Guía de Estudio: Inmunología para Bachillerato

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Biología 2º Bachillerato Tema 15. Inmunología Los animales a lo largo de su historia evolutiva, se han dotado de un sistema inmunitario basado en una serie de mecanismos que les permite reconocer microorganismos (infecciones por patógenos), sustancias extrañas para el organismo (polen, polvo, órganos/ tejidos trasplantados, etc.) o sus propias células modificadas (cancerígenas, dañadas, envejecidas, etc). Se centra en generar respuestas inmunitarias, es decir, eliminar o neutralizar la acción de los mismos y mantener la identidad molecular del organismo. Esto es estudiado por la inmunología1 , una rama de la biología.

Estos agentes extraños presentan moléculas de gran tamaño2 y estables denominadas antígenos, los cuales son reconocidos por nuestras células (reconocimiento de lo propio frente a lo ajeno3 ). Para que el sistema inmunitario desencadene una respuesta cuando detecta la presencia de antígenos, en primer lugar, reconoce a este gracias a su unión selectiva con ciertas moléculas (receptores antigénicos) situados en la membrana plasmática de algunas células del organismo (existe una complementariedad entre la forma espacial de estos receptores y la de los antígenos).

El antígeno se une al receptor antigénico por una zona llamada epítopo, que suele estar constituida por una corta secuencia de 4-5 aminoácidos. 1. Composición del sistema inmune El sistema inmune es un sistema difuso, constituido por un conjunto de órganos, células y moléculas específicas distribuidas por todo el cuerpo: 1.1 Órganos linfoides primarios:se produce la diferenciación de los linfocitos. Médula ósea roja: tejido hematopoyético presente en el tejido óseo esponjoso, donde se originan y desarrollan las células sanguíneas. En ella maduran los linfocitos B. Timo: glándula situada en el cuello, donde maduran los linfocitos T.

1.2 Órganos linfoides secundarios: acumulan e interaccionan los linfocitos. Incluyen los ganglios linfáticos, el bazo, las amígdalas, el apéndice, las placas de Peyer del intestino delgado y las adenoides (vegetaciones). 1 Inmunitas: libre de enfermedad 2 Las biomoléculas de bajo peso molecular, como aminoácidos y monosacáridos, carecen de capacidad antigénica. Aunque no existe una regla fija, se puede afirmar que las moléculas entre 5-34 Å suelen ser buenos antígenos, principalmente polisacáridos complejos y proteínas (pueden estar libres o formando parte de diversas estructuras; membrana plasmática, glicocálix, flagelos, pared, cápsida, envuelta de virus, etcétera).

3 El complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) es una familia de unos 20 genes, presente en todos los vertebrados, ubicados en el brazo corto del cromosoma 6 en el caso de los humanos. Cada gen tiene entre 8 a 10 alelos que codifican proteínas (glucoproteínas) denominadas antígenos de histocompatibilidad. Estas proteínas son parte de la membrana de las células de cada individuo. Salvo en gemelos univiteinos, las posibilidades de que dos personas tengan la misma combinación y presenten las mismas proteínas CMH en sus membranas es prácticamente nula.

En los humanos hay dos tipos; las CMH I, están presentes en prácticamente todas las células, salvo en las células killer y, las CMH I, que se encuentran en células especializadas del sistema inmunitario, como macrófagos y linfocitos B. En humanos el CMH también recibe el nombre de HLA (antígenos linfocitarios humanos). Biología 2º Bachillerato 2. Las células específicas del sistema inmunitario, principalmente linfocitos, se estudiarán a lo largo del tema. 3. Las moléculas (destacar los anticuerpos) están distribuidas por todo el cuerpo. Este sistema se organiza en una serie de barreras sucesivas que se oponen a la entrada o acción de agentes extraños. 2.

Tipos de inmunidad y respuestas inmunitarias Son términos estrechamente relacionados y, a veces, se usan como sinónimos pero no significan exactamente lo mismo. Concepto ¿Qué es? ¿Ejemplos? Tipos de inmunidad Formas de adquirir o clasificar la inmunidad Inmunidad innata, adaptativa, activa y pasiva Respuestas inmunitarias Reacciones del cuerpo ante amenazas Inflamación, producción de anticuerpos, etc. 2.1 Inmunidad innata: primera línea de defensa Es un sistema defensivo rápido e inespecífico, activo desde el nacimiento. Actúa como primera barrera frente a cualquier agente extraño y facilita la posterior respuesta inmunitaria específica. Está compuesta por cinco tipos de respuestas: 1.

Inflamación: respuesta rápida y eficaz ante una lesión o invasión de agentes extraños que a atravesado las barreras. Las células dañadas liberan mediadores inflamatorios que aumentan la permeabilidad de los capilares (llega más sangre), facilitando la llegada de células inmunitarias y moléculas del sistema inmunitario al tejido afectado. Entre estas células se encuentran los fagocitos. La inflamación se caracteriza por calor, enrojecimiento, dolor y tumefacción. 2. Células NK (natural killer): destruyen células infectadas por virus, bacterias o tumorales (detectan anomalías en el glucocalix), liberando perforinas y granzimas que rompen sus membranas.

Además, regulan la actividad de otros linfocitos mediante moléculas señalizadoras. 3. Fagocitos (línea mieloide): leucocitos capaces de fagocitar mediante pseudópodos. Se originan en la médula ósea y se dividen en: o Granulocitos polimorfonucleares: contienen gránulos citoplásmicos con enzimas y un núcleo polilobulado. Incluyen: Neutrófilos: los primeros en acudir al sitio de infección aguda. Eosinófilos: desgranulan (liberan productos tóxicos), para eliminar patógenos de gran tamaño que no pueden ser fagocitados. Ej: parásitos. Basófilos: liberan histamina (mediador inflamatorio). o Monocitos: sin gránulos ni núcleo polilobulado.

Al salir de los capilares, se transforman en macrófagos4 con gran capacidad fagocítica. Estas células eliminan microorganismos o estructuras extrañas por fagocitosis. La activación se produce gracias a mediadores de inflamación o sustancias producidas por 4 Los primeros en actuar, con menor capacidad, se denominan histiocitos (no se desplazan). Biología 2º Bachillerato linfocitos. Consiste en la producción de glucoproteínas en la membrana las cuales aumentan su capacidad de adhesión. Los macrófagos permiten a los linfocitos reconocer e identificar los antígenos. 4. Sistema del complemento: conjunto de unas 30 proteínas plasmáticas que complementan y potencian la acción de los anticuerpos.

Actúan como mediadores de la inflamación, intervienen en la opsonización5 de células extrañas a un organismo para facilitar la acción de los fagocitos y de los anticuerpos y, por último, provocan la lisis celular por rotura de su membrana. Para todo ello, debe producirse la activación del mismo por medio de una serie de reacciones en cascada. o Vía clásica: mediante anticuerpos unidos a antígenos (específica). o Vía alternativa: sin anticuerpos (inespecífica). 5. Citoquinas: grupo de moléculas señalizadoras que permiten la comunicación entre leucocitos. Algunas participan en la respuesta inespecífica, como: o Interleucinas: inducen el crecimiento y diferenciación de leucocitos.

o Linfocinas y monocinas o Interferones: proteínas producidos por células infectadas por virus. Estos impiden la replicación gracias a proteínas antivíricas (AVP), activan linfocitos citolílitos o células NK, macrófagos y linfocitos B. 2.2 Inmunidad adaptativa, adquirida o específica: Es un tipo de inmunidad específica, que se activa frente a un antígeno concreto. Para cada antígeno se genera una respuesta distinta. Una vez reconocido, el sistema inmunitario desarrolla una memoria inmunitaria, lo que permite una respuesta más eficaz en exposiciones futuras.

Las células responsables de esta inmunidad son los linfocitos, un tipo de leucocito que no fagocita ni posee pseudópodos y muestra capacidad de reconocer antígenos. Se clasifican en dos tipos principales: 1. Linfocitos B: Sintetizan anticuerpos o inmunoglobulinas específicos frente a antígenos. Como los anticuerpos se difunden en los líquidos corporales, se habla de inmunidad humoral. Los anticuerpos son proteínas globulares con una pequeña parte glucídica (unida covalentemente y se desconoce su función) que pueden permanecer unidos a la membrana del linfocito B (anticuerpos de superficie) o ser liberados al medio extracelular (anticuerpos libres).

Las funciones de los anticuerpos, es decir, las reacciones que se dan entre el anticuerpo y el antígeno, son: 5Opsonización: proceso inmunológico mediante el cual ciertas moléculas (llamadas opsoninas) marcan a los patógenos para que sean reconocidos y fagocitados más fácilmente por células del sistema inmune. Las opsoninas sirven como puentes moleculares entre los receptores del fagocito y la pared bacteriana.

Biología 2º Bachillerato Efecto directo: neutralización (eliminan el efecto negativo; anticuerpos se unen a antígenos (toxinas, virus) e impiden que actúen), precipitación (antígeno soluble + anticuerpo formación de complejos insolubles)y aglutinación (antígenos están en superficie de células o partículas) Efecto indirecto: opsonización y activación del complemento por vía clásica (destrucción directa del patógeno o facilita su eliminación). Gracias a su estructura tridimensional, se unen con alta precisión al antígeno. Se encuentran en la sangre, leche materna, lágrimas, etc., y representanhasta el 20 % de las proteínas plasmáticas.

Estructura de un anticuerpo Cada molécula costa de cuatro moléculas polipeoptídicas; dos de mayor tamaño idénticas (pesadas o H; 420-440 aa) y dos más pequeñas idénticas (ligeras o L; 210-230 aa). Entre ellas se dan enlaces disulfuro. Región constante: igual en todos los anticuerpos de un mismo tipo. Permite la unión a la membrana del linfocito B, fagocitos o complemento. Está situada en la parte inferior de la Y (cadenas pesadas y ligeras). Región variable: distinta en cada anticuerpo. Se ubica en los extremos de los "brazos" de la Y. Contiene el parátopo, que se une al epítopo del antígeno. Cada anticuerpo puede unirse a dos moléculas de antígeno.

Tipos de inmunoglobulinas: IgG: monoméricas. Principalmente en sangre y líquidos extracelulares. Actúan como opsoninas y antitoxinas. Son las más abundantes en la respuesta inmunitaria secundaria. IgA: monométicas o diméricas. Presente en secreciones como la leche materna. Protege las mucosas de infecciones. IgM: pentaméricas. Primera en producirse en una respuesta primaria; activan el complemento y la precipitación de antígenos. IgD: monoméricas. Actúa como receptor en linfocitos B, reconociendo antígenos y estimulan la producción de anticuerpos. IgE: monoméricas. Relacionada con inflamaciones, alergias y defensa contra parásitos (desgranulación). 2.

Linfocitos T: responsables de la inmunidad celular, ya que no producen anticuerpos, sino que destruyen células alteradas (células diana con antígenos en su superficie). También regulan otras funciones del sistema inmune. Biología 2º Bachillerato Estos linfocitos poseen receptores de antígenos; región constante unida a la membrana celular y una región variable que reconoce y se une al antígeno. Los linfocitos T no pueden identificar antígenos libres y, además, deben reconocer a la vez el antígeno extraño y la molécula propia (autoantígeno; relacionado con el MHC).

Tipos de linfocitos T: T4 (con proteína CD4 en su membrana): Th (cooperadores): activan linfocitos B y otros T; primeros en activarse gracias a la interlucina 1 (citocina que liberan los macrófagos). Una vez activos, se libera interlucina 2, que generan más estimulación (autoactivación) y activa a Tc y Ts. Td: estimulan la actividad de los macrófagos. Reconocido por el MHC II T8 (con proteína CD8): Tc (citotóxicos): destruyen células diana. La citotoxicidad Ts (supresores): modulan la respuesta inmunitaria para evitar respuestas excesivas. Reconocidos por el MHC I ¿Cómo se lleva a cabo la respuesta adquirida?

La respuesta inmunitaria específica se desarrolla siempre a lo largo de las siguientes fases: 1. Identificación y reconocimiento del antígeno extraño: el proceso comienza cuando una sustancia extraña (antígeno) entra en el organismo y es detectada por los linfocitos. Los linfocitos B tienen anticuerpos en su membrana que reconocen directamente al antígeno, mientras que los linfocitos T lo hacen mediante unos receptores específicos llamados TCR. 1.1 ¿Cómo se produce la unión entre un anticuerpo o TCR y el antígeno? La región variable del anticuerpo tiene una forma tridimensional que encaja exactamente con el epítopo del antígeno.

Esta especificidad es el resultado de la gran diversidad de anticuerpos que puede producir el cuerpo. La unión se basa en interacciones no covalentes, como puentes de hidrógeno, interacciones iónicas, fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas. Estas fuerzas, aunque débiles individualmente, juntas permiten una unión fuerte y específica. Un anticuerpo solo se une a su antígeno específico o a antígenos muy parecidos, son uniones reversibles (puede romperse si cambian las condiciones), tanto el anticuerpo como el antígeno pueden modificar ligeramente su forma para adaptarse mejor, como si fueran piezas flexibles.

Esta unión es importante ya que permite marcar al antígeno para que otras células del sistema inmunitario lo reconozcan y lo eliminen y, también, puede neutralizar toxinas o virus directamente, impidiendo que actúen sobre las células del organismo. Generalmente, intervienen también las células presentadoras de antígenos (CPA), 6 que 6 Las importantes son los macrófagos, las células dendríticas y los linfocitos B. Biología 2º Bachillerato fagocitan al antígeno, lo fragmentan en su interior y luego colocan estos fragmentos en su superficie (suele ser un pequeño peptído). Después, se dirigen a los órganos linfoides y presentan el antígeno a los linfocitos.

Es el caso de la unión al TCR, presente en la superficie del linfocito T, reconoce a antígenos fragmentados o presentados por otra célula. También son interacciones no covalentes. Los linfocitos T colaboradores activan a los linfocitos B mediante señales químicas (citoquinas), lo que mejora la respuesta de los B. 2. Activación de los linfocitos: cuando los linfocitos reconocen el antígeno se activan, sufren una serie de cambios metabólicos y fisiológico y esto provoca que se multipliquen rápidamente (proliferación clonal) y comiencen a desarrollar su función defensiva. 3. Desencadenamiento de la respuesta inmunitaria: los linfocitos activados cumplen distintas funciones según su tipo.

Los linfocitos B se transforman en células plasmáticas, que producen grandes cantidades de anticuerpos específicos y, por su parte, los linfocitos T atacan directamente a las células que portan el antígeno (células diana) y las destruyen. En todo este proceso intervienen las citocinas, proteínas permanentes que aumentan el número de receptores, estimulan el crecimiento de linfocitos regulan las respuestas. 4. Formación de linfocitos memoria: Al finalizar la respuesta, algunos linfocitos B y T se convierten en linfocitos memoria, que permanecen en el organismo durante años.

Gracias a ellos, si el mismo antígeno vuelve a entrar, el sistema inmunitario podrá reaccionar de forma más rápida y eficaz (este hecho es la base de las vacunas), evitando que la enfermedad se desarrolle o reduciendo su gravedad. Según si el organismo ya ha estado en contacto con el antígeno, la respuesta adquirida se clasifica en primaria o secundaria. Explicación del gráfico (pregunta tipo en PAU) Cuando un antígeno es reconocido por primera vez, se desencadena la respuesta inmunitaria primaria, que consiste en la activación de los linfocitos B y T, así como la producción inicial de anticuerpos.

Durante esta fase se generan linfocitos de memoria, que permanecen en los órganos linfoides durante meses o incluso años, conservando la capacidad de reconocer ese antígeno específico. Si el mismo antígeno vuelve a ingresar en el organismo, estos linfocitos memoria activan rápidamente la respuesta inmunitaria secundaria, que es más rápida, intensa y eficaz que la primaria. La producción de anticuerpos es más rápida y abundante y la concentración de anticuerpos se mantiene elevada por más tiempo.Esta rapidez impide que el microorganismo tenga tiempo suficiente para reproducirse, diseminarse o causar síntomas.

En cambio, durante la respuesta primaria, hay un período de latencia antes de que se produzcan anticuerpos, lo que permite al patógeno multiplicarse y provocar síntomas. Por eso, tras superar una enfermedad, el organismo queda inmunizado mientras persistan los linfocitos de memoria.

Respuesta Primaria Secundaria Cuándo Primer contacto con el antígeno Segundo contactos con el mismo antígeno Velocidad Lenta (se activa en varios días) Rápida (puede activarse en horas) Intensidad Baja o moderada Mucho más intensa Duración Más corta Más prolongada Responsables Linfocitos vírgenes y células plasmáticas de primera generación Linfocitos memoria (B y T) Biología 2º Bachillerato La tolerancia inmunitaria es la capacidad del sistema inmunitario para no atacar los propios antígenos del organismo. Según la teoría de la selección clonal, este proceso ocurre durante la maduración de las células T en el timo: 1.

Selección positiva: sobreviven solo las células T que pueden reconocer moléculas propias del MHC. 2. Selección negativa: se eliminan las células T que reaccionan fuertemente contra antígenos propios, evitando respuestas autoinmunes. Así, solo permanecen los linfocitos T que reconocen lo propio pero no lo atacan, asegurando la tolerancia inmunitaria. 3. Enfermedades infecciosas Las enfermedades infecciosas son trastornos causados por la invasión de patógenos en el cuerpo humano. Los patógenos pueden ser virus, bacterias, hongos, protozoos o helmintos7 , y provocan infecciones al multiplicarse en el organismo.

Una infección ocurre cuando un patógeno entra, se establece y se multiplica en un huésped. La patogenicidad es la capacidad del microorganismo para causar enfermedad, mientras que la virulencia se refiere al grado de daño que puede provocar. El proceso infeccioso sigue varias fases: 1. Adhesión al hospedador: el patógeno se adhiere a las células del huésped. 2. Invasión de las células: atraviesa barreras físicas. La infección puede ser localizada, en el mismo lugar o, diseminarse por todo el cuerpo y se produce una infección generalizada (septicemia). 3.

Desarrollo de la infección: puede causar daño mediante lesión directa de tejidos o a través de la acción de factores de virulencia (enzimas de virulencia;) y producción de toxinas (sustancias tóxicas; exotoxinas y endotoxinas) La aparición de enfermedad depende también de factores del huésped, como su estado inmunológico, edad, nutrición y existencia de enfermedades previas. 3.1 Mecanismos de defensas del hospedador frente a patógenos El organismo dispone de distintos mecanismos de defensa, que pueden clasificarse en naturales y artificiales: 7 Ejemplos: gripe, cólera, sida, lepra, tétanos, malaira, peste, candisiasis… Biología 2º Bachillerato 3.1.

Defensas naturales: Son inespecíficas (no distinguen entre distintos patógenos) y actúan como primera línea de defensa. Se dividen en: 3.1.1. Defensas externas (primera barrera): Estructurales (piel y mucosas): la piel forma una barrera física gracias a la queratina, el pH ácido del sudor y la grasa. Las mucosas recubren cavidades internas y producen secreciones como moco, saliva y lágrimas, que contienen enzimas antimicrobianas como la lisozima. Mecánicas: sistema de expulsión; cilios, flujo de orina o movimiento intestinal. Bioquímicas: sustancias que contrarestan o neutralizan al patógeno; lisozimas (ruptura de la pared), ácido grasos y ácido láctico (descenso el pH) y jugos gástricos.

Ecológicas (flora bacteriana autóctona; microbiota): microorganismos beneficiosos que compiten con los patógenos por espacio y nutrientes, y pueden producir sustancias que inhiben su crecimiento. 3.1.2. Defensas internas (segunda barrera): Incluyen tanto la inmunidad innata (inespecífica) como la inmunidad adquirida (específica), ya descrita anteriormente. Se activan cuando los patógenos superan las defensas externas. 3.2. Defensas artificiales: son intervenciones externas, naturales o creadas por el ser humano, con función preventiva (como las vacunas) o curativa (como los antibióticos). Algunas se explican en apartados posteriores o en el bloque de biotecnología.

Además de inmunidad natural y artificial, dentro de la inmunidad adquirida, se puede estas clasificar en pasiva y activa, diferenciándose en cómo se adquieren los anticuerpos que protegen al organismo: En el caso de la activa, el propio cuerpo produce anticuerpos y células inmunitarias en respuesta a un antígeno (como un virus o bacteria), su duración es larga (a veces de por vida), porque se generan células de memoria. En el caso de la pasiva, el cuerpo recibe anticuerpos ya formados desde una fuente externa, su duración es corta y no generan células memoria. 4.

Inmunidad Se entiende por inmunidad como capacidad del organismo para defenderse o resistir a elementos extraños, puede conseguirse de forma natural, pero los avances médicos permiten alcanzarla de forma más rápida y segura por métodos artificiales. La inmunidad colectiva o de rebaño es un tipo de inmunidad que se crea en una población en la que la mayor parte es inmune, de forma que disminuye mucho la posibilidad de diseminación del patógeno.

Se distinguen dos tipos de inmunidad: 4.1 La inmunidad natural; se adquiere mediante procesos naturales no inducidos medicamente, puede ser pasiva (se adquiere por aporte de defensas desarrolladas por otro individuo, por ejemplo, vía materna: placenta y lactancia) o activa (linfocitos memoria tras una infección). 4.2 Inmunidad artificial o inmunización; se induce mediante técnicas médicas.

Puede ser pasiva, gracias a anticuerpos desarrollados en otro organismo (inmunidad temporal) como (anti)sueros, antitoxinas o anticuerpos purificados de otro individuo inmune o activa, se adquiere por exposiciones artificiales a microorganismo, antígenos o toxinas, como es el caso de las vacunas Biología 2º Bachillerato (inmunidad permanente). Dentro de la inmunización, se encuentra: 4.1. Las vacunas y sueros La vacunación es una medida preventiva en forma de inmunización activa y duradera, que estimula las defensas inmunitarias (fabricación de anticuerpos y linfocitos memoria) frente a determinados agentes patógenos o sustancias dañinas, sin llegar a desarrollar la enfermedad.

Para que una vacuna sea comercializada debe cumplir dos requisitos: Tener capacidad inmunogénica para provocar una respuesta inmunitaria eficaz Ser segura, para no reproducir la enfermedad ni causar efectos secundarios indeseables. ¿Cómo actúan? 1. Desencadena una respuesta inmunitaria primaria (igual que durante una la infección). El individuo desarrolla, como consecuencia, memoria inmunitaria. Si el individuo vacunado entra en contacto con el patógeno, se producirá una respuesta inmunitaria secundaria con mayores niveles de anticuerpos en un corto período de tiempo.

Hay distintos tipos de vacunas: Vacunas atenuadas: contienen microorganismos vivos, pero debilitados, que se reproducen en el individuo vacunado y originan una infección muy limitada. Estos microorganismos se obtienen a partir de cepas virulentas que se cultivan en hospedadores y pierden su virulencia con reinoculaciones. Presentan mayor riesgo. Por ejemplo, la vacuna contra la poliomielitis, el sarampión y la rubéola. Vacunas inactivadas: sólo contienen microorganismos muertos (por calor o químicos), por lo que no se reproducen en el organismo. La inmunidad es más variable, por ello, es preciso suministrar una dosis más alta que contenga suficientes antígenos, así como dosis de recuerdo.

No existe riesgo de reversión. Por ejemplo, la vacuna contra la rabia, tos ferina y difteria. Las vacunas actuales suelen ser acelulares porque no contienen células completas, solo partes o productos de los microorganismos. Se fabrican con técnicas de biotecnología y llevan solo antígenos del microorganismo, por lo que no provocan reacciones adversas. Son (vistas en biotecnología): Vacunas de subunidades: contienen péptidos sintéticos, antígenos proteicos o polisacáridos. Conjugadas: antígenos conjugados con proteínas o con toxoides. Vacunas recombinantes: virus o bacterias no virulentos con antígenos inmunogénicos del patógeno.

Los vectores se reproducen en las células del hospedador, producen los antígenos recombinantes y generan inmunidad humoral y celular. Vacunas de ADN y ARN: el vector es un plásmido recombinante con el gen del antígeno seleccionado; el fragmento de ADN entra en el núcleo de la célula hospedadora y expresa las proteínas antigénicas activando la respuesta inmunitaria completa. Por ejemplo, la vacuna de la hepatitis B, meningitis meningocócica, o del virus del papiloma humano. Las vacunas monovalentes inmunizan frente a un antígeno o un microorganismo patógeno, Biología 2º Bachillerato mientras que las vacunas polivalentes inmunizan frente a varios antígenos o cepas microbianas patógenas.

Otros componentes de las vacunas son los adyuvantes (que estimulan la respuesta inmunitaria del hospedador, los liposomas, nanopartículas o toxinas atenuadas, así como estabilizantes y excipientes, también se incluyen en las vacunas. En resumen, las vacunas generan una inmunidad adquirida, artificial y activa (los anticuerpos los produce el cuerpo). No presenta un efecto inmediato pero es duradero (células memoria). Otra alternativa son los sueros, es decir, un producto biológico que contiene anticuerpos específicos contra una enfermedad. Se obtiene del plasma de personas o animales que han sido inmunizados o han superado la enfermedad.

Sueroterapia: Proceso por el que se administra un suero a un organismo con una enfermedad en curso (finalidad curativa). El suero contiene anticuerpos específicos contra el patógeno que lo está produciendo para ayudar al organismo a combatirlo. Por ejemplo, el suero antitetánico, suero antiofídico, inmunoglobulina contra rabia. Se trata de una inmunidad adquirida, artificial y pasiva (los anticuerpos no los produce el sujeto). Efecto inmediato pero es temporal (no células memoria). Comparativa entre vacunas y sueros Aspecto Sueros / Sueroterapia Vacunas / Vacunación Definición Administración de anticuerpos ya formados para brindar protección inmediata.

Administración de antígenos para estimular la producción de anticuerpos propios. Tipo de inmunidad Inmunidad pasiva (temporal y directa). Inmunidad activa (duradera y desarrollada por el organismo). Duración de protección Corta duración (se pierde cuando los anticuerpos se degradan). Larga duración, puede ser para años o toda la vida. Momento de administración Después de la exposición o cuando ya hay riesgo inmediato de infección. Antes de la exposición, como método preventivo. Composición Contiene anticuerpos específicos listos para actuar. Contiene virus/bacterias atenuados, inactivos o fragmentos para estimular respuesta inmune.

Objetivo principal Proteger o tratar inmediatamente, sin esperar a que el cuerpo genere defensas. Prevenir enfermedades mediante la generación de memoria inmunológica. Ventajas Protección rápida, útil en casos de emergencia. Protección duradera y preparación del sistema inmunológico. Limitaciones Protección temporal y puede causar reacciones alérgicas. No proporciona inmunidad inmediata, requiere tiempo para generar respuesta. 5. Alteraciones y disfunciones del sistema inmunitario 5.1 Deficiencias inmunitarias Una inmunodeficiencia es la incapacidad para desarrollar una respuesta inmunitaria adecuada ante la presencia de antígenos extraños.

Como consecuencia, las estructuras antigénicas no rechazadas pueden causar graves lesiones en el hospedador. Existen dos clases de inmunodeficiencias: -Inmunodeficiencias congénitas: son enfermedades causadas por defectos genéticos en el desarrollo o en la función del sistema inmunitario que se desarrollan en los primeros años de vida. Pueden provocar anomalías en las defensas inespecíficas o en las específicas.

-Inmunodeficiencias adquiridas: no tienen origen genético y aparecen en cualquier momento de la vida como consecuencia de diversos factores, como algunos tipos de cáncer (leucemia, mieloma), exposición a radiaciones, tratamiento durante largo tiempo con inmunosupresores, Biología 2º Bachillerato desnutrición grave o algunos virus, como el de la hepatitis o VIH que se pasa a describir: SIDA (Síndrome de inmunodeficiencia adquirida) El agente causante del sida es un retrovirus (ARN como materia genético, con cápsida icosaédrica y compleja cubierta lipoproteica); el VIH (virus de la inmunodeficiencia humana), el cuál ataca y destruye los linfocitos Th, por lo que impide una defensa eficaz contra los antígenos microbianos y células tumorales.

Existen dos variantes del virus: El VIH-1, responsable principal de la pandemia de sida, y el VIH-2, menos patogénico y menos transmisible. El proceso infeccioso de la enfermedad se desarrolla por la penetración de este procedente de otra persona (sangre, el semen, las secreciones vaginales o de la madre al hijo, durante la gestación o el parto), cuando alcanza el sistema circulatorio se fusiona a los linfocitos T4 por su envoltura y el ARN monocatenario, juntos con la enzima transcriptasa inversa del propio virus forman ADN bicatenario que se incorpora al genoma del linfocito. Se forma un provirus cuyo ADN se integra en el celular y pasa lentamente a células hijas.

Los linfocitos T4 no sufren daños inmediatos, pero a largo plazo los infectados mueren, provocando la inmunodeficiencia. La deficiencia inmunitaria es grave y la muerte sobreviene por infecciones oportunistas, como tuberculosis pulmonar y neumonía, entre otras. También es frecuente la aparición de tumores raros, como el sarcoma de Kaposi. 5.2 Hipersensibilidad inmunitaria El sistema inmunitario desencadena una respuesta excesiva que provoca lesiones perjudiciales en los tejidos del propio organismo. Según el efecto producido, el proceso inmunitario causante y el tiempo que tarda en aparecer tras el contacto con el antígeno, se distinguen cuatro tipos de hipersensibilidad: 1.

Hipersensibilidad de tipo I (inmediata o anafiláctica): conocida también como reacción alérgica, el desarrollo de esta hipersensibilidad es muy rápido tras la exposición al antígeno, que en este caso se denomina alérgeno. La reacción alérgica se desarrolla en dos etapas: 1º Sensibilización: estímulo de los linfocitos Th que, a su vez, inducen la activación de los linfocitos B, los cuales fabrican IgE que se fijan a los basófilos y a los mastocitos. 2º Nueva exposición al alérgeno: se une a las IgE fijadas, lo cual provoca la desgranulación de estos, que consiste en la secreción de sustancias que se encuentran en el citoplasma celular.

Las sustancias expulsadas son mediadores de la inflamación (histamina, prostaglandinas y leucotrienos), lo cuales provocan los síntomas a nivel local (inflamación cutánea con enrojecimiento, hinchazón y picor o aumento de la secreción nasal y lacrimal) o reacciones generalizadas (contracción de los músculos de bronquios y bronquiolos, que genera dificultades respiratorias, asma o bien una importante vasodilatación general). En este último caso se puede producir la muerte por asfixia o bien por un descenso acusado de la presión sanguínea (shock anafiláctico). Ejemplos: rinitis alérgica (alergia al polvo, polen, ácaros), asma alérgico o urticarias 2.

Hipersensibilidad de tipo II (citotóxica): se produce por anticuerpos IgM o IgG que se unen a los antígenos de la superficie celular. Se genera la activación del complemento, la lisis de las células y la fagocitosis. Causa algunas enfermedades autoinmunitarias y el rechazo de los órganos trasplantados, incluida la incompatibilidad de los grupos sanguíneos. Ejemplo: anemia hemolítica autoinmune o enfermedad hemolítica del recién nacido, reacción por transfusión sanguínea incompatible. 3.

Hipersensibilidad de tipo III (mediada por complejos inmunitarios): semejanzas con la de tipo II, pero los antígenos a los que se unen los anticuerpos no forman parte de células, sino que Biología 2º Bachillerato circulan libres en la sangre. En esta hipersensibilidad los complejos antígeno-anticuerpo creados no son eliminados por los macrófagos, sino que hay una activación excesiva del complemento y una respuesta inflamatoria en la que se liberan enzimas que ejercen una acción destructiva sobre los tejidos. Se produce en algunas infecciones crónicas, enfermedades autoinmunes (artritis reumatoide o lupus eritematoso) y en la inmunización pasiva realizada con un suero. 4.

Hipersensibilidad de tipo IV (retardada): no intervienen anticuerpos, sino un clon de células iguales. Tras una segunda exposición al mismo antígeno, los linfocitos Td de este clon celular liberan linfocinas que provocan la estimulación de los macrófagos y desencadenan un proceso inflamatorio. Este tipo es el causante de las dermatitis de contacto originadas por algunos cosméticos, prendas de vestir, bisutería o plantas en contacto con la piel o algunos de los procesos de rechazo de órganos trasplantados. Otro tipo es la reacción granulomatosa que produce daños en los tejidos y se forman nódulos con inflamación continua con presencia de macrófagos y monocitos.

Las lesiones tisulares que caracterizan a la tuberculosis y la lepra. 6. Enfermedades autoinmunitarias Se produce cuando el sistema inmune actúa sobre las células del propio cuerpo (autodestrucción) gracias a una actuación de clones de linfocitos que son autorreactivos y que no han sido eliminados. Este hecho, da lugar a las enfermedades autoinmunitarias, cuyo desarrollo es lento pero progresivo. Tal y como hemos visto, algunas enfermedades autoinmunitarias están causadas por una hipersensibilidad de tipo II o III pero, también, implicados componentes genéticos, factores endocrinos y algunos factores externos, como radiaciones o ciertas sustancias químicas o microorganismos.

Aunque el mecanismo preciso del desarrollo de estas enfermedades sigue investigándose, se cree que la activación de linfocitos autorreactivos se produce por cambios en los autoantígenos, que impiden que el sistema inmunitario los reconozca como propios, aparición de antígenos extraños semejanzantes con los autoantígenos y de células que no suelen contactar con los linfocitos, por lo que previamente no han sido reconocidas como propias. Estas pueden afectar a tejidos u órganos concretos (diabetes mellitus) o ser sistémicas (esclerosis múltiple, miastenia grave o enfermedad de Addison).

Se diferencian en si las respuestas de los linfocitos T se localizan en áreas concretas o son circulantes y se reparten por diferentes órganos. 7. Trasplantes y su relación con el sistema inmune Existen cuatro tipos de trasplantes, autotrasplantes (donante y receptor son el mismo individuo), isotrasplantes (donante y receptor no son el mismo pero MHC coinciden), alotrasplantes (donante y receptor son de la misma especie, pero los antígenos no coinciden) y xenotrasplantes (el donante y el receptor son de diferente especie). La mayor dificultad del trasplante de órganos es su rechazo.

Los antígenos responsables del rechazo son los autoantígenos del MHC que se encuentran en la superficie celular. El rechazo comienza con el ataque de los linfocitos Tc, los cuales causan la lisis de las células del tejido. Por ello, previamente al trasplante, es imprescindible realizar pruebas para asegurarse de que los Biología 2º Bachillerato autoantígenos de las células del donante y del receptor son iguales o muy semejantes. También, intervienen la respuesta específica humoral (anticuerpos), la respuesta inespecífica (macrófagos, activación del complemento) y la hipersensibilidad de tipo II (en 48 horas) o hipersensibilidad de tipo IV (semanas).

Para evitar el rechazo, se suministran al enfermo fármacos inmunosupresores que inhiben la respuesta inmunitaria, principalmente esteroides; que actúan sobre los macrófagos y, ciclosporina; que bloquea los receptores de las interleucinas. 7. Procesos inmunitarios en el desarrollo del cáncer El sistema inmunitario interviene activamente en la inhibición del desarrollo del cáncer. Las células tumorales poseen en sus superficies antígenos distintos (específicos solo de las tumorales, o los asociados, que se expresan más) a los de las células normales. Por esta razón, el organismo no las considera como células propias y desarrolla mecanismos inmunitarios para destruirlas.

Estos antígenos tumorales son la consecuencia de la expresión de genes o inducidos por virus oncogénicos. Algunos antígenos tumorales (marcadores tumorales) pueden utilizarse como prueba de laboratorio para estudiar si un paciente está desarrollando un tumor maligno. 7.1 Vigilancia inmunitaria Ante la aparición de células portadoras de antígenos tumorales, el sistema inmunitario elimina estas peligrosas células antes de que se multipliquen masivamente y puedan desarrollar un cáncer. En el proceso intervienen todos los mecanismos inmunitarios, tanto las defensas innatas como las adquiridas, humorales y celulares.

Las defensas inespecíficas (macrófagos y NK), eliminan a las células tumorales más eficazmente cuando tienen anticuerpos unidos a su membrana. También participan en la acción antitumoral algunas sustancias citotóxicas, como el factor de necrosis tumoral (TNF), producido por varias células del sistema inmunitario. Las defensas específicas (linfocitos Tc), se unen a las células con antígenos alterados y provocan su destrucción. Además, los linfocitos TH liberan linfocinas que favorecen la función de los linfocitos Tc y la activación de macrófagos y de los linfocitos B.

Las defensas específicas humorales (anticuerpos) se unen a las células cancerígenas, favorecen la acción de los macrófagos y también de las células NK, así como la activación del complemento por la vía clásica. 7.2 Inmunoterapia antitumoral Es un conjunto de técnicas basadas en la acción inmunitaria.

Su finalidad es reforzar y activar las defensas del organismo frente a las células anormales que constituyen un tumor: administración de interferón para tratar algunas leucemias, extracción de linfocitos del enfermo que posteriormente se activan por medio de linfocinas y se reintroducen en el organismo, modificación de linfocitos T (células CAR-T) para que reconozcan y ataquen a las células tumorales, creación de vacunas contra antígenos tumorales y, en fase experimental, se está desarrollando el uso de anticuerpos purificados, específicos contra antígenos de las células cancerosas, que están ligados a fármacos letales.

De esta forma se podrá lograr destruir de una forma selectiva las células tumorales sin dañar las células normales.