en el control de infecciones Respuesta pro inflamatoria Mediada por NF-kB, activa agentes proinflamatorios La sobre estimulación puede causar choque hipovolémico (Choque Tóxico) Quimiotaxis Incremento en la adhesión endotelial de la células fagocíticas (diapedesis) Producción de péptidos catiónicos Incremento en la producción de péptidos catiónicos que actúan como defensinas ante la presencia de moléculas de señalización bacteriana

Inmunidad Innata Elementos involucrados en el control de infecciones Activación de células fagocíticas Incremento en la capacidad de eliminación intracelular por parte de las células fagocíticas Se incrementan los procesos oxidativos y no oxidativos Producción incrementada de citokinas Mecanismos de eliminación extracelular Activación del complemento Secreción de péptidos catiónicos (de acción antimicrobiana) Incremento en la captación de Hierro Producción de enzimas degradativas

Péptidos Catiónicos

Inmunidad Innata Elementos involucrados en el control de infecciones Contención de la infección Formación de coágulo por activación del fibrinógeno Liberación de ADN NETS Reparación de herida Incremento en la producción de fibroblastos (Angiogénesis) Activación de la respuesta inmune adaptativa Activación de las células T y B por parte de las Células Presentadoras de Antígenos o CPA Puente entre la inmunidad innata y la adaptativa

Contención de la Infección Las Nets

Inmunidad Natural Inflamación Rubor, calor, tumor y dolor Mecanismo defensivo de inicio precoz, que intenta contener la infección y contener la diseminación del proceso infeccioso Tres acontecimientos: Dilatación capilar Acúmulo de leucocitos en el sitio de la infección Cambios en la estructura microvascular, lo que permite el paso de diversas proteínas plasmáticas desde la circulación al sitio de la infección

Inflamación: contención del proceso infeccioso

Mediadores Químicos de la Inflamación Histamina Serotonina Diversos tipos de citoquinas Factores del complemento activado Eicosanoides Derivados del Acido Araquidónico Producidos por diversas células Tres tipos: Prostaglandinas Leucotrienos Montelukast o inhibidor de leucotrienos Tromboxanos En plaquetas

Inmunidad Natural Barreras Barreras Físicas Piel intacta Movimiento ciliar y peristaltismo Tos y estornudo Micción y Recambio celular Temperatura Corporal Barreras Químicas Lágrimas (lisozimas) pH estomacal Grasas naturales de la piel Proteínas de Fase Aguda Proteina C Reactiva, Alfa1-antitripsina, alfa1-glicoproteina, haptoglobinas, Fibronectina y diversas opsoninas Papel protector de la flora normal