INMUNOLOGA, SISTEMA INMUNE E INMUNIDAD LaInmunologaesundisciplinadentrodelaBiologaqueseocupadelestudiodel reconocimiento de "lo propio" frente a "lo extrao". Qu significa esto? LaInmunologaesunacienciarelativamentejoven.En 1796,EdwardJennerdescubriunasustanciaque ofrecaproteccinfrenteaunaenfermedad,llamada viruela.Aestasustancialadenominvacuna.Desde este momento, se puede decir que nace la Inmunologa. Inicialmente,laInmunologaestudiloselementos implicados en la defensa del organismo frente a ataques externos. Enunafaseposterior,laInmunologaanaliz,adems, losprocesosdetransformacindeclulassanasen clulastumorales,ascomolasrespuestasdel organismofrenteaesasclulas,reconociendoestas clulas tumorales como unas clulas extraas. Actualmente,laInmunologaabarcatambinelestudio delasenfermedadesautoinmunes,lasalergiasylos fenmenos de rechazo que aparecen en los trasplantes. Elsistemainmune,sistemainmunitario,esunsistema difuso,yaqueestconstituidoporungrannmerode rganosytejidosdiseminadosportodoelcuerpo.Se encargadeelaborarlarespuestainmunefrenteaun antgeno.

Lacapacidadderesistiraunagenteinfectivo,yaseaporladefensaquerealizaelsistema inmune o sea por otro tipo de barrera que defienda al organismo de la infeccin, se denomina Inmunidad. DEFENSAS DEL ORGANISMO Loshumanos,ytambinotrosanimales,poseemosunaseriedebarrerasdedefensaque impiden la entrada de agentes dainos. Estas barreras se denominan: -Externas:comolapielolasmucosas,queestnencontactoconelexterior. Funcionan como un muro que impide el paso de agentes externos. -Internas: se localizan dentro del organismo, como los macrfagos o los linfocitos. Atendiendo a la accin que tienen las barreras de defensa, se pueden clasificar en: -Inespecficas: como las lgrimas, que atacan a cualquier tipo de agente. -Especficas:comolasinmunoglobulinas,queestnelaboradasparaunagente concreto. Atendiendo al modo de aparicin, las barreras de defensas pueden ser: -Innatas: se originan en el desarrollo embriolgico del individuo, con independencia de la presencia de antgenos. -Adquiridas: slo se forman cuando aparece unantgeno, como ocurre en el caso de formacin de inmunoglobulinas. BARRERAS EXTERNAS Lasbarrerasexternasseencuentrandelimitando nuestroorganismoencontactoconelexterior.Son barreras fsicas, qumicas o biolgicas. Se caracterizan por ser inespecficas e innatas. Estas barreras son: -Los epitelios, externos, como la epidermis de la piel, e internos, como los que tapizan el tubo digestivo,quefuncionancomounmuro, debidoalounidasqueseencuentransus clulas.Laepidermisdelapielesuntejido prcticamenteimpenetrableporlos microorganismos,graciasqueesunagruesa capadeclulasqueratinizadas,conuna continuadescamacindeclulasmuertas,lo que impide la fijacin de microorganismos. -Lasmucosas,queenvuelvenestructurasque estn abiertas al exterior, como la boca, el ano olavagina.Elmucusproducidoenestas zonas impide la fijacinde microorganismos a sus paredes. -Determinadassustanciasqumicasque impideneldesarrollodemicroorganismos, comoelcerumendelaorejaolalisocimade las lgrimas. -La flora microbiana, alojada en la boca, en el intestinoolavagina,queimpideeldesarrollo de hongos o bacterias ajenos a esta flora.

BARRERAS INTERNAS Este tipo de barrera est constituido por el Sistema Inmune. El sistema inmune, o inmunitario, seencuentradiseminadoportodoelorganismo,porloquesedicedelqueesunsistema difuso. Est constituido por vasos linfticos, rganos linfticos, tejidos linfticos y clulas y molculas distribuidas por el torrente sanguneo hacia otros tejidos. Vasos linfticos Los vasos linfticos pertenecen al sistema circulatorio linftico. stos forman una red de vasos abiertapordondecirculalalinfa.Enlalinfaaparecenlasclulasymolculasdelsistema inmune. La linfa es drenada en losganglios linfticos, donde se detectan los antgenos, que pondrn en marcha la respuesta del sistema inmune. rganos del sistema inmune Existen rganos linfodes primarios. Constituyen los rganos donde se forman las clulas del sistema inmune. Son la mdula sea y el timo.Los rganos linfoides secundarios forman el lugar donde las clulas del sistema inmunitario terminansudiferenciacinobienseactivanproduciendolarespuestainmune.Sonelbazoy los ganglios linfticos. -Mdulasea:Es unrganolinfoide primario.Se encuentraenel interiordelos huesoscortosy planos, en la zona esponjosadelos huesoslargos. Tienecapacidad hemopoytica,lo quesignificaque ensuinterior aparecenclulas madre, indiferenciadas, pluripotentes, capacesde originarlas clulasquefluyen porlasangre.En la mdula sea se forman las clulas delsistema inmune, como son loslinfocitos,los macrfagosolos monocitos.

-Timo:Esunrgano linfoideprimario.Se encuentraenlazona superior del trax. Es un rganoquereduce muchosutamao despusdelos7 primerosaosdevida. Estformadopordos lbulosquese subdividenenlobulilos, separadosporuntejido conjuntivo(trabculas). Encadalobulillose diferencia una corteza y unamdula.Enla corteza,lasclulasque provienendelamdula seaproliferan, transformndoseen timocitos.Lostimocitos madurossealojanenla mduladeloslobulillos deltimo.Lostimocitos madurossedenominan

linfocitos To clulas T, quemigranhaciala sangreatravsdelos vasos linfticos. -Bazo:Elbazoesun rganolinfoide secundario,situadoenla zonaabdominal,por detrs del estmago. En l aparecendostiposde tejidos,lapulparojayla pulpablanca.Lafuncin delapulparojaconsiste enfiltrarlasangrey capturarydestruirlos eritrocitosviejos,quehan perdidoomermadosu funcindetransportede oxgeno.Lapulpablanca contienetejidolinfoide en forma de una vaina, en tornoaunaarteriola.Este tejidorecibeelnombrede PALS(vainaarteriolar linfoide-periarteriolar lymphoidshealth).Enel PALSseencuentranlos linfocitosTylos linfocitosB,quese activanenpresenciade antgenos.

-Ganglioslinfticos:Son rganoslinfoides secundarios.Se encuentran repartidos por todoelsistema circulatoriolinftico.En ungangliolinfticose distingueunacorteza, dondesesitanlos linfocitosB,una paracortezapordebajo, enlaquesehallanlos linfocitos T, y una mdula enposicincentral.Los ganglioslinfticosfiltran lalinfa,presentandolos antgenosaloslinfocitos B y T, con la consiguiente activacindeestas clulas.

Tejidos del sistema inmune Ademsdelosrganospropios delsistemainmune,aparecen unostejidoslinfoidesasociadosa otrosaparatososistemas.Estos tejidos son: -GALT:eseltejidolinfoide asociadoaltubodigestivo, queincluyeamgdalas, apndicevermiformey placas de Peyer. -BALT:eseltejidolinfoide asociadoalaparato respiratorio. -MALT:eseltejidolinfoide asociado a las mucosas Entodosestostejidosse encuentranlinfocitosTyB, ademsdeotrostiposcelulares pertenecientesalsistemainmune. LasclulasTyBseactivan cuandolosantgenoscapturados porestostejidossonpresentados a ellas.

CONCEPTO DE ANTGENO Los antgenos son molculas extraas al organismo, que se unen a anticuerpos especficos, uno para cada uno de ellos. No son clulas completas, ni virus completos. Son slo fragmentos delasmolculasexternasdevirusomolculasexternasdeclulasextraas(comopor ejemplo una bacteria o una clula tumoral). Tambin pueden sertoxinas liberadas por clulas extraas. Losantgenospuedensercualquiertipodemolcula,aunquelosmsabundantessonlos antgenos con estructura proteica.No todo el antgeno se une al anticuerpo; slo se une una pequea parte, conocida con el nombre de determinante antignico o eptopo. Lazonadelanticuerpoqueseunealeptoposedenominaparatopo.Enocasiones,el antgenopuedeunirseaunanticuerpo,perosinprovocarrespuestainmune.stosson molculas con actividad antignica pero sin actividad inmunognica. Estas molculas reciben elnombredehaptenos.Siunhaptenoseuneaunaprotenagrandeproduce inmunogenicidad. LAS CLULAS DEL SISTEMA INMUNE Todas las clulas que intervienen en la defensa del organismo derivan de clulas totipotentes, existentesenelembrin.Estasclulassediferencianenclulasmadrehematopoyticas quesesitanenelinteriordelamdulasea.Estasclulasmadrepuedenformarcualquier clula sangunea, desde linfocitos a eritrocitos. Por este motivo, se las denomina tambin como clulas hematopoyticas pluripotentes. TIPOS DE CLULAS Estirpe celular ClulasImagen Estirpe mieloide Eritrocitos Granulocitos Neutrfilos Eosinfilos BasfilosMastocitos MonocitosMacrfagos Megacariocitos Estirpe linfoide Linfocitos B Linfocitos T TCD4 TCD8 ?Clulas asesinas

Antes de realizar las actividades debes asegurarte de haber consultado todas las pginas de ampliacin de contenidos que aparecen vinculadas a los nombres de las clulas del cuadro superior!

MECANISMOS DE ACCIN DEFENSIVA Lasbarrerasfsicasdelorganismoimpidenlaentradadecuerposextraos,pero,sialguno lograsaltarseestasbarrerassedisparaunaseriedemecanismosinespecficosyotros especficos, que tienen como fin la destruccin del agente extrao.Losmecanismosinespecficosqueseponenenmarchasonlarespuestainflamatoria,la activacindelsistemadelcomplementoylaaccindelinterfern.Estosmecanismosson muy eficaces y pocos elementos extraos escapan a este control. Sin embargo, cuando alguno escapa,seactivanlosmecanismosespecficos,quesonlarespuestainmunecelularyla respuesta inmune humoral. Mecanismos inespecficos -La respuesta inflamatoria Estemecanismoentraenaccincuandolapielolasmucosassufrenunalesin.Esfcil reconocerlossntomasdeunainflamacin.stossonenrojecimiento,hinchazn,dolory fiebre local. A qu se deben estos sntomas? Elenrojecimientodeunaheridasedebeaun aumentodelflujosanguneohacialazona.Este aumentoesconsecuenciadelaliberacinde sustanciaspiretgenas,comolahistamina,por parte de las clulas daadas. Al aumentar el flujo de sangre, el volumen de la zona aumenta,provocandohinchaznenlostejidosy presinsobrelasterminacionesnerviosas,conlo queapareceeldolor.Lafiebrelocalestambin consecuenciadelosagentespiretognicos.La temperaturaelevadaactivaelmetabolismodelos macrfagos e inhibe la divisin bacteriana.

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-El sistema del complemento Elsistemadelcomplementoestformadopor21protenasplasmticassintetizadasporel hgadoy,localmente,pormacrfagos.Elmecanismodeactuacinserealizamedianteuna activacin encascada,ya queen cada paso de lareaccin se amplifica el proceso, porque cada enzima puede activar muchas molculas, que, a su vez, son activadoras de otra reaccin. La activacin supone la rotura(proteolisis) de la protena inactiva en varios fragmentos (dos o ms), que actan sobre la protena siguiente. Existen dos mecanismos de activacin del sistema del complemento, la va alternativa y la va clsica. PULSA AQU PARA OBTENER MS INFORMACIN SOBRE LA VA ALTERNATIVA Y LA CLSICA

El punto central de la cascada es la activacin de la protena C-3, que forma dos subunidades, activas,C3ayC3b.C3aintervieneenlarespuestainflamatoria.C3bactasobrelasiguiente protenapara,alfinal,formarelComplejodeataqueamembranas.Estecomplejoproteico perfora la membrana bacteriana, provocando un desequilibrioosmticoy,por consiguiente,la lisis celular. Parece ser que tambin acta sobre virus con envoltura. Este sistema es inespecfico, porque ataca cualquier tipo de clula bacteriana. -El Interfern ElInterfernesunaglucoprotenadesecrecinliberadapor cualquier tipo celular.Las molculas conocidas de Interfern son IFN-o,IFN-|eIFN-.LosIFN-oeIFN-| sonsintetizadospor muchos tipos celulares enrespuesta a una infeccin vrica. La sntesisdeestasmolculasseinduceporlapresenciadeARN bicatenario.LosIFN-oeIFN-| inhibenlareplicacinviraly activanprotenasdegradadorasdelcidonucleicodelvirus. Tambinincrementanelnmerodeprotenaspresentadorasdel antgenoviral,deformaqueloslinfocitosTCD8(clulas citotxicas)ylasclulasasesinas(naturalkillers)degradan rpidamente la clula infectada. Los interferones se unen a las membranas celulares adyacentes, aumentando la resistencia a ser infectadas de las clulas vecinas; asseaslalazonainfectada.ElIFN- esliberadoporclulas tumorales o por clulas infectadas por bacterias. Su presencia dispara la accin de los macrfagos, clulas asesinas y linfocitos TCD8.

MECANISMOS ESPECFICOS DE ACCIN DEFENSIVA Sedenominadefensaespecficaalosmecanismosquesedesencadenancuandoun determinadoantgeno,ynootro,hapenetradoenelinteriordelorganismo.Estarespuesta inmune presenta las siguientes caractersticas:

-Especificidad Sloactuarnaquellasclulasactivadaspor el antgenoquepenetren el organismo,y no otras.Adems,esasclulassloactansobre antgenos externos, no sobre clulas propias. -Especializacin Actanclulasomolculasquepuedanatacar a ese antgeno, y no otras. -Diversidad Alexistirungrannmerodeantgenosdebe existirunagrancantidaddereceptores antignicos que desencadenan la respuesta. -Memoria inmunolgica Lamemoriainmunolgicaeslacapacidad quetieneelsistemainmuneparaproduciruna respuestarpida,eficazyduraderafrenteaun antgeno que sea presentado por segunda vez. -Regulacin de la respuesta Elprocesofinalizadeformagradual, atendiendo a la disminucin de antgeno.

INMUNIDAD CELULAR LainmunidadcelulareslarespuestaespecficaenlaqueintervienenloslinfocitosTenla destruccindelosagentespatgenos.LoslinfocitosTatacanydestruyenclulaspropias, tumorales o infectadas. TIPOS DE LINFOCITOS T TipoSubtipoFuncin TCD4 TH1 o inflamatorios Activanodestruyenclulas infectadas.TH2 o cooperadores Estimulan a los linfocitos B para producirlaliberacinde anticuerpos. TCD8 o citotxicos Matanclulascancerosaso quecontienenpatgenos intracelulares.Inducenala apoptosis. Elmecanismode actuacinparacada linfocitoTesdistinto.No obstante,todosse disparanmediantela presentacinde antgenos. Elagentepatgenoes capturado por la llamadas clulaspresentadoras deantgenos(CPA), generalmente, macrfagos,que degradan esos antgenos. Aldegradarlos,pequeos pptidos(unos10 aminocidos, aproximadamente)delas protenasexternasdel agentepatgenoseunen de forma especfica en un surcoexistenteenel MHCdelmacrfago.El tandem MHCyel pptido delaclulapresentadora delantgenoesexpuesto enlamembrana.Este macrfagoactivadose movilizaporeltorrente sanguneohasta encontrarlinfocitos,alos que activar.

INMUNIDAD HUMORAL Enlarespuesta especficahumorallas clulasnoatacan directamentealos antgenos.Sonlas protenasllamadas anticuerpos, liberadas por lasclulasplasmticas, lasqueactancontralos antgenos.Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patgenosextracelulares o toxinas bacterianas. Los linfocitosBsonactivados por clulas TH2.Alactivarse,loslinfocitos Bproliferan,apareciendo clulasdememoriay clulasplasmticas.Las

clulasplasmticas liberarnelanticuerpo especfico,queprovocar laopsonizacindel antgenoylafijacindel sistema del complemento. ANTICUERPOS Losanticuerposconstituyenglucoprotenasplasmticasglobulares,llamadas Inmunoglobulinas.SonmolculasformadasporloslinfocitosBmaduros.Lafuncindel anticuerpoconsisteenunirsealantgenoypresentarloaclulasefectorasdelsistema inmune.Estafuncinestrelacionadaconlaestructuradelosdistintostiposde inmunoglobulinas. Estructura de las Inmunoglobulinas Son protenas globulares de gran peso molecular, formadas por 4 cadenas polipeptdicas, dos pesadas,llamadasH(heavy),ydosligeras,denominadasL(light).Estascadenasseunen mediantepuentesdisulfuro,unoentrelascadenasLyH,ydosentrelascadenasH.Estas cadenas proteicas presentan radicales glucdicos. ExistendostiposdecadenasL(yk)ycincotiposdecadenasH(o, o, c, y),quedan lugar a los cinco istopos de inmunoglobulina existentes (A, D, E, G y M). Pulsa aqu para observar una animacin que explica la estructura de una inmunoglobulina Las cadenas H y L presentan dos regiones, o dominios, diferenciados: eldominio variable, V, yeldominioconstante,C. El dominiovariablees el responsablede reconoceralantgenoy unirse a l, ya que ah se encuentra el paratopo. El dominio constante se une a las clulas del sistema inmune para activarlas. EnlascadenasHapareceunazonadenominadareginbisagra.Estareginposeela caracterstica de ser muy flexible, permitiendo adquirir distintos ngulos entre las regiones V y C, y entre los brazos de la inmunoglobulina.

Existeunagranvariedaddeanticuerpos,tantos comoantgenos.Estagranvariedadseobtiene comoconsecuenciadelareordenacinyla mutacin de los genes que codifican la regin V. -Lareordenacin,orecombinacin somtica,esunmecanismoqueslo ocurreenunmomentotempranodel desarrollodeloslinfocitosB.Losgenes que codifican para la regin V y C, que se encuentranseparadosentodaslas clulas, se reordenan para juntarse , en el casodeloslinfocitosB.Cuandoestos genessejuntanrecibenelnombrede segmentosgnicos.Lossegmentos gnicospuedencombinarseentres, llegandoagenerar,aproximadamente 3.400.000regionesVdistintas.Estagran variedaddecombinacionesrecibeel nombre de diversidad combinatorial. -La mutacin, o hipermutacin somtica, queseproduceenestazonadelmaterial genticocorrespondeaadicioneso sustraccionesdebasesnitrogenadasen lossegmentosgnicosquecodificanpara la regin V. Todasestasvariacionespuedengenerarunainmunoglobulinanofuncional.Cuandose producen este tipo de reordenaciones se habla de reordenamiento no productivo. El proceso de recombinacin y mutacin est muy regulado, de forma que cada linfocito B slo expresaungenreordenadodelacadenaHyotrodelacadenaL.As,cadalinfocito produce un nico tipo de anticuerpo.

Tipos de inmunoglobulinas Losistoposdeinmunoglobulinaqueaparecenenlaespeciehumanasonlas inmunoglobulinas A, D, E, G y M.

-InmunoglobulinaG:Eslams abundante(80%deltotalde inmunoglobulinas).Seune rpidamenteconmacrfagosy neutrfilos,provocandola destruccindel microorganismo.Puede atravesarlabarreraplacentariay sesecretaenlalechematerna. Porello,esresponsabledela inmunidadfetalyladelrecin nacido.

-InmunoglobulinaA:corresponde al13%deltotalde inmunoglobulinas.Seencuentra especficamenteensecreciones serosasymucosas,comosonla lecheolaslgrimas.Acta protegiendo la superficie corporal y losconductossecretores.Genera, juntoconlainmunoglobulinaG,la inmunidadalrecinnacido,al encontrarse en la leche.

-Inmunoglobulina M: representa el 6%deltotaldeinmunoglobulina. ApareceenloslinfocitosBnave unidaasumembranaplasmtica. Semanifiestaenlarespuesta primariaactivandoelsistemadel complemento.

-InmunoglobulinaD:apareceen muybajaconcentracin(1%).Son lasprimerasinmunoglobulinas sintetizadasporloslinfocitosB nave.Sufuncinpuedeestar relacionadaconlaactivacinde estasclulas.Suestructuraes similaralaestructuradela inmunoglobulinaG,aunquevara enlaposicindelosrestos glucosdicosdelascadenas proteicas.

-InmunoglobulinaE:seencuentra enconcentracionesmuybajasen elsueroysecrecionesalexterior (0'002%).Sinembargo,su concentracinaumentaenlos procesos alrgicos.

Funciones de las inmunoglobulinas Laprincipalfuncindelosanticuerposconsisteenreconoceryunirsealantgeno,parala destruccin de ste. Para conseguir este fin, el dominio constante de la inmunoglobulina puede activar los siguientes mecanismos: -Activacindelsistemadelcomplemento,queterminaconlalisisdel microorganismo. -Opsonizacindelosmicroorganismos.Losanticuerposseunenalantgeno, presentndolo a un macrfago para su destruccin. -Precipitacin de toxinas disueltas en el plasma. As, son fcilmente destruidas por los macrfagos. -Aglutinacindeantgenosenunadeterminadazona,facilitandolaaccindelos fagocitos y los linfocitos. -Activacin de linfocitos.