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La función del SI es mantener en equilibrio la defensa y la tolerancia a través de mecanismos autolimitados y autorregulados en caso de un estado de salud. Cuando hay algún factor (sea interno o externo) del organismo, que altere los mecanismos de tolerancia mencionados, entonces la homeostasis se verá alterada y así ocurre un desequilibrio que abre paso a las enfermedades. La tolerancia hacia los componentes propios del organismo es una función sumamente importante que el SI debe cumplir, cuando ocurren reacciones del SI contra lo propio es donde hablamos de AUTOINMUNIDAD. El término de “Respuesta Autoinmune” debe cumplir con 4 posibilidades: 1. Autoinmunidad fisiológica Es una respuesta “Antiidiotipo” normal, que el huésped desarrolla para regular la respuesta mediada por anticuerpos. (Ej: luego de una infección aguda). Aquí, un Ac interactúa con el determinante antigénico situado en la región hipervariable de otro Ac. Existe un grupo de Acs llamados “autoanticuerpos naturales” que eliminan detritus del organismo. Se ha encontrado que existen cantidades séricas bajas de autoanticuerpos naturales y la eliminación defectuosa de células apoptóticas en px con LUPUS. 2. Respuesta inmune contra células transformadas Se observa en px con enfermedades malignas o infecciones intracelulares. Esta inmunidad es saludable para el huésped, pero con cierto grado de anormalidad. 3. Huésped con anormalidades características de los Sx paraneoplásicos Contienen una constelación de signos y síntomas que aparecen/resultan de efectos distantes al tumor. Tienen efectos en varios órganos/sistemas. Son independientes de las manifestaciones dadas por el tumor en si mismo o por metástasis. Inmunología UC | Br. María F. Baptista En este caso, la RI contra las cél. malignas reacciona en contra de los Ags propios generando la EAI. 4. Huésped previamente sano Como en px con LES, DM tipo I o hipotiroidismo. NOTA: los 2 primeros tipos de autoinmunidad descritos evidencian que NO TODAS las condiciones de AUTOINMUNIDAD son PATOLÓGICAS. ENFERMEDAD AUTOINMUNE (EAI): es un Sx clínico causado por la pérdida de la tolerancia inmune, caracterizada por la ACTIVACIÓN de cél. T o B autorreactivas (o ambas), que conducen a un daño tisular, generando una patología en ausencia de una causa evidente. EPIDEMIOLOGÍA Las EAI afectan aproximadamente al 3-5% de la población mundial. Afectan especialmente a las mujeres en edad fértil. Relación mujer:hombre = 10:1 (menos en Enf. de Crohn donde la relación es 1:1.2) La relación gestación-enfermedad puede resultar peligrosa para la madre y el feto, por lo cual se debe acudir al medico en caso de que una mujer pueda querer o estar embarazada y tenga una EAI. Existen aproximadamente 80 tipos de EAI, las más comunes son: o Tiroiditis o DM tipo I o Celiaquía o LES o Artritis reumatoide FACTORES ASOCIADOS con EAI La causa exacta por la que aparecen las EAI se desconoce, sin embargo, se ha observado que existen 4 factores que influyen en el desarrollo de estas enfermedades: 1. Factores genéticos 2. Factores ambientales 3. Factores inmunológicos 4. Factores hormonales ① BASES GENÉTICAS Cada individuo posee una base genética que le confiere susceptibilidad o protección ante ciertas enfermedades, pero esta condición por si sola, no es suficiente para el inicio/desarrollo de una EAI. Los genes más frecuentemente involucrados en las EAI son: Aquellos relacionados con el CMH (HLA) el cual alberga genes involucrados en el procesamiento, presentación y reconocimiento de Ags. Sin embargo, también existen otros genes asociados a la susceptibilidad a desarrollar EAI. ►GENES HLA Alelo HLA B27 principalmente asociado a la Espondiloartritis Anquilosante (EAA) En este caso la similitud entre un péptido bacteriano o viral con un péptido constitutivo del organismo conocido como ARTRITOGÉNICO que se une a la hendidura de unión al péptido HLA B27 sería interpretada por los Linf. T Citotóxicos como una primera señal que iniciaría el camino hacia la autoinmunidad. Para la mayoría de estas EAI la susceptibilidad está relacionada de manera más intensa con los alelos del CMH (HLA) clase II pero en algunos casos hay importantes relaciones con los alelos específicos del CMH (HLA) clase I. En estos casos, ciertos polimorfismos del CHM codifican para proteínas que influyen negativamente en el mantenimiento de la tolerancia y por lo tanto facilitan el desarrollo de la autoinmunidad. A continuación, se muestra la relación entre diversos tipos de EAI con la expresión de alelos HLA B y alelos HLA DR: Enfermedad Alelo HLA Espondilitis anquilosante B27 Uveítis anterior aguda B27 Sx de Goodpasture DR2 Esclerosis múltiple DR2 Enfermedad de Graves DR3 Miastenia Gravis DR3 LES DR3 DM tipo I DR3/DR4 Artritis reumatoide DR4 Tiroiditis de Hashimoto DR5 ►GENES NO CMH (HLA) También se describe la asociación entre la susceptibilidad a las EAI y los genes que NO pertenecen al CMH. Como en el caso de: a. Mutaciones de genes reguladores, codificadores de moléculas que actúa como señales inhibitorias hacia los Linf. T activados. Como es el caso de la molécula CTLA4 y la enzima PTPN22, la consecuencia de esto es la ausencia de señales inhibitorias, lo cual facilita la perpetuación de la RI, el quiebre de la tolerancia y el inicio de la autoinmunidad. b. Cuando existe deficiencias congénitas de los componentes del sistema del complemento. Como es el caso de la subunidad C1q (del componente C1) el componente C2 y el componente C4, los portadores de estas mutaciones tienen riesgo elevado de desarrollar LES. En estos casos, existe una relación entre el aumento del depósito del complejo Ag-Ac y la disminución de su transporte y eliminación de los tejidos por falta de opsonización. Como ejemplo, en la imagen, se observa que el depósito de complejos inmunitarios ocurre en los vasos sanguíneos, por lo que el daño se traduce en una vasculitis. c. También se han identificado polimorfismos en los genes de las IL-2, IL-12, IL-18, TNFα, INFγ con una hiperproducción la citocina en cuestión y el consecuente desbalance en un ambiente proinflamatorio que lleva al desarrollo de la autoinmunidad, así como también a la aparición de neoplasias. ② FACTORES HORMONALES Es importante saber que las células del SI que estan circulantes en el torrente sanguíneo y las que estan ubicadas en los órganos linfoides son alcanzadas por las hormonas sexuales que tienen la capacidad de modificar la maduración, producción y capacidad funcional de las células y de modular la respuesta inmunitaria, esto pone en evidencia la estrecha relación entre el SI y el S. endocrino. De acuerdo a los efectos de las hormonas sexuales en el SI se pueden clasificar en aquellas que causan inmunosupresión y las que causan inmunoestimulación: a. Hormonas Inmunosupresoras: es el caso de la Testosterona y Progesteronas (son protectoras) b. Hormonas Inmunoestimuladoras (relacionadas con el desarrollo de EAI): es el caso de los Estrógenos, GRH, LH, FSH y PRL. SEXO HORMONAS SEXUALES Efecto hormonal en el SI Etapa Fértil (hormonas sexuales) Reactivación clínica (etapas de cambios hormonales) FEMENINO Estrógenos, GRH, LH, FSH y PRL. Inmunoestimulante Implicadas en EAI Concentración alta = alto riesgo de EAI Menarquia, embarazo, lactancia, uso de ACO. MASCULINO Testosterona Inmunosupresoras Concentración alta = bajo riesgo de EAI Depende de otros factores. El género F es MENOS susceptible a Infecciones que el género M, sin embargo, el género F es MÁS susceptible a EAI (durante la etapa fértil) que el género M y que la reactivación de dichas EAI ocurre en etapas de cambios hormonales. ③ FACTORES AMBIENTALES Con mayor frecuencia, en personasque tienen herencia de autoinmunidad, la exposición a microorganismos, a factores xenobióticos, a componentes de células apoptóticas, a la microbiota del organismo y algunos elementos nutricionales, pueden desencadenar cambios que confunden a elementos celulares importantes del SI como es el caso de las cél. T o B, como consecuencia pueden generar EAI focalizadas en órganos, o EAI sistémicas. Microorganismos Xenobióticos Microbiota Nutrición Bacterias, virus, parásitos, hongos. Tabaco, rayos UV, fármacos, metales pesados. Piel, tracto respiratorio, tracto gastrointestinal. Glúten, iodina, vitamina D. INFECCIONES Y ENFERMEDAD AUTOINMUNE (Mecanismos) ►MIMETISMO MOLECULAR Las infecciones causadas con mayor frecuencia por virus y bacterias han sido involucradas en el desarrollo de EAI ya sea como factor causal al activar el proceso inflamatorio inicial, o bien al actuar como factores perpetuadores del proceso inflamatorio a través de varios mecanismos, uno de ellos es el mimetismo molecular: Se produce cuando en una infección existe similitud de secuencias entre péptidos derivados de patógenos y péptidos propios, esto crea una reacción cruzada de cél. T o B autorreactivas por péptidos derivados del patógeno. Como ejemplo, se observa en la lámina, que el órgano cuyo tejido expresa péptidos reconocidos por la reacción cruzada pueden ser: el corazón, las articulaciones, los vasos sanguíneos. En este caso, se produce inflamación, y se produce la EAI conocida como “Fiebre Reumática” En el siguiente recuadro se observa los patógenos y en color morado, las respectivas moléculas que causan las reacciones cruzadas, localizadas o sistémicas en el organismo, lo cual trae como consecuencia el desarrollo de EAI. MECANISMO INFECCIONES ENFERMEDADES Mimetismo molecular Streptococcus pyogenes (Bacterial M protein) Fiebre reumática aguda Escherichia coli (PDCE2212-226) Pseudomonas aeuriginosa (PDC-E2159-167) Cirrosis biliar primaria Helicobacter pylori (H+, K+ ATPase α chain) Gastritis autoimmune Sx de Sjögren Cirrosis biliar primaria EBV (PPPGRRP peptide) LES SHHV6 (hepes virus humano 6) (U24) Esclerosis Múltiple Cytomegalovirus Enteroviruses Rotavirus DM tipo I ►PROPAGACIÓN DEL EPÍTOPO Este es otro mecanismo implicado en la generación de EAI, en este caso la RI hacia un patógeno puede causar daño al tejido propio, por lo que los Ags liberados del tejido dañado, son presentados a los linfocitos autorreactivos, y esto inicia una respuesta autoinmune hacia los autoantígenos. Este mecanismo se ejemplifica cuando ocurre una RI hacia células diana. ►ACTIVACIÓN POR ESPECTADOR Es un mecanismo que se genera ante la presencia de una infección, existen linfocitos T autorreactivos activados que no son específicos del agente infeccioso en cuestión, pero estos responden a segundas señales generadas como consecuencia del daño tisular gatillado por el microorganismo en la infección mencionada. En el siguiente recuadro se observan los agentes infecciosos que trabajan con el mecanismo de activación por espectador, como lo es la EM (esclerosis múltiple), en este mismo tipo de EAI, cuando existen linfocitos T autorreactivos previamente activados, estos pueden desencadenar la respuesta autoinmune, pero se va a llamar “espectador inocente” MECANISMO INFECCIONES ENFERMEDADES Propagación de Epítopo Virus de Hepatitis C (polypeptide precursor) Hepatitis autoimmune tipo 2 EVB (nuclear antigen-1) LES Esclerosis Múltiple Artritis Reumatoide Cytomegalovirus LES MECANISMO INFECCIONES ENFERMEDADES Activación por Espectador y Espectador Inocente Virus del Sarampión Esclerosis Múltiple EVB Esclerosis Múltiple ④ FACTORES INMUNOLÓGICOS Célula Dendrítica participan en la activación de linfocitos T autorreactivos. Linfocitos T Reguladores Fallan sus funciones: dejan de regular la RI. Citoquinas Se produce un desequilibrio en la producción de citocinas: o Hay aumento de Citoquinas proinflamatoria (IL-1, IL-6, TNF) o Amplifican y mantienen el estado inflamatorio. Respuesta Th17 Producción de IL-17 o Aumenta la respuesta inflamatoria y estimulan la producción de citocinas proinflamatorias. o Hay desequilibrio en la respuesta de los Th1 y Th2. ENFERMEDADES AUTOINMUNES EN HUMANOS En función del nivel de afectación en el organismo que causa la EAI, se pueden distinguir las que afectan a un solo órgano de manera específica (EAI órgano específicas) y las que afectan a todo el sistema (EAI Sistémicas). En las EAI órgano específicas, los mecanismos inmunitarios humorales o celulares se dirigen de manera selectiva a un órgano en concreto, para bloquear o estimular su función. En las EAI sistémicas, los mecanismos inmunitarios atacan directamente a varios órganos a la vez, se caracteriza por la producción de autoanticuerpos dirigidos contra el núcleo y el citoplasma de las células. En esta imagen se evidencia gráficamente lo mencionado en el cuadro siguiente. LOCALIZACIÓN ENFERMEDAD Ag PROPIO/GEN BLANCO EFECTOR INMUNITARIO Órgano específicas Enf. de Addison Células suprarrenales Autoanticuerpos Anemia hemolítica autoinmune Proteínas de membrana del enterocito Autoanticuerpos Sx. De Goodpasture Membranas basales renal y pulmonar Autoanticuerpos Enf. de Graves Receptor de TSH Autoanticuerpo (estimulante) Tiroiditis de Hashimoto Proteínas y Cél. tiroideas Cél. Th1, autoanticuerpos Purpura trombocitopénica idiopática Proteínas de la membrana plaquetaria Autoanticuerpos DM tipo I Cél. beta del páncreas Cél. Th1, autoanticuerpos Miastenia Gravis Receptores de acetilcolina Autoanticuerpo (bloqueador) IAM Corazón Autoanticuerpos Anemia perniciosa Cél. parietales gástricas, factor intrínseco. Autoanticuerpos Glomerulonefritis postestreptocócica Riñón Complejos Ag-Ac Esterilidad espontánea Espermatozoides Autoanticuerpos Sistémicas Espondilitis anquilosante Vertebras Inmunocomplejos Esclerosis múltiple Cerebro o sustancia blanca Cél. Th1 y Cél. Tc, autoanticuerpos Artritis reumatoide Tejido conjuntivo, IgG Autoanticuerpos, inmunocomplejos Esclerodermia Núcleo, corazón, pulmones, tracto GI, riñón Autoanticuerpos Sx de Sjögren Glándula salival, hígado, riñon, tiroides Autoanticuerpos LES ADN, proteína nuclear, membranas de eritrocitos y plaquetas Autoanticuerpos, inmunocomplejos Enteropatía Poliendocrinopatía disregulación inmunitaria ligada a X Multiórgano, perdida del gen FoxP3 Cél. T Reg faltantes Poliendocrinopatía autoinmunitaria- candidiasis-distrofia ectodérmica Multiórgano, perdida del gen aire Tolerancia central defectuosa LUPUS ERITEMATOSO SISTÉMICO El LES es una EAI que afecta a los órganos, tejidos y células del organismo por la adherencia de diversos autoanticuerpos y complejos inmunitarios Ag-Ac, los cuales se generan por la adherencia de cuerpos apoptóticos derivados de la muerte celular inducida por ciertos factores xenobióticos (rayos UV, tabaquismo, consumo de ciertos tipos de fármacos) y también por el desarrollo de ciertos tipos de infecciones. El desarrollo de este tipo de enfermedades es el producto de la conjugación de ciertos factores genéticos, con factores inmunitarios, hormonales, los factores xenobióticos (mencionados anteriormente) y las infecciones. Esta enfermedad se observa con mayor frecuencia en individuos del genero femenino en etapa reproductiva. La radiación UV es el factor ambiental más ligado al Lupus, y provoca exacerbación en el 70% de los pacientes, al incrementar la apoptosis de los queratinocitos (y otras células) o al alterar el ADN y las proteínas intracelulares de manera que estas se tornan antigénicas. En la imagen, observamos como ejemplo el depósitode inmunocomplejos en los vasos sanguíneos, en este caso, estos complejos inmunológicos (formados por el reconocimiento de material intracelular proveniente de las cél. apoptóticas) se depositan en la luz de los vasos, y al NO poder ser transportados y eliminados, se unen y activan a los neutrófilos circulantes. Como consecuencia, estas células (neutrófilos) van a liberar enzimas, radicales libres de O2, especies reactivas de nitrógeno, leucotrienos y otros derivados del Ac. Araquidónico. Todas estas sustancias provocan la alteración de la histología del vaso sanguíneo, y su consiguiente inflamación = Vasculitis. Este proceso fisiopatológico puede ocurrir en el riñón, generando nefritis. En las articulaciones, generando artritis. En los pulmones generando pleuritis/neumonitis. Puede ser en el corazón, generando endocarditis, miocarditis, pericarditis o infartos. Puede ocurrir en los músculos, generando dolor muscular por el efecto de la producción, circulación y depósito de inmunocomplejos en gran parte de los tejidos del organismo. ANEMIA HEMOLÍTICA AUTOINMUNE Las anemias hemolíticas afectan la vida media de los eritrocitos, por su lisis aumentada en los vasos sanguíneos o por su eliminación a través del SFM en el bazo o en el hígado, cuando los eritrocitos activan el sistema del complemento, por la vía clásica, a través de Ac calientes, cuya actividad y unión a proteínas de la membrana eritrocitaria aumenta a los 37°C, o a través de Ac fríos, que incrementan su actividad e interacción con las proteínas de la membrana eritrocitaria conforme se acerca la temperatura a 0°C y forman inmunocomplejos. La anemia hemolítica autoinmune también se puede asociar a fármacos: Cuando estos se unen covalentemente a la superficie de un eritrocito durante un tratamiento, en estos casos, la fijación del Ac anti-fármacos unido a la membrana del eritrocito, es interpretada por los macrófagos esplénicos como un Ag opsonizado, y se produce la destrucción del eritrocito. DIABETES MELLITUS TIPO I La DM tipo I es una EAI que se produce como consecuencia de la intervención de factores genéticos de autoinmunidad heredados, de la deficiencia de Vit D, exposición temprana a ciertos tipos de proteínas, y a infecciones causadas por enterovirus, citomegalovirus, entre otros. Desde el punto de vista fisiopatológico, esta enfermedad se produce mediante la activación de una inmunidad celular y molecular especifica contra la Cél. beta del páncreas. En estos casos, en las infecciones por los virus señalados anteriormente, desencadena mimetismo molecular con las células beta del páncreas, confundiendo de esta manera al SI, que termina destruyendo las células productoras de insulina. MIASTENIA GRAVIS Es un trastorno neuromuscular autoinmunitario, que ocurre en las personas que producen Ac específicos contra los receptores de la acetilcolina, los cuales se expresan en los músculos estriados (movimiento voluntario) en la unión neuromuscular. Esto produce debilidad muscular, que puede reflejarse en la dificultad para respirar, masticar, tragar, subir escaleras, levantar objectos, etc. En condiciones normales (ausencia de autoinmunidad) la acetilcolina se une a sus receptores en la unión neuromuscular, generando contracción muscular normal. Los factores genéticos HLA DR2, HLA DR3, HLA B7, HLA B8, y las infecciones por citomegalovirus, EVB, y Virus del Nilo, tienen una participación importante en el desarrollo de esta enfermedad. La exposición a ciertos fármacos como la Penicilina, la cual, produce mimetismo molecular que desencadena una RI que bloquea y neutraliza los efectos de los receptores de la acetilcolina. TIRODITIS DE HASHIMOTO y ENFERMEDAD DE GRAVES Por efectos del SI la glándula tiroides puede presentar 2 tipos de disfunciones, pero en cada uno de los casos los efectos son opuestos. Estas disfunciones están determinadas por la interrelación de los factores previamente mencionados. La autoinmunidad en la Tiroiditis de Hashimoto está determinada por la interrelación de la expresión de los alelos HLA DR5, por el género, edad, exposición a rayos UV, la presencia de trastornos inmunes y el embarazo. Se observa la activación de una respuesta autoinmune Th1 y la producción de Ac IgG contra las células parafoliculares de la glándula Tiroides. Esta reacción, produce inflamación de forma progresiva de la glándula, por la destrucción de las células productoras de las hormonas T3 y T4. También, produce atrofia de la glándula y así causa la disminución del metabolismo por el descenso de las hormonas tiroideas. La autoinmunidad en la Enfermedad de Graves está determinada por la sucesión de la expresión de los alelos HLA DR3 con el estrés, tabaquismo, edad, presencia de trastornos inmunes y embarazo. Se observa que esta enfermedad es el producto de una estimulación continua de las células tiroideas que expresan receptores de la TSH a través de Ac de tipo IgG. Como consecuencia, aumenta la producción de T3 y T4, así aumenta el metabolismo, y por retroalimentación negativa, disminuye la producción de TSH. ARTRITIS REUMATOIDE Se genera como consecuencia del efecto en conjunto de factores genéticos tipo HLA DR4, factores genéticos que no pertenecen al sistema HLA, el tabaquismo, infecciones que activan el desarrollo de una respuesta Th17 contra componentes moleculares de la membrana sinovial y los cartílagos de las articulaciones. El producto final de esta RI, genera la inflamación de la membrana y capsula sinovial, por lo que genera perdida del espacio de la cavidad sinovial y la destrucción del cartílago. En la respuesta de los Linfocitos Th17, estos estimulan a los Linfocitos B productores de IgG, contra los componentes de la articulación, estimulan a los macrófagos productores de citocinas proinflamatorias, que estimulan, junto con las quimiocinas, a otras células que participan en la inflamación y destrucción de la articulación. NOTA: Ag(s) = antígeno(s) Ac(s) =anticuerpo(s) EAI = enfermedad autoinmune Cél. = célula
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