inmunidad-2º alumnos

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SISTEMA INMUNOLÓGICO:

INMUNIDAD Y SUS APLICACIONES

La INMUNOLOGÍA estudia todos los mecanismos fisiológicos que se encargan de defender la integridad biológica del organismo. Estos mecanismos consisten esencialmente en la identificación de lo extraño y en su destrucción.

El cuerpo humano proporciona un ambiente ideal para muchos microbios, ellos intentan pasar la barrera de la piel y entrar en él. Se calcula que nuestro cuerpo alberga del orden de 10 14 microorganismos entre la piel y el aparato digestivo,

principalmente. Frente a ellos, poseemos una serie de barreras que impiden su paso.

Los Agentes causantes de provocar respuesta son bacterias, hongos, virus, algunos protozoos (causante de malaria).

También pluricelulares invertebrados, como los nematodos (lombrices intestinales) o platelmintos (tenias). También las moléculas producidas por ellos.

MECANISMOS DEFENSIVOS DEL ORGANISMO-Los seres vivos poseen una serie de mecanismos que les defienden contra los numerosos agentes patógenos (bacterias, virus, hongos, etc.) que les rodean, bien impidiendo su entrada o bien, en el caso de que ésta se produzca, destruyéndolos. Estos mecanismos defensivos son: las defensas externas y las defensas internas (sistema inmunitario).

Constituyen la primera línea defensiva del organismo e impiden la entrada de los gérmenes dentro del cuerpo. Son inespecíficas -actúan sobre cualquier tipo de germen-y pueden ser de tres tipos:

-Mecanismos físicos: Aquí se incluye la piel y las mucosas, que recubren externamente el cuerpo y las cavidades de los aparatos que comunican con el exterior (digestivo, respiratorio, excretor, etc.). Forman una barrera que impide la entrada de gérmenes.

La epidermis está en permanente renovación. A la capa externa de la epidermis se adhieren muchos patógenos, que se expulsan con la descamación y queratinización.

Las Mucosas, como las de las vías respiratorias, que retienen la entrada de cuerpos extraños. Presentan epitelios vibrátiles y secreciones para impedir la penetración de los microorganismos.Gracias a su movimiento, van recogiendo bacterias y otras partículas capturadas por la mucosa y las trasladan hacia la garganta, desde donde serán expulsadas.

-Mecanismos químicos: Aquí se incluyen diversas secreciones químicas que se liberan en diferentes lugares y que destruyen los gérmenes o bien impiden su desarrollo, entre ellas destacan: sudor, secreciones ácidas del estómago, vagina; del esperma; lisozima de lagrimas y saliva, etc.

-Mecanismos microbiológicos: La flora bacteriana que tenemos en distintas partes del organismo (digestivo, respiratorio, boca, piel, vagina, etc.) impide el desarrollo de organismos patógenos. En la saliva, en la secreción lacrimal y en la secreción nasal, existe una enzima, la lisozima; en el esperma la espermina, ambas con función bactericida.

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El

sistema

inmunológico

o

inmunitario es una red de células,

tejidos y órganos

situados por todo el cuerpo, que ha evolucionado para defendernos y rechazar a las sustancias ajenas o invasores "extraños" que penetran dentro. Está constituido por vasos linfáticos, órganos linfáticos, tejidos linfáticos, células y moléculas distribuidas por el torrente sanguíneo hacia otros tejidos. Se pone en funcionamiento una vez que el patógeno o sustancia extraña logra atravesar la primera línea defensiva y penetrar dentro del organismo, por consiguiente constituye las defensas internas.

-Los vasos linfáticos pertenecen al sistema circulatorio linfático. Éstos forman una red de vasos abierta por donde circula la linfa.

-La linfa es drenada en los ganglios linfáticos, donde se detectan los antígenos, que pondrán en marcha la respuesta del sistema inmune. En la linfa aparecen las células y moléculas del sistema inmune.

Órganos del sistema inmune-

1- Los órganos linfoides PRIMARIOS, donde se

forman las células del sistema inmune. Son la médula ósea y el timo.

-La Médula ósea se encuentra en el interior de los huesos. En su interior aparecen células madre que forman las células del sistema inmune, como son los linfocitos, los macrófagos o los monocitos.

-El Timo:

Es un órgano linfoide primario que se encuentra en la zona superior del tórax. Reduce mucho su tamaño con la edad y fabrica linfocitos T, que migran a la sangre a través de los vasos linfáticos.

En la médula maduran los linfocitos B y en el

timo los linfocitos T.

2-Los órganos linfoides SECUNDARIOS son el lugar donde las células del sistema inmunitario terminan su diferenciación o bien se activan

produciendo la respuesta inmune. Son el bazo y los ganglios linfáticos.

-El bazo se sitúa por detrás del estómago y su función consiste en filtrar la sangre y capturar y destruir los glóbulos rojos viejos, que han perdido su función de transporte de oxígeno.

La pulpa blanca contiene los linfocitos T y los linfocitos B, que se activan en presencia de antígenos.

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por todo el sistema circulatorio linfático. Contienen linfocitos B y linfocitos T y filtran la linfa.

Células inmunitarias- Las principales son los leucocitos o glóbulos blancos, de los que se distinguen varios tipos siendo los principales los linfocitos y los fagocitos que, mediante su presencia y la secreción de diferentes sustancias intervienen en la respuesta del Sistema Inmunitario. Algunos glóbulos blancos, los específicos, reconocen agentes extraños a los cuales el cuerpo se expuso en el pasado. Estas células inmunitarias específicas son llamadas linfocitos T y B. Los fagocitos, son células con capacidad fagocitaria, que pueden destruir sustancias extrañas y células envejecidas, a las que engloban con sus pseudópodos para luego digerirlas en el citoplasma. Se denominan así porque consumen partículas (fago= comer)en la imagen aparecen Los fagocitos.

Monocito. De éste se forma el macrófago (a la derecha, está consumiendo bacterias)

LINFOCITOS- son un tipo de leucocitos o glóbulos blancos , responsables de la reacción inmunológica. Hay dos tipos de linfocitos:

1-Los linfocitos B o células B, que son los que producen los anticuerpos y desarrollan la respuesta inmunológica humoral (veremos)

2-Los linfocitos T o células T. Ayudan a los linfocitos B a identificar agentes extraños y desarrollan la respuesta inmunológica celular que supone activar a los macrófagos y eliminar las células infectadas.

Ambas respuestas actúan de forma coordinada y es difícil separarlas

ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

En los antígenos no toda la molécula interviene en la inducción de anticuerpos: la parte del antígeno que se une con el receptor de los linfocitos y que desencadena la respuesta inmunológica, humoral o celular, se le llama determinante antigénico o epitopo. Un microorganismo puede proporcionar varios determinantes antigénicos, pudiendo unirse cada uno a un anticuerpo.

ANTÍGENO- es cualquier sustancia que provoca respuesta inmunológica. Los antígenos son

sustancias que inducen la formación de

anticuerpos porque el sistema inmunológico los

reconoce como una amenaza.

Los principales son proteínas y polisacáridos.

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Los anticuerpos- Son inmunoglobulinas, sintetizadas y segregadas por células plasmáticas (linfocitos B activados). Son moléculas muy complejas. La función del anticuerpo consiste en unirse al antígeno y presentarlo a células efectoras del sistema inmune.

Disposición básica en forma de Y de las inmunoglobulinas, formada por:

-Cuatro cadenas proteicas: 2 pesadas (H), y 2 ligeras (L), diferenciadas por su tamaño y peso. En un mismo Ac son idénticas las dos ligeras e igual ocurre con las pesadas. Están ligadas entre sí por puentes disulfuro, que son uniones estables.

Las regiones hipervariables son la zona de reconocimiento del antígeno o sitio activo de la molécula, situado uno en cada uno de los extremos. Tienen una configuración espacial determinada, que permite dicho reconocimiento. La zona del anticuerpo que se une al epítopo se denomina paratopo.

-La zona constante es la que determina la funcionalidad: se distinguen de 3 a 4 zonas diferenciadas. Una es el sitio del complemento (lo veremos) y otra la que facilita la unión a células fagocitarias. Cada linfocito produce sólo un tipo específico de inmunoglobulina y todos los anticuerpos de un determinado linfocito son iguales en su región variable. Los anticuerpos pueden:

- Permanecer en la superficie de las células: inmunidad celular - Verterse en sangre, linfa y líquido tisular: inmunidad humoral

REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO es específica y da lugar al complejo antígeno-anticuerpo Ag-Ac según el modelo llave-cerradura. Esta reacción tiene por finalidad destruir de una u otra forma a los antígenos. Se da entre el epitopo y el paratopo del anticuerpo. Tienen diversas consecuencias y existen varios tipos de reacciones:

Reacción de neutralización: En este caso el anticuerpo al unirse al antígeno elimina los efectos negativos que éste tiene sobre el organismo invadido.

Reacción de precipitación: Se forman complejos insolubles que precipitan.

Reacción de aglutinación: Un anticuerpo puede unirse a la vez a dos antígenos, asímismo cada antígeno puede unirse a varios anticuerpos y formar un entramado o red de complejos antígeno-anticuerpo.

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EL SISTEMA INMUNE PUEDE SER DE DOS TIPOS: A-

innato o inespecífico

(que actúa en la

respuesta inflamatoria)

y B-adaptativo o específico

(que reconoce los antígenos y produce anticuerpos)

A-LAS DEFENSAS INESPECÍFICAS O RESPUESTA INFLAMATORIA

El Sistema inmune INNATO constituye la segunda línea defensiva del organismo. Actúa contra cualquier sustancia o agente extraño que logra penetrar en el organismo. Como actúa de igual manera para cualquier ataque, se dice que es inespecífico o innato. Un ejemplo es LA INFLAMACIÓN

ACONTECIMIENTOS QUE OCURREN TRAS HACERNOS UNA HERIDA

Un corte en la piel, por ejemplo, daña las células y permite que las bacterias ingresen al cuerpo. Los procesos defensivos que se desencadenan son los siguientes:

1.Las bacterias atravesarán la piel, primera barrera defensiva, se introducen a través de la piel 2.las células dañadas por la herida segregan sustancias como la histamina que provoca vasodilatación, dolor al estimular las terminaciones nerviosas y los síntomas de la inflamación.

Estas sustancias atraen a glóbulos blancos y los activan haciendo que se transformen en macrófagos y

¿Qué células aparecen en la

inflamación?

HUMORAL- mediante

anticuerpos

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células asesinas naturales. Estos pasan a los tejidos, atravesando los capilares por movimientos mediante pseudópodos (ameboides) e intentarán fagocitar a los microorganismos extraños para contener su reproducción y destruirlos. Antes de que lleguen los refuerzos (anticuerpos –Ac-), estas células comienzan a atacar a las bacterias y a cortarlas en partes llamadas antígenos

.

En esta respuesta intervienen las células mencionadas y moléculas como citocinas.

3. Producen alteraciones locales: aumento de flujo sanguíneo en la zona y dilatación de vasos sanguíneos. Facilitan la salida al medio de plasma y de fagocitos, poniéndose en evidencia la inflamación (4): zona enrojecida, calor, hinchazón y dolor. Formación de pus, formado por células muertas, bacterias y neutrófilos muertos.

Cuando se trata de virus, intervienen unas proteínas llamadas INTERFERÓN, que impiden que la

infección vírica se propague, impidiendo la reproducción del virus y activando las células asesinas (NK), capaces de reconocer células infectadas por virus, células cancerosas y eliminarlas.

5, 6- A veces, es necesario movilizar más recursos por lo que se desencadena la respuesta específica o respuesta INMUNOLÓGICA (B), activada por la inflamación (por el aumento de temperatura) y que se explica a continuación.

B- EL SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO- DEFENSAS ESPECÍFICAS o RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA

Es el mecanismo más elaborado que poseemos los vertebrados para defendernos. Se denomina defensa específica a los mecanismos que se desencadenan cuando un determinado antígeno ha penetrado en el interior del organismo y se lucha especialmente contra él.

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1. La respuesta humoral, basada en la síntesis de anticuerpos, por los linfocitos B, que maduran en la médula

2. La respuesta celular , mediada por linfocitos T, que maduran en el timo- y que destruyen los microorganismos portadores de dicho antígeno, y las células propias si están infectadas.

Primero se da un reconocimiento del atacante y después se ataca contra él.

1- RESPUESTA HUMORAL- También se conoce como 'inmunidad mediada por anticuerpos', ya que básicamente consiste en la síntesis de anticuerpos por los linfocitos B, como respuesta ante el antígeno. Es específica: cada linfocito B producirá un tipo de Anticuerpo porque se diferencian en distintos tipos de poblaciones. Los anticuerpos se unirán al Ag, inactivándolo y facilitando su

destrucción. Constituyen la tercera línea defensiva del organismo.

Los linfocitos B desarrollan la respuesta inmunológica humoral, diferenciándose y formando células plasmáticas productoras de anticuerpos.

Los mamíferos tienen una gran variedad de linfocitos B, cada uno de los cuales tiene en su superficie un anticuerpo diferente. Cuando un antígeno penetra en el organismo, acaba encontrando un linfocito B que posee el anticuerpo capaz de reaccionar con él.

Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patógenos extracelulares o toxinas bacterianas. Al activarse, los linfocitos B proliferan y aparecen, además de las c. plasmáticas, células de memoria.

Las células plasmáticas (linfocitos B maduros) liberarán el anticuerpo específico, que

provocará

la opsonización del antígeno y la fijación del sistema del

complemento. (dibujo en libro).

Las células memoria, permanecen en el organismo y se activan rápidamente ante un 2º ataque.

En la respuesta humoral las células no atacan directamente a los antígenos. Son los Ac los que actúan contra Ag 1) Células plasmáticas

-Se consideran como linfocitos B maduros y son de un tamaño mucho mayor que los inmaduros.

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-Estas células no salen de los nódulos linfáticos, sólo lo hacen los anticuerpos que producen y que viajan dispersos en el suero hasta llegar al área infectada a través de la linfa.

2) Células memoria

-se consideran como linfocitos B inmaduros que permanecen en la circulación y continúan originando pequeñas cantidades de anticuerpos, mucho tiempo después de haberse superado la infección.

-estos linfocitos, además, en un momento dado, pueden dividirse rápidamente y producir también nuevas células plasmáticas.

Por tanto, la MEMORIA INMUNOLÓGICA es la capacidad que tiene este sistema de guardar recuerdo de cada antígeno tras su primer contacto con él. Esto se debe a la formación de linfocitos de memoria de larga vida y permite que si se produce un posterior ataque del agente, la respuesta sea mucho más rápida e intensa.

Gracias a la memoria inmunológica la respuesta inmune específica puede ser primaria y secundaria:

Respuesta primaria es la que se produce tras el primer contacto con el antígeno. Es más lenta ya que se necesita un largo periodo de latencia para que actúe los linfocitos B. Es de menor intensidad.

Respuesta secundaria es la respuesta que se produce tras un segundo contacto con el antígeno, es más rápida debido a la presencia de linfocitos con memoria, más intensa y su acción dura más porque en ella se liberan sobre todo IgG (Ac o inmunoglobulinas tipo G)

En la respuesta inmune específica se produce también AUTOTOLERANCIA: Durante las primeras fases del desarrollo, el sistema inmune específico aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no ataca a los componentes propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las enfermedades autoinmunes.(artritis reumatoide, Anemia perniciosa, Cirrosis biliar primaria, Colitis ulcerosa, Diabetes mellitus tipo 1, Enfermedad celíaca, Hepatitis autoinmune, lupus… Teoría de la selección clonal (viene después)

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Al igual que en la humoral, es el Ag el que desencadena la respuesta celular y se da también selección de un clon de células (selección clonal). Sin embargo, estos antígenos tienen que estar sobre la membrana de los macrófagos para ser reconocidos. Los macrófagos actúan así como células presentadoras de antígenos.

El proceso ocurre de la siguiente forma:

1- Fagocitosis- Cuando un antígeno extracelular patógeno (bacterias o cuerpos extraños) es detectado por un macrófago, éste se activa y lo fagocita.

2- Presentación- Una vez fagocitado se procesa el antígeno y se transporta a la superficie del macrófago. Los linfocitos T sólo reconocen antígenos cuando están expuestos en la superficie de las células presentadoras….

De manera similar, cuando una célula del organismo es infectada por un virus, sintetiza proteínas MHC que se unen a los péptidos víricos y los trasladan a la superficie de la célula. Este mecanismo de señalización permite al sistema inmune, detectar las infecciones ocultas en el interior de las células.

Los diferentes tipos de linfocitos T y su mecanismo de actuación, son los siguientes:

1) Linfocitos T -NK o células asesinas-, que matan directamente células cancerosas y las infectadas por virus. Se fijan sobre la superficie celular y liberan proteínas que, directa o indirectamente, destruyen a la célula infectadaa. Pueden segregar:

· citotoxinas que degradan la membrana celular destruyendo a la célula. · citocinas, que impiden la replicación de los virus.

· linfocinas, que activan otros elementos del sistema inmunitario, como los macrófagos que pueden fagocitar a la célula.

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3) Linfocitos T memoria. Son linfocitos T activados que permanecen en el tejido linfático como células de memoria y que continúan dividiéndose durante años.

Sirven para que, si el agente patógeno vuelve a infectar al organismo, estas células proliferan rápidamente y lo destruyen antes de que pueda establecerse y ocasionar la enfermedad correspondiente.

Muy importante: Los distintos elementos del sistema inmunitario que hemos estudiado no actúan de manera independiente, sino formando un sistema interactivo perfectamente conjuntado y armónico.

TEORÍA DE LA SELECCIÓN CLONAL

Fue enunciada por Burnet en la década de los 50 y permite explicar por qué se producen grandes cantidades de Ac específicos tras la introducción de un Ag. El sistema inmune puede formar 100 millones de Ac distintos. Una sola célula progenitora da origen a un gran número de linfocitos, cada uno con una especificidad distinta. Los linfocitos T o B son capaces de distinguir diferencias sutiles entre Ags diferentes.

Cuando un antígeno actúa contra un receptor de un linfocito maduro, éste se  Resumen -Respuesta innata o inespecífica

 Está presente en el organismo antes de que éste sea expuesto por primera vez a los antígenos

 Actúa inespecíficamente frente a cualquier tipo de agente extraño  La proporcionan:

 Las defensas externas

 Ciertos glóbulos blancos llamados fagocitos  Un conjunto de proteínas de la sangre

 La inflamación es un ejemplo de respuesta inmunitaria inespecífica  Resumen -Respuesta adaptativa, adquirida o específica (celular y humoral)

 Se adquiere tras el contacto con el antígeno

 Se reconoce de forma específica cada tipo de antígeno: Especificidad.

Clonalidad: Cuando el linfocito es activado, prolifera y originan gran cantidad de linfocitos idénticos genéticamente. Todos ellos forman un clon celular.

 La proporcionan ciertos glóbulos blancos llamados linfocitos y unas proteínas sintetizadas por ellos llamadas anticuerpos

Autotolerancia: Durante las primeras fases del desarrollo el sistema inmune específico aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no ataca a los componentes propios; a veces se producen fallos lo que da lugar a las enfermedades autoinmunes.  Memoria inmunológica :Genera unos linfocitos de memoria capaces de recordar cada

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empieza a dividir y forma un clon de células idénticas.

Es el propio Ag, el que por su unión específica a un linfocito determinado de entre los millones existentes, le induce a originar un clon que se encargará de rechazarlo. Al ser iguales, todos estos linfocitos reconocen reconocen al mismo antígeno.

(no confundir esto con la memoria inmunológica)

En los mamíferos se pueden reconocer hasta 10 9 determinantes antigénicos.

Cuando el linfocito es activado, prolifera y origina gran cantidad de linfocitos, genéticamente idénticos, que llevan por lo tanto los mismos receptores. Según esta teoría de la selección clonal cada animal genera una gran variedad de linfocitos B y T. Cada uno de estos poseerá en su superficie un receptor específico que reconocerá un determinado antígeno. Estos se habrán formado durante el desarrollo, antes de haber sido expuesto al antígeno. Cuando aparece el antígeno, se activa aquel linfocito cuyos receptores sean complementarios y específicos con él, estas células proliferan y maduran dando lugar a un clon de células idénticas al linfocito original y LUCHARÁN SIN PIEDAD CONTRA ESE ANTÍGENO MALVADO.

MOLÉCULAS QUÍMICAS DEL SISTEMA INMUNITARIO.

Son distintos compuestos químicos, que en muchos casos son segregados por las células inmunocompetentes y que intervienen en la respuesta inmune, las más importantes son:

El sistema de complemento. Son una serie de proteínas, en su mayoría plasmáticas. La mayoría son sintetizadas por los hepatocitos (hígado). Favorecen la inflamación, la fagocitosis, la activación de los macrófagos y la lisis celular.

Las citocinas. Son proteínas producidas principalmente por los macrófagos y los linfocitos T4. Regulan

la respuesta inmune específica y la respuesta inflamatoria. Las más importantes son: Linfocinas que actúan sobre los linfocitos. Interferones, producidas por células infectadas por un virus, e inducen resistencia ante los virus en las células no infectadas impidiendo que la infección se propague.

El INTERFERÓN realiza las siguientes acciones:

-Impide la replicación del virus en células infectadas que no han sido destruidas por la acción vírica. -Activa a las células NK, que reconocen y eliminan células infectadas por virus y cancerosas.

-Activan a los macrófagos y linfocitos B, y modulan la síntesis de anticuerpos y otras sustancias.

Los anticuerpos Ig. Son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas, reaccionan con los antígenos que provocaron su aparición para neutralizarlos y destruirlos.

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LA INMUNIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL O ADQUIRIDA. SUEROS Y VACUNAS.

Inmunidad natural: En este caso la respuesta inmunitaria se produce de forma natural, como consecuencia de haber padecido ya la enfermedad infecciosa.

Artificial: En este caso la respuesta inmunitaria es provocada en el organismo mediante el suministro de vacunas (vacunación) o sueros. Hay dos tipos de inmunidad artificial, la pasiva y la activa.

1- La inmunidad artificial 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.

La inmunidad artificial 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 microorganismos muertos o atenuados, es decir

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", que permanecen largo tiempo, incluso toda la vida del organismo, en el sistema sanguíneo y linfático de la persona. Si el antígeno vuelve a presentarse, el organismo está preparado para actuar sobre el patógeno de forma rápida.

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 tratamiento se sigue con virus, consiguiendo esos

patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos. Este tipo de vacunas se utiliza contra el sarampión, la rubeola, las paperas o la poliomielitis, etc. El riesgo de estas vacunas es que una mutación origine la aparición de un virus infeccioso que provoque la enfermedad.

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. Algunas veces se utilizan patógenos que causan enfermedad en una especie (la vaca, por ejemplo) y no la produce en la especie humana.

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...

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Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de vacunas. Se siguen distintas líneas de trabajo, de las que se pueden destacar: La utilización de péptidos sintéticos y la Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para que produzca antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una vacuna. Los pasos que se deben seguir para la creación de una vacuna suponen años de investigación. La industria farmacéutica invierte gran cantidad de recursos en estos estudios. Así, cuando se obtiene un avance en la investigación o se consigue una vacuna eficaz, se patenta con el fin de comercializarla.

No sólo la industria farmacéutica investiga en este campo. Organismos internacionales, gobiernos, mediante la subvención total o parcial a centros de investigación, universidades o laboratorios, también buscan la obtención de nuevas vacuas más eficaces, con fines más altruistas.

Consideramos que merece una mención especial en este tema Manuel Elkin Patarroyo, premio Príncipe de Asturias por sus trabajos y esfuerzos en beneficio de la Humanidad. Sus trabajos están dirigidos a la obtención de una vacuna total contra la malaria (paludismo). Los resultados obtenidos los ha patentado cediendo todos los derechos de la patente a organismos internacionales, como la ONU y la OMS (Organización Mundial de la Salud). De esta manera, el precio de la vacuna es muy bajo, de forma que los habitantes de los países en vías de desarrollo pueden acceder a ella.

Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado genéticamente para que produzca antígenos. Estos antígenos se usarán posteriormente para la creación de una vacuna. Para ello, deben seguirse los siguientes pasos:

Identificación y aislamiento del agente patógeno.

Identificación del gen productor del antígeno en el agente patógeno (por ejemplo, el gen que produzca la proteína de la cápsida de un virus).

Introducción de ese gen en el genoma de una bacteria y reproducción de esa bacteria genéticamente modificada.

Producción de las proteínas buscadas, por la colonia de bacterias genéticamente modificadas. Extracción y aislamiento del medio de cultivo, de esas proteínas.

Inyección de la proteína (vacuna) para generar la inmunidad frente a ese patógeno.

Líneas actuales para la obtención de vacunas

Hoy día se busca una producción eficaz y barata para la obtención de vacunas. Se siguen distintas líneas de trabajo, de las que se pueden destacar:

La utilización de péptidos sintéticos: mediante complejos enzimáticos, en laboratorio, se pueden crear péptidos "a la carta". El problema que aparece en este tipo de producción es el difícil aislamiento y recogida del péptido creado. Estos péptidos pueden utilizarse como vacuna directamente o como un

componente más de una vacuna que se cree posteriormente. Fabricación de vacunas génicas: se emplea un organismo modificado

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HIPERSENSIBILIDAD

La hipersensibilidad es una respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmunitario ante un

antígeno, que causa daños a los propios tejidos. Las sustancias que la provocan son por lo general

sustancias inofensivas tales como: alimentos, medicinas, polvo, polen, etc.

La hipersensibilidad no se pone de manifiesto en el primer contacto con el antígeno, sino que

aparece en contactos posteriores después de un periodo de sensibilización.

Pueden ser de cuatro tipos, sólo estudiaremos la hipersensibilidad tipo I o reacción alérgica.

Hipersensibilidad tipo I o alergia:

Es una reacción de hipersensibilidad inmediata que se

produce entre los 15-20 minutos tras la exposición con el

antígeno, que en este caso se denomina alérgeno. Los más

frecuentes son: algunos alimentos, pólenes, ácaros del

polvo, esporas de hongos, veneno de insectos, algunos

medicamentos, metales, etc.

La reacción alérgica es una reacción de hipersensibilidad

que esta mediada por

IgE

. Existe una predisposición

genética a padecerla, aunque existen otros factores que

favorecen su desencadenamiento como son: exposición

prolongada a los alérgenos, infecciones, estrés,

En la reacción alérgica se diferencian las siguientes

etapas:

Entra el alérgeno en el organismo, esto provoca la activación de los

linfocitos T

H

. Los cuales

junto con el alérgeno activan a los linfocitos B que se diferencian en células plasmáticas y

producen

IgE.

Estos IgE por su región Fc se unen a receptores de la superficie de los mastocitos y de los

basofilos produciéndose la sensibilización de los mismos.

Si se produce un nuevo contacto con el alérgeno, estos se unen a los IgE que están fijados a la

superficie de los mastocitos y de los basófilos. Esta unión activa a estas células y produce su

desgranulación, para que se produzca es necesario que el alérgeno se una al menos a dos IgE.

Mediante la desgranulación estas células segregan diversas sustancias que hay en su citoplasma

entre las cuales destacan: histaminas, prostaglandinas, leucotrienos, etc. Estas sustancias

inducen una respuesta inflamatoria que será la causante de los síntomas alérgicos: inflamación

cutánea con enrojecimiento, hinchazón, picor, lacrimeo, secreción nasal, asma, etc.

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6. CICLO DEL VIRUS DEL SIDA.

El

virus del SIDA o VIH

(Virus de Inmunodeficiencia humana) fue aislado por primera vez en

1983 por Luc Montagnier. Esta formado por:

-Un

cápsida trococónica

formada por unas proteínas llamadas

P24

.

-El

genoma vírico

, como retrovirus que es, esta formado por

ARN,

concretamente por

dos

cadenas de ARN

que se encuentran ligadas cada una de ellas a una enzima, la

transcriptasa

inversa

o

retrotranscriptasa

que cataliza la formación de ADN a partir del ARN vírico. En el

interior de la cápsida también hay unas enzimas llamadas

integrasas

.

-Una

envoltura esférica

que rodea a la cápsida, la cual esta formada por una

capa interna de

proteínas

(proteínas P17) y una

bicapa lipídica externa

a la que se asocian distintas proteínas

que se proyectan hacia fuera (las proteínas GP41 y las GP120).

Ciclo del El VIH

El VIH utiliza como célula hospedadora para reproducirse, sobre todo a los

linfocitos T4

.

El virus se fija mediante las proteínas de la envoltura a los receptores CD4 de los linfocitos T4.

A continuación se fusiona la envoltura del virus con la membrana del linfocito y se libera dentro

del mismo la nucleocápsida vírica.

Se desintegra la cápsida y queda libre el ARN vírico y las retrotranscriptasa.

Por acción de la transcriptasa inversa se sintetiza a partir de cada ARN vírico una molécula de

ADN bicatenario del genoma vírico. El proceso ocurre de la siguiente manera: primero utiliza

como patrón el ARN vírico y sintetiza una cadena de ADN formándose una molécula mixta de

ADN-ARN y posteriormente se degrada la cadena de ARN y se sintetiza la otra cadena del ADN

formándose la molécula bicatenaria de ADN vírico.

Las moléculas bicatenarias de ADN vírico entran en el núcleo del linfocito y por acción de la

integrasa, se integran en el ADN del linfocito (provirus) permaneciendo en estado de

inactividad.

Posteriormente se expresa el ADN vírico formándose: ARN vírico (genoma) y ARN

m

vírico que

se traducirá en el citoplasma del linfocito dando las diferentes proteínas víricas.

Ensamblaje de los componentes víricos formándose nuevas partículas víricas, las cuales se

separan por gemación del linfocito, al hacerlo se rodean de una parte de la membrana que

constituirá la envoltura membranosa.

Los linfocitos T4 terminan muriendo produciéndose la inmunodeficiencia.

4. EL SISTEMA INMUNOLÓGICO Y EL CÁNCER.

El cáncer se inicia cuando ciertas células, por causas aún no aclaradas suficientemente sufren

transformaciones y comienzan a dividirse de manera rápida y descontrolada. Esto da lugar a que se forme

una masa de células anormales que afectan a la morfología y fisiología del órgano en el que se encuentran.

Esta masa celular constituyen un

tumor o neoplasia

. Si esta masa de células tienen un crecimiento limitado

y no invade los tejidos circundantes se denomina

tumor benigno

, por el contrario si invaden los tejidos

circundantes y los destruye se denomina

tumor maligno o cáncer

. Se denomina metástasis al proceso

mediante el cual las células cancerosas emigran por vía sanguínea o linfática a otros lugares y originan

tumores secundarios que invaden y destruyen otros órganos.

(16)

el sistema inmune como extraña y por consiguiente sea atacada y destruida por él antes de que se desarrolle

un cáncer. Por consiguiente un sistema inmune deprimido conduce a una mayor incidencia de tumores.

Los mecanismos inmunitarios que el organismo pone en funcionamiento para destruir a estas células son

tanto celulares como humorales.

Entre los mecanismos celulares caben destacar:

-Los macrófagos y células NK que lisan y destruyen a las células tumorales especialmente si están rodeadas

de anticuerpos (opsonizados).

-Los linfocitos T

c

reconocen y destruyen a las células tumorales.

-Los linfocitos T

H

producen citocinas que estimulan los linfocitos Tc y la activación de macrófagos y

linfocitos B.

Entre los mecanismos humorales están:

-Los anticuerpos que tras su unión con las células tumorales, activan el complemento y favorecen la acción

de los macrófagos y de las células NK.

No obstante a veces las células tumorales logran eludir a este sistema, cuando ocurre esto se desarrolla el

cáncer. No se conoce con exactitud las razones aunque algunas de las hipótesis más aceptadas son las

siguientes:

-Enmascaramiento de los antígenos de membrana lo que impide su identificación por parte del sistema

inmunitario.

-Las células tumorales segregan moléculas que interfieren en la respuesta inmunitaria.

-La respuesta inmunitaria se desencadena con lentitud y cuando puede ser efectiva el tumor ya se ha

desarrollado.

3.1.Transfusiones de sangre y rechazo inmunológico

.

Las trasfusiones son un tipo de transplantes en las que se transfiere sangre

(tejido) de un individuo a otro. Al igual que en otros transplantes si no hay

compatibilidad puede haber rechazo (aglutinación)

En este caso en la membrana de los glóbulos rojos se encuentran los

antígenos (aglutinógenos) y disueltos en el plasma están los anticuerpos

(aglutininas).

En el sistema sanguíneo ABO, en los glóbulos rojos puede haber dos

tipos de antígenos: aglutinógeno A y B que están determinados

genéticamente por tres alelos: I

A

determina aglutinógeno A, I

B

determina

aglutinógeno B, i determina ausencia de aglutinógeno; I

A

e I

B

son

codominantes y ambos dominan sobre el alelo i. En el plasma pueden

existir dos tipos de anticuerpos: aglutininas anti-A y aglutininas anti-B que

reaccionan respectivamente contra los aglutinógenos A y B. Según este

sistema atendiendo a los aglutinógenos que lleven los glóbulos rojos se diferencian 4 tipos de grupos

sanguíneos:

-Grupo A: Tienen aglutinógenos A en los glóbulos rojos y aglutininas anti-A en el plasma.

-Grupo B: Tienen aglutinógenos B en los glóbulos y aglutininas anti-B en el plasma.

-Grupo AB: Tienen aglutinógenos A y B en los glóbulos y carece de aglutininas en el plasma.

-Grupo O: Carecen de aglutinógenos en los glóbulos y tiene aglutininas anti-A y anti-B en el plasma.

Las transfusiones sólo se pueden dar entre individuos compatibles. Si un individuo recibe sangre con

eritrocitos que tienen aglutinógenos diferentes a los suyos, se produce una reacción de rechazo puesto que

sus anticuerpos reaccionan con estos aglutinógenos y se produce su aglutinación impidiéndose la

circulación.

(17)

Si se transfunde sangre de un Rh

+

a un Rh

-

, el individuo se sensibiliza y produce anticuerpos anti-Rh, si hay

una segunda transfusión en iguales circunstancias como el receptor ya tiene anticuerpos anti-Rh se produce

la aglutinación de los glóbulos rojos.

(18)

Ejercicios ¿Qué ocurre en estas imágenes?

1

2.

(19)

4-

Figure

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