Inmunología

La inmunología es la ciencia que estudia los mecanismos de defensa de los organismos contra las infecciones producidas por microorganismos (virus, bacterias, hongos, protozoos). También estudia otros microorganismos y fenómenos relacionados como alergias, inmunodeficiencia, autoinmunidad, etc.

Concepto de Infección

Una infección es la entrada o proliferación de microorganismos patógenos (virus, bacterias, hongos, protozoos) dentro de nuestro cuerpo. Una enfermedad infecciosa es una enfermedad producida por microorganismos patógenos. Algunas infecciones son locales, no se extienden por el organismo y no llegan a producir enfermedad.

Contagio

El contagio es el mecanismo por el que un germen patógeno llega desde un organismo enfermo a otro sano. Hay dos formas de contagio:

1. Contagio directo: Ocurre cuando los microorganismos pasan por contacto entre el individuo enfermo y el sano, como en la gripe, SIDA, sífilis, etc.
2. Contagio indirecto: Es cuando los gérmenes son transportados desde el organismo enfermo por agentes intermediarios. Estos agentes pueden ser:

• Agentes pasivos: Son objetos o sustancias que han tenido contacto con microorganismos patógenos como el agua y alimentos para el cólera; tierra y estiércol para el tétanos; jeringuillas para la hepatitis y SIDA, etc.
• Agentes activos: Generalmente son artrópodos que transportan los gérmenes, como el mosquito Anopheles para el paludismo, la mosca tsé-tsé para la enfermedad del sueño, la pulga para la peste, etc.

Mecanismos de Defensa Orgánica

2.1. Mecanismos Inespecíficos. Barreras Naturales y Respuesta Inflamatoria

Las defensas inespecíficas son las que actúan contra cualquier agente extraño, de forma indiscriminada. Se encuentran formando dos barreras defensivas:

1. Primera línea defensiva: Son barreras naturales físicas, químicas y biológicas: piel, mucosas, secreciones como saliva o jugo gástrico, microbiota de la piel e intestinal, etc.
2. Segunda línea de defensas inespecíficas: Barreras secundarias que actúan cuando los microorganismos pasan la primera línea y llegan a la sangre y a los tejidos.

2.2. Mecanismos Específicos. Concepto de Respuesta Inmunitaria

Se adquiere tras un primer contacto con el microorganismo y se trata de una inmunidad adquirida. Es la última barrera defensiva ante un ataque de microorganismos que ya han superado la barrera fagocítica.

Las principales características de esta inmunidad son:

1. Especificidad: Actúa desarrollando una reacción específica (la respuesta inmune) ante la entrada en el organismos de cualquier molécula extraña (antígeno), que conduce a su reconocimiento y destrucción por los anticuerpos fabricados por los linfocitos.
2. Memoria: El sistema inmunitario recuerda la respuesta frente a un determinado patógeno y la guarda en su memoria, de forma que, ante una segunda infección por el mismo microorganismo, el sistema inmunitario es capaz de responder rápidamente.

Concepto de Sistema Inmunitario

Los mecanismos de defensa que no son específicos colaboran con los específicos y en conjunto constituyen el sistema inmunitario.

Concepto de Respuesta Inmunitaria

Es la actuación de los mecanismos de defensa del sistema inmunitario contra la invasión de sustancias o gérmenes extraños al organismo no reconocidos como propios, que reciben el nombre de antígenos.

Inmunidad y Sistema Inmunitario

Concepto de Inmunidad

Es el estado de protección que presenta un organismo frente a una infección, debido a su capacidad de producir una respuesta inmunitaria contra el agente patógeno. La inmunidad puede durar un tiempo o toda la vida.

3.1. Componentes del Sistema Inmunitario

El sistema inmunitario está formado por diferentes componentes: células, órganos y moléculas.

1. Células: Son los glóbulos blancos o leucocitos.
2. Órganos linfoides: Son todos aquellos donde se forman, transforman o se acumulan linfocitos.
3. Moléculas:

• Interferones
• Anticuerpos
• Interleucinas (sustancias producidas por determinados glóbulos blancos)
• Linfocinas (producidas por linfocitos)
• El sistema del complemento

3.2. Concepto y Naturaleza de los Antígenos

Concepto de Antígeno: Los antígenos es cualquier sustancias no reconocida como propia por el organismo, son reconocidas como extrañas y provocan una respuesta específica (R. Inmune) humoral o celular para destruirlos.

Naturaleza y Características de los Antígenos: Son sustancias que tienen una estructura y composición muy variable debido a que su procedencia es muy diversa. Pueden ser: proteínas, polisacáridos, y lípidos complejos con capacidad antigénica, es decir, capaces de desencadenar la formación de anticuerpos.

3.3. Tipos de Respuesta Inmunitaria: Humoral y Celular

La respuesta inmune es la respuesta del organismo frente a la entrada de algún patógeno o sustancia extraña no reconocida como propia, que recibe el nombre de antígen. Los linfocitos son las células del sistema inmunitario que reconocen a los antígenos y se activan frente a ellos.

Hay 2 tipos de respuesta inmunitaria: la respuesta humoral y la respuesta celular.

Las diferencias son:

• Humoral: Si intervienen anticuerpos, producida por linfocitos B, células plasmáticas y linfocitos T, actua contra antígenos libres, virus, bacterias, toxinas y glóbulos rojos y tarda poco tiempo en comenzar.
• Celular: No intervienen anticuerpos, está producida por linfocitos T y macrófagos , actúa contra cél. infectadas por virus , tumorales y extrañas y necesita mas tiempo para comenzar.

Respuesta Humoral

Es la respuesta desempeñada por células inmunitarias (linfocitos B, células plasmáticas y linfocitos T) produciéndose anticuerpos que actúan contra antígenos libres o que forman parte de bacterias, toxinas, virus, glóbulos rojos, etc.

4.1. Concepto, Estructura y Tipos de Anticuerpos

Concepto de Anticuerpos: Son moléculas proteícas fabricadas por los linfocitos B (células plasmáticas) como respuesta a la entrada de un antígeno no reconocido como propio y destinadas a unirse específicamente a él para inactivarlo y que sea destruido.

Naturaleza o Composición Química: Los anticuerpos son glucoproteínas con forma de “Y” que pertenecen al grupo de las globulinas, y por su función se llaman inmunoglobulinas.

Estructura: Todos los anticuerpos tienen una estructura básica similar en forma de letra Y, que está formada por cuatro cadenas de aminoácidos: dos más cortas (llamadas cadenas ligeras o L), y dos más largas con oligosacáridos (llamadas cadenas pesadas o H).

Tipos de Anticuerpos o de Inmunoglobulinas: Se conocen 5 tipos que se diferencia por el tipo de cadenas pesadas H que presentan.

4.2. Células Productoras

de anticuerpos: linfocitos BLINFOCITOS B: Son un tipo de glóbulos blancos que intervienen de forma específica en la respuesta inmune humoral, cuando se activan se diferencian en células plasmáticas (de mayor tamaño) produciendo gran cantidad de anticuerpos en la respuesta inmunitaria o pueden

diferenciarse en linfocitos de memoria para producir pequeñas cantidades de anticuerpos que responderán rápidamente en sucesivos contactos con ese patógeno. Se forman en la médula ósea roja y en los mamíferos maduran allí, en las aves maduran en las bolsas de Fabricio. Son capaces de reconocer los antígenos, gracias a unos receptores situados en su membrana, en forma de Y, son los anticuerpos de membrana. También producen anticuerpos libres que neutralizan a los antígenos. MECANISMO DE LA RESPUESTA INMUNE HUMORAL (Dibujo 10.6): Existen muchos linfocitos B con receptores ligeramente diferentes que son inmunoglobulinas como los anticuerpos. Aquel que tiene receptores específicos para el antígeno se une a él, produciéndose la llamada “selección clonal”. Este linfocito B es reconocido por un linfocito T cooperador específico que libera unas sustancias llamadas interleucinas las cuales inducen al primero a multiplicarse y formar células plasmáticas. Las células plasmáticas liberan sus receptores específicos en forma de anticuerpos solubles, que se unen a los antígenos produciéndose una reacción antígeno-anticuerpo. De esta forma el antígeno queda inactivado y marcado para ser destruido. Algunos de estos linfocitos B permanecen como células de memoria, de esta forma se producirá una respuesta más rápida ante una segunada invasión del mismo antígeno. (Si un individuo presenta en su sangre los anticuerpos contra un antígeno determinado se dice que es seropositivo para dicho antígeno.)4.3. Reacción antígeno-anticuerpo CARACTERÍSTICAS: La reacción antígeno-anticuerpo se caracteriza por ser específica y reversible. Los anticuerpos se unen de forma específica a sus antígenos mediante enlaces iónicos, hidrofóbicos o de Van der Waals, no se producen enlaces covalentes.TIPOS DE REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO: a).- Reacción de neutralización. Los anticuerpos se unen a toxinas o a determinados microorganismos neutralizando su poder patógeno. b).- Reacción de precipitación. Los anticuerpos se unen a antígenos solubles (como por ejemplo: proteínas) y los aglomeran formando un precipitado insoluble. (Dibujo 10.7). c).- Reacción de aglutinación. Los anticuerpos se unen a antígenos que hay en la superficie de bacterias o de glóbulos rojos extraños produciendose un aglomerado de células.

d).- Reacción de opsonización: las opsoninas son anticuerpos que se fijan a la superficie de los microorganismos, marcándolos para que las células fagocíticas los localicen mejor y los fagociten. CONSECUENCIAS: Después de la reacción antígeno-anticuerpo los antígenos se inactivan y quedan marcados para ser destruidos posteriormente por las células fagocitarias o por el complemento. GRUPOS SANGUÍNEOS (SISTEMA AB0): En la membrana de glóbulos rojos puede haber unos lípidos que actúan como antígenos que son responsables de los cuatro grupos sanguíneos: los glóbulos rojos de los individuos del grupo AB tienen los antígenos A y B, los del grupo A tiene el antígeno A, los del grupo B tienen el antígeno B, y los del grupo 0 no tienen ninguno de ellos. Si un individuo recibe sangre con glóbulos rojos que tienen antígenos diferentes a los suyos fabricará anticuerpos que producirán una aglutinación, 5. Respuesta celular 5.1. Concepto Es la respuesta producida por células inmunitarias (linfocitos T y macrófagos) contra antígenos presentes en el interior de las células (si están infectadas por virus deben ser destruidas con ellos), contra células tumorales (que poseen antígenos que no tienen las células normales) o contra células que no se reconocen como propias del organismo (procedentes de trasplantes, etc.). Esta respuesta tarda más en iniciarse que la respuesta humoral. 5.2. Tipos de células implicadas: linfocitos T, macrófagos LINFOCITOS T: Son un tipo de glóbulos blancos que intervienen de forma específica en la respuesta inmune celular y humoral, pero no producen anticuerpos. Se originan en la médula ósea roja y maduran en el timo. Existen diferentes tipos: cooperadores o ayudantes, citotóxicos, supresores, etc. ✓ Linfocitos Tc citotóxicos (CD8): – Destruyen células tumorales o infectadas por virus. – Sus receptores son glicoproteínas CD8. – Efecto citotóxico, pues las enzimas perforinas realizan agujeros en la membrana destruyendo las células.✓ Linfocitos Th colaboradores (helper o CD4): – En su membrana presentan glicoproteína CD4 – Ayudan a linfocitos B, activándolos para que produzcan anticuerpos. – Influyen sobre macrófagos de la sangre aumentando su capacidad fagocítica. – Producen interleucinas, que son moléculas que activan y hacen proliferar a los linfocitos T citotóxicos. ✓ Linfocitos T supresores.: – Detienen la respuesta inmune al inhibir a los colaboradores.

✓ Células de memoria: – Linfocitos T que se almacenan en el tejido linfático como células de meoria para dividirse rápidamente y destruir a la amenaza en sucesivos contactos. MACRÓFAGOS:Son un tipo de glóbulos blancos grandes que se forman en los tejidos, a partir de los monocitos. Tienen un gran poder de fagocitosis y también intervienen en la respuesta inmune celular como presentadores de antígenos. El antígeno es detectado, fagocitado por los macrófagos e hidrolizado por las enzimas hidrolíticas de los lisosomas. De esta forma el antígeno, transformado en pequeños péptidos, es expuesto en la superficie a través de proteínas MHC que son reconocidas por receptores especializados (TCR) de la membran de linfocitos. MECANISMO DE LA RESPUESTA INMUNE CELULAR (Dibujo 10.9): Existen muchos linfocitos T con receptores diferentes en su membrana. Aquel cuyos receptores son específicos para el antígeno que es presentado por los macrófagos queda seleccionado (esto se llama selección clonal) y es inducido a multiplicarse por las interleucinas liberadas por linfocitos T cooperadores específicos y macrófagos. Cuando los linfocitos T citotóxicos seleccionados reconocen a dicho antígeno en las células infectadas las destruyen. Algunos de estos linfocitos T permanecen cierto tiempo como linfocitos de memoria, de esta forma se producirá una respuesta más rápida ante una segunada invasión del mismo antígeno. 6. Respuestas primaria y secundaria. Memoria inmunológica CONCEPTO DE RESPUESTA PRIMARIA: Es la que tiene lugar cuando entra en el organismo un determinado tipo de antígeno por primera vez. Entonces se produce una repuesta que es lenta, poco intensa y poco duradera. Las primeras inmunoglobulinas que se fabrican son las de tipo M y después las de tipo G. También se originan linfocitos de memoria contra ese antígeno. Pasa por una serie de etapas: fase de latencia (identificación del antígeno y proliferación de anticuerpos), fase logarítmica ( alcanza valores máximos de anticuerpos), y una fase de declive (los niveles de anticuerpos disminuyen hasta el mínimo o incluso nulo después de eliminar la infección). Se forman Ig M y Ig G CONCEPTO DE RESPUESTA SECUNDARIA: Es la que tiene lugar cuando entra en el organismo un determinado tipo de antígeno por segunda vez, incluso años después de producirse la primera. Esta respuesta es más rápida y eficaz

(se produce una mayor cantidad de inmunoglobulina que es sobre todo de tipo G) y más prolongada. Se debe a los linfocitos de memoria que ya había preparados contra ese antígeno. MEMORIA INMUNOLÓGICA: Es la capacidad del sistema inmunitario de reconocer a un antígeno con el que ha estado en contacto previamente, lo que permite desencadenar una respuesta inmunológica más rápida y eficaz contra él. Las células implicadas en la memoria inmunológica son los linfocitos T y linfocitos B. La desventaja de la memoria inmunológica es que pueden producirse reacciones de hipersensibilidad (alergias). 7. Tipos de inmunidad. Sueros y vacunas 7.1. Congénita y adquirida INMUNIDAD INNATA O CONGÉNITA: Es la resistencia que tiene un organismo contra los agentes patógenossin que previamente haya existido ningún contacto con ellos. Está determinada genéticamente por eso se nace con ella. Se debe a los mecanismos de defensa inespecíficos, los cuales se encuentran activos antes de que se presenten los microorganismos. Puede afectar a un individuo (algunos individuos son más resistentes que otros a una enfermedades infecciosa), a una raza (hay razas más resistentes a determinadas enfermedades infecciosas), o a una especie (los microorganismos patógenos atacan a determinadas especies y no a otras, por ejemplo el virus del moquillo del perro no afecta a la especie humana). INMUNIDAD ADQUIRIDA O ADAPTATIVA: Es una resistencia que el organismo contrae en algún momento de la vida, es propia del individuo. Se debe a los mecanismos de defensa específicos que se activan cuando entran en contacto con un determinado antígeno. Esta inmunidad puede adquirirse de forma natural o artificial, de forma activa o pasiva. 7.2. Natural y artificial INMUNIDAD NATURAL: Es la resistencia adquirida por mecanismos biológicos naturales, como los siguientes: a).- Cuando se supera una infección. Los linfocitos de memoria pueden permanecer un tiempo (por ejemplo contra el tifus) o toda la vida (como ocurre con el sarampión). Pero si el microorganismo sufre una mutación y cambian sus antígenos, el organismo no puede responder con los linfocitos fabricados anteriormente (como ocurre con la gripe). I. A natural b).- Durante el embarazo. El feto puede inmunizarse contra un determinado antígeno al recibir anticuerpos de la madre a través de la placenta.

INMUNOLOGÍA:Es la ciencia que estudia los mecanismos de DEFENSA de los organismos a las infecciones producidas por microorganismos (virus, bacterias, hongos, protozoos). También estudia otros microorganismos. También estudia otros fenómenos relacionados: alergias, inmunodeficiencia, autoinmunidad, etc. 1. Concepto de infección CONCEPTOS INFECCIÓN E ENFERMEDAD INFECCIOSA: Una infección es la entrada o proliferación de microorganismos patógenos (virus, bacterias, hongos, protozoos) dentro de nuestro cuerpo. Una enfermedad infecciosa es una enfermedad producida por microorganismos patógenos. Algunas infecciones son locales, no se extienden por el organismo y no llegan a producir enfermedad. CONTAGIO: El contagio es el mecanismo por el que un germen patógeno llega desde un organismo enfermo a otro sano. Hay dos formas de contagio: a).- Contagio directo. Ocurre cuando los microorganismos pasan por contacto entre el individuo enfermo y el sano, como en la gripe, SIDA, sífilis, etc. b).- Contagio indirecto. Es cuando los gérmenes son transportados desde el organismo enfermo por agentes intermediarios. Estos agentes pueden ser: b,1).- Agentes pasivos. Son objetos o sustancias que han tenido contacto con microorganismos patógenos como el agua y alimentos para el cólera; tierra y estiércol para el tétanos; jeringuillas para la hepatitis y SIDA, etc. b,2).- Agentes activos. Generalmente son artrópodos que transportan los gérmenes, como el mosquito Anopheles para el paludismo, la mosca tsé-tsé para la enfermedad del sueño, la pulga para la peste, etc. 2. Mecanismos de defensa orgánica 2.1. Mecanismos Inespecíficos. Barreras naturales y respuesta inflamatoria Las defensas inespecíficas son las que actúan contra cualquier agente extraño, de forma indiscriminada. Se encuentran formando dos barreras defensivas. Se trata de la inmunidad que se obtiene desde el momento del nacimiento, se llama inmunidad innata o congénita y es propia de la especie. a).- Primera línea defensiva. Son barreras naturales físicas, químicas y biológicas: piel, mucosas, secreciones como saliva o jugo gástrico, microbiota de la piel e intestinal, etc.… a,1).- La piel intacta. Constituye una barrera impenetrable para los microorganismos, que sólo entran cuando se lesiona por una herida. Además el sudor produce un pH ácido que dificulta el desarrollo de microorganismos en la piel. a,2).- Las mucosas. Son epitelios que revisten las vías de entrada

I.P natural c).- Durante la lactancia. En la leche materna hay anticuerpos (inmunoglobulinas de tipo A y otras) que pasan al lactante. I.P. natural INMUNIDAD ARTIFICIAL: Es un estado de inmunidad del organismo provocado por la intervención humana, mediante la aplicación de vacunas (I. A artificial) o sueros (I.P. artificial). 7.3. Pasiva y activa INMUNIDAD ACTIVA: Ocurre cuando es el propio organismo el que fabrica las defensas o los anticuerpos. Tiene lugar cuando se supera una infección o mediante una vacunación. INMUNIDAD PASIVA: Es aquella en la que el organismo no produce los anticuerpos sino que los recibe ya fabricados. Pueden recibirse a partir de la madre durante el embarazo o la lactancia, y también mediante la aplicación de sueros. Los anticuerpos duran un tiempo en la sangre y después se pierde la inmunidad.INMUNIDAD ADQUIRIDA NATURAL ARTIFICIAL ACTIVA Infección Vacunación PASIVA Anticuerpos maternos Sueroterapia 7.4. Sueros y vacunas VACUNAS: Tratamiento preventivo. Constituyen una forma de inmunidad adquirida de forma artificial y activa. Las vacunas están formadas por los microorganismos productores de una enfermedad, por componentes suyos o por sus toxinas a los que se les ha eliminado su poder patógeno (muertos o atenuados). Al inocularse en un organismo provocan una respuesta inmunitaria (primaria) originándose anticuerpos y linfocitos de memoria contra estos antígenos. De esta forma el organismo queda preparado por si hay una infección de dichos microorganismos, entonces se producirá una respuesta secundaria. Sin embargo, si el agente patógeno experimenta una mutación, la vacuna anterior ya no sirve contra él, como ocurre con la de la gripe. Características de las vacunas: a).- Son preventivas. Su efecto tarda en producirse varios días que son los que necesita el organismo para fabricar las defensas. Por tanto tienen que emplearse antes de que se presente la infección. b).- Su efecto es más duradero, porque se producen las células de memoria, que permanecen en el organismo bastante tiempo.SUEROS: Se trata de un tratamiento curativo. Constituyen una forma de inmunidad adquirida de forma artificial y pasiva. Los sueros contienen los anticuerpos específicos fabricados para luchar contra un agente patógeno. Antes se extraían de animales (caballos, cerdos, etc.)

a los que se les inyectaba el antígeno, pero podían tener impurezas (antígenos del animal y otras sustancias) y producir daño. Actualmente se obtienen mediante técnicas de clonación a partir de linfocitos capaces de producir estos Ac o bien a partir de personas previamente vacunadas con el antígeno. Características: a).- Son curativos. El efecto es rápido pues los anticuerpos ya están fabricados. Por esto se aplican cuando la enfermedad se ha producido. b).- Su efecto es poco duradero porque en este caso no se forman células de memoria. 8. Alteraciones del sistema inmunitario 8.1. Hipersensibilidad (alergia) CONCEPTO DE HIPERSENSIBILIDAD: La hipersensibilidad es un fenómeno en el que interviene el sistema inmunitario pero no está relacionado con las infecciones. Consiste en una reacción anormal y exagerada del organismo ante unos determinados antígenos (que no son de microorganismos patógenos), la cual puede causar graves daños. La alergia es un tipo de hipersensibilidad natural que presentan algunos individuos frente a ciertos antígenos (llamados alérgenos) de diversa naturaleza debido a su múltiple origen: polen, medicamentos, alimentos, etc. El proceso ocurre en dos fases: Esta respuesta exagerada se caracteriza por no presentar síntomas en el primer contacto con el antígeno, sino tras haber pasado un tiempo en el que el organismo se sensibiliza. 1a).- El primer contacto con el antígeno provoca la respuesta humoral con intervención de los linfocitos T, B y las células plasmáticas que producen anticuerpos (que son inmunoglobulinas E) contra dicho antígeno. Estos anticuerpos se unen a los mastocitos y a basófilos, que contienen gránulos con histamina y serotonina. 2a).- Cuando el mismo antígeno entra por segunada vez se une a las inmunoglobulinas E que ya hay en las células anteriores y se liberan las sustancias que contienen en los gránulos. (Esto es un inconveniente de la memoria inmunológica). Estas sustancias provocan transtornos: fiebre, urticaria, contracción de fibras musculares lisas que producen asma, etc. Incluso se puede producir la muerte en casos más graves (shock anafiláctico). Para combatir estos efectos se usan antihistamínicos (tratamiento paliativo). El tratamiento curativo consiste en la desensibilización administrando dosis crecientes del alérgeno a modo de vacuna

8.3. Inmunodeficiencia Es la incapacidad total o parcial del sistema inmunológico de un individuo para defenderse frente a las infecciones. En estas condiciones el organismo puede sufrir la invasión de hongos, bacterias, etc. (llamados microorganismos oportunistas) que no producen daño en un individuo sano, pero pueden ser mortales en uno que presente inmunodeficiencia. Su causa puede ser: a).- Congénita. Es debida a anomalías genéticas, como la inmunodeficiencia severa producida por la falta de una enzima (ADA) y no se puedan formar linfocitos T maduros. Estos pacientes son conocidos como niños burbuja. b).- Adquirida. Puede aparecer en cualquier momento de la vida. Está causada por alteraciones como infecciones víricas (VIH…), malnutrición, cáncer, etc Un ejemplo muy representativo es la infección causada por el virus del SIDA (VIH). El contagio se puede producir a través de la sangre, relaciones sexuales o vía placentaria (de la madre al feto). Los individuos infectados por este virus (seropositivos) pueden pasar años en fase asintomática hasta que el número de linfocitos T disminuye hasta tal punto que no puede generar la respuesta celular. También se ve afectada la respuesta humoral ya que los linfocitos B, sin la estimulación de los linfocitos T, serán capaces de producir los anticuerpos necesarios para combatir la infección. Finalmente, se desarrolla la fase sintomática cuando el sistema inmune está tan debilitado que no puede combatir las infecciones que antes sí hubiera podido. Aunque actualmente no existe tratamiento que elimine este virus, se puede ralentizar el curso de la enfermedad mediante retrovirales.