Introducción a la Respuesta Inmunológica y Tejidos Linforreticulares

UCLA. Introducción a la Respuesta Inmunológica.Dra. Elisa D’Angelo
Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”
Decanato Ciencias de la Salud
Departamento de Ciencias Morfológicas
Sección de Anatomía Microscópica
Asignatura Anatomía Microscópica I
Introducción a la Respuesta Inmunológica y
Tejidos Linforreticulares
El presente material constituye una guía de ayuda para el estudio de la
respuesta inmunológica y de los tejidos linforreticulares, adecuado a estudiantes
de Anatomía Microscópica I del Decanato de Ciencias de la Salud, UCLA. Debe
ser complementado con la información proporcionada por los libros de texto básico
recomendados en este programa. Las imágenes histológicas pertenecen a la
Sección de Anatomía Microscópica de este Decanato.
Este material es editado sin fines de lucro y publicado en la biblioteca
electrónica del Decanato de Ciencias de la Salud, para su libre consulta.
Dra. Elisa D’Angelo Mendoza
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UCLA. Introducción a la Respuesta Inmunológica.Dra. Elisa D’Angelo
Introducción a la Respuesta Inmunológica.
El organismo se defiende frente a todo aquello que es extraño a través de
una serie de mecanismos denominados en conjunto Respuesta Inmunológica.
Esta es llevada a cabo por las células, tejidos y órganos que constituyen el
Sistema Inmunológico.
El tejido linforreticular es un tejido conectivo laxo rico en células (linfocitos,
plasmocitos, células presentadoras de antígenos) especializadas en la defensa
inmunológica, en cuyo estroma predominan las fibras reticulares.
Los antígenos son todas aquellas moléculas extrañas al organismo. La
porción del antígeno que es reconocido por el sistema inmunológico se denomina
determínate antigénico. Aquellos antígenos capaces de evocar una respuesta
inmunológica se denominan “Inmunógenos”.
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La propiedad del sistema inmunológico de discriminar lo propio de lo
extraño, depende de la capacidad que tiene de reconocer proteínas en la
membrana de las células, específicas en cada individuo. Las células eucariotas
expresan en su membrana plasmáticas proteínas codificadas por los genes del
Complejo mayor de Histocompatibilidad I (CMH-I). En cada individuo, las células
expresan una secuencia de aminoácidos particular en las proteínas del CMH-I, lo
cual le confiere a cada individuo una identidad bioquímica única, que lo diferencia
molecularmente de otros individuos. Esta secuencia de aminoácidos es
reconocida por los receptores de las células T, permitiendo de esta forma eliminar
todo elemento que no presente esta secuencia bioquímica.
La respuesta inmunológica se divide en respuesta inmunológica innata,
inespecífica o natural y respuesta inmunológica específica o adaptativa.
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Respuesta inmunológica natural o innata. Constituye la primera barrera
de defensa del organismo, en la cual participan prácticamente todas las células, a
través de la producción de citoquinas. La piel y mucosas constituyen barreras
físicas a la entrada de antígenos, mientras que las enzimas pueden actuar como
barreras bioquímicas que destruyen moléculas extrañas. Sin embargo, las células
especializadas en este tipo de defensa son los macrófagos y neutrófilos, capaces
de eliminar antígenos a través de receptores que reconocen moléculas asociadas
a los patógenos denominadas patrones moleculares conservados (PAMPs). Estas
moléculas son exclusivas de los microrganismos, pueden formar parte de sus vías
metabólicas y son indispensables para su supervivencia, pero no forman parte de
las células del ser humano y por lo tanto son reconocidas como extrañas. Por
ejemplo, algunas bacterias poseen en su membrana lipopolisacárido (LPS), que es
reconocido a través de receptores presente en la membrana de los macrófagos y
neutrófilos, permitiendo su destrucción por fagocitosis.
Las células NK también participan en la respuesta inmunológica innata. Son
capaces de destruir aquellas células que no expresen las proteínas del CMH-I, a
través de un mecanismo de citotoxicidad.
Durante la respuesta inmunológica innata, los fagocitos liberan el contenido
de sus gránulos al medio extracelular, algunos de ellos con la propiedad de
producir una respuesta inflamatoria en el tejido donde se lleva a cabo la respuesta.
Si los patógenos se encuentran por ejemplo en la mucosa bronquial, se producirá
un proceso inflamatorio en esta localización denominado bronquitis. Si ocurre en la
mucosa gástrica, se denomina gastritis.
A pesar de que la respuesta inmunológica innata involucra mecanismos
muy evolucionados ancestralmente, no deja memoria inmunológica, ya que los
fagocitos son células terminales que se destruyen durante la respuesta
inmunológica. Cada vez que los mismos tipos de patógenos invadan el organismo
serán reconocidos por los fagocitos, generando una respuesta inmediata, de igual
intensidad e independiente de respuesta inmunológicas anteriores.
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Respuesta inmunológica específica o adaptativa.
En este tipo de respuesta participan los linfocitos T, linfocitos B y las células
presentadoras de antígenos. Los linfocitos T se subdividen en linfocitos T
colaboradores (expresan en su membrana la proteína CD4) y los linfocitos T
citotóxicos (expresan en su membrana la proteína CD8). Ambos tipos de células
poseen receptores (TCR) que le permiten reconocer antígenos unidos a las
proteínas del CMH. Los linfocitos B tienen en su membrana inmunoglobulinas que
actúan como receptores (BCR). Estas células pueden reconocer directamente
algunos antígenos y actuar a su vez como células presentadoras.
Los receptores de las células T y de las células B son específicos para cada
antígeno, por lo tanto, durante la respuesta inmunológica adaptativa, se activan
solo las clonas celulares específicas para cada tipo de antígeno.
Las células presentadoras de antígenos profesionales poseen también en
su membrana proteínas del CMH II que le permite la presentación de antígenos
extracelulares. Los macrófagos, las células dendríticas foliculares, las células B
son células presentadoras de antígenos profesionales.
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Fases de la Respuesta inmunológica específica.
1. Fase de presentación y reconocimiento antigénico
2. Fase de activación
3. Fase efectora
1. Fase de presentación y reconocimiento antigénico de la respuesta
inmunológica específica.
a. Antígenos intracelulares. Algunos patógenos, como los virus,
parásitos y bacterias intracelulares, deben ingresar a las células
para poder sobrevivir, haciendo uso de su maquinaria genética
para codificar proteínas necesarias para su supervivencia pero
que son extrañas para el individuo (huésped). Lo mismo ocurre
con las células cancerígenas, en las cuales se producen
proteínas extrañas al organismo. Estas proteínas actúan como
antígenos intracelulares que son presentados en la membrana de
las células infectadas o de las células tumorales a través de las
proteínas del CMH-I. De esta forma, son reconocidos por los
receptores de los linfocitos T CD8 citotóxicos.
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b. Antígenos extracelulares. La mayoría de los patógenos,
especialmente las bacterias, producen toxinas que se acumulan
en el medio extracelular, capaces de generar daño a través de
diferentes mecanismos. Son proteínas extrañas para el individuo
que actúan como antígenos extracelulares. Estas moléculas son
procesadas por células especializadas, denominadas Células
Presentadoras
de
Antígenos
Profesionales,
que
se
caracterizan porque poseen en su membrana proteínas del CMHII. De esta forma, son reconocidos a través de los receptores de
los linfocitos T CD4 colaboradores.
2. Fase de activación de la respuesta inmunológica específica.
Cuando los linfocitos T o los linfocitos B reconocen el antígeno se
activan, iniciándose una serie de eventos celulares que permiten
su expansión clonal, multiplicándose el número de células que son
específicas para el antígeno que inició la respuesta. Estos eventos
determinan cambios morfológicos que indican
la diferenciación
del linfocito a linfoblasto y que incluyen el aumento del tamaño de
la célula y la reorganización de la cromatina. En el caso del
linfocito B, la célula se diferencia en plasmoblasto y luego en
célula plasmática productora de inmunoglobulinas.
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Las células hijas pueden actuar directamente en la fase efectora o puede
quedar circulando en sangre, como un pool de células de memoria que se
activarán, si el individuo vuelve a exponerse con el mismo antígeno.
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1.
Fase efectora de la respuesta inmunológica específica. Durante
esta fase se produce la eliminación del antígeno. Se divide en respuesta
inmunológica celular y respuesta inmunológica humoral, lo cual está determinado
por la naturaleza bioquímica del antígeno involucrado.
a. Respuesta inmunológica celular. Se lleva a cabo por
linfocitos T colaboradores, que, una vez activados, producen una serie de
proteínas denominadas citoquinas, capaces de modificar la función de otras
células. Dependiendo de la naturaleza del antígeno, se induce la diferenciación de
linfocitos TH1 (productores de citoquinas predominantemente de tipo IFN, TNF e
IL2) y/o linfocitos TH2 (productores de citoquinas predominantemente de tipo IL4,
IL5)
y/o linfocitos TH3 (productores de citoquinas predominantemente de tipo
IL10, TGF) e TH17.
Las interleuquinas o citoquinas son moléculas pleiotrópicas, capaces de estimular
o inhibir la función de otras células, inducir la diferenciación y proliferación celular,
la hematopoyesis y la quimiotaxis. Dependiendo del tipo de citoquina liberada, se
pueden activar la fagocitosis, la liberación de gránulos por parte de eosinófilos,
basófilos y mastocitos e inducir la activación de células que a su vez incrementan
la producción de otras citoquinas.
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Los linfocitos T colaboradores son las células rectoras de la respuesta
inmunológica. A través de la producción de citoquinas, los linfocitos T
colaboradores son capaces de activar otras células, como a los
linfocitos T CD8, macrófagos y células presentadoras de antígenos.
También colaboran con la activación de los linfocitos B (a través de
señales co-estimuladoras) favoreciendo la respuesta inmunológica
humoral.
En el caso de los antígenos intracelulares, se produce principalmente la
activación de los linfocitos T CD8, que eliminan las células a través de
mecanismos de citotoxicidad.
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2. Respuesta inmunológica humoral. Es evocada principalmente por
antígenos extracelulares. Una vez que los linfocitos B se activan, se
diferencian en células plasmáticas productoras de inmunoglobulinas o
anticuerpos, proteínas que neutralizan de forma específica los antígenos y
que gracias al proceso de opsonización facilitan la fagocitosis de los
mismos.
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Tejido Linforreticular.
La respuesta inmunológica se lleva a cabo en el tejido y órganos
linforreticulares secundarios. En los órganos linforreticulares primarios solo se
lleva a cabo la diferenciación celular (en la médula ósea se diferencia los linfocitos
B y las células presentadoras de antígenos mientras que en el timo se diferencia el
linfocito T).
La vía de entrada de los antígenos es la mucosa respiratoria (antígenos
inhalados), la mucosa digestiva (antígenos que ingresan a través de los
alimentos), la mucosa genitourinaria (infecciones urinarias o enfermedades de
transmisión sexual) y antígenos inoculados directamente en la sangre o en la piel.
Tanto la epidermis como los epitelios de las diferentes mucosas actúan como
barrera mecánica en la respuesta inmunológica innata. Sus células producen
citoquinas que favorecen la quimiotaxis de fagocitos y la presentación antigénica.
La fagocitosis se lleva a cabo en el tejido conectivo, especialmente en el
tejido conectivo laxo. Sin embargo, en condiciones normales solo se identifican
macrófagos. La presencia de neutrófilos en lámina propia indica el desarrollo de
una respuesta inflamatoria. El reconocimiento de antígenos extracelulares (toxinas
bacterianas) se produce por lo general en el tejido conectivo, donde residen
células dendríticas especializadas en la presentación antigénica que inician la
respuesta inmunológica específica. Sin embargo, la activación de las células T y B
ocurre en el tejido linforreticular presente en los órganos linforreticulares
secundarios (ganglios, bazo) y en algunas estructuras presentes a lo largo del
tracto respiratorio y digestivo (amígdalas, placas de Peyer, apéndice cecal).
En algunos sitios de intenso reto antigénico como en el caso de la dermis,
la mucosa respiratoria y digestiva se puede ubicar tejido linforreticular.
Los
antígenos presentes en la dermis y en el conectivo son procesados por las células
dendríticas y transportados a través de la linfa hasta el ganglio, donde ocurre la
activación de las células T y B. los antígenos presentes en sangre son trasladados
al bazo.
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El tejido linforreticular puede organizarse en forma difusa o nodular. En el
tejido linforreticular difuso ocurre la presentación de antígenos a los linfocitos T, la
activación y diferenciación de estas en células efectoras. En este tejido también se
pueden identificar macrófagos y células reticulares, productoras de fibras
reticulares.
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El tejido linforreticular nodular se caracteriza por la presencia de folículos
linfáticos, estructuras nodulares que se forman como consecuencia de la
activación de los linfocitos B.
En los folículos linfáticos se pueden identificar histológicamente la zona del
casquete linfocitario y el centro germinal (que a su vez posee una zona clara y una
zona obscura). En el casquete linfocitario se ubican células dendríticas foliculares
que presentan el antígeno a las células B. Una vez activados, los linfocitos B se
diferencian en plasmoblastos, aumentando su tamaño y agrupándose en la zona
clara del centro germinal. Estás células finalizan su diferenciación en la zona
obscura del centro germinal, donde comienza la producción de inmunoglobulinas,
que posteriormente pasa a la linfa y luego a la corriente sanguínea.
Los linfocitos T y B activados migran desde el tejido linforreticular y a través
de la sangre llegan a los sitios donde se encuentra el antígeno, haciendo así más
efectiva la respuesta inmunológica. Por esta razón, las células del sistema
inmunológico pueden ubicarse en el tejido conectivo de diferentes órganos del
cuerpo.
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