SISTEMA INMUNOLÓGICO: INMUNIDAD Y SUS APLICACIONES

La INMUNOLOGÍA estudia todos los mecanismos fisiológicos que se encargan de defender la

integridad biológica del organismo. Estos mecanismos consisten esencialmente en la identificación de lo

extraño y en su destrucción.

El cuerpo humano proporciona un ambiente ideal de temperatura y

humedad para muchos microbios que consiguen atravesar las

barreras que tenemos y entrar en nosotros. Se calcula que

nuestro cuerpo alberga del orden de 1014 microorganismos entre

la piel y el aparato digestivo, principalmente. Frente a ellos,

poseemos una serie de barreras y mecanismos defensivos.

Los agentes infecciosos, que provocan la respuesta defensiva

son bacterias, hongos, virus y algunos protozoos (como el de la

malaria). También pluricelulares invertebrados, como los

nematodos (lombrices intestinales) o platelmintos (tenias).

También inducen respuesta las moléculas producidas por ellos.

MECANISMOS DEFENSIVOS DEL ORGANISMO

Los seres vivos hemos desarrollado una serie de mecanismos que nos defienden contra numerosos agentes

patógenos (bacterias, virus, hongos, etc.) que nos rodean, bien impidiendo su entrada o bien, en el caso de

que ésta se produzca, destruyéndolos. Estos mecanismos defensivos son: las defensas externas y las

defensas internas (sistema inmunitario).

Constituyen la primera línea defensiva del organismo e impiden la

entrada de los gérmenes dentro del cuerpo.

Son inespecíficas, es decir, actúan igual sobre cualquier tipo de germen y

pueden ser de tres tipos:

1-Mecanismos físicos: Aquí se incluye la piel, que recubre externamente

el cuerpo y las mucosas, que recubren las cavidades de los aparatos que

comunican con el exterior (digestivo, respiratorio, excretor, etc.). Ambas

forman una barrera que impide la entrada de gérmenes.

La epidermis de la piel está en permanente renovación. A la capa

externa de la epidermis se adhieren muchos patógenos, que se expulsan

con la queratinización y descamación.

Las Mucosas de las vías respiratorias (imagen) retienen la entrada de cuerpos extraños pues presentan

epitelios con cilios y secreciones mucosas que eliminan los microorganismos. Gracias a su movimiento, van

recogiendo bacterias y otras partículas capturadas por la mucosa y las trasladan hacia la garganta, desde

donde serán expulsadas.

2-Mecanismos químicos: Aquí se incluyen diversas secreciones químicas que se liberan en diferentes

lugares y que destruyen los gérmenes o bien impiden su desarrollo; entre ellas destacan las del sudor,

secreciones ácidas del estómago, de la vagina, del esperma, de las lagrimas, saliva, etc.

3-Mecanismos microbiológicos: La flora bacteriana que tenemos en distintas partes del organismo

(digestivo, respiratorio, boca, piel, vagina, etc.) impide el desarrollo de organismos patógenos. En la saliva,

en la secreción lacrimal y en la secreción nasal, existe una enzima, la lisozima; en el esperma

la espermina, ambas con función bactericida.

A- LAS DEFENSAS EXTERNAS

El sistema inmunológico o inmunitario es una red de células, tejidos y órganos situados por

todo el cuerpo, que ha evolucionado para defendernos y rechazar a las sustancias ajenas o invasores

"extraños" que penetran dentro. Está constituido por vasos linfáticos, órganos linfáticos, tejidos

linfáticos, células y moléculas distribuidas por el torrente sanguíneo hacia otros tejidos. Se pone en

funcionamiento una vez que el patógeno o sustancia extraña logra atravesar la primera línea defensiva y

penetrar dentro del organismo; por consiguiente constituye las defensas internas.

Órganos del sistema inmune-

1-Los ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS. Son aquellos en

los que se forman las células del sistema inmune.

Son la médula ósea y el timo.

-La Médula ósea se encuentra en el interior de los huesos.

Allí, se encuentran células madres de los linfocitos B, y de

los macrófagos o los monocitos. Éstas son las células del

sistema inmune.

-El Timo: Es un órgano linfoide primario que se encuentra

en la zona superior del tórax. Reduce mucho su tamaño con la

edad y fabrica linfocitos T, que migran a la sangre a través

de los vasos linfáticos.

Por tanto, en la médula maduran los linfocitos B y en

el timo los

linfocitos T.

2-Los órganos

linfoides SECUNDA-

RIOS son el lugar

donde las células del

sistema inmunitario

terminan su diferenciación o bien se activan produciendo la

respuesta inmune. Son el bazo y los ganglios linfáticos.

-El bazo se sitúa por detrás del estómago y su función consiste

en filtrar la sangre y capturar y destruir los glóbulos rojos viejos,

que han perdido su función de transporte de oxígeno.

La pulpa blanca contiene los linfocitos T y los linfocitos B, que se activan en presencia de antígenos.

-Los ganglios linfáticos se encuentran repartidos por todo el sistema circulatorio linfático. Contienen

linfocitos B y linfocitos T y filtran la linfa. Los ganglios linfáticos son los lugares donde se detectan los

antígenos o sustancias extrañas percibidas como peligrosas por el organismo. Estos pondrán en marcha

la respuesta defensiva del sistema inmune.

-Los vasos linfáticos pertenecen al sistema circulatorio linfático. Éstos forman una red abierta por

donde circula la linfa. En la linfa aparecen las células y moléculas del sistema inmune y es drenada en los

ganglios linfáticos.

Células inmunitarias- Las principales son los leucocitos o glóbulos blancos, de los

que se distinguen varios tipos, siendo los principales los linfocitos y los fagocitos.

Los fagocitos, son células que fagocitan sustancias extrañas y células envejecidas, a

las que engloban con sus pseudópodos para luego digerirlas en el citoplasma.

B- DEFENSAS INTERNAS O SISTEMA INMUNITARIO

ÓRGANOS

LINFOIDES

LINFOCITOS- son un tipo de leucocitos o glóbulos blancos, responsables de la

reacción inmunológica. Son específicos, es decir, reconocen agentes

extraños a los cuales el cuerpo se expuso en el pasado. Hay dos tipos de

linfocitos y ambos son las células inmunitarias específicas. Se llaman linfocitos T y B.

1-Los linfocitos B o células B, que son los que producen los anticuerpos y

desarrollan la respuesta inmunológica humoral (veremos)

2-Los linfocitos T o células T. Ayudan a los linfocitos B a identificar

agentes extraños y desarrollan la respuesta inmunológica celular que supone activar a los macrófagos y

eliminar las células infectadas.

Ambas respuestas actúan de forma coordinada y es difícil separarlas

ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

En los antígenos no toda la

molécula interviene en la

inducción de anticuerpos: la

parte del antígeno que se une

con el receptor de los linfocitos

y que desencadena la respuesta

inmunológica, humoral o celular,

se le llama determinante

antigénico o epitopo. Un microorganismo puede proporcionar varios

determinantes antigénicos, pudiendo unirse cada uno a un anticuerpo.

Los anticuerpos- Son inmunoglobulinas, sintetizadas y segregadas por células plasmáticas (linfocitos B

activados). Son moléculas muy complejas. La función del anticuerpo consiste en unirse al antígeno y

presentarlo a células efectoras del sistema inmune.

Esta disposición básica en forma de Y de las inmunoglobulinas está formada por:

-Cuatro cadenas proteicas: 2 pesadas (H), y 2 ligeras (L), diferenciadas por su tamaño y peso. En un

mismo Ac son idénticas las dos ligeras e igual ocurre con las pesadas.

Están ligadas entre sí por puentes disulfuro, que son uniones estables.

Las regiones hipervariables son la zona de reconocimiento del antígeno o sitio activo de la molécula,

situado uno en cada uno de los extremos. Tienen una configuración espacial determinada, que permite

dicho reconocimiento. La zona del anticuerpo que se une al epítopo se denomina paratopo.

-La zona constante es la que determina la funcionalidad: se distinguen de 3 a 4 zonas diferenciadas. Una

es el sitio del complemento (lo veremos) y otra la que facilita la unión a células fagocitarias.

ANTÍGENO- es cualquier sustancia que provoca respuesta inmunológica. Los antígenos son sustancias que inducen la formación de anticuerpos porque el sistema inmunológico los reconoce como una amenaza. Los principales son proteínas y polisacáridos. ANTICUERPO es una proteína que puede unirse a una parte concreta del antígeno. Cuando esto sucede, el anticuerpo envía señales a otras células inmunitarias para que ataquen al agente. Son proteínas llamadas inmunoglobulinas.

Cada linfocito produce sólo un tipo específico de inmunoglobulina y todos los anticuerpos de un

determinado linfocito son iguales en su región variable. Los anticuerpos pueden:

- Permanecer en la superficie de las células: inmunidad celular

- Verterse en sangre, linfa y líquido tisular: inmunidad humoral

REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO es específica y da lugar al

complejo antígeno-anticuerpo Ag-Ac según el modelo llave-cerradura.

Esta reacción tiene por finalidad destruir de una u otra forma a los

antígenos. Se da entre el epitopo y el paratopo del anticuerpo. Tienen

diversas consecuencias y existen varios tipos de reacciones:

Reacción de neutralización: En

este caso el anticuerpo al unirse

al antígeno elimina los efectos

negativos que éste tiene sobre el

organismo invadido.

Reacción de precipitación: Se

forman complejos insolubles que

precipitan.

Reacción de aglutinación: Un

anticuerpo puede unirse a la

vez a dos antígenos, asímismo

cada antígeno puede unirse a

varios anticuerpos y formar un

entramado o red de complejos

antígeno-anticuerpo. Reacción de opsonización: El

Ac recubre al Ag y lo hace

apetecible para el macrófago.

El sistema inmune puede ser de dos tipos:

A-INNATO O INESPECÍFICO (que actúa en la respuesta inflamatoria) y

B-ADAPTATIVO O ESPECÍFICO (que reconoce los antígenos y produce anticuerpos).

A- El Sistema inmune INNATO constituye la segunda línea defensiva del organismo. Actúa

contra cualquier sustancia o agente extraño que logra penetrar en el organismo. Como actúa de igual

manera para cualquier ataque, se dice que es INESPECÍFICO o innato. Un ejemplo es la

INFLAMACIÓN -acontecimientos que ocurren tras hacernos una herida-. (archivo inflamación)

B- El sistema inmune ESPECÍFICO Se denomina ESPECÍFICO porque produce anticuerpos

específicos para cada tipo de antígeno o microorganismo que entra. Los Ac tienen forma de Y y son

producidos por los linfocitos B. Se unen al antígeno formando el complejo Ag-Ac, que ya no es

dañino y que los macrófagos se encargarán de fagocitar.

Cuando hablamos de respuesta INMUNOLÓGICA, nos referimos a esta, más propiamente.

B- EL SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO: DEFENSAS ESPECÍFICAS o

RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA

Es el mecanismo más elaborado que poseemos los vertebrados para defendernos. Se denomina defensa

específica y abarca los mecanismos que se desencadenan cuando un determinado antígeno ha penetrado

en el interior del organismo y se lucha especialmente contra él.

Los ANTÍGENOS están en la superficie del germen patógeno o en las toxinas procedentes de éstos.

Una vez que el sistema inmunitario reconoce la naturaleza del antígeno, lanza contra él dos tipos de

respuestas, que actúan de modo secuencial:

1. La respuesta humoral, basada en la síntesis de anticuerpos, por los linfocitos B (médula)

2. La respuesta celular , mediada por linfocitos T, que maduran en el timo y que destruyen los

microorganismos portadores de dicho antígeno, y las células propias si están infectadas.

Primero se da un reconocimiento del atacante y después se ataca contra él.

1- RESPUESTA HUMORAL- También se conoce como 'inmunidad mediada por anticuerpos', ya que

básicamente consiste en la síntesis de anticuerpos por los linfocitos B, como respuesta ante el antígeno.

Es específica: cada linfocito B producirá un tipo de Anticuerpo porque se diferencian en distintos

tipos de poblaciones. Los anticuerpos se unirán al Ag, inactivándolo y facilitando su destrucción.

Constituyen la tercera línea defensiva del organismo.

Los linfocitos B desarrollan la respuesta inmunológica humoral, diferenciándose y formando células

plasmáticas productoras de anticuerpos. Los mamíferos tienen una

gran variedad de linfocitos

B, cada uno de los cuales

tiene en su superficie un

anticuerpo diferente.

Cuando un antígeno penetra en el organismo, acaba encontrando un linfocito B que posee el anticuerpo capaz de reaccionar con él. Este tipo de respuesta se

produce cuando aparecen

patógenos extracelulares o

toxinas bacterianas. Al

activarse, los linfocitos B

proliferan y aparecen las c.

plasmáticas, y también

células de memoria.

Las células plasmáticas (linfocitos B maduros) liberarán el anticuerpo específico, que provocará

la opsonización del antígeno y la fijación del sistema del complemento. (dibujo en el libro).

Las células memoria permanecen en el organismo y se activan rápidamente ante un 2º ataque.

En la respuesta humoral las células no atacan directamente a los antígenos. Son los Ac los que actúan.

Células plasmáticas

-Se consideran como linfocitos B maduros y son de un tamaño mucho mayor que los inmaduros.

-Desarrollan un RER extenso, donde se sintetizan (proteínas- inmunoglobulinas) y desde donde se

exportan grandes cantidades de anticuerpos (más de 10 millones de moléculas por hora).

-Estas células no salen de los nódulos linfáticos, sólo lo hacen los anticuerpos que producen y que viajan

dispersos en el suero hasta llegar al área infectada a través de la linfa.

Células memoria: MEMORIA INMUNOLÓGICA

-se consideran como linfocitos B inmaduros que permanecen en la circulación y continúan originando

pequeñas cantidades de anticuerpos, mucho tiempo después de haberse superado la infección.

-estos linfocitos, además, en un momento dado, pueden dividirse rápidamente y producir también nuevas

células plasmáticas.

Por tanto, la memoria inmunológica es la capacidad que tiene este sistema de guardar recuerdo de cada

antígeno tras su primer contacto con él. Esto se debe a la formación de linfocitos de memoria de larga

vida y permite que, si se produce un posterior ataque del agente, la respuesta sea mucho más rápida e

intensa.

Gracias a la memoria inmunológica la respuesta inmune específica puede ser primaria y secundaria:

Respuesta primaria es la que se produce tras el primer

contacto con el antígeno. Es más lenta ya que se necesita

un largo periodo de latencia para que actúe los linfocitos

B. Es de menor intensidad.

Respuesta secundaria es la respuesta que se produce tras

un segundo contacto con el antígeno, es más rápida debido

a la presencia de linfocitos con memoria, más intensa y su

acción dura más porque en ella se liberan sobre todo IgG

(Ac o inmunoglobulinas tipo G)

En la respuesta inmune específica se produce también AUTOTOLERANCIA: Durante las primeras fases

del desarrollo, el sistema inmune específico aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no

ataca a los componentes propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las enfermedades

autoinmunes.(artritis reumatoide, Anemia perniciosa, Cirrosis biliar primaria, Colitis ulcerosa, Diabetes mellitus tipo 1, Enfermedad celíaca, Hepatitis autoinmune, lupus… Teoría de la selección clonal (viene después)

2- RESPUESTA CELULAR- es aquella en la que el sistema inmunitario responde, produciendo células

especializadas que actúan contra los antígenos extraños. Son Los linfocitos T que atacan y destruyen a

las células portadoras de los antígenos, en colaboración con otras células como los macrófagos. Estos

poseen en su membrana plasmática receptores específicos (TCR, T Cell Receptor) que reconocen los

antígenos. Esta respuesta es muy eficaz en la destrucción de: Células extrañas procedentes de otro

individuo (trasplantes), células propias tumorales y células infectadas por virus bacterias, hongos….

Los linfocitos T no producen anticuerpos, lo que hacen es producir y liberar sustancias que activan a los

linfocitos B y a otros linfocitos T.

Al igual que en la humoral, es el Ag el que desencadena la respuesta celular y se da también selección de

un clon de células (selección clonal). Sin embargo, estos antígenos tienen que estar sobre la membrana

de los macrófagos para ser reconocidos. Los macrófagos actúan así como células presentadoras de

antígenos.

El proceso ocurre de la siguiente forma:

1- Fagocitosis- Cuando un antígeno extracelular patógeno (bacterias o cuerpos extraños) es detectado

por un macrófago, éste se activa y lo fagocita.

2- Presentación- Una vez fagocitado se procesa el antígeno y se transporta a la superficie del

macrófago. Los linfocitos T sólo reconocen antígenos cuando están expuestos en la superficie de las

células presentadoras….

De manera similar, cuando una célula del organismo es infectada por un virus, sintetiza proteínas MHC

que se unen a los péptidos víricos y los trasladan a la superficie de la célula. Este mecanismo de

señalización permite al sistema inmune, detectar las infecciones ocultas en el interior de las células.

Los diferentes tipos de linfocitos T y su mecanismo de actuación, son los siguientes:

1) Linfocitos T -NK o células asesinas-, que matan directamente células cancerosas y las infectadas por

virus. Se fijan sobre la superficie celular y liberan proteínas que, directa o indirectamente, destruyen a

la célula infectadaa. Pueden segregar: · citotoxinas que degradan la membrana celular destruyendo a la célula. · citocinas, que impiden la replicación de los virus. · linfocinas, que activan otros elementos del sistema inmunitario, como los macrófagos que pueden fagocitar a la célula.

2) Linfocitos T colaboradores. Reconocen péptidos presentados por los macrófagos

3) Linfocitos T memoria. Son linfocitos T activados que permanecen en el tejido linfático como células

de memoria y que continúan dividiéndose durante años.

Sirven para que, si el agente patógeno vuelve a infectar al organismo, estas células proliferan

rápidamente y lo destruyen antes de que pueda establecerse y ocasionar la enfermedad correspondiente.

Muy importante: Los distintos elementos del sistema inmunitario que hemos estudiado no actúan de

manera independiente, sino formando un sistema interactivo perfectamente conjuntado y armónico.

TEORÍA DE LA SELECCIÓN CLONAL

Fue enunciada por Burnet en la década de los 50 y permite

explicar por qué se producen grandes cantidades de Ac

específicos tras la introducción de un Ag. El sistema inmune

puede formar 100 millones de Ac distintos. Una sola célula

progenitora da origen a un gran número de linfocitos, cada uno con una especificidad distinta. Los

linfocitos T o B son capaces de distinguir diferencias sutiles entre Ags diferentes.

Cuando un antígeno actúa contra un receptor de un linfocito maduro, éste se empieza a dividir y forma un

clon de células idénticas.

Es el propio Ag, el que por su unión específica a un linfocito determinado de entre los millones existentes,

le induce a originar un clon que se encargará de rechazarlo. Al ser iguales, todos estos linfocitos

reconocen reconocen al mismo antígeno.

(no confundir esto con la memoria inmunológica)

En los mamíferos se pueden reconocer hasta 109 determinantes antigénicos.

Cuando el linfocito es activado, prolifera y origina gran cantidad de linfocitos, genéticamente idénticos,

que llevan por lo tanto los mismos receptores. Según esta teoría de la selección clonal cada animal

genera una gran variedad de linfocitos B y T. Cada uno de estos poseerá en su superficie un receptor

específico que reconocerá un determinado antígeno. Estos se habrán formado durante el desarrollo,

antes de haber sido expuesto al antígeno. Cuando aparece el antígeno, se activa aquel linfocito cuyos

receptores sean complementarios y específicos con él, estas células proliferan y maduran dando lugar a

un clon de células idénticas al linfocito original y LUCHARÁN SIN PIEDAD CONTRA ESE ANTÍGENO

MALVADO.

Segunda respuesta inmunitaria

La segunda vez

que el cuerpo se

expone a virus o

bacterias

particulares, el

sistema

inmunitario

reconoce el

organismo invasor

con mayor rapidez

e inmediatamente

sabe cómo

combatirlo. Dado

que el lapso de

tiempo de estos

pasos es menor, la

infección puede

eliminarse con

mayor rapidez.

Células sanguíneas que

participan en el proceso

inmunitario. Apúntalas:

LA INMUNIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL O ADQUIRIDA. SUEROS Y VACUNAS. Inmunidad natural: En este caso la respuesta inmunitaria se produce de forma natural, como

consecuencia de haber padecido ya la enfermedad infecciosa.

Artificial: En este caso la respuesta inmunitaria es provocada en el organismo mediante el suministro de

vacunas (vacunación) o sueros. Hay dos tipos de inmunidad artificial, la pasiva y la activa.

1- La inmunidad artificial pasiva se adquiere cuando al sujeto se le

administra directamente anticuerpos específicos para un patógeno

determinado. Los anticuerpos producen inmunidad rápidamente (unas

pocas horas), pero su efecto no es de larga duración (sólo unos meses),

debido a que no se activa la memoria inmunológica. Estos anticuerpos

reciben el nombre de suero o antídoto.

La inmunidad artificial activa se produce por inoculación de una vacuna. La

inmunidad generada por la vacuna es efectiva al cabo de varios días, pero, al

crear memoria inmunológica, su capacidad de acción es duradera.

La vacuna contiene microorganismos muertos o atenuados, es decir antígenos

contra los que reacciona el sistema inmune. Estos antígenos inducen a la

formación de sus anticuerpos correspondientes, que activarán a los linfocitos T

y B, creando las "células de memoria", que permanecen largo tiempo, incluso

toda la vida del organismo, en el sistema sanguíneo y linfático de la persona. Si

el antígeno vuelve a presentarse, el organismo está preparado para actuar

sobre el patógeno de forma rápida.

En la actualidad se utilizan varios tipos de vacunas:

Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que pierda

virulencia. Este tratamiento se sigue con virus, consiguiendo esos patógenos atenuados por

mutaciones espontáneas en algunos casos. Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la

rubeola, las paperas o la poliomielitis, etc. El riesgo de estas vacunas

es que una mutación origine la aparición de un virus infeccioso que

provoque la enfermedad.

Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural

aparecen bacterias o virus que no son capaces de producir una

determinada enfermedad, pero disparan la respuesta inmune. Algunas

veces se utilizan patógenos que causan enfermedad en una especie (la

vaca, por ejemplo) y no la produce en la especie humana.

Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus):

para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan

métodos físicos (alta temperatura, luz ultravioleta, radiaciones, etc.)

Suele ser utilizado este método para la obtención de las vacunas de la

gripe, la tos ferina, el cólera...

Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de

vacunas. Se siguen distintas líneas de trabajo, de las que se pueden destacar: La utilización de

péptidos sintéticos y la Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado

genéticamente para que produzca antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la

creación de una vacuna. Los pasos que se deben seguir para la creación de una vacuna suponen años

de investigación. La industria farmacéutica invierte gran cantidad de recursos en estos estudios.

Los anticuerpos se obtenían

de animales domésticos. En

la actualidad se utilizan

imunoglobulinas humanas. Se

usan contra el tétanos, la

difteria, la hepatitis (A y

B), etc.

Así, cuando se obtiene un avance en la investigación o se consigue una vacuna eficaz, se patenta

con el fin de comercializarla.

No sólo la industria farmacéutica investiga en este campo. Organismos internacionales, gobiernos,

mediante la subvención total o parcial a centros de investigación, universidades o laboratorios, también

buscan la obtención de nuevas vacuas más eficaces, con fines más altruistas.

Consideramos que merece una mención especial en este tema Manuel Elkin Patarroyo, premio Príncipe de Asturias por sus trabajos y esfuerzos en beneficio de la Humanidad. Sus trabajos están dirigidos a la obtención de una vacuna total contra la malaria (paludismo). Los resultados obtenidos los ha patentado cediendo todos los derechos de la patente a organismos internacionales, como la ONU y la OMS (Organización Mundial de la Salud). De esta manera, el precio de la vacuna es muy bajo, de forma que los habitantes de los países en vías de desarrollo pueden acceder a ella.

Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para que produzca

antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una vacuna. Para ello, deben

seguirse los siguientes pasos:

Identificación y aislamiento del agente patógeno.

Identificación del gen productor del antígeno en el agente patógeno (por ejemplo, el gen que

produzca la proteína de la cápsida de un virus).

Introducción de ese gen en el genoma de una bacteria y reproducción de esa bacteria

genéticamente modificada.

Producción de las proteínas buscadas, por la colonia de bacterias genéticamente modificadas.

Extracción y aislamiento del medio de cultivo, de esas proteínas.

Inyección de la proteína (vacuna) para generar la inmunidad frente a ese patógeno.

Líneas actuales para la obtención de vacunas

Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de vacunas. Se siguen distintas líneas

de trabajo, de las que se pueden destacar:

La utilización de péptidos sintéticos: mediante complejos enzimáticos, en laboratorio, se pueden crear

péptidos "a la carta". El problema que aparece en este tipo de producción es el difícil aislamiento y

recogida del péptido creado. Estos péptidos pueden utilizarse como vacuna directamente o como un

componente más de una vacuna que se cree posteriormente.

Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para que produzca

antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una vacuna.

HIPERSENSIBILIDAD La hipersensibilidad es una respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmunitario ante un antígeno, que

causa daños a los propios tejidos. Las sustancias que la provocan son por lo general sustancias inofensivas

tales como: alimentos, medicinas, polvo, polen, etc.

La hipersensibilidad no se pone de manifiesto en el primer contacto con el antígeno, sino que aparece en

contactos posteriores después de un periodo de sensibilización.

Pueden ser de cuatro tipos, sólo estudiaremos la hipersensibilidad tipo I.

Hipersensibilidad tipo I o o reacción alérgica: Es una reacción

de hipersensibilidad inmediata que se produce entre los 15-20

minutos tras la exposición con el antígeno, que en este caso se

denomina alérgeno. Los más frecuentes son: algunos alimentos,

pólenes, ácaros del polvo, esporas de hongos, veneno de insectos,

algunos medicamentos, metales, etc.

La reacción alérgica es una reacción de hipersensibilidad que esta

mediada por IgE. Existe una predisposición genética a padecerla,

aunque existen otros factores que favorecen su

desencadenamiento como son: exposición prolongada a los

alérgenos, infecciones, estrés,

En la reacción alérgica se diferencian las siguientes etapas:

Entra el alérgeno en el organismo, esto provoca la activación de

los linfocitos TH. Los cuales junto con el alérgeno activan a los linfocitos B que se diferencian en células

plasmáticas y producen IgE.

Estos IgE por su región Fc se unen a receptores de la superficie de los mastocitos y de los basofilos

produciéndose la sensibilización de los mismos.

Si se produce un nuevo contacto con el alérgeno, estos se unen a los IgE que están fijados a la superficie

de los mastocitos y de los basófilos. Esta unión activa a estas células y produce su desgranulación, para que

se produzca es necesario que el alérgeno se una al menos a dos IgE. Mediante la desgranulación estas

células segregan diversas sustancias que hay en su citoplasma entre las cuales destacan: histaminas,

prostaglandinas, leucotrienos, etc. Estas sustancias inducen una respuesta inflamatoria que será la causante

de los síntomas alérgicos: inflamación cutánea con enrojecimiento, hinchazón, picor, lacrimeo, secreción

nasal, asma, etc.

Tipos de alergias: Shock anafiláctico (es la más grave puede producir la muertE), urticaria, renitis alérgica.

CICLO DEL VIRUS DEL SIDA-VIH- Recordamos lo visto en los virus y lo aplicamos aquí.

El virus del SIDA o VIH (Virus de Inmunodeficiencia humana) está formado por: -Un cápsida formada por proteínas -El genoma vírico, como retrovirus que es, esta formado por ARN, concretamente por dos cadenas de ARN que se encuentran ligadas cada una de ellas a una enzima, la transcriptasa inversa o retrotranscriptasa que cataliza la formación de ADN a partir del ARN vírico. En el interior de la cápsida también hay unas enzimas. -Una envoltura esférica que rodea a la cápsida, la cual esta formada por una capa interna de proteínas y una bicapa lipídica externa a la que se asocian distintas proteínas que se proyectan hacia fuera.

El VIH utiliza como célula hospedadora para reproducirse a los linfocitos T4, sobre todo.

El virus se fija mediante las proteínas de la envoltura a los receptores de los linfocitos T4.

A continuación se fusiona la envoltura del virus con la membrana del linfocito y se libera dentro

del mismo la nucleocápsida vírica.

Se desintegra la cápsida y queda libre el ARN vírico y las retrotranscriptasa.

Por acción de la transcriptasa inversa se sintetiza a partir de cada ARN vírico una molécula de

ADN bicatenario del genoma vírico. El proceso ocurre de la siguiente manera: primero utiliza como

patrón el ARN vírico y sintetiza una cadena de ADN formándose una molécula mixta de ADN-ARN

y posteriormente se degrada la cadena de ARN y se sintetiza la otra cadena del ADN formándose

la molécula bicatenaria de ADN vírico. Las moléculas bicatenarias de ADN vírico entran en el núcleo del linfocito y se integran en el ADN del

linfocito (provirus) permaneciendo en estado de inactividad. Posteriormente se expresa el ADN vírico formándose: ARN vírico (genoma) y ARNm vírico que se

traducirá en el citoplasma del linfocito dando las diferentes proteínas víricas. Ensamblaje de los componentes víricos formándose nuevas partículas víricas, las cuales se separan por

gemación del linfocito, al hacerlo se rodean de una parte de la membrana que constituirá la envoltura membranosa. Los linfocitos T4 terminan muriendo produciéndose la inmunodeficiencia.

Si el virus VIH destruye los linfocitos T ¿Qué consecuencias tiene en la respuesta inmunológica?

EL SISTEMA INMUNOLÓGICO Y EL CÁNCER. El cáncer se inicia cuando ciertas células, por causas aún no aclaradas suficientemente sufren

transformaciones y comienzan a dividirse de manera rápida y descontrolada. Esto da lugar a que se forme

una masa de células anormales que afectan a la morfología y fisiología del órgano en el que se encuentran.

Esta masa celular constituyen un tumor o neoplasia. Si esta masa de células tiene un crecimiento limitado

y no invade los tejidos circundantes se denomina tumor benigno, por el contrario si invaden los tejidos

circundantes y los destruye se denomina tumor maligno o cáncer. Se denomina metástasis al proceso

mediante el cual las células cancerosas emigran por vía sanguínea o linfática a otros lugares y originan

tumores secundarios que invaden y destruyen otros órganos.

La teoría de vigilancia inmunológica enunciada por Burnet dice que las células tumorales expresan

antígenos que no están presentes en las células normales, que hacen que la célula tumoral sea

reconocida por el sistema inmune como extraña y por consiguiente sea atacada y destruida por él antes

de que se desarrolle un cáncer. Por consiguiente un sistema inmune deprimido conduce a una mayor

incidencia de tumores.

Los mecanismos inmunitarios que el organismo pone en funcionamiento para destruir a estas células son

tanto celulares como humorales.

Entre los mecanismos celulares caben destacar:

-Los macrófagos y células NK que lisan y destruyen a las células tumorales

-Los linfocitos Tc reconocen y destruyen a las células tumorales.

-Los linfocitos TH producen citocinas que estimulan los linfocitos Tc y la activación de macrófagos y

linfocitos B.

Entre los mecanismos humorales están:

-Los anticuerpos que tras su unión con las células tumorales, activan el complemento y favorecen la acción

de los macrófagos y de las células NK.

No obstante a veces las células tumorales logran eludir a este sistema, cuando ocurre esto se desarrolla

el cáncer. No se conoce con exactitud las razones aunque algunas de las hipótesis más aceptadas son las

siguientes:

-Enmascaramiento de los antígenos de membrana lo que impide su identificación por parte del sistema

inmunitario.

-Las células tumorales segregan moléculas que interfieren en la respuesta inmunitaria.

-La respuesta inmunitaria se desencadena con lentitud y cuando puede ser efectiva el tumor ya se ha

desarrollado.

Transfusiones de sangre y rechazo inmunológico.

Las trasfusiones son un tipo de transplantes en las que se transfiere sangre (tejido) de un

individuo a otro. Al igual que en otros transplantes si no hay compatibilidad puede haber rechazo

(aglutinación). La aglutinación es una forma de unión del antígeno que entra (A o B del donante)

con el anticuerpo del aceptor. Se forman una especie de grumos en la sangre.

Todas nuestras células tienen en su membrana una serie de marcadores que determinan que sean nuestras y sólo nuestras. Viene a ser como una especie de código de barras. En el caso de los glóbulos rojos sanguíneos, hay dos grupos de proteínas que hacen que éstos sean especiales: el grupo Rh y el grupo ABO. En este caso en la membrana de los glóbulos rojos se encuentran los antígenos (aglutinógenos) y disueltos en el plasma están los anticuerpos (aglutininas). En el sistema sanguíneo ABO, en los glóbulos rojos puede haber dos tipos de antígenos: aglutinógeno A y B .

Rellena la tabla: Grupo sanguíneo Antígenos Anticuerpos Posibles

receptores

Posibles

donantes

Anti-B

Anti-A

Ninguno

Wikipedia

Ninguno

Anti-A y Anti-B

Las transfusiones sólo se pueden dar entre individuos compatibles. Si un individuo recibe sangre con

eritrocitos que tienen aglutinógenos diferentes a los suyos, se produce una reacción de rechazo puesto

que sus anticuerpos reaccionan con estos aglutinógenos y se produce su aglutinación impidiéndose la

circulación.

En el plasma pueden existir

dos tipos de anticuerpos

(cuando se ha tenido contacto

con el antígeno): aglutininas

anti-A y aglutininas anti-B

que reaccionan

respectivamente contra los

aglutinógenos A y B. Según

este sistema, atendiendo a

los aglutinógenos que lleven

los glóbulos rojos se

diferencian 4 tipos de grupos

sanguíneos:

-Grupo A: Tienen Ag A en los glóbulos rojos y Ac anti-A en el plasma. -Grupo B: Tienen Ag B en los glóbulos y Ac anti-B en el plasma. -Grupo AB: Tienen Ag A y B en los .

-Grupo O: Carecen de ___ en

los glóbulos y tiene Ac ___ ____________________

Los glóbulos rojos además de los antígenos citados antes pueden presentar otro antígeno llamado

antígeno Rh, los que lo poseen se denominan Rh+ y los que carecen de él Rh-, este antígeno esta

determinado genéticamente por un alelo dominante. En este caso no hay inicialmente anticuerpos anti-Rh

en el plasma.

Si se transfunde sangre de un Rh+ a un Rh-, el individuo se sensibiliza y produce anticuerpos anti-Rh, si

hay una segunda transfusión en iguales circunstancias como el receptor ya tiene anticuerpos anti-Rh se

produce la aglutinación de los glóbulos rojos.

También plantea problemas en aquellos embarazos en los que la madre es Rh- y el feto es Rh+. Si es el

primer embarazo no ocurre nada, pero la madre se sensibiliza debido a que algunos eritrocitos del feto

pasan a ella y fabrica anticuerpos anti-Rh. Si se produce un segundo embarazo en iguales circunstancias,

anticuerpos anti-Rh de la madre pasan al feto y producen la aglutinación de los eritrocitos produciendo

eritroblastosis fetal. Esto se evita si después del primer embarazo se inyectan a la madre anticuerpos

contra los eritrocitos Rh+ que destruyen los que han podido pasar del feto y se evita la sensibilización de

la misma.

De manera similar, cuando una célula del organismo es infectada por un virus, se da un mecanismo de

señalización que permite al sistema inmune, detectar las infecciones ocultas en el interior de las células.

MOLÉCULAS QUÍMICAS DEL SISTEMA INMUNITARIO

Son distintos compuestos químicos, que en muchos casos son segregados por las células

inmunocompetentes y que intervienen en la respuesta inmune, las más importantes son:

El sistema de complemento. Son una serie de proteínas, en su mayoría plasmáticas. La mayoría son sintetizadas por los hepatocitos (hígado). Favorecen la inflamación, la fagocitosis, la activación de los macrófagos y la lisis celular. Las citocinas. Son proteínas producidas principalmente por los macrófagos y los linfocitos T4. Regulan la

respuesta inmune específica y la respuesta inflamatoria. Las más importantes son: Linfocinas que

actúan sobre los linfocitos. Interferones, producidas por células infectadas por un virus, e inducen

resistencia ante los virus en las células no infectadas impidiendo que la infección se propague.

El INTERFERÓN realiza las siguientes acciones: (rellena con el libro)

-Impide la replicación del virus en células infectadas que no han sido destruidas por la acción vírica. -Activa a las células NK, que reconocen y eliminan células infectadas por virus y cancerosas. -Activan a los macrófagos y linfocitos B, y modulan la síntesis de anticuerpos y otras sustancias. Los anticuerpos Ig. Son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas, reaccionan con los

antígenos que provocaron su aparición para neutralizarlos y destruirlos. Busca en tu libro tipos de Inmunoglobulinas :

Creo que hemos logrado vencer a todos los patógenos cerebrales que impiden que estudiemos bien este tema. Si alguno se cuela ¡A POR ÉL!, con mucho cariño.

¿Qué células aparecen en la

inflamación?

HUMORAL- mediante

anticuerpos

CELULAR- sin Ac

(se dan a la vez todas)

Resumen -Respuesta innata o inespecífica Está presente en el organismo antes de que éste sea expuesto por primera vez a los antígenos Actúa inespecíficamente frente a cualquier tipo de agente extraño La proporcionan:

Las defensas externas Ciertos glóbulos blancos llamados fagocitos Un conjunto de proteínas de la sangre

La inflamación es un ejemplo de respuesta inmunitaria inespecífica Resumen -Respuesta adaptativa, adquirida o específica (celular y humoral)

Se adquiere tras el contacto con el antígeno Se reconoce de forma específica cada tipo de antígeno: Especificidad. Clonalidad: Cuando el linfocito es activado, prolifera y originan gran cantidad de linfocitos

idénticos genéticamente. Todos ellos forman un clon celular. La proporcionan ciertos glóbulos blancos llamados linfocitos y unas proteínas sintetizadas por

ellos llamadas anticuerpos Autotolerancia: Durante las primeras fases del desarrollo el sistema inmune específico aprende

a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no ataca a los componentes propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las enfermedades autoinmunes.

Memoria inmunológica :Genera unos linfocitos de memoria capaces de recordar cada Antígeno después del primer contacto con él los contactos posteriores con el antígeno desencadenarán una respuesta más rápida y eficaz. Gracias a la memoria inmunológica la respuesta inmune específica puede ser primaria y secundaria