Lecciones de didactalia

Inmunidad I

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Nivel: 17-18 años Asignatura: Biología
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Contenidos

Concepto

Inmunidad es un proceso fisiológico muy complejo de percepción de los cambios que tienen lugar dentro del organismo y de sus interacciones con otros organismos y sustancias externas encaminado a colaborar de forma primordial en su desarrollo embrionario, en el mantenimiento de su homeostasis, en el establecimiento de su identidad individual y en su integración en el ecosistema. Entre todas estas acciones, la más conocida ha sido y es la de la defensa frente a las infecciones, y será este el aspecto en que se centre este artículo. La inmunidad, entendida así como mecanismo de defensa, involucra tanto a componentes específicos como inespecíficos. Los componentes inespecíficos, más antiguos en la filogenia, actúan como barreras o como mecanismos innatos y fijos de detección y eliminación de los microorganismos patógenos para detener la infección antes de que puedan causar la enfermedad. Otros componentes más modernos en la evolución del sistema inmunitario se adaptan a cada nuevo microorganismo encontrado, se especializan en su detección y generan una memoria para posibles futuros contactos.

Tipos

Un organismo es inmune a un determinado antígeno cuando es capaz de anularlo sin presentar reacción patológica. Por tanto, la inmunidad es la capacidad del organismo para resistir una infección.

Hay varios tipos de inmunidad:

  • Inmunidad innata o congénita. Inmunidad natural proporcionada por mecanismos de defensa inespecíficos (no es específica para cada patógeno), sin memoria inmunológica y presente antes de la exposición a antígenos. La inmunidad innata se adquiere desde el nacimiento y es propia de raza, especie, etc. No puede reconocer los agentes patógenos ni aumenta con su exposición. La inmunidad innata es una respuesta rápida mucho más rápida que la inmunidad adquirida. La inmunidad innata no genera memoria inmunológica. Un ejemplo de inmunidad innata sería la imposibilidad de que una persona quede afectado por la peste porcina o por la gripe aviar.
  • Inmunidad adquirida o adaptativa. Se adquiere a lo largo de la vida a partir del contacto con el agente patógeno. Es una respuesta lenta y genera memoria inmunológica.
    • Inmunidad natural.
      • Activa.
      • Pasiva.
    • Inmunidad artificial.
      • Activa: sueros.
      • Pasiva: vacunas.
Louis Pasteur en su laboratorio

Inmunidad natural

La inmunidad natural es el conjunto de procesos que previenen de forma natural y espontánea a los individuos sanos de la infección por los agentes patógenos. 

Hay dos tipos de inmunidad natural:

  • Inmunidad natural activa

Se trata de la inmunidad que adquiere el organismo cuando sintetiza los anticuerpos tras la introducción del antígeno. La inmunidad natural activa se adquiere después de superar una enfermedad infecciosa, ya que el organismo queda cargado con los anticuerpos sintetizados y, sobre todo, con linfocitos de memoria, por lo que durante un tiempo (en ocasiones toda la vida) se evita la reinfección. Por ejemplo, la inmunización contra la varicela.

  • Inmunidad natural pasiva

La inmunidad natural pasiva se adquiere al recibir anticuerpos específicos fabricados por otro organismo. Se produce por la transferencia de anticuerpos de la madre al feto, a través de la placenta, y al niño lactante a través de la leche materna ("calostro"). De esta forma, el niño recibe anticuerpos hasta que sus mecanismos inmunológicos se desarrollen completamente.

Inmunidad artificial

Este tipo de inmunidad se adquiere artificialmente mediante el uso de técnicas médicas. Puede ser, a su vez, pasiva o activa:

  • Inmunidad artificial pasiva: sueros

La inmunidad artificial pasiva consiste en la introducción en el organismo de anticuerpos sintetizados previamente por otro individuo. La sueroterapia consiste en introducir el antígeno correspondiente a un animal (normalmente se ha utilizado el caballo), que sintetiza los anticuerpos contra una enfermedad determinada. Tras la extracción de la sangre del animal se aíslan y purifican los anticuerpos que van a ser inyectados a la persona infectada. También se pueden extraer de la sangre de otra persona que ha superado la infección.

Algunas de las ventajas de la sueroterapia son:

  • Proporciona una protección inmediata (a las pocas horas de su inyección), mientras que las vacunas requieren varios días para producir resistencia.
  • Es útil en personas con deficiencias en su sistema inmunitario, ya que no es necesario que sinteticen sus propios anticuerpos.

Algunos de los inconvenientes de la sueroterapia son:

  • La inmunidad sólo dura unos meses, por lo que es una duración limitada, que termina cuando los anticuerpos administrados desaparecen.
  • Cuando los anticuerpos proceden del suero de un animal se pueden producir reacciones de rechazo contra éste, por lo que actualmente se emplean anticuerpos monoclonales obtenidos por Biotecnología.

La sueroterapia se usa con fines curativos. Existen sueros contra enfermedades infecciosas que se desarrollan con rapidez, como el tétanos, la rabia y la difteria.

  • Inmunidad artificial activa: vacunas
Promoción de la vacunación contra la viruela.

La inmunidad artificial activa se consigue con la vacunación, que consiste en introducir gérmenes muertos o atenuados, incapaces de desarrollar la enfermedad, pero que son portadores de los antígenos específicos. Entonces, el organismo responde fabricando anticuerpos (respuesta primaria) y queda inmunizado contra la enfermedad, ya que, cuando se produzca un nuevo contacto con el antígeno, se desencadenará la respuesta secundaria, por lo que no se producirá la infección.

La duración de esta inmunidad puede ser para toda la vida o bien temporal.

La finalidad de la vacunación no es curar, sino la de prevenir una enfermedad, ya que el efecto de las vacunas se produce unos días después, cuando el organismo fabrica los anticuerpos.

Las vacunas son un buen método para luchar contra las enfermedades infecciosas, siendo erradicadas algunas de ellas, como la viruela. Pero no siempre se pueden obtener las vacunas adecuadas. Actualmente se está investigando para producir vacunas contra el VIH o contra el virus de la hepatitis C, pero los genomas de estos virus tienen una alta tasa de mutación y todavía no se han conseguido producir. En los virus gripales también son muy frecuentes las mutaciones, por lo que la variación de sus antígenos impide una protección permanente contra ellos.

Respuestas

El organismo produce una respuesta inmunitaria específica o adaptativa contra los antígenos dependiendo de la naturaleza de los mismos.

  • Respuesta inmunitaria humoral: cuando la infección es extracelular y el agente infeccioso se está propagando por el plasma o el líquido intersticial. Los linfocitos B segregan anticuerpos.
  • Respuesta inmunitaria celular: cuando la infección es intracelular y el agente infeccioso se reproduce dentro de la célula. Los linfocitos T se encargan de destruir las células infectadas.

La respuesta inmunitaria se caracteriza por su:

  • Específicificidad. Un linfocito o anticuerpo determinado actúa específicamente sobre un tipo de antígeno al que reconocen.
  • Diversidad. Tiene muchos tipos de anticuerpos y linfocitos capaces de reconocer a una gran variedad de antígenos. Cuando se activa un linfocito, se reproduce creando clones.
  • Autotolerancia. El sistema inmunitario puede reconocer lo propio de lo extraño.
  • Memoria inmunológica. Cuando el organismo entra en contacto por primera vez con un patógeno, la respuesta adaptativa tarda unos días en ser efectiva. Pero el sistema inmune producirá linfocitos de memoria y, la próxima vez que el organismo entre en contacto con el patógeno, su respuesta será efectiva mucho antes, sin que se lleguen a manifestar los síntomas de la enfermedad.
El curso temporal de una respuesta inmunitaria

Respuesta inmunitaria humoral: los anticuerpos

La inmunidad humoral es el principal mecanismo de defensa contra los microorganismos extracelulares y sus toxinas, en el cual, los componentes del sistema inmunitario que atacan a los antígenos, no son las células directamente sino son macromoléculas, como anticuerpos o proteínas del sistema del complemento. Los anticuerpos se difunden por la sangre, la linfa, los líquidos intersticiales y las secreciones (saliva, mucus, leche), donde llevan a cabo su acción.

Linfocitos T: respuesta inmune celular

Además de la respuesta inmune humoral con la acción de los anticuerpos sobre los antígenos, existe otro tipo de respuesta en la que no se producen anticuerpos. Se trata de la respuesta inmune celular o repuesta inmune mediada por células, que es un proceso muy eficaz para destruir:

  • Células extrañas procedentes de otro individuo distinto, aunque sea de la misma especie (por ejemplo, órganos trasplantados).
  • Células propias tumorales.
  • Células infectadas por virus.
  • Células que contienen microorganismos de crecimiento intracelular (como la bacteria de la tuberculosis).

Los linfocitos T, con la ayuda de los macrófagos, son los encargados de realizar la respuesta inmune celular.

Cuando un microorganismo ha penetrado en el ser vivo y es detectado, es fagocitado por un macrófago, que lo digiere mediante los lisosomas y coloca algunos fragmentos del antígeno (péptidos más sencillos) sobre su membrana, junto con sus antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC-II). A esta célula se le denomina célula presentadora de antígenos.

Después, actuarán como células presentadoras de los antígenos a un tipo de linfocitos T, los linfocitos T auxiliares o colaboradores (TH), que reconocerán como propios los antígenos del MHC del macrófago (las dos células pertenecen al mismo individuo), y reconocerán el antígeno como extraño.

Los macrófagos producen citocinas, que potencia la activación y proliferación de los linfocitos T auxiliares, diferenciándose en dos grupos:

  • Linfocitos TH, que liberan otras citocinas que autoactivan a los linfocitos TH y macrófagos. Además, provoca la diferenciación y proliferación de varios tipos de linfocitos T (los citotóxicos y los supresores),
  • Linfocitos TH que activan la transformación de los linfocitos B en células plasmáticas productoras de anticuerpos (respuesta inmunitaria humoral).

A continuación, se pueden producir dos tipos de respuestas:

  • Respuesta inmunitaria celular: las células infectadas pueden activar a linfocitos T citotóxicos (TC) cuando estos reconocen el antígeno unido al complejo de histocompatibilidad MHC-I. Los linfocitos TC se unen a la célula diana (con antígenos extraños en células infectadas por virus o antígenos anormales, en células cancerosas), y segrega perforinas, unas proteínas que perforan la membrana celular, provocando la muerte de la célula diana.
  • Respuesta inmunitaria humoral: Los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos, los cuales producen la neutralización, opsonización y activación del sistema del complemento.

Después de haber superado la infección, cuando el antígeno ya se ha eliminado y es necesario detener la respuesta inmunitaria, aparecen los linfocitos T supresores (TS), que frenan la respuesta. A veces, si la respuesta inmune es excesiva y peligrosa para el organismo, la atenúa. Además, se guardan células de memora (linfocitos TH, TC y linfocitos B contra ese antígeno específico.

Función de los macrófagos Función de los linfocitos T

Fagocitan microorganismos patógenos.

Son células presentadoras de antígenos.

Reconocimiento de antígenos del MHC del macrófago.

Unión a antígenos para su destrucción.

Activan a los linfocitos B en células plasmáticas para que produzcan anticuerpos.

Destrucción de células infectadas, tumorales, etc.

Un tipo particular de linfocitos son las células asesinas o células NK ("natural killer"). Estas células, a diferencia de los linfocitos B y T, son más grandes, poseen gránulos citoplasmáticos y no reconocen el antígeno, por lo que tienen una actuación inespecífica. Se encargan de destruir células cancerosas o bien infectadas por virus.

Antígenos

Un antígeno es una sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria específica. La definición moderna abarca todas las sustancias que pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario adaptativo, bien sean propias o ajenas.

Los antígenos son macromoléculas que se pueden encontrar libres o en la superficie celular del patógeno, generalmente proteínas (independientes o unidas a glúcidos o lípidos) y polisacáridos.

Para que el sistema inmunitario pueda desencadenar una respuesta, es necesario que los antígenos se unan a unos receptores antigénicos situados en la membrana plasmática de los linfocitos. Se unen por una zona del antígeno, denominada epítopo o determinante antigénico.

El antígeno es univalente cuando tiene un solo epítopo en su molécula y, por tanto, sólo puede unirse a él un anticuerpo, mientras que si es polivalente, presenta varios determinantes antigénicos.

Existen algunas moléculas de bajo peso molecular, extrañas al organismo, que no pueden provocar una respuesta inmunitaria, pero si se unen a una proteína transportadora, como la albúmina, estimula una respuesta inmunitaria, comportándose como antígenos. A estas moléculas se les llama haptenos.

Según el origen, los antígenos se clasifican en:

  • Heteroantígenos o xenoantígenos. Son moléculas que pertenecen a organismos de otra especie (microorganismos) distinta a la del receptor. Son moléculas situadas en las cápsidas o en las envueltas víricas, en las paredes bacterianas, en la superficie de las células o de moléculas segregadas por ellas, como las toxinas.
  • Isoantígenos. Son moléculas que pertenecen a otro individuo de la misma especie, como los antígenos de superficie de los glóbulos rojos que constituyen el sistema AB0.
  • Autoantígenos. Son macromoléculas del propio organismo que, de forma anómala, el sistema inmunitario reconoce como extrañas y considera, por tanto, como antígenos. Así, el sistema inmunológico actúa contra su propio organismo, en el fenómeno llamado autoinmunidad. No debería ocurrir, ya que el sistema inmunitario tiene la capacidad de reconocer las moléculas propias y diferenciarlas de las extrañas.

Cuando comemos, las proteínas son digeridas en el tubo digestivo y pasan a la sangre como aminoácidos sin producir ninguna reacción. Si entrasen por vía intravenosa directamente, con todas sus estructuras inalteradas, serían antígenos y provocarían la formación de anticuerpos.

Cada anticuerpo se une a un antígeno específico 

Anticuerpos

Los anticuerpos, llamados también inmunoglobulinas, son proteínas con una pequeña parte glucídica. La estructura del anticuerpo tiene forma de Y. Cada molécula de anticuerpo está formado por cuatro cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro (-S-S-) unidas a un oligosacárido. Por tanto, estas proteínas tienen estructura cuaternaria, adquiriendo una forma de "Y". 

  • Dos cadenas son más largas (cadenas pesadas o H), idénticas entre sí.
  • Dos cadenas más cortas (cadenas ligeras o L), y también idénticas.

Cada molécula de anticuerpo presenta dos regiones:

  • Región constante: es la misma para cada clase de anticuerpo, pero diferentes entre ellos. Se corresponde con la base de la Y y la parte inferior de los brazos. Pertenece al extremo C-terminal de las cadenas polipeptídicas, que sirve para que sean reconocidos por los linfocitos.
  • Región variable, en la parte superior de la Y, donde se encuentran los extremos amino terminales de las cadenas polipeptídicas. En esta zona se distingue el parátopo (formado por unos pocos aminoácidos),  que es el lugar de unión con los determinantes antigénicos o epítopo.

Así, cada inmunoglobulina (o anticuerpo) se puede unir a dos moléculas de antígeno, por lo que se dice que es bivalente o que tiene valencia 2. Algunos anticuerpos se asocian para formar dímeros o pentámeros, con dos o cinco monómeros, respectivamente, donde se pueden unir a más moléculas de antígeno.

La parte glucídica del anticuerpo está formada por cadenas de polisacáridos unidas covalentemente a la región constante de las cadenas largas. Su función no está clara, pero parece ser que interviene en la secreción de la inmunoglobulina o en su protección ante el ataque enzimático.

Créditos

Texto:

Imagen:

  • Photo by Spencer Davis on Unsplash
  • De Albert Edelfelt - paintingiant.com, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=472359
  • De Paintman - Basada en Image:Immune response.jpg de DO11.10, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3267872
  • Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=367819
  • De Gustavocarra - Image:Antibody.svg, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4279953

Contenidos

Concepto

Inmunidad es un proceso fisiológico muy complejo de percepción de los cambios que tienen lugar dentro del organismo y de sus interacciones con otros organismos y sustancias externas encaminado a colaborar de forma primordial en su desarrollo embrionario, en el mantenimiento de su homeostasis, en el establecimiento de su identidad individual y en su integración en el ecosistema. Entre todas estas acciones, la más conocida ha sido y es la de la defensa frente a las infecciones, y será este el aspecto en que se centre este artículo. La inmunidad, entendida así como mecanismo de defensa, involucra tanto a componentes específicos como inespecíficos. Los componentes inespecíficos, más antiguos en la filogenia, actúan como barreras o como mecanismos innatos y fijos de detección y eliminación de los microorganismos patógenos para detener la infección antes de que puedan causar la enfermedad. Otros componentes más modernos en la evolución del sistema inmunitario se adaptan a cada nuevo microorganismo encontrado, se especializan en su detección y generan una memoria para posibles futuros contactos.

Tipos

Un organismo es inmune a un determinado antígeno cuando es capaz de anularlo sin presentar reacción patológica. Por tanto, la inmunidad es la capacidad del organismo para resistir una infección.

Hay varios tipos de inmunidad:

  • Inmunidad innata o congénita. Inmunidad natural proporcionada por mecanismos de defensa inespecíficos (no es específica para cada patógeno), sin memoria inmunológica y presente antes de la exposición a antígenos. La inmunidad innata se adquiere desde el nacimiento y es propia de raza, especie, etc. No puede reconocer los agentes patógenos ni aumenta con su exposición. La inmunidad innata es una respuesta rápida mucho más rápida que la inmunidad adquirida. La inmunidad innata no genera memoria inmunológica. Un ejemplo de inmunidad innata sería la imposibilidad de que una persona quede afectado por la peste porcina o por la gripe aviar.
  • Inmunidad adquirida o adaptativa. Se adquiere a lo largo de la vida a partir del contacto con el agente patógeno. Es una respuesta lenta y genera memoria inmunológica.
    • Inmunidad natural.
      • Activa.
      • Pasiva.
    • Inmunidad artificial.
      • Activa: sueros.
      • Pasiva: vacunas.
Louis Pasteur en su laboratorio

Inmunidad natural

La inmunidad natural es el conjunto de procesos que previenen de forma natural y espontánea a los individuos sanos de la infección por los agentes patógenos. 

Hay dos tipos de inmunidad natural:

  • Inmunidad natural activa

Se trata de la inmunidad que adquiere el organismo cuando sintetiza los anticuerpos tras la introducción del antígeno. La inmunidad natural activa se adquiere después de superar una enfermedad infecciosa, ya que el organismo queda cargado con los anticuerpos sintetizados y, sobre todo, con linfocitos de memoria, por lo que durante un tiempo (en ocasiones toda la vida) se evita la reinfección. Por ejemplo, la inmunización contra la varicela.

  • Inmunidad natural pasiva

La inmunidad natural pasiva se adquiere al recibir anticuerpos específicos fabricados por otro organismo. Se produce por la transferencia de anticuerpos de la madre al feto, a través de la placenta, y al niño lactante a través de la leche materna ("calostro"). De esta forma, el niño recibe anticuerpos hasta que sus mecanismos inmunológicos se desarrollen completamente.

Inmunidad artificial

Este tipo de inmunidad se adquiere artificialmente mediante el uso de técnicas médicas. Puede ser, a su vez, pasiva o activa:

  • Inmunidad artificial pasiva: sueros

La inmunidad artificial pasiva consiste en la introducción en el organismo de anticuerpos sintetizados previamente por otro individuo. La sueroterapia consiste en introducir el antígeno correspondiente a un animal (normalmente se ha utilizado el caballo), que sintetiza los anticuerpos contra una enfermedad determinada. Tras la extracción de la sangre del animal se aíslan y purifican los anticuerpos que van a ser inyectados a la persona infectada. También se pueden extraer de la sangre de otra persona que ha superado la infección.

Algunas de las ventajas de la sueroterapia son:

  • Proporciona una protección inmediata (a las pocas horas de su inyección), mientras que las vacunas requieren varios días para producir resistencia.
  • Es útil en personas con deficiencias en su sistema inmunitario, ya que no es necesario que sinteticen sus propios anticuerpos.

Algunos de los inconvenientes de la sueroterapia son:

  • La inmunidad sólo dura unos meses, por lo que es una duración limitada, que termina cuando los anticuerpos administrados desaparecen.
  • Cuando los anticuerpos proceden del suero de un animal se pueden producir reacciones de rechazo contra éste, por lo que actualmente se emplean anticuerpos monoclonales obtenidos por Biotecnología.

La sueroterapia se usa con fines curativos. Existen sueros contra enfermedades infecciosas que se desarrollan con rapidez, como el tétanos, la rabia y la difteria.

  • Inmunidad artificial activa: vacunas
Promoción de la vacunación contra la viruela.

La inmunidad artificial activa se consigue con la vacunación, que consiste en introducir gérmenes muertos o atenuados, incapaces de desarrollar la enfermedad, pero que son portadores de los antígenos específicos. Entonces, el organismo responde fabricando anticuerpos (respuesta primaria) y queda inmunizado contra la enfermedad, ya que, cuando se produzca un nuevo contacto con el antígeno, se desencadenará la respuesta secundaria, por lo que no se producirá la infección.

La duración de esta inmunidad puede ser para toda la vida o bien temporal.

La finalidad de la vacunación no es curar, sino la de prevenir una enfermedad, ya que el efecto de las vacunas se produce unos días después, cuando el organismo fabrica los anticuerpos.

Las vacunas son un buen método para luchar contra las enfermedades infecciosas, siendo erradicadas algunas de ellas, como la viruela. Pero no siempre se pueden obtener las vacunas adecuadas. Actualmente se está investigando para producir vacunas contra el VIH o contra el virus de la hepatitis C, pero los genomas de estos virus tienen una alta tasa de mutación y todavía no se han conseguido producir. En los virus gripales también son muy frecuentes las mutaciones, por lo que la variación de sus antígenos impide una protección permanente contra ellos.

Respuestas

El organismo produce una respuesta inmunitaria específica o adaptativa contra los antígenos dependiendo de la naturaleza de los mismos.

  • Respuesta inmunitaria humoral: cuando la infección es extracelular y el agente infeccioso se está propagando por el plasma o el líquido intersticial. Los linfocitos B segregan anticuerpos.
  • Respuesta inmunitaria celular: cuando la infección es intracelular y el agente infeccioso se reproduce dentro de la célula. Los linfocitos T se encargan de destruir las células infectadas.

La respuesta inmunitaria se caracteriza por su:

  • Específicificidad. Un linfocito o anticuerpo determinado actúa específicamente sobre un tipo de antígeno al que reconocen.
  • Diversidad. Tiene muchos tipos de anticuerpos y linfocitos capaces de reconocer a una gran variedad de antígenos. Cuando se activa un linfocito, se reproduce creando clones.
  • Autotolerancia. El sistema inmunitario puede reconocer lo propio de lo extraño.
  • Memoria inmunológica. Cuando el organismo entra en contacto por primera vez con un patógeno, la respuesta adaptativa tarda unos días en ser efectiva. Pero el sistema inmune producirá linfocitos de memoria y, la próxima vez que el organismo entre en contacto con el patógeno, su respuesta será efectiva mucho antes, sin que se lleguen a manifestar los síntomas de la enfermedad.
El curso temporal de una respuesta inmunitaria

Respuesta inmunitaria humoral: los anticuerpos

La inmunidad humoral es el principal mecanismo de defensa contra los microorganismos extracelulares y sus toxinas, en el cual, los componentes del sistema inmunitario que atacan a los antígenos, no son las células directamente sino son macromoléculas, como anticuerpos o proteínas del sistema del complemento. Los anticuerpos se difunden por la sangre, la linfa, los líquidos intersticiales y las secreciones (saliva, mucus, leche), donde llevan a cabo su acción.

Linfocitos T: respuesta inmune celular

Además de la respuesta inmune humoral con la acción de los anticuerpos sobre los antígenos, existe otro tipo de respuesta en la que no se producen anticuerpos. Se trata de la respuesta inmune celular o repuesta inmune mediada por células, que es un proceso muy eficaz para destruir:

  • Células extrañas procedentes de otro individuo distinto, aunque sea de la misma especie (por ejemplo, órganos trasplantados).
  • Células propias tumorales.
  • Células infectadas por virus.
  • Células que contienen microorganismos de crecimiento intracelular (como la bacteria de la tuberculosis).

Los linfocitos T, con la ayuda de los macrófagos, son los encargados de realizar la respuesta inmune celular.

Cuando un microorganismo ha penetrado en el ser vivo y es detectado, es fagocitado por un macrófago, que lo digiere mediante los lisosomas y coloca algunos fragmentos del antígeno (péptidos más sencillos) sobre su membrana, junto con sus antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC-II). A esta célula se le denomina célula presentadora de antígenos.

Después, actuarán como células presentadoras de los antígenos a un tipo de linfocitos T, los linfocitos T auxiliares o colaboradores (TH), que reconocerán como propios los antígenos del MHC del macrófago (las dos células pertenecen al mismo individuo), y reconocerán el antígeno como extraño.

Los macrófagos producen citocinas, que potencia la activación y proliferación de los linfocitos T auxiliares, diferenciándose en dos grupos:

  • Linfocitos TH, que liberan otras citocinas que autoactivan a los linfocitos TH y macrófagos. Además, provoca la diferenciación y proliferación de varios tipos de linfocitos T (los citotóxicos y los supresores),
  • Linfocitos TH que activan la transformación de los linfocitos B en células plasmáticas productoras de anticuerpos (respuesta inmunitaria humoral).

A continuación, se pueden producir dos tipos de respuestas:

  • Respuesta inmunitaria celular: las células infectadas pueden activar a linfocitos T citotóxicos (TC) cuando estos reconocen el antígeno unido al complejo de histocompatibilidad MHC-I. Los linfocitos TC se unen a la célula diana (con antígenos extraños en células infectadas por virus o antígenos anormales, en células cancerosas), y segrega perforinas, unas proteínas que perforan la membrana celular, provocando la muerte de la célula diana.
  • Respuesta inmunitaria humoral: Los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos, los cuales producen la neutralización, opsonización y activación del sistema del complemento.

Después de haber superado la infección, cuando el antígeno ya se ha eliminado y es necesario detener la respuesta inmunitaria, aparecen los linfocitos T supresores (TS), que frenan la respuesta. A veces, si la respuesta inmune es excesiva y peligrosa para el organismo, la atenúa. Además, se guardan células de memora (linfocitos TH, TC y linfocitos B contra ese antígeno específico.

Función de los macrófagos Función de los linfocitos T

Fagocitan microorganismos patógenos.

Son células presentadoras de antígenos.

Reconocimiento de antígenos del MHC del macrófago.

Unión a antígenos para su destrucción.

Activan a los linfocitos B en células plasmáticas para que produzcan anticuerpos.

Destrucción de células infectadas, tumorales, etc.

Un tipo particular de linfocitos son las células asesinas o células NK ("natural killer"). Estas células, a diferencia de los linfocitos B y T, son más grandes, poseen gránulos citoplasmáticos y no reconocen el antígeno, por lo que tienen una actuación inespecífica. Se encargan de destruir células cancerosas o bien infectadas por virus.

Antígenos

Un antígeno es una sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria específica. La definición moderna abarca todas las sustancias que pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario adaptativo, bien sean propias o ajenas.

Los antígenos son macromoléculas que se pueden encontrar libres o en la superficie celular del patógeno, generalmente proteínas (independientes o unidas a glúcidos o lípidos) y polisacáridos.

Para que el sistema inmunitario pueda desencadenar una respuesta, es necesario que los antígenos se unan a unos receptores antigénicos situados en la membrana plasmática de los linfocitos. Se unen por una zona del antígeno, denominada epítopo o determinante antigénico.

El antígeno es univalente cuando tiene un solo epítopo en su molécula y, por tanto, sólo puede unirse a él un anticuerpo, mientras que si es polivalente, presenta varios determinantes antigénicos.

Existen algunas moléculas de bajo peso molecular, extrañas al organismo, que no pueden provocar una respuesta inmunitaria, pero si se unen a una proteína transportadora, como la albúmina, estimula una respuesta inmunitaria, comportándose como antígenos. A estas moléculas se les llama haptenos.

Según el origen, los antígenos se clasifican en:

  • Heteroantígenos o xenoantígenos. Son moléculas que pertenecen a organismos de otra especie (microorganismos) distinta a la del receptor. Son moléculas situadas en las cápsidas o en las envueltas víricas, en las paredes bacterianas, en la superficie de las células o de moléculas segregadas por ellas, como las toxinas.
  • Isoantígenos. Son moléculas que pertenecen a otro individuo de la misma especie, como los antígenos de superficie de los glóbulos rojos que constituyen el sistema AB0.
  • Autoantígenos. Son macromoléculas del propio organismo que, de forma anómala, el sistema inmunitario reconoce como extrañas y considera, por tanto, como antígenos. Así, el sistema inmunológico actúa contra su propio organismo, en el fenómeno llamado autoinmunidad. No debería ocurrir, ya que el sistema inmunitario tiene la capacidad de reconocer las moléculas propias y diferenciarlas de las extrañas.

Cuando comemos, las proteínas son digeridas en el tubo digestivo y pasan a la sangre como aminoácidos sin producir ninguna reacción. Si entrasen por vía intravenosa directamente, con todas sus estructuras inalteradas, serían antígenos y provocarían la formación de anticuerpos.

Cada anticuerpo se une a un antígeno específico 

Anticuerpos

Los anticuerpos, llamados también inmunoglobulinas, son proteínas con una pequeña parte glucídica. La estructura del anticuerpo tiene forma de Y. Cada molécula de anticuerpo está formado por cuatro cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro (-S-S-) unidas a un oligosacárido. Por tanto, estas proteínas tienen estructura cuaternaria, adquiriendo una forma de "Y". 

  • Dos cadenas son más largas (cadenas pesadas o H), idénticas entre sí.
  • Dos cadenas más cortas (cadenas ligeras o L), y también idénticas.

Cada molécula de anticuerpo presenta dos regiones:

  • Región constante: es la misma para cada clase de anticuerpo, pero diferentes entre ellos. Se corresponde con la base de la Y y la parte inferior de los brazos. Pertenece al extremo C-terminal de las cadenas polipeptídicas, que sirve para que sean reconocidos por los linfocitos.
  • Región variable, en la parte superior de la Y, donde se encuentran los extremos amino terminales de las cadenas polipeptídicas. En esta zona se distingue el parátopo (formado por unos pocos aminoácidos),  que es el lugar de unión con los determinantes antigénicos o epítopo.

Así, cada inmunoglobulina (o anticuerpo) se puede unir a dos moléculas de antígeno, por lo que se dice que es bivalente o que tiene valencia 2. Algunos anticuerpos se asocian para formar dímeros o pentámeros, con dos o cinco monómeros, respectivamente, donde se pueden unir a más moléculas de antígeno.

La parte glucídica del anticuerpo está formada por cadenas de polisacáridos unidas covalentemente a la región constante de las cadenas largas. Su función no está clara, pero parece ser que interviene en la secreción de la inmunoglobulina o en su protección ante el ataque enzimático.

Créditos

Texto:

Imagen:

  • Photo by Spencer Davis on Unsplash
  • De Albert Edelfelt - paintingiant.com, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=472359
  • De Paintman - Basada en Image:Immune response.jpg de DO11.10, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3267872
  • Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=367819
  • De Gustavocarra - Image:Antibody.svg, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4279953

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