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Capítulo -2 -3M*5*6*7*8*9M0- l l*12*13*14-15*16*17*18*19-20*21*22 La respuesta inmunítarío: conceptos introductorios . Jorge Geffner Objetivos de aprendizaje • A na liza r los notables ovonces producidos en los últimos años en la comprensión de los mecanismos propios de la inmunidad innata y de la inmunidad adapfativa. • A na liza r algunos de los desaFios actuales en relación con los posibles aportes de la inmunología a la salud humana. • Comprender las propiedades y las coracterísKcas diferenciales de las respuestas inmunitarias innata y adaptativa. 1. IN M U N O LO G IA ; PRESENTE Y FUTUROS DESAFÍOS________________ El sistema ínmunitario permite que, a pesar de vivir en un ambiente densamente poblado de agen tes microbianos potencialmente patógenos, sólo en pocas ocasiones suframos procesos iiiiecciosos evi dentes desde el punto de vista clírüco. Más aún, cuando esto sucede, la infección suele resolverse con rapidez gracias al desarrollo de una respuesta inmunitaria que integra mecanismos propios de la inmunidad innata y de la inmunidad adaptativa. Esta última genera un fenómeno denominado "memoria inmunitaria" gracias al cual permanece- remos por años, o durante toda la vida, protegidos contra futuras reinfecciones. Sin embargo, frente a ciertos patógenos, la res puesta irununitaria tiene importantes limitaciones. Una vez contraída la infección, el organismo jamás podrá eliminar el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV). Durante años, el sistema inmunita- rio del paciente infectado entabla un combate tenaz contra el HIV. Logra controlar parcialmente su diseminación y los efectos nocivos que el virus pro duce. No obstante, en ausencia de terapia farmaco lógica antiviral, el huésped finalmente sucumbe. No podemos tampoco resolver la infección por Trypanosoma cruzi, el agente etiológico del Mal de Cliagos. Empero, en este caso, el sistema inmunita- rio logra articular una respuesta capaz de controlar la diseminación del par^ito y, parcialmente, sus efectos nocivos. La infección por Mycc^cterium tuberculosis, agente etiológico de la tuberculosis, afecta a una tercera parte de la población mundial. El individuo infectado articulará una vigorosa res puesta inmunitaria que controlará con eficacia el curso de la infección, reduciendo la presencia de la bacteria a diversos sitios del parénquima pulmo nar. Sin embargo, no logrará erradicarla. Más aún, si sufriera en el futuro una condición que compro* http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db Introducción p la Inmunología Humaríd . 'f. metiera e! pleno funcionamiento de su sistema inmunitario, la infección tuberculosa tendería a extenderse con rapidez. La respuesta ínmunitaría no sólo desempeña un papel importante en la inmunidad antimicro* biana. Participa decididamente en la inmunidad antitumoral. No obstante, en relación con la inmu nidad antimicrobiana, la inmunidad antitumoral parece ser menos exitosa. Si bien sabemos que mu chos tumores humanos expresan antígenos capa ces de ser reconocidos por las células inmunitarias, no comprendemos con claridad por qué la res puesta Ínmunitaría no logra una erradicación tu* moral efícaz. Esta respuesta parece también desempeñar un papel relevante en la aparición de im amplio aba nico de enfermedades cardiovasculares, en las que subyace un claro componente inflamatorío. Por otra parte, la propia respuesta ínmunitaría se encuentra en el origen de numerosas enfermedades inflamatorias o autoínmunes, como el lupus ente- matoso sistémico (LES), la artritis reumatoide, la psoriasis y diferentes tipos de alergias, entre ellas, el asn\a. Su bien es mucho lo que conocemos en relación con la ñsiopatología de la respuesta inmunitaria, es indudable que nos falta mucho más por entender. No comprendemos los complejos mecanismos que les permiten a las células tumorales evadir la res puesta inmunitaria. Tampoco cómo logran los patógenos evadir la respuesta que ellos desencade nan. Este desconocimiento se refleja en nuestra incapacidad de crear herramientas terapéuticas que puedan prevenir ciertos procesos infecciosos o con tribuir a erradicarlos una vez instalados. Hemos elaborado vacunas exitosas contra numerosos microorganismos patógenos, causantes de enfer medades como la viruela, la poliomielitis, el saram pión, la difteria, el tétanos y la hepatitis B, entre otras. Pero carecemos de vacunas contra la mayoría de las enfermedades parasitarias y para la preven ción o el tratamiento de la infección por HIV. Tampoco contamos con vacunas adecuadas para la prevención de diversas infecciones virales y bacte rianas. En consecuencia, mueren por año millones de personas por enfermedades parasitarias como el paludismo, por enfermedades respiratorias de ori gen viral, por afecciones gastrointestinales de ori gen bacteriano o viral, o por tuberculosis. Por último, tampoco disponemos de vacunas efícaces para la prevención o el tratamiento de las enferme dades neoplásicas. En relación con esta pregunta cabe destacar, en primer lugar, un aspecto sumamente provocativo en la historia reciente de la inmunología. Podemos afírmar, sin temor a equivocamos, que en los últi mos quince años se ha reescrito la físíología de la respuesta inmunitaria. Comprendemos, al fín, la estructura y la función de los receptores de recono cimiento de patrones (RRP), receptores que median el reconocimiento de microorganismos y señales de daño o estrés tisular, por parte de las células de la inmtmidad innata. Logramos identifícar la natura leza de los factores y mecanismos que modulan la función de las células dendríticas, encargadas de activar los linfocitos T vírgenes (naive) y orientar el curso de la inmunidad adaptativa. Comprendemos que la plasticidad de la respuesta mediada por los linfocitos T CD4* es muchísimo mayor de lo que creíamos. El cuadro que ilustraba la presencia de dos poblaciones de células T CD4*, las células Thl y Th2, resultó ser notablemente incompleto. La diversidad de poblaciones T CD4* comprende, en realidad, no sólo los linfocitos Thl y Th2, sino tam bién los linfocitos ThF (T foliculares), Thl7, Th9, Th22 y T reg (T reguladores). Por otra parte, pensá bamos erróneamente que la diferenciación de los linfocitos T CD4* en un perfil particular represen taba un camino sin retomo. Hoy sabemos que no es así. Los propios linfocitos T reg, que representan un poderoso mecanismo supresor de la respuesta in munitaria, pueden diferenciarse a células Thl7, principales efectores en una amplia variedad de enfermedades autoinmunes. Comprendemos, al fin, cómo "trabaja" la memoria inmunitaria, pro piedad paradigmática de la inmunidad adaptativa. ¿Qué cón^üenc ios tendrá esté^^sqho col^ nuestra comprensión: de. la respuésta^inrnu'rtitcfrta ' en el terreno de la salud humanó? ■ Pensemos en un horizonte cercano de aquí a quince años. ¿Es razonable imaginar el desarrollo de una vacuna efícaz contra el MV? ¿Es razonable sugerir que podremos disei\ar vacunas eficaces para prevenir las infecciones parasitarias que cuen tan por millones sus víctimas fatales, fundamental mente entre los más pequeños? ¿O vacunas eficaces para la prevención o el tratamiento de las patolo gías neoplásicas? ¿Podremos desarrollar vacunas o terapias con base inmunológica, a fín de retrasar el desarrollo del fenómeno ateromatoso, subyacente a un importantísimo conjunto de patologías huma nas? No es sencillo, fíente a estos interrogantes, brindar tma respuesta certera. Sin embargo, no dudaríamos en afirmar que es altamente probable alcanzar las metas mencionadas. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db El gran entusiasmo que despierta la iiununolo- gía entre los que practicamos la inmunología básica y clínica no nos debe hacer perder de vista que numerosos desafíos en el campo de la salud humana, en el terreno de la infectología, podrían encararse en forma exitosa con los recursos dispo* nibles. Podríamosprevenir efectivamente el con tagio de la infección chagásica mediante la construcción de viviendas dignas y la implemen- tación de medidas de saneamiento básico. Podríamos evitar millones de muertes dotando a las comurüdades más carenciadas de agua pota ble, del acceso a los programas de vacunación (que han demostrado ya su eficacia en los países de mayores ingresos económicos) y a la educa ción. Asimismo, podríamos preverür el contagio de la infección por HIV, con campañas reales de prevención y distribución masiva y gratuita de profílácticos, o con la incorporación de programas de educación sexual en la escuela media. Podría mos, por último, avaiuar a un ritmo mucho más acelerado en nuestras investigaciones si estas tu vieran el necesario sustento económico que, aun en los países con altos ingresos como los Estados Unidos, alcanza una fracción despreciable res pecto del presupuesto asignado al desarrollo y la producción de armamentos de todo tipo que, año tras año, se cobran decertas de miles de víctimas, fundamentalmente, en los países subdesarrolla- dos, verdaderos laboratorios de la industria arma mentista. 2. IN M U N ID A D INNATA; CONCEPTOS INTRODUCTORIOS____________________ En la inmvmidad innata confluyen un amplio conjunto de tipos celulares que incluyen no sólo los leucocitos, sino también las células que integran la piel y los epitelios de los aparatos respiratorio, digestivo y genitourinario, así como las propias células parenquimatosas que conforman los diver sos tejidos. Esta amplia variedad de tipos celulares comparten una herramienta común para reconocer a los microorganismos: los receptores de reconoci miento de patrones (RRP). Se han caracterizado cinco familias diferentes de RRP, cuyo estudio se aborda en el capítulo 2 . lx>$ RRP representen lo herramienta central de b . que se valen las células de la inmunidad innata ' para reconocer los microorganismos' süs próduc- - î .̂tos y las señales de daño celular que genera .el-, apropio proceso infeccioso en d tejido afectado:"'; ¿Qué reconocen los RRP? En primer lugar, los patrones moleculares asociados con patógenos (PAMP). Los PAMP son moléculas presentes en los microorganismos que comparten tres propiedades: a) se expresan en los microorganismos, pero no en el huésped, b) son compartidos por diferentes microorganismos y c) son esenciales para la super vivencia o la patogeniddad de los microorganis mos. Entre los PAMP mejor caracterizados están el lipopolisacárido (LPS) (presente en la superficie de las bacterias gramnegativas), la flagelinia (compo nente estructural del flagelo bacteriano), el pepti- doglucano (componente de la pared bacteriana) y los ácidos nucleicos microbianos. Lq respuesto inmunitaría: conceptos introductorios 3 Los PAMP representan un conjunto diferenciado de componentes microbianos que les permiten a las células de lo inmunidad ¡nndta.el rápido reco- riocimiento de un proceso infeccioso naciente y la inmediata puesta en marcha de una respuesta que integra, bósicomente, la producción de tres categorías de compuestos: sustanciáis con activi^ dad microbiostótica o microbícida, citocinas y quimiocinas. ' ' . La iiuntmidad innata presenta un atributo esen cial: su rapidez. En las primeras horas y días de ini ciado un proceso infeccioso será la encargada de enfrentarlo. Casi siempre logra erradicar la infec ción ixaciente. Si no alcai\za este objetivo, intentará contenerla hasta que los mecanismos propios de la inmunidad adaptativa sean operativos, proceso que suele demandar varios días. ¿Cómo se articulan en el tiempo los diferentes mecaiüsmos humorales y celulares que integran la inmuiüdad irmata? La mayoría de los agentes infecciosos ingresan, en primer lugar, a través de los epitelios que recubren los aparatos respiratorio, digestivo y genitourirxario y, en segundo lugar, a través de la piel. Los diferentes epitelios represen tan una primera barrera de protección, c(»istitutiva, altamente efícaz y común frente a procesos infec ciosos de diferente etiología. Si estas barreras son superadas, la inmunidad irmata responderá acti vando diferentes mecanismos, cuya naturaleza dependerá del microorganismo invasor. Frente a ima agresión mediada por bacterias, particularmente cuando estas presentan ima cáp sula polisacárida en su superficie, será decisiva la participación de los granulocitos neutrófilos, los macrófagos, las proteínas de fase aguda y el sis tema del complemento. Frente a una infección viral, por el contrario, se destacará la participa ción de los interferones de tipo I, las células den- e e e e e e c c e c 4^ http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 4 in^oduccíón a la Inmunología Humana MastocHo Interferones ayp Complemento y proteínas Ó9 (ase aguda Células dendrfiicas piasmocitoktes Fig. 1 '1 * Especkillzación de b Inmunidod innato en b respuesta inimjmtaria onHinfecdosa. Porticipocíód de los diíerenies comporwnles cektlcres y humoroles de b inmunidad innato en b defenso (rente o bs infecciones poro&ilorios, boclefíonos y viróles. dríticas plamocitoides y las células NK. Frente a una infección por parásitos helmintos, la res* puesta inmunitaria innata recurrirá al recluta miento y activación de mastocitos y eosinófilos. Lo mencionado ilustra un concepto central en la respuesta inmunitaria antiinfecciosa: la especiali- zación de sus diferentes componentes en el enfrentamiento planteado con diversos grupos de agentes infecciosos (fig. 1 *1 ). Las células de la inmunidad innata participan en la respuesta inmunitaria mediante dos grandes mecanismos: a) ejerciendo una acción antimicrobiana b) produciendo mediadores capaces de orientar el^curso de la respuesta inmunitaria, ya sea innata o adaptativa Las citocinas representan mediadores esenciales de ia respuesta inmunitaria, tanto innata como adaptativa. Sus propiedades genéricas se defínen en el recuadro 1-1 . La relevancia de la inmunidad innata no está dada sólo oor su caoacidad de actuar rápidamente. erradicando o conteniendo la infección naciente. La inmunidad innata deberá desentrañar las propie dades del patógeno a fin de orientar el perfil de la respuesta inmunitaria adaptativa. En su capocidad de orientar, el perfil de la. inmu nidad adaptativa reside lo segunda de las fun ciones esenciales de la inmunidad innata. ¿Córüo orienta.la inmunidad innata el perfil dé lo inmunidad adaptativa? Principalmente, o través del accionar de las células dendríHcas. Las células dendríticas son células que tienen un atributo esencial: activan las células T vírgenes y ponen en marcha la respuesta inmunitaria adapta tiva. Frente a un proceso infeccioso, las células den- dríticas presentes en el mismo foco infeccioso capturan los antígenos microbianos y, a través de sus RRP, reconocen las estructuras del patógeno y, en cor^secuencia, sus propiedades. Migran luego desde el foco infeccioso, por vía aferente linfática, hasta los san^lios linfáticos drenantes del sitio de http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db La respuesta inmunitaria: conceptos introdúcenos 5 RECUADRO 1-1. Com «ptos introductorios roforldos a ios <Íto<inas Las cilocinas comprenden un grupo heterogéneo de moléculas de bajo peso molecular capa ces de regular la respuesta inmunitaria. Son producidas y secretadas no sólo por los leucocitos, sino también por las células epiteliales, endotelíoles y porenquimatosos pertenecientes o íos dife rentes órgonos. El patrón de citocinas que producirá un tipo de célulo particular ¡dependerá, bási camente, de dos cuestiones: o) su estirpe celular y b) su estado de activación. Las citocinas median su actividad a través de la interacción con receptores celulares especí ficos. Esto interacción "gatillará* diferentes vías de señalización que darán lugar, en última ins tancia, a un conjunto de respuestas biológicas que diferiró para los diferentes citocinas yJos__ disjintos tipos, celularesestimujpdos por ellos. La citocinjis podrán actuar de modo autocrino, uniéndose o receptores expresados en la célula productora; de modo porocrino, actuando sobre células presentes en el entorno inmediato de lo célula productora; o de modo endocrino, , actuando sobre células ubicadas en sitios distantes en relación con el sitio de producción. LoVacciones d é la s citocinarsuelen ser pleiotróplcos y redundantes. pleiófrópismo es lo capacidad de u_na citocino d ^ mediar diferentes respuestas biológicas. Lo redundancia es la capacidad de doso'm ás citocinas diferentes'de mediar u'ria respuesta biológica sinrilar. ’ ~ r No és sencillo definir un criterio gue permita dosificar los diferentes citocinas. Por lo tonto, suéíen agrupbrse.en función de los actividades biológicas que median. Ciertas citocinas promo-“ ' . verán el desarrollo de procesos inflamatorios, mientras que otras ejerrerón uno-acción antiinfla* ► matorio, promoverán, lo producción de diferentes estirpes celulares o regularán eL trá fico. léucocitorio. Hablaremos entonces de citocinas proinflamotorias, citocinos-antiínflamatonas, fac- , . tores de crecimiento y quimiocinas, respectivamente. k ' ’ * . • - - • - : infección, donde presentan el anHgeno a los linfoci- tos T vírgenes e inducen su activación. Al activarse, los linfocitos T, en particular los linfocitos T CD4*, podrán diferenciarse en diver sos perfiles funcionales: Thl, Th2, Thf, Thl7, Th22, Th9 y Treg. Cada uno de estos perfiles se caracte riza por la producción de diferentes citocinas y, en consecuencia, median diferentes funciones inmu> nitarias. ¿Cómo inñuye lo célula dendrítica en la decisión de un linfocito IC D 4 + de diferenciarse en un per fil particular? A través de la secreción de citocinas. Por ejem plo, si la célula dendrítica que activa al linfocito T virgen produce altos niveles de IL-12, el linfocito TCD4* se diferenciará en un perfil Thl. Si por el contrario, produce altos niveles de IL-1 0 , orientará su diferenciación en un perfil Treg. El modo como el particular patrón de citocinas producido por las células dendríticas orienta el perfil de diferencia ción de los linfocitos T CD4* y, por ende, el perfil de la respuesta irununitaria adaptativa se analiza en profundidad en el capítulo 9. 3. IN M U N ID A D ADAPTATIVA: CO NCEPTOS INTRODUCTORIOS Los linfocitos T y B constituyen los elementos celulares de la respuesta inmunitaria adaptativa. ¿Qué es lo que distingue la inmuiúdad adaptativa de la inmunidad inruita? Un conjunto de factores. El primero de ellos, la estrategia y los mecanismos empleados en el reconocimiento de los microorga nismos. Ya mencionamos que las células de lo irímunidod Innato reconocen un conjuntó diferenciado de motivos conservodós denominados PAMP. Por el contrario, ,los íinfocitos T y B reconocen motivos porticulores presentes en los patógenos denorni- nados epítopos antigénicos. ¿Cómo los. r^ono- cen? Cada epítopo ontigénico será , reconocido por un conjunto diferenciado de receptores anti génicos y coda clon B o T portará un único recepr tor ontigénico.’ •, . . . •; • Un epítopo antigénico puede estar represen tado, por ejemplo, por una secuencia lineal de 10 http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db ■6 ihfroduccíóri ó lo'íñmuwlogla Húmariá-' ' aminoácidos, en una proteína de una bacteria que denonünaremos A. Es muy poco probable encon> trar esta secuencia lineal de 1 0 aminoácidos en una segunda proteína de la bacteria A o en una proteína perteneciente a una bacteria B, y menos aún, en proteínas virales o parasitarias, l^te razonamiento es también aplicable a epítopos antigénlcos no pro* teicos (lúdratos de carbono, lípidos, ácidos nuclei cos, etc.)* Podemos concluir, entonces, que un epítopo representa una entidad sumamente singu> lar, propia de im particular componente de im microorganismo determinado. Esta coWdu'sión^'cqniduce^aJ^igjj^^ : . ̂ ^ M AÁ A ^ jL A A «kik É a A A 1 É4 «Mk t t M mmúriídq^l'adaptdhyá'.emyéa' reconocimiento uri:re|Mrtono amplio y vanado.oé¿ receptores^ onhgenicos di$tribuidp$ cbnalmente. éójos jinf^ijóS'Ti^ B¿ clones difel-éhfeá^ríhdainirébé^^^ Este amplísimo repertorio Unfocitario se de- sarrolla durante la ontogenia Unfocitaria que trans curre, para los liníocitos T en el timo y para los linfocitos B, en la médula ósea y culmina en el bazo. estrategia de la inmunidad adaptativa plan tea ciertos inconvenientes. La existencia de millo nes de clones B y T diferentes hace que sólo 1 de cada 1 0 * o 1 0 * linfocitos circulantes pueda recono cer un epítopo dado. Esto trae aparejados dos pro blemas: a) La probabilidad de que un número suma mente reducido de linfocitos encuentre su antígeno específico buscándolo por todo el organismo es muy remota. b) Aun cuando lo encontraran y se activaran converüentemente, este reducido número de linfocitos no podría mediar una acción anti- microbiana efícaz, ya que debería enfrentarse con millones de microorganismos o células infectadas. La irununidad adaptativa ha logrado, a lo largo de su evoluciói\, superar ambos problemas. A fin de facilitar el encuentro del linfocito con su antí geno específico, el linfocito virgen no deberá buscar el antígeno en todo el organismo, sino en regiones p̂ mfHHalizadas denlos óreanos linfáticos secunda rios, órganos donde drenan todos los antígenos que han superado las barreras naturales del organismo. En forma cotidiana, los linfocitos vírgenes ingresan en los órganos linfáticos secundarios. Si no encuen tran su antígeno específico, egresan de ellos, se vuelcan al torrente circulatorio y vuelven a inten tarlo una y otra vez. Los antígenos rara vez logran escapar a este eficiente sistema de control. El linfocito B o T que reconoció a su antígeno se activa, sufre un proceso denonrdnado expansión clonal y genera rápidamente una progerüe com puesta de miles de células con idéntica especifici dad antigénica. Al expandirse, una fracción mayoritaria de los integrantes del clon expandido mediará funciones efectoras que harán frente al patógeno. Una fracción menor se diferenciará a células de memoria, las cuales pueden permanecer por años y permiten en el futuro una respuesta rápida y eficaz frente a una reexposición al mismo patógeno. La memoria inmurütaria subyace al notable éxito de los diferentes programas de vacimación, ya que permite que la inoculación de microorganis mos inactivados o atenuados, o de sus componen tes, proporcione una inmunidad de larga duración que, para detemúnados agentes infecciosos, se extiende durante toda la vida. 16 récírculáci^n dé los Jlnfoc¡tps^‘7y‘ B .Vírgenes , por'los, órgánóv Íin^tícos^séw Si bien tanto los linfocitos T como los linfocitos B comparten estas tres propiedades, difieren nota blemente en el modo como reconocen el antígeno. Los linfocitos B lo reconocen en su conformación nativa y no requieren la participación de células presentadoras de antígeno (CPA). Por el contrario, los linfocitos T no reconocen el antígeno nativo. Sólo son capaces de reconocer péptidos derivados del procesamiento del antígeno, presentados por moléculas del complejo mayor de histocompatibi- lidad (CMH) de clase 1 (para los linfocitos T CD8 *) o de clase II (para los linfocitos T CD4*), expresa das sobre la superficie de las CPA. La presenta ción de péptidos antigénlcos es, en realidad, la principal función ,de las moléculas de clases 1 y II del CMH. Los lin^>citos B y T difieren también en las fun ciones que median. Los lir\fodtos B son células especial^das en una función básica: la producción http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db Célula dendrítica Tcn A) Proc«$amiento anüQMoo 8) PreMntadón antigénica C) Activación de lintodtos T vírgeoM {naive) y «xpansión ckxial Plasmodto y NeutralizantM^Jl^C \ Citotó«lcos CD4*ThF CD4*Th1 T C O T C 04T h 2 C04*Th17 dtolÓJdco Actfvadón de macrófagos Activación de neutrófilos D) Diferenciacióna células afectoras T reguiatoria FIg. 1-2 curre o través . Etopos y perfiles en b respuesta írvnunikxio odoptotfva. lo inducción de la respuesta irununilorio odoplaNvQ trons- ivés de oiíerenles etopos: o) coploción del ontigeno por los célulos dendríticos y procesomienlo ontipénlco (ombosy procesomienlo ontigénlco (ombos procesos ocurren en los tejidos periféricos): b) presenloción o n ti^ ico o los linfodtos T virgeries en los órgonos linfóKcos securv doricKi: c) octivoción de línfocilos T y B. e)^nsión dor>oí y diTerer>ciación de ios líníocitos T en diferer>ies perfiles efedores. en los órganos linfáticos secúndenos y d) producción de oniicuerpos por los plosmocik» y octivoción de respuestos T eíe<^ ras oniimiaobionas en los tejidos periféricos. de anticuerpos, función que llevan a cabo una vez que se han diferenciado en plasmodtos (cap. 1 0 ). U)$ linfocitos X por el contrario, presentan diferen’ tes perfíles fenotípicos y funcionales. En función de la expresión de las moléculas CD8 y CD4, se distinguen dos subpoblaciones dife rentes: linfocitos T CD8 * y linfocitos T CD4*. Los linfocitos T CD8 *, al activarse/ mediarán la destruc* http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 8 Introducción a lo Inmunología Humano vT- - l i ción de las células infectadas por virus o células tumorales o producirán citocinas inflamatorias. Los linfocitos T CD4*, al activarse, jx>drán dife renciarse en diversos p>erfiles funcionales, como ya mencionamos/ de acuerdo con el particular patrón de citocinas que produzcan. Las células Thl produ cirán interferón-Y ̂ inducirán la activación del macrófago en los tejidos periféricos. Las células Th2 producirán IL-4 ̂IL-5, IL-9 e IL*13/ e inducirán la movilización y activación de eosinóñlos y masto- citos, favoreciendo además la producción de anti cuerpos IgE por las células B. Las células Thl7 producirán IL-17, promoviendo la producción, movilización e infiltración por neutrófílos del tejido afectado. Las células ThF mediarán la colaboración con los linfocitos B, permitiéndoles diferenciarse en plasmocitos productores de anticuerpos. Los linfo- citos T reg mediarán un efecto inhibitorio sobre la activación de las diferentes poblaciones de linfoci tos T y sobre los linfocitos B, a fín de controlar el desarrollo de la respuesta inmurútaria adaptativa, evitando que dañe los propios tejidos (fig. 1 -2 ). 4 . RESUMEN____________________________ La respuesta antiinfecciosa integra mecanismos propios de la inmunidad tanto innata como adap tativa, los cuales difieren en varios aspectos. La inmunidad iimata actúa desde el inicio del proceso infeccioso, mientras que la inmurúdad adaptativa requiere varios días para generar sus mecanismos efectores. Ambos tipos de inmunidades diñeren en las estrategias empleadas en el reconocimiento de los microorganismos y sus productos. La irununi- dad iiuiata reconoce patrones moleculares asocia dos con patógenos (PAMP) mediante receptores de reconocimiento de patrones (RRP), mientras que la inmunidad adaptativa reconoce epítopos antigéni- cos mediante receptores antigénicos específicos distribuidos clonalmente en las células T y B. La activación de la inmunidad adaptativa conduce a la expansión de los clones reactivos y al desarrollo de la memoria Inmunitaria, procesos que no se obser van en la inmunidad innata. La integración de los mecanismos propios de la inmunidad irmata y de la adaptativa dota a los mamíferos de una protec ción eficaz contra los microorganismos patógenos que existen en su entorno. En los últimos diez años se ha producido un avance notable en el terreno de las Investigaciones básicas y clínicas en inmunología. Ello plantea la inminente posibilidad de crear estrategias terapéu ticas capaces de brindar un nuevo horizonte en el tratamiento de las enfermedades neoplásicas, infec ciosas y autoinmunes. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db Capítulo 1 * 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1 0 * l ] * 1 2 * 1 3 * 1 4 - 1 5 M 6 - 1 7 - 1 8 - 1 9 * 2 0 * 2 1 r 2 2 Inmunidad innata Jarreras naturales frente a la infección Receptores expresados por células de la inmunidad innata S iste m a del com plemento : ’ ■ '• ' - . A nolío Trevani y Jorge Geffner . I Objetivos de aprendizaje • Comprender ios diferentes mecanismos o través de los cuales la piel y las mucosas previenen el establecimiento de los procesos infecciosos. • Analizar las diferentes familias de receptores expresadas por las células de la inmunidad innata. • Comprender las funciones mediadas por el sistema del complemento y sus diferentes vías de activación. 1. INTRO D UCC IO N La acción integrada de la inmunidad innata y adaptativa pennite que, viviendo en un ambiente poblado de agentes microbianos potenciaimente patógenos, sólo en ocasiones particulares se desa rrollen procesos infecciosos evidenciables desde el punto de vista clínico. La inmunidad innato comprende, en primer lugar, barreras físicas y onatómicas: b piel y los epite lios de los aparatos respiratorio, digestivo y geni tourinario. La integridad de estas barreras naturales impone un formidable im]>edÍmento a la penetra ción de los microorg<inlsni<ni. No obsl<inle, cobc destacar que la acti\’id<HÍ pri>locli>rn mcdicido por los epitelios no se limitn a unii acción p«isi\ a. Por el contrario, las propias células epiteliales e\pa*s«ín receptores capaces de reconiKer los micnH>rj'anis- mos y sus productos. Este reconiKimienlo induce la producción de un conjunto de produclt>s nntimi- crobianos y mediadores inflamalorlw, responsa bles de la respuesta inmunitaría en la piel y las mucosas, en su fase más temprana. Si la acción protectora mediada por el epitelio es superada, se establece en el organismo un ftKo infeccioso primario. A fin de erradicarlo se pondrán en marcha inmediatamente un con¡imto de meca nismos adicionales en k>s que participarán diferen tes tipos celulares y mediadores humorales, propios de la inmunidad innata. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 1 0 g,IaTi?t^ o g t a H ^ .X : . . ■ y ..■ Fdcte'resi homorales ;qué Jm'eáro'í;;ia • in n te ;;'. ;<í’í .I:/ ' CUocInbs y qütmtócinos .- ' Sistéma del complemento;'-' .>• Proteínas'de fase aguda / La ñsiología de los diferentes típos celulares que participan en la inmunidad innata se analiza en detalle en el capítulo 3. ¿Cómo se integran las acciones de los diferentes tipos celulares y mediadores humorales propios de la inmunidad Innata en el control del proceso infec- cioso? No lo sabemos con exactitud. No obstante, conocemos ciertos aspectos esenciales referidos a la estrategia empleada por la inmtmidad innata para erradicar el foco infeccioso. En primer lugar, sabemos cómo perdbe o capta la presencia de un foco infeccioso. La estrategia de la inmunidad innata se basa en utilizar los receptores de reconocimiento de patrones (RRPK que se ocu pan de reconocer estructuras presentes en los micro organismos, denominadas genéricamente patrones moleculares asociados con patógenos (PAMP) (véase más adelante en este mismo capítulo). En segundo lugar, conocemos cómo enfrenta !a inmunidad innata a diferentes tipos de patógenos. Dispone de una amplísima variedad de mecanis mos que pone en juego selectivamente, según las propiedades del patógeno que va a combatir. Por ejemplo, a fin de combatir infecciones por bacterias capsuladas (bacterias que presentan una cápsula polisacárida en su superfície) recurrirá a la partici pación de neutrófilos y al sistema del comple mento, mientras que frente a infecciones virales. recurrirá a los interferones de tipo I, células NK y células dendriticas plasmocitoides. En tercer lugar, sabemos que la inmurüdad innata tenderá a desarrollar un proceso inflamato rio en el ámbito local de la infección. El objetivo de esta respuesta inflamatoria no será otro que pro pender a reclutar, en el sitio de lesión, elementos humorales y celularesde la inmurüdad, con el objeto de erradicar rápidamente al agente infec cioso. Es importante destacar, en relación con la génesis de este proceso inflamatorio, la contribu ción de múltiples tipos celulares presentes o reclu tados en el foco infeccioso: neutróñlos, eosinófilos, macrófagos, células dendriticas, células NK, células NKT, linfocitos T 7 8 , mastocitos, células epiteliales y células endoteliaies. Estos diferentes tipos celula res producirán citocinas y quimiocinas inflamato rias. Entre las primeras, se destacan IL-1, IL-6 , TNF-a, IL-12, IL-18, IL-17 e IL-23, Las quimiocinas inflamatorias se estudian en el capítulo 3. En cuarto lugar, comprendemos cómo interac- túa la inmunidad innata con los mecanismos pro pios de la inmunidad adaptativa, a fin de asegurar la erradicación del proceso infeccioso, para el caso de infecciones en las que la sola participación de la irununidad iimata no sea sufíciente. Las células dendriticas cumplen, en ese sentido, el papel cen tral. Estas células reconocen al patógeno en el pro pio tejido infectado e inducen, en los órganos linfáticos secundarios, la activación de los linfocitos TCD4* vírgenes (naive) y su diferenciación en perfi les particulares (Thl, Th2, Th foliculares, Thl7 y T reguladores), aptos para combatir eficazmente la infección en curso. La inmunidad iruuta suele resolver el proceso infeccioso naciente o, al menos, controlarlo hasta el desarrollo de la respuesta inmunitaria adaptativa. Esta última se inicia con la migración de las células dendriticas, que han capturado antígenos micro bianos en el foco infeccioso, hacia los órganos Un- foides secundarios. Allí, los clones B y T capaces de reconocer los antígenos se activarán, expandirán y diferenciarán a células efectoras de la respuesta inmunitaria adaptativa. 2. BARRERAS NATURALES: LA PIEL La piel y los epitelios que recubren los aparatos respiratorio, digestivo y genitourinario representan la primera línea de defensa frente a los microorga- rüsmos comensales y patógenos. La mayoría de los procesos infecci(^os se establecen a través de las mucosas y no de la piel. Esto puede entenderse al considerar no sólo la eficacia de la piel como barrera antiinfecciosa, sino también la enorme superficie http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db expuesta de las mucosas, aproximadamente 2 0 0 veces mayor que la correspondiente a la piel. 2 .1 . Propiedades generales La piel representa el órgano más extenso del cuerpo. En el adulto tiene una superficie de 1 3 a 2 m̂ y da cuenta, aproximadamente, del 16% del peso corporal. La continuidad de la piel representa una efícaz barrera protectora frente a los agentes infecciosos. El compromiso en la continuidad de la piel predispone en forma notable al estableci miento de procesos infecciosos de diferente etiolo gía. De hecho, las infecciones son la principal causa de muerte en los pacientes con quemaduras exten sas y graves. La piel consta de tres capas: • la n\ás superficial: epidermis • la media: dermis • la profunda: hipodermis (tejido graso sulxrutá- neo) (fig. 2 -1 ). La epidermis representa la porción superfídal o externa de la piel y se presenta como un epitelio pavimentóse estratificado. Su espesor es de 0,1 mm, aunque en las palmas de las manos y en las plantas de los pies puede alcanzar 1 mm. Los queratinocitos son las células predominantes de la epidermis. Producen queratina, proteina que contribuye a la resistencia de la piel frente a la acdón perjudicial mediada por diversos agentes f&icos y químicos, además de dotarla de un alto grado de impermeabi lidad. Los queratinocitos son producidos de manera constante en la piel y migran lentamente desde la capa basal hacia la capa superfídal de la epidermis en un ddo aproximado de 60 días. En la epidermis pueden distinguirse cuatro estratos. El estrato germinativo o basal, el n\ás pro fundo, asienta sobre la dermis y se compone de una única capa de queratinodtos de forma dlíndríca, que expresa una alta actividad mitótica, fuente de todos los queratinodtos presentes en la epidermis. En este estrato se encuentran los melanodtos, célu las productoras de melanina, el pigmento que con fiere color a la piel. El estrato espinoso está formado por dos a seis capas de células, que se aplanan a medida que se acercan a la superñde. El estrato granuloso está integrado por una a tres capas de células, activas en la biosíntesls de quera- tina, producto que se almaceru en gránulos ubica dos en el dtoplasma celular. El último es el estrato córneo, la capa más superfídal de la piel. Está inte grado por depósitos de queratirui y lípidos y por hileras de queratinodtos muertos aplai\ados (cor- neodtos), que se desprenden en forma insensible. Poro d * gUndula tudortpén Pato EpUtnntt Glándula MbéCM D«rmlt T*)kk> SubcutártM Artatia Fig. 2-1. EsTruduro de b piel humano. Las células espedalizadas de la epidermis indu- yen im conjunto diferenciado de tipos celulares: células de Langeihans, que representan el tipo pre ponderante de célula dendrítica presente en la epi dermis, melanodtos y células T, prindpalmente, células TCD6 *. La dermis tiene un espesor cuatro a dnco veces superior al de la epidermis. A diferencia de esta, contiene vasos sanguíneos y linfáticos. La irriga- dón de la dermis permite el rápido ingreso de mediadores humorales de la respuesta inmurutaría, produddos en sitios distantes. En primer lugar, los componentes del sistema del complemento, produ ddos centralmente en el hígado y, en forma com plementaria,. por diversos tipos celulares presentes en la piel, entre ellos, los propios queratinodtos. En segundo lugar, las proteínas de fase aguda, produ- ddas también a rüvel hepático. En tercer lugar, los anticuerp>os IgG, produddos por plasmodtos ubi cados en la médula ósea. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 12 Infrodücción o b Inmunología Humano , . c-áp-, Comeodto Estrato o6meo Estrato granuloso Estrato espinoso Estrato basal Membraru basal Cédula dandrfbca plasmodtokto Macrófago Epidarmis Oarmis Fig. 2 *2 . Tipos celulores preseoles en lo epidermis y lo demiis. La dermis está constituida por tejido conjuntivo laxo y su matriz está compuesta por proteínas, como colágeno y elastina. En la dermis se ubican una variedad de tipos celulares que contribuyen, a través de diferentes mecanismos, a la inmuni* dad antiinfecciosa local (fíg. 2*2). La fisiología de estos tipos celulares se describe en los próximos capítulos. Sus características centrales se mencio nan en el cuadro 2 -1 . 2 .2 . Papel de los queratínocltos en la inm unidad de la piel Los queratinocitos no cumplen un papel pasivo en la inmunidad antimicroblana. Por el contrario, al activarse, liberan una amplia variedad de citocinas y quimiocinas inflamatorias capaces de mediar el reclutamiento y la activación de diferen tes poblaciones leucodtarias que intentarán erradi car el proceso infeccioso naciente. ¿Cómo es inducida la activación de los quera* tinocitos? Si bien puede ser inducida por citocinas infla matorias (los queratinocitos expresan receptores para un «amplio conjunto de citociiuis), esta no parece ser la vía de mayor relevancia. El reconoci miento de los PAMP por lo« RRP expresados por el propio queratinocito es la principal vía de activa ción en las primeras etapas de la infección. Los RRP comprenden cinco familias diferentes: los receptores de tipo Toli (TLR), la lectina de tipo C (CLR), los NLR {nudeotide-binding domairt, leuáne- rich repeat-containing gene family), los RLR {RlC-like receptors) y los receptores depuradores (scavenger), cuyo estudio detallado se aborda más adelante en este capítulo. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db . • -:' ••; í Inmunidod innato 13. fV’- V* '• _ . ■ ' Cuadro 2-1 . L a in m u n id ad en la d erm is in volu cra la particip ación d e diferentes tipos ce lu lares TIPO CtLUI.AR FUNCIÓN FibroblastosCélulas residentes que sintetizan los componentes de la matriz extracelular. Al activarse, producen citocinas (IL-1 e IL^) y quimiodnas (IL*8 y la quimiocina atrayente de monodtos denominada MCP-1) Mastocitos Células residentes que promueven el desarrollo de reacciones mflamatorias a través de la liberación de un amplio conjunto de mediadores biológicos (histamina, leucotrienos, atocinas y quimiodnas) Neutróñlos Se reclutan rápidamente en el foco infeccioso y cumplen un papel crítico en la respuesta irunune innata hente a bacterias y hongos Eosinófílos Son reclutados en el transcurso de procesos alérgicos y en respuesta a ciertas infecciones parasitarias Células dendríticas Células residentes que capturan el antígeno en el foco infecdoso y median la activadón de lir\fodtos T vírgenes en los órganos linfoides seamdarios, poniendo en marcha la inmunidad adaptativa Células dendríticas plasmocitoides Muy poco frecuentes en la piel normal. Se acumulan en la piel de pacientes con eixfermedades autoinmunes (psoriasis y lupus eritematosso sistémico). Presentan una notable capaddad para producir interferones de tipo I, mediando una potente acdón antiviral y potenciando los mecanismos efectores de daño tisnlar asociados a manifestadones de autoinmunidad Células Thl Se acumulan localmente en respuesta a procesos infecdosos o autoinmunes. Son células T CD4* que, a través de la producdón de las atocinas IL-2, TNF-a e interferón-Y, desarrollan una acdón proinflamatoria que tiei\e, como blanco o diana prindpal, el macróhigo. Células Th2 Se acumulan localmente en respuesta al desarrollo de fenómenos alérgicos y a certas infecdones parasitarias. Son célvilas T CD4*̂ que, a través de la producción de las dtodruis IL-4, IL-5, lL-6, IL>9 e IL-13, median una respuesta que tiene como protagonistas centrales los anticuerpos IgE, los eosinófílos y los mastodtos Células Thl7 Se acumulan localmente en respuesta a procesos mfecaosos o autoinmunes. Son células T CD4* que, a través de la producdón de las d to d r^ IL-17A e IL>22, fovorecen la infíltradón local y la activadón de neutrófílos. Desempeñan un papel central en la respuesta inmunitaría antibacteriana y antimicótica. Ambas dtodnas favorecen, además, la producdón de péptidos antlmicrobiaiK» por parte de los quera tinod tos Células NK Se acumulan en respuesta a infecdones virales. Al activarse, median la destrucdón de células infectadas por virus. Son importantes productores de interferón-Y Macrófagos Células residentes que median una notable actividad microbidda y que presal tan̂ además, una alta capaddad para secretar numerosas citocinas y quimiodr\as Células T y5 Células T no convendonales que expresan como receptor antigérüco el hetero- dímero 7$, en lugar del heterodímero ap Células NKT Células que comparten marcadores propios de células NK y células T. Su función en la respuesta inmuiútaria en la piel no ha sido aún aclarada http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 14 Introducción o la Inmunología Humana El reconocimiento de los PAMP por parte de los queratinocitos porece depender, centralmente, de los TIR. Los queraHnocitos expresan diferentes TÛ : > TLRl, TIR2, TIR3, TIR4, TIR5, TlRó;TLR7 y TLR9, los cuales median el reconocimiento de diferentes PAMP, como LPS, peptidoglucono, flagelina y áci dos nucleicos microbianos, entre otros. Los queratinocitos expresarx una segunda fami lia de RRP: los MLR. Esta familia de receptores no sólo reconoce los PAMP sino también los DAMP (danger-associated molecular pattem). Entre los DAMP mejor caracterizados se encuentran: ATP, cristales de áddo úrico, proteínas de shock térmico y fíbrina. En relación con la piel, es interesante des tacar que ciertos tóxicos y agentes irritantes, así como la radiación UV, pueden actuar también como DAMP o inducir la liberación de estos^ acti var, en consecuencia, las respuestas inñamatorías. La activación de RRP, en primer lugar, y la acti* vación de receptores para citodnas y quimiocinas, en segundo lugai; estimulan en el queratinocito la producción de un conjunto de citocinas y quimio cinas. Entre las citodruis, se destacan aquellas que median una acción proinflamatoría: IL-1, IL-6 , TNF-a e IL-18. Entre las quimiocii\as, CXCLl y CXCL8 (IL-8 ) son las erKargadas de reclutar neutró* filos al foco infeccioso y CXCL9, CXCLIO y CXCLll inducen el reclutanüento local de las células T efec- toras. Los queratinocitos producen además, en forma constitutiva, la químiodna CCL27, encargada de reclutar localmente las células T de memoria que expresan el receptor de quimiocirus CCRIO. Estas células T de memoria garantizarán, en el futuro, una rápida respuesta frente a reinfecciones causadas por el mismo patógeno. Los queratinocitos activados producen no sólo quimiocinas y citocinas, sino también péptidos antimicrobianos, como las ^ efen sin as y las cate- licidinas. Estos péptidos inducen alteraciones irre versibles en las membranas de bacterias, hongos y ciertos virus con envoltura. Presentan propiedades comunes; son fuertemente catiónicos y contienen secuencias de aminoácidos hidrófobos. Estas se cuencias les permiten interactuar con las mem branas de ios microorganismos e inducir su destrucción. Resumiendo, frente a procesos infecciosos o o b acción de agentes irritantes o radiación UV, los queratinocitos actúan como Instigadores primarios de los procesos inflamatorios locales en lo piel. La notable capacidad inflamatoria de los quera tinocitos ilustra un aspecto central de la respuesta irununitaría. No sólo involucra los leucocitos, sino que integra además componentes celulares propios de los diferentes tejidos. En diversas patologías irtflamatorias crónicas de la piel, entre ellas la dermatitis alérgica de contacto, la dermatitis atópica y la psoriasis, los queratinoci tos muestran una producción exagerada de citod nas proinflamatorias. Esto ilustra un segimdo aspecto de la respuesta Inmunitaría: cuando se manifiesta de modo inadecuado suele ocasionar diversas patologías inflamatorias o autoiiununes. 2 .3 . Células dendríticas en la inm unidad de la piel Los células dendríticas son células de la inmuni dad innata que cumplen un popel crítico en lo inmunidad odoptátiva, gracias a su capacidad de activar los linfocitos T vírgenes y orientar el curso de la inmunidad odaptativo. Las células de Langeihans son las células den dríticas preponderantes en la epidermis, mientras que diferentes pobladones de células dendríticas han sido caracterizadas en la dermis. El estudio pormenorizado de sus diferendas y particularida des excede los objetivos del presente capítulo. Tanto las células de Langerhans como las célu las dendríticas presentes en la dermis son células dendríticas "inmaduras". Las células dendríticas irunaduras pueblan no sólo la piel, sino además las mucosas que recubren los aparatos respiratorio, digestivo y genitouririario, formando un der\so entramado celular que fadlita la detecdón de los microorganismos y sus productos. Pueblan tam bién los diferentes tejidos del organismo. En la piel, las células dendríticas interactúan con los querati- nodtos a través de uniones estables mediadas por la molécula E-cadherina, expresada por ambos tipos celulares. Las células dendríticas inmaduras presentan tres propiedades fundamentales: a) alta c a ^c id ó d endocítico, b) alta capacidad de procesamiento ' ontigénico, c) baja ^capacidad de presentar anti genos a los linfocitos T vírgenes, ya que expresen bojos niveles de moléculas de'cíasés I y II del • complejo mayor de histocompatibilidad (CMM) y bajo expresión de moléculas coestimuladorbs : (C 080yC D 8ó). ^ http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db V3K Inmunidad innata ' ^1S ¿Cómo se induce U maduración de las células dendríHcas y su acceso a los ganglios linfáticos drenantes del sitio de infección^ donde activarán a los linfocitos T vírgenes? Las células dendrfticas inmadurasexpresan R R P pertenecientes a las dnco familias descritas y, además, numerosos receptores para quimiocinas y citocinas. Estos receptores median la activación de las células dendríticas e inducen un cambio espec tacular en su físiologCa. Estos cambios deñnen lo que denomiruunos "maduración" de las células dendríticas. La maduración de las células dendríticas se aso cia con una serie de eventos que ocurren en forma coordinada: 1 ) disminución de la expresión de E-cadherina e incremento de la expresión del recep tor de quimocina CCR7, receptor que dirige la nnigración de las células dendríticas a los ganglios linfáticos, orientada por la producción loca) y consti tutiva de sus Hgandos, 1 ¿ quimiocinas CCL19 y CCL21; 2) inhibición de la capacidad endodtica, res tringiendo el perfil de antígenos por ser presentados a los linfocitos T a aquellos encontrados en los teji dos periféricos; 3) incremento de la expresión de las moléculas de clases 1 y II del CMH; 4) incremento de la expresión de las moléculas CD40, CD80 y CD8 6 y 5) pioducción "de novo" de un conjunto particular de dtocixuis, que defíiürá el perfil en el cual se dife renciará el linibdto T CD4* recientemente activado. Las principales propiedades de las células den dríticas inmaduras y maduras se ilustran en la fi gura 2-3 y el ciclo de vida de las células dendríticas, en la figura 2-4. La transición de célula dendrítica inmadura a madura puede ser activada por diferentes estímu los. El reconocimiento de PAMP por los RRP expresados por las células dendríticas inmaduras representa la vía de mayor impacto fisiológico. Cékdaa dendrfUcas inmaduras y maduras UnfodtoT INMADURAS MADURAS Ubicación Tapdos perMrfcos óroarwa infáttcos sacundartos Capacidad endocftica ANa Ra)n Capacidad da procasamiento Alta Rñ|ft MoMculaa coastimuiadoras ydadasalylldalC M H Expreaión ba|a Fvpraslón atta Capacidad da presentar antfgaooa a IntocHoa T naiva B a )a Alta Expresión da CCR7 Bafa Alta c c € C ( i i * Fig* 2 -3 . Propiedodes de bs célulos deodiftkxu Inmoduros y maduros. i i i i i t i C < < < 4 < C f f f • i http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 16 Introducción a la Inmunología Humana Las células <Jorx}rnica8 inmaduras ondocitan y procesan «1 antígeno en piel o mucosas Al activarse, las células dendríticas migran, vfa aferentes Knfáticos, a los ganglios Hnlálicos regionales Ya como células ^ defKlríticas rrudur^/ presentan el ant(ge^"a toe Uníocíos T C 0 4 ^ y Í0 8 * en los gar>glic^'^fáticos Vénulas de erxlolelio alto r* Precursores de células dendrfUcas r-c.,’- Células dendrfücas maduras Unfodtos vírgenes Sangre Monocitos y otros precursores de células dendrfbcas en drculadón Piel o mucosas Dtferendacidn de los monodtos extravasados amacróiagos o células dendríticas Inmaduras Ganglio linfático Presentación antigénica a HnfocHosT Fíg. 2*4. Odo de vida de los célulos dendríticas. El cicb de vido de los cólulos dendrílicos transcurre o través de diferen tes elopos: o) los células dendriNcos se originon o portir de precursores hemotopoyéticos pluripoleocíoles p<escotes en b módulo 6seo que dorón lugor, en último Insloncio, o precursores inmediolos de los célulos der>dríticos que olconzon lo circu* loción. Entre estos precursores inmediolos se de&locon los monocllos; b) precursores de célulos dendríticas y célulos dendríti- eos provenientes de b circubción se exlrovoson en b piel y los mucosos, donde conforman uno extenso e inirincodo red celubr; c| ol octivorse, en respueslo o un proceso ínfóccioso, bs célubs der>dr¡ticos migron o los gongltos lir>(álicos drenon- tes del sitio de infección y complelon su proceso modurotivo; d) yo en el gonglio linfático, bs céíubs dendriticos moduros ocfivon los linfocilos T vírger>es e inducen su exportsión cbrral y su diíerencioción en distintos perfiles efectores. Considerando que: a) la activación de diferentes RRP conduce a la producción de distintos patrones de citocinas, y b) el patrón particular de atocinas producido por las células dendríticas determinará, en última instancia, el perfíl efector en el que se difereiKiarán las células T CD4* en el ganglio linfá tico, es lógico inferir que las células dendríticas "interpretan" las propiedades del proceso infec> cioso en función del particular conjunto de RRP activados. Ello les permitirá orientar la activación de los linfodtos T vírgenes en uno o varios perfiles particulares, necesarios para enfrentar el proceso infeccioso o regular la respuesta inmunitaria ya desencadenada. 2 .4 . Células T en la piel La dermis se caracteriza por una nutrida pobla ción de células T, tanto CD4* como CD8 *. La piel sana contiene más de 2 x 10*** células T residentes, más del doble del ntlmero de células T presentes en la sangre. Alrededor del 95% del total de lir\focitos T presentes en la piel se ubican en la dermis. La mayoría de las células T que se localizan en la piel sana son células T de memoria, caracterizadas por la expresión de CLA (antígeno cutáneo Unfodtario) y el receptor de quimiocinas CCRIO, receptor que media la infiltración de linfocitos T de memoria a la piel, en resp^esta a la producción local de la qui- http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db Inmunidad innata 17 miocina CCL27. En respuesta a procesos infeccio sos o inflamatorios, diferentes poblaciones de célu* las T efectoras serán reclutadas en la piet desde la sangre. Estas células T efectoras expresan también CLA y CCRIO. La funcionalidad de las células T de memoria y las células T efectoras se analiza en los capítulos 13 y 9, en ese orden. 3. BARRERAS NATURALES: M UCOSAS Se estima que una persona adulta posee 400 m̂ de superficie mucosa. Ello brinda a los microorga nismos patógenos una amplia área, expuesta al medio externo, potencialmente colonizable. Los mucosas lindan con ambientas densamente poblodos con microorgonismos, algunos de bs cuo- les hon desorrollodo estrotegías eficaces pora colo nizar las superficies epiteliales e invadir los tejidos subyocantes. Para hacer frente a esta desoRo, bs mucosas ponan en juego dirversos nnacanísmos microbiostáticos y microbicidas propios tanto de la inmunidad innota como de b adoptativa. En este capítulo centraremos la atención en los mecanismos asociados con la inmurüdad innata. No obstante, es importante destacar que la presen cia de lir\focitos y la producción de anticuerpos sólo en el intestino superan al resto del organismo, ob servación que destaca el papel crítico de la itunu- nidad adaptativa en la defensa de las superficies expuestas de los tractos. 3.1. La continuidad del epitelio: una prim era barrera frente a los agentes infecciosos Los epitelios que recubren los tractos no presen tan una organización única. En la cavidad bucal, la faringe, el esófago, la uretra y la vagina, los epite lios son estratificados. La mucosa intestinal está cubierta por un epitelio simple, mientras que en las vías aéreas el epitelio es simple o estratificado, de acuerdo con la región analizada. Entre los diferen tes epitelios, el intestinal ha sido el más estudiado y será tomado aquí como ejemplo a fin de estudiar la funcionalidad de la barrera epitelial. El epitelio intestinol se compone de una única copa de células epiteliales cilindricas, qua sapo- ron el medio interno del contenido de (a luz, den- somenta poblado por microorganismos. Estos microorganismos integran, mayormente, la flora comensal. Han establecido, a través de millones de años de coevolución, una estrecha rela ción colaborativa con el hombre. Su aporte a la fisio logía del tubo digestivo es importante en varios aspectos; colaboran en la digestión de los hidratos de carbono, la maduración de las células epiteliales y el desarrollo de los órganos Urtíoides asociados con la mucosa intestinal; y protegen al huésped de infecciones por microorganismos patógenos. Esta últimaacción es mediada, centralmente, por dos mecanismos: la competencia por los nutrientes con los microorgarúsmos patógenos y la activación de mecanismos inmunitarios que no sólo controlan el propio desarrollo de la flora comensal, sino que también operan contra microorganismos patógenos que puedan presentarse localmente. la continuidad del epitelio constituye uno borrara formidable frente a los microorganismos presen tes en lo luz intestinal. Esta continuidad involucra diferentes tipos de uniones establecidas entre las células epiteliales ad yacentes. Estas uniones se ilustran en la figura 2-5 y se analizan en el recuadro 2 -1 . El complejo sistema de uniones establecido entre enterocitos adyacentes garantiza la continui dad del epitelio y su funcionalidad como barrera frente a los microorganismos y moléculas presentes en la luz intestirxal No obstante, la permeabilidad selectiva que imponen estas urüones suele modifi carse en el transcurso de fenómenos inflamatorios merced a la acción de citocinas ii\flamatorias, como el TNF-a y el interferón-y que, mediante diferentes mecanismos, incrementan su permeabilidad. 3 .2 . Secreciones mucosas producidas constitutivamente por el epitelio El epitelio asociado con las mucosas produce un líquido viscoso, el moco, caracterizado por la pre sencia de glucoproteínas de alto peso molecular denominadas mucinas. El moco es tm gel visco- elástico formado por mucinas secretadas por las células epiteliales. Las células de Goblet son las principales productoras de mucinas en el epitelio intestinal. Las propiedades adhesivas y elásticas del moco permiten que sea retenido en la superficie epitelial. El moco cumpla un popel critico en b protección ontimicrobiono da b s mucosas. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 18 ; Introdiícción a b Inmurvología Hurnana Fig. 2-5. Uniones eslobleddcu entre los enterodlos. Com* ponentes propk>s <ie los diferentes tipos de uniones eslablecr dos entre Im enterocilos: uniones estrechas, uniones ocftterenies y desmosomos. Es importante destacar este concepto, ya que la literatura especializada no suele apreciar de ma nera correcta su contribución a ios mecanismos de defensa propios de la inmunidad innata. Las mucinas son proteínas cubiertas por una compleja variedad de oUgosacáñdos. El espesor de las secreciones mucosas varía en los diferentes epitelios. En el tubo digestivo suele mostrar una media de 1 0 0 pm, mientras que en las vías respiratorias es de aproximadamente 2 pm. En el tubo digestivo, puede distinguirse en las secrecio nes mucosas una capa interna, próxima al borde apical del epitelio, poco colonizada por bacterias y una capa más extema, profusamente poblada de bacterias. Las secreciones mucosas en los dife rentes aparatos, o en diferentes segmentos de ellos, también difieren en su composición. Se identificaron ocho distintos genes para mucinas (MUCl a MUC8 ) y centenares de oligosacárídos diferentes. El moco expresa ima permeabilidad selectiva; permite la entrada y salida de nutrientes, gases y numerosos productos metabólicos, mientras que suele excluir a patógenos y toxinas microbianas. Secretado en forma continua, tiene ima vida media corta (minutos o pocas horas), antes de ser elimi nado o digeñdo y reciclado. Eski alto toso de recomblo le permite mediar uno acción protectora eficaz, ol barrer rápidamente los microorganismos depositados en él. Los cilios del epitelio respiratorio barren conti nuamente el moco pulmonar hacia la faringe, a una velocidad promedio de 5 a 10 cm/nünuto y dirigen el material atrapado hacia el estómago, donde los patógenos y las toxinas se inactivan con rapidez debido al contenido ácido de las secreciones. La acidez gástrica desempeña xm papel crítico en la esterilización de los microorganismos atrapados en las secreciones mucosas de la nariz, los ojos, la boca y los pulmones. La delgada película secretoria que cubre los ojos se elimina rápidamente, también por la faringe, y tiene una vida media menor de 1 minuto. Un pro ceso similar ocurre con la saliva que lubrica la cavi dad bucal. En el tubo digestivo, el tránsito del moco hacia el exterior es facilitado por el movimiento peristáltico. No sólo las secreciones mucosas pre sentan una alta tasa de recambio, sino tam bi^ el propio ^itelio de los tractos. ' El epitelio intestinal se renuevo totalmente cada 5 días. Presenta una lasa de recambio de 10'* célu- lás/díó, considerando sólo el recambio del intes tino delgado. Estas células se eliminan, junto con. los microorganismos quei'pudieran haberse adhe rido a ellas. La protección conferida por las secreciones mucosas es casi siempre eficaz frente a la flora comensal. Los microorganismos potencialmente patógenos logran en ocasiones superar este meca- rüsmo defensivo, gracias a la expresión de muci- nasas o factores, de adherencia, colonización e invasión, que actúan como determinantes de su capacidad patogénica. En última instancia, la capacidad de acceder a la superficie apical del http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db inmunidad ¡nnata 19 RECUADRO 2-1. Propiedades de las uniones estable<idas entre los entero<itos las uniones, estrechas o zónula occiudens se ubican en (as porciones cercanas a la cara ap i cal del epitelio. Establecen uniones fuertes y esfrechos entre células contiguas e imponen un severo limíte o lo difusión de las sustancias presentes en la luz. Las uniones estrechas están for madas por la proteína ocludino / por una íamilla de moléculas que agrupa o los claudinas. El .dominio intraceiular de estas moléculas interoctúo con proteínas denominadas ZO, formando un entramado que involucra .el propio citoesqucleto celular. Las uniones estrechas se extienden o lo largo de todo el perímetro lateral de ía célula, a modo de cinturón, y son los responsables, ade- •mó's, de io. poloridad'dél enterocito* ol restrfngrr el movimiento de proteínas éntre lo superficie apical y él ár.eq basolateral. Las uniones adhercntos o zónula adhcrcns se sitúan próximas' y ; basóles, respecto de jas uniones estrechas. Los moléculas de E-cadherína se ocupan, o través de ■ sus dominios extrocelulares, de mediar estas uniones. Sus dominios intracelulores interoctúan con los filamentos de cetina del citoesqucleto a través de proteínas denominadas cateninas. Los des- : mbsomas o mácula adhcrens establecen conexiones puntuales entre células vécmas, a mo'do de . “ remaches". Estas uniones involucran moléculas pertenecientes oJa familia de las codherinas, •como desmógleino y desmQcolina, cuyos dominios intracelulores interoctúan'con Iq s filamentos ;-'interxncdiosdé; quci-afína.. • . ■ '-w epitelio y transgredir la continuidad epitelial es una de las características salientes que diferen cian los microorganismos patógenos de los co> mensales. La propia superfície de los enterocitos presenta, como mecanismo adicional de protección, urui cubierta superfícial denominada glucocálix. Esta estructura, sumamente densa, está compuesta por mucinas ancladas a la superficie Ubre de los entero citos. Alcanza un espesor de 10 a 500 nm y actúa como barrera complementaria, impidiendo la inter acción de los microorganismos con las células del epitelio intestinal. 3.3 . Péptidos antimícrobíanos producidos constitutivamente por el epitelio La actividad antimicrobiana que impone el epi telio no guarda sólo relación con su continuidad y la producción de secreciones mucosas, sino tam bién con su capacidad de producir im conjunto de sustancias con capacidad micmbicida. Entre ellas se destacan, en primer lugar, los péptidos antimi crobianos. Son producidos por los propios enteroci tos, aun en ausencia de procesos infecciosos; por lo tanto, confíeren una protección de riaturaleza cons titutiva. Las células de Paneth, ubicadas en la base de las criptas, son las principales productoras de péptidos antimicrobianos en la mucosa intestinal. Si bien la producciónde estos péptidos es de natu raleza constitutiva, frente al desafío infeccioso suele incrementarse notablemente. Esta producción incrementada responde, en primer lugar, a la esti- mubción de los TLR expresados por el propio epi telio en respuesta a PAMP expresados o liberados por los microorganismos infectantes y, en segundo lugar, a la acción estimuladora mediada p>or citoci- r\as inflamatorias. Los péptidos antimicrobianos comprenden, centralmente, las defensinas y las catelicidinas. No se encuentran libres en la luz, sino embebidos en las propias secreciones mucosas. Sus propieda des ya se analizaron en el presente capítulo en el punto 2 .2 . Más allá de las defensinas y las catelicidinas, cabe mencionar las acciones locales mediadas por la lisozina y la lactoferrina, producidas también por los enterocitos La lisozima ejerce su acción antibacteriana hidroUzando los peptidoglucanos de la pared celular bacteriana, rompiendo unio nes ^1-4) glucosídicas establecidas entre el ácido N-acetilmuránuco y N-acetil-glucosamina. La lac* toferrína media una acción antimicrobiana a tra vés de diferentes mecanismos. Une al hierro, privando a los microorganismos de este compo nente esencial para su desarrollo. Por otra parte, interactúa con la superfície de ciertas bacterias y parásitos, mediando un efecto Utico. Presenta, además, notables propiedades inmunomodula- doras; estimula la actividad antimicrobiana de neulrófílos y macrófagos y promueve la activa ción de las células NK. http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 20 Introducción o b Inmunología Humona Luz Capa extarna da moco Capaintama da moco Sactariaa O : <=> S V ' randmiorabiiiñé t í L - . w m r v ^ N i v d r i w n irm Lámina propta Entarodto CéUa daOoUat Plasmodlo tecrator dalgA Fig. 2 ^ . Meconismos que evitan el occeso de boclertos o la superficie opicoi del epHelio. Acción ejefcido en formo conjunto por ios mucinos, bs proleínos ontimicrobionos y lo IgAs, con el objeto de impedir el occeso de los bocierios o lo superficie luminol del enterocito. 3 .4 . IgA secretoria Las secreciones mucosas asociadas con el epite- lio contienen también altas concentraciones de anti cuerpos, fundamentalmente^ IgA secretoria (IgAs). Si bien la IgAs integra los mecanismos propios de la inmunidad adaptativa, atendiendo al papel cen tral que desempeña en la inmunidad de las muco sas, mencionaremos a continuación algtmas de sus propiedades. La mayor parte de la IgAs es producida local- mente por plasmocitos presentes en la lámina pro pia, especializados en la producción de anticuerpos IgA. Medíante un mecanismo de transporte alta mente especializado (véase cap. 6 ), la IgAs alcanza la superficie libre de las células epiteliales. Se estima que, en el adulto, se transportan 3 g de IgAs por día a la luz intestinal La IgAs cumple un papel fundamental en los mecanismos de defensa antimicrobianos operati vos en las mucosas, ai actuar como anticuerpo neu tralizante: neutraliza las toxinas microbianas y bloquea los receptores expresados en la superficie de los microorganismos, inhibiendo, en consecuen cia, su capacidad de colonizar las mucosas. En la figura 2*ó se ilustra lo acción protectora mediado por los mucinos, los péplidos o protet- nos antimicrobíanas y ta IgAs, el trípode sobre el cual se asientan los meconismos de protección operativos en las mucosas, a fin de impedir el acceso de microorganismos y noxos al borde api cal de (os enterocitos. 3 .5 . Mecanismos ¡nmunitarios ¡nnolos que actúan una vez que los patógenos presentes en la luz accedieron a las células epiteliales Las células epiteliales contribuyen a la inmuni dad de las mucosas, no sólo en función de su capa cidad de producir mucinas y sustancias con actividad microbiostática y microbicida. Frente o uno egresión infeccioso los células epi- telioles producirán citocínos y quimiocinos. Entre ellas debe destacarse, en primera instan cia, la quimlodna CXCL8 (IL-8 ). Esta quimiocina media la atracción masiva de los neutró^os al sitio de infección. Los neutrófilos fagocitan y destruyen las bacterias que lograron atravesar la barrera epi telial, extravasándose además a la luz intestinal, donde combaten a los microorganismos que inten tan colonizar el epitelio. Una segunda línea de protección es mediada por los macrófagos que pueblan profusamente la lámina propia. Estos macrófagos presentan una alta capacidad fagocftica y microbicida, lo que faci lita la destrucción de los microorganismos que hubieran logrado superar la barrera epitelial. Aun cuando estos macrófagos expresan una alta capaci dad fagocítica y microbicida, su capacidad de pro ducir citocinas y quimiocinas inñamatorias es limitada. Por el contrario, muestran una alta capa cidad para producir factores de crecimiento, que parecen contribuir a la rápida restauración de la integridad*en el epitelio lesionado. Los enterocitos, al activarse, producen también un importante conjunto de citocínos, entre ellos, IL-I, 11̂ 5, GMCSF, |L-7e 11-15. ; Las IL-1 e IL- 6 favorecen el desarrollo de la res puesta inflamatoria local. Estas citocinas activan a las células endoteliales y favorecen la extravasa ción de leucocitos al sitio de lesión. Estimulan a los neutrófilos y macrófagos, y promueven su http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db . . . Inmunidad innata 21 capacidad íagocítica y microbicida. Activan a los mastocitos, induciendo la secreción de histamina, leucotrienos, quin\iocinas y citocinas inflamato> rías. GM-CSF contribuye también a la respuesta innamatoría local, merced a su capacidad de pro> longar la supervivencia de los neutrófílos, eosinó- filos, monocitos y macrófagos, presentes en el sitio de lesión. Las IL-7 e lL-15, por su parte, promue ven la supervivencia y la funcionalidad de las diferentes subpoblaciones de células T que pue* blan profusamente las mucosas. La organización y los mecarüsmos de acción mediados por las célu las T en la mucosa intestinal se analizan en detalle en el capítulo 14. 3.6. Activación de las células epiteliales: un fenómeno estrictamente regulado Ya hemos aclarado que las células epiteliales no conforman una barrera pasiva frente a la infección. La activación de las células epiteliales conduce a la producción de péptidos antimicrobianoS/ citocinas y quimiocinas, encargados de orquestar la res* puesta inmunitaria local. Es interesante detenerse un instante en la natu- ralezo de ios desafíos planteados al epitelio intestinal. Debe ser, por una parte, suficientemente "per meable* a fin de garantizar la absorción de nutrientes, agua y el correcto intercambio de elec trolitos. Por otra parte, debe constituir una barrera sumamente eficaz, ya que la luz intestinal contiene, en el adulto sano, más de 1 .0 0 0 especies de bacterias diferentes y una concentración bacte riana local estimada en 10*-10 ̂bacterias/mL en el duodeno y 10”-10’ ̂bacterias/mL en el colon. Por último, debe diferenciar la flora comensal de los microorganismos patógenos. Debe contener a los primeros, evitando su ingreso a través de la barrera epitelial, sin activar respuestas inflamato rias. Si así no lo hiciera, la mucosa intestinal se asociaría inevitablemente con una condición inflamatoria crónica y con la aparición de patolo gías inñamatorias intestinales, como se observa en la colitis ulcerosa y en la enfermedad de Crohn. Por el contrarío, frente al desafío plante ado por los microorganismos patógenos, el pro pio epitelio debe poner en marcha una poderosa respuesta inflamatoria, a fin de erradicar de manera eficaz y rápida los microorganismos inva sores. En forma similar a lo descrito para los queratino- citos, las célalos epiteliales que recubren los trac tos pueden octivarse, básicamente, mediante el reconocimiento de PAMP por RRP o el reconoci miento de quimíocinas y citocinas, liberadas en forma autocrina o parocrina. Al menos en el iní̂ cíodel proceso infeccioso, b activación de RRP expresados por el epitelio parece cumplir un popel preponderante en el control del proceso infeccioso nociente. Las células epiteliales intestinales son células polarizadas, tanto en el aspecto estructural como funcional. Presentan un borde apical, enfrentado a la luz intestinal y una superficie l^asolateral, enfren tada a la membrana b a ^ y a la lámii\a propia. La estructura polarizada de las células epiteliales se establece sobre la base de un conjunto particular de proteínas expresadas en forma restrícta sobre la superfíde apical o basolateral, asimetría que se man tiene en condiciones normales a través de las unio nes estrechas. Veremos a continuación que la estructura polar del enterocito no sólo ccmcieme a la distríbudón de estructuras espedalizadas reladona- das con la afc>sordón de nutríentes, sino también con la distríbudón y fundonalidad de los RRP, recepto res que constituyen la columru vertebral del sistema de reconocimiento de las células de la inmunidad innata, entre ellas, los propios enterocitos. La cara apical del epitelio intestinal se encuentra expuesta a una alta densidad de PAMP, originados en la profusa flora comensal que puebla la luz intestinal. ¿Qué mecanismos evitan que esta alto densidad de PAMP no induzco uno respuesta inflamatoria y el consecuente daño de la mucosa intestir>aí? Esto pregunta nos conduce a un segundo interro* gante: ¿cuál es el potrón de expresión y funcio nalidad de los RRP expresados en los enterocitos? Restringiremos nuestra atendón, en este sen tido, a los TLR, familia de receptores que ha demos trado desempeñar un papel fundamental en la ñsiología de la mucosa intestinal. . El epitelio intestinal humano expresó la mayoría delosTLR descritos: TLR1;TLR2,TIR3/TLR4, TU5„ TLR8 .y .TLR9. Sin embargo, el patrón de expresión ' y funcionalidad de los TLR en el enterocito mues tra tres característicos particulares: http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db 22 Introducción o lo Inmunología Humana • La expresión de los TLR es baja en condiciones basales (ausencia de infección), pero se modula por la acción de las citocinas. Por ejemplo, las citocinas inflamatorias, como TNF-a e interfe- rón-Y/ incrementan la expresión de TLR4, mien* tras que otras citocinas, como IL>4 e IL-13/ la disminuyen. • Algunos, como los TLR3,4 y 5, muestran un per fil de expresión polarizado. Se expresan prefe rentemente en la superficie basolateral del enterocito, pero no en la membrana apical. Por lo tanto, el acceso de PAMP a estos TLR se encon traría restringido a situaciones en las cuales la continuidad de la barrera epitelial esté compro metida. • La propia funcionalidad de ciertos TLR muestra un peifil polarizado. Por ejemplo, la activación de TLR9 por estímulos ofertados desde la super ficie basolateral (pero no desde la superficie api cal) da lugar a la activación de respuestas proinflamatorias, como la producción de IL-6 . Resumiendo, la baja expresión de TLR en el epitelio intestinal, sumada a una expresión y fun cionalidad claramente polarizadas garantizaría que, en ausencia de procesos infecciosos, los PAMP que lograran superar la barrera que impo nen las secreciones mucosas no medien la activa ción de respuestas inflamatorias que podrían traducirse en efectos lesivos sobre la mucosa intes tinal. Por el contrario, frente a un proceso infec cioso, el acceso de microorganismos o PAMP a la superfície basolateral del epitelio, sumado a la pre sencia de citocinas inflamatorias producidas local- mente, permitirá a los TLR expresados por la célula epitelial captar adecuadamente el proceso infeccioso naciente y responder, en consecuencia, a la agresión microbiana. 4. RECEPTORES EXPRESADOS POR CÉLULAS DE lA IN M U N ID A D INNATA y la diferenciación de las células T y B en células efectoras de la inmunidad adaptativa demandan aproxin\adamente una semana. Esta demora exige la inmediata puesta en marcha de mecanismos inmunitarios innatos que permitan erradicar el foco infeccioso o controlar su desarrollo, hasta que los mecanismos efectores de la inmunidad adaptativa sean plenamente operativos. La estrategia empleada por las células de la inmunidad innata para reconocer a los microorga nismos se basa en el empleo de tm número limitado de receptores cuya especifícidad está predetermi nada en el genoma y es similar en diferentes indi viduos. Estos receptores reconocen estructuras molecula res conservadas en los microorganismos, denomina das patrones moleculares asociados con patógenos. los PAMP presentan estructuras, químicos muy . diversos, pero comparten, tres características: 1) están presentes en los microorganismos, pero no en sus huéspedes; 2) son esenciales para b supervíencía o patogenícidad de los microorga nismos y 3) muchos de éllos son compartidos por microorganismos diferentes. Estructurdimente, los PAMP pueden ser Itpidos, hidratos.de carbono, proteínas, lipoproteínas/glucóproteínbs ó'ácidos nucleicos microbianos. Los receptores encargados de reconocer a los PAMP se denominan colectivamente receptores de reconocimiento de patrones (RRP). Ya hemos men cionado que los IÚ(P pueden ser clasifícados en cinco familias: 1) los receptores de tipo ToU (Toll-like receptOTS, TLR), 2) los receptores de tipo NOD {nudeotide-binding and oligomerization domairt NOD- ¡ike receplors, NLRJ, 3) los receptores de tipo RIG-I {RIC-Uke receptors, RLR), 4) los receptores de lectina de tipo C (CLR) y 5) los receptores depuradores. Los RRP representan la herramienta central de la que se valen las células de la inmunidad irmata para reco nocer a los microorgarüsmos y sus productos. 4 .1 . lntfx>diKción Como ya hemos visto en el primer capítulo, la inmunidad adaptativa emplea como sistema de reconocimiento un repertorio amplio y diverso de receptores antigénicos expresado por millones de clones T y B diferentes. EUo impone una limitación al número de células circulantes capaces de recono cer un antfgeno dado, por lo que luego del recono cimiento antigénico, los clones que h ^ reconocido el antígeno deben expandirse. Esta expansión clonal En los últimos años se ha demostrado que 'cier- . tos RRP no sólo reconocen PAMP, sino también señóles, indicativas .dé ;dpiio o 'apremio tisúb denorñinadás colectíváméñte} DAMP.,|c/angf8r- ossociated mofécular p^ttern}. Como ya dijimos, entre los DAMP mejor carac terizados podemos mencionar las siguientes enti dades: ATP, ciertas proteínas de shock térmico, cristales de urato monosódico y el péptido ^ami- http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5482&m=db Inmunidod innahi 23 ACTIVACIÓN OE CÉLULAS DE LA INMUNIDAD INNATA RLC Receptores lectina tipo 0 TUR Receptores tipo toll NLR Receptores tipo NOO RLR Receptores Upo RIQ-1 RRP Receptores para CR complemento Receptores de reconocimiento de patror>68 RPF inas ^Receptores de dtodnas Receptores de quimk>dnas Receptores para péptidos formilados RFC Receptores para el fragmento Fe de Ig Producción de dtodnas y quimlodnas Ouimiotaxis Fagodtosts Uberadón de enzimas • Citotoxicidad Producción de IRO Producción de Ifpidos bioactivos F¡9 . 2*7. Fomllios de receptores expresodos por b$ oélulos de b Inmunidod Inrtolo. Se Ilustro lo e)9 re»ión de bs dnco bmi- lies de RRP. bs receptores poro péptídos (ormíbdos bocterionos (RFP), bs receptores poro el frogmento Fe de bs inmunoglo- butinos (RFc), bs receptores poro cilocinos y quimiocinos, y bs receptores poro componentes octivodos del sislemo del con>ple<ner)lo |CR). los Bechos rojos írtdicon bs díñenles respuestas ceiu^es que pueden octivorse mediortie estos receptores. loide. El reconocimiento de DAMP por parte de ciertos RRP les permite a estos reconocer la presen cia de un proceso ii\feccioso atendiendo no sólo a la presencia de los microorgaiúsmos y sus productos, sino también a los efectos lesivos inducidos por el microorganismo infectante en
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