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FISIOLOGÍA de la RESPUESTA INMUNE
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Introducción a la
FISIOLOGÍA de la
RESPUESTA INMUNE
Lic. Pablo Elías Morande
Laboratorio de Inmunología Oncológica
Academia Nacional de Medicina
VIRUS
PARÁSITOS
BACTERIAS
HONGOS
Los patógenos ocupan distintos sitios...
...donde deben ser combatidos por diferentes mecanismos de defensa.
Las células de la sangre se originan a partir de un precursor común presente
en la médula ósea denominado Célula Madre Pluripotente Hematopoyética
Inmunidad INNATAInmunidad
ADAPTATIVA
CD4 CD8
Complemento
Proteínas de fase aguda
Interferones de tipo I
BARRERAS
NATURALES
(PIEL Y MUCOSAS)
Basophil
Anticuerpos
Inmunidad innata
Flora Normal
Factores químicos locales
(ácidos grasos
antibacterianos, lisozima,
transferrina, lactoferrina,
defensinas, etc)
Factores físicos
(descamación, secreciones,
oscilaciones ciliares,
movimiento peristáltico, etc)
Fagocitos (especialmente a
nivel alveolar)
Células fagocíticas (neutrófilos, macrófagos, dendríticas)
Mastocitos
Células NK
Complemento
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formilados
HISTAMINA
LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninas
C3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplementoActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formiladosformilados
HISTAMINAHISTAMINA
LTB4LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninasOpsoninasOpsoninas
C3a y C5aC3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta Inflamatoria
1
2
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formilados
HISTAMINA
LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninas
C3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplementoActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formiladosformilados
HISTAMINAHISTAMINA
LTB4LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninasOpsoninasOpsoninas
C3a y C5aC3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta Inflamatoria
1
2
COMPLEMENTO
INFLAMACION OPSONIZACION
CITOTOXICIDAD POTENCIACION DE LA
RESPUESTA B
C3b
C5-C9C3bi y productos
degradación
C3a
C5a
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formilados
HISTAMINA
LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninas
C3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta de fase aguda
ICAM-1
VCAM-1
P-selectina
C3a y C5a
C3b, C3biC3b, C3bi
Macrófago
Foco infeccioso
bacteriano
QUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTESQUIMIOATRACTANTES
PéptidosPéptidos
formilados LTB4
ActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplementoActivaciActivacióón deln del
ComplementoComplemento
formiladosformilados
HISTAMINAHISTAMINA
LTB4LTB4
Moléculas de adhesión
Permeabilidad vascular
OpsoninasOpsoninasOpsoninasOpsoninas
C3a y C5aC3a y C5a
AnafilotoxinasAnafilotoxinas
IL-8IL-8IL-8
VVéénulanula
postpost--
capilarcapilar
IL-1, TNF, IL-6
Respuesta Inflamatoria
1
2
Respuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
Respuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
Respuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
Respuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
espuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
espuesta inflamatoria
El macrófago destruye al microorganismo por mecanismos dependientes e
independientes del oxígeno
1- Reconocimiento del patógeno.
2- Fagocitosis.
3- Destrucción del patógeno por medio de
diferentes mecanismos microbicidas:
Mecanismos microbicidas dependientes del oxígeno ( O2-, H2O2, OH-,
1O2. , hipohalitos, cloraminas, etc.)
Mecanismos microbicidas independientes del oxígeno (Enzimas
lisosomales, péptidos anti-microbianos como defensinas, catelicidinas, BPI,
etc.)
Inmunidad innata
Inmunidad
ADAPTATIVA
BCR TCR
ACTIVACION
PROLIFERACION
DIFERENCIACION
Inmunidad
adaptativa
ESTRATEGIAS DE RECONOCIMIENTO DEL
PATÓGENOInmunidad INNATA Inmunidad Adaptativa
RRP (receptores de
reconocimiento de
patógenos)
BCR y TCR
Reconocen PAMPs
(patrones moleculares
asociados a patógenos)
Reconocen Antígenos
Número limitado de
especificidades, todas
codificadas en el genoma
Codificados en fragmentos
génicos
Centenar de receptores Centenar de MILLONES
de receptores
Linfocitos
ACTIVACION
PROLIFERACION
DIFERENCIACION
Células
efectoras
Células
memoria
(expansión clonal)
Inmunidad Innata Inmunidad Adaptativa
Inmediata Lenta
No es clonal Es clonal
Reconoce motivos
conservados
Antígeno-específica
No genera memoria Genera memoria
INTERACCION
Estructura del BCR
TCR
Los linfocitos adquieren su receptor antigénico durante la
ontogenia, antes del ingreso del antígeno.
Los linfocitos B en la
médula ósea.
Los linfocitos T en
el timo
linfocitos vírgenes
Los linfocitos B y T reconocen al antígeno en forma distinta
linfocito B linfocito T
Células presentadoras de antígeno profesionales (CPA)
Moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MCH)
Células TCD4
Células TCD8
MHC I MHC II
En los órganos linfáticos secundarios se produce la activación de los linfocitos vírgenes.
Tráfico de linfocitos vírgenes y
efectores
¿Cómo nos defiende la inmunidad adaptativa de la
infección?
Desarrollo de diferentes estrategias a
efectos de combatir distintos patógenos
presentes en diferentes
compartimentos
Linfocitos B Plasmocitos Anticuerpos
Th2
Linfocitos T CD4
Th1
Linfocitos T CD8 Citotoxicidad y
producción de citoquinas
Th3, Th17, THF
Funciones efectoras de los linfocitos T
Los linfocitos T CD8 se diferencian a células T
citotóxicas
Los linfocitos T citotóxicos matan por apoptosis a las células infectadas que expresen el
complejo péptido-MHC específico.
Los linfocitos T citotóxicos son claves para defendernos contra la infección de patógenos que crecen en el
citoplasma celular.
Funciones efectoras de los linfocitos T
Los linfocitos T CD4 se diferencian a células TH1 o TH2.
Activación de otras células
Funciones efectoras de los linfocitos T
Los linfocitos T CD4 se diferencian a células TH1 o TH2.
Los linfocitos TH1 activan a los macrófagos que expresan el péptido-
MHC especifico .
Los linfocitos TH1 son claves para defendernos contra la infección de microorganismos que crecen en las vacuolas de los fagocitos.
Funciones efectoras de los linfocitos T
Los linfocitos T CD4 se diferencian a células TH1 o TH2.
Los linfocitos TH1 activan a los macrófagos que expresan el péptido-
MHC especifico .
Los linfocitos TH2 activan a los linfocitos B que expresan el complejo péptido-MHC específico.
linfocito B
Antigeno
BCR
linfocito B
linfocito Blinfocito B
linfocito B linfocito B
Anticuerpos
Célula productora
de anticuerpos
Funciones efectoras de los linfocitos B
¿dónde hay producción de anticuerpos?
Los linfocitos B secretan anticuerpos de distintos tipos o clases
IgM
IgG
IgE
IgA
78
Antígeno Antígeno
Tiempo (semanas o meses)
IgG
IgM
Tít
ulo
de
an
ticu
erp
os
Respuestas primaria y secundaria de anticuerpos
Respuesta primaria Respuesta secundaria
fase de latencia más corta
baja cantidad de Acs mayor cantidad
isotipo prevalente: IgM IgG (también IgA o IgE)
desarrollo de memoria inmunológica
maduración de la afinidad de anticuerpos
79
Principales características de los isotipos de Igs
IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE
Neutraliza antígenos + - ++ ++ ++ ++ ++ -
Activa vía clásica del C´ +++ - ++ + ++ - - -
Activa vía alterna del C´ - - - - - - - -
Sensibiliza m astocitos - - - - - - - +++
Atraviesa placenta - - ++ ++ ++ ++ - -
Difusión extravascular +/- - ++ ++ ++ ++ ++ +
Nivel sérico (mg/m l) 1,5 0,04 9 3 1 0,5 2 3x10-5
Vida m edia (días) 10 3 21 20 7 21 6 2
IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE
Neutraliza antígenos + - ++ ++ ++ ++ ++ -
Activa vía clásica del C´ +++ - ++ + ++ - - -
Activa vía alterna del C´ - - - - - - - -
Sensibiliza m astocitos - - - - - - - +++
Atraviesa placenta - - ++ ++ ++ ++ - -
Difusión extravascular +/- - ++ ++ ++ ++ ++ +
Nivel sérico (mg/m l) 1,5 0,04 9 3 1 0,5 2 3x10-5
Vida m edia (días) 10 3 21 20 7 21 6 2
IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE
Neutraliza antígenos + - ++ ++ ++ ++ ++ -
Activa vía clásica del C´ +++ - ++ + ++ - - -
Activa vía alterna del C´ - - - - - - - -
Sensibiliza m astocitos - - - - - - - +++
Atraviesa placenta - - ++ ++ ++ ++ - -
Difusión extravascular +/- - ++ ++ ++ ++ ++ +
Nivel sérico (mg/m l) 1,5 0,04 9 3 1 0,5 2 3x10-5
Vida m edia (días) 10 3 21 20 7 21 6 2
Los anticuerpos pueden neutralizar toxinas.
Los anticuerpos pueden bloquear la adhesión de virus a las células.
Los anticuerpos reclutan distintos mecanismos efectores a fin de destruir a los antígenos.
Activación
del
complemento
Activación
de FcRs
• Fagocitosis• Producción de IROs y mediadores lipidicos deinflamación.• Liberación de citoquinas• CCDA
81
IgE y degranulación de mastocitos
RFc tipo I
Anticuerpo IgE Alergeno
Gránulos de
histamina
82
IgE y citotoxicidad celular dependiente de Acs (CCDA)
mediada por eosinófilos
PARASITO
IgE
RFc
Respuesta
Inmune
eficaz
T CD8
NK
TH1 Ac. (TH2)
fagocitos
Ac. (TH2)
Los patógenos ocupan distintos sitios...
...donde deben ser combatidos por diferentes mecanismos de defensa.
Inmunización: Inducción deliberada de una respuesta inmune
INMUNIDAD
Natural
Pasiva
Activa
Inmunización Pasiva
• Transferencia de anticuerpos IV o IM
• Protección temporaria (± 1 mes)
Ejemplos
Inmunoglobulina anti-tetánica
Inmunoglobulina No específica “pooled”
Objetivo
Inducción de respuesta adaptativa
Producción de Ac y células B y T de memoria específicas
Respuesta rápida y eficiente ante un re-encuentro con el mismo patógeno
Inmunización activa
Inmunización activa: Vacunación
Microorganismos atenuados, inactivados o sus antígenos
Inducción de respuesta adaptativa
Muchas gracias