-La lleva a cabo el sistema nervioso

[Virtual Presenter] Texto www.raulalba.com.es 14 El Sistema Inmunitario I Funcionamiento -Todos los seres vivos tienen mecanismos de defensa frente a agresiones producidas por agentes patógenos (virus, bacterias, hongos, protozoos, proteínas…). Esos mecanismos de defensa, más o menos desarrollados, constituyen el sistema inmunitario, que alcanza su mayor grado de complejidad en los vertebrados, sobre todo en aves y mamíferos. -El ser humano está en continuo contacto con patógenos, pero pocos de esos contactos derivan en enfermedad. Ello es posible gracias a la acción del sistema inmunitario, cuya función es combatir a los patógenos, además de liberarse de células anormales que se desarrollan en el interior del propio organismo. 1. El Sistema Inmunitario -Conjunto de mecanismos de defensa de los seres vivos, que dan inmunidad, resistencia contra agresiones externas producidas por agentes patógenos, o internas como las células tumorales. -En sentido amplio, se considera que forman parte del sistema inmunitario tanto las barreras externas, que impiden que un agente patógeno penetre en el organismo, como los mecanismos internos de defensa, que se desencadenan una vez que el patógeno consigue penetrar en el organismo. [Frecuentemente, se considera, por el contrario, que el sistema inmunitario está formado solo por los mecanismos de defensa internos, excluyendo las barreras externas de la definición]. En cualquier caso, el sistema inmunitario funciona en tres líneas de defensa consecutivas: las barreras primaria (o primera barrera), secundaria y terciaria. -Se consideran dos tipos de inmunidad: la inmunidad innata o inespecífica y la inmunidad adquirida o específica. 2. La Inmunidad Innata, Congénita O Inespecífica -Presente en prácticamente todos los seres vivos, actúa contra cualquier tipo de patógeno, de forma general, sin ninguna especificidad y siempre de la misma forma, sin ser necesario un contacto previo, simplemente por reconocer algo extraño,pero sin identificarlo de forma concreta. -Representada por una serie de mecanismos inespecíficos, que no actúan de forma diferente sobre cada tipo de patógeno sino de igual forma sobre todos, y que son innatos en el sentido de que no necesitan ningún contacto previo con el agente patógeno, sino que ya están presentes y no necesitan preparación posterior al contacto. Por ello es una respuesta más rápida que la específica. -Constituye una respuesta inmunitaria innata o inespecífica. Se trata de defenderse contra cualquier cosa ajena, extraña al organismo. -Representada por barreras externas, fagocitos (que aumentan en número con la reacción inflamatoria), células NK y el sistema del complemento. khanacademy 2.1. Barreras Externas -Constituyen la barrera primaria, la primera línea de defensa del organismo, que tiene como finalidad impedir la entrada de los patógenos. -Físicas, como la piel y las mucosas. También las mucosas que recubren cavidades que 1ª barrera comunican con el exterior (digestivas, respiratorias, excretoras…). 1.

[Audio] -Químicas, como sustancias de la piel (que le dan un pH bajo), ácido del estómago, lisozima de lágrimas y saliva. -Biológicas, como el microbioma del tracto intestinal (y de la piel, boca y tractos respiratorio y urogenital), que produce sustancias que dificultan el desarrollo de organismos patógenos y compite con ellos por nutrientes y espacio. 2.2. LOS FAGOCITOS Y LA REACCIÓN INFLAMATORIA Los fagocitos (y la inflamación) forman parte de la barrera secundaria, la 2ª barrera segunda línea de defensa, ya que actúan inmediatamente cuando algún patógeno consigue atravesar la primera barrera defensiva (la piel o las mucosas). Son leucocitos con capacidad fagocítica contra microorganismos. Algunos, como los macrófagos, están siempre presentes en el tejido conectivo (por ejemplo, bajo la superficie de piel y mucosas) y son, por tanto, los primeros en actuar ante la penetración de microorganismos, momento en el que se suele desencadenar la inflamación. -La inflamación ocurre, generalmente, al producirse una lesión, como por ejemplo un corte en la piel o una quemadura, vías fáciles de entrada para cualquier patógeno. Es el primer campo de batalla de nuestro sistema inmunitario propiamente dicho, después de que algo logra superar las barreras defensivas. -Es una reacción local que tiene como finalidad facilitar la llegada masiva de células defensivas, fagocitos tipo neutrófilos, para que actúen en la zona de la lesión contra posibles patógenos, en el mismo lugar de entrada. -Tiene cuatro síntomas característicos debidos a los procesos que se desencadenan: rubor, edema, calor y dolor. ·Rubor: Enrojecimiento por el aumento del riego sanguíneo a la zona. ·Edema: Abultamiento por la salida del plasma sanguíneo de los vasos hacia el tejido circundante a la lesión. ·Calor: Por las dos causas anteriores. ·Dolor: Por sustancias liberadas en la zona de la lesión. -ETAPAS: 1. Producción de la lesión: Es el estímulo desencadenante. También puede desencadenarse por la simple entrada de algún patógeno (sin lesión). Actúan inmediatamente los macrófagos (fagocitos) que se encuentran en el tejido conectivo. 2. Liberación de citoquinas* -mensajeros químicos proteicos- por las células dañadas, macrófagos o los mismos gérmenes). Los macrófagos también liberan prostaglandinas, responsables del dolor y la fiebre. 3. Activación de los mastocitos (un tipo de leucocitos que se encuentran en el tejido conectivo de piel y mucosas) por las citoquinas liberadas, que liberan histamina. *Citoquinas o citocinas: Proteínas producidas por distintos tipos de células, que regulan diferentes aspectos de la 2 respuesta inmunitaria al actuar sobre otros tipos celulares. Las quimiocinas atraen células inmunitarias, como los neutrófilos. Varias interleucinas son responsables de la activación y proliferación de linfocitos (NK, B, T). El interferón es un conjunto de proteínas (interferones) que interfieren en la replicación viral y contribuyen a destruir células infectadas y tumorales..

[Audio] 4. Vasodilatación por la acción de la histamina sobre las células endoteliales (las que forman los capilares). Aumenta el flujo sanguíneo a la zona y, por tanto, la llegada de células defensivas (sobre todo fagocitos tipo neutrófilos, los primeros en llegar a la zona de infección y los más abundantes). Responsable del rubor y del calor. 5. Aumento de la permeabilidad capilar por la misma histamina. Las células endoteliales se retraen dejando huecos entre ellas, a través de los cuales pueden salir células, plasma y sustancias diversas, -como los componentes del sistema del complemento-, lo que provoca el edema. 6. Diapédesis y fagocitosis: Los fagocitos de la sangre -neutrófilos- son atraídos por citoquinas tipo quimiocinas (quimiotaxis) y tienden a salir del capilar a través de los huecos formados entre las células endoteliales (diapédesis). Se dirigen al foco de la infección (migración), donde fagocitan a los patógenos (e incluso alguna célula dañada). También llegan linfocitos B y T y anticuerpos (estos relacionados con la inmunidad específica). Como consecuencia de todo lo anterior, se forma un líquido blanquecino con restos de fagocitos, patógenos, tejido dañado, etc., que debe ser vertido al exterior (o autolisarse si es una lesión interna). https://es.khanacademy.org/science/biology/human-biology/immunology/v/inflammatory-response 2.3. LAS CÉLULAS NK Y EL SISTEMA DEL COMPLEMENTO -Las células NK, natural killer o asesinas naturales son leucocitos (tipo linfocitos) que reconocen rápidamente células infectadas (o cancerosas) y las lisan al emitir sustancias que destruyen su membrana. -El sistema del complemento es un conjunto de proteínas plasmáticas que están, normalmente, en estado inactivo en la sangre pero que se activan con la respuesta inflamatoria. Al activarse se ensamblan entre sí formando complejos capaces de destruir células patógenas mediante la rotura de sus membranas. -Como los fagocitos, forman parte de una barrera secundaria no específica. 3. LA INMUNIDAD ESPECÍFICA, ADAPTATIVA O ADQUIRIDA, -Presente en los vertebrados, actúa específicamente, concretamente, contra cada 3ª barrera patógeno que provoca la respuesta inmunitaria (y de forma diferente a como actuaría sobre otro), y lo "recuerda", se "adapta", en el sentido de que actúa de forma diferente en un segundo contacto, (evitando que cause una segunda infección -memoria-). Es adquirida porque esa respuesta se desarrolla después del contacto con el patógeno. Por ello es una respuesta más lenta que la innata. -Constituye una barrera terciaria, la tercera línea de defensa, una respuesta inmunitaria específica, adquirida o adaptativa, que puede ser de dos tipos: ·Respuesta humoral: Representada por los anticuerpos, moléculas producidas por los linfocitos B1. Se da mientras los patógenos están fuera de las células, en los fluidos extracelulares. Los linfocitos B producen anticuerpos para combatir esos patógenos y evitar su propagación. ·Respuesta celular. Representada por los linfocitos T (maduran en el timo). Se da cuando el patógeno penetró ya en las células. Los linfocitos T destruirán esas células infectadas, con el patógeno dentro, aunque sean propias. También pueden destruir células detectadas como extrañas (tumorales o de trasplantes). -La respuesta inmune específica o adaptativa puede ser primaria o secundaria2, según se produzca con el primer contacto con el patógeno o en un posterior contacto. -Esta respuesta inmune específica se desencadena cuando el sistema inmunitario reconoce determinadas moléculas de los patógenos, los antígenos, al entrar en contacto con ellos en los ganglios linfáticos y el bazo. 3 1. B: Descubiertos en la.

[Audio] 3.1. LOS ANTÍGENOS -Antígeno: Cualquier molécula extraña capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria específica dirigida a destruirla (o a destruir a su portador). Los antígenos son, principalmente, de naturaleza proteica o glucídica. -Pueden encontrarse libres (toxinas, como venenos de serpiente o toxinas bacterianas) o en la superficie de células (infectadas, tumorales o bacterias -en este caso, en la pared, cápsula, fimbrias, flagelos-) o de un virus (cápsida, envoltura membranosa). -También pueden encontrarse en una célula presentadora de antígenos CPA, generalmente macrófagos. Cuando un macrófago fagocita a un patógeno (en la respuesta inespecífica), lo digiere y algunos de los péptidos resultantes, que actuarán como antígenos, se unen a unas proteínas especiales (CMH: Complejo Mayor de Histocompatibilidad*) que se desplazan hacia la superficie externa del macrófago, transportando al antígeno y presentándolo en el exterior. El macrófago viajará entonces hasta los ganglios linfáticos, donde presentará el antígeno a los linfocitos B y T (desencadenando la respuesta específica). -Son reconocidos por receptores de los linfocitos B, en los que provocan la producción de anticuerpos específicos para combatirlos (y por los linfocitos T, que destruyen la célula que los presenta). Los receptores de los linfocitos son anticuerpos de su superficie. -La parte del antígeno que reacciona, que se une al anticuerpo específico que actúa como receptor, es una pequeña zona llamada epítopo o determinante antigénico. 3.2. LA RESPUESTA HUMORAL -Está representada por los anticuerpos producidos por los linfocitos B, que actúan directamente contra el patógeno -extracelular- que provocó su formación. -LOS ANTICUERPOS O INMUNOGLOBULINAS: ·Son glucoproteínas de alto peso molecular, con forma de Y. ·Producidos por los linfocitos B, se encuentran en su epítopo epítopo epítopo superficie y pueden estar presentes en el plasma sanguíneo y otros fluidos corporales. "paratopo" Ac ·Estructura: Dos cadenas ligeras (≈200 αα) idénticas Fragmentos Fab LB y dos cadenas pesadas (≈400 αα) también idénticas, cada una con una región variable en el extremo amino-terminal y una región constante en el resto de la cadena. Las dos cadenas pesadas están unidas por puentes disulfuro, así como cada cadena ligera con su cadena pesada. Parte glucídica/ polisacárido ·El brazo base de la Y constituye la porción o Fragmento Fc fragmento Fc y los otros dos brazos de la Y constituyen los fragmentos Fab2. ·El antígeno se une a la región variable de la porción Fab, concretamente al paratopo, región complementaria del epítopo y específica para cada antígeno. Se puede unir un antígeno a cada brazo. ·La región Fc es la zona de unión a células propias (linfocitos B, fagocitos, etc.), mediante receptores de estas. ·Las cadenas ligeras pueden ser de dos tipos: κ o λ. Las cadenas pesadas pueden ser de 5 tipos, lo que da 5 tipos de inmunoglobulinas: IgG (la más abundante en la sangre), IgA, IgM, IgD y IgE. ·Hay 10.000.000.000 de anticuerpos distintos posibles (con sus regiones variables diferentes), cada uno específico de un antígeno distinto. 1: Otro tipo de moléculas del CMH están presentes en todas las células del organismo y presentan antígenos 4 en células infectadas -sobre todo por virus- en la respuesta celular). 2: Fab: Fragment antigen-binding.

[Audio] -LOS LINFOCITOS B: ·Son los responsables de la inmunidad específica humoral, produciendo anticuerpos específicos ante la presencia de un antígeno. ·Se originan y maduran (se diferencian, adquieren su especificidad) en la médula ósea, un órgano linfoide primario. ·En la superficie de un linfocito B hay anticuerpos (unos 10.000) de uno de los 1010 tipos posibles. En realidad, no habrá linfocitos B de 1010 tipos diferentes por los anticuerpos de su membrana, porque se eliminan, en un estado temprano de su desarrollo (durante el desarrollo embrionario), los que podrían complementar con alguna molécula propia e interpretarla como un antígeno (y desencadenar una respuesta contra ella); es la deleción clonal, que permite llegar a la tolerancia inmunológica, que impide el ataque a estructuras propias. -LA RESPUESTA HUMORAL: 1. Cuando un antígeno se encuentra en el organismo (una toxina o una molécula externa de un patógeno -virus, bacteria- o en la membrana de un macrófago que actúa como presentador de antígenos después de haberlo fagocitado), habrá un linfocito B en los ganglios linfáticos que presenta en su membrana los anticuerpos específicos complementarios de ese antígeno, con lo que este se une al anticuerpo. 2. A causa de esa unión, el linfocito B se activa: empieza a clonarse a sí mismo, se replica sucesivamente dando un clon de linfocitos B con los anticuerpos específicos en su membrana. Es la selección clonal. 3. Los cientos de miles de linfocitos B clonados se diferenciarán dando dos tipos de células: ·Células plasmáticas: Que producen Clon de células plasmáticas Clon de células memoria (2000/s) y expulsan los anticuerpos específicos contra ese antígeno (los mismos que los de la membrana). Los anticuerpos se unirán a los antígenos para combatirlos (o para marcarlos). Es la respuesta inmunitaria primaria, la que se produce tras el primer contacto con el antígeno y que necesita un considerable periodo de latencia en el que los linfocitos se clonan y se diferencian en células plasmáticas. ·Células B memoria: Son las responsables de la memoria inmunológica, la Se desarrolla en los órganos linfoides secundarios: ganglios linfáticos y bazo https://es.khanacademy.org/science/biology/humancapacidad del sistema inmunitario para reconocer un antígeno que ya estuvo en el organismo y actuar rápidamente frente a él. Estas células permanecerán indefinidamente semiactivadas, con los anticuerpos específicos para ese antígeno en su membrana. Si en el futuro, el mismo patógeno penetra por segunda vez en el organismo, se encontrará con gran cantidad de células memoria que lo reconocerán (gracias a los anticuerpos de su membrana) y se transformarán rápidamente en células plasmáticas productoras de anticuerpos contra él, produciéndose así una respuesta muy rápida (con un periodo de latencia mucho más corto) que puede evitar la segunda infección, la respuesta inmunitaria secundaria. [Simultáneamente ocurre también, de nuevo, la respuesta primaria] biology/immunology/v/b-lymphocytes-b-cells -LA REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO: ·Una vez producidos los anticuerpos, se distribuyen por todo el organismo, se encuentran con el antígeno que provocó su producción y realizan su función: reconocer el antígeno y unirse a él para combatir al patógeno que lo presenta, mediante diferentes mecanismos, formando el complejo antígeno-anticuerpo. La unión se realiza mediante enlaces débiles (Van der Waals, enlaces de hidrógeno, fuerzas electrostáticas…). 5.

[Audio] 1. Neutralización: La simple unión del anticuerpo al antígeno elimina los efectos negativos del patógeno. Por ejemplo, impiden que un virus o una toxina penetren en una célula. 2. Aglutinación: Los anticuerpos se unen a antígenos de la superficie de virus, bacterias y otras células, formando agregados que impiden la movilidad del patógeno y facilitan su destrucción. 3. Precipitación: Los anticuerpos se unen a antígenos que son moléculas solubles (toxinas), formando complejos insolubles en los que el antígeno es neutralizado y más fácil de destruir. 4. Opsonización: Los anticuerpos se unen a los patógenos (a sus antígenos), Macrófago recubriéndolos para "marcarlos". Esto favorece la atracción de fagocitos (macrófagos) que los fagocitan y los destruyen. Los anticuerpos se unen, por su región Fc, a los receptores Fc de la superficie del fagocito, activándolo así para que comience la fagocitosis. ·En todos los casos, tras la inactivación del antígeno por el anticuerpo, se produce la fagocitosis producida por macrófagos o neutrófilos. 3.3. LA RESPUESTA CELULAR -Se produce frente a células, cuando el patógeno penetró ya en ellas, para destruir esas células infectadas, aunque sean propias. También para destruir células anómalas o extrañas (tumorales o de trasplantes). Los propios linfocitos T destruyen a las células portadoras de los antígenos. -Los linfocitos T se originan en la médula ósea y maduran (se diferencian, adquieren su especificidad) en el timo. Los linfocitos T citotóxicos -Tc- son los que destruirán a las células mediante citotoxinas. -El proceso es similar a la respuesta humoral, con la diferencia de que el antígeno se encuentra en la superficie de una célula propia infectada (o tumoral o trasplantada) -en las moléculas del CMH- y la respuesta final es la proliferación de linfocitos Tc que destruyen a las células objetivo. -Los linfocitos Tc reconocen el antígeno cuando este es expuesto por una célula en su membrana: una célula propia infectada (por un virus, una bacteria…) o una célula identificada como extraña (tumoral, de trasplante). ·Célula infectada o tumoral: En su interior hay proteínas que transportan los antígenos (partes de un patógeno o proteínas extrañas producidas por una célula cancerosa) al exterior. ·En el caso de células trasplantadas, moléculas extrañas de su superficie ya actúan como antígenos. ganglios linfáticos y bazo ·También actúan células presentadoras de Células Tc memoria Células Tc activadas antígenos de forma similar a lo que ocurre en la respuesta humoral. -Una vez reconocido el antígeno, los linfocitos Tc proliferan (selección clonal) y se Se desarrolla en los órganos linfoides secundarios: diferencian (en células Tc activadas y células Tc memoria). Las células Tc activadas se unirán a la célula objetivo (infectada, tumoral, trasplantada) y producirán citotoxinas [unas proteínas (perforinas) que destruirán la membrana celular, produciendo su lisis] que destruirán la célula. Las células Tc memoria actuarán rápidamente en una infección posterior transformándose en células Tc activadas. 6 https://www.youtube.com/watch?v=Eh5kYObmQc0.

[Audio] INMUNIDAD INNATA O INESPECÍFICA INMUNIDAD ESPECÍFICA, Primera y segunda barreras defensivas ADAPTATIVA O ADQUIRIDA Tercera barrera defensiva Innata: no es necesario un contacto previo (ni este influye) con el patógeno Adquirida: Se desarrolla después del contacto con el patógeno Inmediata Tarda un tiempo -pocos días- en actuar No específica contra patógenos concretos Específica contra cada patógeno concreto Intervienen linfocitos B y T No intervienen linfocitos B o T (Barreras externas - Fagocitos - NK - Sistema del complemento) No se desarrolla memoria inmunológica Se adquiere memoria inmunológica -Los macrófagos acaban fagocitando los restos de las células destruidas. RESPUESTA HUMORAL RESPUESTA CELULAR Combate patógenos fuera de las células Destruye células propias, con el patógeno en su interior (o tumorales o de trasplante) Antígeno en el propio patógeno libre (toxina, bacteria, virus) Antígeno en la superficie de una célula propia infectada (o tumoral o de trasplante) Linfocitos B Linfocitos Tc Antígeno identificado por linfocitos B Antígeno identificado por linfocitos Tc Linfocitos B → Anticuerpos Linfocitos Tc → Citotoxinas Patógenos libres combatidos por los Células con patógenos destruidas por anticuerpos citotoxinas de los Tc Se forman células memoria LINFOCITOS B LINFOCITOS T Se originan y se diferencian en la médula ósea Se originan en la médula ósea y se diferencian en el timo Intervienen en la respuesta humoral Intervienen en la respuesta celular Células plasmáticas → anticuerpos → combaten patógenos libres Tc → citotoxinas → destruyen células con patógenos Originan linfocitos B memoria Originan linfocitos Tc memoria IgG IgM IgA IgE Una sola molécula Complejo de 5 moléculas Dímero de 2 moléculas Una sola molécula Mayoritaria en el plasma en la R.I.S. Mayoritaria en el plasma en la R.I P. Mayoritaria en secreciones mucosas. Se transfiere por la lactancia. En mastocitos y basófilos (alergias) Atraviesa la placenta y pasa al feto La más abundante IgD: Receptores de antígenos en LB. ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS Donde se originan los linfocitos B y T y se diferencian, adquieren su especificidad. Deleción clonal. Se activan los linfocitos al presentarse el antígeno específico → se desencadena la respuesta inmune específica. Selección clonal. Médula ósea - Timo Ganglios linfáticos - Bazo Otros tipos de linfocitos T: ·Linfocitos T colaboradores o helper (Th). Necesarios para que los LB y Tc proliferen y se diferencien (dando células activadas y células memoria). ·Linfocitos T reguladores o supresores (Treg o Ts). Tienen dos funciones básicas: 1. Finalización de la respuesta inmune, cuando el sistema inmune ya ha terminado su actuación al erradicar al patógeno; los linfocitos Treg evitan la proliferación y maduración de las células inmunitarias. 2. Tolerancia a lo propio cuando en ocasiones se generan, de manera aleatoria, clones de linfocitos frente a antígenos propios; los linfocitos Treg se encargan de inhibir la actuación de esos linfocitos evitando así la autoinmunidad.

[Audio] REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DEL PROCESO DE ACTUACIÓN DEL SISTEMA INMUNITARIO, DESDE EL CONTACTO INICIAL CON UN PATÓGENO Tercera barrera o barrera terciaria Fagocitos externas Mastocitos Células NK Primera barrera Inflamación o barrera primaria Segunda barrera o barrera secundaria c Células Tc activadas 8.

[Audio] EL PAPEL DE LOS LINFOCITOS Th -Tanto en la respuesta humoral como en el celular, interviene otro tipo de linfocitos, los linfocitos Th -helper, colaboradores, auxiliares- (o T CD4). Los Th también reconocen al antígeno (presentado por una célula -macrófago-) y al hacerlo, liberan interleucinas, sustancias que actúan sobre los linfocitos B (respuesta humoral) y los Tc (respuesta celular) que reconocieron también ese antígeno, haciendo que proliferen (selección clonal) y se diferencien. Es decir, los linfocitos Th son necesarios para que los linfocitos B y Tc que detectan un antígeno, proliferen y se diferencien para dar células B plasmáticas y células Tc activadas, respectivamente (además de células memoria). Los Th son el blanco del virus VIH. RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA, DETALLADA CON INTERVENCIÓN DE LOS Th PATÓGENO ANTÍGENO En célula propia Libre, no en célula infectada (célula infectada, tumoral) Respuesta humoral Respuesta celular Respuesta primaria Respuesta secundaria B Th Proliferación y diferenciación Interleucinas Bplasmáticas Bmemoria Respuesta secundaria Respuesta primaria Anticuerpos Tc Proliferación y diferenciación Tc activ. Tcmemoria Respuesta secundaria Citotoxinas 9.