INMUNOLOGÍA
MICROORGANISMO-HOSPEDERO INFECCIÓN Establecimiento (crecimiento y multiplicación) de un microorganismo en un hospedero (acceso e invasión de tejidos) , luego de la exposición (contacto). CONTACTO MICROORGANISMO-HOSPEDERO (EXPOSICIÓN) INFECCIÓN SIMBIOSIS COMENSALISMO MUTUALISMO COLONIZACIÓN ELIMINACIÓN ENFERMEDAD ERRADICACIÓN TERAPÉUTICA E INMUNE MUERTE PERSISTENCIA (CRONICIDAD Y LATENCIA)
Diversidad de patógenos Inmunidad e Infección Agente agresor VIRUS BACTERIAS HONGOS PARÁSITOS Diversidad de patógenos que poseen: Mecanismos de virulencia Mecanismos de evasión DEL SISTEMA INMUNE
INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNITARIO UNA APROXIMACIÓN A LOS CONCEPTOS DE LA INMUNOLOGÍA Los seres vivos son atacados por microorganismos y partículas extrañas. Pero poseen sistemas defensivos frente a tales invasiones. Dichos mecanismos tienden a distinguir lo propio de lo extraño.
Concepto de inmunidad: Conjunto de mecanismos de defensa de los seres vivos frente a agentes externos extraños. Y para hacer frente a la invasión de tumores. Se adquiere al nacer, y va madurando y consolidándose durante los primeros años de vida.
Inmunología: Ciencia biológica que estudia todos los mecanismos fisiológicos de defensa de la integridad biológica del organismo. Dichos mecanismos consisten esencialmente en la identificación de lo extraño y su destrucción.
Respuesta inmune: Actuación integrada de un gran número de mecanismos heterogéneos de defensa contra sustancias y agentes extraños. En general, a las sustancias extrañas se las denomina como ANTÍGENOS (Ag). Y son los ANTÍGENOS los que desencadenan en el organismo una serie de eventos celulares que provocan la producción de los mecanismos de defensa.
La Inmunología es, en la actualidad, una ciencia autónoma y madura, Pero sus orígenes han estado estrechamente ligados a la Microbiología. Su objeto consiste en el estudio de las respuestas de defensa que han desarrollado los seres vivos frente a la invasión por microorganismos o partículas extraños, Aunque su interés se ha volcado especialmente sobre aquellos mecanismos altamente evolucionados e integrados, dotados de especificidad y de memoria, frente a agentes reconocidos por el cuerpo como no propios, así como de su neutralización y degradación.
SISTEMA INMUNITARIO
ÓRGANOS LINFOIDES
CÉLULAS QUE INTERVIENEN EN LA DEFENSA
CÉLULAS QUE INTERVIENEN EN LA DEFENSA
Sistema inmunitario LÍNEAS DE DEFENSA FRENTE A MICROORGANISMOS PATÓGENOS TRES GRANDES LÍNEAS DE DEFENSA PRIMERA TERCERA SEGUNDA Epitelios de revestimiento Secreciones Sustancias ácidas Epitelios ciliados Enzimas Defensinas Péptidos antibacterianos Flora bacteriana normal MECANISMOS FÍSICOS MECANISMOS QUÍMICOS MECANISMOS MICROBIOLÓGICOS Contra patógenos extracelulares Contra bacterias intracelulares Contra células infectadas por virus FAGOCITOS Y SISTEMA DEL COMPLEMENTO MACRÓFAGOS CÉLULAS NK E INTERFERONES Mecanismo específico y adaptativo que deja memoria inmunológica LINFOCITOS
PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA
Epitelios de revestimiento PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA Lisozima en lágrimas, saliva y mucosidad nasal Epitelios ciliados Cerumen del oído Secreciones de glándulas sebáceas Epitelios de revestimiento Ácidos y enzimas digestivas QUÍMICOS Defensinas intestinales FÍSICOS Flora bacteriana normal MICROBIOLÓGICOS Espermina en el semen
Barreras Anatómicas Piel y superficies mucosas Repasemos… PRIMERA LÍNEA DE DEFENSA Patógeno Epitelio Barreras Anatómicas Piel y superficies mucosas Mecánicas Unión de células epiteliales Movimiento de mucus por las cilias. Movimiento de aire Químicas Ácidos grasos Enzimas pH Péptidos anti-bacterianos Microbiológicas Flora normal
Sistema de inmunidad innata, natural o INESPECÍFICA SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA Sistema de inmunidad innata, natural o INESPECÍFICA Si el microorganismo o partícula extraños logran atravesar la piel y los epitelios, se pone en marcha el sistema de inmunidad natural (inespecífica o innata), en el que participan los siguientes elementos: Células: Fagocitos (o sea, leucocitos del sistema retículo-endotelial, que se originan en la medula ósea): en la sangre: los PMN neutrófilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los macrófagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales. Células asesinas naturales (células NK): son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan células "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas). Proteínas
RESPUESTA INFLAMATORIA SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA RESPUESTA INFLAMATORIA
Signos cardinales de la inflamación SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA Signos cardinales de la inflamación Tumefacción. Aumento del líquido intersticial y formación de edema. Rubor. Enrojecimiento, debido principalmente al fenómeno de vasodilatación. Calor. Aumento de la temperatura de la zona inflamada. Se debe a la vasodilatación y al incremento del consumo local de oxígeno. Dolor. El dolor aparece como consecuencia de la liberación de sustancias capaces de provocar la activación de los nociceptores, tales como las prostaglandinas. Pérdida o disminución de la función. Llamado 5º signo de Virchow (función laesa). Tétrada de CELSIUS (dolor, tumor, calor y rubor) Function laesa. Este término significa una perturbación de función más que una pérdida. Por ejemplo, en la miocarditis reumática aguda puede producirse la dilatación del corazón con el fallo consiguiente, la hipermotilidad del intestino en la enteritis que se manifiesta por diarrea, etc. Nociceptores: terminaciones nerviosas libres de neuronas sensitivas.
Inflamación y fagocitosis SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA Inflamación y fagocitosis Neutrófilo Células endoteliales 1 Vasodilatación capilar Incremento de la permeabilidad capilar 2 Retracción de las células endoteliales. 3 Infiltración de células sanguíneas Foco inflamatorio Adhesión y rodamiento sobre el endotelio. Diapédesis Quimiotaxis Producción y liberación de moléculas activas. 4 Diapédesis Quimiotaxis Capilar sanguíneo Medio extracelular
El sistema de inmunidad ADAPTATIVA o ESPECÍFICA TERCERA LÍNEA DE DEFENSA El sistema de inmunidad ADAPTATIVA o ESPECÍFICA Inicialmente se han puesto en marcha los mecanismos inespecíficos, sin embargo, a veces no son suficientes para erradicar una infección, por eso es necesaria la tercera línea de defensa. Los principales protagonistas son los LINFOCITOS T y B. Linfocitos B: respuesta inmune humoral. Reconocen al antígeno y pasan a ser responsables de la aparición del ANTICUERPO, nos defienden de las bacterias de crecimiento extracelular. Linfocitos T: respuesta inmune celular. Maduran en el timo. Nos defienden de la tuberculosis y de los tumores. Son los responsables del rechazo en los transplantes. Nos defienden de las moléculas víricas.
Activación de los linfocitos B Bacterias Y Y Linfocito B Ac contra bacteria Y Y Activación y diferenciación de linfocitos B Y Células plasmáticas Células memoria
REPASEMOS….
SECRETADOS POR LINFOCITOS B MOLÉCULAS EXTRAÑAS SECRETADOS POR LINFOCITOS B
Son proteínas secretadas por los linfocitos B. INMUNOGLOBULINAS o ANTICUERPOS (Ac) Son proteínas secretadas por los linfocitos B. Ig (de Inmunoglobulina). Existen 5 tipos y todos tienen estructura básica en forma de Y.
IgG IgM IgE IgA IgD Clases de inmunoglobulinas 80% 5-10% < 1% ISOTIPO BÁSICO % EN SUERO NORMAL FUNCIÓN LOCALIZACIÓN Sangre, linfa, fluido extracelular y leche materna. Atraviesa placenta. IgG IgM IgE IgA IgD Proporcionar resistencia a largo plazo. Facilitar la fagocitosis, neutralización y aglutinación de Ag. 80% Primer anticuerpo en sangre en la respuesta primaria. Actúa en los primeros estados de la respuesta específica. Neutralización y aglutinación de Ag Suero, linfa y membrana de linfocitos B. 5-10% Sangre y linfa. Se puede unir a la superficie de los mastocitos. Piel Protección frente a parásitos metazoos. Participa en reacciones alérgicas. < 1% Secreciones corporales, saliva, moco, leche materna (IgA secretora) y suero (IgA sérica). Inhibe la adhesión de parásitos y microorganismos a los tejidos. Confiere inmunidad pasiva al lactante. 10-15% Poco conocida Membrana de linfocitos B
Reacciones de los anticuerpos con sus antígenos específicos. NEUTRALIZAR MATAR AGLUTINAR Unión específica del anticuerpo a la zona del antígeno que provoca el proceso patogénico Mediante la activación de las proteínas del complemento. Formar complejos de aglutinación que son reconocidos y destruidos por el sistema de complemento ESTIMULAR LA OPSONIZACIÓN Anticuerpos Microorganismo patógeno Fagocitosis Recubrir los gérmenes patógenos por anticuerpos para facilitar su fagocitosis Opsonización
El sistema de inmunidad ADAPTATIVA o ESPECÍFICA CARACTERÍSTICAS ESPECIFICIDAD hacia antígenos distintos. Dicha ESPECIFICIDAD es anterior al contacto con el antígeno, y se produce durante las primeras fases de vida del individuo, en las que se originan clones diferentes de linfocitos T y B, cada uno con un tipo de receptor capacitado para enfrentarse ulteriormente a antígenos concretos. DIVERSIDAD: el repertorio de linfocitos en cada individuo es gigantesco (se calcula que en humanos es al menos de mil millones), y se deriva de variaciones en los sitios de unión para el antígeno en los correspondientes receptores de células T y B. El origen de dichas variantes reside en un complejo conjunto de mecanismos genéticos.
MEMORIA INMUNOLÓGICA, de modo que el organismo guarda recuerdo de cada agente o partícula extraña tras su primer contacto con él. En los ulteriores encuentros del sistema inmune con cada antígeno se producirá una respuesta secundaria más rápida, más intensa y en el caso de los anticuerpos, cualitativamente superior a la respuesta primaria. La memoria inmunológica se aprovecha para las técnicas de vacunación activa, que tan importantes son en la profilaxis de enfermedades infecciosas. AUTOLIMITACIÓN, de modo que la respuesta va decayendo con el tiempo, conforme se va eliminando el agente extraño, debido a unos sistemas de retrorregulación que devuelven el sistema inmune a su nivel basal, preparándolo para nuevas respuestas. Existen varias patologías por hipersensibilidad, en las que se produce una reacción excesiva del sistema inmune, que puede ser lesiva para el hospedador. DISCRIMINACIÓN ENTRE LO PROPIO Y LO AJENO: durante las primeras fases ontogenéticas del individuo, el sistema inmune específico "aprende" a reconocer lo propio, de modo que se induce un estado de AUTOTOLERANCIA (incapacidad de atacar a los componentes del propio individuo). Esto supone que los trasplantes de tejidos procedentes de donadores genéticamente distintos sean rechazados. Los fallos en este sistema de discriminación entre lo propio y lo ajeno puede desembocar en enfermedades por autoinmunidad (ataque a componentes propios).
INMUNIDAD INNATA ADAPTATIVA El Sistema Inmune Elementos Características Celulares Celulares Proteicos Humorales Respuesta inicial rápida. Sistema de reconocimiento que involucra receptores dirigidos contra estructuras comunes y conservadas en distintos patógenos. Los receptores están expresados en todas las células de un mismo tipo celular. No induce Memoria Inmunológica. Necesita un Tiempo de Inducción. Sistema de reconocimiento que involucra receptores antigénicos altamente específicos dirigidos contra estructuras particulares. Cada célula expresa un único receptor. La diversidad de receptores constituye el Repertorio . Induce Memoria Inmunológica. Autotolerancia.
Sistema inmunitario realiza dos funciones Repasemos… FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS realiza dos funciones DEFENSIVA HOMEOSTÁTICA agrupa dos estrategias frente a los antígenos SISTEMA INMUNITARIO INNATO SISTEMA INMUNITARIO ADAPTATIVO es adquiere es INESPECÍFICO ESPECÍFICO MEMORIA TOLERANCIA
Inmunidad e Infección IMUNIDAD INNATA ADAPTATIVA Tiempo Elementos 0-4 h 4-96 h Días Mediadores de la Inflamación. Interferones Defensinas Proteínas Natural Killer Neutrófilos Eosinófilos Basófilos Elementos Solubles Células Órganos y Tejidos de interacción Sistema de Circulación Proteínas Lisozima Macrófa-gos Mastocitos Anticuerpos Linfocitos T Linfocitos B Células Dendríticas Zonas infectadas Organos linfáticos Barreras físicas secundarios: Ganglio, Bazo, TL asociado a mucosa Sangre Linfa y Sangre
LA INMUNIDAD PUEDE ADQUIRIRSE DE DOS FORMAS Inmunidad adquirida activa Inmunidad adquirida pasiva El propio individuo es capaz de generar rápidamente muchos Ac al haber adquirido memoria inmunológica por contactos anteriores con el Ag. Los Ac son producidos por otro organismo. Su acción es poco duradera porque el individuo inmunizado pasivamente no fabrica Ac. Puede conseguirse de dos formas Puede conseguirse de dos formas Inmunidad activa natural Inmunidad activa artificial Natural pasiva Artificial pasiva Superar con éxito una infección. Inducida mediante vacunas. Los Ac pasan de la madre al hijo: placenta, leche materna. Alcanza como máximo 1 año. Los Ac se obtienen en preparados procedentes del suero de una persona o un animal. Preparados antigénicos formados por microorganismos no virulentos o muertos desprovistos de toxicidad. 2 propiedades Eficacia ocasionar una respuesta adecuada. Inocuidad sin poder patogénico. La adquisición de inmunidad por sueros se llama SUEROTERAPIA.
Principio de la vacunación Tiempo Respuesta de anticuerpos Infección natural Vacunación con antígenos del patógeno Respuesta de anticuerpos secundaria Respuesta de anticuerpos primaria Inmunidad adquirida Células memoria - Se introducen deliberadamente en el organismo antígenos de agentes patógenos, con el propósito de inducir inmunidad específica frente a dichos patógenos - Los antígenos utilizados no pueden ser ni tóxicos ni patogénicos, aunque sí deben conservar su capacidad inmunogénica - Se basa en dos aspectos claves de la inmunidad adaptativa : la especificidad y la memoria inmunológica
Algunos tipos de vacunas VACUNAS DE MICROORGANISMOS ATENUADOS Se obtienen atenuando la virulencia de especies patógenas o expresando antígenos recombinantes en vectores vivos. Son muy inmunógenas. Pueden producir infecciones en personas inmunodeficientes. Esferas Virus de la hepatitis B Filamentos VACUNAS DE MICROORGANISMOS MUERTOS Son menos inmunógenas, precisan dosis de recuerdo. Son más seguras. Las vacunas subunidad contienen fracciones de microorganismos que contengan antígenos. Partículas con antígenos de superficie del virus producidas por levaduras modificadas genéticamente
Tipos de reacciones de hipersensibilidad: tipo I o inmediata Alérgeno Linfocito B Mastocito Fc APC Histamina, serotonina IgE Th IL-4 IL-6 IL-10 La célula presentadora de antígenos interacciona con el linfocito Th y este libera las interleucinas. Los linfocitos B activados liberan los anticuerpos (IgE) que se unen a los receptores de los mastocitos y basófilos. En posteriores contactos, el alérgeno se unirá a la IgE activando la liberación de mediadores de la respuesta inflamatoria (histamina y serotonina).
Inmunodeficiencias Inmunodeficiencias de linfocitos T PRIMARIAS O CONGÉNITAS Inmunodeficiencias de linfocitos T 25-35% Alteración del proceso de diferenciación de los prelinfocitos en linfocitos T maduros. Inmunodeficiencias de linfocitos B 50-60% Falta total o parcial de los distintos isotipos de inmunoglobulinas. Inmunodeficiencias de fagocitos Puede afectar a macrófagos o a granulocitos y aumenta la sensibilidad frente a infecciones bacterianas y fúngicas. 10-15% SECUNDARIAS O ADQUIRIDAS Se deben a factores extrínsecos o medioambientales: fármacos como los utilizados en quimioterapia, radiaciones, malnutrición o infecciones. Infección por el virus VIH El virus infecta a linfocitos T CD4+ , monocitos y linfocitos B provocando inmunodeficiencia.
Epidemiología de las enfermedades transmisibles
Enfermedad Transmisible o Infecciosa Enfermedad causada por la transmisión de un agente infeccioso específico o sus productos tóxicos desde una persona o animal infectados a un huésped susceptible, de forma directa o indirecta. Importancia Alta mortalidad en países subdesarrollados. Frecuente motivo de consulta. Motivo de ausentismo laboral y escolar. Posibilidad de epidemias.
Proceso de Transmisión Cadena de Transmisión Las enfermedades transmisibles aparecen como consecuencia de la interacción entre Agente Ambiente Huésped El control de estas enfermedades puede lograrse mediante el cambio de alguno de estos componentes . Proceso de Transmisión Secuencia de elementos que se articulan en la transmisión de un agente desde una fuente de infección a un huésped susceptible.
Epidemiología de las Enfermedades Infecciosas Es responsabilidad de la epidemiología de las enfermedades transmisibles estudiar las distintas etapas del proceso de infección para desarrollar, poner en funcionamiento y valorar las medidas de control adecuado. Identificando los posibles eslabones en cada enfermedad se puede interrumpir la cadena de transmisión y prevenir el desarrollo y propagación de estas enfermedades.
1.- Agente Infeccioso La infección consiste en la entrada y el desarrollo o multiplicación de un agente infeccioso en el huésped. Infección no significa enfermedad, algunas infecciones no producen enfermedad clínica. La Evolución de la Infección depende de: Patogenicidad del agente Virulencia Infectividad Dosis Infectiva
Patogenicidad del Agente Capacidad para producir enfermedad en una persona susceptible (relación entre número de personas que desarrollan la enfermedad clínica y el número de personas expuestas a la infección). Virulencia Capacidad del organismo de producir daño severo en la persona afectada El virus atenuado de la poliomielitis tiene una virulencia baja. El virus del sida y de la rabia tienen una virulencia alta.
Infectividad Capacidad del agente para invadir y producir infección en el huésped, pudiendo o no causar daño o enfermedad. Dosis Infectiva Cantidad necesaria para provocar infección en los individuos susceptibles.
2.- Medio Ambiente Ambiente Físico: aire, agua, suelo clima, tierra, estaciones, nivel de radiación. Ambiente Químico: metales, sustancias químicas, contaminantes. Ambiente Biológico: flora, fauna. Ambiente Socio-Cultural: nutrición, higiene, sueño, nivel socio económico.
3.- Huésped Persona o animal que proporciona un lugar adecuado para que un agente infeccioso crezca y se multiplique en condiciones naturales. Factores relacionados con el huésped: Susceptibilidad: falta de resistencia que tiene una persona a una determinada enfermedad. Resistencia: suma de mecanismos de defensa que permiten a un persona rechazar la enfermedad Inmunidad: estado de resistencia, innato o adquirido, que le permite a un organismo salir indemne del contacto con un agente causal vivo. Inmunidad innata: el organismo nace con resistencia natural a ciertos microorganismos.
Factores relacionados con el huésped: Inmunidad adquirida: se obtiene después del nacimiento. Puede ser activa o pasiva. Inmunidad activa: el organismo fabrica sus propios mecanismos de defensa (anticuerpos) una vez que ha adquirido la enfermedad (natural) o por vacunación (artificial). Inmunidad pasiva: es la que se adquiere por la introducción al huésped susceptible de anticuerpos previamente formados: Natural cuando el niño la adquiere a través de su madre. Artificial cuando es proporcionada a través de sueros (suero antitetánico, suero antidiftérico).
Factores relacionados con el huésped: Vacunación Es el desarrollo de la inmunidad de las personas susceptibles mediante la administración del agente infeccioso vivo modificado (fiebre amarilla), de una suspensión de microorganismos muertos (vacuna antitosferina) o de un agente inactivo (vacuna antitetánica).
4. Proceso de Transmisión Propagación del agente infeccioso a través del ambiente u otra persona a un huésped susceptible. Puede ser directa o indirecta.
Eslabón intermediario Vehículos, vectores, aire. Transmisión directa Fuente Huésped Transmisión indirecta Huésped Fuente Eslabón intermediario Vehículos, vectores, aire.
Transmisión Directa Transferencia inmediata del agente infeccioso desde un huésped infectado o desde el reservorio a un punto de entrada adecuado a través del cual pueda producirse la infección humana. Reservorio (fuente del agente causal) Organismo donde los gérmenes viven y/o se desarrollan antes de infectar a una persona.
Humanos Animales Reservorio Reservorios Humanos Caso Clínico Caso Subclínico Portador Reservorios Humanos Caso Clínico reconocido o enfermedad real y aparente, el de menor peligro para la comunidad, por estar identificado, controlado y confinado. Caso Subclínico o inaparente, es perjudicial para la comunidad y de gran importancia epidemiológica, al ser raramente diagnosticado por su vaga sintomatología, no puede ser controlado y es el que más contribuye a diseminar el agente causal en la comunidad. Portador, es un importante propagador de la enfermedad, de gran significación epidemiológica.
Salida de los gérmenes del reservorio: Vía Respiratoria (hablar, toser, estornudar, expectorar). Vía Digestiva (heces). Vía Urinaria. Lesiones abiertas y mucosas (cavidad bucal, uretra, vagina, cuello útero). Eliminación mecánica -picaduras de insectos-.
Transmisión Directa Contacto directo Tacto, beso, relaciones sexuales, etc. Rociado de gotitas de Pflügge En conjuntivas o en mucosa bucal, nasal. Exposición directa de tejidos susceptibles Agente que viva en el suelo (micosis). Mordeduras (rabia).
Transmisión Indirecta Puede tener lugar a través de un vehículo, un vector o el aire Vehículo Alimentos, vestidos, ropa de cama o utensilios de cocina. Vector Insecto u otro animal que transporta el agente hasta el huésped. Aire Transmisión aérea a larga distancia (Ej. Partículas de polvo). Esta diferenciación entre los distintos tipos de transmisión es importante en el momento de escoger métodos para controlar las enfermedades transmisibles.
Transmisión Directa Transmisión Indirecta Contacto Besos Relación Sexual. Otros contactos: parto, procedimientos médicos, lactancia, inyección de drogas). Transmisión aérea a corta distancia (gotitas, tos, estornudos). Transfusiones de sangre. Transplacentaria Transmisión por vehículo (alimentos contaminados, agua, toallas, herramientas agrícolas, etc.). Transmisión por vector (insectos, animales). Transmisión por el aire a larga distancia (polvo, gotitas). Parenteral (inyecciones con jeringas contaminadas).
Epidemiología de las Enfermedades Infecciosas Epidemia Aparición en una comunidad o región de un número de casos de una enfermedad demasiado grande o inesperado para ese momento y ese lugar. Enfermedad Endémica Se presenta en una zona geográfica o un grupo de población determinados con tasas de prevalencia o incidencia relativamente estables y altas, en comparación con las que se observan en otras zonas o poblaciones. Ejemplos: malaria, dengue, tuberculosis.
Epidemiología de las Enfermedades Infecciosas Enfermedades Emergentes Nuevas infecciones de aparición reciente en una población o Infecciones que se extendieron a nuevas zonas geográficas. Enfermedades Reemergentes La reaparición de una enfermedad ya conocida, después de una disminución significativa de su incidencia.