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Los vertebrados tienen dos sistemas de inmunidad que los protegen:
- ¡Inmunidad innata: la cual está lista para activarse antes de que ocurra una infección
- ¡Inmunidad adaptativa: inducida por infección requiere días o semanas para responder
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si un patógeno evade la primera línea de defensa (inmunidad innata)
la respuesta adaptativa puede no ser muy efectiva.
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barrerras anatomicas
Cubren todas las superficies corporales que están en contacto con el ambiente externo, protegen en dominio interno del cuerpo.
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Piel
- Epidermis (tejido epitelial keratinizado)
- Dermis (tejido conjuntivo
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Membranas mucosas
- úTejido epitelial superficial, células secretoras de mucosidad, tejido conjuntivo profundo.
- úCubierta de vías respiratorias, gastrointestinales y genitourinarias, parpados.
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¨Piel
- péptidos y proteínas con actividad antimicrobiana
- úPsoriasina, proteína que presenta actividad antimicrobiana poderosa contra Escherichia coli.
- ¡Para penetrar la piel los microorganismos deben encontrar apertura: herida, abrasión, raspadura, irritación, picada de insectos.
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mecanismos de defensa no específicos tales como:
- ¡Saliva
- ¡Lágrimas
- ¡Otras secreciones mucosas
- ¡Lavan invasores potenciales y contienen sustancias antibacteriales y antivirales
- ¡Moco, atrapa microorganismos
- ¡Cilios en vías respiratorias y trompas de Falopio (GU)
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Vias gastrointestinales: Microorganismos que ingerimos en los alimentos
¡
¨
Compuestos antimicrobianos en saliva, epitelio de la boca, ácido y enzimas digestivas del estómago
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Microorganismos de flora normal
¡
- No patógenos que colonizan las superficies de las mucosas
- Competencia por recursos, adaptados al ambiente interno compiten por espacio y nutrientes esenciales.
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Tan pronto penetra el patógeno a través de las barreras
físicas entran en función
- los mecanismos de inmunidad innata celulares y moleculares.
- lo primero que debe ocurrir es identificar el agente que penetró esa barrera (receptores).
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Inflamación
¨
- Cuando un patógeno rompe la barrera de la piel o las membranas mucosas la invasión o infección o el daño que se produce al tejido puede iniciar una respuesta inflamatoria
- Puede ser aguda o crónica
- Aguda combate etapas tempranas de la infección e inicia procesos de reparación de los tejidos.
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Los signos de inflamación aguda localizada son :
calor, dolor, rubor y tumor (edema).
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Después de unos minutos de una lesión se producen tres
efectos en el tejido:
- 1.Vasodilatación, aumenta el volumen de sangre que llega al tejido (calor, rubor)
- 2.Aumento en la permeabilidad capilar, acumulación de líquido en el tejido que causa edema (tumor, hinchazón)
- 3.Adhesión de leucocitos en área inflamada y extravasación
- úLiberación de mediadores de inflamación (contribuyen a respuesta inflamatoria y reclutamiento de células efectoras)
- úFagocitosis
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Entre los mediadores de inflamación encontramos
¨
proteínas reguladoras de peso molecular bajo pertenecientes a la familia de las citokinas.
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Citokinas: ¨
secretadas por leucocitos y otras pocas células del cuerpo, juegan papel importante en la regulación de desarrollo y comportamiento de las células efectoras del sistema de inmunidad
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Quimiokinas:
subgrupo de citokinas cuya función principal es ser quimiotácticas
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Receptores para quimiokinas en
neutrófilos, ¨
incrementa capacidad de adhesión en endotelio
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Intervienen en la regulación del tráfico de leucocitos:
¡
- controlando adhesión,
- quimiotaxis, migración y
- activación de muchas subpoblaciones de leucocitos al lugar de la invasión.
- Los leucocitos se mueven a favor del gradiente de concentración de estas moléculas
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Además de las quimiokinas
hay otros mediadores de inflamación que liberan las células del sistema inmune
y otras células para incrementar la respuesta inflamatoria.Los liberan:
- Mastocitos [tejido]
- Plaquetas [sangre coagulación]
- Eosinófilos [sangre-tejido]
- Basófilos [sangre-tejido]
- Linfocitos [sangre-linfa-tejidos]
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4 sistemas interconectados que son fuente de mediadores
de inflamación:
- Sistema de kininas
- Sistema de coagulación
- Sistema fibrinolítico
- Sistema de complemento
- Los primeros tres sistemas comparten un intermediario común el factor Hageman (factor XII)
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Trauma en tejido causa
formación e mediadores enzímaticos de inflamación del sistema de kininas, coagulación y sistema fibrinolítico. Estos mediadores causan cambios vasculares y otros efectos. La plasminatambién activa el complemento.
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La degradación de los fosfolípidos de las membranas genera importantes mediadores de inflamación:
tromboxano, prostaglandinas, leucotrienos, PAF (factor activador de plaquetas)
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Trauma al tejido genera formación
de productos de complemento que actúan como opsoninas, anafilotoxinas y agentes quimiotácticos.
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La Bradikinina y los fibrinopeptidos,
cuya producción se debe al daño al endotelio, causan cambios vasculares.
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Neutrófilos
son generalmente los primeros en migrar al tejido, seguidos de los monocitos y los linfocitos.
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Respuesta de fase aguda sistémica:
la inflamación local puede acompañarse de este tipo de respuesta. Esta se caracteriza por inducción de fiebre, aumento de hormonas ACTH e hidrocortisona, aumento en producción de leucocitos, producción de proteínas de fase aguda por el hígado (proteína C-reactiva)
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Reconocimiento por sensores (receptores) que detecten el invasor
- Moléculas solubles o incrustadas en las membranas del hospedero, discriminan entre propio y extraño.
- Reconocen patrones estructurales comunes en las especies microbianas y que son necesarios para su supervivencia (pathogen associated molecular patterns- PAMP): combinaciones de azúcares, algunas proteínas, moléculas portadoras de lípidos y algunas estructuras relacionadas con ácidos nucleicos.
- Los sensores o receptores se llaman “pattern recognition receptors- PRR”. La habilidad de reconocimiento de estos receptores es inequívoca.
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Respuesta a través de múltiples componentes inmunológicos que se llaman a actuar:
¡
- Mediadores solubles:sistema de complemento, tales como: mannose binding lectin [MBL] y proteínaC-reactiva. Si el patógeno tiene PAMPsque se reconozcan por estos mediadores se activa el complemento.
- Células efectoras:fagocitos
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Procesos:
Inflamación, fagocitosis, presentación de Ag
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Sistema de Complemento
¨
- Colección de proteínas, producidas principalmente por el hígado, que se activan en cascada a través de 3 rutas diferentes (clásica,alterna, lectina)
- Pueden ser activadas directamente por los PAMPs o por moléculas que se adhieran a ellos [I. innata] o por anticuerpos [I.adquirida]
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Su activación tiene varios efectos:
- Lisis
- Opsonización
- Inflamación
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Celulas efectoras
Células dendríticas, macrófagos, neutrófilos, células asesinas naturales
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Celulas efectoras
- Además de que emplean una variedad de receptores PRR,las células de Inmunidad innata tienen receptores Toll-like (TLR)
- Receptor transmembránico que transmite señales al interior de la célula 11 en el humano, cada uno reacciona con un producto microbiano en particular
- Permiten a estas células reconocer una gran variedad de patógenos, las moléculas que reconocen (ligands) son componentes indispensables de los patógenos
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TLR
- en la superficie de las células reconocen ligandos extracelulares
- Los que reconocen ligandos intracelulares (RNA,DNA) están en compartimientos interiores de las células
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Neutrófilos
¨
- Primera célula que migra desde la sangre al lugar de la infección
- Arsenal de armas para destruir al invasor, especializados en fagocitosis y destrucción, en especial de bacterias y hongos
- Receptores:PRR y TLR, reconocimiento directo de patógenos
- Para complemento y anticuerpos, reconocimiento indirecto, opsonización, microorganismos marcados con estas moléculas aceleran la fagocitosis
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Neutrófilos (también monocitos y macrófagos)
- Actividad antimicrobiana provee defensa multifacética, coordinada y altamente efectiva
- Oxígeno dependienteProduce radicales reactivos de oxígeno y especies reactivas de Nitrógeno
- Oxígeno independientes Péptidos antimicrobianos (defensinas, péptidos catiónicos y otros); enzimas (digestivas, lisozima y otras); bactericidal/permeability increasing protein(BPI)
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En neutrófilos y macrófagos
varias enzimas transforman oxógeno molecular en varias especies reactivas de oxígeno (ROS) que tienen actividad antimicrobiana. Uno de los productos, el de superóxido, puede interactuar especies reactivas de nitrógeno (RNS).
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Neutrófilos y macrófagos
- ¨Receptores TLR o citokinas, inducen expresión de sintetasa de óxido nítrico
- ¨Genera NO a partir de argininaque se combina con superóxido para producir actividad antimicrobiana poderosa contra bacterias, hongos, protozoarios y gusanos.
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Macrófagos
- ¨Presentes en el tejido
- ¨Pueden ser activados por una variedad de estímulos, presencia de ligandos para PRR y TLR, citokinas producidas por otras células como parte de respuesta inflamatoria, para las cuales tiene receptores.
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TLRs en los macrófagos:
¨
- Estimulan actividad fagocítica
- ¨Inducen producción de moléculas antimicrobianas
- ¨Inducen la producción de citokinas hormonas o proteínas parecidas a los factores de crecimiento que permiten comunicación por medio de receptores con otras células y tejidos en donde se inducen diferentes actividades, mayor parte de ellas son mediadores de inflamación
- ¡Afectan el comportamiento y fisiología de estas células y tejidos
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despues de la activacion de celulas efectoras
- Exhiben mayor capacidad fagocíticaAumentan capacidad de destrucción de microorganismos ingeridos
- Secretan citokinas, mediadores de inflamación, proteínas de complemento y otras.
- Sus citokinas juegan papel importante en la coordinación de otras células y tejidos del sistemainmune y otros sistemas de sostén
- Expresan altos niveles de MHC de Clase II- APC a linfocitos T, colaboración con inmunidad adquirida
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Células asesinas naturales (NKC)
- Primera línea de defensa contra infecciones virales, muchas infecciones virales se eliminan por NKC sin intervención de inmunidad adaptativa
- Se descubrieron por accidente en estudios de actividad antitumoral in vitro.
- Defensa inmune contra virus, patógenos intracelulares y tumores.Presentan citotoxicidad no específica
- Comprenden del 5-10% de la población de linfocitos en la sangre.
- Producen importantes citokinas que juegan papeles importantes en regulación de inmunidad y ejercen influencia tanto en inmunidad innata como adaptativa.
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NKC
- Producen InterferónEn especial el INF-γ induce la participación de macrófagos activando sus funciones fagocíticas y microbicidas
- Induce a los macrófagos y a células dendríticas a producir IL-12 que inhibe la expansión de la población de LTh 2 a favor de mayor producción de LTh1.
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¨INFα, INFβ y IL-12:
aumentan rápidamente en concentración durante el curso de una infección viral, seguido de una ola de NKC que llega al máximo a los 3 días.
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NKC
- ¨Siendo la primera línea de defensa contra la infección viral, evitan la replication viral mientras se produce la activación del LTC [día 7].
- ¨La NKC destruye células cancerosas y células atacadas por virus de forma muy parecida a los LTC.
- ¨Tienen receptor FasL para Fas, molécula en membrana de muchas células que tienen como función de iniciar el proceso de apoptosis.
- Citoplasma de la NKC tiene numerosos gránulos con perforina y granzimas constitutivas lo que significa que la célula siempre los tiene, no tiene que esperar a activarse para producirlos como los LTC
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Destrucción de células invadidas requiere de:
- úAdhesión
- úDegranulación
- úPerforación
- úApoptosis
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NKC vs. LTC
¨
- Receptores: NKC-No receptor específico
- Restricción por MHC: NKC-Reconocimiento de células blanco no se restringe por MHC
- Memoria: NKC-No memoria
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Células dendríticas
- inmaduras en el lugar de la infección, internalizan y procesan Ag, maduran y viajan a los órganos linfáticos secundarios para presentar Ag a los linfocitos.
- Son responsables de iniciar respuesta inmune adaptativa contra la invasión del patógeno
- Producen citokinas que promueven inflamación y ayudan a dirigir la respuesta inmune adaptativa hacia el lugar de la invasión.
- Enlace entre inmunidad innata y adquirida o adaptativa
- Interactúan con LTH y LTC, las células dendríticas maduras son capaces de presentar Ag exógeno sobre
- MHC clase I y clase II y producir señales
co-estimuladoras a los LT.- Como agentes de inmunidad innata las células dendríticas inmaduras tienen PRR y TLR para reconocer los patógenos
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celulas dendriticas
- Después de reconocimiento maduran, esto incluye la producción de grandes cantidades de MHC clase II para presentar Ag a los LTH.
- Como toda célula nucleada, esta célula expresa siempre en sus membranas MHC de clase I
- Luego migran hacia los tejidos linfáticos donde presentan Ag a los LTH dependientes de MHC de clase II y a los LTC dependientes de MHC de clase I.
- No se limitan solo a ser APC- comunicación entre Inmunidad innata y adaptativa.
- Montan asalto directo contra patógenos
- Pueden fagocitar y destruir patógenos por los mismos mecanismos que los neutrófilos y los macrófagos
- Producen péptidosantimicrobianos
- La célula dendrítica plasmacitoide cuando reconoce Ag con sus TLR producen interferones de tipo I, potentes inhibidores de replicación viral en células infectadas cercanas.
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¨Otras células dendríticas
- producen interleukina 12 [IL12], TNFα e IL6,potentes inductores de inflamación
- ¡La IL12 le da forma a la respuesta de los LTH en inmunidad adaptativa.
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Inmunidad innata
- Aparece temprano en evolución de organismos multicelulares y se encuentra en todas las plantas y animales multicelulares.
- La inmunidad adaptativa solo se encuentra en los vertebrados.
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