INMUNOLOGA1. CONCEPTO DE INMUNIDAD. 2. EL SISTEMA INMUNE. a. Funciones de los rganos linfoides. b. Defensas del organismo frente a la infeccin. 3. DEFENSAS INESPECFICAS O MECANISMOS INNATOS. a. Mecanismos innatos externos. b. Mecanismos innatos internos. 4. DEFENSAS ESPECFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS. a. Las clulas del sistema inmunitario adquirido. i. Los linfocitos. ii. Los macrfagos. 5. LA RESPUESTA INMUNITARIA ADQUIRIDA a. Respuesta inmunitaria humoral. b. Respuesta inmunitaria celular. c. Resumen de la Respuesta Humoral y Celular. 6. LA ESPECIFICIDAD ANTIGNICA 7. LA REACCIN ANTGENO ANTICUERPO 8. INMUNOESTIMULACIN: VACUNAS Y SUEROS a. Vacunas. b. Sueros. c. Serovacunacin. 9. INMUNOPATOLOGA a. Descripcin del concepto de enfermedad autoinmune y algunos tipos de ellas. b. Fenmenos de hipersensibilidad: alergias. c. El cncer y la respuesta inmunitaria. d. Rechazo de transplantes. 1. CONCEPTO DE INMUNIDAD. Conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasin de cualquier cuerpo extrao y para hacer frente a la aparicin de tumores. Esta cualidad se adquiere antes del nacimiento y se madura y afianza en los primeros aos de vida. En los vertebrados implica que los organismos diferencian lo propio de lo ajeno, es decir reconocen todos sus tipos celulares. El Sistema Inmune es el responsable de conferir inmunidad. Este sistema, presente en invertebrados, alcanza su mxima complejidad en los primates y seres humanos. La ciencia encargada de estudiar estos procesos se denomina Inmunologa.

2.

EL SISTEMA INMUNE. Es un sistema biolgico complejo. Se encuentra distribuido por todos los rganos y fluidos vasculares e intersticiales, excepto el cerebro, concentrndose en rganos especializados como la mdula sea, el bazo, el timo y los ndulos linfticos. Presenta componentes celulares: linfocitos, macrfagos y granulocitos y molculas solubles: anticuerpos, linfocinas y complemento. Es el responsable de conferir la inmunidad al actuar de forma coordinada todos sus componentes.

Las clulas y molculas que participan en la defensa inmune llegan a la mayor parte de los tejidos por el torrente sanguneo que pueden abandonar a travs de las paredes de los capilares y al que pueden regresar por el sistema linftico. a. Funciones de los rganos linfoides.

b.Defensas del organismo frente a la infeccin.

3. DEFENSAS INESPECFICAS O MECANISMOS INNATOS. Estn presentes en el organismo de forma natural y se definen como el conjunto de mecanismos que tienden a evitar la invasin de los microorganismos. Son de dos tipos: unos impiden la entrada del agente invasor y otros lo combate una vez que ha penetrado. a. Mecanismos innatos externos. 1. Barreras fsicas. La piel en los animales, que gracias a la capa de queratina, que sufre continuas descamaciones, evita que penetren o proliferen colonias de

microorganismos. As, slo los espirilos con su efecto de barrena pueden atravesar las mucosas. 2. Barreras qumicas. Los orificios naturales estn tapizados por mucosas que segregan mucus con la finalidad de englobar partculas extraas para su expulsin. El moco posee adems sustancias que engaan a ciertos virus, hacindoles creer que ya han penetrado dentro de la clula, el virus suelta su cido nucleico que se pierde en el exterior. Tambin, la presencia de fluidos en ciertas zonas, por ejemplo: las lgrimas, en los ojos o la saliva en la boca, que lavan y arrastran los microorganismos impidiendo que se instalen o que penetren. Adems, estos fluidos contienen sustancias antimicrobianas; por ejemplo: la saliva contiene lisozima, el semen, espermina, etc. Las secreciones de sustancias que modifican el pH dificultan la supervivencia de los grmenes. Un ejemplo es el HCl del estmago que no tiene una funcin digestiva sino antimicrobiana o la secrecin de cidos grasos en la piel o de cido lctico. 3. Flora autctona.

Los microorganismos presentes de una manera natural en ciertas partes de nuestro organismo, por ejemplo, las bacterias que forman la flora intestinal, impiden que otros se instalen, segregando sustancias o estableciendo competencia por los nutrientes.

b. Mecanismos innatos internos. En caso de que el agente extrao logre salvar los anteriores obstculos intervienen respuestas tanto celulares como acelulares. Clulas asesinas naturales (Natural Killer - NK). Son clulas linfoides que se parecen a los linfocitos y que provocan la muerte de los microorganismos, clulas infectadas, clulas tumorales o clulas ajenas. Las destruyen unindose a ellas y fabricando "perforina" una protena que, como su propio nombre indica, crea agujeros en la membrana de las clulas atacadas matndolas. Interfern. Son molculas de naturaleza proteica segregadas por las clulas infectadas por virus, que captadas por las clulas adyacentes, las estimulan a sintetizar enzimas antivirales. El Complemento. Est formado por complejos macromoleculares de protenas que se sintetizan en el hgado y circulan por la sangre. Cuando se activa

algunas de ellas por diversas sustancias, se originan una serie de reacciones en cadena de modo que ejercer diferentes acciones defensivas.

La reaccin inflamatoria La inflamacin es un mecanismo que se desarrolla frente a un dao mecnico en los tejidos, o como respuesta a la presencia de un agente externo.

Reaccin

inflamatoria

Su fin es contener la infeccin en una zona determinada, impidiendo que los microorganismos se dispersen por el cuerpo. La inflamacin empieza con la vasodilatacin (ampliacin del dimetro de los vasos sanguneos de la piel), que supone la llegada de ms sangre a la zona de la inflamacin; esto provoca enrojecimiento (rubor), aumento de la temperatura

(calor)de la zona e hinchazn. Adems, la vasodilatacin favorece que lleguen gran cantidad de elementos defensivos a la zona: protenas para formar el cogulo sanguneo y clulas implicadas tanto en la defensa inespecfica (fagocitos) como en la especfica. En la zona inflamada se liberan sustancias que irritan las terminaciones nerviosas causando dolor y en algunos casos otras que originan fiebre. El aumento de la temperatura favorece la respuesta inmunitaria, pero si se superan los 40 C se pueden producir lesiones muy peligrosas. Si los patgenos superan todos estos sistemas de defensa, entra en funcionamiento la inmunidad especfica. 4. ESPECFICAS O MECANISMOS ADQUIRIDOS. A lo largo del proceso evolutivo muchos microorganismos se han hecho parsitos celulares, incluso de las clulas que nos defienden de ellos, los macrfagos. En estas circunstancias, la respuesta innata no es eficaz. Es por esto que se han desarrollado defensas especficas contra ellos. Estas defensas las lleva a cabo el Sistema Inmunitario y al contrario que los mecanismos inespecficos, que siempre estn presentes, nicamente se desarrollan como respuesta a la invasin por un agente extrao concreto. Estas respuestas son celulares: linfocitos y humorales: anticuerpos. La caracterstica de este sistema es que nos defiende especficamente de parsitos, rganos trasplantados, clulas cancerosas, microorganismos y sustancias txicas fabricadas por ellos. Los individuos nacen con un sistema inmunolgico capaz de responder ante lo propio y lo ajeno. Durante las primeras fases del desarrollo este sistema "aprende" a reconocer lo propio y esta capacidad se denomina tolerancia inmunolgica, cuando esta tolerancia se pierde aparecen las enfermedades autoinmunes. En ocasiones pueden producirse reacciones de hipersensibilidad: alergias, que son respuestas del sistema inmunitario frente a sustancias que en principio son inocuas (por ejemplo: el polen). Las clulas y las sustancias que se comportan como extraas para el organismo y contra las cuales ste desarrolla una respuesta inmune especfica se denominan antgenos. Casi cualquier macromolcula (protena o polisacrido, ms concretamente) con masa molecular de 5000 da o ms puede desencadenar la respuesta inmunitaria, siempre que sea extraa al receptor. Los ndulos linfticos sirven como filtro de la circulacin a los microbios, partculas extraas, restos tisulares y clulas muertas. Contienen linfocitos y macrfagos y es en su interior donde ocurren las interacciones responsables de la respuesta inmune.

a. LAS CLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO ADQUIRIDO. 1. Los linfocitos.

Son clulas sanguneas que se desarrollan a partir de las clulas clulas pluripotenciales que dan lugar a todos los tipos de clulas madres hematopoyticas, presentes en la mdula roja de ciertos huesos, sanguneas: glbulos rojos (eritrocitos), glbulos blancos (leucocitos) y plaquetas. Los linfocitos, uno de los tipos de leucocitos, son los responsables de la especificidad inmunitaria. Se encuentran en grandes cantidades en la sangre, linfa y rganos linfoides (timo, ndulos linfticos, bazo y apndice). Hay varios tipos: LINFOCITOS B. Llamados as por madurar en el bazo. Se piensa que cada individuo tiene del orden de 100.000.000 de linfocitos B diferentes capaces cada uno de producir un anticuerpo distinto. A lo largo del proceso de respuesta inmunitaria, por la actuacin tanto de los macrfagos como de los linfocitos T ayudadores, se van a ir transformando en: o Linfocitos B --->Linfoblastos B --->Clulas plasmticas-->Clulas plasmticas de memoria Las clulas plasmticas son las clulas productoras de anticuerpos y responsables por lo tanto de la respuesta humoral. LINFOCITOS T. Llamados as por madurar en el timo. Existen varios tipos que llevan a cabo distintas funciones. As: 1. Los linfocitos T ayudadores que se caracterizan por tener en su membrana unas molculas, llamadas receptores T. Estos interaccionarn con macrfagos y otras producindose, igual que ocurra con los linfocitos B, una serie de transformaciones: Linfocitos T ayudadores -----> Linfoblastos T ayudadores---> Linfoblasto T de memoria Los linfoblastos T ayudadores son las clulas que producirn las molculas sealizadoras que desencadenarn la transformacin de los linfoblastos B en clulas plasmticas productoras de anticuerpos. 2. Linfocitos T DTA que tienen en su membrana el llamado Complejo mayor de histocompatibilidad . Al interaccionar con los macrfagos infectados producirn sustancias qumicas capaces de trasformar los macrfagos en clulas enfadadas, clulas de gran capacidad fagocitaria. 3. Los linfocitos T citotxicos son capaces de destruir virus y clulas tumorales.

2. Los macrfagos.Los macrfagos son clulas que se desplazan con movimiento ameboide entre las clulas de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradndolos y exponiendo molculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a unas molculas presentes en la membrana de todas las clulas denominadas

molculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMT). Es as como los linfocitos T pueden reconocer que un agente extrao ha penetrado en el organismo. Las clulas presentadoras de antgeno pueden ser macrfagos u otras clulas del organismo. As pues, puede decirse que el sistema inmunitario slo reconoce lo "ajeno" si es presentado por lo "propio". 5. LA RESPUESTA INMUNITARIA ADQUIRIDA Los organismos que desarrollan inmunidad adquirida van a reaccionar desencadenando dos tipos de respuesta:

a. Respuesta inmunitaria humoral.

El objetivo de esta respuesta es la produccin de anticuerpos por las clulas plasmticas. Estos se fijarn a los organismos y molculas extraas con capacidad antignica provocando una serie de reacciones que conducirn a la destruccin de los agentes extraos, que sern fagocitados por los macrfagos fundamentalmente. Esta respuesta se dirige sobre todo a los agentes extraos, virus, por ejemplo, que salen de las clulas infectadas para infectar nuevas clulas.

b. Respuesta inmunitaria celular.La respuesta humoral es poco eficaz si lo que se trata es de destruir a los agentes extraos que estn en el interior de las clulas del propio organismo. La

respuesta celular va dirigida a destruir estas clulas infectadas y a evitar que los agentes extraos puedan seguir reproducindose en ellas. Ambas respuestas actan coordinadamente contra los agentes patgenos circulantes, los que se encuentran en el interior de las clulas y las toxinas producidas por ellos 6. LA REACCIN ANTGENO-ANTICUERPO. Las zonas del antgeno que se unen especficamente con el anticuerpo o con el receptor de un linfocito, se denominan determinantes antignicos. Cada antgeno puede presentar varios determinantes antignicos diferentes que estimulan la produccin de anticuerpos y la repuesta de los linfocitos. Estas estructuras qumicas, los determinantes antignicos, son los responsables de la especificidad de la respuesta inmunitaria. Al entrar en contacto antgeno y anticuerpo se desencadenan una serie de procesos capaces de neutralizarlo y eliminarlo. La unin entre ellos es reversible, depende de sus concentraciones y tambin de la afinidad, cuanto mayor sea sta, ms proporcin de molculas estarn unidas. La unin antgeno-anticuerpo no es suficiente para la eliminacin del agente extrao contra el que luchamos. Se precisa la colaboracin de otros elementos (complemento, clulas fagocitarias y clulas NK). El conglomerado antgenoanticuerpo puede as ser fagocitado por las clulas del Sistema Retculo Endotelial (S.R.E.) o por las Natural Killer. Las molculas del Complemento, al unirse al complejo formado por antgenos y anticuerpos, pueden estimular la fagocitosis por parte de los macrfagos.

7. INMUNOESTIMULACIN: VACUNAS Y SUEROS. Aunque el Sistema Inmunitario est capacitado para combatir y eliminar clulas molculas ajenas, las enfermedades infecciosas siguen siendo una de las principales causas de mortalidad, sobre todo en pases subdesarrollados. Denominamos profilaxis al conjunto de medidas tomadas para prevenir la enfermedad. Los mecanismos para conseguir inmunidad los podemos resumir en: a. Inmunidad inespecfica o resistencia natural. La resistencia natural tiene una gran importancia para la proteccin del individuo que se encuentra en un sistema ecolgico donde la agresin biolgica es constante, pero sin un desarrollo de la inmunidad adquirida no habra supervivencia. b. Inmunidad adquirida activa:

1 .Natural: Cuando el propio sujeto desarrolla la respuesta frente a antgenos concretos al estar en contacto con el agente, aunque el individuo no presente sntomas de la enfermedad. 2. Artificial: Como la que se adquiere con la vacunacin. c. Inmunidad adquirida pasiva. Se consigue cuando hay transferencia de anticuerpos fabricados activamente por otro individuo. Puede ser: 1. Natural: Cuando el paso de anticuerpos es de la madre al feto a travs de la placenta o por absorcin de la leche materna en los primeros das de lactancia. 2. Artificial: La inmunidad adquirida pasiva se denomina artificial cuando los anticuerpos se administran en preparados biolgicos, como en el caso de los sueros. a. VACUNAS. Son preparados antignicos constituidos por microorganismos no virulentos, muertos o por molculas de estos desprovistas de toxicidad. Se obtienen a partir de microorganismos u otros agentes infecciosos e inducen en el individuo una inmunidad adquirida activa frente a esos agentes inoculados, con un mnimo de riesgos y de reacciones locales y generales. Su objetivo es desencadenar la produccin de clulas inmunitarias de memoria. Las vacunas deben tener dos propiedades: Eficacia, pues tienen que desencadenar la respuesta inmune correcta. Inocuidad, la vacuna debe estar desprovista de poder patgeno, logrando este objetivo sin interferir en la respuesta inmune. b. SUEROS. Mediante los sueros se consigue una inmunidad inmediata ya que los preparados biolgicos que inoculamos contienen los anticuerpos especficos que la urgencia precisa. Es una intervencin rpida menos duradera e intensa que la provocada por la vacunacin. El paciente no participa en la elaboracin de molculas, es por tanto una inmunidad adquirida pasiva. Existen dos tipos de sueros: Sueros homlogos: Son sueros obtenidos de humanos que poseen anticuerpos para un determinado antgeno. Sueros heterlogos: Proceden de otras especies pero contienen anticuerpos para patgenos humanos. De esta manera se obtiene, por ejemplo, las antitoxinas, que son sueros frente al veneno de las serpientes, escorpiones, araas, etc.

c. SEROVACUNACIN. Conjunto de medidas preventivas que combinan la vacunacin con los tratamientos con sueros adecuados. Este procedimiento combina la administracin del suero preciso con la vacunacin. El suero contiene anticuerpos que actan en los primeros momentos de urgencia y, posteriormente, se desencadena la inmunidad activa producida por la vacuna. Se emplea, por ejemplo, en el tratamiento del ttanos, del botulismo y de la rabia.

8. INMUNOPATOLOGA. a. Enfermedad autoinmune y algunos tipos de ellas. Las clulas del sistema inmunitario linfocitos, macrfagos y otras, han de aprender a tolerar cada clula y cada protena del organismo sin dejar de atacar por ello a los invasores externos. No obstante, se puede dar el caso de que algunos linfocitos inmaduros respondan ante elementos del propio cuerpo. Ahora bien, normalmente, si una clula inmunitaria reacciona ante un producto del propio organismo mientras se est formando en el timo o en la mdula sea, suele ser destruida o, al menos, inactivada por el propio organismo. Sin embargo, a pesar de este mecanismo de seguridad, algunos linfocitos pueden escapar a la inactivacin o destruccin y desencadenar una respuesta inmunitaria contra molculas o clulas del propio organismo generndose una enfermedad autoinmunitaria. Las enfermedades de autoinmunidad pueden afectar a cualquier rgano, si bien algunos se ven afectados con ms frecuencia que otros; por ejemplo: la sustancia blanca del cerebro y de la mdula espinal, en la esclerosis mltiple, los revestimientos de las articulaciones, en la artritis reumatoide, las clulas secretoras de insulina, en la diabetes mellitus juvenil. Ciertas enfermedades autoinmunes destruyen las conexiones entre nervios y msculo (miastenia gravis) y otras producen un exceso de hormona tiroidea en la glndula tiroides (enfermedad de Graves). Las hay que producen ampollas en la piel (pnfigo vulgar) o que destruyen los riones y otros rganos (lupus eritematoso sistmico).

b. Fenmenos de hipersensibilidad: alergias. La respuesta alrgica es una intensa reaccin de ciertos componentes del sistema inmunitario contra una sustancia extraa que por lo general es inofensiva.

Se sabe que alrgenos diferentes provocan sntomas dispares, en parte porque atacan al sistema inmunitario en diferentes puntos del organismo. En el tracto respiratorio superior la respuesta inmunitaria errnea produce estornudos y congestin nasal: rinitis alrgica. En el tracto respiratorio inferior puede causar constriccin y obstruccin de los bronquios, participando, por lo tanto, en el desarrollo de sntomas asmticos. En el tracto gastrointestinal la actividad inmunitaria provoca a veces nauseas, espasmos abdominales, diarrea y vmitos. Por ltimo, si un alrgeno introducido por cualquier va llega a la circulacin sangunea puede inducir anafilaxis. Aunque las manifestaciones externas de la respuesta alrgica varan, sta siempre se pone en marcha mediante un proceso silencioso de sensibilizacin. Este proceso empieza cuando los macrfagos (2) degradan el alrgeno (1) y muestran los fragmentos resultantes a los linfocitos T (3). Estos segregan interleucinas (4) que hacen que los linfocitos B maduren y se transformen en clulas plasmticas que secretan anticuerpos(5). Estos anticuerpos se unen a sus receptores en los mastocitos. En posteriores contactos entre el alrgeno y el organismo las molculas de alrgeno se unen a anticuerpos I con lo que se desencadenan una serie de reacciones que llevan a la secrecin por parte de los mastocitos de histamina y otras sustancias que sern los responsables de muchos sntomas alrgicos. c. El cncer y la respuesta inmunitaria. Las clulas cancergenas se parecen a las clulas normales del cuerpo en muchos aspectos. An as, actan como clulas extraas, reproducindose rpidamente e invadiendo los tejidos. Adems, las clulas cancergenas tienen antgenos en su superficie celular que difieren de los antgenos de las clulas normales y pueden ser identificadas como extraas por lo que, quizs, el organismo pueda organizar una respuesta inmunitaria. Cada vez hay ms pruebas que indican que el cncer no slo puede inducir una respuesta inmunitaria sino que es un hecho que sta se podra producir de modo que las clulas cancergenas fuesen suprimidas mucho antes de que se detecte el cncer. Los cnceres que se desarrollan representaran fallos ocasionales del sistema inmunitario. Por lo tanto, si se refuerza la respuesta inmunitaria, se podr avanzar en el proceso de lucha contra el cncer.

d. Rechazo de transplantes.Desde hace algn tiempo se recurre a la tcnica de transplantes para solucionar situaciones que ponen en peligro la salud de un individuo. En los transplantes se produce la eliminacin del tejido o del rgano daado y la implantacin de otro que rena las condiciones adecuadas para la supervivencia del receptor.

En los autoinjertos el transplante procede del mismo organismo y el tejido simplemente es movido de una posicin a otra. Esta situacin siempre tiene xito si las tcnicas quirrgicas y aspticas son las adecuadas. Tambin tienen xito los transplantes en los que el donante y el receptor son gemelos genticamente iguales. Otra posibilidad es entre individuos de la misma especie pero genticamente diferentes. Tambin se realizan en algunas ocasiones transplantes entre individuos de diferente especie, xenoinjerto, como entre el hombre y el cerdo.

En los dos ltimos casos el tejido transplantado generar, por parte del receptor, una respuesta inmune destructiva que se denomina rechazo. Tiene su origen en la existencia de protenas de superficie en las membranas (molculas del CMH), si stas son reconocidas como extraas se desencadena la respuesta inmune especfica. Con el fin de evitar estos problemas, los inmunlogos de transplantes realizan pruebas previas de histocompatibilidad. La experiencia demuestra que algunos lugares anatmicos son privilegiados y, en porcentajes elevados, no generan rechazo. Es el caso del transplante de crnea. Por lo general, en todas las dems intervenciones debe tratarse al paciente con inmunosupresores inespecficos con el consiguiente riesgo de enfermedades infecciosas en el postoperatorio, o tambin se puede aplicar un tratamiento de inmunosupresin especfica. En la actualidad se est experimentando para obtener por ingeniera gentica y clonacin cerdos cuyos tejidos no produzcan rechazo en la especie humana y poder tener de esta manera una gran cantidad de rganos para trasplantes.