1. 10 RESPUESTAS DEL ORGANISMO A LOS
DIFERENTES AGENTES PATÓGENOS
INMUNIDAD
FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES
Las
bacterias extracelulares pueden causar enfermedad por dos mecanismos distintos:
· El primero es la
inflamación que provoca destrucción de los tejidos en el sitio de infección.
· La endotoxina de las
bacterias gramnegativas es un potente estimulador de la producción de
citoquinas y activador de los macrófagos.
· Muchas exotoxinas son
primariamente citotóxicas, pudiendo matar por distintos mecanismos a las
células a las que se fijan.
INMUNIDAD
INNATA
1.
Los
mecanismos fundamentales de la inmunidad innata operantes contra bacterias
extracelulares son la fagocitosis, la respuesta inflamatoria y la activación d
2.
Los
fagocitos pueden unirse a bacterias extracelulares mediante una serie de
receptores; dicha interacción, junto con la señalización intracelular realizada
por los TLRs, activa los fagocitos incrementando su capacidad fagocítica y
microbicida.
3.
La
activación de los fagocitos también provoca la secreción de citoquinas
proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral (TNF-a) y las
interleuquinas IL-1, IL-6 e IL-8, que inducen la adhesión de neutrófilos y
monocitos al endotelio vascular en el sitio de la infección, seguida por la
migración, acumulación local y activación de las células inflamatorias que
eliminan las bacterias
4.
La
activación del complemento en ausencia de anticuerpos, también tiene un rol
importante en la eliminación de estas bacterias.
5.
El
peptidoglicano de las paredes celulares de las bacterias grampositivas y el LPS
de las paredes celulares gramnegativas, activan la vía alterna del complemento
promoviendo la formación de C3 convertasa.
INMUNIDAD
ADAPTATIVA
La inmunidad humoral es la principal
respuesta específica protectora contra estas bacterias.
Los
polisacáridos de las paredes celulares y de las cápsulas de estos
microorganismos constituyen uno de los componentes más inmunogénicos
de las mismas y son el prototipo de antígeno T independiente. Dichos
antígenos estimulan a las células B que generan una respuesta de
inmunoglobulina (Ig) M específica, aunque también pueden generarse otros
isotipos de Ig.
Los
anticuerpos producidos contra los antígenos de superficie (polisacarídicos o
proteicos) y las toxinas bacterianas, estimulan tres tipos de mecanismos
efectores:
- Las IgG opsonizan a las bacterias favoreciendo
la fagocitosis; éstas se unen a los receptores Fc γ presentes en los
monocitos, los macrófagos y los neutrófilos.
2. Las IgG y las IgM neutralizan las
toxinas bacterianas impidiendo que se unan a sus células blanco,
promoviendo su fagocitosis.
3. Tanto la IgG como la IgM activan
el sistema del complemento, que conducen a la formación, en la
superficie bacteriana, de un complejo de ataque a la membrana (MAC), cuya
función lítica es importante sólo para eliminar algunos microorganismos.
•
La
principal respuesta de las células T frente a las bacterias extracelulares,
está mediada por los linfocitos T CD4+ que fueron activados por los antígenos bacterianos,
presentados por moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) clase
II.
•
Estos
linfocitos actuaran como células T helper secretando citoquinas que
estimulan la producción de anticuerpos específicos y activando las
funciones fagocíticas y microbicidas de los macrófagos.
Evasión
de mecanismos inmunes por bacterias extracelulares
§
La
virulencia o patogenicidad de estas bacterias se relaciona con atributos que
favorecen la colonización e invasión de los tejidos del huésped y que les permiten
resistir a la acción del sistema inmune.
§
Éstos
incluyen: proteínas de superficie bacteriana con propiedades de adhesinas,
mecanismos antifagocitarios e inhibición del complemento o inactivación de sus
productos.
§
Las
cápsulas de muchas bacterias grampositivas y gramnegativas, confieren
resistencia a la fagocitosis; además algunas tienen residuos de ácido siálico
que inhiben la activación de la vía alterna del complemento.
• Otro
mecanismo usado por las bacterias para evadir la respuesta inmune adaptativa,
es la variación genética de antígenos de superficie. Muchas bacterias
como Escherichia coli y Neisseria gonorroheae, presentan pili
(estructuras implicadas en la adhesión bacteriana a las células del huésped,
constituidos por la proteína pilina).
INMUNIDAD ADAPTATIVA
Inmunidad
adaptativa: entra
en acción cuando falla la inmunidad innata. Elabora una respuesta específica
para cada agente infeccioso y guarda memoria de él (puede impedir la
reinfección).
El
sistema inmune adaptativo se caracteriza por una fina especificidad, que
se adapta al reconocimiento del patógeno o célula tumoral que aparece como
un desafío para la homeostasis del individuo. Este reconocimiento específico
permite dirigir poderosos mecanismos efectores contra el agente agresor. El
sistema inmune adaptativo se caracteriza además por contar con un
mecanismo de memoria por el cual, ante un segundo encuentro con el mismo
desafío, la respuesta es más rápida y más eficiente.
Memoria inmunológica
Cuando las células B y T son
activadas y comienzan a replicarse, algunos de sus descendientes se convertirán
en células de memoria con un largo periodo de vida. A lo largo de la vida de un
animal, estas células recordarán cada patógeno específico que se hayan
encontrado y pueden desencadenar una fuerte respuesta si detectan de nuevo a
ese patógeno concreto. Esto es "adaptativo" porque ocurre durante el
tiempo de vida de un individuo como una adaptación a una infección por ese
patógeno y prepara al sistema inmunitario para futuros desafíos. La memoria
inmunológica puede ser pasiva y de corta duración o activa y de larga
duración.
Inmunidad pasiva
El curso del tiempo de una respuesta inmunitario comienza con el
encuentro con el patógeno inicial (o la vacunación inicial) y conduce a la
formación y mantenimiento de la memoria inmunológica activa.
La inmunidad pasiva es
generalmente de corta duración, desde unos pocos días a algunos meses. Los
recién nacidos no han tenido una exposición previa a los microbios y son
particularmente vulnerables a las infecciones. La madre les proporciona varias
capas de protección pasiva. Durante el embarazo, un tipo particular de
anticuerpo, llamado IgG, es transportado de la madre al bebé directamente a través de la
placenta, así los bebés humanos tienen altos niveles de anticuerpos ya desde el
nacimiento y con el mismo rango de especificidad contra antígenos que su madre.[] La
leche materna también contiene anticuerpos que al llegar al intestino del bebé
le protegen de infecciones hasta que éste pueda sintetizar sus propios
anticuerpos.
Todo esto es una forma de inmunidad pasiva porque el feto, en realidad, no fabrica células de memoria ni anticuerpos, sólo los toma prestados de la madre. En medicina, la inmunidad protectora pasiva puede ser también transferida artificialmente de un individuo a otro a través de suero rico en anticuerpos.
Todo esto es una forma de inmunidad pasiva porque el feto, en realidad, no fabrica células de memoria ni anticuerpos, sólo los toma prestados de la madre. En medicina, la inmunidad protectora pasiva puede ser también transferida artificialmente de un individuo a otro a través de suero rico en anticuerpos.
Inmunidad activa e inmunización
La memoria activa de larga
duración es adquirida después de la infección, por la activación de las células
T y B. La inmunidad activa puede ser también generada artificialmente, a través
de la vacunación. El principio en que se basa la vacunación (también llamada
inmunización) consiste en introducir un antígeno de un patógeno para estimular
al sistema inmunitario y desarrollar inmunidad específica contra ese patógeno
particular sin causar la enfermedad asociada con ese microorganismo.
Esta deliberada inducción de una respuesta inmunitario es efectiva porque explota la especificidad natural del sistema inmunitario, así como su inducibilidad. Siendo la enfermedad infecciosa una de las causas más frecuentes de muerte en la población humana, la vacunación representa la manipulación más eficaz del sistema inmunitario que ha desarrollado la humanidad.
Casi todas las vacunas virales están basadas en virus vivos atenuados, mientras que las vacunas bacterianas están basadas en componentes o fragmentos no celulares de bacterias, incluyendo componentes inofensivos de toxinas. Dado que muchas vacunas derivadas de antígenos acelulares no inducen una respuesta adaptativa lo suficientemente fuerte, a la mayoría de vacunas bacterianas se les añaden coadyuvantes que activan las células del sistema inmunitario innato presentadoras de antígenos para potenciar la inmunogenicidad.
Esta deliberada inducción de una respuesta inmunitario es efectiva porque explota la especificidad natural del sistema inmunitario, así como su inducibilidad. Siendo la enfermedad infecciosa una de las causas más frecuentes de muerte en la población humana, la vacunación representa la manipulación más eficaz del sistema inmunitario que ha desarrollado la humanidad.
Casi todas las vacunas virales están basadas en virus vivos atenuados, mientras que las vacunas bacterianas están basadas en componentes o fragmentos no celulares de bacterias, incluyendo componentes inofensivos de toxinas. Dado que muchas vacunas derivadas de antígenos acelulares no inducen una respuesta adaptativa lo suficientemente fuerte, a la mayoría de vacunas bacterianas se les añaden coadyuvantes que activan las células del sistema inmunitario innato presentadoras de antígenos para potenciar la inmunogenicidad.
ANTÍGENO.
Sustancia INMUNÓGENA CON ESPECIFICIDAD ANTIGÉNICA: es toda molécula capaz de
generar una respuesta del SI cuando penetra en el organismo y de reaccionar
específicamente con los productos desarrollados en dicha respuesta. Son
proteínas o polisacáridos.
Sustancia NO INMUNÓGENA con ESPECIFICIDAD
ANTIGÉNICA:
moléculas de bajo peso molecular (menos 1000 daltons) capaces de reaccionar con
un Ac (especificidad antigénica), pero incapaz de desencadenar por si mismas su
producción en el animal (no inmunógena). Son determinantes antigénicos
aislados.
Puede hacerse inmunógena uniéndose a proteínas
transportadoras (CARRIER).
En el sistema inmune adaptativo hay tres tipos de
móleculas que intervienen en el reconocimiento del antígeno.
- Los anticuerpos o
inmunoglobulinas (Ig) que se presentan como receptores de membrana en los
linfocitos B, o son secretados por estos una vez que se han transformado en
plasmocitos.
- El receptor T (TCR) de los
linfocitos T, que según el tipo de cadena que lo forme puede ser ba o dg. La
función de estos últimos es todavía confusa, mientras que el papel del receptor
ba está bien establecida, y se vincula con el reconocimiento de péptidos unidos
a receptores denominados moléculas del complejo mayor de compatibilidad (MHC)
- Las moléculas de MHC son el
tercer tipo de estructura que participan en el reconocimiento del antígeno.
Pero, mientras que el reconocimiento en el caso de las Igs y los TCRs es de muy
alta especificidad, las moléculas de MHC interactúan con el antígeno con baja
especificidad. Existen dos tipos de receptores MHC, de clase I y clase II.
Mientras que los primeros están presentes en todas las células nucleadas, los
últimos están restringidos a un número limitado de células del sistema inmune.
Linfocitos
Las células del sistema inmunitario adaptativo son
una clase especial de leucocitos, llamados linfocitos. Las células B y las
células T son las clases principales de linfocitos y derivan de células madre
hematopoyéticas pluripotenciales de la médula ósea. Las células B están
involucradas en la respuesta inmunitario humoral, mientras que las células T lo
están en la respuesta inmunitaria mediada por células. Las células B y T
contienen moléculas receptoras que reconocen objetivos o blancos específicos.
Las células T reconocen un objetivo no-propio, como un patógeno, sólo después
de que los antígenos (pequeños fragmentos del patógeno) han sido procesados y
presentados en combinación con un receptor propio, una molécula del llamado
complejo mayor de histocompatibilidad (CMH). Hay dos subtipos principales de
células T: la célula T asesina (Linfocito T-CD8) y la célula T colaboradora o
ayudante(Linfocito T-CD4). Las células T asesinas solo reconocen antígenos
acoplados a moléculas del CMH de clase I, mientras que las células T
colaboradoras sólo reconocen antígenos acoplados a moléculas del CMH de clase
II. Estos dos mecanismos de presentación de antígenos reflejan los diferentes
cometidos de los dos tipos de células T. Un tercer subtipo menor lo forman las
células T γ δ (células T gamma/delta), que reconocen antígenos intactos que no
están acoplados a receptores CMH. Por el contrario, el receptor específico de
antígeno de las células B es un molécula de anticuerpo en la superficie de la
célula B, y reconoce patógenos completos sin la necesidad de que los antígenos
sean procesados previamente. Cada linaje de células B expresa en su superficie
un anticuerpo diferente, de forma que el conjunto completo de receptores de
antígenos de las células B de un organismo, representa todos los anticuerpos
que ese organismo es capaz de fabricar.
Células T asesinas
Las células T asesinas atacan directamente a otras
células que porten en su superficie antígenos foráneos o anormales.Las células
T asesinas, también denominadas linfocitos T citóxicos, son un subgrupo de
células T que matan células infectadas con virus (y otros patógenos), o que
estén dañadas o enfermas por otras causas. Al igual que las células B, cada
tipo de célula T reconoce un antígeno diferente. Las células T asesinas son
activadas cuando su receptor de células T (RCT) se liga a su antígeno
específico en un complejo con el receptor del CMH de clase I de otra célula. El
reconocimiento de este complejo CMH-antígeno se ve favorecido por un
co-receptor en la célula T, llamado CD8 (de ahi deriva su nombre T-CD8). Así,
la célula T viaja a través del organismo en busca de células donde los
receptores del CMH de clase I lleven este antígeno. Cuando una célula T
activada toma contacto con tales células, libera citotoxinas que forman poros
en la membrana plasmática de la célula diana o receptora, permitiendo que
iones, agua y toxinas entren en ella. Esto provoca el estallido de la célula
diana o que experimente apoptosis. La muerte de células huésped inducida por
las células T asesinas tiene una gran importancia para evitar la replicación de
los virus. La activación de las células T tiene unos controles muy estrictos y
por lo general requiere una señal muy fuerte de activación por parte del
complejo CMH/antígeno, o señales de activación adicionales proporcionadas por
las células T colaboradoras (ver más abajo). Linfocitos T colaboradoresLos
linfocitos T colaboradores regulan tanto la respuesta inmunitaria innata como
la adaptativa, y contribuyen a determinar qué tipo de respuesta inmunitaria
ofrecerá el cuerpo ante un patógeno particular. Estos linfocitos no tienen
ningún tipo de actividad citotóxica y no matan las células infectadas ni
eliminan patógenos directamente. En cambio, controlan la respuesta inmunitaria
dirigiendo otras células para que lleven a cabo estas tareas. Los linfocitos T
colaboradores expresan receptores de los linfocitos T que reconocen antígenos
unidos a moléculas de MHC de clase II. El complejo MHC-antígeno también es
reconocido por el correceptor CD4 del linfocito T colaborador, que recluta
moléculas dentro del linfocito T (como la Lkc) que son responsables de la
activación de dicho linfocito. Los linfocitos T colaboradores tienen una
asociación más débil con el complejo MHC-antígeno que la de los linfocitos T
citotóxicos, lo que significa que muchos receptores (unos 200 a 300) del
linfocito T colaborador deben quedar unidos a un MHC-antígeno para activar el
linfocito, mientras que los linfocitos T citotóxicos pueden ser activados por
el acoplamiento de una única molécula de MHC-antígeno. La activación de los
colaboradores también requiere una unión de duración superior con una célula
presentadora de antígeno. La activación de un linfocito T colaborador en reposo
hace que libere citoquinas que influyen en la actividad de muchos tipos de
células. Las señales de citocinas producidas por los linfocitos T colaboradores
mejoran la función microbicida de los macrófagos y la actividad de los
linfocitos T citotóxicos.[18] Además, la activación de los linfocitos T
colaboradores provoca un aumento de las moléculas que se expresan en la superficie
del linfocito T, como el ligando CD40 (también llamado CD154), que envía
señales estimulantes adicionales requeridas generalmente para activar los
linfocitos B, productores de anticuerpos.
Células T γδ
Un anticuerpo está compuesto por 2 cadenas pesadas
y 2 ligeras. La única región variable permite a un anticuerpo reconocer a un
antígeno que le corresponde, es decir que sea su complementario. Las células T
γδ representan una pequeña subpoblación de células T caracterizada por poseer
en su superficie un receptor de célula T (RCT) diferente. La mayoría de las
células T tienen un RCT compuesto de dos cadenas de glucoproteínas denominadas
cadenas α y β; sin embargo en las células T γδ su receptor está formado por dos
cadenas denominadas γ y δ. Este grupo de células T es, en general, menos
numeroso que el de las αβ y es en la mucosa del intestino donde se las
encuentra en mayor número, formando parte de una población de linfocitos
denominada "linfocitos intraepiteliales".Se desconoce en gran medida
cuáles son las moléculas antigénicas que estimulan a las células T γδ, sin
embargo, estas células son peculiares en el sentido de que parece que no
necesitan que los antígenos sean procesados y presentados unidos a moléculas
del CMH, aunque algunas reconocen a moléculas del CMH de clase IB. Por otra
parte, se cree que las células T γδ desempeñan un papel principal en el
reconocimiento de antígenos de naturaleza lipídica. Las células T γδ comparten
las características de las células T colaboradoras, las citotóxicas y las
asesinas naturales. Al igual que otras subpoblaciones de células T no
convencionales que portan RCTs invariables o constantes, como algunos subtipos
de células T asesinas naturales, las γδ se encuentran en la frontera entre la
inmunidad innata y la adaptativa. Por una parte las células γδ forman parte de
la inmunidad adaptativa porque son capaces de reorganizar los genes de sus RCTs
para producir una diversidad de receptores y desarrollar una memoria
fenotípica, es decir, ser portadoras de receptores adaptados a antígenos o
patógenos concretos. Por otra parte también forman parte del sistema
inmunitario innato ya que las diferentes subpoblaciones también poseen
receptores capaces de actuar como receptores de reconocimiento de patrones.
Así, por ejemplo, un gran número de células T Vγ9/Vδ2 humanas (un subtipo de
células T γδ) responden o se activan en unas horas frente a moléculas comunes
no peptídicas producidas por microorganismos, mientras que otro subtipo de
células T, las Vδ1 en los epitelios, responden ante células epiteliales que
porten indicadores de que han sufrido algún tipo de
estrés. Anticuerpos y linfocitos BEl linfocito B identifica los
patógenos cuando los anticuerpos de su superficie se unen a antígenos foráneos
específicos. Este complejo antígeno/anticuerpo pasa al interior del linfocito B
donde es procesado por proteolisis y descompuesto en péptidos. El linfocito B
muestra entonces estos antígenos peptídicos en su superficie unidos a moléculas
del CMH de clase II. Esta combinación de CMH/antígeno atrae a un linfocito T
colaborador que tenga receptores complementarios de ese complejo CMH/antígeno.
La célula T libera entonces linfoquinas (el tipo de citoquinas producido por
los linfocitos) y activa así al linfocito B. Cuando el linfocito B ha sido
activado comienza a dividirse y su descendencia segrega millones de copias del
anticuerpo que reconoce a ese antígeno. Estos anticuerpos circulan en el plasma
sanguíneo y en la linfa, se ligan a los patógenos que portan esos antígenos,
dejándolos marcados para su destrucción por la activación del complemento o al
ser ingeridos por los fagocitos. Los anticuerpos también pueden neutralizar
ciertas amenazas directamente, ligándose a toxinas bacterianas o interfiriendo
con los receptores que virus y bacterias emplean para infectar las células.
Sistema inmunitario adaptativo alternativoAunque las moléculas clásicas del
sistema inmunitario adaptativo (por ejemplo, anticuerpos y receptores de
células T) existen solamente en los vertebrados mandibulados, se ha descubierto
una molécula diferente, y derivada de linfocitos, en vertebrados primitivos sin
mandíbula, como la lamprea y animales marinos de la familia Myxinidae. Estos
animales poseen una gran variedad de moléculas llamadas receptores linfocíticos
variables (RLVs) que, como los receptores de antígenos de los vertebrados con
mandíbula, son producidos por un número pequeño de genes (uno o dos). Se cree
que estas moléculas se ligan a antígenos de los patógenos de un modo similar a
como lo hacen los anticuerpos y con el mismo grado de especificidad.
Respuesta inmune contra microorganismos
Las respuestas inmunes contra los microorganismos,
aunque múltiples y variadas, presentan algunas características generales. La
primera es que la defensa efectiva contra los microorganismos está mediada por
mecanismos efectores tanto de la inmunidad innata como de la adaptativa. Muchos
microorganismos han desarrollado mecanismos que les permiten sobrevivir a la
respuesta inmune innata y la protección contra ellos requiere la participación
activa de la inmunidad adaptativa. Sin embargo, como se mencionó anteriormente,
el tipo de respuesta
adaptativa está determinada en gran parte por
eventos ocurridos durante la respuesta innata. Los agentes infecciosos pueden
diferir mucho en sus patrones de invasión y de colonización, así como en la
inmunogenicidad de sus antígenos. Por lo tanto, una respuesta inmune efectiva
contra microorganismos distintos, puede requerir la activación de distintos
tipos de mecanismos efectores tanto en la respuesta inmune innata como en la
adaptativa. La supervivencia y la patogenicidad de los microorganismos en el
huésped están críticamente influenciadas por su capacidad de evadir o resistir
la inmunidad protectora, para lo cual ellos han desarrollado diferentes
estrategias. Otra característica en común es que en muchas infecciones el daño
tisular y la enfermedad producida puede ser causada por la propia respuesta
inmune del huésped contra el patógeno,
más que por el microorganismo en sí mismo.
INMUNIDAD FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES
Las bacterias extracelulares pueden causar
enfermedad por dos mecanismos distintos. El primero es la inflamación que
provoca destrucción de los tejidos en el sitio de infección.
Como ejemplo de esto citamos las infecciones
supuradas producidas porStaphylococcus sp.
y Streptococcus sp.
El segundo mecanismo es la producción de toxinas
con distintos efectos nocivos. La endotoxina de las bacterias gramnegativas es
un potente estimulador de la producción de citoquinas y activador de los
macrófagos. Muchas exotoxinas son primariamente citotóxicas, pudiendo matar por
distintos mecanismos a las células a las que se fijan. Otras interfieren con
las funciones celulares esenciales, por ejemplo la toxina diftérica inhibe la
síntesis proteica bloqueando la función del factor de elongación 2, necesario
para la síntesis de todos los polipéptidos.
Equipo 2
Saludos
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