TALLER INMUNOLOGÍA

POR

ANDRÉS GONZALEZ HINCAPIÉ

JONATHAN PÉREZ

DAVID RODAS FLÓREZ

DOCENTE

ÁREA MICROBIOLOGÍA

BEATRIZ CARDONA YEPES

UNIVESIDAD DE ANTIOQUIA

FACULTAD DE EDUCACIÓN

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES

Y

EDUCACIÓN AMBIENTAL

2010-10-04

1. DEFINICIONES

-PLASMA SANGUÍNEO es la fracción líquida y a celular de la sangre. Está compuesto por agua el 90% y múltiples sustancias disueltas en ella. De éstas las más abundantes son las proteínas. También contiene glúcidos y lípidos, además de los productos de desecho del metabolismo, como la urea. Es el componente mayoritario de la sangre, puesto que representa aproximadamente el 55% del volumen sanguíneo total. El 45% restante corresponde a los elementos formes (tal magnitud está relacionada con el hematocrito).

*El suero, es el remanente del plasma sanguíneo una vez consumidos los factores hemostáticos por la coagulación de la sangre.

*El plasma es salado arenoso y de color amarillento traslúcido.

*Además de transportar los elementos formes mantiene diferentes sustancias en solución, la mayoría de los cuáles son productos del metabolismo celular.

*La viscosidad del plasma sanguíneo es 1,5 veces la del agua.

-LINFA es un líquido corporal que recorre los vasos linfáticos y generalmente carece de pigmentos. La linfa se produce tras el exceso de líquido que sale de los capilares sanguíneos al espacio intersticial o intercelular, siendo recogida por los capilares linfáticos que drenan a vasos linfáticos más gruesos hasta converger en conductos que se vacían en las venas subclavias. La linfa recorre el sistema linfático gracias a débiles contracciones de los músculos, de la pulsación de las arterias cercanas y del movimiento de las extremidades. Si un vaso sufre una obstrucción, el líquido se acumula en la zona afectada, produciéndose una hinchazón denominada edema.

La linfa está compuesta por un líquido claro pobre en proteínas y rico en lípidos, parecido a la sangre, pero con la diferencia de que las únicas células que contiene son los glóbulos blancos que, o migran de los capilares o proceden de los ganglios linfáticos, sin contener hematíes. La linfa es más abundante que la sangre.

La linfa puede contener microorganismos que al pasar por el filtro de los ganglios linfáticos son eliminados.

-INMUNOLOGÍA es una rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que se ocupa del estudio del sistema inmunitario, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que, en los vertebrados, tienen como función reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta (respuesta inmunitaria).

La ciencia trata, entre otras cosas, el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estadios de salud como de enfermedad; las alteraciones en las funciones del sistema inmunitario (enfermedades autoinmunitarias, hipersensibilidades, inmunodeficiencias, rechazo a los trasplantes); las características físicas, químicas y fisiológicas de los componentes del sistema inmunitario in vitro, in situ, e in vivo. La inmunología tiene varias aplicaciones en numerosas disciplinas científicas, que serán analizadas más adelante.

- Los MACRÓFAGOS son unas células del sistema inmunitario, que se localizan en los tejidos procedentes de la emigración desde la sangre a partir de un tipo de leucocito llamado monocito. La palabra macrófago procede del griego y significa gran comedor (macros + phagein).

- Un ANTÍGENO es una sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria.1 La definición moderna abarca todas las sustancias que pueden ser reconocidas por el sistema inmune adaptativo, bien sean propias o ajenas.

Los antígenos son usualmente proteínas o polisacáridos. Esto incluye partes de bacterias (cápsula, pared celular, flagelos, fimbrias, y toxinas), de virus y otros microorganismos. Los lípidos y ácidos nucleicos son antigénicos únicamente cuando se combinan con proteínas y polisacáridos. Los antígenos no-microbianos exógenos (ajenos al individuo) pueden incluir polen, clara de huevo, y proteínas de tejidos y órganos trasplantados, o proteínas en la superficie de glóbulos rojos transfundidos.

Cada antígeno está definido por su anticuerpo, los cuales interactúan por complementariedad espacial. La zona donde el antígeno se une al anticuerpo recibe el nombre de epítopo o determinante antigénico, mientras que el área correspondiente de la molécula del anticuerpo es el paratopo.

Tolerógeno - Antígeno que invoca una no-respuesta inmune específica debido a su forma molecular. Si su forma molecular es cambiada, un tolerógeno puede convertirse en inmunógeno.

Alérgeno - Un alérgeno es aquella sustancia que causa una reacción alérgica. La acción resultante puede producirse luego de la ingestión, inhalación, inyección, o contacto con la piel.

Las células presentan los antígenos al sistema inmune mediante una molécula de histocompatibilidad. Dependiendo del antígeno

presentado y del tipo de molécula de histocompatibilidad, podrían activarse diferentes tipos de leucocitos.

- Los NEUTRÓFILOS, denominados también micrófagos o polimorfonucleares (PMN), son glóbulos blancos de tipo granulocito. Miden de 12 a 18 μm y es el tipo de leucocito más abundante de la sangre en el ser humano. Se presenta del 60 al 75%. Su periodo de vida media es corto, durando horas o algunos días. Su función principal es la fagocitosis de bacterias y hongos.

Se llaman neutrófilos porque no se tiñen con colorantes ácidos ni básicos, por lo que su citoplasma se observa rosa suave. Se caracterizan por presentar un núcleo con cromatina compacta segmentada en 2 a 5 lóbulos conectados por delgados puentes. En neutrófilos inmaduros el núcleo se presenta sin segmentar, como una banda fuertemente teñida. Su citoplasma contiene abundantes gránulos finos color púrpura, (con el colorante Giemsa) que contienen abundantes enzimas líticas, así como una sustancia antibacteriana llamada fagocitina, todo esto necesario para la lucha contra los gérmenes extraños.

Es una célula muy móvil y su consistencia gelatinosa le facilita atravesar las paredes de los vasos sanguíneos para migrar hacia los tejidos, ayudando en la destrucción de bacterias y hongos y respondiendo a estímulos inflamatorios. A éste fenómeno se le conoce como diapédesis.

Los neutrófilos normalmente se encuentran en el torrente sanguíneo. Empero, durante el inicio agudo de la inflamación, particularmente como resultado de infección bacteriana, son unos de los primeros migrantes hacia el sitio de inflamación (primero a través de las arterias, después a través del tejido intersticial), dirigidos por señales químicas como interleucina-8 (IL-8), interferón-gamma (IFN-γ), en un proceso llamado quimiotaxis. Son las células predominantes en el pus.

La liberación de los neutrófilos desde los vasos sanguíneos está condicionada por la liberación de histamina (liberada por mastocitos) y TNF-α (liberada por macrófagos). La TNF-α y la histamina actúan sobre las células del endotelio del vaso, haciendo que se active mediante la expresión de selectina-E. Los neutrófilos activados mediante IL-8 pueden unirse a la selectina-E mediante su ligando glucídico. De esa manera son capaces de estar presentes en tejidos en apenas 5 horas después de empezar la infección. Debido a sus funciones fagocíticas, los neutrófilos también se conocen como

micrófagos, para diferenciarlos de las células fagocíticas más grandes, los macrófagos.

- El INTERFERÓN es una proteína producida naturalmente por el sistema inmunitario de la mayoría de los animales como respuesta a agentes externos, tales como virus y células cancerígenas. El interferón pertenece a la clase de las glicoproteínas como las citocinas.

En los seres humanos hay tres tipos principales de interferón:

El primer tipo está compuesto por 14 diferentes isoformas del interferón alfa, e isoformas individuales beta, omega, épsilon y kappa.

El segundo tipo consiste en el interferón gamma.

Recientemente se ha descubierto una tercera clase de interferon, el lambda, con 3 isoformas diferentes.

Existen hongos en la naturaleza como Ganoderma lucidum que favorecen en forma natural la producción de interferón gamma en el cuerpo humano.

- Los ANTICUERPOS son glucoproteínas del tipo gamma globulina. Pueden encontrarse de forma soluble en la sangre u otros fluidos corporales de los vertebrados, disponiendo de una forma idéntica que actúa como receptor de los linfocitos B y son empleados por el sistema inmunitario para identificar y neutralizar elementos extraños tales como bacterias, virus o parásitos.

El anticuerpo típico está constituido por unidades estructurales básicas, cada una de ellas con dos grandes cadenas pesadas y dos cadenas ligeras de menor tamaño, que forman, por ejemplo, monómeros con una unidad, dímeros con dos unidades o pentámeros con cinco unidades. Los anticuerpos son sintetizados por un tipo de leucocito denominado linfocito B. Existen distintas modalidades de anticuerpo, isotipos, basadas en la forma de cadena pesada que posean. Se conocen cinco clases diferentes de isotipos en mamíferos que desempeñan funciones diferentes, contribuyendo a dirigir la respuesta inmune adecuada para cada distinto tipo de cuerpo extraño que encuentran.

Aunque la estructura general de todos los anticuerpos es muy semejante, una pequeña región del ápice de la proteína es extremadamente variable, lo cual permite la existencia de millones de anticuerpos, cada uno con un extremo ligeramente distinto. A esta

parte de la proteína se la conoce como región hipervariable. Cada una de estas variantes se puede unir a una "diana" distinta, que es lo que se conoce como antígeno.3 Esta enorme diversidad de anticuerpos permite al sistema inmune reconocer una diversidad igualmente elevada de antígenos. La única parte del antígeno reconocida por el anticuerpo se denomina epítopo. Estos epítopos se unen con su anticuerpo en una interacción altamente específica que se denomina adaptación inducida, que permite a los anticuerpos identificar y unirse solamente a su antígeno único en medio de los millones de moléculas diferentes que componen un organismo.

- La VACUNA es un preparado de antígenos que una vez dentro del organismo provoca la producción de anticuerpos y con ello una respuesta de defensa ante microorganismos patógenos. Esta respuesta genera, en algunos casos, cierta memoria inmunitaria produciendo inmunidad transitoria frente al ataque patógeno correspondiente. La primera vacuna descubierta fue la usada para combatir la viruela por Edward Jenner en 1796.1

- La INFLAMACIÓN es la forma de manifestarse de muchas enfermedades. Se trata de una respuesta inespecífica frente a las agresiones del medio, y está generada por los agentes inflamatorios. La respuesta inflamatoria ocurre sólo en tejidos conectivos vascularizados y surge con el fin defensivo de aislar y destruir al agente dañino, así como reparar el tejido u órgano dañado. Se considera por tanto un mecanismo de inmunidad innata, estereotipado, en contraste con la reacción inmune adaptativa, específica para cada tipo de agente infeccioso.1

La inflamación se denomina en medicina con el sufijo -itis (faringitis, laringitis, colitis...). El mayor problema que surge de la inflamación es que la defensa se dirija tanto hacia agentes dañinos como a no dañinos, de manera que provoque lesión en tejidos u órganos sanos.

- Los LINFOCITOS B son los leucocitos de los cuales depende la inmunidad mediada por anticuerpos con actividad específica de fijación de antígenos. Las células B, que constituyen un 5 a 15% del total de linfocitos, dan origen a las células plasmáticas que producen anticuerpos.

Los linfocitos son de dos tipos principales, atendiendo a su origen y función: células T, que se diferencian inicialmente en el timo, y las células B, que se diferencian en el hígado y bazo fetal, y en la médula ósea del adulto (la 'B' proviene del inglés bolsa de Fabricio). Durante su desarrollo, los linfocitos T y B adquieren receptores específicos

para antígenos, el de las células B se le conoce como Receptor de linfocito B (BCR).

- Los LINFOCITOS T O CÉLULAS T pertenecen al grupo de leucocitos que son conocidos como linfocitos. Estas células tienen núcleos de forma ovoide que ocupan la mayoría del espacio intracelular.

Los linfocitos T son los responsables de coordinar la respuesta inmune celular constituyendo el 70% del total de los linfocitos que segregan proteínas o citoquinas . También se ocupan de realizar la cooperación para desarrollar todas las formas de respuestas inmunes, como la producción de anticuerpos por los linfocitos B.

2. CELULAS SANGUINEAS

GLOBULOS ROJOS. También llamados eritrocitos o hematíes. Son células anucleadas (sin núcleo), en forma de discon biconcavo y de aproximadamente 7 micras de diámetro. La cantidad de glóbulos rojos es diferente en función de que se trate de un hombre o de una mujer, de esta forma un hombre tendría del orden de los 5 millones de células por milímetro cúbico y una mujer la cifra oscila en los 4,5 millones. La célula predecesora del eritrocito es el reticulocito, esta célula si tiene a diferencia del eritrocito material nuclear en concreto ARN. (el cual se identifica por tinción). La secuencia sería proeritoblasto - reticulocito - eritrocito.

El contenido de un hematíe es básicamente hemoglobina, proteína encargada del transporte de oxígeno. El valor de hemoglobina es también otro factor a tener en cuenta en el diagnostico de la anemia. La hemoglobina se forma a partir de hierro, vitamina B12 y ácido fólico. La hemoglobina está formada por cuatro cadenas de poli péptidos denominados globina unidas a un grupo hemo.

El grupo hemo contiene hierro que será el que se una al oxígeno. Un grupo hemo está formado por un grupo pirrólico que será el resultado de la unión de succinil CoA y el aminoácido glicina. Los cuatro grupos pirrólicos formados daran lugar a la protoporfirina uniendose esta al Fe(++) para formar el grupo hemo. Los niveles de hemoglobina se determinan calculando la hemoglobina total, o bien parámetros como la hemoglobina corpuscular media (HCM) o la concentración de hemoglobina corpuscular media (CHCM), parametros que nos dan una idea de los niveles de hemoglobina por eritrocito. El eitrocito presenta una coloración roja propia de la hemoglobina, en este sentido la aparición de eritrocitos hipocrómicos determinan igualmente un

déficit de hemoglobina facilitando el diagnostico de la anemia. La vida media de un eritrocito es de unos 120 días.

GLÓBULOS BLANCOS: Forman la serie blanca. Sus valores oscilan entre 4000 y 11000 mm3. Su vida media es muy variada: desde horas a años (linfocitos T). Tienen núcleo. Dentro de los leucocitos distinguimos:Leucocitos con granulaciones en el interior de su citoplasma. Se denominan leucocitos granulados o polimorfos nucleares. No tienen forma específica. Entre estos destacamos:*Basófilos: 0%-4%. Liberan a la sangre heparina, histamina intervienen en procesos de curación de la inflamación y a veces en la inflamación crónica.*Neutrófilos: son más abundantes, suponen del 50% al 70% de los leucocitos. Intervienen en la inmunidad congénita. En procesos de infección aguda se dirigen a zonas de inflamación intensa. Tienen la capacidad de fagocitar y actúan como sustancias quimiotácticas (los tejidos infectados liberan sustancias químicas que atraen a los neutrofilos).*Eosinófilos: 1%-3%. Están implicados en los fenómenos de alergias produciendo sustancias “alérgenas” como la histamina.Leucocitos agranulados: no presentan gránulos intracitoplasmáticos y tienen forma esférica.*Linfocitos T: implicados en mecanismos de inmunidad celular.*Linfocitos B: implicados principalmente en la inmunidad humoral. Las sustancias que producen son inmunoglobulinas y reciben el nombre de anticuerpos.*Monocitos: (3% y 9%). Tienen la capacidad de abandonar el vaso sanguíneo por diapédesis (los monocitos se deslizan a través de los poros de los vasos sanguíneos). Tienen una gran capacidad fagocitaria.

Los macrófagos tienen dos funciones principalmente:-Fagocitosis.- Actúan como células presentadoras de antígenos (Ag) Son las encargadas de ponerse en contacto con el antígeno, de introducirlo en su interior, modificar su estructura y exponerlo en su superficie para la acción de los linfocitos T, para neutralizarlo, eliminarlo…Dentro de los linfocitos T encontramos distintos tipos:1. Células T4: colaboradoras, cuya función va a ser la de producir unas moléculas que reciben el nombre de citocinas que van a modular la producción de linfocitos B y monocitos. Estas células producen CD4. con el SIDA disminuye CD4, con lo que no se producen linfocitos B ni monocitos.2. Células T8 o supresoras: por medio de citocinas va a impedir la formación de de células T4 colaboradoras e indirectamente de anticuerpos.3. Células T citotóxicas: van a producir la lisis o rotura de células contaminadas.

PLAQUETAS: Se producen en la médula ósea, y tienen una forma de células grandes que reciben el nombre de megacariocitos. Estos megacariocitos sufren unas particiones (se dividen en fragmentos) y son llevados al sistema circulatorio (sangre) y allí se llaman plaquetas. Las plaquetas son anucleares y van a tener una vida media de entre 5 a 8 días. Están implicados en procesos de coagulación sanguínea, la cual es activada con una lesión vascular. Los mecanismos de coagulación se activan por cascada enzimática. Ante una lesión vascular, las plaquetas se adhieren (adherencia plaquetaria) entre ellas y con las paredes de la lesión provocando la liberación de sustancias vasoactivas y sustancias que intervienen en la coagulación.Sustancias vaso activas: serotonina y bradiquinina: provocan vasoconstricción regulada por mecanismos de vasodilatación.Sustancias coagulativas: tromboplastina que va a ser liberada por las plaquetas y actúa activando a la protrombina.La protrombina es la primera enzima de síntesis hepática que circula por la sangre y que cuando es estimulada produce el paso de protrombina a trombina mediante la enzima protrombinasa. A su vez la trombina facilita el paso de fibrinógeno a fibrina. La protrombina es de origen hepático. Para que el hígado elabore la protrombina se necesita la presencia de la vitamina K que se puede aportar de un origen externo (dieta) o mediante la flora bacteriana intestinal. En el paso de protrombina a trombina también se necesita Ca+ y vitamina K. La trombina activada actúa en el paso de fibrinógeno a fibrina, esta fibrina consiste en monómeros con forma filamentosa con un aspecto de hilos. Esta fibrina forma una red entorno a la lesión endotelial, y esta red de fibrina tiene la función de ligar y atrapar células sanguíneas (hematíes, plaquetas, leucocitos). Cuando nos cortamos, nos llevamos la herida a la boca porque la saliva contiene fibrina.*Fibroblastos (examen): digieren desechos y eliminan el suero del coágulo. Una vez formado el coágulo retraído.

Anticoagulantes fisiológicos. Hay mecanismos fisiológicos que paran o no activan los mecanismos de coagulación. Estos mecanismos son los anticoagulantes.

Anticoagulantes: heparina y antitrombina 3 (más eficaz). La antitrombina 3 es una globulina plasmática de triple acción: Atrapar toda trombina libre (la inactiva) que hay en el plasma. Impide la adherencia plaquetaria. Impide la activación de la protrombinasa. Tanto heparina como antitrombina 3 son producidas en el interior de hematíes, basófilos, macrófagos, fibroblastos.

La principal acción de la heparina va a ser actuar conjuntamente con la antitrombina 3 evitando la producción de la protrombinasa. La heparina va a modular el paso de fibrinógeno a fibrina (es decir que regula la producción de fibrina está acorde con las necesidades del organismo, por ejemplo si no hay casi fibrina, la heparina no la atrapa).

3. CLASES DE INMUNIDAD

Podemos diferenciar dos tipos fundamentales de inmunidad que son congénita y la adquirida.

INMUNIDAD CONGÉNITA: Es aquella que la poseen algunas especies o individuos por su propia naturaleza. Y puede ser inmunidad de especie, de raza o individual. En esta última es muy importante el factor genérico.

Este tipo de inmunidad, consiste en barreras que impiden que sustancias extrañas peligrosas ingresen a nuestro cuerpo. Estas barreras forman la primera línea de defensa en la respuesta inmunitaria. Actúa casi inmediatamente, siempre de la misma forma y no genera memoria.

Forman parte de ella:

La piel (los acidos grasos cubren receptores celulares e impiden que los patógenos se adhieran a ellos)

La edad (cada edad presenta sus propias susceptibilidades)

Las mucosas (impiden la adherencia celular)

La especie (diferencias raciales y genéticas)

La fagocitosis (presenta cierto grado de especificidad)

Las células Natural Killer "NK" (Células asesinas que destruyen las células diana)

Las citoquinas (proteínas que regulan la acción celular, potenciando o inhibiendo su acción)

Los interferones (proteínas que impiden la replicación viral)

Sistema del Complemento (Causan un forado en la célula, produciendo necrosis en la célula)

INMUNIDAD ADQUIRIDA: Se alcanza en algún momento de la vida del individuo por la formación de anticuerpos frente a la actuación de los agentes infecciosos. Esta inmunidad adquirida puede ser adquirida natural o artificialmente.

Inmunidad adquirida naturalmente se adquiere como consecuencia de haber padecido una enfermedad infecciosa y haber logrado su curación.

Inmunidad adquirida artificialmente es en la que la producción de anticuerpos es provocada por técnicas artificiales. Estas técnicas son las vacunas y los sueros. Las vacunas son los propios gérmenes o toxinas que al introducirse en el organismo estimulan la producción de anticuerpos, adquiriéndose así una inmunidad especifica. Y los sueros sanguíneos que contienen anticuerpos fabricados por un animal y éstos se utilizan para inmunizar de forma artificial a seres humanos. Estos sueros son más rápidos pero menos duraderos, en su acción inmunitaria, que las vacunas.

4. MECANISMOS INESPECÍFICOS DE INMUNIDAD EN HUMANOS

Sistema de inmunidad innata, natural o inespecífica

Elementos del sistema de inmunidad natural. Si el microorganismo o partícula extraños logran atravesar la piel y los epitelios, se pone en marcha el sistema de inmunidad natural (inespecífica o innata), en el que participan los siguientes elementos:

Células:

Fagocitos (o sea, leucocitos del sistema retículo-endotelial, que se originan en la medula ósea):en la sangre: los PMN neutrófilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los macrófagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales.

Células asesinas naturales (células NK): son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan células "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas).

Factores solubles:

Proteínas de fase aguda: aumentan su concentración rápidamente

unas 100 veces ante una infección Una de ellas (la proteína C-reactiva) se une a la proteína C de la superficie del neumococo, favoreciendo que éste sea recubierto por el sistema de proteínas del complemento (al que aludiremos enseguida), lo cual a su vez facilita la fagocitosis por los fagocitos.

Sistema del complemento: se trata de un conjunto de unas 20 proteínas del suero que interaccionan entre sí y con otros componentes de los sistemas inmunes innato y adquirido. En el sistema de inmunidad innata el sistema se activa por la llamada ruta alternativa. He aquí un resumen de sus efectos:

El complemento se activa por ruta alternativa al contacto con la superficie del microorganismo. El hecho de que el complemento quede activado tiene una serie de consecuencias:

lisis directa del microorganismo

quimiotaxis sobre fagocitos

recubrimiento del microorganismo con una de las proteínas del complemento (la C3b), lo que facilita la fagocitosis (a este fenómeno se le llama opsonización)

la activación del complemento controla también la reacción de inflamación aguda.

Funcionamiento del sistema de inmunidad natural

Endocitosis

La endocitosis es la ingestión de material soluble (macromoléculas) del fluido extracelular por medio de invaginación de pequeñas vesículas endocíticas. La endocitosis puede ocurrir de dos maneras distintas:

A) Pinocitosis

La internalización de las macromoléculas ocurre por invaginación inespecífica de la membrana plasmática. Debido a esa inespecificidad, la cuantía de la internalización depende de la concentración de las macromoléculas.

B) Endocitosis mediada por receptor

Las macromoléculas son selectivamente internalizadas debido a su unión a un receptor específico de la membrana.

En cualquiera de estos dos casos, tras la internalización, las vesículas endocíticas se fusionan entre sí y después con los endosomas. En el caso de endocitosis, el contenido ácido de los endosomas hace que se disocie la macromolécula de su receptor. El endosoma se fusiona con el lisosoma primario, para dar el lisosoma secundario. Los lisosomas primarios derivan del aparato de Golgi y transportan grandes cantidades de enzimas hidrolíticos (proteasas, nucleasas, lipasas, etc.). Dentro de los lisosomas secundarios, las macromoléculas ingeridas son digeridas hasta productos hidrolizados (péptidos, aminoácidos, nucleótidos y azúcres), que finalmente son eliminados de la célula.

Fagocitosis

La fagocitosis es la unión del microorganismo (o, en general, un agente particulado, insoluble) a la superficie de una célula fagocítica especializada (PMN, macrófago), por algún mecanismo inespecífico, de tipo primitivo (ameboide): emisión de pseudópodos y englobamiento, para crear un fagosoma (10-20 veces mayor que el endosoma) al que se unen lisosomas; a partir de aquí el proceso es similar al descrito anteriormente. La fusión de los gránulos de los fagocitos origina la destrucción del microbio en unos pocos minutos. La expansión de la membrana en la fagocitosis (emisión de pseudópodos) requiere la participación de los microfilamentos, cosa que no ocurre en la pinocitosis-endocitosis.

La destrucción del microorganismo en los lisosomas secundarios de los fagocitos se produce por dos tipos de mecanismos:

Mecanismos dependientes de oxígeno: Se activa una ruta metabólica (hexosa monofosfato) que consume grandes cantidades de oxígeno, lo que a su vez produce grandes cantidades de radicales tóxicos antimicrobianos (como el O2

-, H2O2, OH-, O2

1), que a su vez pueden reaccionar para dar otras sustancias tóxicas, como hipocloritos y cloruros. Estas sustancias provocan una intensa halogenación que afecta a muchas bacterias y virus.

Mecanismos dependientes de óxido nítrico (NO).

Mecanismos independientes de oxígeno: Liberación de enzimas hidrolíticos: lisozima, proteínas catiónicas, proteasas, etc., que ejecutan un efecto bactericida o bacteriostático.

Pero como hemos dicho, el paso inicial de la fagocitosis implica que el fagocito debe ser capaz de unirse al microorganismo y activar la

membrana para poder englobarlo. Para ello, cuenta con una ayuda evolutiva que se ha "añadido" al sistema primitivo ameboide, y que aumenta su eficacia: el sistema de activación del complemento por la vía alternativa.

Activación del complemento por la ruta alternativa: Como ya dijimos, el complemento es un conjunto de 20 proteínas del plasma, que interactúan entre sí y con otros elementos de los sistemas inmunitarios innato y adquirido, para mediar una serie de importantes respuestas inmunológicas. El complemento se activa por dos rutas diferentes: la ruta clásica, (que corresponde al sistema de inmunidad específica, y que depende de interacciones antígeno-anticuerpo), y la ruta alternativa (perteneciente al sistema natural). Ambas rutas consisten en un sistema de activación enzimática en cascada, que sigue la lógica de que el producto de una reacción es a su vez una enzima para la siguiente reacción, produciéndose una respuesta rápida y amplificada del estímulo inicial.

En la ruta alternativa podemos distinguir dos grandes fases: la iniciación por el componente C3 y el ensamblaje del complejo de ataque a la membrana (CAM).

a) Iniciación de la ruta alternativa por el componente C3.

La acción concertada del polisacárido microbiano y de la properdina del hospedador estabiliza a la C3-convertasa, que de esta forma comienza a producir grandes cantidades de C3b que se fijan a la superficie del microorganismo; a su vez, el C3b fijado provoca la producción y fijación de mayores cantidades de convertasa (C3bBb).

b)  Ensamblaje sobre la membrana del microorganismo del complejo de ataque a la membrana (CAM), por la "vía post-C3":

Ahora comienzan a juntarse, junto al C3b, y en orden secuencial, una serie de otros componentes del sistema complemento, que finalmente constituyen el llamado complejo de ataque a la membrana (CAM), que representa un canal totalmente permeable a iones y agua. Como lo que acabamos de describir ocurre en toda la superficie del microorganismo, el resultado son innumerables complejos CAM ensamblados en la membrana citoplásmica, por los que entran grandes cantidades de agua con iones Na+, que pueden provocar la lisis del microorganismo.

En este proceso se liberan algunos componentes solubles del complemento, de los cuales los más importantes son el C3a y el C5a.

Funciones biológicas del complemento activado por la ruta alternativa:

a) Como acabamos de ver, una primera secuela (aunque no siempre ocurre en todos los microorganismos) es la lisis celular por el CAM. El recubrimiento del microorganismo por numerosas unidades de C3b es un ejemplo de opsonización: facilita la unión de los fagocitos al agente extraño, para su inmediata fagocitosis. Papel de los pequeños péptidos solubles C3a y C5a:

b) estimulan la tasa respiratoria de los PMN neutrófilos, lo que supone una activación de sus mecanismos destructivos dependientes de oxígeno (citados más arriba). estos péptidos son anafilotoxinas, es decir, estimulan la desgranulación de los mastocitos y de los PMN basófilos, lo cual supone la liberación de una variedad de sustancias

i. histamina: provoca vasodilatación y aumento de la permeabilidad de los capilares sanguíneos.

ii. heparina: efecto anticoagulante.

iii. factores quimiotácticos que atraen a PMN neutrófilos y eosinófilos.

Todo ello, como se puede ver, va encaminado a congregar hacia el foco de infección a las células fagocíticas, parte de las cuales se activan para mecanismos defensivos. Pero además, estas anafilotoxinas inducen el que los mastocitos sinteticen prostaglandinas (PG) y leucotrienos (LT), cuyos papeles fisiológicos son:

Intervenir en el mecanismo fisiológico del dolor

Favorecer aún más la quimiotaxis de los PMN

Favorecer más la vasodilatación.

Otros mecanismos de inmunidad inespecífica:

A) Mecanismos humorales:

Proteínas de fase aguda. Estas proteínas incrementan su concentración espectacularmente cuando se produce una infección. Una de las m<s importantes es la proteína C-reactiva (CRP), que se produce en el hígado ante daño en tejidos. Se une al llamado polisacárido C de la pared celular de una amplia variedad de bacterias y de hongos. Esta unión activa a su vez al complemento, lo

que facilita su eliminación, bien sea por lisis dependiente del complemento (por el complejo de ataque a la membrana, CAM), bien sea por potenciación de la fagocitosis mediada por el complemento.

Interferones (consultar lo estudiado en Virología). Los interferones modulan, además la función de las células NK.

B) Mecanismos celulares: dependen de células que destruyen "desde fuera" (no por fagocitosis):

células NK (asesinas naturales): son linfocitos grandes, distintos de los B y T que veremos más adelante, y que a diferencia de estos poseen gránulos citoplásmicos. Su papel es reconocer células tumorales o infectadas con virus, se unen a ellas y liberan al espacio que queda entre ambas el contenido de sus gránulos.

una perforina, proteína que se ensambla en la superficie de la célula enferma y origina un canal parecido al de CAM, provocando la lisis. factores citotóxicos, que matan a la célula enferma PMN eosinófilos: especializados en atacar grandes parásitos, incluyendo helmintos.

5. INMUNOGLOBULINA, CLASES Y FUNCIONES

Los anticuerpos o inmunoglobulinas son un tipo de proteínas plasmáticas producidas por el sistema inmune en respuesta a la presencia de sustancias extrañas potencialmente dañinas que pueda ser una amenaza para el organismo: como químicos, partículas de virus, esporas o toxinas de las bacterias. Estas sustancias extrañas se llaman antígeno.

Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno.

Se encuentran en el suero y otros humores y tejidos del cuerpo. Existen 5 tipos: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM.

Liberación de inmunoglobulinas por las células plasmáticas.

IgM: Está formada por cinco unidades básicas de inmunoglobulina unidas entre si por una pieza J y se encuentra presente en el plasma. Tiene diez sitios de unión con antígeno y es secretada principalmente en respuestas humorales primarias timodependientes y en respuestas timoindependientes. Es de baja afinidad pero presenta gran avidez por antígenos multivalentes especialmente bacterianos. Es una potente fijadora del complemento, al presentar cinco fragmentos Fc que unen al factor del complemento C1q. La IgM se encuentra también en la membrana de linfocitos B en forma de monómero, constituyendo los receptores idiotípicos de estas células.

IgG: Es la inmunoglobulina más abundante en el plasma, es monomérica y es producida en grandes cantidades durante respuestas secundarias a antígenos timodependientes. Sus principales funciones biológicas incluyen fijación del complemento, unión a receptores para Fc en células fagocíticas al opsonizar partículas durante la fogocitosis y unión a receptores en células NK durante la citotoxicidad mediada por anticuerpos (ADCC). Esta inmunoglobulina atraviesa la placenta confiriendo protección al feto durante el embarazo.

IgA: Se encuentra en lágrimas, leche, saliva y mucosa de los tractos intestinal y digestivo. Está formada por dos unidades básicas unidas por una pieza secretora sintetizada por las células epiteliales de las mucosas. Esta pieza secretora es un polipéptido responsable del trasporte de la IgA a través del epitelio. Ademas la proteje de la acción de enzimas proteolíticas presentes en las secresiones. Es sintetizada en grandes cantidades por acúmulos linfoides y placas de Peyer del

intestino. No fija complemento ni es opsonina, sin embargo su importancia es enorme al impedir el ingreso de microorganismos y macromoléculas al organismo.

IgE: Se encuentra en muy bajas concentraciones en el suero de personas normales, y en mayores concentraciones en individuos atópicos. En estos últimos es responsable de los cuadros de hipersensibilidad mediada por un mecanismo de daño inmunológico tipo I de la clasificación de Gell y Coombs. El fragmento Fc de estas inmunoglobulinas presenta gran afinidad por receptores para Fc epsilon en células cebadas y basófilos. Al estar ubicada en su superficie y recibir el estímulo antigénico, la IgE induce su degranulación iniciando un proceso inflamatorio y produciendo la contracción del músculo liso. En condiciones normales, esta inmunoglobulina interviene en la respuesta inmune protectora contra parásitos especialmente helmintos.

IgD: Es una inmunoglobulina unida a membrana de los linfocitos B. Su presencia en conjunto con IgM confiere inmunocompetencia a estos linfocitos. Está practicamente ausente en el suero.

Funciones

Activación del sistema del complemento, conduciendo a la lisis del microorganismo.

Opsonización de los microorganismos, los anticuerpos al unirse al antígeno, dan una señal a los macrófagos para su destrucción.

Precipitación de toxinas, disueltas en el plasma. Así, son destruidas por los macrófagos.

Aglutinación de antígenos, para facilitar la acción de fagocitos y linfocitos.

Activación de linfocitos.

Estructura y dominios de molécula de inmunoglobulina

Switch (cambio) de isotipo de la cadena de inmunoglobulina.

Títulos séricos de anticuerpos frente a exposiciones antigénicas primarias y secundarias.

Reordenamiento y ensamblaje de cadenas livianas y pesadas de molécula de anticuerpo.

6. RESPUESTA CELULAR DEL ORGANISMO, QUIÉN LA REALIZA Y PROCESO QUE SE LLEVA A CABO

La respuesta celular de un organismo es aquella donde actúan de manera inmediata los macrófagos cuando se detecta la entrada de agentes extraños al organismo, su mecanismo de acción está dado por:

Activación de los macrófagos

Los macrófagos en reposo pueden matar, desde luego, pero sus capacidades microbicidas pueden mejorar por medio de su activación. Esta activación puede provocarse por:

1. productos microbianos que causan

a. activación directa de monocitos y macrófagos

b. activación indirecta: los macrófagos sin activar y las células NK liberan citoquinas que a su vez activan a los macrófagos.

2. Ulterior activación por citoquinas producidas por linfocitos TH, sobre todo por IFN-g . Provocan atracción quimiotáctica de fagocitos y/o activación de los mecanismos dependientes e independientes de oxígeno.

En años recientes se está viendo que la activación del macrófago es algo más complejo de lo que se creía. La idea clave que ha surgido es que el macrófago despliega unas u otras de sus funciones efectoras dependiendo de la combinación particular de estímulos químicos que reciba, a saber, citoquinas y moléculas inflamatorias.

La activación de los macrófagos de ratón se puede lograr mediante el IFN-g secretado por el TH, o por la endotoxina (lípido A) de las bacterias gram-negativas. Pero a su vez, los macrófagos activados secretan TNF-a , que al actuar sobre macrófagos ya activados provocan una mayor potenciación de sus capacidades al activarse la ruta dependiente del óxido nítrico.

En humanos, el macrófago, en presencia de IFN-gamma,  activa la 1-alfa hidroxilasa, que convierte el 15-hidroxicolecalciferol circulante en 1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol o vitamina D3). A su vez, este calcitriol activa más al macrófago al tiempo que inhibe los linfocitos Th1. Esta respuesta en humanos puede ser parte de la razón de que cuando falla la eliminación del parásito haya un cambio desde TH1 a TH2, con lo que se hace crónica la respuesta celular. La producción de calcitriol en el caso de tuberculosis o sarcoidiosis puede llegar a circulación periférica, originando una afección de hipercalcemia.

Llegados a este punto, quizá sea bueno llamar la atención sobre las diferentes fases de la respuesta inmune en las que participan los macrófagos:

1. En la defensa inicial frente al patógeno: el macrófago sin activar tiene su capacidad fagocítica basal. Al mismo tiempo secreta citoquinas que ayudan a otras células (p. ej., recordar la IL-1 que participa en la activación de linfocitos B).

2. En la presentación del antígeno: actúa como célula presentadora para linfocitos TH, que a su vez se activan secretando citoquinas.

3. En la fase efectora el macrófago se activa por citoquinas (como el IFN-g secretado por linfocitos TH), lo cual va a potenciar sus actividades antimicrobianas, antitumorales y de secreción de citoquinas.

Las citoquinas secretadas por macrófagos en respuesta a componentes microbianos cumplen importantes papeles: la IL-12 y el TNF-a , en sinergia con otros mediadores, mejoran la actividad antimicrobiana inespecífica:

el TNF-a mejora la capacidad microbicida de PMN neutrófilos y de los propios macrófagos;

el TNF-a junto con la IL-12 provocan que las células NK liberen IFN-g, el cual aumenta la actividad de los macrófagos;

el TNF-a induce cambios en las superficies de células endoteliales y de fagocitos, que pueden interaccionar de modo que los fagocitos se extravasan para acceder al lugar de la inflamación, donde se localiza el foco de infección.

7. RESPUESTA HUMORAL DEL ORGANISMO, DESCRIPCIÓN DE PROCESO.

La ausencia de este tipo de respuesta deja al individuo tan indefenso frente a toda clase de gérmenes patógenos y otras agresiones, que es incompatible con la vida si no se instaura a tiempo un tratamiento adecuado.

La respuesta inmune humoral es mediatizada por los linfocitos B, que como se ha dicho anteriormente reconocen al antígeno a través de las inmunoglobulinas de membrana. Sin embargo este estimulo no es suficiente para que se inicien los procesos de proliferación de estas

células. Para ello es necesario que los linfocitos B además del estimulo antigénico reciban el estimulo de ciertas interleucinas.

El elemento efector final de la respuesta humoral son las inmunoglobulinas. El termino inmunoglobulina fue propuesto por Heberman para designar a todas las sustancias con capacidad de anticuerpo, esto es con capacidad de anteponerse al antígeno. Las inmunoglobulinas son de cinco clases: inmunoglobulina M (IgM), inmunoglobulina A (IgA), inmunoglobulina G (IgG), inmunoglobulina D (IgD) e inmunoglobulina E (IgE). Las inmunoglobulinas tienen la propiedad de unirse específicamente al antígeno que indujo su formación.

Tras la unión antígeno-anticuerpo (Ag-Ac), las sustancias extrañas (o antígenos) son destruidas por las inmunoglobulinas a través de mecanismos, que pueden ser diferentes según el tipo de inmunoglobulina que participa. Esto se debe a que aunque las distintas clases de inmunoglobulinas tienen una estructura igual en ciertas partes de la molécula, en otras partes presentan una estructura distinta. Podemos decir que las inmunoglobulinas, al detectar al antígeno y unirse a el, actúan como transductores de la información de la presencia de los mismos, que serán posteriormente destruidos por el mecanismo más idóneo, en el que colaborarán además del propio anticuerpo el sistema del complemento, macrófagos, los polimorfonucleares o células K.

El término complemento engloba, una gran variedad de proteínas, que interactúan en un determinado orden, se representan por C' y se encuentran en el suero. Cuando se produce la activación del C' se pone en marcha una serie de reacciones, en forma de "cascada", de tal forma que se van generando productos activos que además de influir en que la reacción prosiga tienen diferentes acciones biológicas importantes en la defensa del organismo.

8. VACUNACIÓN E IMPORTANCIA PARA LA SALUD

La vacuna (del latín "vaccinus-a-um", "(vacuno)"; de "vacca-ae", "vaca") es un preparado de antígenos que una vez dentro del organismo provoca la producción de anticuerpos y con ello una respuesta de defensa ante microorganismos patógenos. Esta respuesta genera, en algunos casos, cierta memoria inmunitaria produciendo inmunidad transitoria frente al ataque patógeno

correspondiente. La primera vacuna descubierta fue la usada para combatir la viruela por Edward Jenner en 1796.

Las vacunas constituyen una de las medidas sanitarias que mayor beneficio ha producido y sigue produciendo a la humanidad, previenen enfermedades que antes causaban grandes epidemias, muertes y secuelas. Las vacunas benefician tanto a las personas vacunadas como a las personas no vacunadas y susceptibles que viven en su entorno.

9. MECANISMOS DE REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO (PRUEBAS SERÓLICAS).

Definición de Serología:

Es un examen del líquido seroso de la sangre(suero, el líquido transparente que se separa cuando la sangre se coagula) que se utiliza para detectar la presencia de anticuerpos contra un microorganismo.

En otras palabras, la serología se refiere al estudio del contenido de anticuerpos en el suero. Ciertos microorganismos estimulan al cuerpo para producir estos anticuerpos durante una infección activa. En el laboratorio, los anticuerpos reaccionan con los antígenos de formas específicas, de tal manera que se pueden utilizar para confirmar la identidad del microorganismo en particular.

Existen varias técnicas serológicas que se utilizan dependiendo de los anticuerpos de los cuales se sospecha entre las que se pueden mencionar aglutinación, precipitación, fijación del complemento, anticuerpos fluorescentes y otras.

Los laboratorios de inmunología y serología se concentran en lo siguiente:

Identificar anticuerpos (proteínas hechas por una clase de glóbulo blanco como respuesta a un antígeno, una proteína extraña en el cuerpo).

Investigar los problemas del sistema inmunológico, como las enfermedades autoinmunológicas (cuando el sistema inmunológico del cuerpo ataca a sus propios tejidos) y los trastornos de inmunodeficiencia (cuando el sistema inmunológico del cuerpo no está lo suficientemente activo).

Determinar la compatibilidad de la sangre para transfusiones.

Pruebas de aglutinación

Se basan en la unión de antígenos particulares a los anticuerpos, preferiblemente de clase IgM. Suele tratarse de pruebas muy sensibles pero con poca especifidad. Ejemplos de este tipo de pruebas es la aglutinación con rosa de Bengala empleada en el diagnóstico de la brucelosis.

Pruebas de precipitación

Para esta prueba se utilizan antígenos solubles que se difunden frente a los anticuerpos. La unión antígeno-anticuerpo precipita de forma visible y permite establecer la presencia de anticuerpos específicos. Un ejemplo clásico de este tipo de pruebas es la inmunodifusión en gel de agar utilizada históricamente en el diagnóstico de la leucosis bovina.

Pruebas de Elisa

Su importancia radica en el descartarte de sospechas sobre alguna infección, si se encuentran razones para pronosticar una enfermedad existente, el examen se puede repetir a las dos semanas de la primera toma de muestra sanguínea. Además, la serología permite detectar infecciones o qué tanto el individuo es inmune a una infección o enfermedad específica.

Las enfermedades detectables con la serología son las siguientes: Sarampión, Rubéola, Carbunco, VIH, Hepatitis viral, Brucelosis, Amibiasis, Infección micótica, VSR, Tularemia, Sífilis o Toxoplasmosis.

WEBGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Serología

http://minnie.uab.es/~veteri/21277/pruebas%20serologicas.pdf

http://www.monografias.com/trabajos31/pruebas-alergicas/pruebas-alergicas.shtml

http://www.fisterra.com/salud/4vacunas/importancia_de_las_vacunas.asp

http://es.wikipedia.org/wiki/Vacunación

http://tratado.uninet.edu/c080101.html

http://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_13.htm

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000821.htm

http://www.google.com.co/imgres?imgurl=http://patoral.umayor.cl/inmunodef/ap_inmuno/Image13.jpg&imgrefurl=http://patoral.umayor.cl/inmunodef/ap_inmuno/inmuno.htm&usg=__TGirmKXk2Yk10336Ihrpl62rbMw=&h=293&w=289&sz=18&hl=es&start=2&sig2=v4BoliX5cUJZN--G0H4wbA&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=NvF3FF1BseasQM:&tbnh=115&tbnw=113&prev=/images%3Fq%3Dinmunoglobulina%2By%2Bsus%2Bpartes%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1&ei=te6pTJHiLcP78Abw87m4DA