Inmunidad contra virus y bacterias

Introducción a la Inmunología

Conceptos Básicos de la Inmunidad

• La clase se centra en la inmunidad adaptativa e innata frente a virus y bacterias.

• Se mencionan las barreras naturales del cuerpo humano, como la piel y las mucosas, que protegen contra infecciones.

Barreras Naturales

• La piel y las mucosas evitan que las bacterias se adhieran a tejidos profundos gracias a su estructura queratinizada o recubierta de moco.

• Factores como la acidez del sudor y el sebo ayudan a prevenir la adhesión bacteriana en orificios naturales.

Microbiota Normal

• La microbiota normal en los sistemas respiratorio, digestivo y urogenital compite con microorganismos patógenos por los receptores celulares.

• Esta competencia es crucial para evitar que patógenos invadan el organismo, ya que algunos producen condiciones inhóspitas para otros microorganismos.

Respuestas Inmunitarias

Respuestas Inespecíficas

• Cuando las barreras naturales son comprometidas, se activan respuestas inmunitarias inespecíficas como fiebre e inflamación.

• Intervienen proteínas del sistema complemento y procesos de fagocitosis.

Respuestas Específicas

• Las respuestas específicas incluyen anticuerpos y linfocitos T, esenciales para la inmunidad celular.

Interacción Celular en Respuesta Inmunitaria

Células Inmunitarias Clave

• Las células dendríticas, macrófagos, linfocitos B1 y neutrófilos juegan un papel fundamental en el reconocimiento de patógenos tras una ruptura de barrera epitelial.

Reconocimiento de Patrones Moleculares

• Los linfocitos T gamma-delta reconocen patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), lo cual activa respuestas inmunitarias.

Citoquinas y Proceso Inflamatorio

Producción de Citoquinas

• Al reconocer PAMP, las células inmunitarias producen citoquinas que inician un proceso inflamatorio.

• Importantes citoquinas incluyen interleucinas 1, 6, 12 y 17; además del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa).

Rol del Sistema Complemento

Activación del Complemento y Respuesta Inmunitaria

Mecanismos de Activación del Complemento

• La activación de la circulación sanguínea se produce principalmente a través del lipopolisacárido y el ácido teicoico de las bacterias grampositivas, que activan el complemento por la vía alterna.

• El C3 se fragmenta en C3a, C3b y C3d; el C3d se adhiere a la superficie bacteriana, facilitando su opsonización para que los fagocitos puedan reconocerla.

Funciones del Complemento

• El fragmento C5 también se activa en dos partes (C5a y C5b); el C5b se une a la superficie celular, formando un complejo que genera un poro en la membrana bacteriana, resultando en lisis.

• El fragmento C3d activa linfocitos B en tejidos mucosos, promoviendo la producción de anticuerpos específicos contra polisacáridos bacterianos.

Quimiotaxis e Inflamación

• Los péptidos como C3a y C5a tienen funciones quimiotácticas, atrayendo neutrófilos al sitio de infección para combatir las bacterias.

• Estos péptidos también actúan como anafilatoxinas, provocando vasodilatación y aumento de permeabilidad capilar para facilitar la salida de células inmunitarias hacia el área afectada.

Respuesta Inflamatoria Aguda

• La acumulación de productos inflamatorios forma un inflamosoma que libera citocinas (IL-1, IL-6), generando una respuesta aguda caracterizada por rubor, calor e hinchazón.

• La inflamación es mediada por enzimas intracelulares (lipooxigenasa y ciclooxigenasa), que producen prostaglandinas involucradas en el proceso inflamatorio.

Fagocitosis y Destrucción Bacteriana

• Los quimioatractantes como C3a y C5a guían a los fagocitos hacia el sitio de lesión mediante mecanismos vasodilatadores.

• Las bacterias son reconocidas por receptores específicos (C3b), facilitando su fagocitosis mediante lisosomas cargados con enzimas destructivas.

Inmunidad Adaptativa y Respuestas Inmunitarias

Presentación de Antígenos y Activación de Linfocitos

• Las células fagocíticas degradan patógenos en péptidos que se presentan a los linfocitos CD4 y CD8 en el ganglio linfático.

• La activación del linfocito TH0 depende de las citoquinas producidas por la célula presentadora de antígeno, transformándose en diferentes tipos de linfocitos.

Transformación de Linfocitos TH

• Si el TH0 es estimulado por TGF-beta, se convierte en un linfocito TH17, que produce interleucinas 17, 21 y 22 para generar péptidos antibacterianos.

• Los péptidos antibacterianos son catiónicos y causan lisis bacteriana al formar poros en la pared celular de las bacterias.

Respuesta Inflamatoria

• La respuesta inflamatoria inicial incrementa la producción de neutrófilos y activa células epiteliales mediante prostaglandinas.

• La interleucina 12 transforma linfocitos vírgenes en TH1, que activan factores de transcripción para expresar genes relacionados con interferón gamma e interleucina 2.

Funciones del Linfocito TH1

• El interferón gamma activa células dendríticas y macrófagas, además de estimular la formación de clones de linfocitos TH1.

• Los linfocitos citotóxicos (TH2) destruyen bacterias intracelulares o transforman macrófagos en células epitelioides para rodear patógenos como Mycobacterium tuberculosis.

Respuesta Inmunitaria Humoral

• La producción elevada de interleucina 4 genera una respuesta tipo TH2, estimulando la transformación a plasmocitos que secretan anticuerpos.

• Los anticuerpos neutralizan toxinas bacterianas y evitan su diseminación; también activan el complemento y opsonizan bacterias para facilitar su eliminación.

Respuestas Antivirales

• En infecciones virales, las células nucleadas producen interferones alfa y beta que protegen a células vecinas no infectadas.

¿Cómo actúan los interferones en la respuesta antiviral?

Mecanismos de defensa antivirales

• Las células infectadas juegan un papel crucial en las respuestas antivirales, especialmente a través de la formación de anticuerpos que son estimulados por linfocitos. Estos mecanismos innatos son fundamentales para la neutralización de partículas virales.

• Los interferones son esenciales en la respuesta antiviral. Se mencionan diferentes tipos de linfocitos, como los CD4 y los linfocitos T citotóxicos, que también contribuyen a esta defensa.

Respuesta inicial ante infecciones virales

• Al ingresar un virus en una célula mucosa, se produce una respuesta que incluye la liberación de interleucina 1, conocida como pirógeno endógeno, responsable de inducir fiebre. La fiebre es un mecanismo defensivo importante ya que limita la replicación viral.

• La fiebre afecta negativamente a ciertos virus, como los del género "reovirus", que no pueden replicarse a temperaturas superiores a 37 grados Celsius.

Interferones y su función

• Cuando un virus infecta una célula, libera su material genético y utiliza la maquinaria celular para replicarse. Esto genera ARN bicatenario que activa la producción de interferones tipo Alfa y Beta.

• El interferón producido por células infectadas se secreta y es captado por células vecinas. Este proceso ayuda a prevenir la replicación viral al activar factores de transcripción que inhiben el ADN viral.

Tipos de interferones

• Existen tres tipos principales de interferones:

• Tipo 1 (Alfa y Beta), producidos por diversas células inmunitarias.

• Tipo 2 (Gamma), producido por linfocitos T activados.

• Tipo 3 (Lambda), producido principalmente por células epiteliales y endoteliales.

• Los interferones tienen un rol crucial en limitar la infección viral al impedir que el virus se replique dentro de las células vecinas mediante receptores específicos.

Mecanismos adicionales contra infecciones

• Si fallan los mecanismos antivirales iniciales, el interferón puede inducir apoptosis en las células infectadas para evitar más replicaciones virales.

• Además, el interferón envía señales a las células vecinas para destruir el material genético del virus e inhibir su síntesis proteica.

Estimulación del sistema inmune

• El ARN bicatenario generado durante la replicación viral estimula directamente la producción de interferón. Este proceso es fundamental para activar respuestas inmunitarias efectivas contra infecciones virales.

Mecanismos de defensa antiviral

Producción de proteínas clave

• Se envían señales al núcleo para producir dos proteínas esenciales: una que evita la formación de proteínas dañinas y otra que activa una RNasa capaz de destruir el ARN mensajero del virus.

Función de los interferones

• Los interferones tipo 1 ayudan a linfocitos naturales y T CD8 en la destrucción de células infectadas, aumentando también la expresión del complejo mayor de histocompatibilidad en células nucleadas infectadas.

Presentación del antígeno

• Aumenta la presentación de péptidos digeridos a linfocitos T CD4, lo cual es crucial para generar una respuesta inmune adecuada.

Acción de los anticuerpos

• Los anticuerpos formados reconocen epítopes en las cápsides virales, bloqueando su unión a receptores celulares y evitando así la infección.

Fagocitosis mediada por anticuerpos

• Las partículas virales recubiertas por anticuerpos actúan como opsoninas, facilitando su fagocitosis por macrófagos y otras células fagocíticas.

Activación y función de linfocitos T CD8

Proceso de activación

• Los linfocitos T CD8 se activan mediante la presentación del antígeno a través del complejo mayor de histocompatibilidad en células infectadas, donde las proteínas virales son degradadas por un proteasoma.

Síntesis y transporte del péptido

• Los péptidos generados son transportados al retículo endoplásmico donde se unen al complejo mayor de histocompatibilidad, estabilizándose con beta 2 microglobulina antes de ser expresados en la superficie celular.

Reconocimiento por linfocitos T CD8

• Una vez expuestos en la superficie celular, los linfocitos T CD8 reconocen estos péptidos gracias a sus receptores específicos, lo que desencadena su activación completa.

Mecanismo citotóxico

• Tras activarse, los linfocitos T CD8 producen perforinas que inducen apoptosis en células infectadas; este mecanismo es vital cuando los virus evaden defensas extracelulares como los anticuerpos.

Memoria inmunológica y respuesta secundaria

Respuesta rápida ante reinfección

• En caso de un segundo contacto con el mismo virus, las células memoria permiten una respuesta más rápida sin necesidad del proceso completo de activación inicial.

Aparición temprana de anticuerpos