INTRODUCCION A LA INTRODUCCION A LA INMUNOLOGÍAINMUNOLOGÍA

Prof. Ana María CiprianiProf. Ana María Cipriani

Cátedra Inmunología Cátedra Inmunología

F.C.V.-LUZF.C.V.-LUZ

Orígenes de la Inmunología como Orígenes de la Inmunología como CienciaCiencia

E. Jenner 1796 E. Jenner 1796 vacunaciónvacunación

Vaccinia, vacuna o viruela de las vacasVaccinia, vacuna o viruela de las vacas Vacunación vs variolización (s. XVI)Vacunación vs variolización (s. XVI)

R. Koch s. XIX R. Koch s. XIX microorganismos microorganismos como entes causalescomo entes causales

L. Pasteur 1880 vacunas L. Pasteur 1880 vacunas

La Inmunología como Ciencia:La Inmunología como Ciencia:

Inicialmente, la Inmunología estudió los elementos Inicialmente, la Inmunología estudió los elementos implicados en la defensa del organismo frente a ataques implicados en la defensa del organismo frente a ataques externos.externos.

En una fase posterior, la Inmunología analizó, además, En una fase posterior, la Inmunología analizó, además, los procesos de transformación de células sanas en los procesos de transformación de células sanas en células tumorales, así como las respuestas del células tumorales, así como las respuestas del organismo frente a esas células, reconociendo a estas organismo frente a esas células, reconociendo a estas células tumorales como unas células extrañas.células tumorales como unas células extrañas.

Actualmente, la Inmunología abarca también el estudio Actualmente, la Inmunología abarca también el estudio de las enfermedades autoinmunes, las alergias y los de las enfermedades autoinmunes, las alergias y los fenómenos de rechazo que aparecen en los trasplantes.fenómenos de rechazo que aparecen en los trasplantes.

TÉRMINOS BÁSICOSTÉRMINOS BÁSICOS

InmunidadInmunidad: protección frente a las enfermedades : protección frente a las enfermedades infecciosas y alteración de células propias.infecciosas y alteración de células propias.

InmunologíaInmunología: ciencia que se encarga del estudio de : ciencia que se encarga del estudio de la inmunidad y de los acontecimientos celulares y la inmunidad y de los acontecimientos celulares y moleculares que suceden una vez que el organismo moleculares que suceden una vez que el organismo entra en contacto con microorganismos u otras entra en contacto con microorganismos u otras moléculas extrañas.moléculas extrañas.

Sistema inmuneSistema inmune: conjunto de células, órganos y : conjunto de células, órganos y moléculas responsables de la inmunidad.moléculas responsables de la inmunidad.

Respuesta inmuneRespuesta inmune: respuesta global y coordinada : respuesta global y coordinada del sistema inmune frente a un antígeno extrañodel sistema inmune frente a un antígeno extraño

Funciones del sistema Funciones del sistema inmunitario:inmunitario:

Defensa contra la invasión microbianaDefensa contra la invasión microbiana

HomeostasisHomeostasis

Vigilancia inmunológicaVigilancia inmunológica

Discriminación propio/no propioDiscriminación propio/no propio

Antígenos propiosAntígenos propios Antígenos extrañosAntígenos extraños

DiscriminaciónDiscriminaciónpropio-extrañopropio-extraño

ToleranciaTolerancia Respuesta inmuneRespuesta inmune

FalloFallo

InmunodeficienciaInmunodeficienciaAutoinmunidad Autoinmunidad

MECANISMOS DE DEFENSAMECANISMOS DE DEFENSA::

Inmunidad Innata, natural o inespecífica:Inmunidad Innata, natural o inespecífica:

ComplementoComplemento

Inflamación Macrófagos, Inflamación Macrófagos, PolimorfonuclearesPolimorfonucleares

FagocitosisFagocitosis

Inmunidad Adquirida, Adaptativa o Inmunidad Adquirida, Adaptativa o específica:específica:

Humoral linfocitos BHumoral linfocitos B

Celular linfocitos T Celular linfocitos T

Respuesta innata: Respuesta innata: Mecanismos existentes antes de que se desarrolle una Mecanismos existentes antes de que se desarrolle una infeccióninfección Son respuestas muy rápidasSon respuestas muy rápidas Reaccionan siempre de la misma manera anteReaccionan siempre de la misma manera ante diferentes diferentes agentes infecciososagentes infecciosos No existeNo existe especificidad antigénica especificidad antigénica

Respuesta Adaptativa:Respuesta Adaptativa: Son mecanismos que se desarrollan tras la exposición a los Son mecanismos que se desarrollan tras la exposición a los

diferentes diferentes agentes infecciososagentes infecciosos Respuestas proporcionales y secundarias a la experiencia Respuestas proporcionales y secundarias a la experiencia

antigénicaantigénica Tarda varios días en desarrollarse. Tarda varios días en desarrollarse. Son Son específicasespecíficas: Diferencian distintos microorganismos y : Diferencian distintos microorganismos y

macromoléculasmacromoléculas Tiene Tiene memoriamemoria

ANTÍGENOSANTÍGENOS

1.- Definiciones:1.- Definiciones:

1.1. Antígeno/Inmunógeno1.1. Antígeno/Inmunógeno

1.2. Inmunogenicidad1.2. Inmunogenicidad

1.3. Antigenicidad1.3. Antigenicidad

1.4. Hapteno1.4. Hapteno

HaptenosHaptenos

AlergenosAlergenos

HaptenoHapteno

PortadorPortador

Hapteno-PortadorHapteno-Portador

Sin respuestaSin respuesta

Ac específicos al portadorAc específicos al portador

Ac específicos al portadorAc específicos al portadory específicos al haptenoy específicos al hapteno

Inducen respuestas alérgicas en individuos Inducen respuestas alérgicas en individuos predispuestos predispuestos genéticamente.genéticamente.

Variedades químicas de los Variedades químicas de los inmunógenos: inmunógenos:

ProteínasProteínas PolisacáridosPolisacáridos Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos LípidosLípidos

GlicoproteínasGlicoproteínas LipoproteínasLipoproteínas LipopolisacáridosLipopolisacáridos

Las proteínas son las estructuras mas Las proteínas son las estructuras mas inmunogénicasinmunogénicas

1.5. Epítope o determinante antigénico.1.5. Epítope o determinante antigénico.

1.6. Anticuerpo.1.6. Anticuerpo.

1.7. Parátope.1.7. Parátope.

1.8. Clasificación de los 1.8. Clasificación de los epítopes:epítopes:

EPITOPESEPITOPES

ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE EPÍTOPES:EPÍTOPES:

- UNIDETERMINANTE Y UNIVALENTE:UNIDETERMINANTE Y UNIVALENTE:

HaptenosHaptenos

- UNIDETERMINANTES POLIVALENTES- UNIDETERMINANTES POLIVALENTES

PolisacáridosPolisacáridos

ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE EPÍTOPES:EPÍTOPES:MULTIDETERMINANTE UNIVALENTEMULTIDETERMINANTE UNIVALENTE

, ProteínasProteínas

MULTIDETERMINANTE POLIVALENTEMULTIDETERMINANTE POLIVALENTE

,

,

Proteínas y lipoproteínasProteínas y lipoproteínasde la superficie celularde la superficie celular

La especificidadLa especificidad del sistema inmune se del sistema inmune se debe a que tanto los anticuerpos como los debe a que tanto los anticuerpos como los linfocitos sólo reconocen a un único epitope linfocitos sólo reconocen a un único epitope o determinante antigénico. El sistema o determinante antigénico. El sistema inmune puede reconocer miles de millones inmune puede reconocer miles de millones de antígenos diferentes, pero para cada de antígenos diferentes, pero para cada determinante se inducirá un linfocito determinante se inducirá un linfocito específico. específico. Existirán tantos linfocitos Existirán tantos linfocitos estimulados, como determinantes estimulados, como determinantes formen el antígenoformen el antígeno. .

Teoría de laTeoría de laselección selección clonalclonal

REPERTORIOREPERTORIOCELULAS BCELULAS B

Anticuerpos específicosAnticuerpos específicos

PLASMOCITOSPLASMOCITOS CELULAS B MEMORIACELULAS B MEMORIA

ProliferaciónProliferación

ANTIGENOANTIGENO

SELECCIÓNSELECCIÓN

DiferenciaciónDiferenciación

Cuando un antígeno, se Cuando un antígeno, se presenta por vez primera al presenta por vez primera al sistema inmune, se produce sistema inmune, se produce una respuesta primaria, una respuesta primaria, quedando un linfocito quedando un linfocito memoria por cada uno de los memoria por cada uno de los epitopes del antígeno.epitopes del antígeno.

Cuando ese antígeno vuelva a Cuando ese antígeno vuelva a estar en contacto con el estar en contacto con el sistema inmune (respuesta sistema inmune (respuesta secundaria), el linfocito secundaria), el linfocito memoria se estimulará para memoria se estimulará para producir los clones de producir los clones de linfocitos específicos que sean linfocitos específicos que sean necesarios, (frente a ese necesarios, (frente a ese determinado epitope) de una determinado epitope) de una manera más rápida y efectiva manera más rápida y efectiva que en la respuesta primaria. que en la respuesta primaria.

CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:

A.A. SEGÚN SU PROCEDENCIA:SEGÚN SU PROCEDENCIA:

Ag Autólogos Ag Autólogos (Autoantígenos)(Autoantígenos)

Ag Homólogos Ag Homólogos (Aloantígenos)(Aloantígenos)

Ag Heterólogos Ag Heterólogos (Xenoantígenos)(Xenoantígenos)

CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:

B. SEGÚN SU NATURALEZA:B. SEGÚN SU NATURALEZA:

- NATURALES.NATURALES. Inmunógenos que por sus características Inmunógenos que por sus características físicofísico--químicas químicas propias son capaces de inducir respuesta inmune.propias son capaces de inducir respuesta inmune. Ej. Infecciones por microorganismos: bacterias, virus,Ej. Infecciones por microorganismos: bacterias, virus, hongos y parásitos.hongos y parásitos.

- SINTÉTICOS.SINTÉTICOS. Ej. Vacunas sintéticas (paludismo, hepatitis B, C, HIV,Ej. Vacunas sintéticas (paludismo, hepatitis B, C, HIV, papiloma).papiloma).

CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:

C. SEGÚN SU DEPENDENCIA DEL TIMOC. SEGÚN SU DEPENDENCIA DEL TIMO

- TIMO DEPENDIENTES (TD).TIMO DEPENDIENTES (TD).

Son antígenos proteicos que dependen de la interacción entre Son antígenos proteicos que dependen de la interacción entre células B y células T para la síntesis de anticuerpo.células B y células T para la síntesis de anticuerpo.

- TIMO INDEPENDIENTES (TI).TIMO INDEPENDIENTES (TI).

Son antígenos no proteicos (polisacáridos o LPS) que puedenSon antígenos no proteicos (polisacáridos o LPS) que pueden producir respuesta inmunitaria sin la participación aparenteproducir respuesta inmunitaria sin la participación aparente de los linfocitos T. de los linfocitos T.

CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOSCLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS

ANTÍGENOS TIMO-DEPENDIENTESANTÍGENOS TIMO-DEPENDIENTES

YY

YY

YYYY

YYYY

YY

YY

YY YY

YYYY

TT

TT

TT

TT

TCRTCRMHCMHC

Células BCélulas BProcesamientoProcesamientoAg por célulasAg por célulasB (APC)B (APC)

Células TCélulas T

YY YY

YYYY

Producción deProducción deAc.Ac.

ProliferaciónProliferaciónyy

DiferenciaciónDiferenciaciónCélulas BCélulas B

AgAg

CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOSCLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS

YY YYYY

Células BCélulas B

YYYYYYYY

YY

Células BCélulas BActivadasActivadas

YY

YYYY YY

YYYYYYYY

YYYYIgMIgM

IgMIgM

ANTÍGENOS TIMO-INDEPENDIENTES:ANTÍGENOS TIMO-INDEPENDIENTES:

Células Células PlasmáticasPlasmáticas

Diferencias entre antígenos TD y TIDiferencias entre antígenos TD y TI

Propiedad TD TINaturaleza

químicaproteínas Polisacáridos,

LPS, glucolípidos

Ayuda de T para producir Acs sí no

Respuesta de Ac primaria de IgM, secundaria de

IgG

respuestas pobres de IgM

Memoria inmunológica sí no

Propiedades intrínsecas Propiedades intrínsecas que afectan la que afectan la

inmunogenicidadinmunogenicidadPARÁMETROPARÁMETRO

INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD

CarácterCarácter

ExtrañoExtraño Múltiples diferenciasMúltiples diferencias

Pocas diferenciasPocas diferencias

TamañoTamaño GrandeGrande PequeñoPequeño

ComposiciónComposición ComplejaCompleja SimpleSimple

Interacción Interacción con MHC con MHC

(genética)(genética)EfectivaEfectiva InefectivaInefectiva

NaturalezaNaturaleza

químicaquímica Proteína>Carbohidratos>Lípidos>Ac. Proteína>Carbohidratos>Lípidos>Ac. nucleicosnucleicos

Propiedades extrínsecas que Propiedades extrínsecas que afectan la inmunogenicidadafectan la inmunogenicidad

ParámetrParámetroo

INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD

INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD

Dosis*Dosis* IntermediaIntermedia Alta o BajaAlta o Baja

RutaRuta Subcutánea>IP>IVSubcutánea>IP>IV

FormaFormaParticuladaParticulada SolubleSoluble

DesnaturalizadaDesnaturalizada NativaNativa

Uso deUso de

AdyuvantAdyuvanteses

Liberación lentaLiberación lenta RápidaRápida

BacteriasBacterias NONO

* Un protocolo de dosis repetidas espaciadas a lo largo * Un protocolo de dosis repetidas espaciadas a lo largo de variasde varias semanas es mejor que una dosis única, provoca una semanas es mejor que una dosis única, provoca una mayor mayor proliferación clonal de linfocitos B y T específicos.proliferación clonal de linfocitos B y T específicos.

REQUISITOS PARA LA INMUNOGENICIDADREQUISITOS PARA LA INMUNOGENICIDAD

MÉTODO DE INMUNIZACIÓN.MÉTODO DE INMUNIZACIÓN.

* * Vía intramuscularVía intramuscular: Respuesta humoral sistémica.: Respuesta humoral sistémica.

* * Vía mucosaVía mucosa: Respuesta humoral secretora (IgA) y sistémica.: Respuesta humoral secretora (IgA) y sistémica.

* * Vía intradérmicaVía intradérmica: Respuesta inmunitaria dual : Respuesta inmunitaria dual (humoral y ce-(humoral y ce- lular).lular).

* * Vía sanguíneaVía sanguínea: Respuesta humoral predominante.: Respuesta humoral predominante.

- VIA DE ADMINISTRACIÓN DEL INMUNÓGENO:- VIA DE ADMINISTRACIÓN DEL INMUNÓGENO:

EPÍTOPES DE EPÍTOPES DE CÉLULAS BCÉLULAS B

EPITOPES DE EPITOPES DE CÉLULAS TCÉLULAS T

Unión con el Unión con el antígenoantígeno

Binaria: Binaria:

Ig - AgIg - AgTernaria:Ternaria:

TCR – Ag – MHCTCR – Ag – MHC

¿Se une a Ag ¿Se une a Ag soluble?soluble? SíSí NoNo

¿Requiere MHC?¿Requiere MHC? NoNo SíSí

Naturaleza Naturaleza química del química del

epítopeepítope

ProteínaProteína

LípidoLípido

PolisacáridoPolisacáridoÚnicamente Únicamente proteínasproteínas

Propiedades del Propiedades del epítopeepítope

Parte externa, Parte externa, accesible accesible

Parte interna, Parte interna, desnaturalizadadesnaturalizada

Secuencial o Secuencial o conformacionalconformacional

Péptido lineal; Péptido lineal; unión a MHCunión a MHC

Propiedades de los epítopes reconocidos por Propiedades de los epítopes reconocidos por células T o Bcélulas T o B

ADYUVANTES:ADYUVANTES: Ejemplos:Ejemplos:

Adyuvante incompleto de FreundAdyuvante incompleto de Freund

(emulsión de agua + aceite mineral)(emulsión de agua + aceite mineral)

Sales de AluminioSales de Aluminio

Mecanismo de acción:Mecanismo de acción:

- Liberación retardada de antígeno- Liberación retardada de antígeno

- Aumenta captación por macrófagos - Aumenta captación por macrófagos

Adyuvante Completo de FreundAdyuvante Completo de Freund

(agua + aceite + micobacterias muertas) (agua + aceite + micobacterias muertas)

Mecanismo de acción:Mecanismo de acción:

- Igual + inducción de co-estimuladores- Igual + inducción de co-estimuladores

ADYUVANTES:ADYUVANTES:

Pueden actuar:Pueden actuar:

Provocando la retención del inmunógenoProvocando la retención del inmunógeno Aumentando el tamaño efectivo del Aumentando el tamaño efectivo del

inmunógenoinmunógeno Estimulando la llegada de macrófagos y Estimulando la llegada de macrófagos y

células inmunitarias al sitiocélulas inmunitarias al sitio Promoviendo la producción local de Promoviendo la producción local de

citocinas.citocinas.

ADYUVANTESADYUVANTES

Único adyuvante aprobado para uso clínico en EUA son las Único adyuvante aprobado para uso clínico en EUA son las sales desales de

aluminio, pero éstas sólo estimulan la inmunidad humoral, aluminio, pero éstas sólo estimulan la inmunidad humoral, no actúan sobre todos los antígenos, y no se pueden no actúan sobre todos los antígenos, y no se pueden congelar ni liofilizar.congelar ni liofilizar.

ADYUVANTE IDEALADYUVANTE IDEAL- Debe ser estable, inerte en relación con el antígeno. Debe ser estable, inerte en relación con el antígeno.

** ** Ningún adyuvante disponible actualmente reúne todos estos Ningún adyuvante disponible actualmente reúne todos estos requisitos. requisitos.

- Debe ser no inmunogénico, y permitir manipular la respuesta inmu-Debe ser no inmunogénico, y permitir manipular la respuesta inmu-

ne humoral y celular dentro de dosis segura no tóxicas.ne humoral y celular dentro de dosis segura no tóxicas.

-Sin efectos secundarios o colaterales.-Sin efectos secundarios o colaterales.

- Debe ejercer su función a bajas dosis y con pocas inoculaciones.Debe ejercer su función a bajas dosis y con pocas inoculaciones.

- Debe ser biodegradable y capaz de inducir respuesta aún con AgDebe ser biodegradable y capaz de inducir respuesta aún con Ag

débiles inmunogénicamente. débiles inmunogénicamente.