Programa - Inmunología General e Inmunoquímica

INMUNOLOGÍA GENERAL E INMUNOQUÍMICA.
AÑO 2004
Programa
Objetivos
El Sistema Inmune es un sistema altamente eficiente responsable de la resistencia frente a los
diferentes agentes infecciosos y del mantenimiento de la homeostasis del medio interno. La compleja red de
interacciones que involucra moléculas, células y tejidos que lo constituyen esta finamente regulada y su
estimulación conduce a la activación de diversos mecanismos efectores. El objetivo del curso de Inmunología
General e Inmunoquímica es el estudio y comprensión de los mecanismos moleculares y celulares de los
elementos que lo constituyen y de su integración en un sistema funcional de regulación.
El programa-teórico comprende diferentes aspectos: el primer objetivo de estudio son las
características generales del sistema y su organización. El segundo, esta orientado a la estudio de las
estructuras de reconocimiento inmune, con especial énfasis en la estructura y mecanismos genéticos
involucrados la generación del repertorio inmunológico. En la tercera y cuarta parte se aborda el estudio de la
generación de la respuesta inmune específica y de los mecanismos efectores. La quinta parte del programa
evalúa la regulación y el mantenimiento de la respuesta inmune. La sexta parte explora la función de este
sistema tanto en estado de salud como en enfermedad. Finalmente se abordan las diferentes metodologías
aplicadas al estudio de la respuesta inmune.
En el programa práctico se desarrollan diferentes técnicas inmunológicas utilizadas con propósitos
diagnósticos y como herramientas de investigación. Se desarrollan metodologías básicas aplicadas al estudio
de sustancias antigénicas, técnicas de purificación y cuantificación de las mismas. La presencia y título de
anticuerpos, se estudiarán por varias metodologías al igual que la obtención y caracterización fenotípica y
funcional de células del sistema inmune. Se realizan además dos seminarios en forma de TALLERES AÚLICOS
interactivos de creciente interés para la formación profesional del alumno como son la Inmunología Molecular y
el Diseño y aplicación de las vacunas.
1
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EL SISTEMA INMUNOCOMPETENTE: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y ORGANIZACIÓN.
1.1
Características generales de la respuesta inmune. Características y propiedades de la
respuesta inmune innata y adquirida. Componentes celulares y humorales. Interacciones celulares
requeridas para la generación de la respuesta inmune. Fases de la respuesta inmune.
1.2
El Sistema Inmune Innato. Reconocimiento inmune innato, estrategias de reconocimiento y
estructuras reconocidas por el sistema inmune innato. Receptores del sistema inmune innato, toll-like
receptor, receptores fagocíticos, receptores PRM, etc. Primera línea de defensa, barreras y células.
Mecanismos efectores, enzimas hidrolíticas, péptidos antimicrobianos, proteínas secuestradoras de
iones. Control de la inmunidad adaptativa por el Sistema inmune Innato.
1.3
Órganos y tejidos del Sistema Inmune. Órganos linfáticos primarios y secundarios, estructura y
función. Tejido linfoide asociado a piel. Sistema linfático. Tráfico y recirculación linfocitaria.
RECONOCIMIENTO INMUNE
2.1. Antígenos. Inmunogenicidad vs antigenicidad. Factores de los que depende la inmunogenicidad.
Concepto de epitope. Propiedades del epitope de la célula B y del epitope de la célula T. Concepto de
haptene y transportador, relevancia en el estudio de la antigenicidad. Antígenos de reacción cruzada.
Adyuvantes, características y mecanismos de acción.
2.2. Inmunoglobulinas. Estructura y función. Distribución y propiedades físico-químicas. Variaciones
estructurales, isotipos, alotipos e idiotipos. Funciones biológicas de la inmunoglobulina M y G.
Cinética de la respuesta inmune. Isotipos de IgG y enfermedad.
2.2.1. Inmunoglobulina E. Rol biológico y significado clínico. Interacción con las células blanco,
mediadores químicos. Receptores celulares y reacciones alérgicas. Métodos aplicados a su estudio.
2.2.2. Inmunoglobulina A sérica y secretoria. Sistema inmunosecretor.
Función de la IgA
secretoria
2.3 Bases genéticas de la estructura de anticuerpos. Organización y arreglo de los genes de las Ig,
cadenas L y H. Regulación de la expresión de genes de inmunoglobulinas. Generación de la diversidad
de los anticuerpos. Cambio de isotipos.
2.4 Anticuerpos monoclonales: Producción. Fusión celular. Diferencia entre
anticuerpos
monoclonales y policlonales. Aplicación y uso. Construcción por ingeniería genética de anticuerpos.
Concepto de gammapatías monoclonales.
2.5 Interacción antígeno-anticuerpo. Afinidad de los anticuerpos. Termodinamia de la afinidad.
Cinética de la reacción Ag-Ac.. Afinidad y avidez: determinación. Especificidad del anticuerpo.
Significado biológico de los anticuerpos de alta y baja afinidad.
2.6 Receptor de la célula T (TCR). Estructura y clases. Organización y rearreglos de los genes del TCR.
Generación de la diversidad del receptor. El complejo TCR-CD3. Moléculas accesorias, CD4 y CD8.
2.7 CMH (Complejo Mayor de Histocompatibilidad). Genes del CMH. Moléculas clase I y clase II.
Estructura y función. Distribución y regulación de la expresión de las moléculas MHC. Tipificación de
moléculas clase I y clase II. MHC y respuesta inmune.
3. GENERACIÓN DE LA RESPUESTA INMUNE ESPECÍFICA
3.1.Células presentadoras de antígeno: bioquímica y biología del procesamiento antigénico.
Células presentadoras de antígeno. Células dendríticas, características y distribución. Células
dendríticas y activación de poblaciones linfoides. Polarización de la respuesta Inmune. Macrófagos y
LiB como células presentadoras de antígeno.
Reconocimiento antigénico. Restricción al CMH. Presentación antigénica restricta a Clase I, vía
citosólica de procesamiento. Presentación antigénica restricta a Clase II, vía endocítica.
3.2 Maduración, Activación y diferenciación de los linfocitos T. El timo y el desarrollo de los
linfocitos T. Moléculas de diferenciación. Procesos de selección: positiva y negativa. Marcadores
fenotípicos. Poblaciones de repertorio extenso y restringido.Activación del linfocito T. Vías de
señalización acopladas al complejo TCR-CD3. Señales coestimulatoria. Expansión clonal vs anergia
clonal. Activadores de la célula T.Generación de células efectoras y de memoria.
3.3 Maduración, Activación y diferenciación de los linfocitos B. Medula ósea y maduración de los
linfocitos B. Adquisición de moléculas de superficie. Poblaciones de repertorio extenso y restringido.
Receptor del Linfocito B (BCR) y complejo coreceptor. Activación y vías de señalización. Antígenos T
dependientes y T independientes. Coperación T-B. Diferenciación, células plasmáticas y de memoria.
4. MECANISMOS EFECTORES
4.1. Citocinas. Propiedades generales. Estructura y función. Receptores y antagonistas.
4.2. Complemento. Funciones y componentes del Complemento. Activación, vías clásica, alterna y vía de
la lectina. Regulación y control del sistema de complemento. Deficiencias del complemento.
Metodologías aplicadas al estudio.
4.3 . Inflamación y migración celular.
4.3.1. Inflamación. Respuesta inflamatoria. Componentes celulares y humorales. Quemoquinas,
citoquinas proinflamatorias, mediadores lipídicos y enzimas plasmáticas.
Fagocitosis. Células que intervienen en la fagocitosis. Mecanismos intracelulares de destrucción.
Actividad microbicida oxígeno dependiente e independiente. Mecanismos dependientes de Nitrógeno.
Metodologías aplicadas a su estudio. Deficiencias de la fagocitosis.
4.3.2 Migración celular. Mecanismos. Moléculas de adhesión: selectinas, adresinas integrinas,
superfamilia de las Inmunoglobulinas. Estructura y función. Extravasación de neutrófilos. Migración de
linfocitos nativos, efectores y de memoria. Deficiencias de moléculas de adhesión.
4.4 Mecanismos efectores mediados por células. Propiedades generales de las poblaciones de Li T
efectores. Requerimientos para su activación.. Subpoblaciones linfocitarias, células T cooperadoras, Th1
y Th2. Factores de transcripción, perfil de citoquinas y función.
4.5 Linfocitos T citotóxicos. Activación de las células citotóxicas. Mecanismo de citotoxicidad. Muerte
por apoptosis. Ensayos para estudiar su funcionalidad.
Células Natural Killer, mecanismos de muerte. Receptores de las células NK.
Citotoxicidad dependiente de Anticuerpos.
5. REGULACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA RESPUESTA INMUNE
5.1 Tolerancia inmunológica. Mecanismos de tolerancia central y periférica. Células T anergicas,
células regulatorias, células presentadoras de antígeno y su importancia en la inducción de la
tolerancia. Sitios inmunologicamente privilegiados.
5.2 Muerte programada y homeostasis del sistema inmune. Apoptosis, mecanismos celulares y
moleculares. Regulación y relevancia en el mantenimiento de la homeostasis del sistema inmune.
5.3 Memoria Inmunológica. Generación de la memoria inmunológica. Factores que contribuyen en
el desarrollo de la memoria. Mantenimiento de las células de memoria.
5.4 Regulación neuroendócrina de la respuesta inmune. Mediadores neuroendocrinos y células
del sistema inmune. Eje Hipotálamo Pituitaria Adrenal.
6. EL SISTEMA INMUNE EN LA SALUD Y EN LA ENFERMEDAD.
6.1. Fallas del autorreconocimiento. Ruptura de la tolerancia. Autoinmunidad.
Mecanismos de lesión.
6.2. Fallas en los mecanismos de defensa. Defectos de distintos elementos del
inmunocompetente. Inmunodeficiencias primarias y secundarias.
sistema
6.3 .Inmunidad frente a los agentes infecciosos. Interacción patógeno-huésped. Mecanismos
inmune de protección, respuesta inmune innata y adaptativa.
Mecanismos de evasión de la
respuesta inmune.
6.3.1 Vacunas. Inmunización activa y pasiva. Tipos de vacunas. Vacunas clásicas y de nueva
generación. Adyuvantes.
Programa Ampliado de Vacunación (PAI)-Recomendaciones. Normas
Nacionales de Vacunación.
6.4 Alergia. Inmunoglobulina E y alergia. Mecanismos moleculares de la respuesta alérgica.
6.5.
Inmunidad frente a tumores. Transformación maligna de la célula. Antígenos tumorales.
Mecanismos efectores en la inmunidad antitumoral. Mecanismos de evasión del sistema inmunitario.
7. METODOLOGIAS APLICADAS AL ESTUDIO DE LA RESPUESTA INMUNE.
TÉCNICAS INMUNOQUÍMICAS
7.1.Evaluación de anticuerpos. Reacción antígeno-anticuerpo. Interacciones primarias, secundarias y
terciarias. Reacción de precipitación en medios líquidos. Nefelometría. Reacción de precipitación en
geles y métodos electroforéticos. Aglutinación de partículas recubiertas por el antígeno.
Inmunoanálisis usando antígeno en fase sólida, ELISA.
7.2. Identificación y Cuantificación del Antígeno.
Reacciones
de
precipitación.
Inmunodifusión
simple
y
doble,
inmunoelectroforesis,
electroinmunodifusión cuantitativa, detección de antígenos. Electroforesis en geles de poliacrilamida
con disulfato de sodio (SDS-PAGE) e inmunotransferencia.
/.3. Detección de la formación de inmunocomplejos. Identificación de complejos inmunes; métodos
físicos, interacción de complejos con Clq, interacción con receptores celulares, unión a receptores Fc.
7.4. Purificación de antígenos y anticuerpos por cromatografía de afinidad.
TÉCNICAS CELULARES
7.5.Aislamiento de subpoblaciones leucocitarias. Separaciones basadas en parámetros físicos o
biológicos. Selección por citometría de flujo (FACS).
7.6.Inmunohistoquímica. Localización de antígenos en células y tejidos.
Técnicas de inmunofluorescencia directa e indirecta.
Citometría de flujo.
7.7.Determinación de la actividad funcional de poblaciones celulares.
Actividad de células fagocíticas
Inmunidad mediada por células, pruebas “in vivo” e “in vitro”. Cultivo de linfocitos frente a mitógenos
o antígenos. Respuesta alogénica.