Julio César García Casallas
QF MD Msc
Jefe Departamento de Farmacología Clínica y Terapéutica
Clínica Universidad de La Sabana
Profesor Asistente
Universidad de La Sabana
Director Científico
Evidencia Terapéutica
www.evidenciaterapeutica.com
Curso en Inmunología Básica
Objetivos:
•Conocer los elementos, células y órganos del
Sistema Inmunitario.
•Conocer y comprender los tipos de respuesta
inmunológica y los mecanismos efectores y
reguladores implicados en cada una de ellas.
•Conocer los mecanismos implicados en las
principales enfermedades del Sistema Inmunitario.
•Conocer los principales fármacos moduladores de la
respuesta inmunitaria y el papel de las
inmunoglobulinas.
Curso en Inmunología Básica
Competencias
•Conocimientos de los principios generales de
la defensa inmunitaria del organismo.
•Conocimientos de los genes, moléculas,
células y órganos del Sistema Inmunitario.
•Conocimientos de las funciones y
mecanismos de acción del Sistema
Inmunitario.
•Conocimientos de INTRATECT y los sitios
de intervención farmacológica.
Curso en Inmunología Básica
Contenido Programático:
•Módulo 1. Células y órganos del
sistema inmune: 26 de septiembre al 2 de
octubre
•Módulo 2. Activación y diferenciación
linfocitaria: 3 al 9 de octubre
•Módulo 3: Intratect: 10 al 17 de octubre
•Módulo 4: Entrenamiento vía Skype: 17
de Octubre
•.
Activación y Diferenciación de
los Linfocitos
Activación y Diferenciación de los
Linfocitos
Objetivos de la revisión:
•Diferenciar las funciones del Linfocito T y del
Linfocito B
•Conocer las diferentes inmunoglobulinas,
especialmente la Ig M
•Entender los pasos de la activación de los
Linfocito T y Linfocitos B frente a un proceso
infeccioso
1 ndR, BáI:c La flora bacteriana natural existente en nuestra piel, en intestino y
aberturas naturales, impide el asentamiento y desarrollo de otras bacterias.
á: 1áBost áIciscdácvdntác aosIo aád:c
u: 2dntáceá, aádcA csvsBoncuáBost B iácisdcsIístgá:c Biológicas. La flora bacteriana natural existente en nuestra piel, en intestino y
aberturas naturales, impide el asentamiento y desarrollo de otras bacterias.
a.Bacterias de la flora intestinal.
b.Flora vaginal y efecto bactericida del esperma.
Barreras externas3sBéa BáI:
á: láíács4ostaáciscdácsí istg I . Capa gruesa a la que se adhieren muchos
patógenos, que se expulsan con la descamación y queratinización.
u: lstSgsa y pelos del conducto auditivo (retención de cuerpos extraños).
B: 3SBnIáIc de vías respiratorias, que retienen la entrada de cuerpos
extraños.
Mecánicas.
a.Capa externa de la epidermis. Capa gruesa a la que se adhieren muchos
patógenos, que se expulsan con la descamación y queratinización.
b.Cerumen y pelos del conducto auditivo (retención de cuerpos extraños).
c.Mucosas de vías respiratorias, que retienen la entrada de cuerpos
extraños. kSDg BáI:c Determinadas secreciones, determinan la existencia de un pH ácido.
á: Lád eáxcISintcA cdé,t gáI:
u: qS,nc,éIot Bn:chdc ácido clorhídrico marca un pH próximo a 2. c
B: LsBtsB RacéB iáceá, aád: Químicas. Determinadas secreciones, determinan la existencia de un pH ácido.
a.Saliva, sudor y lágrimas.
b.Jugo gástrico. El ácido clorhídrico marca un pH próximo a 2.
c.Secreción ácida vaginal. zt,áanIcd avn isI
Órganos linfoides
Barreras internasl(dSdáIc agSa oát áI
Células inmunitarias
Mecanismos de defensa orgánica
Piel
Barrera mecánica
inespecífica
Leucocitos
(Fagocitosis)
Sistema
Inmunitario
(linfocitos)
PatógenoTaoD,san : Es una molécula capaz de
producir una respuesta del sistema
inmune adaptativo mediante la
activación de linfocitos.
Antígeno: Es una molécula capaz de
producir una respuesta del sistema
inmune adaptativo mediante la
activación de linfocitos.Ante los antígenos, el sistema inmunitario
fabrica los áao BSstínI (Respuesta Inm.
Humoral) o bien los destruye mediante los
propios linfocitos (Respuesta Inm. Celular)
Ante los antígenos, el sistema inmunitario
fabrica los anticuerpos (Respuesta Inm.
Humoral) o bien los destruye mediante los
propios linfocitos (Respuesta Inm. Celular)
C
Núcleo grande
C
Gránulos
citoplasmáticos.
C
Migran de la sangre
hasta los órganos y se
transforman en
macrófagos •Núcleo grande
•Gránulos
citoplasmáticos.
•Migran de la sangre
hasta los órganos y se
transforman en
macrófagosC
Muy abundantes
en sangre
C
Vida corta
C
Núcleo lobulado
C
Son atraídos por
sustancias desde
zonas infectadas
•Muy abundantes
en sangre
•Vida corta
•Núcleo lobulado
•Son atraídos por
sustancias desde
zonas infectadasC
Células grandes
C
Gran capacidad de
fagocitosis
C
Forman el sistema
reticuloendotelial
•Células grandes
•Gran capacidad de
fagocitosis
•Forman el sistema
reticuloendotelialLeucocitos
(Fagocitos)
Leucocitos
(Fagocitos)Macrófagos
MacrófagosMonocitos MonocitosNeutrófilos Neutrófilos
Barreras específicas: el sistema inmunitario
•Cuando los mecanismos de defensa inespecíficos son insuficientes para
controlar la infección se activa la respuesta inmune.
•La respuesta inmunitaria se basa en la capacidad de distinguir lo propio de lo
extraño, y es un proceso en el que intervienen los linfocitos.
•Sus principales características son:
•Especificidad: va dirigida específicamente a una determinada
molécula antigénica
•Memoria: después de una primera respuesta a un antígeno aumenta su
capacidad de respuesta futura frente al mismo antígeno.
•Diversidad: el sistema inmune es capaz de reconocer 10
9
tipos de
moléculas.
•Autolimitación: la respuesta está programada para detenerse cuando
desaparece el estímulo antigénico.
Organización del sistema inmunitario
El sistema inmunitario se encuentra en realidad
disperso por todos los órganos y fluidos del cuerpo,
pero sus elementos se concentran en los llamados
órganos linfoides.
La médula ósea está formada por islotes de células
hematopoyéticas situados en el interior de los huesos. Todas las
células del sistema inmune se originan a partir de las células
hematopoyéticas primordiales pluripotentes (células stem) de la
médula ósea. Durante la edad fetal estas funciones se realizan por
el hígado, que abandona esta actividad después del nacimiento. loemugsroeí Ioe
La médula ósea
Los precursores de todos los
linfocitos se originan en la
médula ósea. Si maduran en la
médula, se originan los
linfocitos B y bien pueden
migrar hasta el timo, donde se
generarán los linfocitos T
trenami El timo
La función del timo es exclusivamente
inmunológica. El timo es indispensable para la
maduración de la inmunidad en todos los
vertebrados.
El timo, en anatomía, es un órgano del sistema linfático,
responsable de la maduración de los linfocitos T, y endocrino, ya
que secreta algunas hormonas. El timo tiene su máxima actividad
durante la infancia y persiste hasta la pubertad; periodo en el que
sufre una involución (se atrofia) y es sustituido por tejido adiposo;
no obstante siempre conserva una actividad residual.
Las células procedentes de la médula ósea, al llegar al timo se dividen y
proliferan rápidamente.
La porción cortical del timo produce gran cantidad de linfocitos, que llega a
ser casi los dos tercios de toda la producción linfocitaria del cuerpo humano
pero, sin embargo, solo el 5% supera los 3 ó 4 días de vida.
Los que sobrevivan se convertirán en linfocitos T (timocitos)
,éyoBi eraBáiagI e ICsBgoéai óetredoSi Órganos linfoides secundarios: El bazo
El bazo es un órgano situado en la zona superior izquierda de la cavidad
abdominal. Aunque su tamaño varía de unas personas a otras suele tener
una longitud de 14 cm, una anchura de 10 cm y un grosor de 3,8 cm así
como un peso de 200 g aproximadamente.
Su función principal es la destrucción de
células sanguíneas rojas viejas, producir
algunas nuevas y mantener una reserva de
sangre. Forma parte del sistema linfático y es el
centro de actividad del sistema inmune.
El bazo es sumamente importante en la
inmunidad humoral y celular. Los antígenos
son filtrados desde la sangre circulante y se
transportan a los centros germinales del órgano,
donde se sintetiza IgM. Además, el bazo es
fundamental para la producción de opsoninas,
que cobran importancia en la fagocitosis de las
bacterias con cápsula.
,éyoBi eraBáiagI e ICsBgoéai óe.oByrai eraBápnaCi Órganos linfoides secundarios: Ganglios linfáticos
Los ganglios o nodos linfáticos son unas
estructuras nodulares que forman parte del
sistema linfático y forman agrupaciones en
forma de racimos. Son una parte
importante del sistema inmunitario,
ayudando al cuerpo a reconocer y
combatir gérmenes, infecciones y otras
sustancias extrañas.
Los nodos linfáticos actúan como filtros, al poseer una estructura interna
de tejido conectivo fino, en forma de red, relleno de linfocitos que recogen
y destruyen bacterias y virus, por lo que los nodos linfáticos también
forman parte del sistema inmunitario. Una vez filtrada la linfa, ésta sale
por el vaso linfático eferente, propaga la respuesta inmunitaria y llega a la
sangre.
•Sistema más funcional que anatómico
•Integrado por células que se encuentran en todo el
organismo tales como por macrófagos móviles, macrófagos
tisulares fijos y algunas células especializadas de la médula
ósea, bazo, hígado (Kupffer), células reticulares del pulmón
y ganglios linfáticos.
•Casi todas estas células se originan a partir de progenitores
monocíticos.
•Su misión principal consiste en destruir, por fagocitosis,
partículas extrañas, microorganismos, toxinas, etc. Tiene una
gran importancia en la lucha contra las infecciones y en la
eliminación de cuerpos extraños.
Sistema retículoendotelial
li eraBáiCani óeCursro eI NICbáaCo egIre a nImoeaBmsBanoéai Los linfocitos: células específicas del sistema inmunitario
Los linfocitos son células sanguíneas de la serie
blanca, que se encuentran en sangre y linfa (son un
30% de los leucocitos). No tienen capacidad de
fagocitosis, pero pueden abandonar la sangre y llegar
a los tejidos.
li eraBáiCani ec Los linfocitos B
Los linfocitos B se forman en la médula ósea.
Son los responsables de la inmunidad humoral: poseen en su superficie externa
anticuerpos de superficie que reaccionan con los antígenos específicos, lo que los
transforma en células plasmáticas, que son las células productoras de los anticuerpos
específicos contra ese antígeno. Los anticuerpos circulantes son las formas solubles de
los anticuerpos de superficie.
Los linfocitos B maduros situados en la médula ósea presentan receptores específicos
llamdos BCR (B Cell Rececptor).
Estos receptores son inmunoglobulinas (anticuerpos), que serán liberadas al
activarse el linfocito. También aparecen proteínas reconocedoras de antígenos,
conocidas con el nombre de Complejo Principal de Histocompatibilidad, o MHC
(Major Histocompatibility Complex).
Cuando el MHC reconoce al antígeno específico para los BCR del linfocito B maduro
activado, este linfocito B se transforma en célula plasmática, liberadora de
inmunoglobulinas.
•Se forman en la médula ósea roja y maduran en el timo.
•No producen anticuerpos e intervienen en la respuesta celular
•Sólo reconocen fragmentos del antígeno unidos a moléculas de
histocompatibilidad (MHC) de otras células presentadoras de antígenos.li eraBáiCani e•
Los linfocitos TGFrS•onenumrumlmcéum.Vr lmgáe, lér•onenumr•ué•láBmumrBrcéal•gu umr
•BérAcáemyr>B, rmlrnlmrmliuáur lrnBmrncéaBrór, r0rSGBró@GBr0.r
NK (células asesinas): destruyen células cancerosas o infectadas
con virus. Hoy se les separa de los linfo T y B (No T-No B) óciBmr lr
ncéaB•cgBmró
Tipos de
linfocitos Tó•rS•cgBgIvc•Bm.Vrmlreélérur•onenumriáBicumrcéal•gu umriBár
AcáemrBr•onenumrgesBáunlmr,rnumr lmgáe, léy
Tc (citotóxicos): se unen a células propias infectadas por
virus o células tumorales y las destruyen.ó>rS•BnuRBáu BálmrBruevcncuálm.Vrcégláu••cBéuér•BérlnrálmgBr lr
•onenumrcéseécguácumrSncéaBr0NrncéaBrór,raudB•cgBm.rcé e•clé Brmer
u•gcAu•cIéNr cAcmcIér,r calálé•cu•cIéyrOáB e•lércéglánle•céumr
Telru•gcAuérnBmrCcéaB•cgBmró•
TH (colaboradores o auxiliares): interaccionan con el resto de
células inmunitarias (linfo B, linfo T y fagocitos) induciendo su
activación, división y diferenciación. Producen interleucinas
que activan los Linfocitos TcóErSmeiálmBálm.Vrcé e•lérlnr•lmlr lru•gcAc u r lrnBmrncéaB•cgBmr
0Nr lrnurauRác•u•cIér lruégc•eláiBmr, r lrnurcéseéc u r•lnenuár
iBárugléeuárnuru•gcAc u r lrnBmró>yr
TS (supresores): inducen el cese de actividad de los linfocitos
B, de la fabricación de anticuerpos y de la inmunidad celular
por atenuar la actividad de los TH.
loeéI NsI noeaBmsBI La respuesta inmune
oEs el conjunto de procesos que se desencadenan en un
organismo cuando un antígeno (sustancia extraña al
organismo) penetra y no es reconocido por el organismo como
propio.
oLa respuesta generada puede ser:
Mediante anticuerpos (respuesta inmune humoral)
Mediante células (respuesta inmune celular)
oEn cualquier caso, la finalidad es neutralizar el antígeno e
inmunizarse (volverse invulnerable) frente a él-
oEs un proceso específico (depende de cada antígeno)
AICoBa miegIeroeéI NsI noeaBmsBIeEsmiéor Mecanismo de la respuesta inmune humoral
1.La entrada de un antígeno en el organismo hace que en un momento u
otro encuentre al linfocito que tiene en la superficie el anticuerpo
correspondiente a dicho antígeno, y su posterior unión al mismo.
2.La unión con el antígeno provoca la activación, es decir, la división y
diferenciación de los linfocitos B en dos clases de células:
a)Las células plasmáticas: son los linfocitos B activos; tienen el
retículo endoplasmático rugoso muy desarrollado y sintetizan y
segregan grandes cantidades de anticuerpos (IgM). Están situadas
en los ganglios linfáticos.
b)Las células de memoria: Son linfocitos que no se transforman en
células plasmáticas y permanecen en circulación, sintetizando
pequeñas cantidades de anticuerpo, incluso cuando la infección ha
desaparecido. Estas células permiten reaccionar con más rapidez si
se produce una nueva infección con el mismo antígeno. En un
segundo contacto, pueden diferenciarse otra vez en células
plasmáticas (que en este caso sintetizan IgG) y nuevas células de
memoria
Dégc•eláiBm Anticuerpos
Los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig) son
moléculas de tipo glucoproteínas sintetizadas por los
linfocitos como respuesta a un antígeno específico-
Pueden estar unidos a las membranas de los
linfocitos o circular libres por la sangre, en la linfa y
en las secreciones corporales.
Cada anticuerpo está constituido por cuatro
cadenas polipeptídicas iguales dos a dos:
dos cadenas pesadas (cadenas H).- mas de 400 aa
dos ligeras (cadenas L). Unos 200 aa
Estas cadenas se unen mediante puentes disulfuro,
uno entre las cadenas L y H, y dos entre las cadenas
H. Estas cadenas proteicas presentan radicales
glucídicos.
El dominio variable es el responsable de
reconocer al antígeno y unirse a él, ya
que ahí se encuentra el paratopo.
El dominio constante se une a las
células del sistema inmune para
activarlas.
Las cadenas H y L presentan dos regiones, o dominios, diferenciados: el dominio
variable, V, y el dominio constante, C.
En las cadenas H aparece una zona
denominada región bisagra. Esta
región posee la característica de ser
muy flexible, permitiendo adquirir
distintos ángulos entre las regiones V y
C, y entre los brazos de la
inmunoglobulina.
Tipos de inmunoglobulinas
En mamíferos puede haber millones de anticuerpos diferentes debido
a la recombinación génica. Sus cadenas polipeptídicas vienen
codificadas genéticamente, y los genes responsables de estas cadenas
pueden combinarse aleatoriamente. Además estos genes tienen una
alta tasa de mutación, lo que aumenta la variabilidad.
Todos estos anticuerpos se pueden agrupar en 5 tipos de
inmunoglobulinas:
IgG, IgM, IgD, IgA e IgE.
Se diferencian por la estructura de las cadenas H y L [existen dos
tipos de cadenas L (l y k) y cinco tipos de cadenas H (a, d, e, g
y m)], y el número de subunidades de que están formadas (pueden ser
monómeros, dímeros o pentámeros), en sus funciones y en su
localización.
Es la más abundante (80% del total de
inmunoglobulinas) y la más pequeña.
Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos,
provocando la destrucción del microorganismo.
Activan el sistema del complemento.
Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en
la leche materna. Por ello, es responsable de la
inmunidad fetal y la del recién nacido.
Aparecen en gran cantidad en el segundo contacto
con el antígeno. fIepIoiíogpínIumb r
Inmunoglobulina G
Corresponde al 13% del total de inmunoglobulinas.
Se encuentra específicamente en secreciones
serosas y mucosas, como son la leche, saliva o las
lágrimas. Actúa protegiendo la superficie corporal
y los conductos secretores. Genera, junto con la
inmunoglobulina G, la inmunidad al recién nacido,
al encontrarse en la leche.
Protegen al organismo de patógenos inhalados o
ingeridos.fIepIoiíogpínIumN r
Inmunoglobulina A
Representa el 6% del total de Ig.
Aparece en los linfocitos B unida a su
membrana plasmática. También se
encuentran en sangre y otros fluidos
extracelulares.
Aparece en la respuesta primaria
activando el sistema del complemento y la
fagocitosisfIepIoiíogpínIumT
Inmunoglobulina M
Las IgM son las que caracterizan el
grupo sanguíneo, produciendo la
aglutinación de los eritrocitos cuando
reaccionan con los antígenos de su
superficie.
Aparece en muy baja concentración (1%).
Son las primeras inmunoglobulinas
sintetizadas por los linfocitos B.
Su función puede estar relacionada con la
activación de estas células. Su estructura es
similar a la estructura de la inmunoglobulina
G, aunque varía en la posición de los restos
glucosídicos de las cadenas proteicas. fIepIoiíogpínIumR
Inmunoglobulina D
Se encuentra en concentraciones muy bajas
en el suero y secreciones al exterior
(0'002%) y en mayor concentración en los
tejidos.
Sin embargo, su concentración aumenta
en los procesos alérgicos.fIepIoiíogpínIumE
Inmunoglobulina E
Activación del sistema del complemento, que termina con la lisis del
microorganismo.
Opsonización de los microorganismos. los anticuerpos se unen al
antígeno, presentándolo a un macrófago para su destrucción.
Precipitación de toxinas disueltas en el plasma. Así, son fácilmente
destruidas por los macrófagos.
Aglutinación de antígenos en una determinada zona, facilitando la
acción de los fagocitos y los linfocitos.
Activación de linfocitos.
Funciones de las inmunoglobulinas
La principal función de los anticuerpos consiste en reconocer y unirse al
antígeno, para la destrucción de éste. Para conseguir este fin, el dominio
constante de la inmunoglobulina puede activar los siguientes mecanismos:
Funciones efectoras
IgGIgG IgMIgM IgAIgA IgEIgE IgDIgD
AglutinaciónAglutinación
++ ++++++ ++ -- --
PrecipitaciónPrecipitación
++++++ ++ ++ ++ --
Fijación de Fijación de
complementocomplemento
++ ++++++ -- -- --
NeutralizaciónNeutralización
++ ++++ ++ -- --
OpsonizaciónOpsonización
++++ ++++++ -- -- --
Citotoxicidad Ac Citotoxicidad Ac
dependientedependiente
++++ -- -- ++ --
Inmunidad en Inmunidad en
mucosasmucosas
-- -- ++++ -- --
Traspaso por Traspaso por
placentaplacenta
++++ -- -- -- --
MeBoarsírlímááeAnrmnic•ínoOmnieá,ílBo Tipos de reacción antígeno-anticuerpo
Fijación y
Activación del
Complemento
La reacción de precipitación ocurre
cuando se combina un anticuerpo, por
lo menos divalente, con un antígeno
soluble y esto conlleva a la formación
de agregados insolubles que precipitan.
En este caso el antígeno se encuentra
disuelto, y al unirse los anticuerpos a
los antígenos se forman unos
macrocomplejos moleculares,
formándose como una red
tridimensional que debido a su tamaño
precipita.
El anticuerpo se une a antígenos situados en la
superficie de una célula. Como los anticuerpos
tienen dos puntos de unión, los
microorganismos forman agregados y ya no
pueden infectar otras las células.
El anticuerpo se une a antígenos situados en la
superficie de una célula. Como los anticuerpos
tienen dos puntos de unión, los
microorganismos forman agregados y ya no
pueden infectar otras las células.
Anticuerpos situados en la
membrana plasmática bloquean la
acción de los antígenos presentes en
la cápsida de un virus, o de una
bacteria o de toxinas sueltas. Así,
los antígenos no se pueden unir a las
células y matarlas.
Se disminuye la capacidad
infectante de estos organismos.
El conglomerado antígeno-anticuerpo
puede ser fagocitado por las células sistema
retículo endotelial (S.R.E.) o por las Natural
Killer. Las moléculas del complemento
puede estimular, al unirse al complejo
formado por antígenos y anticuerpos, la
fagocitosis por parte de los macrófagos.
Fijación y Activación del Complemento
d Síl SrCi.uólu iy éléCg Respuesta Inmune Celular
En este proceso intervienen los linfocitos T (Linfocitos Tc
–citotóxicos- y linfocitos Th –helper, colaboradores- y los
macrófagos. No se producen anticuerpos. Es muy eficaz
en la lucha contra células infectadas por virus, células
tumorales, parasitadas o células extrañas.
Los linfocitos T maduran en el timo y no son capaces de
sintetizar anticuerpos. A cambio disponen en su superficie
de unos receptores específicos capaces de reconocer
fragmentos de antígenos expuestos en la superficie de los
macrófagos.
Linfocito T
Ag-
MHC
Una vez el linfocito reconoce el antígeno unido al
MHC, se activa y se divide y diferencia en cuatro
posibles tipos celulares:
Células NK (Natural Killer):
•Son otro tipo de linfocitos pero no pertenecen a los linfocitos T ni a los
linfocitos B.
•Las células NK son componentes importantes en la defensa inmunitaria
no específica.
•Comparten un progenitor común con los linfocitos T.
•Se originan en la médula ósea y son grandes y granulares.
•No destruyen los microorganismos patógenos directamente, su función
está más relacionada con la destrucción de células infectadas o que puedan
ser cancerígenas.
•No son células fagocíticas. Destruyen las otras células a través del ataque
a su membrana plasmática causando difusión de iones y agua para el
interior de la célula aumentando su volumen interno hasta un punto de
ruptura en el cual ocurre la lisis.