3 ps biología sistemainmunitario

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA XOCHIMILCO

División Ciencias Biológicas y de la Salud

Breid Corp. Inc.

Células, tejidos y moléculas del sistema

inmunitario.

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I

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Objetivo general

Adquirir y aplicar el conocimiento de la terminología, los

elementos y los fenómenos propios del sistema inmunitario.

Objetivos específicos

Identificar los tejidos y órganos del sistema inmunitario.

Identificar las células y moléculas del sistema inmunitaria.

Estudiar y explicar la estructura y función de los componentes del sistema inmunitario.

Explicar la organización y coordinación del sistema inmunitario.

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El término inmunidad deriva de la palabra latina inmunitas, que se refiere a la exención de diferentes derechos cívicos y procesos legales que se ofrecía a los senadores romanos mientras permanecían en el cargo.

Históricamente, inmunidad significaba protección frente a la enfermedad , y más específicamente, frente a las enfermedades infecciosas.

Las células, moléculas y tejidos responsables de la inmunidad constituyen el sistema inmunitario. Consta de un conjunto armónico de células y macromoléculas solubles que actúan como mensajeros intercelulares (citoquinas, citocinas) o como anticuerpos, uniéndose a los antígenos y promoviendo su eliminación.

La respuesta colectiva y coordinada frente a la introducción de sustancias extrañas, es la respuesta inmunitaria.

El sistema inmunitario

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T i m oTimo

S i s t e m a l i n f á t i c o

T i m o

Médula ósea

Amigdalas

Bazo

Ganglios linfáticos

Los tejidos linfoides se clasifican en dos grupos:

1.- Órganos generadores (primarios), en los que los linfocitos surgen y maduran y donde los linfocitos capaces de reconocer antígenos propios son eliminados o inactivos:

Médula ósea y timo.

2.- Los órganos periféricos (secundarios), donde los linfocitos maduros responden a antígenos

extraños. Ganglios linfáticos, el bazo, los tejidos linfoides asociados a mucosas (placas de Peyer), y el sistema inmunitario cutáneo (células de Langerhans).

Tejidos y órganos del sistema inmunitario

Folículos linfáticos del intestino

Vasos linfáticos


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Órganos y tejidos del sistema inmunitario

http://www.colombialomejor.com/transferfactor/fdet.htm

http://www.recursos.cnice.mec.es/

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Programación de linfocitos T Dentro del Timo

Médula ósea

Diversificación de linfocitos B dentro de la Médula ósea

Médula ósea y Timo como órganos generadores, primarios, preparando células B y T


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La primera maduración de los linfocitos se efectúa en la zona violeta, la corteza.

La segunda maduración de los linfocitos se efectúa en la zona rosa, la médula.

El timo, como órgano generador, primario, madurando células T


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Órgano periférico, secundario, el bazo


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Órgano periférico, secundario: ganglios linfáticos


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Circulación de la linfa y de la sangre

Linfa Sangre

Ductos torácicos

Nódulos linfáticos

Pulmón

Corazón

Ductos torácicos vacios dentro de la vena subclava

Órganos linfoides


http://www.wikilearning.com/imagescc/inmuno11.jpg

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TEJIDOS

Recirculación de los linfocitos

Corazón

Bazo

CIRCULACION

SANGUINEA

Gangliosperiféricos

Gangliosmesentéricos

Instetino

Placas dePeyer

Conducto toráxico

Circulaciónlinfática



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Todas las células del sistema inmune provienen de células madre pluripotenciales. Las células madre o stem de la médula ósea siguen dos líneas fundamentales de diferenciación: linaje mieloide y linaje linfoide.

Células del sistema inmunitario

Linaje de las células del sistema inmunitario

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Linfocitos.- La especificidad de las respuestas inmunitarias se debe a los linfocitos, son las únicas células del cuerpo capaces de reconocer de forma específica y distinguir diferentes determinantes antigénicos. Constan de distintos subgrupos que difieren en sus funciones y productos proteínicos:

Linfocitos B.- Son las únicas células caapces de producir anticuerpos. Sus receptores de antígenos son formas de anticuerpos unidos a la membrana, cuya interacción con los antígenos, inicia la secuencia de activación de la célula B, que culmina en el desarrollo de células efectoras que secretan activamente anticuerpos.

Linfocitos T.- Tiene poblaciones distintas, siendo las mejor definidas T cooperadoras y las citolíticas o citotóxicas. No producen anticuerpos. Muestran una inusual especificidad hacia los antígenos: reconocen sólo antígenos peptídicos unidos a proteínas que codifican en el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) y se expresan sobre la superficie de otras células. Las T cooperadoras secretan hormonas proteicas llamadas citocinas, cuya función es promover la proliferación y diferenciación de las células T así como de otras células, incluídas las células B y los macrófagos.


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Células B generadas

en medula ósea ,

migran a periferia vía sangre

hacia el bazo, en

un estadio transitorio:

•corta vida

•Funcionalmente inmaduras

Bazo

Medulaósea

Sangre

Migración de linfocitos B


15Células del sistema inmunitario

Linaje de las células del sistema inmunitario

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Células dendríticas

Células Tejidos

Interdigitante Médula ósea, Timo

De zona marginal Bazo

Células de Langerhans Epidermis

Intersticial Otros tejidos (corazón, riñón, intestino grueso

Célula Velada Linfa aferente

De sangre Sangre

Tipos de células dendríticas Citoplasma irregular, alargado, casi vacío (con pseudópodos

Gotas lipídicas

M i t o c o n d r i a s

Núcleo con nucleolo pequeño

Golgi pequeñoRER muy reducido


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Células NK


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Son células mononucleadas que se caracterizan por su capacidad de fagocitar y degradar material fragmentado.Se originan a partir de células de la médula ósea que dan origen a los monocitos de la sangre los que luego migran desde el lumen de los capilares sanguíneos al tejido conjuntivo donde terminan su diferenciación.Los macrófagos de los tejidos conjuntivos miden entre 10 y 30 um de diámetro y su estructura se modifica según su estado de actividad.

Macrófagos


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http://www.insp.mx/rsp/articulos/articulo.php?id=001523

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BasófiloEosinófilo

Eosinófilo

Eosinófilo

Linfocito B

Células, células, células…

Células del sistema inmunitarioMacrófago alveolar (pulmón) atacando E. coli (SEM x10,000) © Dr Dennis Kunkel (used with permission)

Macrófago atacando E.coli (SEM

x8,800) © Dr Dennis Kunkel (used with permission)

Frotis sanguine mostrando un monocito (izq.) y dos neutrófilos © Bristol Biomedical Image Archive

http://www.pbrc.hawaii.edu/~kunkel/

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Terminaciones nerviosas

Poro sudoríparo

Glándula cebácea

Vaso sanguíneo

Corpúsculo de Pacini

Glándula sudorípara

Corpúsculo de Ruffini

Folículo piloso

Corpúsculo de Meissner

EPIDERMIS

DERMIS

Músculo erector del pelo


Hipodermis

Células de la piel

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Melanocito

Células de Langerhans

Fibroblasto

Queratinocito


Capa granulosa

Capa córnea

Estrato basal

Células de la piel

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Células de la piel


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La estructura del órgano linfoide secundario es vital para que ocurran las interacciones

celulares que se requieren para iniciar una respuesta inmune suficiente

El mantenimiento de una arquitectura funcional de los diferentes tejidos linfoides

depende de:

Citocinas o Citoquinas

Moléculas del sistema inmunitario

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Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.Sus funciones son muy variadas, pero se pueden clasificar en unas pocas categorías:

Diferenciación y maduración de células del sistema inmunitario Comunicación entre células del sistema inmunitario En algunos casos ejercen funciones efectoras directas En el pasado reciente hubo un cierto galimatías con la cuestión de su denominación. Así, muchas de las primeras citoquinas se descubrieron como señalizadoras entre leucocitos, por lo que se denominaron interleuquinas; otras eran secretadas por monocitos/macrófagos, por lo que se llamaron monoquinas. Sin embargo, muchas de esas sustancias son producidas por otros tipos celulares, por lo que se desaconseja el uso de esas denominaciones, para agruparlas a todas bajo el concepto de citoquinas. Las quimioquinas (o quimiocinas) son un tipo de citoquinas de pequeño tamaño, con papeles en la respuesta inflamatoria y la quimiotaxis de fagocitos

Citocinas o Citoquinas


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• Interleuquinas (IL-1 a IL-23)

• Interferones IFN (alfa, beta y gamma)

• Factores de crecimiento (CSF y TGF beta)

• Factores de necrosis tumoral (TFN alfa y beta)

• Otros factores de crecimiento

• Quimioquinas.

Las principales citoquinas conocidas actualmente


26Moléculas del sistema inmunitario

Estímulos de las citocinas producidas en células TH1, TH2

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Efectos de los interferones: IFNα, IFNβ, IFNγ


Antígeno (Ag): cualquier sustancia a la que se puede unir de forma específica una molécula de anticuerpo (Ac)

28Moléculas del sistema inmunitario

Efectos del interferon

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Las células accesorias (macrófagos y células dendríticas, principalmente) tienen por función procesar los antígenos y presentar los péptidos resultantes asociados a las moléculas MHC (o HLA) de clase I o II, para su reconocimiento por los linfocitos Tc y Th, respectivamente.

Los antígenos se tienen que documentar¡¡¡¡ por medio de HLA de clase I o II

En macrófagos y células dendriticas, se sintetizan las proteínas virales, extrañas y, por lo tanto, antigénicas, que son degradadas en el citosol por los proteasomas. Los péptidos son luego transferidos a las unidades transportadoras (o TAP, por Transporters Associated with Antigen Processing) que se encuentran en la membrana del retículo endoplásmico, las que los conducen hacia el interior de este. Una vez en el Golgi, los péptidos se unen con las moléculas HLA-I (MHC) y, después, son transportados a la membrana celular para su reconocimiento por el receptor del linfocito T.

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http://www.cienciahoy.org.ar/hoy36/rtainmu4.htm

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Esquema que muestra la estructura del HLA de clase I (A) y de clase II (B). Las porciones de las cadenas denominadas a1, a2, b1, b2, etc., representan los dominios de las proteínas, regiones con estructuras definidas.

Los antígenos de Histocompatibilidad

Estos antígenos son moléculas ancladas en las membranas celulares, y que su síntesis está dirigida por un gran número de genes, que se denominan el complejo mayor de histocompatibilidad, o MHC (por Major Histocompatibility Complex). En los humanos existe un equivalente del MHC, que se denomina HLA, por Human Leucocyte Antigens, ya que originalmente fue detectado en las células blancas de la sangre. La función de las moléculas HLA consiste en unir pequeños péptidos resultantes de la degradación intracelular de los patógenos y llevarlos hacia la membrana celular, donde el complejo péptido/HLA es reconocido por los linfocitos T. Puesto que tal mecanismo es responsable de la destrucción de los patógenos, estos tienden a cambiar su estructura, por mutación de sus genes, para pasar inadvertidos y escapar de ser puestos en presencia del linfocito T. Para que lo último no suceda, el complejo HLA está dotado de dos características importantes.

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http://www.cienciahoy.org.ar/hoy36/rtainmu4.htm

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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS

a) Los anticuerpos (Ac), siempre inician sus efectos biológicos mediante su unión a los antígenos (Ag).

b) Los anticuerpos (Ac), no son enzimas, aunque existen anticuerpos catalítico experimentale y, salvo raras excepciones, no modifican la estructura covalenete de los antígenos (Ag).

c) La unión Anticuerpo-Antígeno (Ac-Ag) es puramente no covalente, pero habitualmente fuerte y altamente espcífica para un antígeno (Ag) concreto.

d) De entre las tres estructuras capaces de reconocer antígenos (Ag), (anticuerpos, moléculas de MHC y TCR), los anticuerpos (Ac), son los que presentan mayor rango de estructuras antigénicas reconocibles, mayor capacidad de discriminación entre antígenos (Ag) distintos y mayor fuerza de unión al antígeno.



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Cadena pesada

Cadenaligera

Zona de interacciónespecífica con el antígeno

Zona con actividad efectora no específica


ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS


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Cadena pesada 55-70 kDa




Cadena ligera 24 kDa

Cadena ligera 24 kDa Cadena ligera

24 kDa

Cadena ligera 24 kDa

Dominio deInmunoglobulina


ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS


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CADENAS PESADAS:• Gamma (): IgG• Delta (): IgD• Epsilon (): IgE• Alfa (): IgA• Mu (): IgM

CADENAS PESADAS:• Gamma (): IgG• Delta (): IgD• Epsilon (): IgE• Alfa (): IgA• Mu (): IgM

CADENAS LIGERAS:• Kappa (): Todas Ig• Lambda (): Todas Ig

CADENAS LIGERAS:• Kappa (): Todas Ig• Lambda (): Todas Ig

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS CLASES (ISOTIPOS) DE ANTICUERPOS


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REGION BISAGRA CADENA PESADA (HEAVY, H)

CADENA LIGERA (LIGHT, L)

ROTURA PROTEOLITICA

DE INMUNOGLOBULINAS

Fc

Fab

F(ab)2´

Pepsina

Papaína

ESTRUCTURA BÁSICA DE LAS INMUNOGLOBULINAS


Esquema de la estructura básica de una molécula de inmunoglobulina humana.

36Fab Fc

Molécula completa

ESTRUCTURA DE IgG1


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1011 moléculas distintas de anticuerpo• Diversidad de secuencias confinadas a: regiones variables (V)• Tres áreas altamente divergentes:

regiones hipervariables (CDRs)

1011 moléculas distintas de anticuerpo• Diversidad de secuencias confinadas a: regiones variables (V)• Tres áreas altamente divergentes:

regiones hipervariables (CDRs)*

*

*

**

*

CDRs

CDRs

DIVERSIDAD ESTRUCTURAL DE LOS ANTICUERPOS


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Unión de antígenos a anticuerpos de membrana (BCR):• Señal que inicia la proliferación y secreción• Entrecruzamiento por Ags polivalentes• Participan proteínas transductoras de señal• El isotipo expresado puede variar:

• Linfocitos B inmaduros: IgM• Linfocitos B vírgenes: IgM+IgD• Linfocitos B memoria: Cualquier Ig

Neutralización de antígenos por anticuerpos secretados:• Inmovilización del antígeno (Ig, F(ab)´2)

• Interferencia estérica con receptores (Ig, Fab, F(ab)´2)

• Señalización del antígeno (Ig)

FUNCIONES DE LOS ANTICUERPOS DEPENDIENTES DEL RECONOCIMIENTO

ANTIGÉNICO


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Neutralización de antígenos por anticuerpos secretados:• Inmovilización del antígeno (Ig, F(ab)´2)

• Interferencia estérica con receptores (Ig, Fab, F(ab)´2)

• Señalización del antígeno (Ig)

FUNCIONES DE LOS ANTICUERPOS DEPENDIENTES DEL RECONOCIMIENTO

ANTIGENICO



Las células M están intercaladas entre enterocitos y en contacto directo con linfocitos subepiteliales y

células dendríticas

Las células M toman antígenos en el intestino del lúmen por endocitosis

Los antígenos son liberados bajo las células M y tomadas por células

dendríticas presentadoras de antígenos

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Etapa 1:Absorción y remodelación de los alérgenos por parte de células especializadas que son células presentadoras de los antígenos (elemento básico de la síntesis de anticuerpos específicos por el organismo).

Etapa 2:Los antígenos son presentados a los linfocitos T4 que producen unos mensajeros: las citoquinas.

Etapa 3:Las citoquinas que son las mensajeras provocan la inflamación de las mucosas (a través de los linfocitos B, los anticuerpos IgE, los mastocitos, la histamina, las prostaglandinas y los leucotrienos).

).

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Bibliografía



http://medlineplus.gov/

www.3idi.org/images/AllergPub_ESP01.jpg

www.colombialomejor.com/transferfactor/fdet.htm

pathmicro.med.sc.edu/.../imm-chapter1.htm

www.cienciahoy.org.ar/hoy36/rtainmu4.htm

Webgrafía

Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman y Jordan S. Pober. Inmunología celular y molecular. 4ª Edición. Interamericana-McGraw-Hill. 2007

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Bowman A. Barbara. Present Knowledge I nutrition. Ninth Edition. ILSI. Washington, DC. 2006

3 ps biología sistemainmunitario

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