1. Inmunidad Innata

Inmunología

Lic. José Manuel Arriaga Romero 2008

Primera unidad Inmunología Sistema inmune Inmunidad innata

Objetivos – Reconocer la significancia del sistema inmune en el combate de las infecciones y las enfermedades – Distinguir entre la inmunidad innata (inespecífica) y la adaptativa (específica) – Comprender los mecanismos de combate de las infecciones y las enfermedades – Conocer los componentes humorales y celulares de la inmunidad innata – Comprender los mecanismos de acción de los componentes humorales y celulares de la inmunidad innata

Inmunología “Es el estudio de los mecanismos que protegen al individuo contra cualquier agresión”

“Es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares implicados en la defensa de la integridad biológica del organismo, a través de la identificación de las sustancias propias y detección de las sustancias extrañas y su destrucción”

Sistema Inmune Lo constituyen el amplio rango de mecanismos que el organismo utiliza para defenderse de cualquier tipo de agresión a su integridad

Respuesta Inmune Es la respuesta de defensa del organismo, por medio de los mecanismos del sistema inmune, para el combate y prevención contra las distintas formas de amenaza a su integridad

Tipos de amenazas • • • •

Sustancias irritantes Toxinas Agentes infecciosos Células neoplásicas

Mecanismos de defensa

Inmunidad Es la capacidad que el organismo tiene de defenderse contra los agentes agresores • Inmunidad innata • Inmunidad adaptativa – Inmunidad humoral • Anticuerpos

– Inmunidad mediada por células • Citocinas

El Sistema Inmune Sistema Inmune

Innata (No específica) 1o línea de defensa

Componentes Celulares

Componentes humorales

Adaptativa (Epecífica) o 2 línea de defensa Protégé contra La re-exposición

Componentes Celulares

Componentes humorales

Ambos tipos de inmunidad, innata y adaptativa, interaccionan entre sí

Diferencias entre la inmunidad innata y la adaptativa • Inmunidad innata – No existe fase lag (adaptación) – Actúa rápidamente – No es antígeno específica – No existe memoria inmunológica

• Inmunidad adaptativa – Existe fase lag – Tarda tiempo en actuar – Es antígeno específica – Se desarrolla memoria inmunológica

Células del Sistema Inmune Sistema Inmune

Células mieloides

Células linfoides

Granulocitos

Monocitos

Células T

Células B

Neutrófilos Basófilos Eosinófilos

Macrófagos Células de Kupffer Células dendritic

Células Helper Células supresorass Células citotóxicas

Células Plasmáticas

Células NK

Desarrollo de las células inmunes ery pl

neu

mφ

CD8+

nk

CTL

CD4+ TH1

thy TH2

mye lym

Células de la respuesta inmune

Función del sistema inmune • Discriminación entre lo propio y lo no propio • Proteger de agentes patógenos • •

Intracelular (e.g. virus, algunas bacterias y parásitos) Extracelular (e.g. mayoría de bacterias, hongos y parásitos)

• Eliminar los propio modificado o alterado

Balance entre infección e inmunidad infección

Enfermedad =

inmunidad

Carga de infección x virulencia immunidad

Efectos del Sistema Inmune • Benéficos:

•

•

Protección contra Invasores

•

Eliminación de lo propio alterado

Dañinos: •

Deterioro y daño colateral (inflamación)

•

Daño a lo propio (hypersensibilidad o autoinmunidad)

Inmunidad Innata (inespecífica)

Características • Es la primera línea de defensa contra cualquier agresión • Está presente desde el nacimiento • Los mecanismo que utiliza son inespecíficos y están siempre listos para actuar, sin retardo

Características (cont.) • Se activa de la misma forma cada vez que el individuo sufre una agresión • Independientemente de la frecuencia de la agresión, los mecanismos utilizados son los mismos cada vez

Defensas innatas del huésped contra la infección • Barreras anatómicas – Factores mecánicos – Factores químicos – Factores biológicos

• Componentes humorales – Complemento – Sistema de coagulación – Citocinas

• Componentes Celulares – – – –

Neutrófilos Monocitos Y macrófagos Células asesinas (células NK) Eosinófilos

Barreras anatómicas – Factores mecánicos

Sistema u órgano

Componente

Mecanismo

Epitelio escamoso

Barrera física Descamación

Sudor

Ácidos grasos antimicrobianos

Piel

Piel y membranas mucosas

Microbiota normal

Sustancias antimicrobianas Competición por nutrientes y colonización

Barreras anatómicas – Factores mecánicos Sistema u órgano

Componente

Mecanismo

Epitelio no escamoso(e.g. tracto gastrointestinal)

Peristalsis

Epitelio ciliado (e.g. tracto respiratorio)

Desplazamiento mucociliar

Epitelio (e.g. nasofaringe)

Acción de limpieza de lágrimas, saliva, moco y orina

HCl (células parietales) Lágrimas y saliva

pH bajo Lisozima y fosfolipasa A

Defensinas (tractos respiratorio y gastro intestinal)

Antimicrobiano

Surfactantes (pulmón)

Opsonina

Membranas mucosas

Componentes Humorales Componente

Mecanismo

Complemento

Lisis de bacterias y algunos virus Opsonin Incremento en la permeabilidad vascular Reclutamiento y activación de células fagocíticas

Sistema de coagulación

Incremento en la permeabilidad vascular Reclutamiento de células fagocíticas Lisina Β plaquetaria – detergente catiónico

Lactoferrina y transferrina

Competencia con las bacterias por el hierro

Lisozima

Rompimiento de la pared celular bacteriana

Citocinas

Diversos efectos

Componentes Humorales Componente

Mecanismo

Interferones

Limitan la replicación intracelular de los virus

Interleucina 1

Acción antimicrobiana por opsonización

Lactoferrina y transferrina

Competencia con las bacterias por el hierro

Lisozima

Rompimiento de la pared celular bacteriana

Citocinas

Diversos efectos

Componentes Celulares Célula

Funciones

Neutrófilos

Fagocitósis y muerte intracelular Inflamación y daño tisular

Macrófagos

Fagocitósis y muerte intracelular Muerte extracelular de blancos infectados o componentes propios alterados Reparación tisular Presentación de antígeno para la respuesta inmune específica

Células NK y LAK

Muerte de blancos infectados por virus y blancos propios alterados

Eosinófilos

Muerte de ciertos parásitos

Fagocitósis y muerte intracelular

Fagocitos - Neutrófilos (PNMs)

• Núcleo característico, citoplasma • Gránulos • Marcador de membrana CD 66

Características de los gránulos Neutrófilos Gránulos primarios azurófilos; característicos de neutrófilos jóvenes; Contienen proteínas catiónicas, lisozima, defensinas, elastasa y mieloperoxidasa

Gránulos secundarios específicos de neutrófilos maduros contienen lisozima, componentes de la NADPH oxidasa, lactoferrina y proteínas enlazantes B12

Fagocitos - Macrófagos

•

Núcleo característico

•

Lisosomas

•

Marcados de membrana CD14

Respuesta fagocítica contra la Infección •Señales SOS – Péptidos con contenido de Nmetilformalina – Péptidos del sistema de coagulación – Productos del complemento – Citocinas liberadas por macrófagos tisulares

•Respuesta de los fagocitos – Adherencia Vascular – Diapedesis – Quimiomotaxis – Activación – Fagocitósis y muerte

Inicio de la fagocitósis Unión via receptores: IgG Fc Complemento Eliminadores Facilitadores

Fagocitósis

• Unión •Extensión de pseudópodos •Formasión de fagosoma •Fusión de gránulos •Formación de fagolisosoma formación

Explosión respiratoria Reacciones dependientes de oxígeno e independientes de mieloperoxidasa +

Glucosa + NADP NADPH + O2

2

2O + 2H+ 2

2O + H2O2

G-6-P-deshidrogenasa

Pentosa-P + NADPH

NADPH oxidasa Cytochrome b558

NADP++ O2

Superóxido dismutasa

H2O2 + 1O2

-

OH* + OH- + 1O2

Compuestos toóicos – anión superóxido (O2 -), peróxido de hidrógeno (H2O2), oxígeno simple (1O2) and radical hidroxilo (OH*)

Explosión respiratoria Reacciones dependientes de oxígeno y dependientes de mieloperoxidasa

H2O2 + Cl -

-

2OCl + H2O

mieloperoxidasa

OCl- + H2O O2 + Cl-+ H2O

1

Compuestos tóxicos – ácido hipocloroso (OCl-), oxígeno simple (1O2)

Explosión respiratoria Reacciones de detoxificación Superóxido dismutasa 2

2O + 2H 2 H2O2

+

Catalasa

H2O2 + O2 H2O + O2

Muerte independiente del oxígeno en el fagolisosoma Molécula efectora

Función

Proteínas catiónicas (catepsina)

Daño a las membranas microbianas

Lisozima

Hidrolisa mucopéptidos en pared celular

Lactoferrina

Priva de hierro a los patógenos

Enzimas proteolíticas (proteasas)

Digieren organismos muertos

Sumario de las Vías de Muerte Intracelular

Muerte Dependiente de Óxido Nítrico

TNF TNF

Nitric Oxide Nitric Oxide γ IFN 

Células Asesinas Inespecíficas

Células NK y LAK Célula ADCC (K) Macrófagos activados Eosinófilos

Matan blancos extraños y blancos propios alterados

Células Asesinas Naturales (NK) ◆ Conocidas como linfocitos granulares grandes (LGL) ◆ Matan células infectadas con virus o células malignas ◆ Indentificadas por la presencia de marcadores CD56 & CD16 y ausencia de CD3 ◆ Activadas por IL2 e IFN-γ para transformarse en células LAK

Células Asesinas Activadas por Linfocinas (LAK)

IIFF NN

IL22 IL

Matan células kills transformadas ymalignant malignas

cells

Regulación de la función de las células NK •MHC I •KIR

•KAR •KAL

•No hay muerte

•Hay muerte

Células K ◆ Morfológicamente indefinidas ◆ Mediadas por ADCC ◆ Tienen receptor Fc ◆ Reconocen blancas cubiertas con anticuerpos ◆ Podrían ser células NK (IgG), macrófagos (IgG), eosinófilos (IgE) u otras células (IgG)