La sangre

Es el medio de transporte donde van los nutrientes, el O2, el CO2, sustancias de desecho… y son transportadas a cada una de las células de los tejidos. La sangre se puede definir como un coloide en el que hay:

Plasma que es líquido: H2O 99%, sales minerales, glucosa, aminoácidos, quilomicrones (gotitas lipídicas).

Células:

Glóbulos rojos o hematíes o eritrocitos son células aplanadas, enucleadas, especializadas en el transporte de gases, de 7µm, es de color rojo debido a la hemoglobina que se define como una hemoproteína constituida por una estructura cuaternaria de 4 monómeros de estructura terciaria en cuyo interior hay un anillo aromático orgánico denominado anillo pirrólico con una molécula de Fe2+.

Oxihemoglobina

La hemoglobina puede ser

Carboxihemoglobina

Glóbulos blancos también denominados leucocitos son una estirpe celular sanguínea con muchos subtipos celulares entre los cuales cabe distinguir los macrófagos que se encuentran en el tejido conjuntivo y tienen capacidad de diapédesis(pueden salir de la vena) y el macrófago quede fagocitar opíparamente(comer hasta que revienta) y luego están los linfocitos que son glóbulos blancos que maduran en los ganglios linfáticos y se ocupan de la respuesta especifica del sistema inmunitario, pueden ser: linfocito B(memoria) que es una célula capaz de sintetizar anticuerpos y también se llaman inmunoglobulinas. Estas proteínas son especificas para cada anfígeno; los linfocitos Helper o H o Th (cooperador); linfocito Tc (citotóxico); y linfocito NK (natural killer) (asesinas) y linfocito Ts (supresores).

Plaquetas Intervienen en la coagulación y la inflamación.

Sistema Inmunitario Humano

Conceptos previos.

Defensas inespecíficas

Barreras externas

Piel

Mucosas

Secreciones

Células fagocitarías

Macrófagos

Micrófagos

Defensa especifica

Respuesta Humoral

Antígeno-anticuerpo

Respuesta celular

Tipos de células de sistema

Mecanismo de acción

Comunicación entre las células del sistema

Tipos de inmunidad

Natural

Interferones

Artificial

Respuesta inmunitaria global

Primaria

Secundaria

Sueros y vacunas

Enfermedades-microbiología

1. Conceptos previos de inmunidad

-Antígeno sustancia capaz de inducir una reacción inmune específica.

Se define como cualquier agente extraño al organismo. Es capaz de provocar las síntesis de proteínas inmunoglobulinas específicas para él y generar una respuesta inmunitaria especifica poniendo en marcha el sistema inmunitario. .

-Anticuerpo Sustancia (inmunoglobulina) capaz de reaccionar específicamente con el Ag

Bioquímicamente es una proteína globular, pertenecientes al grupo de las gammaglobulinas o también llamadas inmunoglobulinas. Tiene una estructura cuaternaria. Una inmunoglobulina es un tetrámero construido por 4 cadenas polipeptídicas unidas por enlaces covalentes fuertes disulfuro constituidas por 2 cadenas pesadas y otras 2 ligeras

.Definición inmunoglobulina (anticuerpo) es la molécula que sintetiza los linfocitos B (memoria) (sistema de respuesta humoral) ante la invasión por un antígeno.

-Patógenoagente infeccioso ó microorganismo capaz de producir una infección ó enfermedad infecciosa. No provoca una respuesta inmunitaria lo contraria del anfígeno.

• -Sistema linfáticoEl sistema inmunitario esta formado por los órganos linfoides y por los linfocitos, además de otros leucocitos que circulan por la sangre y la linfa. Al igual que el sistema sanguíneo (circulatorio) es un sistema diseminado por todo el cuerpo.

• Órganos linfoides Son los lugares donde maduran los linfocitos pueden ser:

A) PRIMARIOS Son los lugares principales en la formación de linfocitos. Son:

-TIMO localizado en el tórax junto al corazón.

Interviene en la formación de linfocitos T

-Médula Ósea Formación de Linfocitos B

B) SECUNDARIOS ó PERIFËRICOS Es el lugar donde los linfocitos ya maduros reaccionan entre sí con los Ag y desarrollan la respuesta inmune. Son:

-Ganglios linfáticos

-Bazo

-Tejido linfoide: Amígdalas, placas de Péyer e intersticio

Hay 2 tipos de linfa: intersticio (zona interna) y circulante (la que está en los vasos linfáticos. Su circulación es de órgano de corazón.

• Células del sistema linfático.

Leucocitos o glóbulos blancos que pueden ser:

Granulocitos. Son los responsables de la respuesta inespecífica.

Intervienen en:

Inflamación aguda.

Protección frente a microorganismos

Hay 3 tipos:

1) Neutrofilos Son los más abundantes, los primeros que llegan a la infección y son macrófagos.

2) Eosinófilos Son macrófagos, menos abundantes y aparecen cuando hay parásitos.

3) Basófilo (liberan histaminas).

Agranulocitos hay de 2 tipos:

1) Linfocitos responsables de la respuesta específica. Pueden ser: Linfocitos T se forman en el Timo

Linfocitos B se forman en la Médula ósea y en el Hígado Fetal

2) Monocitos (atraídos por las toxinas que liberan los patógenos y se liberan en macrófagos y además activan a los linfocitos).

*Hápteno sustancia que por su pequeño tamaño es incapaz de provocar una respuesta por sí misma pero que cuando se asocia a una proteína o “carrier” sí que la provoca. Ejemplo sustancias inorgánicas, lípidos, penicilina.

*Tipos de inmunoglobulinas Las inmunoglobulinas ó Anticuerpos son moléculas (glucoproteínas) presentes en el suero y líquidos orgánicos que son producidos por los Linfocitos B.

Ig, G, (es la principal en el suero. Atraviesa la placenta por lo que podemos encontrarla en el suero del feto.

Ig A Se encuentra presente en las secreciones seromucosas, como la saliva, secreciones traqueobronquiales, calostro y leche materna. No atraviesa la placenta

(se asocia con la inmunidad de las mucosas, se encuentra en la superficie de los linfocitos B).

Ig M. No atraviesa la placenta. Es la predominante en la respuesta de Ac contra los microorganismos infecciosos. (Se encuentran en las superficies de los linfocitos B, son los primeros que se unen al patógeno, tienen una vida corta y activan el sistema complemento.

Ig E Se halla en la membrana de los basófilos y mastocitos. Actúan en la Inmunidad activa frente a parásitos y en fenómenos alérgicos. (Desempeña un papel importante en la expulsión de parásitos y están relacionados con procesos inflamatorios).

2. Defensas inespecíficas

Dentro de este apartado se incluyen aquellas defensas del organismo cuya respuesta es la misma con independencia del tipo de microorganismo que intentan colonizarlos

2.1 Barreras primarias, externas o anatómicas:

*Pieles infranqueable para los microorganismos y virus si se encuentra intacta. Es una barrera mecánica gracias a su groso, al proceso de queratización y la descamación. Además de ellos la secreción de las glándulas sebáceas y sudoríparas determinan la existencia de un Ph>5.

*Aberturas naturales (orificios natural)La boca, el ano, la vías respiratorias, urogenitales y digestivas; en ellas las barreras defensivas son las secreciones mucosas que recubren los epitelios. En la saliva en la secreción lagrimal y nasal existe una lisozima que destruye la muerina de las G+. El esperma, la espermina… todas con función bactericida. La secreción ácida del epitelio vaginal y de los conductos digestivos forman un ambiente desfavorable para el desarrollo de los microorganismos.

En las mucosas respiratorias los microbios y las partículas extrañas quedan atrapados en el mucus y son eliminados mediante el movimiento ciliar de las células epiteliales por la tos y el estornudo

Estructura esquemática de las barreras defensivas primarias

2.2 Barreras secundarias

Existe una segunda barrera de defensa inespecífica que consiste en una variedad de agentes transportados por la sangre y la linfa. Hay dos tipos:

*Celular En el que intervienen las células fagocitarias (glóbulos blancos). Los glóbulos blancos que intervienen en el proceso fagocitario pertenecen a la serie granulocítica así como los monocitos.

Humorales el espacio intersticial que son las cavidades externas representado por el interferón y el sistema complemento.

La defensa inespecífica humoral:

Interferones que son un grupo de glucoproteínas con estabilidad ante grandes temperaturas y variaciones del Ph. Se caracterizan porque se sintetizan ante enfermedades de infección producida por virus y porque no actúan directamente sobre ellos sino que estimulan a las propias células del organismo para resistir el ataque viral.

El mecanismo de acción del interferón consiste en la unión del interferón a receptores específicos en las membranas celulares interactuando con las células circundantes y en respuesta se producen enzimas antivirales que bloquean la traducción de los ARN mensajeros a proteína. Además una segunda defensa del interferón es la estimulación conjunta de la respuesta inflamatoria e inmunitaria.

Actualmente se conocen 3 clases de interferones ,,. Los dos primeros son del Tipo I y el tercero del Tipo II.

Hay otro tipo de defensa inespecífica que se llama el sistema de complemento que esta compuesto por proteínas que atacan a la membrana del patógeno, inducen a la fagocitosis por macrófagos y colabora con la respuesta inmunitaria especifica.

Su función es la de controlar la inflamación y actuar en la fagocitosis de los microorganismos

Respuesta inflamatoria son un conjunto de reacciones que se desencadenan cuando se produce una herida en la piel (ruptura de tejidos). Tiene 3 etapas:

1º) Se liberan histaminas que aumentan el flujo sanguíneo y la permeabilidad de los capilares.

2º) Los leucocitos son atraídos y fagocitan a los microbios y los tejidos rotos formando la pus.

3º) Aumenta la temperatura local creando un ambiente adverso para la multiplicación microbiana al tiempo que se acelera el flujo de los granulocitos provocándose los 3 síntomas de la respuesta inflamatoria: calor, rubor (rojo) y dolor.

3. Barreras específicas.

Las barreras específicas se depositan en la superficie del germen patógeno o en las toxinas producidas por estos. Una vez que el sistema inmunitario reconoce al antígeno se ponen en marcha mecanismos de defensa en forma de células u otras sustancias que actúan de forma específica para neutralizar ó destruir cualquier agente extraño al organismo.

Existen 2 tipos de procesos en los que siempre están implicados los linfocitos: si los responsables de la respuesta inmunitaria son los linfocitos B se dice que se trata de una respuesta humoral porque estas células producen unas moléculas llamadas anticuerpos que circulan por los fluidos del medio interno o humores y actúan directamente contra el antígeno. Si los responsables de la respuesta son los linfocitos T se trata de una respuesta celular, porque son las propias células que intervienen directamente.

Ambos tipos celulares proviene de una serie de etapas de maduración a partir de una “stem cell” o célula madre y que maduraran cuando el anfígeno toma contacto con los órganos linfoides secundarios.

Para el caso concreto de los linfocitos T se diferencian en varios subtipos que producirán toxinas y mensajeros químicos: tal como las linfocinas, citosinas, interleucinas. Al mismo tiempo que se diferencian en células activas tanto los linfocitos B como los T se diferencian en otras células memoria, que pueden permanecer en reposo pero que en caso de entrar en contacto otra vez con el mismo antígeno se activan muy rápidamente.

Este es el fundamento para diferenciar entre una respuesta primaria y secundaria ante un mismo antígeno.

La función de los linfocitos B es la síntesis de inmunoglobulinas. Cualquier proteína extraña, así como la mayoría de los polisacáridos, puede actuar como un antígeno, aunque deben tener un tamaño mínimo.

De todo el antígeno solo una pequeña región llamada epítopo o determinante antígeno esta implicada en el reconocimiento y la unión especifica con el anticuerpo. Un mismo antígeno puede tener varios epítopos que pueden ser diferentes o idénticos.

Reacción antígeno-anticuerpo La unión antígeno-anticuerpo es específica, cada anticuerpo reconoce y se une a un determinado antígeno por medio de uniones intermoleculares entre el antígeno y la parte del anticuerpo y da lugar al complejo antígeno-anticuerpo según el modelo de “llave cerradura”.

Esta reacción puede producirse de varias formas:

1º) Aglutinación se forman agregados de células antígeno-anticuerpo; es decir a un mismo Ag se lo unen varios Ac y así sucesivamente hasta que por su tamaño molecular precipita.

2º) Precipitación se reúnen varios antígenos que se convierten en complejos moleculares insolubles y precipitan. Este es el modelo para los antígenos solubles.

3º) Oxonización se recubren los antígenos de anticuerpos que los hacen mas sabrosos para los fagotitos.

4º) Neutralización se combinan con los agentes extraños para inhibir su potencial toxico (un patógeno que sintetiza toxinas se unen estas con un anticuerpo perdiendo su capacidad infecciosa).

5º) Actuando sobre el sistema complementoque aunque inespecífico complementa y amplifica la función de la respuesta inmunitaria. Las proteínas que acompañan este sistema circulan libres por la sangre y se activan y ensamblan entre si tras el reconocimiento del antígeno mediante dos vías: la clásica y alternativa; mediante ambas vías se provoca la apertura de poros en las membranas de las bacterias y su lisis. Las funciones de este sistema son: la histolisis de bacterias, de células extrañas y de células propias modificadas o lesionadas mediante la liberación por los mastocitos de sustancias que activan la inflamación; la atracción de los fagocitos (quimiotaxis) a los lugares de la infección, la estimulación de la fagocitosis por parte de los macrófagos y monocitos; y el incremento de la permeabilidad vascular.

Tipos de linfocitos que participan en la respuesta inmunitaria

*Linfocitos B (memoria) se activa en presencia del antígeno y su función es sintetizar o elaborar inmunoglobulinas específicas por ese antígeno.

*Linfocitos Tc (citotóxicos) se unen especialmente a los antígenos e inyectan enzimas que degradan el citoplasma del antígeno, son los causantes del rechazo en los transplantes.

*Linfocitos H o Th o Helper (cooperadores)tienen receptores que se unen a un antígeno extraño. Cuando los linfocitos Th se unen a cualquier tipo celular (antígeno, patógeno) producen interleucinas que estimulan la diferenciación y proliferación de los linfocitos B y Tc.

*Linfocito Ts (supresores) cuando una infección cesa los linfocitos Ts desconectan la respuesta inmunitaria.

*Células Nk (natural killer) (asesinas) Son linfocitos que actúan sobre determinadas células infectadas ó tumorales. Las células NK se unen a estas células diana y las destruyen. Este tipo de reacción se llama citotoxicidad. Las células diana pueden hacerse más susceptible a los interferones y actuar como percusores de la respuesta inespecífica.

3.2 Comunicación entre las células del sistema

Ante la presencia de un antígeno los linfocitos Th reaccionan segregando una serie de mediadores químicos, interleucinas que activan otro tipo de glóbulos blancos (macrófagos, linfocitos).

Los linfocitos Tc presentan en su superficie receptores semejantes a los anticuerpos, estos se activan junto con los linfocitos B cuando los cooperadores segregan dichas interleucinas finalmente los linfocitos Ts se encargan de detener las reacciones inmunitarias puestas en marcha.

4. Tipos de inmunidad

Inmunidad es el conjunto de factores humorales y celulares que protegen al organismo frente a la agresión por agentes infecciosos.

4.1 Inmunidad natural

Es aquella que se produce de manera natural, es decir, si la intervención del ser humano.

A su vez se divide en: inmunidad natural activa que es la respuesta inmunitaria propiamente dicha, se adquiere durante toda la vida. Natural pasiva es aquella en la que no interviene el sistema inmunitario, se adquiere por otros medios en concreto de la madre del feto vía placenta o mediante el calostro, que es la leche materna durante las primeras semanas de lactancia.

4.2 Inmunidad artificial

Es aquella en la que interviene el ser humano

La inmunidad artificial activa es cuando se adquiere la inmunidad mediante la administración de Ag es lo que se llama vacunación.

La inmunidad artificial pasiva es cuando se adquiere la inmunidad mediante la aplicación de Ac. Específicos (quimioterapia, sueroterapia)

5 Respuesta inmunitaria global

-Infección vírica una célula infectada por un virus tiene en su citoplasma proteínas víricas que degeneran apéptidos hacia el retículo endoplasmático donde se forman moléculas receptoras del linfocito Tc. Linfocito Tc segrega compuestos que destruyen la célula diana.

-Infección bacterianaun macrófago ha fagocitado a una célula. Desde el retículo endoplasmático emigran hacia la vesícula una molécula receptora de los linfocitos cooperadores. El receptor activado mediante la unión a su antígeno y finalmente es atraído el macrófago hacia Th que induce a la digestión de la vesícula.

6. Sueros y Vacunas

Son quimioterapias ya que se administra un compuesto químico (fármaco) para combatir una unidad infecciosa. Los tipos más comunes de quimioterapias: sulfamidas, analgésicos, antibióticos, sueros, vacunas, interferones.

6.1 Sueros

Son un tipo de inmunidad artificial pasiva puesto que no interviene el Sist. Inmunitario, se basa en el suministro de anticuerpos o inmunoglobulinas sin que intervengan las células memoria. Además es una unidad temporal puesto que las inmunoglobulinas se degradan con el tiempo.

-Síntesis de sueros antiguamente los sueros se obtenían inyectándole antígenos de un determinada enfermedad a animales mamíferos (en especial al caballo o al cerdo). Hoy en día se utiliza una técnica de biotecnología o ingeniería genética para sintetizar anticuerpos monoclonales: se hibridan linfocitos productores de anticuerpos con células tumorales linfáticas que producen gran cantidad de anticuerpos. Un anticuerpo monoclonal se produce por hibridomas.

Hibridomas son células híbridas obtenidas mediante la fusión de linfocitos B con células tumorales seleccionadas por su capacidad de crecer en cultivo y por sintetizar cadenas de inmunoglobulinas.

6.2 Vacunas

Producto biológico utilizado para conseguir una inmunización artificial activa.

Es un tipo de inmunidad artificial activa que consiste en administrar antígenos de una determinada actividad infecciosa para que produzca una determinada respuesta inmunitaria activa en la que estén implicadas las células B (memoria) productoras de anticuerpos. En una segunda posible infección la respuesta de los linfocitos B es mucho más agresiva y rápida.

-Producción de vacunasse utilizan generalmente los mismos patógenos que producen las enfermedades pero sin capacidad infecciosa o atenuada al máximo:

1º Cepas poco virulentas

2º Microorganismos muertos

3º Cepas atenuadas

4º Tipos de ADN recombinante mediante los cuales se sintetizan proteínas antigénicas de los patógenos aislando el gen responsable e hibridándolas con un microorganismo para producirlas en gran cantidad.

7. Enfermedades. Alteraciones del Sist. Inmunitario.

-Las alergias son el resultado de una respuesta inmunitaria exagerada a antígenos que normalmente no producen alteración como por ejemplo el polen o el polvo. El alergeno desarrolla una respuesta inmune exagerada. Determinados individuos al exponerse a estos alergenos desarrollan anticuerpos inmunoglobulinas E (Ig E) de forma que al volver a tomar contacto con ese alergeno se produce una respuesta celular especifica, uniéndose a mastocitos y basófilos. Se provoca la liberación de histaminas, prostaglandinas, y otras sustancias que provocan vasodilatacion, inflamación y rubor. El choque anafiláctico es la situación extrema de un alérgico en al que se produce a la vez una inflamación de los bronquios y basodilatacion de las arterias generalizado provocando la muerte del individuo.

-Inmunodeficiencias y sida una inmunodeficiencia es una enfermedad en la que el Sist. Inmunitario no garantiza la función de defensa parcial o total debido a la cantidad insuficiente de linfocitos o porque no tiene defensas humorales. Como consecuencia de esto aumenta la probabilidad de padecer cualquier infección y se multiplica la de padecer tumores. La inmunodeficiencia congénita es debida a una mutación en un gen cromosoma X que provoca la incapacidad de provocar anticuerpos. El segundo tipo es inmunodeficiencia adquirida que ocurre a lo largo de la vida como consecuencia de diversas enfermedades que dejan el Sist. Inmunitario deteriorado como el sida.

*El VIH (sida) el virus del sida constituye una de las principales amenazas para la vida humana convirtiéndose en pandemia. A partir de 1981 se descubrieron los primeros casos. Se han hecho esfuerzos para controlar esa enfermedad pero a pesar de ello se ha extendido por todo el planeta. A partir de 1981 aumentó el nivel del sarcoma de karposi y muertes por neumonía, infecciones intestinales, hasta la fecha erradicadas, lo que provocó la alerta de la comunidad científica en la línea de un virus que destruye el Sist. Inmunitario. Dado que gran parte de los afectados eran homosexuales, usuarios de drogas intravenosas, receptores de transfusiones de sangre o hemofílicos (no coagula la sangre) que habían recibido factores de coagulación de sangre donada. Se dedujo que el responsable de la supresión inmunitaria era un microorganismo que se transmitía vía sexual o mediante la sangre, en poco tiempo se aisló el virus y se denomino VIH. Existen diferentes cepas del VIH y diversos estudios demuestran que hay unas más virulentas que otras por ejemplo el VIH-2 (este de África) es menor virulento que el VIH-1 (resto del mundo). También se conocen personas expuestas repetidamente al virus y no contraen la enfermedad. Se sabe que hay personas inmunes al virus porque sus células poseen un receptor de membrana para el virus que se halla mutado por lo que este no puede penetrar en la célula. Las proteínas superficiales del virus contienen regiones para todas las cepas virales del VIH, cuyos genes tienen una alta mutación. El VIH se une específicamente mediante dichas glucoproteínas a los receptores T4 de los linfocitos Th éste lo fagocita y lo introduce en su citoplasma. Otro método de infección es ser fagocitado directamente por un macrófago una vez dentro se desarrolla el ciclo vírico. El ADN viral puede permanecer incorporado tras una hibridación con el ADN celular, hasta que comienza la replicación de nuevas partículas virales. El VIH lo hace con especial rapidez multiplicándose y lisiando el linfocito Th e invadiendo otros linfocitos Th. De esta manera van quedando pocas células Th funcionales imprescindibles en las respuestas inmunitarias específicas. Sin embargo al principio de la infección los linfocitos Th (cooperativos) desarrollan una respuesta y cooperan en la síntesis de linfocitos B que aunque no son efectivos servirán para determinar si un paciente es sero positivo.

Síntomas del VIH:

-Hinchazón de los ganglios linfáticos-macrófagos, linfocitos Th, linfocitos B y T.

-Se desorganiza la estructura de los folículos corticales de los ganglios.

-Se deteriora el sistema inmunitario y se genera una incapacidad de respuesta ante cualquier enfermedad: neumonía (Pneumocisti carinni); infecciones gastrointestinales…

-Síntomas físicos como pérdida de peso; hipovitaminosis (carencia de alguna vitamina); insuficiencia cardiaca y respiratoria; muerte tras la insuficiencia cardiaca o respiratoria.

-En ocasiones se aparecía una atrofia cerebral o demencia.

-La esperanza de vida de un infectado por sida es poco más de 5 meses.

Origen y transmisión del VIH

El virus del sida retrovirus (virus cuyo material genético es ARN con transquiptasa inversa) es un ARN virus típico de primates concretamente endémico de una especie de monos que vive en África ecuatorial donde pasó a la población humana en los años 30. El virus se transmitió entre humanos por la sexualidad o posiblemente por transfusiones e intercambios accidentales de sangre.

Aunque el virus puede estar en cualquier fluido orgánico solo está en cantidades importantes en la sangre, semen, secreciones vaginales y en menor proporción en la leche materna.

Contagio y prevención

Vía sexual a través del semen y secreciones vaginales con microlesiones en el pene, vagina y ano.

Las medidas preventivas son la fidelidad y el preservativo.

El segundo tipo de contagio directo es con la sangre u objetos contaminados.

Vía materno-filial por el contacto de la sangre materna y el feto durante el embarazo, durante el parto o a través de la leche en la lactancia.