HISTOFISIOLOGÍA DEL SISTEMA INMUNE - …cytalabs.com/wp-content/uploads/2015/01/HISTOFISIOLOGÍA-DEL... · matar células que contienen patógenos en su citosol. 2. Células T cooperadoras

HISTOFISIOLOGÍA DEL SISTEMA INMUNEHISTOFISIOLOGÍA DEL SISTEMA INMUNE

El i i l i d• El sistema inmune protege al organismo demacromoléculas exógenas que son introducidascomo tales en el cuerpo o por micro organismoscomo tales en el cuerpo, o por micro organismoscomo protozoarios, bacterias, virus o células.

• El sistema inmune está organizado por;• El sistema inmune está organizado por;• Los órganos linfoides (Timo, nódulos linfoides, Bazo,tonsilas) así como los agregados linfoides residentestonsilas) así como los agregados linfoides residentesen órganos no linfoides (linfocitos en sangre y linfa,población de linfocitos y células plasmáticaspoblación de linfocitos y células plasmáticasdispersos en el tejido conectivo y epitelios).

Hc

H

M

Microfotografía de un corte histológico de un nódulo linfoide a baja amplificación. Seno subcapsular (SS) corteza (C), médula j p p ( ) ( )

(M), hilio (H).

CG

CM

H

Microfotografía al miscroscopio de luz de sección de nódulo linfoide. Corteza (C), Centros germinativos (CG), Médula (M), Hilio

(H), Seno subcapsular (flechas). Hematoxilina y eosina.

CGCG

Microfotografía de una sección histológica de un nódulo linfoide. El seno subcapsular (SS) y trabéculas de tejido conectivo (T) delinean los centros germinativos (CG)


A model of movement of lymph-borne, soluble molecules through the lymph node; distribution is dependent on molecular size.

Gretz J E et al. J Exp Med 2000;192:1425-1440p

© 2000 The Rockefeller University Press

Exclusion of high MW molecules and LPS from lymph node cortex.

Gretz J E et al. J Exp Med 2000;192:1425-1440


Typical protein immunogens have restricted distribution in cortices of draining lymph nodes after subcutaneous injection.


© 2000 The Rockefeller University Press© 2000 The Rockefeller University Press

Low MW, soluble molecules enter lymph node cortex and distribute in a pattern resembling reticular network.



Lymph-borne molecules travel unidirectionally from the subcapsular sinus (arrows) through the reticular network toward HEVs (small arrowheads) in the lymph node cortex and are excluded

from the lymphocyte microenvironments.


© 2000 The Rockefeller University Press© 2000 The Rockefeller University Press

Lymph-borne, low MW molecules are in reticular fibers in the draining lymph nodes.



Particulate accumulation of high MW tracer in cortex after, not during, the initial bolus of soluble tracer in subcapsular sinus.



Lymph-borne chemokines travel to HEVs via reticular network “conduits.” Confocal images shown of lymph-borne MIP-1α–FITC in subcapsular sinus (arrows), cortical/medullary sinuses (large arrowheads), and reticular fibers descending from the subcapsular sinus floor to several

HEVs (small arrowheads) in a draining mouse axillary lymph node.



Despite acute changes in lymph node system during viral infection patterns of distribution ofDespite acute changes in lymph node system during viral infection, patterns of distribution of lymph-borne, soluble molecules are preserved.




dif i ió d l d l• La diferenciación da como resultado laaparición de células efectoras (linfocitosactivados y células plasmáticas) y células dememoria.

• Los linfocitos con memoria pueden revertir aformas inactivas o desarrollar una vigorosagrespuesta inmune después delreconocimiento con el antígeno guardado enreconocimiento con el antígeno guardado enla memoria.

Poblaciones de células TLas células T participan en los dos tipos de respuestas inmunológicas: la

humoral (anticuerpos) y la cellular. Existen subpoblaciones de células T que tienen las siguientes funciones:tienen las siguientes funciones:

1. Células T citotóxicas (Tc). Estas células expresan el marcador CD8 y pueden 1. Células T citotóxicas (Tc). Estas células expresan el marcador CD8 y pueden matar células que contienen patógenos en su citosol.

2. Células T cooperadoras (Th). Estas células expresan moléculas CD4 y pertenecen a dos grupos.

a. Células Th1 inflamatorias implicadas en la eliminación de patógenos que se ubican intracelularmente en compartimentos vesiculares.ubican intracelularmente en compartimentos vesiculares.

b. Células Th2 necesarias para la producción de anticuerpos por parte de las células B.

Todas las células hematopoyéticas derivan de las células madre pluripotenciales que dan origen a dos principales linajes: uno para células linfoides y otro para células mieloides. El progenitor linfoide común tiene la capacidad de diferenciarse en ya sea células T o células B dependiendo dellinfoide común tiene la capacidad de diferenciarse en ya sea células T o células B dependiendo del microambiente en el que se desenvuelven. En mamíferos, las células T se desarrollan en el timo mientras que las células B en el hígado fetal y medula ósea. Una AFC es una célula formadora de anticuerpo, siendo la célula plasmática la AFC más diferenciada. Las células NK también derivan del progenitor linfoide común. Las células mieloides se diferencian en las células comprometidas representadas a la izquierda. El nombre colectivo de granulocitos es usado para eosinófilos, neutrófilos y basófilos

Todas las células hematopoyéticas derivan de las células madre pluripotenciales que danorigen a dos principales linajes: uno para células linfoides y otro para células mieloides. Elprogenitor linfoide común tiene la capacidad de diferenciarse en ya sea células T o células Bdependiendo del microambiente en el que se desenvuelven. En mamíferos, las células T sedesarrollan en el timo mientras que las células B en el hígado fetal y medula ósea. Una AFCes una célula formadora de anticuerpo, siendo la célula plasmática la AFC más diferenciada.Las células NK también derivan del progenitor linfoide común. Las células mieloides sediferencian en las células comprometidas representadas a la izquierda. El nombre colectivo degranulocitos es usado para los polimorfonucleares; eosinófilos, neutrófilos y basófilos.

Micrografía al microscopio electrónico de barrido, note las diferencias entre la superficie lisa de los

linfocitos T y los filiformes de los B.

Célula dendrítica, al microscopio , pelectrónico de barrido

E

MPMN

Frotis sanguíneo mostrando a un monocito (M) y a dos li f l ófil ( ) i i ( )polimorfonucleares neutrófilos (PMN). Eritrocitos (E).

© Bristol Biomedical Image Archive Used with permission

NN

N

Micrografía al microscopio electrónico de transmisión de un leucocito Polimorfo Nuclear

Neutrófilo. Nucleo (N) y gránulos azurófilos (a).

© Dr Louise Odor, University of South Carolina School of Medicine

Micrografía al microscopio electrónico de barrido de una célula dendrítica en contacto con bacterias (flechas)célula dendrítica en contacto con bacterias (flechas).

Microfotografía al microscopio electrónico de barrido. Diferentes tomas de la captura de bacterias en pseudópodos de macrófagos proceso previo a la incorporación al citoplasma (fagocitosis).


• Los diferentes componentes del sistema inmune se encuentran comunicados en forma continua por la circulación de linfocitos.

• En el Timo o en su análogo de las aves Bursa de Fabricio, los linfocitos adquieren los factores de diferenciación y especialización de funciones.

• Entre las funciones de especialización se reconocen la producción de anticuerpos por las células p p pplasmáticas y la fagocitosis por los macrófagos.

L

MTL

Microfotografía de una sección del intestino grueso. La luz intestinal y el lumen (L) , las vellosidades de la mucosa (M), el abundante tejido ( ) ( ) jlinfoide no capsulado (TL) de la sub mucosa y la lámina propia con tejido muscular liso y conectivo (flechas).

Microfotografía de una sección del bazo. 1.‐ centrosgerminativos de tejido linfoide. 2.‐ estroma reticular.3.‐cápsula. Hematoxilina y eosina.

Las células que alojan a los patógenos en el sistemaLas células que alojan a los patógenos en el sistema vesicular son reconocidas por la subpoblación de

células T cooperadoras;las células Th1 o células T inflamatorias

que liberan moléculas llamadas citocinas que it l él l i f t d t lcapacitan a las células infectadas para matar al

patógeno intracelular.

Clases de moléculas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC) reconocidas por el Receptor de p ( ) p p

Células T (TCR).El TCR reconoce péptidos unidos a las moléculas del MHCp pexpresadas en la superficie de las células presentadoras deantígeno. Hay dos clases de moléculas MHC, las MHC clase I yg y , ylas MHC clase II.

1. MHC clase ISe expresan en la superficie de todos los tipos de células

nucleadasSon reconocidas por el TCR de las células T citotóxicas CD8

(células Tc)( )La molécula CD8 se une a los complejos MHC clase I ‐péptido

Los péptidos provienen del citoplasmap p p p

MHC clase IISe expresan en la superficie de algunos tipos de células p p g p

nucleadas, referidas como células presentadoras de antígeno (APC), las más importantes son los macrófagos, las células B, ( ), p g , ,

las células dendríticas y las células de Langerhans.Son reconocidas por el TCR de las células T cooperadoras CD4 p p

(células Th)La molécula CD4 se une a los complejos MHC clase II ‐péptidop j p p

En este caso los péptidos provienen del compartimiento vesicular

Esquema de las vías extra e intracelulares de lacelulares de la fagocitosis.

Microfotografía al microscopio electrónico de

ótransmisión, mismo proceso.

St h lStaphylococcus aureus


• Después del primer contacto con el antígeno(respuesta primaria), los linfocitos desarrollan(respuesta primaria), los linfocitos desarrollancambios bioquímicos y morfológicos detransformación que resultan en la diferenciación ya s o ac ó que esu a e a d e e c ac ó yproliferación particularizada (expanción clonal).


• Los linfocitos están capacitados para reconocer las macromoléculas ajenas al organismo de origen, como bacterias, virus o células.

• Mediante la respuesta inmune las macromoléculas• Mediante la respuesta inmune, las macromoléculas extrañas son atacadas, neutralizadas y eliminadas.

Microfotografías al microscopio electrónico de barrido de célula dendrítica y linfocito B en contacto.


• Una vez adheridos o combinados el antígeno con los anticuerpos específicos, estos últimos p pen caso de toxinas, pueden neutralizar sus efectosefectos.

• Inhibir o neutralizar su entrada al organismo bl (por bloqueo de sus receptores (virus,

antígenos de superficie de bacterias involucrados en adhesión y penetración).

Unión y neutralización de una toxina bacteriana por anticuerpos, impidiendo la interacción conel hospedero y el desarrollo de la patología. La toxina libre puede reaccionar con los receptoresde la célula hospedera, no así los complejos toxina‐anticuerpo. Los anticuerpos tambiénneutralizan completamente partículas virales y células bacterianas al unírseles a estas einactivándolas. El complejo antígeno:anticuerpo es eventualmente retirado de la circulación yd d d l óf Al b i l ti l tí l h ibldegradado por los macrófagos. Al recubrir los anticuerpos al antígeno, lo hacen reconociblecomo extraño por los fagocitos (macrófagos y leucocitos polimorfonucleares), los cuales loingieren y lo destruyen; este proceso se denomina opsonización.

Opsonización y fagocitosis de una célula bacteriana.


• Los antígenos en el organismo son eliminados mediante dos mecanismos;

• 1, Respuesta inmune mediada por células (trasplante de células u órganos autólogos no(trasplante de células u órganos autólogos no compatibles y heterólogos).2 R t i di d ti• 2, Respuesta inmune mediada por anticuerpos o humoral (combinación antígeno‐anticuerpo)

d f l í dpresentada frecuentemente por los antígenos de origen bacteriano.


• Se refiere como antígeno a cualquier material que porta configuración en su superficie, capaz de inducir la respuesta inmune, una vez introducido en el organismo.

• Durante la ontogenia del sistema inmune, los linfocitos están programados para responder ante varios antígenos o a uno solo en lo particular, generando la selección clonal.

Selección clonalSelección clonalLos cuatro principios básicos de la hipótesis

de la selección clonal

Cada linfocito posee un solo tipo de receptor de especificidad única

La interacción entre una molécula extraña y un yreceptor del linfocito capaz de unir esa molécula con alta afinidad conduce a la activación del

linfocito

Las células efectoras diferenciadas derivadas de un linfocito activado tendrán receptores con

especificidad idéntica a los de la célula progenitoraespecificidad idéntica a los de la célula progenitora que les dio origen

Los linfocitos que poseen receptores específicos lé l l d lpara moléculas propias son eliminados en las

etapas tempranas del desarrollo de las células linfoides y por lo tanto estarán ausentes en el

t i d l li f it drepertorio de los linfocitos maduros

Los linfocitos vírgenes de los tejidos linfoides primarios tales como la medula ósea migran hacia los tejidos linfoides secundarios, por ejemplo, el bazo y los ganglios linfáticos. Las células presentadoras de antígenos (APCs), que incluyen a las células dendríticas y a los fagocitos mononucleares los cuales también derivan de las células madre de la medula ósea. Estas APCs entran en los tejidos capturan al antigeno y lo transportan hacia los tejidos linfoides para que sean presentados a las células T y a las células B. los linfocitos activados ahora migran de los tejidos linfoides y se acumulan predominantemente en los sitios de infección y de inflamación






• Los determinantes antigénicos en la superficie de los linfocitos, manifiestan su afinidad para antígenos selectivos y representan una mejor respuesta inmune.

• Existen circunstancias particulares (dosis y forma de presentación del antígeno), para que en lugar de presentarse la respuesta inmune activa, esta se “paralice” condicionando la tolerancia inmune.






• Una vez adheridos o combinados el antígeno con los anticuerpos específicos, estos últimos p pen caso de toxinas, pueden neutralizar sus efectosefectos.

• Inhibir o neutralizar su entrada al organismo bl (por bloqueo de sus receptores (virus,

antígenos de superficie de bacterias involucrados en adhesión y penetración).


• Mediante el reconocimiento específico, facilitar la combinación antígeno‐anticuerpo g p(opsonización) y la ulterior fagocitosis por las células especializadas en esta función comocélulas especializadas en esta función, como los macrófagos y los leucocitos polimorfonucleares neutrófilospolimorfonucleares neutrófilos.

• Inducir la lisis bacteriana mediante la activación de factores del complemento


• En ocasiones la unión antígeno anticuerpo, puede dar lugar a lesiones en el organismo p g gcomo inflamación severa aguda, por la liberación de histamina y otras aminas vasoliberación de histamina y otras aminas vaso activas por las células cebadas o mastocitos(anafilaxia o reacción de Arthus)(anafilaxia o reacción de Arthus).


• Los anticuerpos son proteínas ubicadas en la fracción globular del plasma, por lo que son g p p qreferidas como inmunoglobulinas.

• Las inmunoglobulinas son sub divididas en;• Las inmunoglobulinas son sub divididas en; • Moléculas de 150,000 daltons con 2 a 3% de cadenas de carbohidratos que constituyen la mayor parte y denominamos IgG.mayor parte y denominamos IgG.


• Las inmunoglobulinas g (IgG), tienen gran afinidad por los determinantes antigénicos, p gpor lo que son de alta eficiencia en neutralizar las toxinas bacterianaslas toxinas bacterianas.

• Las inmunoglobulinas g (IgG), circulan en los í f lvasos sanguíneos y son transferidos al espacio

extravascular durante la respuesta inmune primaria.


• Las inmunoglobulinas M (IgM), son grandes complejos moleculares de un peso p j paproximado de 900 daltons y 10% de carbohidratoscarbohidratos.

• Las IgM no tienen tanta afinidad antigénica l l fcomo las IgG, por lo que nos son tan eficientes

en neutralizar los efectos de antígenos tóxicos.


• Las IgM, tienen gran afinidad para activar el complemento que induce la lisis de células p qreconocidas como extrañas.

• Las IgM son altamente eficientes en la• Las IgM son altamente eficientes en la opsonización y aglutinación.

• Tanto las IgG como las IgM forman parte de la membrana citoplásmica de algunos linfocitos.membrana citoplásmica de algunos linfocitos.


• Las inmunoglobulina A (IgA) se ubican preferentemente en la superficie de las p pmucosas. Cuando está presente en el plasma, tiene un peso molecular de 170 000 daltonstiene un peso molecular de 170,000 daltons.

• Las IgA se encuentran en secreciones como l l lá ícalostro, saliva, lágrimas, moco de vías

respiratorias y digestivas. La forma secretora de IgA tiene un peso de 390,000 daltons.


• La inmunoglobulina E (IgE) es responsable de las reacciones alérgicas e induce la gdegranulación de los mastocitos (cel cebadas).

• La inmunoglobulina D (IgD) está presente• La inmunoglobulina D (IgD) está presente junto con la IgM en la superficie de los l f llinfocitos en sangre en casos de leucemia linfocítica. Se refiere como inmunoglobulina embrionaria.

La inmunología es el estudio de los mecanismos que un hospedero ha desarrollado para deshacerse por si mismo de patógenos y de otras p p p g y

sustancias extrañas.

Existen dos sitios en los cuales los patógenos pueden ser ubicadosExisten dos sitios en los cuales los patógenos pueden ser ubicados.

1. Sitios extracelulares (la mayoría de bacterias de baja patogenicidad en ( y j p gmastitis, coliformes,estreptococos,estafilococos)

2 Siti i t l l (b t i d lt t i id d i t i 2. Sitios intracelulares (bacterias de alta patogenicidad por su persistencia ejem. Brucella abortus, Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus

Streptococcus agalactiae algunas cepas de E coli)Streptococcus agalactiae, algunas cepas de E coli).

Los anticuerpos son efectivos contra patógenos extracelulares y funcionan principalmente en tres formas:

1. Neutralizacióna Los anticuerpos pueden unirse a toxinas bacterianasa. Los anticuerpos pueden unirse a toxinas bacterianas.

b. Los anticuerpos se pueden unir a moléculas que los virus y las bacterias usan para adherirse a las células e introducirse para causar la infección.

2. OpsonizaciónUn antic erpo facilita la eliminación por fagocitosUn anticuerpo facilita la eliminación por fagocitos.

3. Activación del Complemento3. Activación del ComplementoLos anticuerpos facilitan la eliminación por fagocitos y la lisis de ciertas

bacterias.

Respuestas mediadas por célulasRespuestas mediadas por célulasLa respuesta mediada por células T es efectiva en contra de patógenos

intracelulares, los cuales residen en uno de los dos más grandes compartimentos intracelulares:

1. Citosol ‐ contínuo con el núcleo vía los poros nucleares ‐ sitios de l j i t t d l i l b t i L él lalojamiento para todos los virus y algunas bacterias. Las células que

alojan a los patógenos en el citosol son reconocidas y eliminadas por los linfocitos T citotóxicos también conocidos como células T CD8 o célulaslinfocitos T citotóxicos, también conocidos como células T CD8 o células

T citolíticas.

2. Sistema vesicular ‐ Comprende el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los endosomas, lisosomas y otras vesículas intracelulares. Estos

iti d d l j l b t i l á itson sitios en donde se alojan algunas bacterias y algunos parásitos.

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