Tema 17: El sistema inmunitario Biología 2º Bachillerato




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Tema 17: El sistema inmunitario Biología 2º Bachillerato

TEMA 17: EL SISTEMA INMUNITARIO

  1. LA DEFENSA DEL ORGANISMO

    1. DEFENSAS EXTERNAS

      • FÍSICAS

      • QUÍMICAS

      • BIOLÓGICAS

    1. SISTEMA INMUNITARIO

      • RESPUESTA INNATA O INESPECÍFICA

      • RESPUESTA ADAPTATIVA O ESPECÍFICA

  1. COMPOSICIÓN DEL SISTEMA INMUNITARIO

    1. ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS O CENTRALES

      • LA MÉDULA ÓSEA ROJA

      • EL TIMO

    1. ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS

      • LOS GANGLIOS LINFÁTICOS

      • EL BAZO

    1. TEJIDOS LINFOIDES

    2. CÉLULAS INMUNOCOMPETENTES

      • LÍNEA MIELOIDE

        1. GRANULOCITOS

        2. MONOCITOS Y MACRÓFAGOS

        3. MASTOCITOS

      • LÍNEA LINFOIDE

        1. LINFOCITOS B

        2. LINFOCITOS T

        3. CÉLULAS ASESINAS

    1. MOLÉCULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO

      • COMPONENTES DEL COMPLEMENTO

      • CITOCINAS

      • ANTICUERPOS

  1. ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

  2. LA RESPUESTA INMUNITARIA INESPECÍFICA

    1. LA REACCIÓN INFLAMATORIA

    2. EL SISTEMA DEL COMPLEMENTO

    3. INTERFERÓN

  3. LA RESPUESTA INMUNITARIA ESPECÍFICA

    1. RESPUESTA INMUNITARIA CELULAR

    2. RESPUESTA INMUNITARIA HUMORAL

1.- LA DEFENSA DEL ORGANISMO

Los seres vivos poseen diferentes mecanismos para defenderse de las infecciones con varias líneas de defensa de especificidad creciente. Las más simples son las barreras externas, que evitan que patógenos como bacterias y virus entren en el organismo. Si un patógeno penetra estas barreras, el sistema inmunitario innato ofrece una respuesta inmediata, pero no específica. El sistema inmunitario innato existe en todas las plantas y animales. Sin embargo, si los agentes patógenos evaden la respuesta innata, los vertebrados poseen una tercera capa de protección, que es el sistema inmunitario adaptativo. Aquí el sistema inmunitario adapta su respuesta durante la infección para mejorar el reconocimiento del agente patógeno. La información sobre esta respuesta mejorada se conserva aún después de que el agente patógeno es eliminado, bajo la forma de memoria inmunológica, y permite que el sistema inmune adaptativo desencadene ataques más rápidos y más fuertes si en el futuro el sistema inmune detecta este tipo de patógeno.

LAS DEFENSAS EXTERNAS

Las barreras externas se encuentran delimitando nuestro organismo en contacto con el exterior. Son barreras físicas, químicas o biológicas. Se caracterizan por ser inespecíficas (actúan sobre cualquier tipo de germen) e innatas. Constituyen la primera línea defensiva. Estas barreras son:

  • Físicas: Los epitelios, externos, como la epidermis de la piel, e internos, como los que tapizan el tubo digestivo, que funcionan como un muro, debido a lo unidas que se encuentran sus células. Las mucosas, que envuelven estructuras que están abiertas al exterior, como la boca, el ano o la vagina. El mucus producido en estas zonas impide la fijación de microorganismos a sus paredes.

  • Químicas: Determinadas secreciones que destruyen o impiden el desarrollo de microorganismos, como el cerumen de la oreja, la saliva, el sudor, las secreciones ácidas de la vagina o del estómago, o la lisozima de las lágrimas.

  • Biológicas: La flora microbiana, alojada en la boca, en el intestino o la vagina, que impide el desarrollo de hongos o bacterias ajenos a esta flora.

EL SISTEMA INMUNITARIO

El sistema inmunitario constituye la defensa interna del organismo. Si un agente patógeno consigue penetrar las defensas externas desencadenará una respuesta inmunitaria que puede ser de dos tipos:

  • Innata o inespecífica

  • Adaptativa o específica

Características del sistema inmunitario

SISTEMA INMUNE INNATO

SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO

La respuesta no es específica

Respuesta específica contra patógenos y ANTÍGENOS

La exposición conduce a la respuesta máxima inmediata

Demora entre la exposición y la respuesta máxima

Inmunidad mediada por células y componentes humorales

Inmunidad mediada por células y componentes humorales

Sin memoria inmunológica

La exposición conduce a la memoria inmunológica

Presente en casi todas las formas de vida

Presente sólo en vertebrados mandibulados

LA RESPUESTA INNATA O INESPECÍFICA

Constituye la segunda línea defensiva del organismo. Actúa sobre cualquier tipo de sustancia o agente extraño que penetre (es inespecífica). En ella intervienen células como los fagocitos o las NK (natural killer) y moléculas como las citocinas o los componentes del complemento.

LA RESPUESTA ADAPTATIVA O ESPECÍFICA

Constituye la tercera línea defensiva del organismo y sólo actúa contra el antígeno que la ha provocado (es específica). En ella intervienen células como los linfocitos y componentes humorales como los anticuerpos. Esta respuesta tiene las características siguientes:

  • Especificidad: Cada antígeno estimula únicamente a aquellos linfocitos que poseen los receptores específicos capaces de unirse a él.

  • Clonalidad: Los linfocitos activados proliferan y originan gran cantidad de linfocitos clónicos (idénticos genéticamente) que llevarán, por tanto, los mismos receptores.

  • Autotolerancia: Este sistema es capaz de reconocer lo propio de lo ajeno y, por tanto, sólo se activa ante la presencia de sustancias extrañas al organismo. Cuando esta propiedad falla se originan enfermedades autoinmunes.

  • Memoria inmunológica: El sistema inmunitario genera linfocitos “memoria” capaces de recordar cada antígeno tras su primer contacto con él (respuesta primaria). Si se produce un contacto posterior con el mismo antígeno, la respuesta será mucho más rápida e intensa (respuesta secundaria).

2.- COMPOSICIÓN DEL SISTEMA INMUNITARIO

El sistema inmunitario, se encuentra diseminado por todo el organismo, por lo que se dice de él que es un sistema difuso. Está constituido por órganos, tejidos, células y moléculas.



A.- ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS O CENTRALES
Constituyen los órganos donde se forman las células del sistema inmune. Son la médula ósea roja y el timo.


  • Médula ósea: Se encuentra en el interior de los huesos cortos y planos y en la zona esponjosa de los huesos largos. Tiene capacidad hematopoyética, lo que significa que en su interior aparecen células madre, indiferenciadas y pluripotentes, capaces de originar las células sanguíneas. En la médula ósea roja se forman los linfocitos B, los macrófagos o los monocitos.

  • Timo: Se encuentra en la zona superior del tórax. Es un órgano que reduce mucho su tamaño después de los 7 primeros años de vida. En él se diferencian y maduran los linfocitos T o células T, que migran hacia la sangre a través de los vasos linfáticos.


B.- ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS
Los órganos linfoides secundarios forman el lugar donde las células del sistema inmunitario terminan su diferenciación o bien se activan produciendo la respuesta inmune. Son el bazo y los ganglios linfáticos.


  • Bazo: El bazo se encuentra en la zona abdominal, por detrás del estómago. En él aparecen dos tipos de tejidos, la pulpa roja y la pulpa blanca. La función de la pulpa roja consiste en filtrar la sangre y capturar y destruir los eritrocitos viejos, que han perdido o mermado su función de transporte de oxígeno. La pulpa blanca contiene tejido linfoide en forma de una vaina, en torno a una arteriola. Este tejido recibe el nombre de PALS (vaina arteriolar linfoide - periarteriolar lymphoid shealth). En el PALS se encuentran los linfocitos T y los linfocitos B, que se activan en presencia de antígenos.

  • Ganglios linfáticos: Se encuentran repartidos por todo el sistema circulatorio linfático. En un ganglio linfático se distingue una corteza, donde se sitúan los linfocitos B, una paracorteza por debajo, en la que se hallan los linfocitos T, y una médula en posición central. Los ganglios linfáticos filtran la linfa, presentando los antígenos a los linfocitos B y T, con la consiguiente activación de estas células.



C.- TEJIDOS LINFOIDES

Además de los órganos propios del sistema inmune, aparecen unos tejidos linfoides asociados a otros aparatos o sistemas. Estos tejidos son:

  • GALT: es el tejido linfoide asociado al tubo digestivo, que incluye amígdalas, apéndice vermiforme y placas de Peyer.

  • BALT: es el tejido linfoide asociado al aparato respiratorio.

  • MALT: es el tejido linfoide asociado a las mucosas.

En todos estos tejidos se encuentran linfocitos T y B, además de otros tipos celulares pertenecientes al sistema inmune. Las células T y B se activan cuando los antígenos capturados por estos tejidos son presentados a ellas.

D.- CÉLULAS INMUNOCOMPETENTES
Las células inmunocompetentes, glóbulos blancos o leucocitos son las que participan en la respuesta inmunitaria. Se diferencian dos grupos: la línea mieloide y la línea linfoide.



  • LÍNEA MIELOIDE


Las células de la línea mieloide se forman y maduran en la médula ósea. Se incluyen en este grupo los granulocitos, los monocitos (macrófagos) y los mastocitos. También pertenecen a esta línea los glóbulos rojos y los megacariocitos (originan las plaquetas) aunque no intervienen en la respuesta inmunitaria.
Las células inmunocompetentes de la línea mieloide tienen la capacidad de desplazarse mediante pseudópodos y actuar como fagocitos.
1.- GRANULOCITOS: Son glóbulos blancos que presentan un núcleo lobulado (polimorfonucleares) y numerosas granulaciones en su citoplasma. Debido a su distinto comportamiento frente a técnicas de coloración se distinguen tres tipos: Neutrófilos, eosinófilos y basófilos.

  1. NEUTRÓFILOS: Se tiñen con colorantes neutros. Son los primeros en llegar al lugar de la infección. Fagocitan restos celulares, bacterias, etc. Son las células más numerosas e importantes de la respuesta inmunitaria innata.

  2. EOSINÓFILOS: Se tiñen con colorantes ácidos como la eosina. Intervienen en procesos de parasitosis (infestaciones) y fagocitan inmunocomplejos.

  3. BASÓFILOS: Se tiñen con colorantes básicos. Liberan sustancias vasoactivas (histamina=vasodilatador y heparina=anticoagulante) e intervienen en procesos alérgicos.


2.- MONOCITOS Y MACRÓFAGOS: Los monocitos son células grandes sin granulaciones citoplasmáticas y con un núcleo en herradura. Tienen un Golgi muy desarrollado y muchos lisosomas. Cuando migran de los capilares hacia los tejidos aumentan de tamaño y de capacidad fagocítica, convirtiéndose en macrófagos. Los macrófagos intervienen en la respuesta inespecífica fagocitando partículas extrañas y células propias dañadas. Además tienen función secretora y producen citocinas que activan a otras células, e intervienen en la respuesta específica como células presentadoras de antígenos.
3.- MASTOCITOS: Células similares a los basófilos pero con un núcleo sencillo. Se encuentran en el tejido conectivo y en las mucosas, y participan en la liberación de mediadores inflamatorios (histamina y heparina).



  • LÍNEA LINFOIDE


Comprende a los linfocitos que intervienen en los mecanismos de defensa específicos en colaboración con los macrófagos. Son células redondeadas, con un núcleo grande y sin granulaciones citoplasmáticas. No tienen actividad fagocítica. Presentan numerosos receptores en la membrana. Se desarrollan y maduran en los órganos linfoides primarios (médula ósea y timo) y se acumulan en los órganos linfoides secundarios (bazo y ganglios linfáticos) y en tejidos linfáticos. Pertenecen a la línea linfoide los linfocitos B y T y las células asesinas naturales (NK).
1.- LINFOCITOS B: Glóbulos blancos capaces de producir anticuerpos (inmunidad específica humoral). Se forman en la médula ósea y se encuentran en el torrente sanguíneo, en órganos linfoides y en tejidos linfoides asociados. Si el linfocito B no es estimulado (presentado al antígeno) muere al cabo de pocos días por apoptosis (1), pero si es activado por unión a su antígeno proliferará y originará dos líneas celulares: las células plasmáticas y los linfocitos memoria.

  • Células plasmáticas: Células grandes con un retículo endoplasmático muy desarrollado (producción de anticuerpos). Pierden los receptores de membrana y se acumulan en los órganos linfoides secundarios. Viven pocos días.

  • Linfocitos memoria: Guardan el recuerdo del antígeno y en caso de que se produzca un segundo contacto se activan. Tienen una vida indefinida.


Apoptosis: Muerte celular programada. Cuando una célula muere por apoptosis, empaqueta su contenido citoplasmático y sus núcleos se encogen, con frecuencia se fragmentan conformando vesículas pequeñas que contienen el material citoplasmático. De esta manera, pueden ser eficientemente englobadas por fagocitosis y, consecuentemente, sus componentes son reutilizados por macrófagos o por células del tejido adyacente.
2.- LINFOCITOS T: Glóbulos blancos que comienzan su formación en la médula ósea y luego migran al timo (timocitos) donde se diferencian y maduran. Son los responsables de la inmunidad específica celular, aunque algunos también colaboran en la humoral. Actúan sobre células extrañas o propias que han sido alteradas, destruyéndolas o marcándolas. Existen dos tipos de linfocitos T: los T4 o colaboradores y los T8 o citotóxicos.

  • Linfocitos T4 o colaboradores: Tienen en su membrana una glucoproteína receptora denominada CD4. Segregan citocinas que estimulan a otras células. Participan en el inicio de la respuesta inmune específica humoral y celular activando a macrófagos, linfocitos T8 y linfocitos B. Se diferencian dos subtipos: Los Th1 y los Th2.

  • Linfocitos T8 o citotóxicos: Tienen en su membrana una glucoproteína receptora denominada CD8. Destruyen células propias infectadas (virus), células tumorales (cáncer) y células extrañas (rechazo de trasplantes).

3.- CÉLULAS ASESINAS NATURALES O NATURAL KILLERS (NK): Son células linfocíticas, pero no pertenecen a estirpes de linfocitos T o B. Se caracterizan por ser células grandes y en su citoplasma presentan gránulos. Se forman en la médula ósea, realizando su función en cualquier tejido.

Actúan en la respuesta inmunitaria innata, siendo muy importante su acción en infecciones víricas. Estas células asesinas detectan cambios en las membranas plasmáticas de células infectadas. Esto provoca la unión de la célula asesina a la célula infectada y la liberación de sustancias citotóxicas que provocan la muerte celular.

También están implicadas en el reconocimiento y lisis de células tumorales. Este grupo celular es responsable de la inmunidad contra el cáncer. Si alguna célula cambia y se hace cancerosa, presenta en su membrana plasmática moléculas que las células asesinas reconocen como extrañas. Este reconocimiento produce la activación de la célula asesina y muerte de la célula cancerosa.



E.- MOLÉCULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO

Las moléculas del sistema inmunitario son distintos compuestos químicos segregados por células inmunocompetentes que intervienen en la respuesta inmunitaria. Los más importantes son los componentes del complemento, las citocinas y los anticuerpos.


  1. COMPONENTES DEL COMPLEMENTO: Son una serie de proteínas que favorecen la inflamación, la fagocitosis, la activación de los macrófagos y la lisis celular.

  2. CITOCINAS: Son proteínas de bajo PM producidas principalmente por los macrófagos y los linfocitos T4. Se unen a receptores específicos de la célula diana. Destacan los interferones, las linfocinas, los factores de necrosis tumoral y las quimiocinas.

  3. ANTICUERPOS: Son proteínas del tipo de las inmunoglobulinas. Los producen los linfocitos B (células plasmáticas) y reaccionan con los antígenos.

3.- ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS

Un antígeno es una molécula extraña que, introducida en un organismo, es capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria específica dirigida a su destrucción. Normalmente son proteínas simples, glucoproteínas, lipoproteínas o polisacáridos complejos.

La parte del antígeno que se une al anticuerpo recibe el nombre de EPÍTOPO o determinante antigénico. Según el número de epítopos que posea un antígeno podemos diferenciar antígenos monovalentes, divalentes o polivalentes. Esto les permite unirse a uno o varios anticuerpos.

Cuando un antígeno es capaz de unirse a un anticuerpo específico pero no desencadena la respuesta inmunitaria específica lo denominamos HAPTENO. Un ejemplo sería el dinitrofenol o DNP.

CLASIFICACIÓN DE ANTÍGENOS

Según su estructura

Según su origen

Antígenos particulares: Forman parte de estructuras biológicas (paredes celulares, flagelos, etc.)

Xenoantígenos: Moléculas que pertenecen a organismos de una especie diferente al receptor (virus, bacterias)

Antígenos solubles: Moléculas libres (polisacáridos, proteínas, etc)

Isoantígenos: Moléculas que pertenecen a individuos de la misma especie que el receptor (Ag A y B de la especie humana-grupos sanguíneos-)

Haptenos

Autoantígenos: Moléculas del propio organismo que, por deficiencias del sistema inmunitario, se comportan como antígenos.

ANTICUERPOS

Son glucoproteínas plasmáticas globulares (Inmunoglobulinas). Se encuentran en el suero sanguíneo, en los tejidos y en la superficie de algunas células. Se producen en las células plasmáticas (linfocitos B activados) y son capaces de reconocer de forma específica a un antígeno, unirse a él y provocar su neutralización o destrucción presentándolo a células efectoras del sistema inmune.

Tienen un alto PM y están constituidos por dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) que se unen por puentes disulfuro. En el Ac se reconocen dos dominios: uno constante y otro variable, siendo éste último el reponsable de la especificidad a la hora de unirse al Ag. La gran variedad de Ac (uno por Ag) se obtiene como consecuencia de la reordenación y mutación de los genes que codifican la parte variable.

Existen dos tipos de cadenas ligeras (kappa y lambda) y cinco tipos de cadenas pesadas lo que origina que existan inmunoglobulinas de cinco tipos distintos: A, D, E, M y G (alfa, delta, epsilon, mu y gamma).

Tipos de Anticuerpos

G

80%

Se unen rápidamente a macrófagos y neutrófilos provocando la destrucción de microorganismos. Atraviesan la placenta y se secretan con la leche materna (inmunidad fetal y del recién nacido)

A

13%

Secreciones serosas y mucosas (leche y lágrimas). Protegen la superficie corporal y los conductos secretores. Inmunidad del RN.

M

6%

Membrana plasmática de linfocitos B. Activación del sistema del complemento.

D

1%

Activación de linfocitos B.

E

0,002%

Aumentan su número en procesos alérgicos.


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