Cuestionario N°41.- Definiciones y componentes del sistema de complemento y sus funciones.

El sistema de complemento es el mecanismo efector humoral más importante de la repuesta inmune y junto a la fagocitosis es el principal responsable de la inmunidad innata.

Se trata de un conjunto de proteínas del suero que interaccionan entre sí y con otros componentes del sistema inmune para eliminar microorganismos y sustancias extrañas, mediante eliminación directa (lisis) o indirecta (fagocitosis). El sistema de complemento es capaz de discriminar entre lo propio y lo ajeno debido a la presencia de proteínas reguladoras del complemento por lo tanto este solo se activará en presencia de microorganismos.

El sistema de complemento puede activarse por 3 vías: La vía clásica, la vía de las lectinas y la vía alternativa. Las 3 vías comparten las últimas fases consistentes en el complejo de ataque a membrana.

2.- Activación de las cascadas del complemento.

2.1. Vía Clásica

Pertenece a la inmunidad específica ya que el primer complejo proteico C1 se une a la inmunoglobulina (IgG ó IgM) que está unida a un antígeno.

El C1 es un complejo proteico compuesto por las subunidades (Q, R y S). La subunidad Q es la estructural y la que se une a la inmunoglobulina y las subunidades R y S tienen actividad enzimática.

Al unirse C1q se activan las porciones enzimáticas C1r y C1s. Estas porciones van a hidrolizar secuencialmente a C4 y C2. Al hidrolizar a C4 se forma C4a que queda libre y C4b que se ancla a la membrana del patógeno y al hidrolizar C2 se forma C2a que queda libre y C2b que se va a unir en la membrana a C4b para formar un complejo llamado convertasa del C3 de la vía clásica (C4bC2b). Esta convertasa va a hidrolizar a C3 formando C3a y C3b, C3a queda libre y C3b se va a unir a la convertasa del C3 de la vía clásica para formar un complejo llamado convertasa del C5 de la vía clásica (C4bC2bC3b). Esta va a hidrolizar a C5 formando C5a y C5b, C5b se convierte en el punto de formación inicial del CAM.

2.2. Vía de las Lectinas

Pertenece a la inmunidad innata ya que no depende de unión a anticuerpos.

La MLB (Lectina de unión a Manosa) plasmática se une a residuos terminales de manos presentes en gran variedad de bacterias, La MLB se va a asociar a MASP-1 y MASP-2 que son enzimas que realizan la misma función que C1r y C1s. Desde este punto es igual a la vía clásica.

2.3. Vía Alternativa

Pertenece a la inmunidad innata ya que no depende de anticuerpos.

El C3 se degrada de forma espontánea en el plasma en C3a y C3b. la porción grande C3b se une a la superficie microbiana. Al C3b se le une el Factor B y sobre ellos actúa el Factor D que fragmenta el Factor B dos porciones, Bb y Ba. La porción Bb queda unida a C3b y conforman la convertasa de C3 de la vía alternativa (C3bBb) a esta la va a estabilizar el Factor P. Un C3b hidrolizado por dicha convertasa se va a asociar a ella para formar la convertasa de C5 de la vía alternativa (C3bBbC3b).

2.4. Complejo de ataque a membrana

Las convertasas de C5 generadas en las 3 vías, inicia la activación de Complejo de Ataque a Membrana (CAM).

Esta convertasa hidroliza C5 formando C5a y C5b. C5a se libera y C5b se va a acolpar a C6 y C7 formando el complejo (C5bC6C7) que se va a posar sobre la membrana de la célula. A este complejo se la va a unir C8 que es la primera proteína que taladra físicamente la membrana y por último se une C9 y se polimeriza sobre sí misma formando así un poro que permite la entrada de agua e iones y por ende la lisis osmótica.

2.5. Importancia de las C3 y C5 convertasas

Sin la C3 convertasa no puede haber formación del complejo C5 convertasa y sin este complejo no ocurre la formación del CAM y por ende no ocurre la lisis osmótica.

3.- Principales anafilotoxinas: Características y funciones.

Las principales anafilotoxinas son C4a, C3a y C5a y cumplen su función en el control de la respuesta inflamatoria. Los fragmentos C4 y C3a son capaces de unirse a los mastocitos y a los basófilos y favorecer su desgranulación liberando mediadores vasoactivos como la histamina, que aumenta la permeabilidad vascular y el flujo sanguíneo local por contracción del músculo liso.

El C5a en los neutrófilos, estimula la quimiotaxis, la adhesión firme a las células endoteliales y la producción de intermediarios reactivos del oxígeno.

4.- Consecuencias biológicas de la activación del complemento.

a. Lisis del microorganismo: Esta función está a cargo del CAM.

b. Opsonizacion del antígeno: Sobre las membranas celulares microbianas en las cuales se activa el complemento por vía clásica o alternativa, se fijan fragmentos de C3b, iC3b o C4b que actúan como opsoninas y favorecen la fagocitosis por macrófagos y neutrófilos que tienen receptores específicos para estos fragmentos.

c. Respuesta inflamatoria: C5a, C4a y C3a funcionan como anafilotoxinas en el control de la respuesta inflamatoria. La inflamación caracterizada por hinchazón, edema, calor, rubor o eritema y dolor, ayuda a eliminar el patógeno y activa la quimiotaxis de más células en la zona de infección.

d. Solubilizacion de inmunocomplejos: En el curso de las respuestas inmunes, la interacción de los antígenos con los anticuerpos produce la formación de inmunocomplejos. Cuando estos son muy grandes y abundantes, pueden depositarse en las paredes vasculares y causar reacciones inflamatorias que lesionan el tejido circulante. El eritrocito es la célula responsable de la eliminación del inmunocomplejos sobre los cuales hay C3b, a través del receptor CR1 se captan los C3b de los inmunocomplejos, quienes canalizan estos inmunocomplejos hasta el hígado donde son eliminados.

5.- Regulación de la cascada del complemento.

5.1. Control de inicio

El C1 inhibidor tiene la capacidad de inhibir la C1r y C1s de la vía clásica y por lo tanto detener el complemento en dicha vía.

5.2. Regulación de las C3 y C5 convertasas

Proteínas de membrana, factor acelerador del consumo DAF, la proteína cofactor de membrana MCP y receptor de complemento tipo 1, CR1, que se encuentran en membranas normales de diferentes tipos celulares, son capaces de desplazar el C2b de la convertasa C3 de la vía clásica. El DAF y la CR1 son capaces también de desplazar el componente Bb de la convertasa C3 de la vía alternativa. La proteína de unión a C4, C4BP es capaz de inhibir la convertasa de C3 de la vía clásica desplazando a C2b. El factor H se une al C3b de la convertasa C3 de la vía alternativa y desplaza a Bb.

5.3. Regulación de la formación del complejo de ataque a membrana

La proteína CD59, se una al complejo CAM, inhibiendo la adición de C9 y por lo tanto no deja que se forme el poro.

La proteína S, se une al complejo C5bC6C7 impidiendo su adhesión a la membrana.

6.- Receptores para los componentes del complemento.

Receptor CR1: También llamado CD35, induce a la fagocitosis de partículas recubiertas por C3b y C4b. Interviene en la eliminación de inmunocomplejos. Se expresa en todas las células sanguínea menos en inmunocomplejos

Receptor CR2: Actúa como correceptor para la activación de los linfocitos B por lo tanto se encuentra en la membrana de linfocitos B junto al BCR.

Receptor CR3: También llamado MAC-1, es el receptor para iC3b y su función es fagocitar partículas recubiertas por este. Se expresa principalmente en fagocitos.

Receptor CR4: También llamado CD11c/CD18, tiene igual función que CR3 y se encuentra en células dendríticas.

7.- Enfermedades relacionadas al sistema de complemento.

Una enfermedad hereditaria autosómica dominante causada por la deficiencia de C1INH es la denominada edema angioneurotico hereditario (EAH). Las manifestaciones clínicas de esta enfermedad son, acumulación aguda intermitente de líquido edematoso en la piel y las mucosas, que causa dolor abdominal, vómitos, diarrea y obstrucción de la vía aérea potencialmente mortal.

El déficit de DAF y del CD59 causa una enfermedad denominada hemoglobinuria paroxística nocturna. Se caracteriza por crisis recurrente de hemolisis intravascular, atribuibles al menos en parte, a una activación del complemento no regulada sobre la superficie de eritrocitos.

El déficit de factor I hace que se consuma el C3 plasmático, lo cual nos hace más propensos a ser víctimas de una infección por bacteria piógena. La falta de factor H provoca la activación excesiva de la vía alternativa, consume el C3 plasmático, ocasiona glomerulonefritis por insuficiente eliminación de inmunocomplejos.

Por último, el déficit de receptores como CR3 y CR4 ocasiona déficit de adhesión leucocitaria, y también infecciones por bacterias piógenas.

Cuestionario N°5

1.- Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH): Definición y localización genética del humano.

El complejo mayor de histocompatibilidad es una familia de genes alineados en una región grande y continua del genoma, en la especie humana se sitúa en el brazo corto del cromosoma 6 y se conoce como la región HLA.

2.- Clasificación y estructura: Clase I y Clase II.

Clase I

Los genes clase I del CMH son: HLA-A, HLA-B y HLA-C los cuales sintetizan moléculas de clase I del CMH (CMH-I), encargadas de presentar a los antígenos peptídicos a los linfocitos TCD8+.

Dentro de esta clase también se encuentran los genes de polimorfismo cuya función no es conocida pero se cree que sirven como repertorio de secuencias de codificación, que pueden ser utilizadas para generar nuevas secuencias polimórficas en las moléculas clase I y II por un proceso conocido como conversión génica.

Las moléculas de clase I están formadas por dos cadenas poli peptídicas: una cadena α y una cadena β2 micro globulina. La cadena α es la única transmembrana

Clase II

Los genes clase II del CMH son los genes HLA-DP, HLA-DQ y HLA-DR, que sintetizan las moléculas de clase II del CMH (CMH-II) cuya función consiste en presentar a los antígenos peptídicos a los linfocitos TCD4+. Dentro del locus de la clase II se encuentran también genes que codifican varias proteínas encargadas del procesamiento del antígeno, una de ellas como el heterodímero TAP encargado de transportar los péptidos desde el citosol hasta el interior del retículo endoplasmático.

Las moléculas de clase II están formadas por dos cadenas polipeptídicas α y β, ambas transmembrana que se asocian entre sí de forma no covalente.

3.- Células que expresan cada clase de CMH y características del antígeno presentado por las mismas.

Expresión de MHC-I: En general aparecen moléculas de clase I en todas las células somáticas nucleadas, aunque en cantidades diversas según los tipos celulares. Se encarga de presetar péptidos derivados tanto de proteínas endógenas como de patógenos intracelulares a los linfocitos TCD8+.

Expresión de MHC-II: Se expresan sólo en la superficie de células presentadoras de antígenos y sirven para presentar péptidos procedentes de antígenos exógenos a los linfocitos TCD4+.

Cuestionario N°61.- Presentación de antígenos a los linfocitos TCD4+.

a. Células accesorias y su papel en la respuesta inmunitaria.

Las células presentadoras de antígeno tienen una función de suma importancia en la activación de los linfocitos TCD4+ y en la respuesta inmunitaria que estos generan ya que estos dependen de la presentación del antígeno en el CMH-II para su activación.

b. Tipos de células presentadoras de antígenos para los linfocitos TCD4+.

Las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.

c. Captación y presentación de antígenos proteicos.

Las células presentadoras de antígeno, pueden capturar antígenos proteicos por medio de fagocitosis, por endocitosis (linfocitos B), o incluso por ambos sistema (macrófagos).

d. Procesamiento de antígenos internalizados por endocitosis para su presentación asociada

al CMH clase II.

Después de la internalización, la vesícula formada madura por fusión con compartimientos de la vía endocítica en varios pasos, que culminan en la formación de lisosomas.

Los diferentes compartimientos de esta vía tienen una variedad de hidrolasas ácidas, incluyendo abundancia de proteasas. Por lo que, el procesamiento de antígeno consiste en la desnaturalización y proteólisis de las proteínas captadas en las vesículasacídicas, el antígeno proteico se degrada y se originan algunos péptidos de entre 10 y 30 aminoácidos, que se unirán al CMH-II

2.- Presentación de antígenos proteico a los linfocitos TCD8+.

a. Tipos de células presentadoras de antígenos para los linfocitos TCD8+

Todas las células somáticas nucleadas presentan el CMH-II que es, el que le presenta antígenos al linfocito TCD8+. Esta vía citosólica es útil para la defensa frente a virus, bacterias intracelulares y células tumorales.

b. Procesamiento de antígenos citosólicos para su presentación asociada al CMH clase I

El mecanismo a través del cual se genera la mayor cantidad de péptidos antigénicos citoplasmático es a través del proteasoma. Este complejo multienzimático reconoce proteínas reconoce proteínas intracelulares, que hayan sido marcadas por un pequeño péptido denominado Ubiquitina, luego de esto las proteínas se despliegan e ingresan al proteasoma quien las degrada a pequeños péptidos capaces de interatuar con las moléculas del CMH-I.

c. Importancia fisiológica de la presentación de antígenos asociada al CMH

El CMH tipo I y tipo II son de suma importancia para el funcionamiento de los linfocitos TCD8+ y TCD4+ respectivamente. Ambos linfocitos forman parte de los linfocitos T y tienen un papel importante en la reacción inmune, por lo tanto el buen funcionamiento fisiológico del organismo frente a antígenos exógenos así como de la eliminación de células infectadas por virus depende en gran parte del adecuado funcionamiento de los complejo mayor de histocompatibilidad y su función en presentar los péptidos de antígenos.