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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