SISTEMA DEL COMPLEMENTO

SISTEMA DEL COMPLEMENTO
Ya antes del fin del siglo XIX Ehrlich había usado el término "complemento" para designar la actividad del suero que podía complementar la capacidad de los anticuerpos específicos de lisar bacterias. Pero es Jules Bordet quien descubre (1895) este componente, caracterizado frente a los anticuerpos por su termolabilidad. En 1907 Ferrata comienza a caracterizar algunos de sus componentes recurriendo a métodos de diálisis. Por motivos meramente cronológicos, los componentes iban recibiendo denominaciones a base de números tras la letra "C" conforme se iban descubriendo. Por esta razón, su orden de actuación no guarda en general relación con su nomenclatura.

Nomenclatura. En la ruta clásica (incluyendo el sistema de ataque a la membrana), los componentes son (según su orden de actuación): C1q, C1r, C1s, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 y C9. Muchos de ellos son proenzimas (zimógenos) que requieren su rotura proteolítica para convertirse en enzimas activas. Las formas activas se distinguen de las inactivas por una barra horizontal superior encima del componente implicado. Las formas inactivas se denominan colocando una "i" delante del componente respectivo. Ej.: la forma inactiva de C4b es iC4b. Cuando un componente se escinde proteolíticamente en dos, el fragmento de mayor tamaño se designa colocando tras la denominación del componente original una "b"; el fragmento de menor tamaño se designa con una "a" tras el nombre del elemento original. Ej.: la rotura del C3 genera un fragmento grande, denominado C3b y un fragmento pequeño, el C3a. Hay una excepción: el fragmento grande derivado de C2 se llama C2a, y el fragmento pequeño, C2b.
En la ruta alternativa, los componentes se suelen llamar factores, y en muchos casos su nomenclatura es a base de una letra mayúscula: factor B, factor D, factor H, factor P.

Se define el complemento como un sistema funcional de unas 30 proteínas del suero, que interaccionan entre sí de modo regulado formando una cascada enzimática, permitiendo una amplificación de la respuesta humoral. La activación y fijación del complemento a microorganismos constituye un importantísimo mecanismo efector del sistema inmune, facilitando la eliminación del antígeno y generando una respuesta inflamatoria. La mayoría de los componentes del complemento se sintetizan en el hígado (excepto C1q, D y P). El C1q lo sintetizan células epiteliales y el factor D el adipocito. Existen varios receptores específicos para distintos componentes activados del complemento, y que se localizan en distintas poblaciones de leucocitos. Hasta hace muy poco se hablaba de dos rutas de activación del complemento (la clásica y la alternativa), pero recientemente se ha descubierto una tercera vía, denominada vía de las lectinas.

Ruta clásica conecta con el sistema inmune adaptativo por medio de su interacción con inmunocomplejos.

Ruta alternativa conecta con el sistema de inmunidad natural o inespecífica, interaccionando directamente con la superficie del microorganismo.

Ruta de las lectinas es una especie de variante de la ruta clásica, pero que se inicia sin necesidad de anticuerpos, y por lo tanto pertenece al sistema de inmunidad natural.

VÍA CLÁSICA

Activación de C1. C1 es una proteína multi-subunitaria que contiene tres diferentes proteínas (C1q, C1r y C1s), se une a la región Fc de las moléculas de anticuerpos IgG e IgM que han reaccionado con el antígeno. El enlace de C1 al anticuerpo no ocurre si no está formado el complejo antígeno-anticuerpo, además el enlace de C1 al anticuerpo requiere de iones de calcio y magnesio. La unión de C1 a los anticuerpos es vía C1q la cual debe enlazar a por lo menos dos moléculas de anticuerpos para permitir su fijación firme. La unión de C1q resulta en la activación de C1r que a su vez activa C1s. El resultado es la formación de una “C1qrs” activada, la cual es una enzima que rompe a C4 en los fragmentos C4a y C4b.

Activación de C4 y C2 (generación de C3 convertasa). El fragmento C4b se une a la membrana y el fragmento C4a se libera al medio ambiente. La “C1qrs” activada también actúa sobre C2 y lo degrada a C2a y C2b. C2a se une a la membrana en asociación con C4b, y C2b es liberado. El complejo C4bC2a resultante es una C3 convertasa, que rompe a C3 en C3a y C3b.

Activación de C3 (generación de C5 convertasa). El fragmento C3b se une a la membrana en asociación con C4b y C2a, y el C3a es liberado al microambiente. El complejo C4bC2aC3b resultante es una C5 convertasa. La generación de C5 convertasa marca el final de la vía clásica.
Muchos de los productos de la vía clásica tienen actividades biológicas importantes que contribuyen a las defensas del cuerpo. Algunos de estos productos pueden también tener efectos dañinos si se producen de manera no regulada:

VÍA ALTERNATIVA

Esta vía es más antigua –desde el punto de vista evolutivo- que la clásica, diferenciándose además de ésta en que la vía alternativa no necesita anticuerpos para activarse, por lo que es un mecanismo de defensa importante en los estadios iniciales de la infección cuando todavía no se han sintetizado anticuerpos.

En el plasma, el factor C3 se escinde dando lugar a C3b y se combina con una molécula de agua, dando lugar a iC3b. Cuando C3b se une a las membranas de bacterias, hongos y parásitos, capta factor B formando el complejo C3bB sobre el que actúa el factor D liberando Ba y quedando el complejo C3bBb que tiene actividad convertasa de C3, siendo Bb la molécula responsable de la actividad proteolítica. Esa convertasa libera más factor C3b que al formar C3bBb3b retroalimenta el circuito y consigue su amplificación.
El complejo C3bBb3b puede actuar sobre C5 (es la C5convertasa de la vía alternativa) e iniciar la vía lítica que lleva a la lisis de los gérmenes. C3b puede unirse a receptores en la membrana de los fagocitos lo que favorece la fagocitosis.

COMPLEJO DE ATAQUE A LA MEMBRANA (FASE LÍTICA)

La C5 convertasa de la vía clásica (C4b2a3b) o de la vía alterna (C3bBb3b) rompe C5 en C5a y C5b. C5a permanece en la fase líquida y C5b se asocia rápidamente con C6 y C7 y se inserta en la membrana. Subsecuentemente C8 se enlaza, seguida de varias moléculas de C9. Las moléculas de C9 forman un poro en la membrana a través del cual el contenido celular se escapa y ocurre la lisis de la célula. La lisis no se da por un proceso enzimático, sino que se da a través de un daño físico a la membrana. El complejo consiste de C5bC6C7C8C9 y es referido como un complejo de ataque a la membrana (MAC). El C5a generado en la vía lítica tiene varias potentes actividades biológicas. La más potente es la actividad de anafilatoxina. Adicionalmente, es un factor quimiotáctico para los neutrófilos y estimula el estallido respiratorio en ellos y la producción de citocinas inflamatorias por macrofagos.

Consecuencias Biológicas de la activación del Complemento.

Lisis del microorganismo. Casi todos los virus envueltos sufren el ensamblaje del complejo de ataque a la membrana (MAC), lo que conduce a la lisis de la envuelta y desagregación de la nucleocápsida (p. ej., en herpesvirus, mixovirus, paramixovirus, retrovirus). Contra bacterias Gram-negativas el MAC suele ser bastante efectivo, pero hay notables excepciones: los fenotipos lisos de Escherichia coli y de Salmonella, debido a las cadenas laterales largas e hidrófilas del lipopolisacárido (LPS), evitan el ensamblaje del MAC. Igualmente, ciertas cepas de gonococo poseen en su membrana externa proteínas que se unen no covalentemente al MAC, evitando que éste se ensamble en la bicapa lipídica. Las bacterias Gram-positivas son normalmente resistentes al MAC, debido a que su pared gruesa de peptidoglucano impide que el complejo lítico alcance la membrana citoplásmica. Incluso algunos microorganismos producen proteínas que mimetizan las proteínas inhibidoras de la cascada del complemento, por lo que escapan a sus efectos.

Opsonización del antígeno o de los inmunocomplejos. La unión covalente de C3b y C4b a las bacterias y a los complejos inmunes supone la creación de multitud de ligandos reconocibles por los correspondientes receptores CR1 de la superficie de los fagocitos: esto representa una ayuda para la capacidad destructora intracelular de estas células. Además de estimular la fagocitosis, la opsonización por componentes del complemento puede igualmente estimular la exocitosis de gránulos, con lo que se liberan al exterior enzimas proteolíticas y la producción de radicales libres de oxígeno. El componente C5a estimula a que el fagocito multiplique aún más el número de sus receptores CR1, con lo que se potencia la opsonización y fagocitosis.

Solubilización de Inmunocomplejos. La unión del C3b a los inmunocomplejos los va disgregando en complejos de menor tamaño, los cuales son retirados de la circulación por medio de eritrocitos: los inmunocomplejos llegan al bazo y al hígado unidos a estos eritrocitos; en estos órganos, los complejos inmunes se separan de los eritrocitos, y pasan a los macrófagos fijos especializados, que los engullen y digieren. De esta forma, se evita que los inmunocomplejos se depositen en los tejidos.

Potenciación de la Respuesta Inflamatoria Los pequeños péptidos difusibles C3a y C5a, liberados durante la activación del complemento, cumplen la importante función de anafilotoxinas: reclutan células inflamatorias al sitio de infección (sitio de inflamación) y activan sus funciones efectoras. De los pequeños péptidos con actividad de anafilotoxinas liberados durante la activación del complemento, el más potente es el C5a, seguido por el C3a (1/20 de la de C5a). El C4a tiene poca actividad (sólo 1/2500 del C5a). Sus efectos son:
Activación de células mieloides: en neutrófilos esto se refleja en la potenciación de sus mecanismos matadores: estallido respiratorio, que les permitirá producir grandes cantidades de radicales libres. Se producen prostaglandinas (PG), sobre todo por los mastocitos en presencia de IgE, y eicosanoides como los leucotrienos (LT), con efectos diversos en la respuesta sistémica y en la local (uno de los leucotrienos actúa de factor quimiotáctico para fagocitos). Los neutrófilos aumentan sus moléculas de adhesión, lo que les permite adherirse a las células endoteliales, y finalmente pasar por diapédesis al tejido. Quimiotaxis sobre PMN neutrófilos, monocitos/macrófagos, eosinófilos y mastoscitos y basófilos. Degranulación de mastocitos tisulares: se libera el contenido, con histamina, serotonina y otros mediadores farmacológicamente activos, que promueven más contracción de la musculatura lisa e incremento de la permeabilidad capilar. La potenciación de la vasodilatación provoca la salida de fluido al tejido, lo cual a su vez acelera el paso del patógeno a alguno de los ganglios regionales, con lo que iniciará la respuesta inmune adaptativa.

RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA. Respuesta Humoral

RESPUESTA INMUNE ESPECIFÍCA HUMORAL
1. Linfocitos B El desarrollo de los linfocitos B tiene lugar en el saco vitelino, médula ósea e hígado fetales. Cuando el lactante tiene unos pocos meses de edad, sus células pre-B han terminado la primera fase de desarrollo llamándose entonces células B inactivas. Estas células inactivas sintetizan anticuerpos pero prácticamente no segregan ninguno. En lugar de ello introducen en un membrana unas 100.000 moléculas de anticuerpos cuya parte extracelular actuará como receptor de un antígeno específico si ello fuera necesario. Después de liberadas de la médula ósea, las células B inactivas se acumulan en los ganglios linfáticos, el bazo, el timo y otras estructuras linfoides. Las células B se activan cuando se encuentra con alguno de sus antígenos específicos, se decir con uno cuyos epítopos encajen con los puntos de reconocimiento de ligandos de los anticuerpos situados en la membrana de esta célula. La unión antígeno-anticuerpo activa la célula B desencadenando una rápida serie de divisiones mitósicas. De esta manera, una única célula B puede originar un gran número de clones o células idénticas. Algunas de estas células se diferencian y pasan a ser células plasmáticas que sintetizan y excretan gran cantidad de anticuerpos. Otras, por el contrario no se diferencian sino que permanecen en el tejido linfático, constituyendo las llamadas células B de memoria. La misión de estas células de memoria no es sintetizar anticuerpos sino permanecer como reserva por si en otra ocasión se ven expuestas al antígeno que provocó su formación, en cuyo caso producirán nuevamente células plasmáticas. Las células plasmáticas viven pocos días pero son capaces de sintetizar y segregar unas 2.000 moléculas de anticuerpos por segundo.

2. Anticuerpos (inmunoglobulinas) Los anticuerpos pertenecen a un grupo de glucoproteínas denominadas globulinas y por este motivo también se llaman inmunoglobulinas (Ig). Cada molécula de inmunoglobulina consta de 4 cadenas polipeptícas: dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras. Cada cadena está plegada de tal forma que el conjunto presenta la forma de una Y . Cada cadena pesada consta de 446 aminoácidos y son dos veces más grandes y pesadas que las cadenas ligeras que poseen unos 200 aminoácidos. Un puente disulfuro une una cadena pesada a una cadena ligera y, a su vez, las dos cadenas pesadas del cuerpo de la Y están unidas por puentes S-S. En los extremos de las cadenas ligeras se encuentran las llamadas zonas variables debido a que la secuencia de aminoácidos varía de un anticuerpo a otro para adaptarse a cada uno de los posibles antígenos. Estas secuencias de aminoácidos constituyen los puntos de unión antigénica. Las variaciones en las secuencias de las cadenas ligeras permiten que los anticuerpos presentes en un ser humano puedan ser varios millones. Además de la región variable, cada cadena ligera tiene una región constante formada por 106 aminoácidos cuya secuencia es idéntica para todos los anticuerpos. Las regiones constantes varían de una clase de anticuerpo a la otra. Se conoce 5 clases de inmunoglobulinas denominadas IgG, IgA, IgE, IgD e IgM . La enorme variabilidad que exhiben los anticuerpos de un adulto, que pueden ser varios millones diferentes, se explica mediante la hipótesis de la combinación somática. Según esta hipótesis, al nacer los cromosomas no disponen de los genes completos para sintetizar cada uno de estos anticuerpos, sino que el código genético dispone de una serie de secuencias independientes reunidas en genes completos, secuencias que se pueden reunir de forma aleatoria para formar un anticuerpo. De esta manera, dada la aleatoridad del proceso no es probable que un determinado linfocito B sintetice exactamente la misma secuencia que otro linfocito B. También es posible la existencia de mutaciones leves que induzcan la expresión de uno u otro anticuerpo. Los anticuerpos, de los que existen muchos billones de moléculas, intervienen en la inmunidad mediada por anticuerpos, también denominada inmunidad humoral por tener lugar en el plasma. Su función primordial es unirse a los antígenos constituyendo los complejos antígeno-anticuerpo.

RESPUESTA MEDIADA POR ANTICUERPOS (RH): el primer contacto de un antígeno con un organismo inmunocompetente desencadena una respuesta inmunológica con proliferación y diferenciación de las células que intervienen en este proceso, lo que se denomina respuesta primaria. Desde la entrada de la sustancia antigénica hasta la aparición de anticuerpos en el suero del individuo, trascurre un tiempo, denominado período de latencia, el que varía según el tipo y la dosis de antígeno administrado entre los 5 y 7 días. El primer anticuerpo que se detecta es la Ig M, cuya concentración va aumentando hasta alcanzar su máximo entre los 10 y 15 días postinoculación, desapareciendo luego rápidamente del suero. Aproximadamente 8-9 días después de la introducción del antígeno comienza a detectarse la aparición de Ig G, la que alcanza una concentración algo mayor que la de Ig M y decae luego.
Los anticuerpos son moléculas sintetizadas por los linfocitos B en respuesta al estímulo antigénico que tienen la propiedad de unirse especialmente al antígeno que indujo su producción. Son proteínas y se denominan inmunoglobulinas.

Características de los anticuerpos: La estructura mínima de un antígeno que es reconocida por un anticuerpo y es capaz de generar una respuesta inmune se denomina epítopo. Estos epítopos pueden resultar de la consecución de aminoácidos en la estructura primaria (epítopos lineales) o pueden resultar del plegamiento (estructura terciaria) de la proteína (epítopos conformacionales).
Las tres características fundamentales de un anticuerpo son la afinidad, la avidez y la especifidad). La especificidad para un antígeno determinado viene determinada por la secuencia de aminoácidos de sus dominios variables. La afinidad determina la rapidez con la que el Ac se une al Ag y viene determinada por la fuerza de la unión. Esta fuerza de unión, y por tanto la afinidad depende de los enlaces entre la Ig y el Ag. Estos enlaces pueden ser de varios tipos:

• Puentes de hidrógeno, iones de H compartidos por átomos del Ag y Ac.
• Enlaces electroestáticos, se dan cargas de polaridad opuesta entre Ac y Ag
• Fuerzas de Van der Waals, existen nubes electrónicas polarizadas.
• Enlaces hidrófobos, grupos hidrofóbicos del Ac y del Ag se unen excluyendo moléculas de agua.

Dependiendo del tipo y número de enlaces habrá mayor o menor afinidad de un anticuerpo por su antígeno. La avidez viene dada por el número de sitios de unión. Hay antígenos con secuencias repetitivas en su estructura. Estos antígenos se comportan de modo multivalente, y la fuerza de unión Ag-Ac es mayor que la simple suma de las afinidiades de cada uno de los sitios de unión del anticuerpo al antígeno. Así, a mayor número de sitios de unión, mayor avidez. Por ejemplo la Ig M pentamérica suele ser la más avida para un antígeno al presentar 10 sitios de unión.
La especifidad, la avidez y la afinidad vienen determinadas por la región Fab del anticuerpo. La función es determinada por el fragmento Fc.
Existen cinco clases:

IgG : es la predominante en las respuestas secundarias y constituye una defensa importante contra bacterias y virus. Es el único anticuerpo que atraviesa la placenta, y por lo tanto, es la inmunoglobulina más abundante en el recién nacido. El adulto normal sano, tiene una concentración de 700 miligramos por 100 ml de sangre. Es la inmunoglobulina que tiene la vida media más larga (25 días). Existen cuatro variedades de la misma: G1, G2, G3 y G4, con comportamientos diferentes ante la activación del complemento. Representa el 80% de los anticuerpos (valor normal= 900-1500 mg/100 ml o 9-15 g/L).
IgM: es la principal inmunoglobulina producida con rapidez en la respuesta inmunológica primaria. Es la más eficaz en la aglutinación, la fijación del complemento y en otras reacciones antígeno-anticuerpo, y también es importante en la defensa contra bacterias y virus. Se sintetiza primordialmente en el bazo, no traspasa la barrera placentaria, su vida media es de 5 días. Tiene dos subclases Ig M1 e Ig M2. (valor normal= 70-250 mg/100 ml o 0,2-2,5 g/L). Representa del 5 al 10% de las Ig séricas.Cada monómero lleva un dominio constante adicional. Tres unidades del pentámero están unidas por S-S y dos mediante una pieza J. Es la primera que sintetiza el neonato por sí sólo. Por su gran valencia son típicas aglutininas. Fijan y activan muy bien el complemento. Es efectiva citolítica

IgA: es la inmunoglobulina principal en secreciones como leche, saliva y lágrimas y en las secreciones de vías respiratorias, gastrointestinal y genital. Protege a las membranas mucosas de los ataques principalmente de virus. Su vida media es de unos 7 días, representa el 10% de todas las inmunoglobulinas, se sintetiza en los plasmocitos. No posee la capacidad de activar el complemento y por lo tanto no es un buen anticuerpo bacteriano. Desarrolla un importante papel en la prevención de las enfermedades alérgicas. (valor normal= 140-290 mg/100 ml o 1,4-2,9 g/L). Existen 2 subclases: IgA1 e IgA2.

IgE: tienen capacidad de unirse a los basófilos y mastocitos esto provoca la degranulación inmediata de estas células con liberación masiva de sustancias vasoactivas y diversos mediadores inflamatorios. Este es uno de los mecanismos de defensa con que cuenta el organismo contra los helmintos. Su dosificación es importante en la diferenciación de los cuadros alérgicos de aquellos que no lo son.( valor normal= 0,01-0,3 mg/100 ml o 0,001-0,03 g/L) Es la menos abundante en suero: 0.3µg/ml. Presenta un dominio adicional. Es la mediadora de las reacciones de hipersensibilidad Inmediata(alergias). Se unen a receptores específicos en la membrana de mastocitos y basófilos que al contacto con el alérgeno. Provocan la desgranulación, liberando histamina, prostaglandinas, leucotrienos y algunas citoquinas. Confiere protección frente a algunos helmintos, produciendo una reacción inflamatoria aguda


IgD: no se conocen sus funciones específicas ni su participación en los procesos inmunológicos. Es posible que actúe como un receptor de antígenos, cuando está presente en la superficie de ciertos linfocitos B en la sangre del cordón umbilical. (valor normal= de 0-3 años 0,5-10 UI/ml, mayores de 3 años 5-100 UI/ml). Representa el 0.2% de las Ig séricas, siendo su vida media de 2 a 3 días. Su región bisagra muy susceptible a proteolisis.
Aparece como Ig de membrana en los linfocitos B vírgenes, cuya función es de receptor antigénico.

Función de los anticuerpos: La función básica de los anticuerpos es unirse al antígeno. Consecuencia de esta unión Ac-Ag, se producirán diferentes funciones:
a) Aglutinación-Neutralización del antígeno. Al ser los anticuerpos bi-valentes (2 lugares de reconocimiento de antígeno), pueden producir la aglutinación del mismo, para su mejor eliminación. Además, cuando se recubre toda la superficie del patógeno con moléculas de anticuerpos, estamos hablando de “neutralización” del mismo. Existen toxinas que atacan a las terminaciones nerviosas, al unirse los anticuerpos a ellas “neutralizan” su efecto.
b) Opsonización – Fagocitosis. Pero este recubrimiento de la superficie, puede tener consecuencias posteriores. Así, los macrófagos, que tienen receptores para la porción cristalizable del anticuerpo (Fc) que se denominan FcR, pueden engullir los patógenos que han sido recubiertos por anticuerpo. En este caso, al recubrimiento se le reconoce con el nombre de opsonización.
c) Inmovilización del patógeno. Si el anticuerpo se une a la parte móvil del patógeno (cilios, flagelos), va a producir una inmovilización del mismo, reduciendo su patogenicidad.
d) Activación del complemento. Al unirse un Ac a un Ag se produce un cambio conformacional en la región Fc del anticuerpo que induce la activación del sistema del complemento.
e) Expulsión. Cuando las anticuerpos son del tipo IgE, y los antígenos son de parásitos, la unión IgE-Ag promueve la liberación de aminas vasoactivas que relajan la musculatura lisa y provocan diarrea en el intestino para expulsar al parásito.
f) Citolisis mediada por anticuerpos (ADDC). Otra función que viene mediada por receptores para la porción Fc del anticuerpo es la llamada citolisis mediada por anticuerpos (ADCC). Las células efectoras son mayoritariamente los linfocitos NK, que al reconocer el anticuerpo en una superficie del patógeno, liberan sustancias citotóxicas que atacan al antígeno.
g) Inmunidad en feto y neonato. En los primeros meses de vida las Igs maternas son el único mecanismo de defensa específica que tiene el recién nacido. Su sistema inmune no ha madurado aún, y no tiene modo de fabricar sus inmunoglobulinas propias en primera instancia.
Cada isotipo de anticuerpo desarrolla más efectivamente alguna de estas funciones efectoras Así, con una misma región variable, diferentes regiones constantes van a llevar asociadas diferencias en la función efectora del anticuerpo. Sólo por citar algunos ejemplos:
IgG, A y M: activan el complemento y neutralizan antígenos. IgA es el anticuerpo por excelencia de la inmunidad mucosa. IgM es el Ac responsable de las respuesta primaria en tanto que IgG es responsable de la respuesta secundaria y de la inmunidad neonatal. La IgD no tiene función aparente, en sangre está en bajas concentraciones. IgG1 es la más abundante en sangre. IgE es poco abundante, y es la especialista en la respuesta a parásitos.

h) Salida de IgA a mucosas La Inmunoglobulina A es el isotipo fundamental en las secreciones, especialmente en los epitelios de los tractos digestivo y respiratorio. Las células plasmáticas (estadío de diferenciación final de linfocitos B) productoras de IgA se encuentran predominantemente en el tejido conectivo (lamina propia) que subyace inmediatamente por debajo de muchas superficies epiteliales. La IgA sintetizada en la lámina propia se secreta como IgA dimérica asociada a una cadena de unión J. Esta forma polimérica de IgA se une selectivamente a un receptor de poli-inmunoglobulina (poli-Ig-R) que está presente en las superficies vasolaterales de las célu8las epiteliales. Una vez que la IgA dimérica se ha unido a dicho receptor, el complejo se internaliza en la célula y se transporta por el citoplasma de la célula epitelial en vesículas de transporte, hasta la porción apical de la célula. Este proceso se denomina transcitosis. Una vez en la zona apical de la célula epitelial el receptor de poli-Ig se fragmenta proteolíticamente, liberando la porción más externa del receptor todavía unida a la IgA dimérica. Este fragmento del receptor liberado junto a la IgA se denomina componente secretor, y parece que protege a la IgA dimérica de posibles degradaciones enzimáticas. Los tejidos con mayor síntesis de IgA son el intestino, el epitelio respiratorio, la mama (en épocas de lactancia) y otras glándulas exocrinas como las salivares y lacrimales.

Ontogenia B.


Los linfocitos B vírgenes que salen de medula ósea, expresan en su superficie IgM monomerica e IgD que van a interaccionar con el Ag durante la respuesta primaria. Así mismo poseen CD79 que tiene como función enviar señales intracelulares de activación (como el CD3 en los linfocitos T). El conjunto formado se denomina BCR. Al igual que los T, los linfocitos B requieren dos señales para activarse: una proveniente de la interacción del BCR con el Ag. (BCR-Ag) y la otra de la interacción con un linfocito TCD4. En la superficie del linfocito B también hay moléculas de adhesión que favorecen la interacción T-B: CD54, CD58 que interaccionan con la superficie del linfocito T, CD23 se expresa durante la activación de las células B, CD19 participa en el envió de señales intracelulares, CD21 es el receptor para un factor activado del C’.(señales del exterior). CD19, CD21 (comparables con el CD4 y CD8 de los linfocitos T).
Proliferacion B Los linfocitos B en circulación atraviesan las HEV para ingresan en el ganglio. En el área paracortical, los linfocitos B que poseen IgM pueden interaccionar con el Ag soluble, o en forma de inmunocomplejo que haya llegado por vía linfática desde el sitio de la infección. Esta intreraccion induce las primeras etapas de la activación B: En el área de contacto entre la paracorteza y el folículo primario, el linfocito B: aumenta de tamaño, se transforma en plasmoblasto y comienza a dividirse para generar células hijas idénticas. Algunas células hijas se diferencian en plasmocitos y comienzan la síntesis de IgM. Otras interaccionan con los TCD4 dentro del folículo (colaboración T-B).

Colaboracion T-B Comienza cuando un linfocito T reconoce un péptido en la superficie de un linfocito B( B funciona como CPA). Aumenta la expresión de B7 en el linfocito B activado y se produce la señal coestimuladora CD28-B7, que induce la expresión de CD40 que desencadena en el linfocito B señales de: proliferación celular y rescate de muerte por apoptosis.

INMUNIDAD ESPECÍFICA. Respuesta Inmune Celular

INMUNIDAD ESPECÍFICA
La inmunidad específica constituye la tercera línea de defensa del organismo y está representada por los linfocitos de los que existen dos clases: los linfocitos B (o células B) y los linfocitos T (o células T). Ambos derivan de la misma célula madre de la médula ósea a través de una serie de intermedios y ambos tienen las mismas características morfológicas. Algunos autores incluyen entre los linfocitos las células asesinas naturales (Natural Killer, NK) que se diferencian de los linfocitos B y T en su tamaño ligeramente mayor. Los linfocitos B son los representantes de la llamada inmunidad humoral caracterizada por la secreción de las proteínas llamadas anticuerpos, mientras que los linfocitos T son los representantes de la inmunidad medida por células ya que ellos atacan directamente a los gérmenes destruyéndolos por fagocitosis y disgestión.
Marcadores específicos. Las diferentes células del sistema inmunológico pueden distinguirse por disponer en sus membranas de unos marcadores (constituídos por receptores o ligandos) que juegan un papel muy importante en el reconocimiento y la adhesión de las células. Se conocen gran cantidad de estos marcadores que han sido denominados CD (iniciales de Cluster Designation). Funciones: Diferenciación y maduración celular, Linaje celular, Estado de activación celular, Receptores (Ag, C’, Igs, citocinas, etc.), Como moléculas de adhesión.
Antígenos. Químicamente, los antígenos son grandes moléculas, generalmente proteínas, aunque también pueden ser nucleoproteínas (proteínas + ácidos nucleicos), lipoproteínas, glucoproteinas y polisacáridos. Las moléculas grandes pero que son repetición de unidades más sencillas (por ejemplo la celulosa) no son antigénicas. Algunas sustancias de tamaño pequeño que pueden inducir reactividad pero no una respuesta inmune se denominan haptenos (por ejemplo la penicilina y otros muchos medicamentos que se pueden unir a algunas proteínas dentro del organismo para formar unos complejos proteicos que tienen actividad antigénica). Las bacterias enteras, los virus o parte de los mismos pueden actuar como antígenos. Otros antígenos son los pólenes, la clara del huevo, los órganos transplantados y otras muchas sustancias presentes en el medio ambiente. De estos compuestos una parte muy pequeña es la responsable de desencadenar la respuesta inmune. Esta región se denomina epitopo o determinante antigénico. Como se ha indicado anteriormente a cada uno de estos determinantes antigénicos corresponde un sitio de reconocimiento en las cadenas ligeras de los anticuerpos.
En los leucocitos y en todas las células del organismo (excepto en los glóbulos rojos) existen una serie de glicoproteínas antigénicas denominadas HLA (Human Leukocite Antigen) o complejos antigénicos principales de histocompatibilidad (MHC) que actúan como marcadores de las mismas. Su función es permitir que los linfocitos T puedan reconocer las células propias de las invasoras. Sin embargo las MHC son también las culpables de que se produzcan rechazos cuando son transplantados órganos de donantes que no sean gemelos. Se conocen dos clases de MHC:
Las MHC de tipo I son proteínas de membrana existentes en todas las células del organismo excepto los glóbulos rojos y espermatozoides.
Las MHC de tipo II sólo están presentes en las células del timo o en las células T que han sido activadas por exposición a un antígeno
Para que tenga lugar una respuesta inmune, los linfocitos B y T tienen que reconocer que se encuentran ante una sustancia extraña. Los primeros pueden reconocer cualquier antígeno presente en los medios extracelulares. Por el contrario, los linfocitos T sólo reconocen algunos fragmentos que han sido previamente procesados y acoplados a los complejos antigénicos de histocompatibilidad (MHC).
Por otra parte, continuamente se encuentran en el organismo fragmentos de péptidos y proteínas que están siendo sintetizadas por la maquinaria de las células o que provienen de la destrucción de otras que están siendo recicladas. Algunos de estos fragmentos son captados por los MHC que, de alguna manera los estabilizan y los llevan hasta la membrana. Los MHC-I captan polipéptidos de 8 a 9 aminoácidos, mientras que los MHC-II capturan moléculas de 13 a 17 aminoácidos. Cuando uno de estos fragmentos lleva acoplado un MHC, los linfocitos T los ignoran; en caso contrario, los linfocitos T asumen que se trata de una proteína extraña y la atacan. Un tipo especial de células, llamadas células presentadoras de antígenos (APCs) procesan estos fragmentos extraños. Entre ellas, se encuentran los macrófagos, las células B y las células dendríticas. Las APCs están localizadas en zonas críticas (piel, membranas mucosas, tracto digestivo y respiratorio, etc.) donde son más probables las invasiones por células o materias extrañas. Las células presentadoras de antígeno actúan mediante la siguiente secuencia de sucesos:
*Reconocimiento del invasor
*Fagocitosis o endocitosis incorporando los materiales extraños en vesículas fagocíticas
*Digestión parcial mediante enzimas situadas en las vesículas. Al mismo tiempo, las células fabrican MHC-II
*Fusión de las vesículas
*Unión de los fragmentos de péptidos a las MHC-II
*Exocitosis e incorporación de las moléculas portadoras de MHC-II a la membrana
Citokinas Las citokinas son pequeños polipéptidos con actividad hormonal que son sintetizadas y excretadas por numerosas células (linfocitos, monocitos, fibroblastos, células endoteliales, etc). Muchas de ellas son autocrinas, aunque la mayoría son endocrinas. Cuando son producidas por los linfocitos, se llaman interleukinas, monokinas cuando son producidas por los monocitos y factores de crecimiento o de inhibición según actúen (*)
Células T Al igual que los linfocitos B, las células T disponen en su membrana celular de lugares de reconocimiento de antígeno (o receptores de las células T). A través de ellos, se unen a los antígenos que llegan al organismo, rechanzando cualquier otro fragmento proteico que lleve unido un MHC. El reconocimiento del antígeno representa el primer paso en esta inmunidad mediada por células. Además, las células T necesitan de un co-estimulador para ponerse en marcha. Este puede ser una de las citokinas antes descritas. En este momento, el linfocito T queda activado y comienza a proliferar rápidamente produciéndose un gran número de clones y otras células afines, entre las que se encuentran las células colaboradores (T Helpers), las células citotóxicas, las células de memoria y las células supresoras
Células colaboradoras (T Helpers o TH): también llamadas T4 estas células llevan una proteína CD4. Al ser activadas segregan una variedad de citokinas que ayudan a la proliferación de los linfocitos B y T. Una de las más importantes es la interleukina IL-2 que es fundamental para poner en marcha a multiplicación de las células T. Además, la IL-2 actúa como cofactor para activar más células TH, las células citotóxicas y las NK.
Células citotóxicas T (CT): estas células llevan la proteína CD8 y actúan como células citolíticas. Para lisar las células extrañas requieren de la activación por IL-2 u otras citokinas producidas por las TH.
Células T supresoras (TS): estas células no son bien conocidas pero se cree que producen sustancias como el TGF-b que inhibe la proliferación de las células T y B y actuarían para contrarrestar la activación producida por las otras
Células de memoria: están programadas para reconocer el antígeno invasor original. Si el mismo tipo de patógeno vuelve a invadir el organismo, las células de memoria son capaces de reaccionar con enorme rapidez de modo que el invasor es destruido antes de que comience a causar cualquier daño y antes de que aparezca cualquier síntomas
Otras células derivadas de los linfocitos T son las llamadas de hipersensibilidad retardada que llevan en su membrana proteínas CD4 ó CD8 y que segregan interferones cuando son activadas. El interferón activa a los macrófagos los cuales, a su vez, destruyen al invasor.
Las células T citotóxicas son, quizás, las más importantes en la lucha contra los invasores. Tan pronto estos son reconocidos, dejan el tejido linfoide y emigran al lugar de la infección o de la inflamación. Allí, se unen a las células invasoras que llevan el mismo antígeno que "disparó" su proliferación y las eliminan mediante dos mecanismos:
- segregando una citokina, la perforina capaz de hacer agujeros en las membranas de los invasores produciendo la lisis
- segregando la citotoxina, una proteína capaz de fijarse a algunas enzimas que regulan la síntesis del DNA del invasor.
Además las células citotóxicas producen interferón gamma que, a su vez, activa neutrófilos y macrófagos, actuando en particular sobre sus efectos fagocíticos.
RESPUESTA INMUNE CELULAR
FASES DE LA RIC
1. Presentación antigénica
2. Activación, proliferación y producción de citoquinas
3. Diferenciación de células efectoras
1. Presentación antigénica La presentación del Ag a los linfocitos T requiere una restricción por parte de las moléculas de histocompatibilidad de clase I (linfocitos Tc) o II (linfocitos Th). La función de las moléculas MHC consiste en unir pequeños péptidos resultantes de la degradación intracelular de los patógenos y llevarlos hacia la membrana celular, donde el complejo péptido/MHC es reconocido por los linfocitos T.
Las moléculas MHC de clase I se encuentran en la membrana de todas las células humanas, excepto los eritrocitos y los espermatozoides, mientras que los HLA de clase II solo se hallan en las células presentadoras de antígenos y en los linfocitos B.
Procesamiento del Ag es la degradación del Ag proteico en pequeños péptidos que serán ensamblados en las moléculas MCH recién sintetizadas y llevadas a la superficie celular de la CPA para ser presentados a los linfocitos T.
Las células accesorias (macrófagos y células dendríticas, principalmente) tienen por función procesar los antígenos y presentar los péptidos resultantes asociados a las moléculas HLA de clase I o II, para su reconocimiento por los linfocitos TCD8(Tc) y TCD4(Th), respectivamente.

VÍA ENDÓGENA. Las moléculas MHC I en situación normal, se unen a péptidos derivados de las moléculas propias y en caso de infección por un parásito intracelular o virus se unen a péptidos derivados de proteínas del patógeno. En ambos casos los péptidos derivan del procesamiento citosólico del Ag endógeno. Las células que presentan estos Ag endógenos unidos a moléculas MCH I son células nucleadas enfermas que han procesado péptidos de parásitos intracelulares, virus o de proteínas tumorales para ser presentados a linfocitos Tc CD8. Estas células son llamadas “células diana” para no confundirlas con las CPA “profesionales”. En dichas células se sintetizan las proteínas virales, extrañas y, por lo tanto, antigénicas, que son degradadas en el citosol por los proteosomas, una maquinaria enzimática. Los péptidos son luego transferidos a las unidades transportadoras (o TAP, por Transporters Associated with Antigen Processing) que se encuentran en la membrana del retículo endoplásmico, las que los conducen hacia el interior de este. Una vez en el Golgi, los péptidos se unen con las moléculas HLA-I y, después, son transportados a la membrana celular para su reconocimiento por el receptor del linfocito TCD8. La unión del receptor del linfocito T con el complejo péptido/HLA no es suficiente para desencadenar una respuesta inmune.

VÍA EXÓGENA. Las moleculas MCH clase II se unen a péptidos derivados de Ag exógenos que previamente han sido introducidos en la CPA por endocitosis o fagocitosis y que son sometidos al procesamiento endocítico. Estas CPA ”profesionales”, presentan péptidos exógenos a los linfocitos THCD4. Los péptidos extracelulares se unen a las MHC II generados de la endocitosis o fagocitosis de microorganismos (internalización por las CPA). Las MHC II se unen en el retículo endoplásmico a una proteína denominada invariante que bloquea la unión de péptidos propios a la MHC II. Se produce una migración posterior de este complejo al aparato de Golgi y posteriormente al endosoma-fagosoma, donde se degrada la proteína invariante, permitiendo la unión del péptido exógeno. Una vez producida la unión MHC II-antígeno estos se desplazan a la membrana citoplásmica donde se exponen al reconocimiento por los linfocitos Th CD4: vía exógena o endocítica.
2. Activación, proliferación y producción de citoquinas. Una vez que la CPA ha procesado el Ag en el sitio de la infección migra a través de vasos linfáticos aferentes hasta el ganglio regional más cercano. Allí se ubica en el área paracortical, cercana a una HEV con el fin de interaccionar con los linfocitos que la están atravesando. Para que un linfocito T se active debe recibir dos tipos de señales: 1)Señal especifica: que corresponde a la interacción TCR con el complejo MCH-Ag. 2)Señal inespecífica: originada por la interacción de moléculas coestimuladoras presentes en el linfocito T y en la CPA. Una vez que los clones T se han activado comienzan a proliferar y a diferenciarse para generar células efectoras y células de memoria. Durante la respuesta 1a. la activación y proliferación ocurren área paracortical del ganglio, mientras que en una respuesta 2a. pueden ocurrir directamente en el sitio de infección. La selección clonal es un proceso de selección, activación y maduración de una célula T y/o B específica (clon) para un antígeno determinado. Las etapas del proceso incluyen el reconocimiento del antígeno por un linfocito específico (reconocimiento o selección clonal), la activación de ese clon celular (expansión clonal) y la generación a partir de éste de linfocitos efectores y de memoria.
3. Diferenciación de células efectoras y su respuesta. Los linfocitos T se diferencian en Th (helper o cooperadores) que tienen la función de ayudar y coordinar la acción de los linfocitos B (respuesta humoral o de anticuerpos) y los linfocitos Tc (citolíticos o respuesta celular). Otro subconjunto de las células T reguladoras actúa para desactivar o suprimir a las células inmunes. Las células T citotóxicas le ayudan al cuerpo a deshacerse de las células que han sido infectadas por virus así como también de las células que han sido transformadas por el cáncer. Ellas son responsables también del rechazo de tejidos y órganos injertados. Los linfocitos Th (cooperadores, CD4+) se diferencian en:

Th1: coordinan la respuesta celular mediante la síntesis de IL2 e Interferón gamma activan la acción de macrófagos, linfocitos Tc y células NK). Los Th1 median respuestas celulares inflamatorias (HR) por medio del IFN gamma y la citotoxicidad de los T CD8 por acción de IL-2 e IFNgamma, este último también induce la producción de Ac fijadores del C´ y opsonizantes.

Th2: coordinan la respuesta humoral mediante la síntesis de IL4, IL5, IL-6,IL10 e IL13 Þ estímulo de la maduración de linfocitos B y producción de anticuerpos. Los Th2 son potentes inductores de la R. humoral:

IL-4 conduce a la producción de IgE.

IL-4 e IL-13 estimulan la producción de Ac neutralizantes IgG1.

IL-4, IL-10, IL-13 actuan como reguladores negativos de la inflamación.

IL-5 activa eosinofilos que participan en la eliminación de helmintos.

Complejo Mayor de Histocompatibilidad

Complejo Mayor de Histocompatibilidad
El complejo mayor de histocompatibilidad o MHC ( Major Histocompatibility Complex), también conocido como complejo principal de histocompatibilidad, es una familia de genes ubicados en el brazo corto del cromosoma 6. Los genes del MHC poseen la información de: ciertas glucoproteínas de la membrana plasmática involucradas en los mecanismos de presentación y procesamiento de antígenos a los linfocitos T , así como citocinas y proteínas del sistema del complemento, importantes en la respuesta inmunológica. Ambos tipos de moléculas permiten la identificación de las moléculas propias y de las extrañas (invasoras). Estudios realizados acerca de las funciones de los linfocitos T y de los rechazos en los transplantes de tejidos revelaron que el reconocimiento de las propias células del cuerpo depende de un grupo de glucoproteínas que se encuentran en la superficie de las células con núcleo. Los componentes proteicos de estas moléculas son codificados por el grupo de genes conocidos como complejo mayor de histocompatibilidad o MHC. El MHC está formado por 20 genes diferentes y, dentro de la población humana, cada uno de esos genes tiene entre 8 y 10 alelos . Los linfocitos T reconocen péptidos provenientes del antígeno que se encuentran asociados al complejo mayor de histocompatibilidad. Cuando ciertas células fagocíticas (células presentadoras de antígenos CPA) como los macrófagos o las células dendríticas fagocitan un antígeno, éste se procesa dentro del linfocito de la CPA y se asocia con moléculas del MHC; el complejo alcanza la superficie celular y queda expuesto.
Las moléculas del MHC (las glucoproteínas que son codificadas por la familia del complejo mayor de histocompatiblidad) procesan antígenos del interior de las células y las trasportan al exterior para ser reconocidas por las células T. Existen dos clases de moléculas MHC: Se los conoce simplemente como clase I y clase II (MHC I y MHC II). De ellas se vale la respuesta inmune para el reconocimiento de un antígeno extraño. Estas moléculas difieren tanto en su estructura como en su función. Las moléculals de clase I se encuentran en las células de todo el cuerpo y son necesarias para el reconocimiento antigénico por parte de las células T citotóxicas. Las moléculas de clase II están presentes sólo en las células del sistema inmune e identifican a estas células ente sí.
Propiedades de las moléculas del MHC
• Todas las moléculas del MHC poseen 4 segmentos. Un segmento de unión al péptido o hendidura, un dominio tipo Inmunoglobulina (Ig), un segmento transmembrana y una porción intra-citoplasmática carboxi-terminal.
• El sector polimórfico de las moléculas del MHC se encuentran en la hendidura de unión a péptido. Esta se encuentra formada por dos segmentos en hélice α separados por un “piso” creado por una secuencia en lamina plegada β. Los aminoácidos que varían de un alelo a otro generando el polimorfismo que caracteriza al MHC se ubican alrededor de esta hendidura. Debido a esta gran variabilidad en la región de unión al péptido el MHC puede cubrir la amplia gama de antígenos a los que nos encontramos expuestos.
• Los dominios tipo Ig no son polimórficos y participan en el reconocimiento del MHC por parte de los linfocitos T. Los dominios tipo Ig del MHC I son distintos a los del MHC II, ya que, son estos segmentos los cuales la molécula CD8 y CD4 reconocen respectivamente

La molécula de clase I esta constituida por dos cadenas polipeptídicas unida de forma no covalente. La cadena α ó cadena pesada, codificada por los genes de clase I del MHC y una cadena no codificada por el MHC, la β 2 -microglobulina o cadena liviana, cuyo gen se encuentra en el cromosoma 15. La cadena α posee tres segmentos que se numeran desde el extremo N-terminal, α1, α2, y α3. Los segmentos α1 y α2 interactúan separados por un segmento de en lamina plegada β para formar el sitio de unión al péptido. Este espacio creado es lo suficientemente grande para que quepan péptidos entre 8 a 11 aminoácidos. El segmento α3 se pliega para formar un dominio tipo Ig, este segmento contiene un bucle que sirve de unión a la molécula TCD8. La cadena liviana β 2 -microglobulina interactúa de modo no covalente con el segmento α3, y al igual que este se pliega en un dominio tipo Ig. La molécula de clase I completamente ensamblada es un heterotrimero, formado por la cadena α, la β 2 -microglobulina y el péptido. En esta conformación la molécula se encuentra estable en la membrana celular. Todo individuo normal heterocigoto expresa seis moléculas de clase I diferentes en cada célula, ya que contienen cadenas α derivadas de los seis alelos de los genes HLA-A, HLA-B y HLA-C. Tres alelos heredados de la madre y tres del padre.
Las moléculas de clase II del MHC esta compuesta por dos cadenas asociadas de modo no covalente, la cadena α y la cadena β, a diferencia de las moléculas de clase I, son sintetizadas por genes del MHC. La cadena α y la cadena β poseen segmentos que se nombran desde su extremo N-terminal en α1, α2 y β1, β2. En esta molécula los sitios de unión al péptido se encuentran entre los segmentos α1 y β1, el espacio que surge de esta relación de dos cadenas polipeptídicas distintas es mayor que el que forman los segmentos α1 y α2 del MHC I, esto trae como consecuencia que, los péptidos antigénicos que se unan al MHC II posean entre 10 a 30 residuos o incluso mas. Las secuencias polimórficas de las moléculas de clase II se ubican alrededor de los segmentos α1 y β1 e inclusive entre ambos, pero se ha demostrado que existe mayor polimorfismo en los sectores β1. En tanto que los segmentos α2 y β2 se pliegan formando dominios tipo Ig. Los bucles formados por las secuencias β2 son el sitio de unión a la molécula CD4 de los Linfocitos T colaboradores. En similitud con las moléculas de clase I, el MHC II completamente ensamblado y estable es un heterotrímero, constituido por la cadena α, la cadena β y el péptido. Existen en un individuo normal heterocigoto, seis alelos para la cadena α y seis para la cadena β, lo que nos daría como resultado un total de doce posibles variantes en la molécula del MHC II, sin embargo existen cadenas α provenientes del alelo HLA-DQα que no necesariamente se aparean con las cadenas β del alelo HLA-DQβ, si no que pueden asociarse a cadenas β de otros alelos (HLA-DPβ, HLA-DRβ, etc.). Este mecanismo permite la existencia de alrededor de 10 a 20 moléculas de clase II.

Expresión de las Moléculas del MHC
Las moléculas de clase I del MHC se expresan constitutivamente en todas las células nucleadas. Este patrón de expresión esta íntimamente relacionado con las funciones de los linfocitos T CD8+, quienes al reconocer a los péptidos presentados por las moléculas de clase I se activan y lisan a la célula que se encuentre infectada por un microorganismo endógeno (en este caso cuando decimos “endógeno” hacemos referencia a intracelular). Este es un mecanismo de defensa muy efectivo para las células nucleadas infectadas, ya que no pueden migrar como lo hacen las CPA profesionales, por lo tanto la única manera de hacer saber al sistema inmunológico que se encuentran afectadas es esta.
Las moléculas de clase II del MHC solo se expresan a un grupo celular denominado “células presentadoras de antígeno” APC antigen presenting cells En este repertorio celular se encuentran los Linfocitos B, Macrófagos y principalmente las células Dendríticas. Estas células son capaces de reconocer, fagocitar, procesar y luego presentar en su superficie celular a los péptidos exógenos unidos a las moléculas de clase II. Las CPA poseen además la capacidad de poder migrar de un tejido a otro en busca de los Linfocitos T CD4+, este es el caso de las células dendríticas, que pueden migrar desde la piel hasta los ganglios linfáticos y así poder activar a los CD4+. Otra forma de establecer el contacto entre las CPA y los T CD4+, es que estos últimos migren al sitio afectado en donde los Macrófagos presentan el péptido y activan a las CD4+.
El fin ultimo de las moléculas de clase II es poder presentar antígenos exógenos, mientras que las moléculas de clase I presentan a los antígenos endógenos. La expresión de las moléculas tanto de clase I como de clase II, se ven afectadas por las citoquinas secretadas tanto en la inmunidad innata como en la inmunidad adaptativa.
Los INFα, β, y γ son secretados en la respuesta inmunitaria temprana frente a los virus, en tanto el TNF (factor de necrosis tumoral) y las LT (Linfotoxinas) se liberan en las infecciones microbianas. Todas estas citoquinas aumentan significativamente la expresión de las moléculas de clase I. Este es un mecanismo en que la inmunidad innata estimula a la inmunidad adaptativa. Las moléculas de clase II son reguladas principalmente por el INFγ, esta citoquina es la más importante activadora de macrófagos, y estos una vez activados aumentan la expresión de moléculas del MHC. Los Linfocitos B expresan constitutivamente MHC II, pero pueden aumentar la expresión bajo el estimulo de IL-4. Mientras que las células dendríticas aumentan la expresión a medida que maduran. El INFγ regula además de la expresión de las moléculas de clase II, a las moléculas de clase I, a la β 2 -microglobulina, a los genes que regulan la expresión de las proteínas TAP y los genes que codifican las subunidades del proteosoma.

Inmunidad Natural o Innata

Inmunidad Natural o Innata.

Introducción. La respuesta inespecífica forma parte de los mecanismos inespecíficos de defensa y representa el primer sistema defensivo del organismo y es de especial significación frente a la protección del mismo ante infecciones y cáncer. Las células que mediatizan esta respuesta inespecífica, son los PMN neutrófilos, macrófagos y células NK que son células que se caracterizan por activarse de forma inmediata siempre que cualquier sustancia extraña penetra en el organismo, como, por ejemplo ocurre, tras una herida. En este caso todas estas células se movilizan a dicho foco, reconocen y toman contacto con la sustancia extraña, que destruyen mediante el proceso de fagocitosis y citotoxicidad natural. En este tipo de respuesta participa también el complemento (C´), que está formado por una gran variedad de proteínas que se encuentran en el plasma. Los distintos componentes del complemento interactúan en un determinado orden para ejercer su acción en la defensa del organismo. La respuesta inflamatoria y la fagocitosis son el principal elemento que actúa en este tipo de respuesta.
Los mecanismos de defensa inespecíficos aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en muchas ocasiones no son suficientes para defender eficazmente al organismo, pero por fortuna éste dispone de la respuesta inmune específica (RIE)

Hay dos clases de protagonistas que constituyen el SI unos son celulares y se conocen como fagocitos (células que comen) o sea, leucocitos del sistema retículo-endotelial, que se originan en la medula ósea):en la sangre: los PMN neutrófilos (de vida corta) y los monocitos; en los tejidos: los macrófagos, que se diferencian a partir de los monocitos. Todos ellos fagocitan y destruyen los agentes infecciosos que logran atravesar las superficies epiteliales; células asesinas naturales (células NK): son leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan células "enfermas", infectadas por virus o malignizadas (cancerosas) y las proteínas del sistema complemento.
Hoy se sabe que los fagocitos son de tres clases: Una clase especial de leucocitos o glóbulos blancos llamados granulocitos, monocitos-macrófagos y las células dendríticas.
Ilya Mechnikov fue el descubridor de los fagocitos, el que les puso ese nombre, y el que estableció la teoría del papel de estas células en la respuesta del organismo a la infección. Por esa teoría recibió en 1908 el premio Nóbel de Medicina y Fisiología. Pero lo más alucinante de su trabajo es haber descubierto a los fagocitos trabajando con larvas transparentes de estrellas de mar a las que les introducía una espina y miraba con el microscopio. A las 24 horas observaba una llegada en masa de corpúsculos al sitio de la herida que querían devorar a la espina. Convertir su observación en una explicación de cómo funciona el sistema inmune es realmente genial. Introdujo así el papel celular en la defensa o resistencia del organismo a la enfermedad.

Tipos de fagocitos

Los neutrófilos (granulocitos):

Son glóbulos blancos que a menudo constituyen la primera fila de defensa ante una infección. Atacan a los invasores en gran número y comen hasta morir. El pus de una herida infectada consiste fundamentalmente de granulocitos muertos. Una pequeña parte de la comunidad de los granulocitos están especializados en atacar a los parásitos como los gusanos.

Los macrófagos

Son los grandes comedores, son menos rápidos para responder a los invasores que los granulocitos pero son más grandes, viven más tiempo y tienen otras propiedades. Los macrófagos juegan un papel importante en alertar al resto del sistema inmune. Los macrófagos son en principio los monocitos que circulan en la sangre pero cuando dejan la circulación y atraviesan los tejidos se convierten en macrófagos.

Las células dendríticas o dendrocitos

Al igual que los granulocitos y macrófagos, las células dendríticas son devoradores de intrusos, como los macrófagos ayudan al resto del sistema inmune. También pueden filtrar los fluídos corporales limpiándolos de organismos extraños y partículas.

El Sistema del Complemento

La primera parte del SI que se encuentra con invasores tales como bacterias es un grupo de proteínas denominadas el Sistema del Complemento . Estas proteínas flotan en forma libre en la sangre y pueden acudir rápidamente al sitio de invasión en donde reaccionan con los antígenos (moléculas reconocidas por el cuerpo como sustancias extrañas). Cuando se activan las proteínas del complemento pueden cumplir varios papeles: gatillar la inflamación; atraer al sitio de infecfción, fagocitos como los neutrófilos u monocitos-macrófagos (C3a, C5a); recubrir a los intrusos de modo tal que los fagocitos los devoran más fácilmente (opsonización con C3b); matar a los intrusos.

Además de las proteínas del complemento intervienen otras proteínas liberadas de otros glóbulos blancos (linfocitos) denominadas linfocinas o linfoquinas, por las células del tejido, llamadas citoquinas, que también intervienen activamente en la respuesta inmune cumpliendo diferentes funciones.
En forma simplificada hemos descrito la respuesta de un organismo cuando se enfrenta por primera vez con un antígeno extraño. Esta respuesta inflamatoria se conoce con el nombre de inmunidad natural o inmunidad innata, no específica. Es la primera que opera y que dará lugar a una respuesta específica en la que intervienen los linfocitos y los anticuerpos que es la respuesta inmune.

Respuesta Inflamatoria. La inflamación es una reacción ante la entrada de un microorganismo a un tejido, con síntomas de dolor (debido a PG y LT), enrojecimiento, hinchazón y sensación de calor, con un edema debido a la acumulación de líquido rico en leucocitos. Esta reacción deriva de algunos componentes: Las proteínas C3a y C5a, junto con los factores quimitácticos segregados por los mastocitos atraen hacia el tejido afectado a los PMN que están circulando por la sangre, que atraviesan los capilares ayudados por el efecto de vasodilatación de la histamina. Al llegar al sitio de infección del microorganismo invasor, las células atraídas despliegan todo su arsenal: los PMN neutrófilos reconocen (por medio de unos receptores específicos) a los microorganismos "opsonizados" (recubiertos) por C3b, los fagocitan, y en el fagolisosoma formado descargan su "artillería química", entre ella los mecanismos dependientes de oxígeno, que han sido activados por C3a y C5a.
La vasodilatación y el incremento en la permeabilidad capilar facilitan la entrada al tejido dañado de las enzimas del sistema de coagulación sanguínea: se activa una cascada enzimática que conduce a la acumulación de cadenas insolubles de fibrina, que constituyen el coágulo sanguíneo.
Una vez ocurrida la respuesta de inflamación aguda, y eliminado el microorganismo por los fagocitos, tiene lugar la reparación del tejido dañado y la regeneración con tejido nuevo. La reparación comienza con el crecimiento de vasos capilares en el entramado de fibrina del coágulo sanguíneo. Conforme el coágulo se disuelve, va siendo sustituido por fibroblastos nuevos. La cicatriz es el resultado de la acumulación de nuevos capilares y de fibroblastos.
Fases de la Inflamación
1. Respuesta vascular aguda: Aparece a los pocos segundos de iniciada la lesión y dura unos minutos:
-Vasodilatación
- ­Incremanta la permeabilidad capilar y por tanto el flujo capilar
-Eritema
-Pasaje de líquido a los tejidos
2. Respuesta celular aguda: Se produce entre 6 y 24 horas después
de iniciada la lesión. Llegan al tejido los PMN sobre todo los neutrófilos que tendrán la función de fagocitar bacterias.
Ø Marginación (Moléculas de adhesión)

Ø Diapédesis (Factores quimiotácticos)

Ø Pasaje de g.r. Þhemorragia

Ø Fibrinógeno, fibrina Þ activación y agregación plaquetaria.

Ø Formación de pus

3. Respuesta celular crónica: Ocurre después de 24 a 48 horas.

• Infiltrado celular (macrófagos y linfocitos)

• Reparación tisular

• Presentación de Ag (RIE)
4. Resolución

• Se establece la arquitectura tisular

• Puede formarse un granuloma

Mediadores químicos de la Inflamación: son sustancias solubles y difusibles., actúan localmente (histamina, serotonina, etc) A distancia: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12 y TNF-α.

Segun su origen se clasifican en:

Mediadores Exógenos: Endotoxinas bacterianas (LPS): Activa la Via Anternativa del C’ (C3a y C5a anafilotoxinas) Vasodilatación, ­permeabilidad vascular, proliferación de Linfocitos T.
Mediadores Endógenos: Son producidos por el mismo sistema inmunológico. En el plasma en forma inactiva: componentes de la cascada del C’, de la coagulación y del sistema de quininas. En el sitio de la lesión por mastocitos (histamina), macrófagos (IL-1, IL-6,TNF), basófilos y plaquetas (sustancias vasoactivas). En la fase aguda de la inflamacion se liberan IL-1, IL-4 y TNF que: Aumentan la expresion de moleculas de adhesion al endotelio. Inducen a los fibroblastos y a las celulas endoteliales a producir mas factores quimiotacticos para neutrofilos (IL-8) y para monocitos (MCP). Histamina: Dilatación local de vasos, ­permeabilidad capilar, Contracción del musculo liso no vascularizado, Junto con: la serotonina, IL-1, IL-6 y TNF son responsables de las fases tempranas de la inflamación. Su liberación es inducida por: anafilotoxinas (C3a, C5a, C4a), traumatismos, frío. Prostaglandinas y Leucotrienos: Son metabolitos del Acido araquidonico que a su vez es el resultado del metabolismo de fosfolipidos de la membrana celular por accion de fosfolipasas: Activa la Via anternativa del C’ Þ C3a y C5a (anafilotoxinas) ÞVasodilatación, ­permeabilidad vascular, proliferación de Linfocitos T.

Fagocitosis

Es el mecanismo de inmunidad innata más importante en la eliminación de microorganismos extracelulares. Las células fagocíticas que participan, neutrófilos (micrófagos) , monocitos-macrófagos y los eosinófilos; poseen granulos intracitoplasmicos que contienen enzimas hidroliticas con poderosa actividad microbicida.

1. Infeccion: Los microorganismos penetran por lesiones. Una vez establecidos en los tejidos proliferan y liberan pequeños peptidos con actividadquimiotactica.
2. Union fagocito-bacteria: Mediado por receptores presentes en la membrana de los fagocitos (receptores para opsoninas, para la Fc de los Ac). Opsoninas: Son Ac o productos de la cascada del C’ (C3b) que una vez generados se pegan a la superficie de las bacterias(opsonizacion). Este mecanismo hace mas eficiente la destrucción bacteriana por fagocitosis. Una vez que el fagocito entra en contacto con la bacteria a través de estos pares ligando-receptor, se activan los mecanismos de destruccion bacteriana.
3. Ingestion o endocitosis: Las celulas fagociticas extienden su membrana y emiten prolongaciones (pseudopodos), que rodean y engloban a los microorganismos, asi pasan al interior de las celulas, contenidas en vacuolas fagociticas o fagosomas.
4. Fusion fagosoma-lisosoma: El fagosoma se fusiona con diversas vesículas o endosomas y con los lisosomas para formar el fagolisosoma, aqui los microorganismos quedan expuestos al efecto lesionante tanto de metabolitos del O2 como de las enzimas hidroliticas.
5. Digestion y exocitosis: Los microorganismos ingeridos se mueren por el efecto toxico del O y del N, pero su digestion es el efecto de enzimas lisosomales que degradan los componentes microbianos en lipidos,polipeptidos, oligosacaridos, etc., que son reutilizados por la celula y los desechos son expulsados por exocitosis.

Existen dos mecanismos fundamentales para la destrucción de bacterias fagocitadas:

Vía de destrucción dependiente del oxigeno: que consiste en la producción de peroxido de hidrogeno y otros radicales libres del oxigeno (RLO). Estos RLO interaccionan con proteínas, polisacáridos, lípidos, ADN, ARN de los m.o. y los rompen o modifican, anulando su función. Por esta vía son destruídas las bacterias Gram(+) de piel y de tracto respiratorio.
Vía de destrucción independiente de oxigeno: que depende de productos tóxicos presentes en los gránulos de los lisosomas. Mediada por gránulos presentes en los fagotitos que participan como: Lisozima que hidroliza componentes de la pared bacteriana. Proteína Básica Principal (PBP) que es una proteína catiónica presente en los eosinófilos, toxica para muchos parásitos. Hidrolasas acidas que degradan bacterias dentro de los fagolisosomas. Metabolitos del Nitrogeno, generados de ciertos aa, que dan como producto el NO que es tóxico. Las bacterias Gram- presentes el intestino son destruídas por esta vía.

INTERFERON sustancia que se libera de las celulas infectadas casi inmediatamente como se producen los virus, antes de que se produzcan los Ac.
Mecanismo: Se sabe que restringe la replicación viral a diferentes niveles: desde su penetración, desnudamiento, síntesis de ARNm, síntesis de proteínas y ensamble de la partícula. También se ha descrito que el IFN impide la replicación viral en forma indirecta, al estimular en las células aun no infectadas, la síntesis de
proteínas antivirales.
Se conocen tres tipos de IFN:

IFN alfa e IFN beta, producidos por fagocitos, fibroblastos y celulas epiteliales en respuesta a varios estimulos; incluyendo
las infecciones por virus.

IFN gamma producido por los linfocitos T en respuesta a estimulacion antigenica no necesariamente viral.

En conjunto los IFNs tienen diversas actividades:

Interfieren con la replicacion viral.
Inhiben la proliferacion de celulas anormales.
Estimulan la destruccion de celulas tumorales por activacion de las celulas asesinas naturales (NK).
Promueven la fagocitosis por los macrofagos.
Funcionan como moduladores de la RIE.

Respuesta Inflamatoria

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Respuesta Inflamatoria

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El Sistema Inmunológico

El Sistema Inmunológico es una red de células y órganos a todo lo largo del cuerpo que ha evolucionado para defender al cuerpo contra los ataques de invasores "extraños".
MECANISMOS DE DEFENSA INNATOS o inespecíficos
1. Defensas externas: Primera fila de defensas
a) Barreras físicas o anatómicas
Piel: células compactadas, cementadas, queratinizadas, que forman una capa gruesa e impermeable, muy pocos patógenos pueden atravesar esta barrera, que sufre procesos de descamación en los cuales los patogenos adheridos se desprenden junto con esta capa de piel.
Mucosas:descamación,arrastre(Lágrimas,saliva, peristaltismo intestinal, contínuo de uréteres, micción, etc.) y acción beneficiosa de la flora normal.
Aparato Respiratorio: Naríz (pelos y moco nasal) arrastre en rinitis, estornudos. Traquea y bronquios (atropamiento por moco, arrastre por epitelio ciliado, tos)
b) Defensas químicas en piel y mucosas:
Lisozima(Lágrimas y saliva), Acidos grasos (sudor), Secreción sebácea (pelos),Ácido clorhídrico( estómago), espermita(semen), pH ácido (ácido láctico piel, vagina).
2.Defensas internas:
a) Celulares: NK, Fagocitosis, Inflamación.
b) Humorales: Complemento, Interferón.
MECANISMOS DE DEFENSA ESPECÍFICOS: Respuesta Inmune celular: linfocitos y R. I. Humoral : anticuerpos.
Sistema Inmunológico: Órganos y tejidos, células y factores solubles.
Órganos Linfáticos primarios. Existen unos órganos y tejidos linfoides primarios o centrales que se encargan de la linfopoyesis: médula ósea y timo. ( texto anexo sobre Sistema Linfático).
Médula ósea. La médula ósea produce las células precursoras de las células del sistema inmune y es el lugar donde maduran los linfocitos B. La médula ósea produce células pluripotenciales capaces de originar todos los tipos de células hematopoyéticas. Son células del sistema inmunológico los linfocitos, los monocitos, los histiocitos, los mastocitos los macrófagos, los plasmocitos y los polimorfonucleares.
Timo. Situado en la parte superior del mediastino entre los pulmones y detrás del esternón, el timo es un órgano bilobulado de superficie delicada y finamente lobulada. Cada uno de los lóbulos está rodeado de una cápsula de tejido conectivo. La cápsula dá origen unas extensiones llamadas trabéculas, cada una de los cuales divide los lóbulos en lobulillos Cada lóbulillo está formado por la corteza (que aparece más oscura) y la médula. La corteza se compone casi exclusivamente de linfocitos más o menos maduros, empacados entre fibras reticulares formadas por epiteliocitos La médula está constituída sobre todo por células epiteliales entre las que aparecen algunos linfocitos de forma más dispersa. Las células de la médula producen las hormonas tímicas que ayudan a la maduración de los linfocitos. Además, la médula contiene unas inclusiones características llamadas corpúsculos de Hassall formados por capas concéntricas de células epiteliales. Los corpúsculos de Hassall derivan de epiteliocitos que aparecen en primer lugar durante el desarrollo fetal y se forman continuamente después. En la mayor parte de la corteza del timo, los linfocitos están en contacto con los epiteliocitos que, a menudo los rodean, formando una especie de pliegues. Descritas como células tímicas nodriza, se cree que estos epiteliocitos eliminan los linfocitos T inmaduros que reconocen sus propios antígenos. Aunque a veces se usa el término de timocito para designar los linfocitos del timo, este se aplica únicamente a los linfocitos T inmaduros. Una vez que han madurado, los linfocitos T entran en los vasos capilares y linfáticos uniéndose a las demás células circulantes. El tamaño del timo es grande a los dos años de edad alcanzándo un peso máximo de unos 40 g a los 10-12 años. Después de la pubertad, la mayor parte del tejido tímico es sustituído por tejido adiposo y tejido conectivo. En las personas de edad madura el timo se ha atrofiado, pero sigue desempeñando una función en la maduración de las células T. Aunque se conocen solo algunas de sus funciones, las células reticulares producen hormonas tímicas, que, según se piensa, contribuyen a la maduración de los linfocitos T . Órganos Linfáticos Secundarios. Bazo. Es una víscera abdominal de los vertebrados, de color rojo oscuro, que desempeña diversas funciones relacionadas con la sangre y el sistema inmunitario. En el humano el bazo es el mayor de los órganos linfáticos, es intraperitoneal, se sitúa habitualmente en el hipocondrio, a izquierda de la cavidad abdominal, detrás del estómago y debajo del diafragma, unido por ligamento frenoesplenico. Se relaciona posteriormente con entre la 9° y la 11° costilla izquierda, está irrigado por la arteria esplénica rama del tronco celíaco. Su tamaño es variable, aumentando hasta la pubertad y tendiendo a disminuir en la edad adulta. Suele medir 11 cm de longitud y 5 cm de anchura. El bazo desempeña diversas funciones: 1. Hematopoyesis: durante la gestación el bazo es un importante productor de sangre en el feto. Tras el nacimiento desaparece esta función, pero puede volver a desempeñarla en caso de necesidad. 2. Filtro: el bazo se encarga de la maduración de los glóbulos rojos y también de la destrucción de los glóbulos rojos viejos o anómalos. 3. Inmunitaria: en el bazo se producen anticuerpos y tiene capacidad para destruir bacterias mediante fagocitosis.

Ganglios Linfáticos. Los nódulos linfáticos son estructuras pequeñas, reniformes (en forma de frijol o habichuela) que se encuentran encadenados por todo el cuerpo a lo largo de las rutas linfáticas. Los nódulos linfáticos tienen compartimientos especializados en donde las células inmunes se congregan y en donde ellas pueden encontrarse con antígenos.

MALT. Tejido Linfoide Asociado a Mucosas está compuesto por un grupo de tejidos linfoides organizados en folículos que se encuentran presentes en las superficies mucosas respiratorias, digestivas y genitourinarias. Pueden presentarse en forma de folículos agregados como en las amígdalas palatinas, amígdalas linguales y las adenoides. Las placas de Peyer son clústers de folículos cercanos a la pared del intestino delgado, responsable del inicio y preparación de la respuesta inmune a ese nivel. Cada una consta de hasta 100 folículos linfoides. Al nivel de las mucosas existe un contacto íntimo entre organismo y medio ambiente. La mayoría de los agentes infecciosos llegan al cuerpo a través de las mucosas, y el moco adherido a la superficie constituye una parte esencial del sistema inmune mucosal. La superficie mucosa del cuerpo humano incluye las mucosas de la cavidad oral, las vías respiratorias, y tracto genitourinario y el gastrointestinal. Las superficies mucosas son altamente vulnerables a la penetración, colonización e invasión de microorganismos particularmente patógenos. Cuando penetra un agente nocivo se desencadena un proceso a nivel de las mucosas, donde la adherencia bacteriana constituye un paso clave en el desarrollo del proceso patológico; el agente infeccioso permanece en el hospedero, ganando acceso a los nutrientes a través de este mecanismo de adherencia. La infección de las mucosas producidas por patógenos intracelulares induce a la inmunidad mediada por células, como es la que se pone de manifiesto en las células T y en los linfocitos citotóxicos. Estas respuestas son acompañadas normalmente por la producción de anticuerpos para la síntesis de IgA secretoria (s- IgA), las cuales proveen una primera línea de defensa muy importante contra la invasión de agentes patógenos hacia los tejidos. Placas de Peyer: son aglomerados de nódulos linfáticos localizados principalmente en la mucosa del íleon. Producen plasmocitos que secretan IgA en la mucosa para protegen contra patógenos intestinales.