Post on 16-Aug-2015
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA XOCHIMILCO
División Ciencias Biológicas y de la Salud
Breid Corp. Inc.
Células, tejidos y moléculas del sistema
inmunitario.
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I
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Objetivo general
Adquirir y aplicar el conocimiento de la terminología, los
elementos y los fenómenos propios del sistema inmunitario.
Objetivos específicos
Identificar los tejidos y órganos del sistema inmunitario.
Identificar las células y moléculas del sistema inmunitaria.
Estudiar y explicar la estructura y función de los componentes del sistema inmunitario.
Explicar la organización y coordinación del sistema inmunitario.
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El término inmunidad deriva de la palabra latina inmunitas, que se refiere a la exención de diferentes derechos cívicos y procesos legales que se ofrecía a los senadores romanos mientras permanecían en el cargo.
Históricamente, inmunidad significaba protección frente a la enfermedad , y más específicamente, frente a las enfermedades infecciosas.
Las células, moléculas y tejidos responsables de la inmunidad constituyen el sistema inmunitario. Consta de un conjunto armónico de células y macromoléculas solubles que actúan como mensajeros intercelulares (citoquinas, citocinas) o como anticuerpos, uniéndose a los antígenos y promoviendo su eliminación.
La respuesta colectiva y coordinada frente a la introducción de sustancias extrañas, es la respuesta inmunitaria.
El sistema inmunitario
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T i m oTimo
S i s t e m a l i n f á t i c o
T i m o
Médula ósea
Amigdalas
Bazo
Ganglios linfáticos
Los tejidos linfoides se clasifican en dos grupos:
1.- Órganos generadores (primarios), en los que los linfocitos surgen y maduran y donde los linfocitos capaces de reconocer antígenos propios son eliminados o inactivos:
Médula ósea y timo.
2.- Los órganos periféricos (secundarios), donde los linfocitos maduros responden a antígenos
extraños. Ganglios linfáticos, el bazo, los tejidos linfoides asociados a mucosas (placas de Peyer), y el sistema inmunitario cutáneo (células de Langerhans).
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
Folículos linfáticos del intestino
Vasos linfáticos
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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Órganos y tejidos del sistema inmunitario
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Programación de linfocitos T Dentro del Timo
Médula ósea
Diversificación de linfocitos B dentro de la Médula ósea
Médula ósea y Timo como órganos generadores, primarios, preparando células B y T
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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La primera maduración de los linfocitos se efectúa en la zona violeta, la corteza.
La segunda maduración de los linfocitos se efectúa en la zona rosa, la médula.
El timo, como órgano generador, primario, madurando células T
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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Órgano periférico, secundario, el bazo
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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Órgano periférico, secundario: ganglios linfáticos
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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Circulación de la linfa y de la sangre
Linfa Sangre
Ductos torácicos
Nódulos linfáticos
Pulmón
Corazón
Ductos torácicos vacios dentro de la vena subclava
Órganos linfoides
Tejidos y órganos del sistema inmunitario
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TEJIDOS
Recirculación de los linfocitos
Corazón
Bazo
CIRCULACION
SANGUINEA
Gangliosperiféricos
Gangliosmesentéricos
Instetino
Placas dePeyer
Conducto toráxico
Circulaciónlinfática
Circulaciónlinfática
Circulaciónlinfática
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Todas las células del sistema inmune provienen de células madre pluripotenciales. Las células madre o stem de la médula ósea siguen dos líneas fundamentales de diferenciación: linaje mieloide y linaje linfoide.
Células del sistema inmunitario
Linaje de las células del sistema inmunitario
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Linfocitos.- La especificidad de las respuestas inmunitarias se debe a los linfocitos, son las únicas células del cuerpo capaces de reconocer de forma específica y distinguir diferentes determinantes antigénicos. Constan de distintos subgrupos que difieren en sus funciones y productos proteínicos:
Linfocitos B.- Son las únicas células caapces de producir anticuerpos. Sus receptores de antígenos son formas de anticuerpos unidos a la membrana, cuya interacción con los antígenos, inicia la secuencia de activación de la célula B, que culmina en el desarrollo de células efectoras que secretan activamente anticuerpos.
Linfocitos T.- Tiene poblaciones distintas, siendo las mejor definidas T cooperadoras y las citolíticas o citotóxicas. No producen anticuerpos. Muestran una inusual especificidad hacia los antígenos: reconocen sólo antígenos peptídicos unidos a proteínas que codifican en el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) y se expresan sobre la superficie de otras células. Las T cooperadoras secretan hormonas proteicas llamadas citocinas, cuya función es promover la proliferación y diferenciación de las células T así como de otras células, incluídas las células B y los macrófagos.
Células del sistema inmunitario
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Células B generadas
en medula ósea ,
migran a periferia vía sangre
hacia el bazo, en
un estadio transitorio:
•corta vida
•Funcionalmente inmaduras
Bazo
Medulaósea
Sangre
Migración de linfocitos B
Células del sistema inmunitario
15Células del sistema inmunitario
Linaje de las células del sistema inmunitario
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Células dendríticas
Células Tejidos
Interdigitante Médula ósea, Timo
De zona marginal Bazo
Células de Langerhans Epidermis
Intersticial Otros tejidos (corazón, riñón, intestino grueso
Célula Velada Linfa aferente
De sangre Sangre
Tipos de células dendríticas Citoplasma irregular, alargado, casi vacío (con pseudópodos
Gotas lipídicas
M i t o c o n d r i a s
Núcleo con nucleolo pequeño
Golgi pequeñoRER muy reducido
Células del sistema inmunitario
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Células NK
Células del sistema inmunitario
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Son células mononucleadas que se caracterizan por su capacidad de fagocitar y degradar material fragmentado.Se originan a partir de células de la médula ósea que dan origen a los monocitos de la sangre los que luego migran desde el lumen de los capilares sanguíneos al tejido conjuntivo donde terminan su diferenciación.Los macrófagos de los tejidos conjuntivos miden entre 10 y 30 um de diámetro y su estructura se modifica según su estado de actividad.
Macrófagos
Células del sistema inmunitario
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523
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BasófiloEosinófilo
Eosinófilo
Eosinófilo
Linfocito B
Células, células, células…
Células del sistema inmunitarioMacrófago alveolar (pulmón) atacando E. coli (SEM x10,000) © Dr Dennis Kunkel (used with permission)
Macrófago atacando E.coli (SEM
x8,800) © Dr Dennis Kunkel (used with permission)
Frotis sanguine mostrando un monocito (izq.) y dos neutrófilos © Bristol Biomedical Image Archive
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Terminaciones nerviosas
Poro sudoríparo
Glándula cebácea
Vaso sanguíneo
Corpúsculo de Pacini
Glándula sudorípara
Corpúsculo de Ruffini
Folículo piloso
Corpúsculo de Meissner
EPIDERMIS
DERMIS
Músculo erector del pelo
Células del sistema inmunitario
Hipodermis
Células de la piel
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Melanocito
Células de Langerhans
Fibroblasto
Queratinocito
Células del sistema inmunitario
Capa granulosa
Capa córnea
Estrato basal
Células de la piel
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Células de la piel
Células del sistema inmunitario
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La estructura del órgano linfoide secundario es vital para que ocurran las interacciones
celulares que se requieren para iniciar una respuesta inmune suficiente
El mantenimiento de una arquitectura funcional de los diferentes tejidos linfoides
depende de:
Citocinas o Citoquinas
Moléculas del sistema inmunitario
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Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.Sus funciones son muy variadas, pero se pueden clasificar en unas pocas categorías:
Diferenciación y maduración de células del sistema inmunitario Comunicación entre células del sistema inmunitario En algunos casos ejercen funciones efectoras directas En el pasado reciente hubo un cierto galimatías con la cuestión de su denominación. Así, muchas de las primeras citoquinas se descubrieron como señalizadoras entre leucocitos, por lo que se denominaron interleuquinas; otras eran secretadas por monocitos/macrófagos, por lo que se llamaron monoquinas. Sin embargo, muchas de esas sustancias son producidas por otros tipos celulares, por lo que se desaconseja el uso de esas denominaciones, para agruparlas a todas bajo el concepto de citoquinas. Las quimioquinas (o quimiocinas) son un tipo de citoquinas de pequeño tamaño, con papeles en la respuesta inflamatoria y la quimiotaxis de fagocitos
Citocinas o Citoquinas
Moléculas del sistema inmunitario
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• Interleuquinas (IL-1 a IL-23)
• Interferones IFN (alfa, beta y gamma)
• Factores de crecimiento (CSF y TGF beta)
• Factores de necrosis tumoral (TFN alfa y beta)
• Otros factores de crecimiento
• Quimioquinas.
Las principales citoquinas conocidas actualmente
Moléculas del sistema inmunitario
26Moléculas del sistema inmunitario
Estímulos de las citocinas producidas en células TH1, TH2
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Efectos de los interferones: IFNα, IFNβ, IFNγ
Moléculas del sistema inmunitario
Antígeno (Ag): cualquier sustancia a la que se puede unir de forma específica una molécula de anticuerpo (Ac)
28Moléculas del sistema inmunitario
Efectos del interferon
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Las células accesorias (macrófagos y células dendríticas, principalmente) tienen por función procesar los antígenos y presentar los péptidos resultantes asociados a las moléculas MHC (o HLA) de clase I o II, para su reconocimiento por los linfocitos Tc y Th, respectivamente.
Los antígenos se tienen que documentar¡¡¡¡ por medio de HLA de clase I o II
En macrófagos y células dendriticas, se sintetizan las proteínas virales, extrañas y, por lo tanto, antigénicas, que son degradadas en el citosol por los proteasomas. Los péptidos son luego transferidos a las unidades transportadoras (o TAP, por Transporters Associated with Antigen Processing) que se encuentran en la membrana del retículo endoplásmico, las que los conducen hacia el interior de este. Una vez en el Golgi, los péptidos se unen con las moléculas HLA-I (MHC) y, después, son transportados a la membrana celular para su reconocimiento por el receptor del linfocito T.
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Moléculas del sistema inmunitario
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Esquema que muestra la estructura del HLA de clase I (A) y de clase II (B). Las porciones de las cadenas denominadas a1, a2, b1, b2, etc., representan los dominios de las proteínas, regiones con estructuras definidas.
Los antígenos de Histocompatibilidad
Estos antígenos son moléculas ancladas en las membranas celulares, y que su síntesis está dirigida por un gran número de genes, que se denominan el complejo mayor de histocompatibilidad, o MHC (por Major Histocompatibility Complex). En los humanos existe un equivalente del MHC, que se denomina HLA, por Human Leucocyte Antigens, ya que originalmente fue detectado en las células blancas de la sangre. La función de las moléculas HLA consiste en unir pequeños péptidos resultantes de la degradación intracelular de los patógenos y llevarlos hacia la membrana celular, donde el complejo péptido/HLA es reconocido por los linfocitos T. Puesto que tal mecanismo es responsable de la destrucción de los patógenos, estos tienden a cambiar su estructura, por mutación de sus genes, para pasar inadvertidos y escapar de ser puestos en presencia del linfocito T. Para que lo último no suceda, el complejo HLA está dotado de dos características importantes.
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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS
a) Los anticuerpos (Ac), siempre inician sus efectos biológicos mediante su unión a los antígenos (Ag).
b) Los anticuerpos (Ac), no son enzimas, aunque existen anticuerpos catalítico experimentale y, salvo raras excepciones, no modifican la estructura covalenete de los antígenos (Ag).
c) La unión Anticuerpo-Antígeno (Ac-Ag) es puramente no covalente, pero habitualmente fuerte y altamente espcífica para un antígeno (Ag) concreto.
d) De entre las tres estructuras capaces de reconocer antígenos (Ag), (anticuerpos, moléculas de MHC y TCR), los anticuerpos (Ac), son los que presentan mayor rango de estructuras antigénicas reconocibles, mayor capacidad de discriminación entre antígenos (Ag) distintos y mayor fuerza de unión al antígeno.
Moléculas del sistema inmunitario
Antígeno (Ag): cualquier sustancia a la que se puede unir de forma específica una molécula de anticuerpo (Ac)
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Cadena pesada
Cadenaligera
Zona de interacciónespecífica con el antígeno
Zona con actividad efectora no específica
CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS
ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS
Moléculas del sistema inmunitario
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Cadena pesada 55-70 kDa
Cadena pesada 55-70 kDa
Cadena pesada 55-70 kDa
Cadena pesada 55-70 kDa
Cadena ligera 24 kDa
Cadena ligera 24 kDa Cadena ligera
24 kDa
Cadena ligera 24 kDa
Dominio deInmunoglobulina
CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS
ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS
Moléculas del sistema inmunitario
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CADENAS PESADAS:• Gamma (): IgG• Delta (): IgD• Epsilon (): IgE• Alfa (): IgA• Mu (): IgM
CADENAS PESADAS:• Gamma (): IgG• Delta (): IgD• Epsilon (): IgE• Alfa (): IgA• Mu (): IgM
CADENAS LIGERAS:• Kappa (): Todas Ig• Lambda (): Todas Ig
CADENAS LIGERAS:• Kappa (): Todas Ig• Lambda (): Todas Ig
CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS ANTICUERPOS CLASES (ISOTIPOS) DE ANTICUERPOS
Moléculas del sistema inmunitario
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REGION BISAGRA CADENA PESADA (HEAVY, H)
CADENA LIGERA (LIGHT, L)
ROTURA PROTEOLITICA
DE INMUNOGLOBULINAS
Fc
Fab
F(ab)2´
Pepsina
Papaína
ESTRUCTURA BÁSICA DE LAS INMUNOGLOBULINAS
Moléculas del sistema inmunitario
Esquema de la estructura básica de una molécula de inmunoglobulina humana.
36Fab Fc
Molécula completa
ESTRUCTURA DE IgG1
Moléculas del sistema inmunitario
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1011 moléculas distintas de anticuerpo• Diversidad de secuencias confinadas a: regiones variables (V)• Tres áreas altamente divergentes:
regiones hipervariables (CDRs)
1011 moléculas distintas de anticuerpo• Diversidad de secuencias confinadas a: regiones variables (V)• Tres áreas altamente divergentes:
regiones hipervariables (CDRs)*
*
*
**
*
CDRs
CDRs
DIVERSIDAD ESTRUCTURAL DE LOS ANTICUERPOS
Moléculas del sistema inmunitario
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Unión de antígenos a anticuerpos de membrana (BCR):• Señal que inicia la proliferación y secreción• Entrecruzamiento por Ags polivalentes• Participan proteínas transductoras de señal• El isotipo expresado puede variar:
• Linfocitos B inmaduros: IgM• Linfocitos B vírgenes: IgM+IgD• Linfocitos B memoria: Cualquier Ig
Neutralización de antígenos por anticuerpos secretados:• Inmovilización del antígeno (Ig, F(ab)´2)
• Interferencia estérica con receptores (Ig, Fab, F(ab)´2)
• Señalización del antígeno (Ig)
FUNCIONES DE LOS ANTICUERPOS DEPENDIENTES DEL RECONOCIMIENTO
ANTIGÉNICO
Moléculas del sistema inmunitario
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Neutralización de antígenos por anticuerpos secretados:• Inmovilización del antígeno (Ig, F(ab)´2)
• Interferencia estérica con receptores (Ig, Fab, F(ab)´2)
• Señalización del antígeno (Ig)
FUNCIONES DE LOS ANTICUERPOS DEPENDIENTES DEL RECONOCIMIENTO
ANTIGENICO
Moléculas del sistema inmunitario
Antígeno (Ag): cualquier sustancia a la que se puede unir de forma específica una molécula de anticuerpo (Ac)
Las células M están intercaladas entre enterocitos y en contacto directo con linfocitos subepiteliales y
células dendríticas
Las células M toman antígenos en el intestino del lúmen por endocitosis
Los antígenos son liberados bajo las células M y tomadas por células
dendríticas presentadoras de antígenos
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Etapa 1:Absorción y remodelación de los alérgenos por parte de células especializadas que son células presentadoras de los antígenos (elemento básico de la síntesis de anticuerpos específicos por el organismo).
Etapa 2:Los antígenos son presentados a los linfocitos T4 que producen unos mensajeros: las citoquinas.
Etapa 3:Las citoquinas que son las mensajeras provocan la inflamación de las mucosas (a través de los linfocitos B, los anticuerpos IgE, los mastocitos, la histamina, las prostaglandinas y los leucotrienos).
).
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Bibliografía
http://www.wikilearning.com/imagescc/inmuno11.jpg
http://www.wikilearning.com/imagescc/inmuno13.jpg
http://medlineplus.gov/
www.3idi.org/images/AllergPub_ESP01.jpg
www.colombialomejor.com/transferfactor/fdet.htm
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Webgrafía
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