FACULTAD DE MEDICINA
CURSO: BIOLOGÍA CELULAR Y HEREDITARIA II
TEMA: MOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN LA INMUNIDAD INTEGRANTES DEL GRUPO: HBG
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3 CAPÍTULO 1:Las moléculas de adhesión ................................................................................... 4 Eicasanoides .......................................................................................................................... 4 Prostaglandinas……………………………………………………………………4 Tromboxanos……………………………………………………………………...4 Leucotrienos………………………………………………………………………4
Capítulo 2:Las moléculas de relación ....................................................................................... 5 2.1) Citocinas o citoquinas………………………………………………………………………………………………...5 2.1.1)Tipos ………………………………………………………………………..5 2.1.2)Regulación ………………………………………………………………… 6
2.2)Quimiocinas .................................................................................................................... 6 2.2.1) Clasificación………………………………………………………………………………………………… 6
2.3.)Interferones……………………………………………………………………………………………………………… 7 Capítulo 3:Sistema de complemento …………………………………………………………………………………..7 3.1) Origen……………………………………………………………………………………………………………………. .7 3.2) Nomenclatura………………………………………………………………………………………………..……… 7 3.3) Definición……………………………………………………………………………………………………………… .7 3.4) Función…………………………………………………………………………………………………………... ......8
3.5) Clasificación………………………………………………………………………………………………….……… .8 3.6) Anticuerpos………………………………………………………………………………………………….……….8
3.6.1.-)ESTRUCTURA ……………………………………………………………………………… …...9
3.6.2)Tipos………………………………………………………….…………….9
3.7) Moléculas receptoras………………………………………………………………………………….………..9 CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS
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INTRODUCCIÓN El sistema inmunológico es el encargado del reconocimiento y la diferenciación entre lo que forma parte de un individuo o lo que es "propio" y lo que es ajeno a él o lo "no propio': término acuñado por Peter Medawar y definido como aquellas moléculas ausentes durante el desarrollo del individuo. Presenta una capacidad de protegerse de las lesiones o de las enfermedades por medio de las propias defensas, mientras que la vulnerabilidad o la falta de resistencia se denomina susceptibilidad. Los dos tipos de resistencia son: 1) la innata y 2) la adaptativa. La resistencia innata (inespecífica) incluye los mecanismos de defensa presentes desde el nacimiento y no implica el reconocimiento especifico de un microorganismo ni actua contra todos ellos de la misma manera. Entre los componentes de la inmunidad innata se pueden mencionar la primera linea de defensa (las barreras fisicas y quimicas de la piel y las mucosas) y la segunda linea de defensa (sustancias antimicrobianas, celulas natural killer, fagocitos, inflamacion y fiebre). Las respuestas inmunitarias innatas constituyen un sistema de alerta temprano y evitan el acceso de los microorganismos en el cuerpo, ademas de ayudar a eliminar los que lograron ingresar.
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CAPÍTULO 1: Las moléculas de adhesión Presentes en la membrana plasmática de las células inmunitarias como en la de las células de los tejidos, permiten la extravasación de las células inmunológicas hacia las zonas atacadas, pero hay moléculas de adhesión que se encargan de la migración selectiva de células, facilitan la comunicación celular. Pertenecen a este grupo: 1.1.)Eicosanoides: Son moléculas de constitución lipídica (grasa), se obtienen de la oxigenación de los ácidos grasos esenciales: Omega 3, acido alfa linolenico y omega 6 ácido linoleico. Todos tienen 20 átomos de carbono y constituyen complejos sistemas de comunicación entre las células, participan como mediadores para el sistema nervioso central, en procesos inflamatorios, en la respuesta del sistema inmune y en la transmisión del dolor.Estos compuestos se clasifican en la función de enzimas que intervienen en su síntesis. Síntesis El paso inicial es la liberación de araquidonato en un proceso que puede tener lugar a partir de fosfolípidos por la enzima fosfolipasa A2 (PLA2), esta enzima puede generar no solo ácido araquidónico sino también lisogliceril-fosforilcolina, el precursor del factor activador de plaquetas otro mediador de la inflamación. La PLA2 citosólica se activa por fosforilación como respuesta a acontecimientos de transducción de señales desencadenados por numerosos estímulos. Por ejemplo el daño celular desencadena este proceso de activación. • Si son productos de la ruta de la c iclooxigenasa: prostaglandinas y tromboxanos • Si son productos de la ruta de la l ipoxigenasa: leucotrienos y lipoxinas.
1.1.1)Prostaglandinas Estos lípidos, especialmente los pertenecientes a la serie E, son liberados por las células dañadas e intensifican los efectos de la histamina y las cininas. Las prostaglandinas también estimulan la migración de los fagocitos a través de las paredes capilares. 1.1.2)Tromboxanos Son el resultado principalmente de la acción de la enzima ciclooxigenasa sobre el ácido araquidónico. Su principal función biológica es participar en la Hemostasia, es sintetizado por las plaquetas, cuando estas son activadas con otros compuestos agregantes. Provoca una constricción arteriolar y es un potente inductor de la agregación plaquetaria. 1.1.3)Leucotrienos Producidos por basófilos y mastocitos, los leucotrienos aumentan la permeabilidad; también contribuyen a la adhesión de los fagocitos a los patogenos y a la atraccion de los fagocitos al sitio de la lesion.
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CAPÍTULO 2: Las moléculas de relación: 2.1)Citocinas o Citoquinas Son pequeñas hormonas proteicas encargadas de estimular o inhibir varias funciones celulares normales, como el crecimiento y la diferenciación celular. Los linfocitos y las células presentadoras de antigenos secretan citocinas, y tambien los fibroblastos, las celulas endoteliales, los monocitos, los hepatocitos y las celulas renales.Algunas citocinas estimulan la proliferacion de las celulas progenitoras de la sangre, presentes en la medula osea roja. Otras regulan las actividades de las celulas involucradas en los mecanismos de defensa innata o en la respuesta inmunitaria adaptativa. Las citoquinas pueden actuar sobre muchos objetivos celulares diferentes, con una acción:
Autocrina, uniéndose a la misma célula que la secreta Paracrina, actuando sobre una célula cercana en algunas ocasiones, con una acción endocrina, uniéndose a células distantes.
La acción de las citoquinas se produce por unión a receptores específicos y de muy alta afinidad, razón por la que son requeridas muy pequeñas cantidades para gatillar el efecto biológico.Estos receptores se encuentran en la superficie celular y su expresión es regulada a través de señales específicas que pueden ser generadas por otra o aún la misma citoquina, lo que permite amplificar la señal positiva o generar un efecto de retroalimentación negativa.Su función es la de reconocer específicamente a una citoquina y convertir esa interacción en una señal intracelular adecuada.Todos son glucoproteínas constituidas por tres regiones:
Un dominio extracelular, el cual provee la región de reconocimiento para la citoquina y determina la especificidad Una región transmembrana expandida a lo largo de la bicapa lipídica de la membrana plasmática
2.1.1)Tipos Interleucinas (IL): Se encargan principalmente de regular la activación de las células del sistema inmune y de controlar la diferenciación y proliferación de algunas subpoblaciones celulares. Algunas tienen funciones pro-inflamatorias y otras anti-inflamatorias. También activan el endotelio y aumentan la permeabilidad vascular, facilitando la migración de células de la inmunidad desde el torrente sanguíneo hacia el tejido, promueven la secreción de anticuerpos y controlan la respuesta de los linfocitos T.
Factores de necrosis tumoral (TNF): Son citoquinas importantes durante las primeras etapas de la respuesta inflamatoria. Son producidas por una gran variedad de células y tienen un papel central en infecciones virales, así como en la proliferación y muerte celular (apoptosis). Un ejemplo es el TNF- α.
Factores estimuladores de colonias (CSF): Son factores de crecimiento. Estimulan la diferenciación y la proliferación de células madre a células del sistema inmune, por ejemplo. Tienen funciones asociadas a la inflamación y la producción de otras citoquinas.
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2.1.2.)Regulación La regulación de la acción de las citoquinas se garantiza por unos mecanismos: • Regulación de la expresión de los receptores. • Por la necesidad de interacción célula-célula. •
Duración breve de producción (mientras dura el estímulo) y corta vida media de las citoquinas en sangre y fluidos.
• Unión de proteínas específicas al receptor. • Acción de citoquinas antagónicas.
2.2)Quimiocinas: Grupo diverso de pequeñas proteínas de secreción básicas que regulan la migración quimiotáctica y la activación de varios leucocitos diferentes, en particular, en el contexto de la activación de la respuesta inmunológica durante situaciones inflamatorias.También regulan el desarrollo de órganos linfoides, diferenciación de linfocitos T, intervienen en metástasis celular, y recientemente se ha demostrado que tienen una función neuromoduladora. Constituyen Dos propiedades generales que caracterizan a estas moléculas: No son especie-específicas Son promiscuas en el uso de sus receptores.
2.2.1) Clasificación Según el número y la situación de la cisteína las quimioquinas se han clasificado en cuatro grupos:
C (LINFOTAXINA): El tercer grupo de quimiocinas es conocido como las C quimiocinas(o quimiocinas gamma), y es distinto de todas las demás quimiocinas en que sólo presenta dos cisteínas. Se han descubierto dos quimiocinas que pertenezcan a este subgrupo, y se llaman XCL1 y XCL2. Estas quimiocinas atraen a los precursores de las células T al timo.
CC (EOTAXINA, RANTES, ETC.): Las quimiocinas CC tienen dos cisteínas adyacentes, cerca de su extremo amino terminal. Se conocen al menos 27 miembros distintos dentro de este subgrupo que estén presentes en los mamíferos, llamados ligandos de quimiocinas CC (CCL) Las quimiocinas de esta subfamilia contienen normalmente seis cisteínas (C6-CC quimiocinas). Las quimiocinas CC inducen la migración de monocitos y otros tipos celulares tales como células NK y células dendríticas.
CXC (GRO-ALFA, GRO-BETA, GRO-GAMA, ETC.): Las dos cisteínas N terminales de las quimiocinas CXC están separadas por un aminoácido, representado en este nombre con una X. Se han descubierto 17 quimiocinas CXC en mamíferos. Las quimiocinas CXC ELR-positivas inducen específicamente la migración de neutrófilos, e interactúan con los receptores de quimiocina CXCR1 y CXCR2.xx
CX3C (FRACTALQUINA): El cuarto grupo de quimiocinas, presenta tres aminoácidos entre las dos cisteínas. La única que se ha descubierto hasta ahora ha sido la fractalquina(o CX3CL1). Es a la vez 6
secretada y atada a la superficie de la célula que lo expresa, por lo que sirve tanto como un quimioatrayente como una molécula de adhesión. 2.3.-)Interferones (IFN): Molécula tipo glucoproteína lucha contra virus o tumores, estimula al sistema inmune, a las NK para apoptosis o macrófagos para fagocitosis. Es liberado por linfocitos T, Linfocitos B, Macrófagos, Fibroblastos, etc.Los interferones α, β y γ tienen un papel importante en la
respuesta innata ante virus u otros microorganismos patógenos. Son, por tanto, secretados como señales de peligro: promueven la actividad antiviral y la activación de las células Natural Killer (células NK) . CAPÍTULO 3 :SISTEMA DEL COMPLEMENTO 3.1.) Origen Reconocido por primera vez en el siglo XIX, cuando los microbiólogos Paul Ehrlich, Jules Bordet y George Nuttall descubrieron las funciones bactericidas de la sangre contra el bacilo del ántrax. En el primer cuarto del siglo xx ya se tenían identificados los primeros cuatro componentes del complemento y, en 1954, Pillemer descubrió la vía de la properdina o vía alterna del complemento. En 1978 se describió la vía de las lectinas. El complemento fue descrito como un componente plasmático termolábil (se inactiva al exponerse a 56 ºC durante 30 minutos) que incrementa las propiedades antibacterianas de los anticuerpos. De ahí el nombre de complemento. Además de la eliminación de los patógenos, el sistema del complemento participa en la vigilancia inmunológica, la homeostasis, la regulación de la respuesta inflamatoria, la regeneración tisular, la angiogénesis, la movilización de las células madre, el desarrollo del sistema nervioso central y el control de la implantación embrionaria. 3.2.) NOMENCLATURA En la ruta clásica (incluyendo el 5sistema de ataque a la membrana), los componentes son (según su orden de actuación):C1q, C1r, C1s, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 y C9).Muchos de ellos son proenzimas (zimógenos) que requieren su rotura proteolítica para convertirse en enzimas activas.Las formas activas se distinguen de las inactivas por una barra horizontal superior encima del componente implicado. Ej: C1r, C4b2b.Las formas inactivas se denominan colocando una "i" delante del componente respectivo. Ej.: la forma inactiva de C4b es iC4b. Cuando un componente se escinde proteolíticamente en dos, el fragmento de mayor tamaño se designa colocando tras la denominación del componente original una "b"; el fragmento de menor tamaño se designa con una "a" tras el nombre del elemento original. Ej.: la rotura del C3 genera un fragmento grande, denominado C3b y un fragmento pequeño, el C3a. Para nuestra "desgracia" (y de nuevo por motivos históricos), hay una excepción: el fragmento grande derivado de C2 se llama C2a, y el fragmento pequeño, C2b.En la ruta alternativa, los componentes se suelen llamar factores, y en muchos casos su nomenclatura es a base de una letra mayúscula: factor B, factor D, factor H, factor P. 3.3.) Definición: Se denomina sistema del complemento a un conjunto de proteínas que constituyen una cascada bioquímica que participa en los mecanismos de defensa inmunológico del organismo cuya misión principal es eliminar patógenos de la circulación.
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3.4) Función Defensa infecciones
contra
las Eliminación de residuos
Interacción entre inmunidad innata y adaptativa
• Opsonización • Quimiotaxis y activación de
• Limpieza de complejos
•
inmunes de los tejidos
respuesta de anticuerpos
leucocitos • Lisis de bacterias y células
•
Limpieza
de
apoptóticas
células
Potenciación
de
la
• Aumento de la memoria
inmunológica
3.5.-) CLASIFICACIÓN Existen tres vías de activación del complemento: la clásica, la alterna y la vía de las lectinas. Todas estas vías se diferencian por el tipo de moléculas que inician la cascada de activación, y todas generan C3 convertasa activa, que varía en su conformación de acuerdo con la vía a la que se asocia. A.-) Vía clásica: Es una herramienta de la unidad adaptativa y es denominada así porque se descubrió primero. Su activación es iniciada por inmunocomplejos formados por IgG (inmunoglobulina G) e IgM (inmunoglobulina M). Esta vía se inicia con la unión de dos (en el caso de la participación de IgG) o más (en el caso de IgM) moléculas de inmunoglobulinas unidas a los antígenos respectivos al producirse cambios alostéricos en el extremo Fc. B.-) Vía alterna Es una herramienta de la inmunidad innata ,se inicia con la activación de C3 y requiere de los Factores B y D y del catión Mg++, todos presentes en el suero normal.También provee de un mecanismo de resistencia no específico a las infecciones sin la participación de anticuerpos, por lo tanto representa la primera línea de defensa contra un buen número de agentes infecciosos. En otros casos muchas bacterias gram negativas y algunas gram positivas, ciertos virus, parásitos, eritrocitos heterólogos, inmunoglobulinas agregadas (particularmente IgA) y algunas otras proteínas (por ej. proteasas, productos de la coagulación) pueden activar la vía alterna. Una proteína, el factor veneno de cobra (CVF), ha sido ampliamente estudiado por su habilidad para activar esta vía. C.-) Vía de las lectinas Es una herramienta de la inmunidad innata ,también es independiente de los anticuerpos y su activación es casi inmediata. Su principal función es favorecer la opsonofagocitosis. Se inicia con la colectina MBL o MBP ( lectina de unión a manosa),una proteína dependiente del Ca2+ sintetizado en el hígado y detectable en sitios de inflamación, en particular en secreciones epiteliales ( como las del intestino delgado y vagina), aunque también en riñones,timo y amígdalas. La MBL posee un dominio para el reconocimiento de carbohidratos (CRD), mediante el cual puede unirse a manosas o N-acetilglucosaminas que están expuestas en la superficie de los patógenos. Una vez unida puede activar a Clr y Cls. 3.6-)ANTICUERPOS Son proteínas de la familia de las globulinas, contribuyen en la inmunidad humoral siendo la tercera línea de defensa, las encontraremos o de forma soluble o como receptores de antígeno en los linfocitos B.Cuando los anticuerpos se unen a estas proteínas extrañas, actúan como marcador, facilitando que sean reconocidos y eliminados por las células del sistema inmune.
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3.6.1.-)ESTRUCTURA Tiene forma de “Y”, esta compuesta por 4 cadenas: 2 ligeras y dos pesadas unidos por puentes
disulfuro. Posee una región contante la cual estará fija en la membrana de la célula B siendo receptor, y una región variable que es la parte superior en donde se unirá al antígeno exógeno, cada brazo se puede unir a un antígeno diferente y son específicos.También posee la capacidad de flexionarse a la forma que se acomode según su necesidad permitiendo unirse a otros anticuerpos y crear cadenas, también encontramos glúcidos, oligosacáridos enganchados. 3.6.2.-) TIPOS Inmunoglobina(Ig) Función Ig G Se localiza en la sangre, la linfa y el intestino; Protección contra bacterias y virus, a través de la estimulación de la fagocitosis,la neutralizacion de toxinas y la activacion del sistema del complemento. Es la unica capaz de atravesar la placenta desde la madre hacia el feto y le confiere al recien nacido una proteccion inmunitaria considerable. Ig A Se encuentran en las secreciones mucosas, en las lágrimas, el calostro y la leche materna.Son la defensa inicial de las mucosas contra los agentes patógenos. Ig M se expresan en la superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma. Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades significativas contra un antígeno. Las IgM promueven la fagocitosis y activan al sistema del complemento. Ig D Se encuentran principalmente en la superficie de las celulas B como receptores antigenicos, donde se presentan como monomeros;participan en la activacion de las celulas B. Representan cerca del 0,2% de los anticuerpos sanguineos Ig E Menos del 0,1% de los anticuerpos en la sangre; se encuentran en su forma monomerica; se localizan sobre los mastocitos y los basofilos. Participan en las reacciones alergicas y de hipersensibilidad; confieren proteccion contra los helmintos. 3.7.-) RECEPTORES DEL SISTEMA DE COMPLEMENTO RECEPTORES Receptor para el C1q CR1 CR2
CR3
C3Ar y C5aR
Acción Presentes en el PMN(Polimorfosnucleares neutrófilos ) y activa su respuesta oxidativa. Esta presente en eritrocitos, así como en los glomérulos renales Disminuyen el umbral de activación del linfocitos B y aumenta la producción de anticuerpos hasta mil veces Es importante en la adherencia celular ,además compone microbianos como, lipopolisacaridos y glicolipidos por lo que estimulan al macrofago Se expresan en todas las células inflamatorias.
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CONCLUSIÓN Lo que se puede concluir es que las células y moléculas de esa red defensiva se mantienen en continua vigilancia ante los organismos infecciosos. Reconocen una variedad casi ilimitada de células y sustancias foráneas, distinguiéndolas de las del propio cuerpo y cuando un agente patógeno penetra en el cuerpo, lo detectan y se movilizan para eliminarlo. «Recuerdan» cada una de las infecciones, de modo que cualquier reincidencia de un mismo organismo reciba un trato más eficaz. Es más, todo ello lo realizan a costa de un exiguo presupuesto de defensa, en el que participa tan sólo una pequeña parte del genoma y de los recursos del cuerpo. Gracias que los anticuerpos pueden neutralizar las toxinas (sustancias venenosas o perjudiciales) pueden activar un grupo de proteínas llamadas "complemento" que también forman parte del sistema inmunitario. Este ayuda a destruir bacterias, virus y células infectadas permitiendo así una mayor defensa y seguridad a nuestro propio organismo
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FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Berrón Pérez Renato, Penagos Paniagua Martín de Jesús, Zaragoza Benítez Juan Manuel, Rodríguez Alvarez Jacobo, Blancas Galicia Lizbeth. 2003. El sistema del complemento. Vías clásica y de la lectina que se une a la manosa. Alergia e Inmunol Gerard J.Tortora,Brayan Derrikson Principios de Anatomía y Fisiología..Editorial:Panamericana.Edicón:13.Año :2013.Idioma:Espaoñ.Pág 901-903. Pavón Romero,Leni.Garces Alvarez María Eugenia. Inmunulogía molecular,cellular y traslacional.Editorial: Walters Kluwer.Edició n:1.Idioma:Español Caio Marcio Barros de Oliveira , Rioko Kimiko Sakata, TSA , Adriana Machado Issy , Luis Roberto Gerola , Reynaldo Salomão . Revista Brasileira de Anestesiologia .Vol. 61.Año de edición Marzo-Abril, 2011
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ANEXOS FIG.1.FUNCIONES Y TIPOS
FIG.2.TIPOS DE ANTICUERPOS
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