Inmunidad Capítulo 39

Avances Iniciales Edward Jenner- 1796, desarrolló una vacuna contra la viruela Pasteur- demostró que calentar puede matar microorganismos en alimentos y bebidas Koch- 1870’s relacionó un microorganismo con una enfermedad específica (antrax)

Tres Líneas de Defensa contra Patógenos Agentes patógenos- virus, bacterias, hongos, protozoos, y gusanos parásitos que causan enfermedades Líneas de defensa: Barreras en superficies del cuerpo Respuestas no específicas Respuestas inmunes

Barreras en Superficie del Cuerpo Piel intacta –Hongo que causa “Pie de atleta” Químicos, ej. enzimas lisozimas en pulmones, saliva, lágrimas –Digieren paredes celulares de bacterias –Pulmones también tienen cilios- atrapan patógenos

Barreras en Superficie del Cuerpo Flora bacteriana normal –Bacterias en intestino (Escherichia coli) –Bacterias en vagina (Lactobacillus)- mantienen pH bajo Efecto de limpieza de lágrimas, saliva, micción (bajo pH) y diarrea

Respuestas No Específicas Inflamación Nódulos linfáticos atrapan y destruyen patógenos Células asesinas naturales atacan una variedad de objetivos

Sistema de Complemento ~ 20 tipos de proteínas plasmáticas que toman parte en respuestas específicas y no específicas Activación de una proteína plasmática desencadena una cascada de reacciones que activa otras Forman complejos de ataque- se insertan en membrana plasmática de patógeno e inician lisis- rompimiento de membrana plasmática

Complejos de Ataque antibody activated complement bacterial pathogen lipid bilayer of pathogen Activation Cascade Reactions Formation of Attack Complexes Lysis of Target

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Inflamación Aguda Participan: neutrófilos, eosinófilos, basófilos y mastocitos Respuesta no específica a invasión extraña, daño de tejido, o ambas Destruye invasores, remueve desechos, y prepara área para sanación Ocurre enrojecimiento, calentamiento, inflamación, y dolor

Inflamación 1.Bacteria invade un tejido 2.Mastocitos en tejido liberan histamina- capilares se dilatan y se vuelven más permeables 3.Fluido y proteínas plasmáticas salen de capilares causando edema 4.Proteínas de complemento atacan bacterias 5.Leucocitos engullen invasores y desechos

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Características de Respuestas Inmunes Discriminación propio/ no propio y especificidad- células B y T ignoran propias células pero atacan agentes extraños específicos Diversidad- receptores de células B y T pueden responder a millones de amenazas específicas Memoria- algunas células B y T formadas durante respuesta a agente extraño son guardadas para futuro encuentro con ese agente

Antígenos Marcadores “no propio” en agentes extraños y células del cuerpo alteradas como tumores Disparan división de células B y T

Células de Memoria y Efectoras Cuando se dividen células B y T producen más de un tipo de célula Células efectoras- destruyen la amenaza actual Células de memoria- entran en reposo para ser usadas en el futuro –Segunda respuesta será más rápida y mayor

Pasos en la Respuesta Inmune 1.Reconocimiento de un antígeno 2.Rondas de división celular que forman grandes poblaciones de linfocitos 3.Especialización de linfocitos a células efectoras y de memoria que tienen receptores para un tipo de antígeno

Componentes Clave de la Respuesta Inmune Marcadores MHC (complejo mayor de histocompatibilidad)- proteínas en membranas de células corporales –cuando se acoplan a antígeno comienza respuesta Células presentadoras de antígenos- procesan o exhiben antígenos en asociación con marcadores MHC, activan células T Ej. macrófagos, células B, dendríticas –Ingieren antígenos –Forman complejo antígeno-MHC- se expone en membrana plasmática

antigen fragments MHC molecule antigen-MHC complex Formación de Complejo Antígeno-MHC Figure 39.6 Page 692 -Cel. presentadora de antígeno ingiere antígeno -Vesícula endocítica se asocia con lisosoma -Enzimas fragmentan antígeno -Fragmentos se asocian a marcadores MHC -Complejo se mueve a membrana donde es expuesto

Componentes Clave de la Respuesta Inmune Células T auxiliares- secretan señales que fomentan respuestas Células T citotóxicas y células asesinas naturales- actúan contra células infectadas y células tumorales (respuesta mediada por células) Células B- fabrican y secretan moléculas receptoras unidas a anticuerpos- sustancias que marcan objetivos para su destrucción (respuesta mediada por anticuerpos)

Perspectiva de Interacciones Naive helper T cell Naive B cell Antigen- presenting cell Activated helper T cell Effector B cell Naive cytotoxic T cell Effector cytotoxic T cell Antibody- mediated response Cell-mediated response Figure 39.7 Page 693

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5 Clases de Inmunoglobulinas IgG, IgD, and IgEIgAIgM In-text figure Page 696

Rechazo de Órganos Células T citotóxicas pueden contribuir al rechazo Reconocen una parte de complejo MHC de las células donantes como propia, otra parte como no propia Tratan la combinación como un complejo antígeno-MHC y ataca a células donantes

Anticuerpos Monoclonales Producen anticuerpos contra antígenos específicos de tumores Primero creados fusionando células B productoras de antígenos de ratones con células B en tumores Ahora se hacen en células creadas por ingeniería genética –Ej. Anticuerpos producidos por plantas contra bacterias que causan caries- planticuerpos

Asesinos Activados por Linfocina Se extraen linfocitos de tumores Células extraídas son expuestas a linfocina, una interleucina Se inyectan en paciente linfocitos infiltradores de tumores con habilidades mejoradas

Inmunización Inmunización activa – ej. polio –Se inyecta preparación con antígenos- patógenos debilitados o muertos, toxinas inactivas, o virus inofensivos con genes de agentes patógenos insertados en su ADN o ARN –Confiere inmunidad a largo plazo- se producen células efectoras y de memoria Pasiva – ej. tétano –Se inyecta anticuerpo purificado –Protección de corta duración- no se producen células de memoria, ayuda a contrarrestar ataque inicial

Alergias Reacción inmune a sustancia inofensiva Predisposición genética IgE responde a antígeno al unirse a mastocitos y basófilos Estas células secretan sustancias (histamina, prostaglandinas) que causan los síntomas –Inflamación, secreción de moco, respuestas inmunes

Choque Anafiláctico Reacción alérgica que amenaza la vida –Picada de abeja/avispa, reacción a fármaco Causado por liberación de histamina por muchos mastocitos y basófilos Vías respiratorias se contraen, presión sanguínea baja según permeabilidad capilar aumenta

Desórdenes Autoinmunes Sistema inmune crea anticuerpos contra células propias Enfermedad de Graves- anticuerpos de unen a receptores de hormonas TSH en tiroides- se produce exceso de hormonas tiroideas Esclerosis múltiple- células T causan inflamación de vainas de mielina Artritis reumatoidea- células T atacan articulaciones y provocan inflamación

Inmunodeficiencia Grave Combinada (SCID) El cuerpo no puede producir linfocitos Alta vulnerabilidad a infecciones Ej. Deficiencia de enzima ADA- no se puede descomponer adenosina, tóxico para linfocitos Se ha podido tratar exitosamente mediante terapia génica –Se inserta gen de ADA en material genético de virus inofensivo. Se infecta a paciente con virus

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SIDA- Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida Combinación de desórdenes luego de infección con HIV- se reproduce en linfocitos T y macrófagos Incluye –Infecciones por levaduras (Candida)- boca, esófago, vagina –Pulmonía por Pneumocystis –Sarcoma de Kaposi- cáncer de endotelio de vasos sanguíneos

Ciclo de Vida de HIV reverse transcriptase core proteins (two layers) integrase viral RNA enters cell reverse transcription of viral RNA host cell viral DNA viral genes are integrated into the host DNA DNA is transcribed viral RNA viral proteins budding strands of DNA (two)

Disminución de Células T Liberación de nuevas partículas virales matan célula T hospedera Cuerpo continúa produciendo nuevas células T, pero no puede compensar su rápida destrucción- ~ 2 billones de células infectadas cada día Según procede la infección, células T disminuyen en número

Efecto de Disminución de Células T Células T auxiliares (CD4) juegan un papel vital en la función inmunológica Requeridas para inmunidad mediada por células y mediada por anticuerpos Individos infectados se vuelven vulnerables a otras infecciones, lo cual eventualmente es letal

Transmisión de HIV HIV no vive fuera del cuerpo humano Mayormente se dispersa en intercambio de fluidos corporales con persona infectada En EU, transmitido principalmente por coito anal entre varones homosexuales, e intercambio de jeringuillas entre adictos

Transmisión de HIV En menor grado transmitido por parejas heterosexuales Puede transmitirse de madres a hijos durante embarazo, nacimiento o por leche materna No se conoce transmisión por alimentos, aire, agua, contacto casual, o picadas de insectos

Tratamiento No hay cura Una vez que genes de HIV se incorporan, no hay forma de sacarlos AZT y otros fármacos retardan el curso de la enfermedad y aumentan el largo de vida Investigadores continúan desarrollando fármacos y trabajan en el desarrollo de vacuna contra SIDA