TEMA 15. INMUNOLOGÍA

IES MARIO ROSO DE LUNA LOGROSÁN 2009/2010 Daniel González Ortiz

1

BIOLOGÍA 2º BACHILLERATO BLOQUE V: La Inmunología y sus aplicaciones

TEMA 15.INMUNOLOGÍA

1. CONCEPTOS DE INMUNIDAD, INFECCIÓN, PATOGENICIDAD, TOXINA Y VIRULENCIA

2. CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE: LOS LEUCOCITOS O GLÓBULOS BLANCOS

3. MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA

3.1 MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA EXTERNA

3.2 MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA INERNA

MECANISMOS INESPECÍFICOS

MECANISMOS ESPECÍFICOS

4. ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

4.1 CONCEPTO DE ANTÍGENO Y ANTICUERPO

4.2 ESTRUCURA GENERAL DE LAS INMUNOGLOBULINAS

4.3 TIPOS DE INMUNOGLOBULINAS

4.4 LA RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA

5. LA RESPUESTA INMUNOLÓGICA

5.1 RESPUESTA INMUNOLÓGICA HUMORAL

5.2 RESPUESTA INMUNOLÓGICA CELULAR

6. LA MEMORIA INMUNE

6.1 INMUNIDAD NATURAL Y ADQUIRIDA

6.2 INMUNIDAD PASIVA: SUEROS

6.3 INMUNIDAD ACTIVA: VACUNAS

7. DISFUNCIONES DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO

7.1 ALERGIAS

7.2 INMUNODEFICIENCIA

7.3 AUTOINMUNIDAD

8. LOS TRASPLANTES Y EL RECHAZO

1. CONCEPTOS DE INMUNIDAD, INFECCIÓN, PATOGENICIDAD, TOXINA Y VIRULENCIA

Inmunidad: Conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasión de cualquier

cuerpo extraño ya sean agentes infecciosos, tóxicos o degenerativos 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.

Microbiota: microorganismos que no producen efectos negativos y crecen sobre las superficies

corporales.

Parásito: microorganismo que vive a expensas de un hospedador. Cuando causa enfermedad se dice que

es patógeno.

Patógenos oportunistas: son los microorganismos que normalmente no causan enfermedad en su

hábitat natural y se convierten en patógenos bajo determinadas circunstancias.


2


Infección: Consiste en el crecimiento y colonización de microorganismos patógenos en un individuo

denominado hospedador.

Patogenicidad: Es la capacidad potencial de un microorganismo para producir una enfermedad.

Virulencia: indica el grado de patogenicidad de un determinado microorganismo, normalmente se indica

por la dosis o número de microorganismos que son necesarios para producir una enfermedad.

Toxina: sustancia elaborada por bacterias o microbios que actúan como veneno en el organismo.

Toxoide: es una toxina bacteriana atenuada por efecto de los métodos químicos o físicos, a la que se ha

destruido su acción tóxica, pero que mantiene el acción inmunizante específica de la toxina. Se utilizan

como vacunas.

Epidemia: Se habla de epidemia cuando una enfermedad infecciosa ataca a un gran número de personas

en un lugar determinado.

Pandemia: Se habla de pandemia cuando una enfermedad ataca a un gran número de personas pudiendo

llegar a abarcar a un continente entero.

Endemia: es la presencia continua de una enfermedad en un área geográfica determinada.

Zoonosis: infección o enfermedad infecciosa transmisible, en condiciones naturales de los animales

vertebrados a los humanos.

2. CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE: LOS LEUCOCITOS O GLÓBULOS BLANCOS

Los leucocitos o glóbulos blancos son un conjunto heterogéneo de células sanguíneas que son los

efectores celulares de la respuesta inmune, así intervienen en la defensa del organismo contra sustancias

extrañas o agentes infecciosos (antígenos). Se originan en la médula ósea y en el tejido linfático. Atendiendo a la

presencia o no de gránulos en su citoplasma se clasifican en:

GRANULOCITOS. Presentan gránulos en su citoplasma y se pueden distinguir tres

tipos diferentes que son los siguientes:

Neutrófilos. Representan el 60 -70 % del total de glóbulos blancos. Su

principal función es la fagocitaria. Se mueven fácilmente por el

torrente circulatorio.

Eosinófilos. Representa el 2- 4 % del total de glóbulos blancos. Su

acción es poco conocida y su cantidad aumenta cuando se produce una

infección por parásitos internos o en procesos alérgicos.

Basófilos. Representan el 0,5 – 1 % del total de glóbulos blancos. Su

función principal es la fagocítica. Participan en los procesos alérgicos,

ya que sus gránulos contienen histamina un mediador del proceso

inflamatorio. De ahí que para tratar la alergia se prescriba

antihistamínicos.


3


AGRANULOCITOS. No presentan gránulos en su citoplasma y se distinguen dos tipos diferentes de

agranulocitos:

Linfocitos. Representan el 20 – 40 % del total de glóbulos blancos.

Participan en la respuesta inmune específica del sistema inmune.

Existen dos tipos principales de linfocitos:

Linfocitos B: su proliferación y diferenciación ocurre

en la médula ósea y participa en la respuesta inmunitaria humoral.

Linfocitos T: maduran en el timo y participan en la respuesta

inmunitaria celular.

Monocitos. Representan el 2 – 8 % del total de glóbulos blancos. Los

monocitos viajan por la sangre y son atraídos por sustancias químicas

liberadas e por bacterias. Cuando llegan a los tejidos se transforman en

Macrófagos cuya función principal es la fagocítica.

3. MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA

3.1 MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA EXTERNA

El sistema inmunitario se activa en respuesta a la invasión del organismo por agentes extraños a él. Sin

embargo antes de que se pongan en marcha mecanismos defensivos, los seres vivos cuentan con otros sistemas

sumamente eficaces para protegerse de la entrada de estos patógenos, son las denominadas barreras

externas o defensa pasiva. Existen cuatro tipos de barreras externas o defensas pasivas:

Estructurales. Están constituidas por la piel y las mucosas que evitan la invasión de cuerpos

extraños. Una de las vías de acceso más frecuente de los agentes patógenos se produce cuando estas

estructuras se rompen o son destruidas por diversas causas (heridas, ulceraciones, quemaduras…).

Mecánicas. Consisten en sistemas que favorecen la expulsión de los microorganismos y otras partículas

extrañas para evitar su fijación al organismo. Un ejemplo seria los cilios que tapizan el epitelio del

aparato respiratorio y que facilita la expulsión de microorganismos, tanto libres como incluidos en el

mucus. Otros ejemplos sería el flujo de orina desde la vejiga o el movimiento intestinal.

Bioquímicas. Algunas sustancias y secreciones actúan evitando la acción de determinados agentes

patógenos. La lisozima presente en la saliva, lágrimas y orina de la mujer embarazada actúa rompiendo

la pared bacteriana. Los ácidos grasos y el ácido láctico segregados por las glándulas sebáceas de la piel,

producen un descenso del pH que impide el crecimiento de muchos microorganismos. También el

ácido clorhídrico del jugo gástrico impide el desarrollo de microorganismos incorporados en los

alimentos.

Ecológicas. Tanto en la superficie externa del organismo tanto en los aparatos digestivo y respiratorio,

existe una biota normal que compiten con microorganismos patógenos, impidiendo su entrada.

3.2 MECANISMOS DE DEFENSA ORGÁNICA INTERNA

Únicamente cuando se franquean las barreras externas y el elemento invasor penetra en los tejidos del

organismo hospedador, este pone en marcha un eficaz sistema de defensas internas, que pueden dividirse en


4


dos grupos: las defensas inespecíficas, que actúan de manera indiscriminada sobre cualquier estructura

antigénica y las defensas específicas que actúan selectivamente contra antígenos concretos.

MECANISMOS INESPECÍFICOS

Los mecanismos inespecíficos comprende cuatro tipos de defensas inespecíficas: la inflamación,

el complemento, la fagocitosis y, si el agente invasor es un virus o células alteradas del propio organismos

el interferón.

LA INFLAMACIÓN

Este mecanismo entra en acción cuando la piel o las mucosas sufren una lesión. Es fácil reconocer los

síntomas de una inflamación. Éstos son enrojecimiento, hinchazón, dolor y fiebre local.

El enrojecimiento de una herida se debe a un aumento del flujo sanguíneo hacia la zona. Este aumento es

consecuencia de la liberación de sustancias químicas denominados mediadores de la inflamación, como la

histamina, por parte de las células dañadas.

Al aumentar el flujo de sangre, el volumen de la zona aumenta, provocando hinchazón en los tejidos y

presión sobre las terminaciones nerviosas, con lo que aparece el dolor. La fiebre local es también consecuencia

de los mediadores de la inflamación. La temperatura elevada activa el metabolismo de los macrófagos e inhibe la

división bacteriana. Todas las sustancias liberadas en la primera fase del proceso de inflamación atraen por

quimiotaxis (movimiento de células dirigido por la existencia de

una gradiente de concentración de una sustancia química o

quimioatrayente) a los macrófagos, neutrófilos, basófilos y

eosinófilos hasta la zona de la inflamación. El paso de estas células

desde los vasos sanguíneos hasta la zona lesionada se realiza por

diapédesis, es decir, las células atraídas se pegan al endotelio de

los capilares y emiten pseudópodos, moviéndose hacia la zona

afectada.

Cuando los macrófagos y neutrófilos llegan a la zona

fagocitan los agentes patógenos. La fagocitosis viene facilitada por

el proceso de opsonización realizado por el sistema del

complemento.

En toda esta operación se produce, por un lado, un aumento local de las defensas del organismo, con lo

que la respuesta es más rápida y eficaz, pero, por otro lado, un daño tisular, con la muerte de células que forman

trombos taponando los vasos sanguíneos y reduciendo la respuesta inflamatoria.

LA FAGOCITOSIS

Los fagocitos (neutrófilos, basófilos y los macrófagos) se encargan de eliminar los microorganismos y

cualquier estructura extraña de los tejidos invadidos en el proceso de la fagocitosis. Para que la fagocitosis

sea eficaz es necesaria la activación de los fagocitos gracias a los mediadores de la inflación (histamina,

prostaglandinas, complemento…). La activación consiste en la producción de moléculas en la membrana del

fagocito que aumentan su capacidad de adhesión a estructuras extrañas.

Los primero fagocitos que actúan son los neutrófilos que actúan en infecciones agudas y

posteriormente acuden los macrófagos. El proceso de fagocitosis se puede dividir en cuatro etapas:


5


1. Unión del fagocito al elemento que va a ser fagocitado mediante receptores de su

membrana. Esta unión se ve favorecida por la presencia de unas moléculas, denominadas opsoninas,

que se encargan de señalizar y facilitar la unión del fagocito. Las opsoninas más importantes son los

anticuerpos y algunos componentes del complemento.

2. Ingestión por medio de la emisión de pseudópodos generando un fagosoma en el que la

estrucutra fagocitada queda encerrada.

3. Muerte y digestión intracelular del microorganismo por la acción de las enzimas hidrolíticas

de los lisosomas, que al fusionarse con el fagosoma forma un fagolisosoma.

4. Expulsión de los

restos no digeridos.

El conjunto de restos

bacterianos, fagocitos y

otras células muertas

constituyen el pus, que

supura en las heridas

infectadas.

EL COMPLEMENTO

El complemento es un sistema de proteínas (cerca de 30, a las que se llama componentes), presentes

en el plasma sanguíneo, cuya acción defensiva se lleva a cabo con gran rapidez. Este sistema desempeña tres

funciones muy importantes:

- Actúa como mediador de la inflamación, mediante los componentes C3a y C5a que son solubles.

- Interviene en la opsonización de células extrañas para facilitar la unión de los fagocitos, el más

importante es el componente C3b.

- Provoca la lisis de las células invasoras por rotura

de su membrana plasmática. En este proceso participan varios

componentes que forman un complejo proteico adherido a ella.

Para llevar a cabo estas funciones debe producirse

antes la activación del complemento que consiste en la

interacción de unos componentes con otros mediante

reacciones en cascada. Este mecanismo permite

amplificar la respuesta a partir de unas pocas moléculas

iniciales. El proceso de activación del complemento puede

iniciarse de dos formas diferentes:

Vía clásica: la activación se produce por la aparición

de anticuerpos unidos a los antígenos

correspondientes. Esta activación está relacionada

con la inmunidad específica.

Vía alternativa: para esta activación no es

necesaria la presencia de anticuerpos, la activación se

inicia mediante la unión a polisacáridos de la membrana bacteriana.


6


La activación del complemento provoca la escisión del componente C3 en dos subunidades, C3a y C3b, el

C3a es un mediador de la inflamación y el C3b es una opsonina. Además el C3b desencadena el proceso

denominado vía terminal del complemento, en el que el componente C5 se escinde en C5a, otro mediador

de la inflamación y al C5b. A partir de éste, y tras varias etapas se van activando los demás componentes hasta

que un complejo formado por componentes C9 se adhiere a la membrana bacteriana y forma un canal que la

perfora. Como consecuencia se produce la lisis celular.

EL INTERFERÓN

El Interferón es una glucoproteína de secreción liberada por cualquier tipo celular. Las moléculas

conocidas de Interferón son IFN-a, IFN-b e IFN-g. Los IFN-a e IFN-b son sintetizados por muchos tipos

celulares en respuesta a una infección vírica. La síntesis de estas moléculas se induce por la presencia de ARN

bicatenario. Los IFN-a e IFN-b inhiben la replicación viral y activan proteínas degradadoras del ácido nucleico

del virus. También incrementan el número de

proteínas presentadoras del antígeno viral, de

forma que los linfocitos TCD8 (células cito

tóxicas) y las células asesinas (natural killers)

degradan rápidamente la célula infectada.

Los interferones se unen a las

membranas celulares adyacentes, aumentando

la resistencia a ser infectadas de las células

vecinas; así se aísla la zona infectada. El IFN-g

es liberado por células tumorales o por células

infectadas por bacterias. Su presencia

dispara la acción de los macrófagos, células

asesinas y linfocitos TCD8.

MECANISMOS ESPECÍFICOS

A diferencia de las inespecíficas, las defensas específicas se dirigen únicamente a un tipo concreto de

antígeno. Para cada antígeno extraño que es detectado en un organismo se produce una respuesta que actúa

específicamente contra él. Además de la especificidad, esta respuesta tiene otra característica importante:

una vez detectado un antígeno, se crea una memoria inmunológica que permite rechazar el mismo antígeno,

incluso con mayor efectividad la próxima vez que vuelve a aparecer.

LINFOCITOS

Las células implicadas en la respuesta específica son los linfocitos, que a diferencia de los fagocitos no

son móviles y tampoco fagocitan. Por ese motivo producen una respuesta específica contra antígenos concretos:

Linfocito B. Son los responsables de la síntesis de anticuerpos y por lo tanto de la inmunidad humoral.

Linfocito T. Son los responsables de la inmunidad celular, destruyen células pero no producen anticuerpos.

Linfocitos no B y no T. También destruyen células pero de una forma inespecífica.

ÓRGANOS LINFOIDES

Los linfocitos, al igual que todas las células sanguíneas, se originan en la médula ósea y se

convierten en linfocitos maduros en los órganos linfoides. Estos son los lugares donde se generan,

acumulan e interaccionan los linfocitos. Se distinguen dos tipos de órganos linfoides:


7


Órganos linfoides primarios. En ellos se produce la diferenciación de los linfocitos. En el caso de los

linfocitos B, el órgano primario es la médula ósea y en el

de los linfocitos T, el timo, glándula situada detrás del

esternón que alcanza su máximo desarrollo durante la

pubertad para luego para ir disminuyendo.

Órganos linfoides secundarios. En ellos tiene lugar la

acumulación e interacción de los diferentes tipos de

linfocitos. Los principales son los ganglios linfáticos y el

bazo, aunque también se consideran órganos linfoides

secundarios el apéndice, las placas de Peyer intestinales,

las amígdalas y las adenoides.

4 ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

4.1 CONCEPTO DE ANTÍGENO, HAPTENO Y ANTICUERPO

ANTÍGENO: Es toda sustancia, ajena al organismo, capaz de desencadenar una

respuesta inmunitaria. Según su origen los antígenos se clasifican en:

Heteroantígenos. son antígenos que pertenecen a otro organismo de diferente

especie a la humana. Por ejemplo proteínas de la cápsida de un virus o la pared bacteriana.

Isoantígenos. Pertenecen a otro organismo de la misma especie. Por ejemplo el

antígeno presente en la membrana de los glóbulos rojos que determina el grupo sanguíneo.

Autoantígenos. Son los menos habituales y se tratan de macromoléculas del propio

organismo a las que el sistema inmunitario reconoce como extrañas.

Aunque los antígenos son principalmente proteínas o polisacáridos y lípidos complejos, estos tienen

capacidad antigénica, es decir son capaces de estimular la producción de anticuerpos específicos contra

ellos. La región del antígeno que se une al anticuerpo se denomina determinante antigénico o epítopo y

por lo tanto es la región inmunológicamente activa de un antígeno. Si al antígeno sólo tiene un determinante

antigénico (es decir el anticuerpo sólo puede unirse a una pequeña zona del antígeno) se dice que es univalente,

sin embargo si presenta más de un determinante antigénico se denomina polivalente.

HAPTENOS: son pequeñas moléculas que tienen la capacidad para unirse a los

anticuerpos específicos pero que por sí solos no son inmunogénicos, es decir, no

estimulan la producción de anticuerpos. Sin embargo, los haptenos pueden adquirir propiedades

antigénicas cuando se unen a moléculas de mayor tamaño como las proteínas.

ANTICUERPOS: Los anticuerpos son moléculas proteicas producidas por los linfocitos B

que están destinadas a unirse específicamente a los antígenos. Los anticuerpos pueden

quedar adheridos a la membrana plasmática del linfocito B donde actúan como anticuerpos de superficie

receptores de antígeno, o bien ser segregados al exterior de la célula como anticuerpos solubles

circulantes en la sangre. Los anticuerpos son proteínas del grupo de las globulinas y por sus propiedades

inmunológicas reciben también el nombre de inmunoglobulinas (Ig).


8


4.2 ESTRUCTURA GENERAL DE LAS INMUNOGLOBULINAS

La estructura básica de los anticuerpos o inmunoglobulinas son cuatro cadenas polipeptídicas: dos

cadenas ligeras o L iguales y dos cadenas pesadas o H también idénticas. Ligadas a las cadenas H hay

moléculas de oligosacáridos cuya función aún se desconoce. Las cadenas H y L están unidas entre sí mediante

puentes disulfuro. Se combinan dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras para formar una molécula

tridimensional en forma de Y, compuesta por un tallo constituido por parte de dos cadenas pesadas con los

grupos carboxilos (-COOH) terminales y por dos brazos formados por el resto de las cadenas pesadas y por las

dos cadenas ligeras, todas ellas con los radicales amino (-NH2) terminales. La zona de bifurcación o bisagra contiene varios puentes disulfuros, lo que le confiere a la molécula cierta plasticidad.

Un anticuerpo consta de una región

constante integrada en el tallo y una

parte de ambas ramas, y de dos regiones

variables constituidas por los extremos

de las mismas. La región variable constituye

el sitio de unión del antígeno y se denomina

parátopo, y permite la unión al menos, dos

moléculas de un mismo antígeno. Como las

inmunoglobulinas forman dímeros o

pentámeros, el número de antígenos que

pueden fijar puede aumentar hasta 4 ó 10,

respectivamente.

Los mamíferos pueden fabricar millones de anticuerpos diferentes debido al proceso de

recombinación genética que sufren los genes de las inmunoglobulinas. Como proteínas que son,

su secuencia viene codificada por segmentos génicos separados que pueden combinarse aleatoriamente. Además

la tasa de mutación en estos genes es alta.

4.3 TIPOS DE INMUNOGLOBULINAS

En los mamíferos existen cinco tipos de inmunoglobulinas diferentes denominadas IgG, IgA, IgM, IgD

e IgE. Sus diferencias se establecen en función de la estrucutra de las cadenas H que pueden ser de tipo α, δ,

ε, γ, y µ además también se tiene en cuenta el número de subunidades que lo forman.

o IgG o gammaglobulinas. Son monómeros y son los anticuerpos más numerosos en la sangre

siendo los más abundantes en la respuesta secundaria. Además son los únicos capaces de

atravesar la placenta y se secretan en la leche materna, por lo que constituye las primera y únicas

moléculas defensivas en el embrión y en el recién nacido dotándole de una inmunidad pasiva. Activa a las

células fagocítica de la sangre y el complemento.

o IgA. Son monómeros o dímeros, aparece tanto en la sangre como en secreciones vaginales, saliva,

lágrimas, mucus intestinales y respiratorios o en la leche materna.

o IgM. Son pentámeros y son las primeras inmunoglobulinas que se forman como

respuesta a un antígeno, por lo tanto son responsables de la respuesta primaria.

Aparece tanto en la sangre y otros fluidos extracelulares como en la membrana de los linfocitos B.

También son capaces de activar la fagocitosis y el complemento.

o IgD. Son monómeros y aparece en la superficie de los linfocitos B.


9


o IgE. Son monómeros y se encuentra fundamentalmente en los tejidos, manteniendo concentraciones

muy bajas en el suero. Son las causantes de los fenómenos alérgicos.

4.4 LA RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA

La reacción inmune es el proceso que tiene lugar cuando los anticuerpos o las células que intervienen en la

respuesta inmune se encuentran con el antígeno. De hecho, se le llama reacción antígeno-anticuerpo, y en

ella el determinante antigénico de un antígeno se acopla con la porción variable de un anticuerpo

específico. La unión tiene lugar mediante enlaces de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas o iónicas, pero

no se forman enlaces covalentes, por lo que la reacción es siempre reversible.

La reacción antígeno-anticuerpo presenta una característica principal: es totalmente específica, ya

que un anticuerpo es capaz de reconocer entre miles de determinantes antigénicos a aquel que le es

complementario. El resultado final consiste en la formación de complejos antígeno-anticuerpos, que

posteriormente son fagocitados.

Esta reacción antígeno-anticuerpo puede producir cuatro tipos de reacciones diferentes que podemos

observar en la siguiente tabla:


10


La detección de moléculas extrañas de tipo inmunogénico, pone en marcha todo el complejo mecanismo de

proliferación y maduración de células inmunitarias, que es lo que se denomina respuesta inmune. Se conocen

dos tipos de respuesta inmune: la primaria y la secundaria.

o Respuesta inmune primaria: es la que se produce ante el primer contacto con un

determinado antígeno. Al cabo de varios días de este contacto empiezan a aparecer anticuerpos en

la sangre del animal infectado cuya producción va en aumento exponencial hasta una fase estacionaria en

la que empieza a disminuir. Los anticuerpos que se forman en esta respuesta son del tipo de las IgM. Al

cabo de varias semanas, estas IgM son casi imperceptibles en la sangre.

o Respuesta inmune secundaria. Cuando el sistema inmunológico detecta por segunda vez la

presencia del mismo antígeno, origina una respuesta bastante distinta de la anterior: hay menos

retraso entre la entrada del antígeno y la aparición de anticuerpos, que en este caso son IgG; siendo su

producción mucho más rápida, los valores de concentración de estas Ig en la sangre son mayores y su

persistencia en la sangre es muy superior (hasta varios años).

Las características de la respuesta inmune secundaria (respuesta más rápida, más intensa y de más larga

duración) indican claramente que existe una memoria inmunológica. La base de esta memoria inmunológica

hay que buscarla en los linfocitos, algunos de los cuales, tras el primer contacto con el antígeno, se transforman

en células memoria (B o T) de larga duración, sobreviviendo gran parte de la vida del animal. Los linfocitos de

memoria están circulando continuamente en la sangre y en los órganos linfoides secundarios, por lo que

rápidamente detectan una nueva entrada del antígeno.

5. LA RESPUESTA INMUNOLÓGICA

5.1 LA RESPUESTA INMUNE HUMORAL

La respuesta inmune humoral es la que está mediada por los linfocitos B que en

respuesta a un antígeno determinado van a producir anticuerpos específicos. Los mamíferos

cuentan con una enorme variedad de linfocitos B inmaduros, que son distintos en función del anticuerpo de

superficie que presenten.


11


Los linfocitos B se forman y se diferencian en la médula ósea. Allí adquieren capacidad

para producir anticuerpos, moléculas específicas contra los antígenos invasores. Por esta razón se dice que son

inmunocompetentes.

En la médula ósea se generan millones de linfocitos B, genéticamente diferentes, cada uno de los

cuales fabricará distintos anticuerpos, capaces de unirse a la enorme cantidad de antígenos diferentes que

entran en un organismo, gracias a la recombinación genética y la alta tasa de mutación que sufren los genes de

las inmunoglobulinas localizados en los cromosomas 2, 14 y 22. Algunos de los anticuerpos permanecen anclados

en la membrana de los linfocitos B. La respuesta humoral puede resumirse en los siguientes puntos:

1. Cuando aparece un antígeno, tiene lugar

la unión a un anticuerpo presente

en la membrana de un determinado

linfocito B, que es específico para ese

antígeno.

2. Tras el reconocimiento los linfocitos

B se activan.

3. Su activación consiste en la rápida

división de estas células para originar

una serie o clon de células iguales

productoras del mismo tipo de

anticuerpos, por lo tanto tras la

exposición al antígeno, aumenta el

número de linfocitos productores de

anticuerpos contra ese antígeno. Esta

teoría denominada de la

selección clonal, elaborada por

Burnet, permite explicar por qué se

producen grandes cantidades de

antecuerpos específicos tras la

introducción de un determinado

antígeno.

4. La mayor parte de los linfocitos B

activados se convierten en las llamadas

células plasmáticas, de gran tamaño

que son las encargadas de la producción

de anticuerpos específicos contra el

antígeno.

5. Alguno de los linfocitos B quedan como

linfocitos B memoria, que tienen

una vida ilimitada y constituyen una

reserva inmunitaria para nuevas

exposiciones futuras al mismo antígeno.

Tanto las células plasmáticas como los linfocitos B memoria se acumulan en la zona cortical de los

ganglios linfáticos, desde pasan a la linfa y de ésta a la sangre.

La activación de los linfocitos B se intensifica mucho por la acción de las interleuquinas, unas

sustancias segregadas por ciertos linfocitos T y macrófagos.


12


5.2 LA RESPUESTA INMUNE CELULAR

Además de la acción de los anticuerpos sobre los antígenos, existe otro proceso defensivo, conocido

como inmunidad celular o inmunidad mediada por células, sin producción de anticuerpos. Este proceso

resulta muy eficaz en la destrucción de células extrañas procedentes de otro organismo o individuo (por ejemplo

los órganos trasplantados), células tumorales o células infectadas por virus.

Existen dos tipos de linfocitos implicados en esta respuesta: los linfocitos T y los linfocitos no-B

no-T.

LINFOCITOS T

Los linfocitos T se forman en la médula ósea, sin embargo el proceso de maduración

tiene lugar en el timo y se divide en dos grupos principales, T4 y T8:

o Linfocitos T4. Contienen en la membrana celular unas proteínas receptoras denominadas CD4. Se

distinguen dos tipos de linfocitos T4:

Linfocitos TH (cooperadores): su función consiste en estimular a otros linfocitos T y a

los linfocitos B.

Linfocitos TD: provocan un aumento del número y de la actividad de los macrófagos.

o Linfocitos T8. Poseen en su membrana unas proteínas conocidas como CD8. También se diferencian

dos subgrupos:

Linfocitos TC (citotóxicos): provocan la destrucción de las células diana.

Linfocitos TS (supresores): evitan una respuesta inmunitaria

excesiva o desproporcionada.

Los linfocitos T actúan de forma específica contra células diana que portan

antígenos extraños en su superficie. Los linfocitos T presentan receptores en su

superficie, pero no pueden identificar antígenos libres, deben reconocer

simultáneamente el antígeno extraño y una molécula propia o autoantígeno de la

célula diana en la que se encuentran.

El proceso se realiza de la siguiente forma: un fagocito, principalmente un

macrófago, captura un elemento extraño y tras su digestión intracelular sitúa alguno de

sus antígenos en su propia membrana. Este antígeno extraño en la membrana se combina

con un autoantígeno, ya presente en ella, dando lugar a un complejo antigénico,

convirtiéndose el macrófago en una célula presentadora de antígeno. Este

complejo antigénico se une al receptor del linfocito T produciendo su activación.

Los Autoantígenos son unas glucoproteínas específicas de cada individuo, ya que

no existen dos personas con el mismo tipo, codificada

por una región del genoma que se denomina Complejo

Mayor de Histocompatibilidad (MHC). Existen

dos clases de autoantígenos codificados por el MHC:

o Clase I. Se encuentran en todas las células

nucleadas del organismo.

o Clase II. Sólo se localizan en las células

presentadoras de antígenos como los macrófagos y

también en linfocitos B.


13


Los receptores antigénicos de los linfocitos T8 (tanto TC como los

TS) únicamente son capaces de reconocer los complejos antigénicos formados

por antígenos extraños y Autoantígenos del MHC de la clase I. Por el

contrario, los receptores antigénicos de los linfocitos T4 (TH y TD) solo

reconocen los de la clase II.

Una vez producido el reconocimiento por parte de los linfocitos T,

éstos se activan. En el proceso interviene un complejo proteico de la membrana

denominada CD3. En primer lugar se activan los linfocitos TH. Su

activación se potencia por la presencia de interleuquina 1, una sustancia

producida y liberada por los macrófagos. Cuando los linfocitos TH se activan,

liberan a su vez otra sustancia, la interleuquina 2 que incrementa

considerablemente su estimulación. La producción de interleuquina 2

activa también a los linfocitos TC y TS.

Una vez activado los linfocitos TC, éste segrega unas proteínas,

denominadas perforinas, que producen unos orificios en la membrana celular,

como

consec

uencia,

la célula diana se lisa y muere.

También en esta respuesta se

generan células de memoria, pero

en este caso son linfocitos T

memoria, que continúan dividiéndose

durante años, por si se vuelve a producir

la entrada del patógeno en el organismo.

LINFOCITOS NO-B NO-T

Son los linfocitos minoritarios pero desempeñan un papel

importante en ciertos casos. A diferencia de los linfocitos B y T, estas células,

que poseen un mayor tamaño y gránulos citoplasmáticos, no

reconocen al antígeno por lo que su actuación es inespecífica.

Tras su estimulación su número no aumenta ni origina células memorias. Se

diferencian dos tipos:

o Células K o células asesinas. Atacan a las células recubiertas de

anticuerpos y segregan perforinas, como los linfocitos Tc para destruirlas.

o Células NK o células asesinas naturales. Actúan de manera

semejante a las anteriores destruyendo células infectadas por virus, células

cancerosas o las pertenecientes a órganos trasplantados.

o


14


6. LA MEMORIA INMUNE

La inmunidad que un individuo desarrolla frente a determinados antígenos puede deberse a procesos

naturales o bien a la aplicación de ciertas técnicas médicas. Se distingue los siguientes tipos de inmunidad:

Inmunidad natural. es la que se consigue por procesos naturales o habituales del organismo, dentro de

este tipos podemos diferenciar:

Inmunidad natural pasiva. Se adquiere por la transferencia de anticuerpos de la madre al feo

y al niño lactante a través de la placenta y de la leche materna, respectivamente. De esta forma, el

niño recibe anticuerpos de manera constante en un período en el cual su sistema inmunológico aún no

está desarrollado por completo.

Inmunidad natural activa. Se produce después de superar una enfermedad infecciosa, ya que

el organismo queda cargado con los anticuerpos sintetizados y, sobre todo, con linfocitos memoria,

por lo que durante un tiempo (en ocasiones toda la vida) se evita la reinfección.

Inmunidad artificial o adquirida. Se adquiere de forma artificial mediante procesos de

inmunización llevados a cabo mediante técnicas sanitarias:

Inmunidad artificial o adquirida pasiva. Se adquiere cuando al sujeto se le administra

directamente anticuerpos específicos para un patógeno determinado. Los anticuerpos

producen inmunidad rápidamente (unas pocas horas), pero su efecto no es de larga duración (sólo

unos meses), debido a que no se activa la memoria inmunológica. Estos anticuerpos reciben el nombre

de suero o antídoto. Los anticuerpos se obtenían de animales como el caballo. En la actualidad se utilizan

inmunoglobulinas humanas. Este tipo de sueros se utilizan para inmunizar contra el tétanos, la

difteria, la hepatitis (A y B), etc.

Inmunidad artificial o adquirida activa. Se produce por inoculación de una vacuna. La

inmunidad generada por la vacuna es efectiva al cabo de varios días, pero, al crear memoria

inmunológica, su capacidad de acción es duradera.

La vacuna contiene antígenos contra los que reacciona el sistema inmune. Estos antígenos

inducen a la formación de sus anticuerpos correspondientes, que activarán a los linfocitos T y B,

creando las "células de memoria". Si el antígeno vuelve a presentarse, el organismo está preparado

para actuar sobre el patógeno de forma rápida y selectiva, impidiendo su propagación.

En la actualidad se utilizan varios tipos de vacunas:

Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que

pierda virulencia. Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la rubeola, las paperas o la

poliomielitis, etc.

Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural aparecen bacterias o

virus que no son capaces de producir una determinada enfermedad, pero disparan la respuesta

inmune.

Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus): para provocar

la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos físicos (alta temperatura, luz

ultravioleta, radiaciones, etc.) Suele ser utilizado este método para la obtención de las vacunas

de la gripe, la tos ferina, el cólera.


15


Vacunas de antígenos purificados: se utilizan técnicas de ingeniería genética,

obteniéndose generalmente una proteína. Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la

vacuna contra la hepatitis B.

7. DISFUNCIONES DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO

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. Cuando el

sistema inmune actúa por defecto o por exceso, la tolerancia se ve afectada, apareciendo distintos tipos de

enfermedades, como la autoinmunidad, las inmunodeficiencias y la hipersensibilidad o alergia.

7.1 ALERGIA O HIPERSENSIBILIDAD

La alergia o hipersensibilidad es una disfunción del sistema inmune, debido a que se produce una

respuesta inmune frente a una sustancia prácticamente inocua, como puede ser el polen, las heces de los ácaros

del polvo, la fresa, el melón, etc. Las sustancias frente a las que se produce la respuesta reciben el nombre de

alérgenos, y la reacción que se desata se conoce como alergia o hipersensibilidad.

El proceso alérgico se desencadena con una primera exposición al alérgeno. Los macrófagos lo

degradan y lo presentan en sus membranas a los linfocitos. Éstos producen inmunoglobulinas E, con lo que se

produce la memoria inmunológica.

Una segunda exposición al alérgeno puede provocar una hipersensibilidad inmediata (fase aguda) y una

hipersensibilidad retardada (fase retardada o celular).

En la hipersensibilidad inmediata, la inmunoglobulina E sintetizada contra el alérgeno se une a éste,

activándose los monocitos y basófilos. Se liberan sustancias piretógenas (histamina, serotonina,

heparina, etc.) responsables de la respuesta inflamatoria.

La sensibilidad inmediata de gran intensidad recibe el nombre de choque o shock anafiláctico.

Se produce un aumento de la permeabilidad en los vasos sanguíneos, con lo que el volumen de líquido es

mayor. Así, la presión arterial cae. A nivel respiratorio, los bronquios se contraen, produciendo asma y

asfixia. En la zona intestinal, aparecen contracciones, nauseas, vómitos y diarreas.

Todo este cuadro sintomático puede llevar a una brusca bajada de la presión sanguínea en la

zona cerebral y a la pérdida del conocimiento. También puede ocurrir en la zona cardiaca, produciendo

un ataque cardiaco e, incluso, la muerte.

La hipersensibilidad retardada se denomina sí porque aparece varias horas, incluso días, después.

Es producida por el ataque de linfocitos T, al alérgeno cuando éste es transportado por la sangre a los

distintos tejidos.

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

bronquiodilatadores, 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 (inóculos) se aumenta de forma progresiva la

concentración de alérgeno. Esto proporciona al paciente resistencia frente a ese alérgeno.


16


7.2 INMUNODEFICIENCIA

Una Inmunodeficiencia es una situación patológica originada por un defecto grave en uno o más

componentes del sistema inmunitario que hace que el organismo pierda el estado de protección que dicho sistema

le proporciona. Existen dos tipos de inmunodeficiencias:

Inmunodeficiencia primaria o congénita: se produce por una alteración genética que lleva a la

producción defectuosa de linfocitos T, linfocitos B, o ambos.

La inmunodeficiencia más grave de este tipo es la Inmunodeficiencia Severa Combinada

(SICS) o niños burbuja. Aparece en la primera infancia y su pronóstico es muy grave, provocando la

muerte del enfermo si no se somete a tratamiento. El protocolo que se sigue es el siguiente:

o Suministrar agentes antimicrobianos con anticuerpos

o Trasplante de médula ósea.

o Aislamiento total del enfermo en un recinto estéril.

o

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)

7.3 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.

8. LOS TRASPLANTES Y EL RECHAZO

Un trasplante es una terapia que consiste en sustituir un órgano enfermo por otro que presenta un

funcionamiento correcto. La técnica de trasplante consiste en la extracción de un órgano a un individuo sano o

donante y su implantación en el cuerpo del mismo o de otro organismo denominado receptor que presenta una

deficiencia en su funcionamiento o enfermedad en ese órgano. Para realizar el trasplante de órganos vitales, es

necesario que el donante se encuentre en situación de muerte cerebral. Según la relación que existe entre el

donante y el receptor, los trasplantes se clasifican en:

o Autotrasplante: si el órgano o tejido implantado procede del mismo individuo. No produce rechazo

o Isotrasplante: si el donante es un individuo genéticamente idéntico al receptor. Esto ocurre

únicamente entre gemelos univitelinos. No produce rechazo

o Alotrasplante: cuando el donante es un individuo genéticamente distinto al donante pero de la misma

especie. Si produce rechazo

o Xenotrasplante: si donador y receptor pertenecen a diferente especie. Si produce rechazo

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/inmune/ampliasida.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/inmune/ampliatrasplante.htm


17


EL RECHAZO DE TRASPLANTE

Actualmente, la terapia de trasplantes está muy avanzada y no existe grandes dificultades en cuanto a la

cirugía y la tecnología utilizadas; sin embargo existen graves problemas relacionados con la disponibilidad de

órganos o las dificultades técnicas para obtener algunos tipos, y con la posibilidad de rechazo inmunológico por parte del receptor de los tejidos u órganos del donante.

El mecanismo de rechazo se debe a la puesta en marcha del sistema inmunológico del receptor.

Cuando se implanta en un receptor un tejido u órgano de un donante de un determinado antígeno del Complejo

Mayor de Histocompatibilidad (MHC), sus linfocitos T no lo reconocen como propias y se desencadena la

respuesta inmune en su contra.

Esto provoca la invasión del trasplante por gran número de linfocitos citotóxicos y de

macrófagos, que son las células que causan el rechazo. Los linfocitos T no reconocen como propias las

proteínas MHC de las células del injerto, que actúan como antígeno de superficie e inician su actividad contra

ellas. Se producen entonces varios procesos, que tienen como consecuencia la necrosis del tejido u órgano

trasplantado.

Los linfocitos

citotóxicos activan a los

macrófagos y también

gracias al interferón a las

células NK, que segregan

perforinas que atacan a las

membranas de las células del

trasplante y las destruyen.

Los neutrófilos también fagocitan células con

opsoninas y las plaquetas

forman trombos. La producción

de anticuerpos en respuesta a

los antígenos MHC activa al

sistema del complemento

que causa la lisis celular.

Para evitar el rechazo,

se utilizan fármacos

inmunosupresores que

disminuyen temporalmente la

respuesta del sistema inmune. Estos tratamientos, sin embargo, pueden ocasionar otros tipos de problemas

debido a que existe posibilidad de infección durante la intervención quirúrgica.

Documents

TEMA 15. INMUNOLOGÍA