respuesta inmune frente a virus y bacterias
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RESPUESTA INMUNE FRENTE
A BACTERIAS Y VIRUS
DR VICTOR ESPINOZA R5 IP
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A lo largo de su vida, un individuo est expuesto a muchos agentes infecciosos;
sin embargo, en la mayora de las
situaciones la enfermedad es la excepcin
ms que la regla.
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La mayora de los microorganismos infecciosos no logran ingresar al individuo,
gracias a las barreras fsicas y qumicas
que ste presenta.
PIEL
MUCOSAS
MICROBIOTA
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La mayora de los microorganismos que logran evadir estas barreras y producir infeccin, son destruidos en pocas horas por mecanismos no especficos de induccin rpida (inmunidad innata). Si un agente infeccioso es capaz de superar esas primeras lneas de defensa, se activar, en la mayora de los casos, un tipo de respuesta de defensa (inmunidad adaptativa)
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El sistema inmune responde
A diferentes microorganismos
A diferentes patrones de invasin
Dispone de 1.Receptores PAMP cuya estimulacin selecciona
activacin de distintas respuestas
2.Diferentes sistemas efectores
3.Sistemas de eleccin de respuesta ptima frente
a un ag. o patgeno determinado
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Inmunidad frente a bacterias
Depende de:
1 La estructura de la superficie bacteriana
G+ Fagocitosis, G- complemento
2 De su estilo de vida
extracelular vs. intracelular
3 De los mecanismos por los que inducen
su patogenicidad.
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BACTERIAS
EXTRACELULARES
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El reconocimiento de los microorganismos por el sistema inmune innato, est determinado por receptores conocidos como "Pattern Recognition Receptors" (PRRs) que reconocen patrones moleculares conservados: "Pathogen Associated Molecular Patterns" (PAMP).
lipopolisacrido (LPS) en bacterias gramnegativas
proteoglicanos de la pared de bacterias grampositivas.
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BACTERIAS EXTRACELULARES
Se dividen fuera de las clulas del husped: Vas areas, Tracto genitourinario, Luz Intestinal, Tejido conectivo, Circulacin sangunea.
Estas bacterias crecen rpido y producen toxinas por lo que es necesaria una respuesta muy rpida. Suelen provocar reacciones tisulares purulentas y formacin de abcesos.
Cocos Gram +
Estafilococos
Estreptococos
Cocos Gram -
Meningococos
Gonococos
Bacilos Gram +
(Anaerobios)
Clostridium
Bacilos Gram -
E. coli
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Inmunidad frente a bacterias
extracelulares
1. Mecanismos de enfermedad Toxinas e induccin de inflamacin
2. Inmunidad innata frente a bacterias extracelulares
Complemento, fagocitosis, inflamacin
3. Inmunidad especfica Anticuerpos, neutralizacin, opsonizacin
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Objetivo de la respuesta inmune contra las bacterias extracelulares
Neutralizar las toxinas
Eliminar las bacterias
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Mecanismos
1. Activacin del complemento
2. Fagocitosis
3. Respuesta inflamatoria
Inmunidad innata
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Complemento
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Los fagocitos se unen a las bacterias
extracelulares utilizando receptores:
PRR
Destruccin por:
Especies reactivas de O2
Oxido ntrico
Enzimas
Secrecin de citoquinas
Procesamiento del antgeno
Presentacin del antgeno
Otras acciones:
Fagocitosis
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Fagocitosis
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Inflamacin
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Inflamacin
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La respuesta especfica principal es la humoral,
los anticuerpos especficos contribuyen a la:
Eliminacin de los microorganismos
Neutralizacin de las toxinas
Respuestas especificas
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ENDOTOXINAS EXOTOXINAS
Producidas por bacterias
gramnegativas y grampositivas.
Slo se encuentran en bacterias
gramnegativas.
Altamente inmunogenica Debilmente inmunogenica
Suele unirse a receptores
especficos sobre la clula.
No se encuentran receptores
especficos sobre las clulas.
Polipptidos Lipopolisacridos complejos
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MECANISMOS DE EVASION
Su estrategia es eludir la fagocitosis y la sntesis de anticuerpos frente a ellos.
stos incluyen: protenas de superficie bacteriana con propiedades de adhesinas,
mecanismos antifagocitarios e inhibicin
del complemento o inactivacin de sus
productos
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Por ejemplo, algunos microorganismos como N. meningitidis, H. influenzae y S.
pneumoniae, secretan proteasas de IgA
S. pyogenes y S. agalactiae, presentan proteasas de C5a.
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Las cpsulas de muchas bacterias grampositivas y gramnegativas, confieren resistencia a la fagocitosis; adems algunas tienen residuos de cido silico que inhiben la activacin de la va alterna del complemento. Por lo tanto, la produccin de cpsula constituye un mecanismo importante de evasin inmune y las bacterias encapsuladas son ms virulentas que cepas carentes de cpsula.
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Muchas bacterias que causan meningitis son capsuladas. Despus de una fase de
bacteriemia en la cual las bacterias
evaden la fagocitosis y resisten la accin
bactericida del complemento, llegan al
espacio subaracnoideo y se multiplican
activamente en un ambiente donde los
mecanismos de defensa son inefectivos
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El husped tiene algunos mecanismos para oponerse al efecto antifagoctico de
las cpsulas bacterianas; pero stos slo
son efectivos luego del desarrollo de
anticuerpos anticapsulares especficos
que opsonizan al microorganismo para
mejorar la fagocitosis y activan al
complemento.
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Otro mecanismo usado por las bacterias para evadir la respuesta inmune adaptativa, es la
variacin gentica de antgenos de superficie.
Muchas bacterias como Escherichia coli y
Neisseria gonorroheae, presentan pili. La
variacin antignica de la protena pilina resulta
de una alta tasa de conversin, As, es posible
crear ms de 10 a la 6 combinaciones cuyos
productos proteicos son antignicamente
distintos.
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BACTERIAS
INTRACELULARES
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Algunas bacterias son capaces de sobrevivir y replicarse dentro de clulas del husped. Mycobacterium y Listeria monocytogenes, son capaces de sobrevivir y multiplicarse dentro de los fagocitos. Como estas bacterias estn en un nicho inaccesible a los anticuerpos circulantes, su eliminacin requiere mecanismos inmunes distintos a los de las bacterias extracelulares.
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Tienen capacidad para sobrevivir y
multiplicarse en el interior de los fagocitos
1. Son poco toxicas las clulas infectadas
sobreviven
2. Vas de entrada: Aire, sangre, alimentos.
3. Incubacin larga y enfermedad persistente.
4. Son inaccesibles a los anticuerpos y buscan la fagcitosis
Bacterias intracelulares
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Sistema inmune puede abortar infeccin antes de que produzca enfermedad o eliminarla completamente, pero lo mas frecuente con estas bacterias es que se produzcan infecciones crnicas por un equilibrio entre la proliferacin del patgeno y su eliminacin.
La enfermedad la causa la interaccin Sistema Inmune - patgeno
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Facultativas
M. Tuberculosis
M. Bovis
M. Leprae
S. Enterica serovar typhi
Brucella
L. Phenumophila
L. Monocytogenes
Francisella tularensis
Obligadas
Rickettsiae
Chlamydiae
C. trachomatis
C. Pneumoniae
Tipos de Bacterias Intracelulares
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inmunidad innata
fagocitosis
clulas natural killer (NK).
las bacterias intracelulares son resistentes a la degradacin dentro de los fagocitos. Dicha resistencia contribuye a que algunos patgenos intracelulares como M. tuberculosis sean capaces de permanecer por largos perodos en el husped, recidivar luego de curas aparentes y establecer infecciones crnicas de difcil erradicacin.
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las bacterias intracelulares inducen la activacin de clulas NK, ya sea
directamente o mediante la produccin de
citoquinas (IL-12) derivadas de
macrfagos. Las clulas NK activadas
secretan interfern (IFN-), que es a su vez un potente activador de los
macrfagos, mejorando su capacidad
fagoctica y microbicida.
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las clulas NK son las clulas claves para la contencin de las bacterias
intracelulares mientras se desarrolla la
inmunidad adaptativa.
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Inmunidad adaptativa
La principal respuesta inmune protectora contra las bacterias intracelulares es la
inmunidad mediada por clulas. Muchos
antgenos proteicos de estas bacterias
estimulan las respuestas de clulas T
CD4+ y CD8+ y ambos tipos celulares
contribuyen al desarrollo de inmunidad
protectora contra las bacterias
intracelulares.
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Una funcin efectora central para eliminar estos microorganismos es mediada por macrfagos activados por citoquinas (IFN-), derivadas de clulas Th1 activadas.
Por otro lado, las clulas T CD8+ activadas actan como linfocitos citotxicos sobre clulas infectadas, que presentan antgenos bacterianos en el contexto de MHC clase I.
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la persistencia de la bacteria intracelular genera una estimulacin antignica crnica, que puede
conducir a la formacin de granulomas que
rodean los microorganismos impidiendo su
diseminacin.
La inflamacin granulomatosa es una caracterstica histolgica propia de muchas
infecciones producidas por micobacterias
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MECANISMOS DE EVACION
La mayora de las bacterias se inactivan cuando son fagocitadas. muchos
microorganismos han desarrollado
estrategias para sobrevivir y replicarse en
estas clulas.
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Los principales factores de virulencia bacterianos que permiten resistir la
fagocitosis y facilitan la sobrevida
intracelular incluyen las cpsulas y la
produccin de enzimas que destruyen la
membrana vacuolar, que degradan
protenas lisosmicas, o que neutralizan
los radicales txicos del oxgeno.
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Algunos usan los mecanismos fagocticos para su internalizacin, como
Mycobacterium sp. y Legionella
pneumophila, se unen a fragmentos C3b
del complemento lo que favorecen su
captacin por las clulas Fagocticas.
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L. monocytogenes produce una hemolisina (listeriolisina O) que forma poros en la membrana del fagosoma.
Mycobacterium y Legionella, son capaces de inhibir la actividad bactericida de los fagocitos impidiendo la fusin del fagolisosoma (impiden la acidificacin del fagosoma)
Coxiella burnetti, sobreviven a los agentes bactericidas liberados en el fagolisosoma (incluso requieren de factores all presentes como seales que disparan su multiplicacin intracelular).
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V I R U S
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Los virus son microorganismos intracelulares obligados, que generalmente ingresan a las clulas susceptibles usando como receptores las molculas normales de superficie celular.
VIH se absorbe a la clula por medio de una glicoprotena de la envoltura viral (Gp 120) que se une al receptor CD4 de superficie,
Rinovirus se unen a molculas de adhesin intercelular (ICAM-1) expresadas en las clulas de muchos tejidos como las del epitelio respiratorio.
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Cuando el virus est dentro de la clula husped, causa lesin celular por diferentes
mecanismos.
La replicacin viral puede interferir con la sntesis proteica celular y provocar la muerte de
la clula por lisis (virus citolticos).
Otros virus pueden causar infecciones latentes sin conducir a la muerte inmediata de la clula
husped.
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La inmunidad contra los virus debe ser capaz de actuar en las distintas
poblaciones de clulas infectadas.
previo a la invasin celular, en la etapa inicial de la infeccin
despus de la invasin cuando los virus son inaccesibles a los anticuerpos y
fagocitos.
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En primer lugar, la infeccin viral estimula la produccin, por parte de las clulas
infectadas, de IFN tipo 1 (que comprende
dos grupos serolgicamente distintos, el y el ).
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El IFN tipo 1 tiene muchas acciones biolgicas. En principio inhibe la
replicacin viral estimulando la sntesis de
enzimas celulares que interfieren con la
replicacin del ARN o ADN. Su accin
antiviral tambin es ejercida sobre las
clulas vecinas no infectadas, que quedan
as protegidas de la infeccin.
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Tambin aumenta el potencial ltico de las clulas NK cuya funcin principal es matar las
clulas infectadas por virus.
modula la expresin de molculas MHC, aumentando la expresin de las molculas MHC
clase I e inhibiendo las de clase II. As mejora la
eficiencia de los linfocitos T citotoxicos que
reconocen antgenos extraos asociados a
molculas MHC de clase I.
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las clulas NK lisan muchas clulas infectadas por virus, constituyendo uno de
los mecanismos efectores principales en
los estados iniciales de la infeccin viral.
Adems del IFN tipo 1, el IFN-, el TNF y la IL-2, aumentan el potencial ltico de
estas clulas.
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INMUNIDAD ADAPTATIVA
La inmunidad especfica contra virus est mediada tanto por mecanismos celulares como
humorales.
En las etapas iniciales de la infeccin, los anticuerpos especficos dirigidos contra las protenas de envoltura o de las cpsides virales que participan en la adsorcin, impiden la unin con el receptor celular y por lo tanto el ingreso a la clula susceptible; stos son llamados anticuerpos neutralizantes.
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La IgA de las mucosas es importante en la neutralizacin de virus que ingresan al
organismo por va respiratoria o digestiva;
de hecho la induccin de inmunidad
secretoria es una de las bases para el
desarrollo de vacunas orales o nasales.
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La activacin del complemento tambin puede participar de la inmunidad mediada
por anticuerpos, principalmente lisando
virus envueltos y promoviendo la
fagocitosis.
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Un mecanismo fundamental de la inmunidad especfica contra las
infecciones virales establecidas est
constituido por los linfocitos T citotxicos,
fundamentalmente los linfocitos T CD8+
que reconocen antgenos virales
asociados a molculas MHC clase I,
sintetizados en el interior de las clulas
infectadas.
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Los linfocitos T citotxicos diferenciados, ejercen su efecto antiviral por tres mecanismos:
a) lisis de las clulas infectadas por liberacin de grnulos que contienen, entre otras macromolculas, una protena formadora de poros (perforina)
b) estimulacin de enzimas intracelulares que degradan los genomas virales;
c) secrecin de citoquinas, ms especficamente IFN- y linfotoxina (LT), en menor grado IL-2.
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Mecanismos vricos parea evitar la
respuesta inmunitaria
Respuesta humoral : variacin antignica ejemplo VIH , Gripe
Interfern : virus hepatitis B (inhibicion de IFN)
Funcin celular inmunolgica : Destruccion de linfocitos T CD4 VIH
Disminucin de la presentacin del anfgeno: Bloquea las moleculas MCHI , CMV , Herpes simple
Inhibicin de la inflamacin: inhibicion de IL 1 y TNF Adenovirus Poxvirus
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En muchos virus se ha identificado un gran nmero de tipos serolgicamente
diferentes.
La capacidad viral de variar antignicamente es uno de los
mecanismos de evasin ms difundido.
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VIH, se observa una importante variabilidad gentica, en los genes env,
por errores cometidos por la enzima
transcriptasa reversa que pueden conducir
a cambios de
hasta un 30% en
regiones hipervariables
de la Gp 120.
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virus Influenza
menor o deriva antignica, resultado de mutaciones
puntuales en genes que
codifican para HA y NA
mayor o cambio antignico, que obedecen a sustituciones
o reordenamientos de
segmentos enteros de ARN
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Supresin de la respuesta inmune
virus capaces de infectar clulas del sistema inmune, linfocitos o macrfagos,
alterando su funcin e inhibiendo la
inmunidad adaptativa.
Este fenmeno de supresin inmune es visto en infecciones causadas por VIH,
virus Epstein Barr, citomegalovirus y virus
del sarampin, entre otros.
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Otros mecanismos:
la expresin limitada de antgenos en las membranas celulares (arenavirus,
rabdovirus)
persistencia viral en sitios poco accesibles a la respuesta inmune (papilomavirus)
inhibicin de expresin de molculas MHC clase I (adenovirus)
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