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10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 1 de 8 La Dinámica de la respuesta inmune es la ley fundamental de la Inmunología tanto en el sujeto sano como en el enfermo La Dinámica es una ley; pues esta explica la secuencia de eventos que siempre ocurren para la producción de linfocitos T efectores y de los anticuerpos durante la respuesta Inmune en el sujeto sano, así como, en el enfermo y dependerá de: el patógeno, agente dañino o noxa; la puerta de entrada; y los factores genéticos. La 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: el envejecimiento: los traumatismos y los crecimientos neoplásicos, CLASIFICACIÓN DE RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA La dinámica de la respuesta Inmune puede analizarse desde diferentes ópticas Manejo del antígeno Migración y recirculación de células de la inmunidad Cooperación celular Efectores Generación de memoria LOS PATÓGENOS: Se pueden agrupar en virus, bacterias, protozoos, helmintos y hongos. Los virus y algunas bacterias y algunos protozoos son intracelulares; mientras que otras bacterias, hongos y helmintos son extracelulares. Las RIA (respuesta inmune adquirida) se inducen contra patógenos y noxas intracelulares son mediadas fundamentalmente por los Lø TCD8. Mientras que con patógenos extracelulares son los anticuerpos los más efectivos y contra los helmintos los de clase IgE. que finalmente requieren la reparación y limpieza tisular ¿Dónde se originan los agentes agresores? Medio externo Medio interno ¿Cómo arriban los agentes agresores al organismo? Inhalado Contacto Ingeridos Inoculados Generados in situ 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 2 de 8 PUERTAS DE ENTRADA: Las puertas de entrada pueden ser las mucosas (GALT, BALT, NALT, MALT, GUALT, LALT), la parenteral (INTRAMUSCULAR, subcutánea, intradérmica, intraperitoneal) y endovenosa. ¿Quiénes son los responsables del reconocimiento? --- Existen 5 tipos de receptores de antígenos Cuando llega un patógeno por LA PIEL lo primero que encuentra son las barreras innatas de este tejido que están constituidas principalmente por queratinocitos muertos y la integridad de la piel. Solo si se logra penetrar por una lesión en la piel, este es reconocido por las células residentes, principalmente macrófagos y mastocitos a traves de sus PRR. Los PRR censan al agresor dando señales de alarma que son diferentes para alertar al organismo sobre los mecanismos de defensa inmune que debe preparar. Así, los macrófagos y mastocitos con sus PRR de superficie producen citocinas frente a las bacterias como son el TNF, IL1, IL6, IL8 y además GCSF. Las dos primeras ejercen efecto local con inflamación y activación autocrina de los Mø para producir IL6, que junto a las 2 primeras tienen efectos sistémicos, como: Actúan sobre el hipotálamo provocando fiebre que es una señal inflamatoria de defensa, que permite el mejor funcionamiento de los PMN (neutrófilos). Activando la MO para producir más leucocitos en particular PMN Quimioatrayendo (IL8) a los PMN al sitio del daño Activando el hígado para producir proteínas de fase aguda hepáticas Receptores No clonales: PRR y MPP Receptores Clonales: TCR y BCR 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 3 de 8 Si el agresor es un VIRUS o un patógeno intracelular que infectan rápidamente a las células innatas se estimulan también el TNF, la IL1, IL6, pero predomina la producción de INF, INF e IL12. Los PRR localizados en compartimentos intracelulares son los principales involucrados en la detección de esos patógenos, contrario a los superficiales contra las bacterias. Así el TLR3, TLR7 y TLR8 reconocen ácidos nucleicos de virus de simple o doble cadena y el TLR19 reconoce motivos conservados en el ADN de bacterias intracelulares. En consecuencia, se producen interferones (INF, IFN e IL12). Los primeros interfieren con la replicación viral y la IL12 polariza hacia respuesta Th1 que es característica y esencial de las defensas adquiridas contra patógenos intracelulares. Se garantiza la producción de fiebre y las demás acciones de TNF, IL1, IL6. Si el agresor es un HELMINTO, parásito multicelular que trata de escapar de la respuesta inmune con cambios larvarios y migraciones por diversos tejidos del organismo hasta llegar a su estadio adulto, la respuesta inmune es diferente. Por ejemplo, la Angiostrangylus cantonensis es un helminto que habita en las arterias pulmonares de las ratas donde se produce huevos y larvas L1 que llegan a las heces y estas infectan a múltiples moluscos. En estos evoluciona a L2 y L3 que es la forma infectiva para la rata. Si por accidente es ingerida por un humano la L3 evoluciona en L4 en sus pulmones y migran al cerebro donde pasa a L5 y adulto joven desde donde debiera regresar a las arterias pulmonares, cosa que no hace por ser un hospedero accidental. La respuesta inmune es mediada por IgE y eosinófilos mata los estadios L5 y adulto joven. Se produce principalmente IL4 que polariza la repuesta hacia un patrón de Lø Th2 que estimula el cambio de clase de los Lø B para producir IgE. Este Ac tiene muy corta estancia en el suero y es la única clase de Ac citotrópica uniéndose a los basófilos y mastocitos. Los mastocitos secretan IL4 y IL5 que estimulan la producción de eosinófilos que fijan también IgE y participan en las defensas contra helmintos NOTA: las defensas contra helmintos requieren de una acción más coordinadas o mejor que la amplificación de los mecanismos de defensa innatos (basófilos, eosinófilos y mastocitos) y adquiridos (TH2 e IgE). Por el contrario, muchas de las luchas contra bacterias, virus y protozoos son solo ganadas por la RII (respuesta inmune innata) Si un patógeno llega por LAS MUCOSAS, la integridad de estas es menor y abundan más los mastocitos en comparación con la piel. En este tejido abundan las citocinas antiinflamatoriasIL10 y TGFb producidas localmente para evitar la inflamación y el daño de la mucosa que es una estructura más sensible que la piel. Aquí están menos representados los PRR como es TLR4 y el TLR2. Esto ayuda a mantener la integridad de la mucosa. Es de considerar también que las mucosas de los diferentes órganos van de epitelio plano a estratificado. En consecuencia, las infecciones que arriban por estos sus entradas están facilitadas en la medida de que las estructuras sean más simples. Ejemplo de esto es que es más fácil contagiarse de VIH por sexo anal (epitelio plano) que vaginal (epitelio estratificado). La mucosa placentaria requiere de un abordaje dinámico separado. En la placenta durante la gestación predomina: 1. NK de la RII que deben garantizar la esterilidad del feto 2. Mediadores antiinflamatorios derivados de Th2/Treg con solo un inicio y final Th1 3. Presencia de otros factores supresores como la indoleamina-dioxigenasa que depriva el triptófano e induce apoptosis de Lø T, la ausencia de MPP-I y MPP-II con expresión de MPP-G y CD95L que induce la apoptosis de Lø T activados DINÁMICA A NIVEL CELULAR (CD, Mø, PMN y MASTOCITOS): CÉLULAS DENDRÍTICAS (CD): Están como centinelas inmaduros en todos los tejidos del organismo. Presentan de forma constitutiva MPP-II, las cuales están de manera constante uniendo antígenos propios, situación 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZPágina 4 de 8 no alarmante, pero para precaver los llevan a los órganos linfoides secundarios para que el linfocito T decida si está o no alterado. Al entrar un agresor vivo, muerto o propio dañado (célula tumoral, envejecida o mutada) las CD lo internalizan, lo procesan y lo presenta en las MPP. Durante este proceso la CD migra a traves de la linfa y se transforma en CDm, cambiando sus funciones y componentes arribando por el VEA a la zona T de los órganos secundarios en busca de Lø T con TCR específico preformados para presentarles los péptidos alarmantes y darles señales coestimulatorias MACRÓFAGOS (Mø): Producidos primeramente como monocitos son atraídos a los diferentes tejidos donde adquieren formas y funciones particulares. Una vez establecidos en los tejidos al ser células de larga vida son capaces de forma dinámica cambiar sus funciones: primero inflamatorios a traves de la producción de citocinas TNF, IL1, IL6, IL8 y GCSF; y segundo antiinflamatorias, pues una vez terminada la agresión ya el Mø no tiene que funcionar igual y produce citocinas IL10 y TGF(citocinas antiinflamatorias), para mitigar la inflamación excesiva e intervenir en la reparación hística causada por la agresión. PMN (polimorfonucleares neutrófilos): Son activados por el TNF y la IL1 para adherirse al endotelio vascular y luego migrar, atraídos por la IL8 primero paracrina y luego autocrina, son muy eficientes en matar en particular bacterias y una vez que actúan mueren para ser fagocitados por los Mø que deben ayudar en la reparación hística. Los Ag degradados por los PMN pueden ser presentados por los Mø a los Lø T para que produzcan IFN que activa a los Mø haciéndolos más eficientes. MASTOCITOS (Mas): Altamente representada en los tejidos y mucosas, estos expresan PRR y producen al inicio citocinas inflamatorias similares a los Mø. Es la principal célula almacenadora de IgE (Ac citotrópico que dura meses después de la fijación). Estando así preparadas para las defensas contra los helmintos y alérgenos. En consecuencia, participa en la amplificación de la RIA por la innata. LA CRONOLOGÍA DE EVENTOS DE LA DINÁMICA DE INMUNIDAD 1. Barreras. Inmediato. 2. Activación de factores humorales: reactantes de fase aguda, citocinas proinflamtorias (IL-1, IL-6, Interferones α y β, pirógenos endógenos), vía alterna y de lectinas del Complemento (C’). 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 5 de 8 3. Activación de fagocitos e inicio de la fagocitosis facilitada por opsoninas principalmente componentes de C´. 4. Activación de NK y CD plasmocitoides. 5. Actividad de las células linfoides innatas. 6. Activación, migración y maduración de CD. 7. Activación de linfocitos “innatos”: Tγδ, NKT y LB-1. 8. Inducción de la Inmunidad adaptativa. 9. Defensa de células B (Igs). 10. Defensa celular. DINÁMICA ADQUIRIDA 1. RECIRCULACIÓN LINFOCITARIA: los Lø vírgenes están recirculando de forma constante por la sangre y los órganos linfoides secundarios a donde arriban a través del VEA en busca de los péptidos acarreada por las CD desde la periferia. De no encontrar su péptido correspondiente a su TCR preformado salen por los linfáticos eferentes para ir a otros linfonodos, esto es realizado por los Lø dos veces al día 2. AYUDA APORTADA POR LOS Lø T: Los Lø TCD4 vírgenes una vez que reciben el péptido presentado por las MPP-II se convierten en Th. Estos producen IL2 que ayuda a los B, los fagocitos y a los TCD8, así como, se diferencian y polarizan ellos mismos en diferentes subtipos (Th1, Th2, Th17 y Treg) según las terceras señales recibidas por las CD 3. ANTICUERPOS: la respuesta de Ac durante la respuesta primaria y secundaria son las más conocidas. Durante la respuesta primaria timodependientes se produce Ac de clase IgM y luego IgG y de igual forma en la secundaria. En esta última, predomina los Ac que han cambiado de clase y por ende han madurado su afinidad según la inmunopolarización inducida por los patrones Th. Así se plantea que la respuesta primaria es de IgM y la secundaria de IgG, IgA e IgE (ya que, aunque en la secundaria se produce también IgM, la proporción de estas últimas es mucho mayor que la de IgM). Así, se induce IgG si el patógeno entra por vía parenteral, IgA si entra por la vía mucosa e IgE si es un helminto o alérgeno 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 6 de 8 Memoria inmune Es la capacidad de recordar, a nivel inmune, encuentras anteriores Es una característica distintiva (ley) de la respuesta inmune adquirida La respuesta secundaria induce más memoria que la primaria Después de la contracción permanecen pocos T (CD4 y CD8) y B por años Estos responden más: rápido, vigoroso y eficiente al enfrentarse al mismo agresor Requisitos para inducir memoria inmune Para que la respuesta B y CTL sea duradera se necesita la cooperación de los Th específicos para el mismo antígeno Las puestas en contacto sucesivas con el mismo agente agresor, mantiene y refuerza la memoria inmune Recirculan por todo el organismo En el caso de los anticuerpos también incrementan su afinidad (maduración de la afinidad) siendo más efectivos 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 7 de 8 DINÁMICA DE LA RSPUESTA INMUNE INNATA & ADQUIRIDA: PIEL O MUCOSA INICIO MAMP PARÁCITOS EXTRACELULARES VIRUS Y PARÁSITOS INTRACELULARES HELMINTO PRR MACRÓFAGOS - MASTOCITOS MASTOCITOS CITOCINAS IL1, IL6, IL8, TNF, GCSF INF, IL12 IL4 INFLAMACIÓN PMN INF EOSINÓFILOS CD inmadura capta Ag y migra madurando (CDm) a linfonodo LINFONODO ACTIVACIÓN CDm TCD4 virgen MPP-péptido TCR CD40, CD80 E IL2 CD40L, producción de más IL2 y CD28 DIFERENCIA T activada secreta más IL2 y se especializa IL12, IL4, IL6, TGF/IL23 Th1 (IL12),Treg (IL6), TH17 (TGF/IL23) Th2 (IL4) PERIFERIA EFECTOR VITAMINA A o D IgG/A, OPSONOFAGOSITOSIS, ACTIVACIÓN DE Mø IgE, MASTOCITOS, IL4, IL3, IL5, EOSINÓFILO FIN DISMINUYEN IL2 y Bc12, APOPTOSIS Y AUMENTAN IL10 Y TGF 10- DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 8 de 8
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