TEMA 62 EL SISTEMA INMUNOLÓGICO. LA INMUNODEFICIENCIA. LOS SUEROS Y LAS VACUNAS: DESCUBRIMIENTO HISTÓRICO E IMPORTANCIA SANITARIA Y ECONÓMICA. 1. Intro troducción ción.. 2. El sis siste tema ma inm inmun unol ológ ógic ico. o. a) Conc Concep epto to inm inmun unol olog ogía ía b) El sis siste tem ma inmu inmun ne c) MECAN MECANISM ISMOS OS DE DEFE DEFENSA NSA DE DE LOS ORGANI ORGANISMO SMOS. S. 3. DEFENSAS INESPECÍFICAS O MECANISMOS INNATOS. a) MECANISMOS INNATOS EXTERNOS: b) MECANISMOS INNATOS INTERNOS 1. Fagocitos 2. Celul elulas as ases asesin inas as 3. Complemento 4. Interferon 5. inflamacion 4.
DEFENSAS ESPECÍFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS. a) Antigenos. b) Linf infocitos c) Resp Respue uesta sta inmu inmunit nitari aria a espec especifi ifica ca 1) Humoral y celular d) D) anti anticu cuer erpo poss 1) Estru tructur tura. 2) tipos 3) Unión Unión antíge antígeno no antic anticue uerpo rpo
5. Anomalías sistema inmunitario a) Hipe Hipers rsen ensi sibi bililida dad d b) Autoi utoinm nmun unid idad ad c) Inmu Inmuno node defifici cien enci cias as
6. INMUNIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL. a) inm inmunid unidad ad natu natura rall b) Inmu Inmuni nida dad d art artifific icia iall
7, Vacunas, sueros y suerovacunación a) Cancer y respuesta inmunitaria
1
1. Introducción. El medio interno animal contiene gran cantidad de nutrientes y es muy estables, por lo que resulta un medio muy "acogedor", no teniendo que resultamos extraño el intento de invasión por parte de microorganismos procedentes del medio externo. Una infección se produce cuando estos microorganismos, (bacterias, virus y otros parásitos) penetran y se instalan en el cuerpo de otro ser vivo al que se denomina hospedador o huésped. El termino infección no es sinónimo de enfermedad, dado que para que se produzca una enfermedad infecciosa es necesario que los agentes invasores causen daño en el huésped. Estos microorganismos causantes de alteraciones anatómicas y fisiológicas en los tejidos de los organismos invadidos reciben el nombre de patógenos. La patogenidad o virulencia de un parásito es la capacidad que posee éste de producir daño al organismo invadido (hospedador). Estos daños se deben a que los microorganismos destruyen las células que parasitan o las envenenan con toxinas que liberan.
2. El sistema inmunológico. a) Concepto: Conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasión de cualquier cuerpo extraño y para hacer frente a la aparición de tumores. Esta cualidad se adquiere antes del nacimiento y se madura y afianza en los primeros años de vida. En los vertebrados implica que los organismos diferencian lo propio de lo ajeno, es decir reconocen todos sus tipos celulares. El Sistema Inmune es el responsable de conferir inmunidad. Este sistema, presente en invertebrados, alcanza su máxima complejidad en los primates y seres humanos. La ciencia encargada de estudiar estos procesos se denomina Inmunología.
b) EL SISTEMA INMUNE Es un sistema biológico complejo. Se encuentra distribuido por todos los órganos y fluidos vasculares e intersticiales, excepto el cerebro, concentrándose en órganos especializados como la médula ósea, el bazo, el timo y los nódulos linfáticos. Presenta componentes celulares: linfocitos, macrófagos y granulocitos y moléculas solubles: anticuerpos, linfocinas y complemento. Es el responsable de conferir la inmunidad al actuar de forma coordinada todos sus componentes. Las células y moléculas que participan en la defensa inmune llegan a la mayor parte de los tejidos por el torrente sanguíneo, que pueden abandonar a través de las paredes de los capilares y al que pueden regresar por el sistema linfático
2
c) MECANISMOS DE DEFENSA DE LOS ORGANISMOS. A lo largo de la evolución los animales han desarrollado una serie de barreras defensivas que protegen el medio interno, estable y rico en nutrientes, de la potencial invasión por cuerpos extraños, principalmente microorganismos. Las barreras pueden ser. a) Según su posición en el cuerpo: ● Externas: como la piel o las mucosas, que están en contacto con el exterior. Funcionan como un muro que impide el paso de agentes externos. ● Internas: se localizan dentro del organismo, como los macrófagos o los linfocitos. b) Atendiendo a la acción que tienen las barreras de defensa, se pueden clasificar en: ● Inespecíficas: como las lágrimas, que atacan a cualquier tipo de agente. ● Específicas: como las inmunoglobulinas, dependen del cuerpo extraño. c) Atendiendo al modo de aparición, las barreras de defensas pueden ser: ● Innatas: se originan en el desarrollo embriológico del individuo, con independencia de la presencia de antígenos. ● Adquiridas: sólo se forman cuando aparece un antígeno, como ocurre en el caso de formación de inmunoglobulinas.
3. DEFENSAS INESPECÍFICAS O MECANISMOS INNATOS. Están presentes en el organismo de forma natural y se definen como el conjunto de mecanismos que tienden a evitar la invasión de los microorganismos. Son de dos tipos: unos impiden la entrada del agente invasor y otros lo combate una vez que ha penetrado.
MECANISMOS INNATOS EXTERNOS: a) Barreras físicas. ● La piel. Es una superficie impermeable para la mayoría de los microorganismos gracias a la capa de queratina, que sufre continuas descamaciones actúa como barrera mecánica, excepto cuando se producen en ella heridas o quemaduras. Además, el sudor y las secreciones sebáceas crean un medio algo ácido donde no sobreviven los microorganismos. b) Barreras químicas
3
- Los orificios naturales están tapizados por mucosas que segregan mucus con la finalidad de englobar partículas extrañas para su expulsión. El moco posee además sustancias que engañan a ciertos virus, haciéndoles creer que ya han penetrado dentro de la célula, el virus suelta su ácido nucleico que se pierde en el exterior. - También, la presencia de fluidos en ciertas zonas, por ejemplo: las lágrimas, en los ojos o la saliva en la boca, que lavan y arrastran los microorganismos impidiendo que se instalen o que penetren. Además, estos fluidos contienen sustancias antimicrobianas; por ejemplo: la saliva contiene lisozima, el semen, espermina, etc. Como curiosidad se puede decir que las infecciones oculares son más frecuentes en los hombres que en las mujeres. - Las secreciones de sustancias que modifican el pH dificultan la supervivencia de los gérmenes. Un ejemplo es el HCl del estómago que no tiene una función digestiva sino antimicrobiana o la secreción de ácidos grasos en la piel o de ácido láctico. C)Barreras biológicas ● La flora bacteriana de cada animal contribuye a la defensa del organismo pues segrega sustancias de tipo antibacterianas que impide el asentamiento de otros microorganismos patógenos o estableciendo competencia por los nutrientes.
MECANISMOS INNATOS INTERNOS En caso de que el agente extraño logre salvar los anteriores obstáculos intervienen respuestas tanto celulares como acelulares. Estas defensas no son específicas, ni tienen memoria, es decir, responden siempre de la misma manera, con la misma intensidad y rapidez, independientemente del tipo de agente y del número de veces que haya penetrado. Intervienen todas las células con capacidad fagocítica y sustancias inactivadoras solubles. Comprende cuatro tipos de defensas inespecíficas: la inflamación, los fagotitos, el sistema de complemento y, si el agente invasor es un virus o célula alterada del propio organismo, el interferón. •
LOS FAGOCITOS
Los fagocitos son un tipo de leucocitos que se forman en la médula ósea roja, su nombre que proviene del griego y significa "comedoras de células", a las que engloban con sus seudópodos para luego digerirlas en el citoplasma, son capaces de fagocitar debido a que poseen lisosomas con enzimas hidrolíticos.
Leucocitos polimorfonucleares: poseen abundantes gránulos citoplasmáticos, donde almacenan enzimas antimicrobianas, Se denominan así por el aspecto heterogéneo de su núcleo, que presenta varios lóbulos; son los primeros en acudir al lugar de la infección, atraídos por sustancias quimiotácticas. Existen tres clases de polimorfonucleares son los leucocitos basófilos, eosinófilos y neutrófilos.
Los basófilos muestran preferencia por los colorantes básicos, producen histamina, un compuesto 4
vasodilatador que moviliza más sangre ,y por tanto más células fagocitarias, hacia la zona donde está la infección. Debido a ésto, se produce la inflamación del tejido. Los tejidos infectados producen sustancias quimiotácticas que atraen a los neutrófilo..
Los eosinófilos se tiñen preferentemente con colorantes ácidos, como la eosina, que tiñe de rojo las granulaciones del citoplasma. Su número aumenta durante los procesos inflamatorios de origen alérgico, donde, al parecer, actúan como inhibidores de la inflamación; también aumentan en el transcurso de determinadas infecciones parasitarias
Los neutrófilos, denominados micrófagos, no muestran preferencia por los colorantes usados para su tinción y son los más abundantes y los que presentan mayor actividad fagocitaria. Acuden al lugar de la infección y atraviesan la pared de los capilares sanguíneos con el fin de llegar a los tejidos y combatir activamente la infección mediante la fagocitosis de los gérmenes patógenos. Los neutrofilos tienen una vida corta, de forma que al cabo de unos días de permanecer la infección pasan a intervenir un segundo tipo de glóbulos blancos: los agranulocitos (monocitos y linfocitos).
Los monocitos cuyo citoplasma no contienen gránulos, son células idénticas a los macrófagos que se encuentran en los tejidos. De hecho, estos fagocitos reciben el nombre de monocitos sólo mientras están en el sistema circulatorio, y se denominan macrófagos cuando se encuentran en los tejidos dañados o bien en ganglios linfáticos, bazo u otro tejido linfoide. Como veremos más adelante, estos fagocitos interactúan con los linfocitos que son células del sistema inmunitario. No sólo participa en la defensa contra la infección, sino que también interviene en la destrucción de células envejecidas y en la regeneración de los tejidos •
Células asesinas naturales (Natural Killer - NK).
Son células linfoides que se parecen a los linfocitos y que provocan la muerte de los microorganismos, células infectadas, células tumorales o células ajenas. No se sabe cómo las reconocen. Las destruyen uniéndose a ellas y fabricando "perforina" una proteína que, como su propio •
EL SISTEMA DE COMPLEMENTO
El complemento está formado por un conjunto de más de 20 proteínas del plasma sanguíneo que son sintetizadas por el hígado; Normalmente están inactivas. Cuando se forma el complejo antígeno-anticuerpo, un componente del complemento se activa activando a otro complemento el cual, a su vez, activa a un tercero, produciéndose así una serie de reacciones en cadena. Estas proteínas se unen a la membrana de la célula patógena (bacteria, célula infectada,…) y pueden tener dos tipos de consecuencias: ● La lisis de las células, al originar orificios en su membrana vaciando la célula. ● Atraer a los fagotitos, que digerirán los microorganismos. •
EL Interferón
5
Las células infectadas por un virus sintetizan y liberan unas proteínas, conocidas con el nombre de interferón, que impiden que la infección se propague, inhibiendo la replicación del genoma vírico, inhibiendo la síntesis de proteínas o activando a las células NK para destruir a las células infectadas. •
La inflamación
Es una respuesta inespecífica del organismo cuya finalidad es aislar e inactivar a los agentes agresores y restaurar las zonas dañadas.
● Los síntomas de la inflamación son: Rubor, enrojecimiento de la piel debido a la dilatación de los vasos sanguíneos. Calor, aumento de la temperatura de la zona infectada. Tumor, la zona afectada se hinchas por el aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos para facilitar la salida de plasma y de células sanguíneas Dolor, por estimulación de las terminaciones nerviosas La inflamación y por tanto el mecanismo de fagocitosis se inicia con la movilización de las células fagocitarías hacia las zonas dañadas. Este movimiento se ve favorecido por una serie de factores como son:
■ La dilatación de los vasos sanguíneos y el aumento de la permeabilidad de los capilares, que producen el aumento del flujo sanguíneo y la salida del suero y de los fagocitos que avanzan hacia las zonas dañadas.
■ El movimiento de neutrófilos y macrófagos hacia los puntos de infección, estimulados por sustancias químicas segregadas por los propios patógenos. Una vez localizados los microbios patógenos, los fagocitos los digieren y destruyen. A lo largo de este proceso se acumulan neutrófilos y macrófagos tanto vivos como muertos, que juntos con los cadáveres de los microorganismos y el suero sanguíneo constituyen el pus.
4. DEFENSAS ESPECÍFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS. Se denomina defensa específica a los mecanismos que se desencadenan cuando un determinado antígeno, y no otro, ha penetrado en el interior del organismo. Esta respuesta inmune presenta las siguientes características: ● Especificidad. Sólo actuarán aquellas células activadas por el antígeno que penetró en el organismo, y no otras. Además, esas células sólo actúan sobre antígenos externos, no sobre células propias. ● Memoria inmunológica. La memoria inmunológica es la capacidad que tiene el sistema inmune para producir una respuesta rápida, eficaz y duradera frente a un antígeno que se presenta por segunda vez.
● Regulación de la respuesta. El proceso finaliza de forma gradual, atendiendo a la disminución de antígeno ● Tolerancia de lo propio. Durante las primeras fases del desarrollo este sistema "aprende" a reconocer lo propio, cuando esta tolerancia se pierde aparecen las enfermedades autoinmunes. 6
El sistema inmunitario específico está formado básicamente por miles de millones de células llamadas linfocitos y por moléculas de proteínas, los anticuerpos.
ANTÍGENO Podemos decir que los antígenos son cualquier molécula extraña al organismo, que desencadenan una respuesta inmunitaria. Todas las células poseen en su membrana un conjunto de moléculas de naturaleza glucoproteicas y glucolipídicas que contribuyen a su identificación, constituyendo así una especie de "camet de identificación celular", estas moléculas se denominan antígenos (acreditan a que tejido, órgano e incluso individuo pertenece la célula). Estos antígenos, en un individuo distinto, pueden detectarse como extraños y producir la reacción de rechazo de los injertos y transplantes. •
LINFOCITOS
Son células sanguíneas que se desarrollan a partir de las células madres hematopoyéticas, presentes en la médula roja de ciertos huesos, que dan lugar a todos los tipos de células sanguíneas: glóbulos rojos (eritrocitos), glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas. Los linfocitos, uno de los tipos de leucocitos (glóbulos blancos), que a diferencia de los otros leucocitos no pueden formar pseudópodos y, por tanto, no fagocitan. Sin embargo, tienen capacidad para reconocer antígenos concretos, por ello son los responsables de la especificidad inmunitaria. Se encuentran en grandes cantidades en la sangre, linfa y órganos linfoides (timo, nódulos linfáticos, bazo y apéndice). Hay dos tipos los
linfocitos T y los linfocitos B según el lugar donde maduren. Ambos tipos de linfocitos son morfológicamente exactos, es decir, imposibles de distinguir a nivel microscópico. Son células con un gran núcleo central. En la corriente sanguínea son esféricos y adoptan formas diversas al pasar a través de los vasos. Se diferencian cuando entran en contacto con un antígeno que los estimula a proliferar y desarrollarse. Los linfocitos B cambian de morfología y se convierten en células plasmáticas secretoras de anticuerpos, con un retículo endoplásmatico rugoso muy desarrollado. Los linfocitos T maduros no segregan anticuerpos y se retículo endoplásmatico rugoso está poco desarrollado.
Linfocitos B, son los linfoblastos que maduran en las aves en la bolsa o bursa de Fabricio (órgano de las aves en el que se descubrieron), en los mamíferos maduran en la placa de Peyer de la pared intestinas o se quedan en la médula ósea a madurar. Los linfocitos B fabrican anticuerpos, proteínas que actúan de forma específica ante la presencia de
antígeno (nombre por el que se conoce a toda molécula capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria). Estos anticuerpos segregados por los linfocitos B se vierten a la circulación general y se unen específicamente a los antígenos responsables de su formación. Este tipo de respuesta inmunitaria recibe el nombre de
respuesta inmunitaria humoral.
7
Linfocitos T, son los linfoblastos que maduran en el timo, órgano linfoide que en el hombre se encuentra en el pecho, inmediatamente debajo del esternón. Cada linfocito T puede reaccionar a un antígeno específico o un grupo de antígenos “ sensibilizándose” lo que desencadena la respuesta inmunitaria celular. El linfocito T específico aumenta de volumen, se divide activamente y produce un clon del que se diferencian diversas subpoblaciones de linfocitos Los linfocitos T llevan a cabo la respuesta inmunitaria celular .
RESPUESTA INMUNITARIA ESPECÍFICA La respuesta específica abarca dos modalidades, la humoral y la celular, que tienen características propias, pero que suelen actuar conjuntamente. El que predomine una u otra modalidad depende de la naturaleza de los antígenos.
RESPUESTA INMUNITARIA HUMORAL. La respuesta humoral es la que lleva a cabo los linfocitos B, células programadas individualmente para el reconocimiento de un sólo antígeno específico. Los linfocitos que no han entrado en contacto con su antígeno específico reciben el nombre de células vírgenes. Estas células poseen anticuerpos específicos determinados genéticamente, la unión entre el anticuerpo del linfocito y el antígeno invasor específico induce a los linfocitos B a diferenciarse en: ● Células plasmáticas productoras de anticuerpos solubles, no unidos a la membrana, que pasan al torrente circulatorio. La cantidad de anticuerpos segregados por una célula plasmática es muy alta. Se ha calculado que solamente una es capaz de producir 2.000 moléculas de anticuerpos/segundo. ● Células de memoria. Una parte de los linfocitos T y B que se han diferenciado después del primer contacto con el antígeno se transforman en células de memoria, que guardan el recuerdo del antígeno; de este modo, ante el supuesto de un segundo contagio, son capaces de intervenir mucho más rápidamente y originar una respuesta intensa capaz de impedir el desarrollo de la infección. Linfoblastos B > Linfocitos B > Células plasmáticas > Células plasmáticas de memoria Algunos linfocitos B, llamados T dependientes requieren para su activación no sólo la fijación directa del antígeno específico, sino también la colaboración de un determinado tipo de linfocito T. La inmunidad humoral juega un papel primordial en la defensa del hospedador frente a las infecciones causadas por organismos extracelulares como los neumococos productores de la neumonía o los meningococos de la meningitis.
RESPUESTA INMUNITARIA CELULAR.
8
Este tipo de respuesta inmunitaria la llevan a cabo los linfocitos T, cuya actividad se dirige contra microorganismos (virus, hongos o ciertas bacterias) que se encuentran en el interior de las células. Estos patógenos dentro de la célula del huésped se encuentran protegidos de la actividad de los anticuerpos. La respuesta inmunitaria de los linfocitos T, aunque menos conocida que la humoral, es tan específica como ésta. ● Tipos de linfocitos T. Linfocitos Tc o citotóxicos o killer. Destruyen las células extrañas, así como las propias que hayan sido infectadas y las células tumorales. Son las de los rechazos en los transplantes. Los linfocitos T citotóxicos, se fijan a los antígenos de membrana y liberan enzimas hidrolíticos en su interior, lo que provoca, en primer lugar, la perforación de la membrana y. más tarde, la destrucción de la célula. ▪ Linfocitos TH o colaboradores (del inglés helper "colaboran"). Activan a los linfocitos B -T dependientes para que éstos se transformen en células plasmáticas, que segreguen anticuerpos específicos libres. Son necesarios para que los linfocitos T citotóxicos y T supresores respondan a los antígenos. Actúan sobre los macrófagos aumentando su poder fagocitarlo a la vez que facilitan la digestión de los microbios. ▪ Linfocitos Ts o supresores. Estos linfocitos actuando en la etapa final del control de la respuesta humoral, una vez eliminado el antígeno, evitando la excesiva producción de linfocitos B y la sobreproducción de anticuerpos específicos. • Los linfocitos T de hipersensibilidad retardada: Juegan un importante papel en las reacciones de hipersensibilidad (alergias). • Los linfocitos T amplificadores: Aumentan desmesuradamente la actividad de los linfocitos T (auxiliares y supresores) y de los linfocitos B. • Los linfocitos T de memoria: Son responsables de la memoria inmunológica. Responden rápidamente a nuevas invasiones del antígeno Los macrófagos: Los macrófagos son células que se desplazan con movimiento ameboide entre las células de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradándolos y exponiendo moléculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a unas moléculas glicoproteicas presentes en la membrana de todas las células denominadas moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC). Es así como los linfocitos T pueden reconocer que un agente extraño ha penetrado en el organismo. Las células presentadoras de antí geno pueden ser macrófagos u otras células del organismo.
LOS ANTICUERPOS. ESTRUCTURA DE LOS ANTICUERPOS Los anticuerpos (Ac) o inmunoglobulinas son proteí nas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parásitos mayores. Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen especí ficamente al antígeno que provocó su formación 9
Son prótidos, glucoproteínas (gamma globulinas).Cada unidad esta formada por cuatro cadenas polipéptidicas iguales dos a dos. Dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena glucídica unida a cada una las cadenas pesadas. Las uniones entre las subunidades proteicas se establecen por puentes disulfuro.Tanto en las cadenas ligeras como en las cadenas pesadas hay dos porciones, la porción variable diferente en cada anticuerpo y la porción constante. La porción variable es la encargada de reconocer al antígeno y de unirse a él. Al haber tantos tipos de antígenos, debe de haber también muchos tipos de anticuerpos que se distinguirán por su región variable. De la región constante va a depender, la localización del anticuerpo. Así, según la región constante que tengan unos van a localizarse en la saliva, otros pueden pasar la placenta, etc. La región constante es también la parte que desencadena la respuesta celular. Así, los anticuerpos se unen a los microorganismos por su parte variable, esto hace cambiarla región constante y este cambio es detectado por los macrófagos que fagocitarán aquello que lleve anticuerpos pegados, por lo que los anticuerpos libres en la sangre no desencadenarán la respuesta celular. Los anticuerpos tienen además una zona bisagra. Esta zona es de gran importancia pues debido a ella se pueden adaptar mejor y unirse mejor al antígeno. Ahora bien, al tener en ambos extremos regiones variables va a poder unirse a dos antígenos diferentes.
Tipos de anticuerpos Los de tipo M (Ig M) son los primeros que se producen frente a una infección. No tienen regiones bisagra, por lo que no se adaptan bien al antígeno. Ahora bien, al ser tan grandes y tener tantos puntos de unión, si no se unen por una parte, se unirá por otra y por eso son eficaces. Aparecen también en la superficie de los linfocitos B como "antenas" para recibir los anticuerpos. Los de tipo G (Ig G) se generan después. Al tener regiones bisagra protegen más eficazmente que los de tipo M. Pueden atravesar la placenta y proteger al feto de las infecciones pues los fetos no tienen sistema inmunitario específico, si lo tienen innato. La presencia de anticuerpos G indica que la infección es un proceso antiguo.
Tipo A (Ig A): Aparecen después de los M. Son de alta afinidad. No se encuentran en gran cantidad en el suero pero sí en las secreciones, saliva y moco, pues atraviesan las mucosas. Pueden también pasar a la leche y proteger a los lactantes. La pieza secretora y la especial configuración que pueden adoptar los protege y evita que sean degradados en ciertas zonas, como en el intestino, donde existen proteasas que podrían destruirlos.
Tipo D (Ig D): Sustituyen a los M. Tienen la misma función que estos pero tienen más afinidad y se unen más fuertemente. Aparecen también como antenas en la superficie de los linfocitos B cuando estos contactan con el antígeno.
Tipo E (Ig E): Son de alta afinidad. Tienen también la capacidad de salir a las secreciones. Tienen mala fama, pues median en los procesos alérgicos y de anafilaxis (alergia a huevos, mariscos, polen...). Su función es la de eliminar parásitos, sobre todo gusanos. Promueven la acción de los mastocitos y de los eosinófilos que producen proteínas que vacían a los gusanos. Es de destacar que las infestaciones por protozoos y gusanos son más corrientes que las infecciones bacterianas.
10
LA REACCIÓN ANTÍGENO ANTICUERPO Las zonas del antígeno que se unen específicamente con el anticuerpo o con el receptor de un linfocito, se denominan determinantes antigénicos. Cada antígeno puede presentar varios determinantes antigénicos diferentes que estimulan la producción de anticuerpos y la repuesta de los linfocitos. Estas estructuras químicas, los determinantes antigénicos, son los responsables de la especificidad de la respuesta inmunitaria. Al entrar en contacto antígeno y anticuerpo se unen mediante enlaces no covalentes y se desencadenan una serie de procesos capaces de neutralizarlo y eliminarlo. Las reacciones más importantes entre antígeno y anticuerpo son las siguientes: Precipitación: Al unirse antí genos y anticuerpos solubles forman agregados insolubles que precipitan, lo que inactiva a los antígenos. Aglutinación: El anticuerpo se une a antí genos situados en la superficie de una célula. Como los anticuerpos tienen dos puntos de unión, los microorganismos forman agregados y ya no pueden infectar otras las células. Neutralización: Anticuerpos situados en la membrana plasmática bloquean la acción de los antígenos contra la célula. Así, los antígenos no se pueden unir a las células y matarlas. Opsonización: Consiste en la fagocitosis de los aglutinados de patógenos, de las células infectadas o de las células tumorales por los macrófagos, que son atraídos por la presencia de anticuerpos específicos que sehan unido a sus antígenos.
5. ANOMALÍAS DEL SISTEMA INMUNITARIO. Una de las características más importantes del sistema inmunitario es la capacidad de reconocimiento de lo propio frente a lo extraño. Esta capacidad se conoce con el nombre de tolerancia. No obstante, se puede dar el caso de que algunos linfocitos inmaduros respondan ante elementos del propio cuerpo. Ahora bien, normalmente, si una célula inmunitaria reacciona ante un producto del propio organismo mientras se está formando en el timo o en la médula ósea suele ser destruida o, al menos, inactivada por el propio organismo Sin embargo, a pesar de este mecanismo de seguridad, algunos infocitos pueden escapar a la inactivación o destrucción y desencadenar una respuesta inmunitaria contra moléculas o células del propio organismo generándose una enfermedad. Cuando el sistema inmune actúa por defecto o por exceso, la tolerancia se ve afectada, apareciendo distintos tipos de enfermedades, como a hipersensibilidad, la autoinmunidad y las inmunodeficiencias. 1. HIPERSENSIBILIDAD Bajo ciertas condiciones los antígenos al penetrar en un organismo pueden desencadenar una respuesta inmune inadecuada y exagerada ante sustancias normalmente inofensivas como alimentos, polvo, polen, medicinas, metales, picadura de una avispa, etc., diciéndose entonces que el individuo presenta una sensibilidad exagerada o hipersensibilidad frente a dichos antígenos. Este estado puede manifestarse de dos formas distintas, llamadas alergia y anafilaxia. 11
Alergia: Podemos considerarla como un estado de hipersensibilidad natural que presentan determinados organismos frente a ciertos antígenos que reciben el nombre de alérgenos. Así, por ejemplo, muchas personas no pueden tener contacto con determinadas sustancias (polen, polvo, pelos, ciertos medicamentos, etc.) porque tales alérgenos desencadenan en ellos una serie de reacciones, como fiebre, picor, urticaria, estornudos, eczemas en la piel, asma, etc., que no se presenta en aquellos otros individuos que carecen de tal estado de sensibilidad exaltada. Anafilaxia: es también un estado de hipersensibilidad, pero provocado artificialmente como consecuencia de la introducción en e1 organismo de proteínas extrañas que actuando como antígenos desencadenan la formación de anticuerpos capaces de reaccionar violentamente con las proteínas de una segunda inoculación que se pueda realizar al cabo de algunos días de haber aplicado la primera. La primera inoculación, de antígeno-proteína recibe el nombre de sensibilizante; la segunda se denomina desencadenante. La reacción violenta que provoca esta última al tomar contacto con los anticuerpos producidos por la primera se denomina choque anafiláctico, el cual se manifiesta por fiebre, urticaria, trastornos respiratorios y circulatorios, El primer contacto con el alérgeno. Los macrófagos lo degradan, se producen inmunoglobulinas E, con lo que se produce la memoria inmunológica. En el segundo contacto el alergeno. La inmunoglobulina E sintetizada contra el alérgeno se une a éste provocando la liberación químicas (histamina, serotonina, heparina, etc.) responsables de la respuesta inflamatoria. Si la cantidad de histamina es muy elevada provoca constricción de los bronquios (produciendo asma y asfixia) y una dilatación generalizada de los capilares sanguíneos con pérdida de suero, llevando a una caída brusca de la presión sanguínea (choque anafiláctico) que puede ser mortal. El tratamiento normal a la hipersensibilidad se realiza con antihistamínicos. Estos fármacos son sólo útiles cuando hay liberación de histamina. El asma, asociada a estos casos, se trata con broncodilatadores, que favorecen la entrada de aire por las vías respiratorias, desapareciendo la sensación de angustia. En los casos graves de shock anafiláctico, la solución consiste en la inyección intravenosa de adrenalina. En algunos casos se han creado vacunas antialérgicas. El procedimiento consiste en inocular al paciente cierta cantidad de alérgeno. En posteriores dosis se aumenta de forma progresiva la concentración de alérgeno. Esto proporciona al paciente resistencia frente a ese alérgeno. El problema que se plantea en las alergias es que no siempre puede detectarse el alérgeno. 2 AUTOINMUNIDAD. La autoinmunidad es un proceso que se desencadena por una alteración en el reconocimiento de lo propio. Los mecanismos de control existentes en el organismo no actúan correctamente, de forma que un linfocito o un anticuerpo reconocen como extrañas a las células o moléculas del propio organismo. Algunas de las enfermedades autoinmunes más conocidas son: la diabetes juvenil, la esclerosis múltiple, la artritis reumatoide, el lupus eritematoso, la psoriasis, etc. 12
3 INMUNODEFICIENCIAS Dentro de este grupo se incluyen enfermedades producidas por la falta de actuación del sistema inmune. Pueden ser: ▪ Inespecíficas, si los afectados son los macrófagos o el complemento. ▪ Específicas, cuando las anomalías atañen a los linfocitos. Según el momento en que se adquieren nos encontramos con: ▪ Inmunodeficiencia primaria o congénita: se produce por una alteración genética que lleva a la producción defectuosa de linfocitos T, linfocitos B, o ambos. Por ejemplo, la Inmunodeficiencia Severa Combinada (SCID) que padecen los "niños burbuja". ▪ Inmunodeficiencia secundaria o adquirida: aparece a lo largo de la vida del individuo como consecuencia de infecciones víricas (SIDA), lesiones graves que supongan una pérdida de proteínas, malnutrición, enfermedades que afecten al sistema inmune (leucemia) o derivadas de tratamientos médicos (trasplantes), irradiación o contaminación química.
6. INMUNIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL. Un organismo es inmune ante determinado antígeno cuando es capaz de anularlo o desactivarlo sin presentar reacción patológica. Los individuos pueden adquirir la inmunidad mediante un mecanismos natural (enfermedad) o artificial (inyectada) y en ambos casos, la inmunidad puede ser pasiva (los anticuerpos proceden del exterior) o activa (el individuo fabrica sus anticuerpos). La inmunidad natural: es la que se consigue por procesos naturales o habituales del organismo, ● Inmunidad natural pasiva. Es la que adquiere el feto y también el recién nacido a través de la placenta o de la leche materna (congénita). Esta inmunidad es completa aunque temporal, alcanzando como máximo un año. ● Inmunidad natural activa. Se produce cuando el individuo padece una enfermedad, fabrica anticuerpos y células de memoria (adquirida), el individuo que logra superar una infección permanece inmunizado contra ella dentro de un período de tiempo que puede ser muy largo como en el sarampión o la varicela que duran toda la vida, o muy cortó como en la gripe. La inmunidad artificial se consigue por medio de técnicas sanitarias: ● Inmunidad artificial activa. Es la que nos proporcionan las vacunas que consisten en administrar al individuo microorganismos muertos o atenuados para que se ponga en marcha el mecanismo inmunológico, formándose anticuerpos específicos.
13
● Inmunidad artificial pasiva. Se consigue mediante la sueroterapia. Se trata al paciente aquejado de una enfermedad con suero sanguíneo de un animal al que antes se le ha inoculado los microorganismos de esa enfermedad, con lo que se introducen en el paciente anticuerpos ya formados contra la enfermedad. Este sistema se usa con fines curativos en individuos ya enfermos, obteniéndose una inmunidad artificial pasiva de duración limitada. Por ejemplo el suero antitetánico. Respuesta primaria y respuesta secundaria. Cuando un microorganismo patógeno consigue atravesar las barreras corporales y entra en el individuo (de forma natural o inyectada) se desencadena la respuesta inmune de la manera que ya hemos explicado, de forma que el clon específico de células se multiplica mucho y los anticuerpos que sintetizan reaccionan selectivamente con los antígenos del microbio. El resultado suele ser la aniquilación de la población de patógenos. A esta respuesta se le denomina respuesta primaria. Si al cabo de varios días, incluso años, el antígeno vuelve a penetrar en el individuo, se produce la respuesta secundaria mucho más rápida y efectiva, ya que la concentración de anticuerpo en el plasma es mucho más elevada, de forma que el agente patógeno desaparece sin llegar a desarrollar y por esto, sin producir toxinas ni enfermedad alguna, y se dice que el individuo esta inmunizado contra ese agente o contra esa enfermedad.
7. VACUNAS Son preparados antigénicos constituidos por microorganismos no virulentos, muertos o por moléculas de estos desprovistas de toxicidad. Se obtienen a partir de microorganismos u otros agentes infecciosos e inducen en el individuo una inmunidad adquirida activa frente a esos agentes inoculados, con un mínimo de riesgos y de reacciones locales y generales. Su objetivo es desencadenar la producción de células inmunitarias de memoria. Las vacunas deben tener dos propiedades: - Eficacia, pues tienen que desencadenar la respuesta inmune correcta. - Inocuidad, la vacuna debe estar desprovista de poder patógeno, logrando este objetivo sin interferir en la respuesta inmune. SUEROS Mediante los sueros se consigue una inmunidad inmediata ya que los preparados biológicos que inoculamos contienen los anticuerpos específicos que la urgencia precisa. Es una intervención rápida menos duradera e intensa que la provocada por la vacunación. El paciente no participa en la elaboración de moléculas, es por tanto una inmunidad adquirida pasiva. Existen dos tipos de sueros:
14
- Sueros homólogos: Son sueros obtenidos de humanos que poseen anticuerpos para un determinado antígeno. - Sueros heterólogos: Proceden de otras especies pero contienen anticuerpos para patógenos humanos. De esta manera se obtiene, por ejemplo, las antitoxinas, que son sueros frente al veneno de las serpientes, escorpiones, arañas, etc. SEROVACUNACIÓN Conjunto de medidas preventivas que combinan la vacunación con los tratamientos con sueros adecuados. Este procedimiento combina la administración del suero preciso con la vacunación. El suero contiene anticuerpos que actúan en los primeros momentos de urgencia y, posteriormente, se desencadena la inmunidad activa producida por la vacuna. Se emplea, por ejemplo, en el tratamiento del tétanos, del botulismo y de la rabia. El cáncer y la respuesta inmunitaria. Las células cancerígenas se parecen a las células normales del cuerpo en muchos aspectos. Aún así, actúan como células extrañas, reproduciéndose rápidamente e invadiendo los tejidos. Además, las células cancerígenas tienen antígenos en su superficie celular que difieren de los antígenos de las células normales y pueden ser identificadas como extrañas por lo que, quizás, el organismo pueda organizar una respuesta inmunitaria.Cada vez hay más pruebas que indican que el cáncer no sólo puede inducir una respuesta inmunitaria sino que es un hecho que ésta se podría producir de modo que las células cancerígenas fuesen suprimidas mucho antes de que se detecte el cáncer. Los cánceres que se desarrollan representarían fallos ocasionales del sistema inmunitario. Por lo tanto, si se refuerza la respuesta inmunitaria, se podrá avanzar en el proceso de lucha contra el cáncer.
15
16
