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04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 1 de 7 HOMEOSTASIA Es la capacidad de los sistemas abiertos, como el de los seres vivos, para conservar su medio interno en equilibrio dinámico a través de los mecanismos reguladores interrelacionados Son propiedades importantes de la homeostasis el: 1. pertenecer a sistemas complejos; 2. ser extremadamente estables y 3. ser imprevisibles (una acción puede resultar en respuestas opuestas a lo esperado). Respuesta Inmune Es la acción coordinada de moléculas, células, tejidos, órganos y sistemas que permiten mantener la homeostasis del organismo evitando así, el desarrollo de enfermedades infecciosas y eliminando moléculas nocivas causadas por: 1. el envejecimiento: 2. los traumatismos y 3. los crecimientos neoplásicos, 4. que finalmente requieren la reparación y limpieza tisular La función fisiológica fundamental del sistema Inmune es mantener la homeostasis, particularmente defendiéndonos de los patógenos; pero también, es capaz de inducir respuestas contra comensales, sustancias no infecciosas foráneas y contra estructura propias alteradas Principales éxitos de la respuesta Inmune Vacunas y adyuvantes Inmunidad a infecciones Compatibilidad en trasplante Anticuerpos monoclonales y policlonales Inmunotecnologías Inmunoterapias PARA MANTENER LA HOMEOSTASIA EL SIST INMUNE DEBE: 1. Elimina moléculas alteradas o nocivas causadas por el envejecimiento, las mutaciones, los traumatismos y sobre todo las transformaciones neoplásicas. 2. Detectar y contener infecciones que a diario entran en nuestro organismo 3. Interactuar bidireccionalmente con los demás sistemas a traves de acciones coordinadas. La respuesta Innata ha surgido para matar, es la que nos protege a diario con mecanismos inmediatos e inespecíficos. La respuesta Adquirida ha surgido para aprender desarrollando mecanismos específicos y con memoria. La respuesta inmune puede dividirse, sólo didácticamente, en Innata y Adquirida FUNCIONES DEL SISTEMA INMUNE: La función fisiológica fundamental es el mantenimiento de la homeostasia, particularmente defendiéndonos de patógenos Es capaz de inducir respuestas contra comensales, sustancias no infecciosas foráneas y contra estructuras propias alteradas. CÉLULAS PRESENTADORAS PROFESIONALES PARA INDUCIR RESPUESTAR INMUNE: Las células dendríticas son las únicas profesionales para la iniciación de la respuesta inmune. Esto no quiere decir, que no haya otras células (macrófagos y linfocitos B) que presenten sustancias extrañas, pero lo hacen en otros momentos de la dinámica de la respuesta inmune adquirida, particularmente presentándolas a las células efectoras. Por esto, las células dendríticas tienen un papel esencial en desencadenar la respuesta inmune adquirida. Esta capacidad está otorgada por ser capaces de captar las sustancias extrañas del organismo, migrar a los centros regionales (órganos linfoides secundarios) donde se orquesta la respuesta inmune para presentar sustancias extrañas en su superficie (asociados a MPP) y a procesadas por ella, en un contexto eficiente de moléculas coestimuladoras. 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 2 de 7 ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL SISTEMA INMUNE: DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE: La dinámica es la ley fundamental de la inmunología, esta ley rige la respuesta inmune tanto en el sujeto sano como en el enfermo. Esta ley explica la secuencia de eventos que siempre ocurren para la protección. Por medio de la dinámica se identifican sustancias peligrosas, donde primero responde la respuesta innata que elimina o limita la infección y si no lo logra, da tiempo para que la respuesta inmune adquirida se desarrolle. Esto conlleva a detectar los patógenos por células residentes en los diferentes tejidos (macrófagos y mastocitos) y emitir señales atrayentes para otras células como los neutrófilos. Ser captado por células en la periferia que lo procesan y que maduran durante su migración a los órganos linfoides secundarios (células dendríticas). Aquí ocurre la presentación a los linfocitos T vírgenes para a traves de un proceso de cooperación celular se produzcan los efectores de la respuesta inmune adquirida: anticuerpos, linfocitos efectores y citocinas. Este primer encuentro desencadena la respuesta inmune primaria que prepara al organismo para encuentros posteriores (respuesta inmune secundaria) desarrollar una respuesta más rápida, potente y eficiente; consecuencia de la inducción de la memoria inmune. Estos efectores amplifican la respuesta inmune innata a traves de las citocinas y reflectores; por ejemplo, el interferón (IFN ) activa los macrófagos, neutrófilos y las NK y la fijación de los anticuerpos de los receptores de las regiones Fc de los linfocitos B NOTA: Los patógenos y también comensales presentan estructuras conservadas, esenciales para su vida, denominadas patrones moleculares asociados a microbios (MAMP). Los daños, el estrés y las alteraciones celulares, así como las modificaciones de las moléculas propias, contienen secuencias alteradas denominadas patrones moleculares asociados a daños (DAMP). Ambos son reconocidos por receptores de reconocimiento de patrones (PRR) presente en todas las células del organismo, pero en mayor cantidad en las del sistema innato para constituir un puente entre hacia la respuesta adquirida. Las estructuras involucradas en este puente son las moléculas presentadoras de péptidos (MPP) que son las encargadas de presentar las sustancias extrañas a los linfocitos T, los linfocitos B-1 y Tlas células asesinas naturales (NKT) y determinadas citocinas. A su vez, el sistema adquirido amplifica la efectividad del sistema innato empleando receptores de componentes adquiridos, células como los mastocitos eosinófilos. La respuesta Innata ha surgido para matar, es la que nos protege a diario con mecanismos inmediatos e inespecíficos. La respuesta Adquirida ha surgido para aprender desarrollando mecanismos específicos y con memoria 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 3 de 7 NOTA: existen cinco clases de anticuerpos (inmunoglobulinas o Ig), que son IgG, IgA, IgM, IgD e IgE PRINCIPALES LEYES DE LA RESPUESTA INNATA Y ADQUIRIDA SEUENCIA DE EVENTOS EN LA DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE: 1. Cuando hay un patógeno en el organismo, la mayoría de estos son contenidos por las barreras epiteliales (piel y mucosas). Si logran atravesar las barreras, los macrófagos y los mastocitos son los primeros en activarse. 2. La presencia de PRR permite la rápida identificación de las sustancias extrañas llamadas antígenos y la producción de citocinas. 3. Los polimorfonucleares neutrófilos (PMN circulantes son rapidamente atraídos al lugar de la infección/infestación por las citocinas producidas por los macrófagos y los mastocitos creando un foco inflamatorio. Ambas células (macrófagos y PMN) después de reconocer a los antígenos los ingieren por un proceso de fagocitosis. Este proceso es favorecido por la interacción MAMP/DAMP procedentes de los antígenos o patógenos/noxas con los respectivos PRR. La fagocitosis es desencadenada también por moléculas séricas. 4. El sistema del complemento puede activarse por 3 vías (clásica, alternativa y lectina) y sus componentes actúan en cascada enzimática para culminar con la producción de poros en la membrana. Derivados del complemento también atrae a los PMN. 5. La vigilancia inmune está también constituida por las células dendríticas, reconocedoras como las células presentadoras de antígenos profesionales (CPA). Ellas están presentes en los tejidos donde captan antígenos, los que procesan durante sumigración y maduración y los presenta como péptidos en las MPP a los linfocitos T en los órganos linfoides secundarios regionales. 6. Como principal vigilante y protector adicional contra neoformaciones y alteraciones celulares que no expresan MPP o lo disminuyen están las NK de la respuesta innata 7. Frente a vermes pluricelulares, alojados particularmente en las mucosas, se requieren mecanismos innatos más efectivos. Los mastocitos y eosinófilos amplificados por su capacidad de fijar el anticuerpo IgE, son capaces de defender el organismo de estos parásitos. 8. Los linfocitos B y T y sus efectores son los mediadores de la respuesta inmune adquirida; donde los linfocitos T participan en la respuesta celular y los B en la respuesta humoral donde participan los anticuerpos. 9. Los linfocitos T vírgenes solo reconocen los antígenos en el contexto de MPP, mientras que los linfocitos B pueden reconocer directamente los antígenos (lo que destaca en los Linfocitos T una característica esencial de los linfocitos T que solo reconocen secuencias de aa cortas denominados epítopes, expresados en las MPP y en los Linfocitos B que reconocen directamente los antígenos como estructuras mayores no degradadas, conformacionales solubles que no requieren para su reconocimiento de las MPP). 10. Los linfocitos T y B generalmente inactivos, y por eso, la respuesta adquirida demora de 7-10 días para ser detectada. Una vez activados dichos linfocitos por la respuesta innata, los T se convierten en T efectores TCD4 o TCD8 y los B en células plasmática secretoras de Ig. 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 4 de 7 11. Los linfocitos T y B forman células de memoria, capaces de recordar encuentros anteriores y consecuentemente, responder más rápido y de manera eficiente ante sucesivos desafíos con la misma sustancia extraña. ESPECIFICIDAD CLONAL: Propiedad destacada de los linfocitos B y T de formar familias (clones) con los mismos receptores, los que ha permitido el desarrollo de anticuerpos monoclonales, inmortalizando los linfocitos B, muy útiles en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. OTRAS CARACTERÍSTICAS DE LAS INMUNIDADES INNATAS Y ADQUIRIDAS ASPECTOS INNATA ADQUIRIDA BARRERAS CELULARES Y QUÍMICAS Piel, epitelio de mucosa, moléculas antimicrobianas Linfocitos en epitelios, anticuerpos secretados en superficies epiteliales PROTEÍNAS SANGUÍNEAS Complemento y otros Anticuerpos CÉLULAS Fagocitos (macrófagos, neutrófilo), linfocitos citoliticos naturales, células linfocíticas innatas Linfocitos B y T CLASIFICACIÓN DE LA RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 5 de 7 RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA. FASES: Las fases ocurren en la respuesta 1ria y 2ria contracción y memoria son independiente del antígeno 1. RECONOCIMIENTO: en los linfocitos T el reconocimiento requiere identificar péptidos por el receptor de linfocito T (TCR) asociados a MPP y en los linfocitos B ocurre por la interacción directa del antígeno con el receptor de linfocito B (BCR). 2. ACTIVACIÓN: en los linfocitos T y B nativos, al reconocer los antígenos correspondiente se produce una expansión clonal específica y posteriormente, estos se diferencian a T efectores (T auxiliadores o citotóxicos) Y Treg y plasmáticas productoras de diferentes tipos de anticuerpos respectivamente. 3. ELIMINACIÓN: se produce por la interacción con los anticuerpos o los linfocitos o ambos. 4. CONTRACCIÓN: las respuestas inmunes adquiridas son finitas y una vez eliminado el antígeno, no es necesario que permanezcan sus efectores. Los linfocitos mueren por apoptosis y los anticuerpos son consumidos o decaen según su vida media. 5. MEMORIA: a pesar de desaparecer los efectores de la respuesta inmune es sabia y ha elaborado una minoría de linfocito T y B de memoria que duran años y que son capaces de recordar encuentros previos. NOTA: 1. Especificidad es la capacidad de inducir respuestas individualizadas 2. Tolerancia a lo propio sano es capacidad de inducir respuesta sólo a lo extraño o propio modificado 3. Diversidad es la capacidad de responder contra todos los antígenos posibles 4. Expansión clonal es la capacidad de proliferar y formar familias similares 5. Inmunopolarización es la capacidad de diferenciarse especializándose 6. Contracción es la capacidad de disminuir la respuesta al cesar el estímulo y así poder responder a nuevos patógenos 7. Memoria inmune es la capacidad de recordar encuentros anteriores y consecuentemente responder más: rápido, vigoroso y eficiente al enfrentarse al mismo agresor LINFOCITOS DE LA RESPUESTA INNATA: 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 6 de 7 LINFOCITOS DE LA RESPUESTA ADQUIRIDA Células dendríticas: presentadoras de antígenos profesionales, únicas presentadoras a T vírgenes Macrófagos: derivados de monocitos, con funciones fágicas y productoras de citocinas NK: asesina natural de células sin o pocas MPP-I y altas productoras de IFNg Neutrófilo: polinucleado, eficiente fagocito, productor de citocina proinflamatoria (IL8) Mastocito Basófilo Eosinófilo Células de la respuesta Innata que amplifican la respuesta Adquirida al presentar receptores para la IgE Mastocito importante en Inflamación Protección contra los parásitos pluricelulares, los Helmintos 04- INTRODUCCIÓN AL SISTEMA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 7 de 7 Linfocitos T: reconocen solo péptidos procesados y presentados por MPP. Son CD4 o CD8. Se diferencian en Th1, Th2, Th17 Linfocitos B: reconocen antígenos conformacionales sin procesamiento y también péptidos. Se diferencian en célula plasmática productora de anticuerpos CONCLUSIONES: La estructura del sistema Inmune está compuesta por moléculas, células, tejido, órganos, sistemas, organismos y sociedad Las moléculas y células funcionan según su pertenencia a la respuesta innata o adquirida; pero forman una unidad inseparable con interacciones bidireccionales Todos los tejidos son Inmunes; pues hay células y moléculas de este en todo el organismo Los órganos Inmune son 1rios, 2rios y 3rios El sistema funciona protegiendo y reparando los tejidos contra noxas externas e internar para mantener la homeostasia La ocurrencia; los receptores antigénicos; la especificidad; la diversidad y la memoria son leyes que diferencian a la respuesta innata de la adquirida Las cinco fases de la respuesta Inmune adquirida son: el reconocimiento; la activación (expansión y diferenciación); la eliminación; la contracción y la memoria Los hechos trascendentales de la respuesta inmune adquirida son la: especificidad; tolerancia a lo propio; diversidad; expansión clonal; inmunopolarización; contracción y homeostasis y memoria inmune
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