Guia d'estudi d'immunologia

I 167 flashcards i 112 preguntes més al document.

Text del document

IMMUNOLOGIA IMMUNOLOGIA (PAUs) - Concepte d'immunitat. Aplicació a casos actuals i històrics rellevants. - Identificar i relacionar els principals elements del sistema immunitari: principals òrgans, teixits i cèl·lules. - Identificació dels diferents tipus de barreres externes que dificulten l'entrada de patògens. Exemples relacionats amb la vida quotidiana. - Diferenciació entre immunitat innata i específica, a partir d'exemples rellevants. - Comparació entre els mecanismes d'acció de la immunitat humoral i cel·lular. - Explicar el concepte d'immunitat innata (inespecífica).

Identificar les barreres externes: barreres anatòmiques o físiques (pell i mucoses), barreres fisiològiques o químiques (secrecions) i barreres biològiques (microbiota). - Diferenciar i relacionar les defenses cel·lulars: monòcits, macròfags i neutròfils (resposta fagocítica); basòfils i mastòcits (resposta inflamatòria); limfòcits NK i eosinòfils (resposta citolítica). - Interpretar el sistema del complement i diferenciar les vies clàssica, alternativa i de les lectines. Explicar el concepte d'immunitat específica (adaptativa o adquirida). IMMUNOLOGIA (PAUs) - Descriure el concepte d'antigen.

Diferenciar i relacionar les principals cèl·lules i molècules de la immunitat específica: cèl·lules presentadores d'antígens (macròfags, dendrítiques i limfòcits B), limfòcits T citotòxics (o citolítics), limfòcits T col·laboradors (o "helper"), limfòcits B, cèl·lules plasmàtiques, limfòcits o cèl·lules de memòria, anticossos i molècules d'histocompatibilitat de classe I i de classe II. Comparar la resposta immunitària primària i secundària. - Comparació dels mecanismes de funcionament de la immunitat artificial i natural, passiva i activa. Efectes de la vacunació en els individus i les poblacions en casos actuals i històrics rellevants.

Comparar immunitat activa i immunitat passiva; immunitat natural i immunitat artificial. Explicar la immunització mare-fetus. Contrastar immunoteràpia i seroteràpia. Explicar i justificar l'acció de les vacunes: efectes poblacionals de les vacunes i immunitat de grup. - Anàlisi de les fases de les malalties infeccioses, a partir de casos propers o d'actualitat. Reconèixer les fases de les malalties infeccioses. Caracteritzar les etapes d'incubació, manifestació clínica i convalescència. - Principals patologies del sistema immunitari: causes i rellevància clínica.

Reconèixer els principals trastorns i malalties relacionades amb la immunitat: càncer (mecanismes de defensa contra cèl·lules tumorals - limfòcits NK, Limfòcits T, anticossos); rebuig de trasplantaments i de transfusions; hipersensibilitat i al·lèrgies; malalties autoimmunes; leucèmies, i immunodeficiències innates i adquirides (SIDA). Interpretar els mecanismes bàsics que causen els principals trastorns i malalties relacionades amb la immunitat. Tipus de malalties Les podem classificar segons la durada i intensitat dels seus efectes: Agudes: intenses pel que fa als símptomes però relativament breus. Exemples: grip, refredat, una lesió,…

Cròniques: sovint no tan intenses però amb durada molt llarga o indefinida. Exemples: osteoporosi, Alzheimer, … Tipus de malalties Un organisme (sovint microorganisme) anomenat patogen pot colonitzar el nostre cos. Si és un organisme microscòpic (bacteri, virus, protozous, prions) es diu que és una infecció, mentre que si és un organisme visible a simple vista (normalment animals com cucs, etc) es diu infestació. La transmissió d'un organisme a un altre pot ser: Per contacte directe: Malalties de transmissió sexual: SIDA, gonorrea, sífilis, hepatitis B... Malalties de la pell: malalties fúngiques, berrugues,... Per aigua o aliments: afecten sobretot l'aparell digestiu.

Exemples: còlera, salmonel·losi,... Per l'aire: en gotícules o aerosols expel·lits en respirar, esternudar, etc. (secundàriament també poden transmetre's per contacte directe o els aliments) Afecten sobretot l'aparell respiratori. Exemples: pneumònies bacterianes, grip, refredat, SARS-COV-2 Les malalties infeccioses Per vectors biològics: mitjançant un altre organisme o organismes que fan d'agent de transport (entre parèntesis als exemples). Exemples: malària (Anopheles sp.), malaltia de la son (mosca tse-tse), pesta negra (puces de rates). Les malalties infeccioses Hi podem distingir tres fases: Incubació: és el període comprès entre el contagi i l'aparició dels primers símptomes.

Durant aquesta fase es dona la multiplicació del patogen (virus, bacteri,...) dins de l'organisme infectat (2). Desenvolupament o manifestació clínica: és el període durant el qual l'organisme infectat pateix els símptomes característics de la malaltia (febre, maldecap,...), ja que el patogen ataca les cèl·lules, teixits i/o òrgans del cos (3). Convalescència: és el període en el que l'organisme infectat venç la malaltia i el cos es recupera. Durant aquesta fase van desapareixent progressivament els símptomes típics de la malaltia (4). Fases d'una malaltia infecciosa Què és l'immunitat?

("inmunis": protegit) Conjunt de mecanismes que té un individu per enfrontar-se a la invasió de qualsevol element estrany (extern o intern). Aquest element estrany pot ser: Microorganismes: virus, bacteris,... Cèl·lules transformades (tumorals) Macromolècules: especialment proteïnes i polisacàrids Què és l'immunitat? ("inmunis": protegit) El sistema immunitari: Basa el seu principi d'acció en reconèixer allò que no es reconegut com a propi. Aquestes substàncies "no pròpies" que desencadenen la resposta immunitària s'anomenen ANTÍGENS. Té capacitat d'aprenentatge i memòria.

Està constituït per un complex sistema de biomolècules i cèl·lules capaces de neutralitzar i/o destruir els agents estranys. El Sistema immunitari: funcions Funcions: Reconèixer les molècules potencialment perilloses alienes a l'organisme (antígens); en reconèixer antígens també reconeix microorganismes i cèl·lules alterades. Respondre davant d'aquests antígens, neutralitzant-los o destruint-los. Generar una memòria contra cada antigen concret, que permet respondre d'una manera més eficient a un nou contacte amb un mateix agent infecciós (es diu que l'individu ha adquirit immunitat contra l'agent infecciós).

Sistema immunitari Podem parlar de: a) Immunitat innata, natural o inespecífica b) Immunitat adquirida o específica Mecanismes de defensa Mecanismes de defensa Barreres Secundàries Resposta inflamatòria, sistema del Complement, interferó, acció fagocitària (neutròfils, macròfags), i cèl·lules NK. Barreres Primàries Barreres físiques, químiques i biològiques que eviten l'entrada de microorganismes.

CEL·LULAR: Acció de cèl·lules destructores de gèrmens patògens o cèl·lules infectades: limfòcitsT HUMORAL: Acció molecular dels anticossos sobre antígens o derivats: limfòcits B (no específics) (específics) Barreres primàries Les cèl.lules de la sang Origen de les cèl·lules de defensa: l'hematopoesi La medul·la òssia vermella Es troba a l'interior dels ossos plans (crani, costelles) i a l'extrem dels ossos llargs (fèmur...). Conté les cèl·lules mare precursores de la sèrie mieloide i de la sèrie limfoide.

Les cèl.lules de la sang Basòfils Eosinòfils Neutròfils (micròfags) Mastòcits Monòcits Macròfags Cèl.lules dendrítiques Limfòcits B Cèl.lules plasmàtiques Limfòcits T Natural killer Interleucines Interferó Histamina Alliberada pels mastòcits i basòfils del teixit infectat. Provoca: La dilatació dels vasos sanguinis L'augment de la permeabilitat d'aquests.

Barreres Secundàries Pot iniciar la resposta inflamatòria Poden iniciar la resposta inflamatòria CITOCINES (Sistema reticuloendotelial) Barreres secundàries (El complement) El complement és un conjunt de més de 20 glicoproteïnes plasmàtiques capaç de reconèixer, opsonitzar* i/o destruir ràpidament diferents patògens (sobretot bacteris), alhora que afavoreix la resposta infamatòria (que atreu a la zona altres cèl·lules i molècules). *L'opsonització consisteix a marcar els organismes patògens per a que els fagòcits eliminin els patògens amb moltíssima més eficàcia.

Barreres secundàries (El complement) La cascada d'activació de les diferents proteïnes del Sistema del Complement pot produir-se de tres maneres diferents: Via Alternativa: s'activa en reconèixer els patògens per la seva incapacitat de protegir-se de les proteïnes del complement (les nostres cèl·lules tenen proteïnes protectores del complement a la seva superfície). Via de les lectines: una lectina (proteïna que reconeix certs monosacàrids o oligosacàrids) s'uneix als patògens que posseeixin aquests glúcids concrets (exemples de lectines són la MBL i la ficolina) i activa la cascada de proteïnes del complement. Via clàssica: s'activa sobre els patògens opsonitzats per anticossos.

Barreres secundàries (El complement) Interferons Són una sèrie de glicoproteïnes amb uns 160 aminoàcids. Funcions: a) Inhibició directa de la replicació viral: actuen contra les cèl·lules pròpies infectades i estimulen a les del voltant perquè sintetitzin una proteïna antivírica (que impedeix l'expressió dels gens vírics) b) Activació dels macròfags i de les cèl·lules NK c) També són actius contra tumors. Les cèl·lules natural killer (NK) Les cèl·lules NK són un tipus de limfòcits que detecten cèl·lules tumorals o infectades per virus i les provoquen la mort.

Les cèl·lules natural killer (NK) El complex principal d'histocompatibilitat Totes les cèl·lules de l'organisme presenten a la seva superfície una sèrie de glicoproteïnes que determinen la identitat personal i dels teixits. Aquestes glicoproteïnes estan codificades pel grup de gens MHC (cromosoma 6). Per a cada gen pot haver un nombre considerable d'al·lels (variants), que en combinar- se poden donar almenys 1012 genotips diferents. Les molècules codificades per l'MHC poden ser de classe I presents en gairebé totes les cèl·lules de l'organisme, i de classe II, presents només en algunes cèl·lules immunitàries. Representen el nostre "carnet d'identitat", i és el que permet al S.

Immunitari diferenciar allò que es propi del que és aliè, determinant la compatibilitat dels òrgans (transplantament), etc Cel·les NK i MHC I Les cèl·lules NK detecten cèl·lules anormals. MHC I normal senyal de "tot bé" les NK no ataquen. MHC I absent o reduït ("missing self") senyal d'alerta les NK ataquen la cèl·lula. Cèl·lules infectades per virus o tumorals, que intenten amagar el MHC I per escapar dels T CD8. Les NK maten la cèl·lula alliberant perforines i també provoquen apoptosi. Diferencies amb TCD8 – T CD8 necessiten MHC I amb antígen activat per atacar. – NK ataquen quan falta MHC I o hi ha senyals d'estrès, com a segona línia de defensa.

Barreres secundàries (resposta inflamatòria) Un exemple típic: RESPOSTA INFLAMATÒRIA Símptomes típics: calor, inflor, dolor i rubor a la zona afectada La histamina provoca la dilatació dels capil·lars sanguinis i com a conseqüència hi arriba més sang (per això augmenta la temperatura, hi ha inflamació i envermelliment). També augmenta la permeabilitat dels capil·lars i per tant la sortida de plasma als teixits afectats. Les substàncies alliberades (interleucines) en la primera fase del procés d'inflamació atrauen els leucòcits per quimiotaxi a la zona d'inflamació.

El pas d'aquestes cèl·lules s'efectua per diapèdesi: les cèl·lules atretes s'enganxen a l'endoteli dels capil·lars i emeten pseudòpodes, movent-se cap a la zona infectada. Quan els macròfags (=monòcits) i neutròfils (=micròfags) arriben a la zona fagociten els agents patògens. La fagocitosi és facilitada pel marcatge (opsonització) que fan les proteïnes del sistema del complement. Resposta inflamatòria Exemple: També monòcits Cèl·lules NK Plasma ALTRES ELEMENTS QUE INTERVENEN A LA RESPOSTA INFLAMATÒRIA Quan els macròfags són estimulats segreguen citocines (com interleucina-1 o interleucina-6 i factor de necrosi tumoral).

També es produeix l'augment de la temperatura local: un altre mecanisme de defensa front a infeccions (dificulta la reproducció de virus i bacteris, sensibles a la temperatura*). Amb tot això s'aconsegueix un augment local de les defenses de l'organisme. *Aquesta és també la raó de ser de la febre, però a nivell de tot el cos.

Mecanismes de defensa Immunitat adquirida o especifica Característiques de la resposta específica: L'especificitat La memòria inmunològica La diversitat El reconeixement del que és propi (autotolerància) L'autolimitació Els sistema immunitari adquirit o específic consta de: Molècules amb paper protector / defensiu Anticossos produïts per cèl·lules plasmàtiques (són limfòcits B que en activar-se s'han transformat en cèl·lules productores d'anticossos) Cèl·lules amb capacitat reguladora Limfòcits T cooperadors (T-helper) Limfòcits T supressors Cèl·lules amb capacitat efectora Limfòcits T citotòxics Cèl·lules que eliminen patògens activades pels limfòcits TH o gràcies als anticossos (NK, macròfags).

Immunitat adquirida o específica Els limfòcits * Productores d'anticossos Els limfòcits (25-30% dels leucòcits) Diversos limfòcits entre els eritròcits de la sang Els limfòcits B Els limfòcits B activats es transformen en cèl·lules plasmàtiques productores d'anticossos. Membrana cel·lular Els limfòcits T Els limfòcits Tc activats ataquen cèl·lules infectades per virus o tumorals.

Membrana cel·lular Limfòcits B Limfòcits T citotòxics (CD8 ) Reconeixement Antígens lliures (proteïnes, polisacàrids, etc.) amb els seus receptors de membrana (BCR) que són anticossos Antígens presentats dins de les cèl·lules a través del MHC tipus I (depenen de cèl·lules presentadores d'antigen (CPA) Resposta principal S'activen es diferencien en cèl·lules plasmàtiques que produeixen anticossos solubles S'activen es diferencien en cèl·lules T citotòxiques que maten les cèl·lules infectades Mecanisme d'atac Els anticossos neutralitzen patògens, activen el complement i opsonitzen Maten la cèl·lula infectada mitjançant perforina i granzimes o Fas-FasL Tipus d'infecció que combaten Extracel·lular (bacteris, toxines, virus fora de les cèl·lules) Intracel·lular (virus dins de les cèl·lules, cèl·lules tumorals) Memòria Limfòcits B de memòria produeixen anticossos ràpidament davant una nova exposició Limfòcits T de memòria resposta més ràpida davant una cèl·lula infectada Els òrgans i teixits limfoides El teixit limfàtic o teixit limfoide és un tipus de teixit conjuntiu format per una xarxa de fibres de col·lagen i cèl·lules reticulars.

Entre mig d'aquesta xarxa hi ha nombroses cèl·lules del sistema immunitari (limfòcits, macròfags,...) en diferents fases de maduració. El teixit limfoide es troba de forma dispersa en la mucosa dels aparells respiratori, digestiu o urinari o també de forma agregada en la medul·la òssia. Quan el teixit limfoide forma un agregat més o menys independent amb funció concreta se l'anomena òrgan limfoide, com el tim o la melsa. En general, es parla d'òrgans limfoides tant si són veritables òrgans (com el tim o la melsa) o acumulacions de teixit limfoide (com la medul·la òssia). Els òrgans i teixits limfoides Òrgans limfoides primaris, on maduren els limfòcits.

Òrgans limfoides secundaris on s'activen els limfòcits. Els limfòcits T maduren al Tim. Els limfòcits B ho fan a la medul·la òssia. Als òrgans limfoides secundaris (melsa, plaques de Peyer, apèndix, amígdales i, sobretot, ganglis limfàtics) els limfòcits són activats pels antígens i les cèl·lules presentadores dels antígens (CPA). Els òrgans i teixits limfoides Les CPA poden ser: Als Limfòcits TH Macròfags (majoritàriament en casos d'infecció bacteriana) Cèl·lules dendrítiques (cèl·lules fagocítiques amb forma ramificada) … Als Limfòcits TC Cèl·lules infectades o tumorals (qualsevol cèl·lula pot ser CPA en el cas d'infeccions víriques o tumors) Com s'activen els limfòcits?

Gràcies a les cèl·lules presentadores dels antígens (CPA). El complex principal d'histocompatibilitat Totes les cèl·lules de l'organisme presenten a la seva superfície una sèrie de glicoproteïnes que determinen la identitat personal i dels teixits. Aquestes glicoproteïnes estan codificades pel grup de gens MHC (cromosoma 6). Per a cada gen pot haver un nombre considerable d'al·lels (variants), que en combinar-se poden donar almenys 1012 genotips diferents. Les molècules codificades per l'MHC poden ser de classe I presents en gairebé totes les cèl·lules de l'organisme, i de classe II, presents només en algunes cèl·lules immunitàries.

Representen el nostre "carnet d'identitat", i és el que permet al S. Immunitari diferenciar allò que es propi del que és aliè, determinant la compatibilitat dels òrgans (transplantament), etc La presentació d'antígens per les cèl·lules presentadores d'antígens (CPA) Excepte en el cas de cèl·lules tumorals o infectades per virus, les CPA sempre són fagòcits que mostren molècules o fragments de molècules de l'agent patogen a la seva membrana (junt a glicoproteïnes del Complex Major d'Histocompatibilitat: CMH). La immunitat específica: resposta humoral RESPOSTA HUMORAL - Quan una CPA (macròfag o c. dendrítica) fagocita l'agent infecciós presenta en la seva superfície antígens d'aquest agent.

L'antigen queda unit a proteïnes de membrana CMH classe II - En els òrgans limfoides activen limfòcits T-h específics, que presenten en la membrana receptors per aquests antígens. - L'activació d'aquests LT-h determina la seva proliferació en l'òrgan limfoide. - En reconèixer un limfòcit B amb el mateix antigen en superfície (específics) l'activen mitjançant l'alliberament d'interleucines. - Aquests limfòcits B específics proliferen en els òrgans limfoides i esdevenen clons de cèl·lules idèntiques. - Els clons de limfòcits B maduren esdevenint cèl·lules plasmàtiques que produeixen un únic tipus d'anticòs específic contra aquell antigen (RESPOSTA HUMORAL).

Alguns d'ells esdevindran cèl·lules memòria contra aquell antigen. La immunitat específica: resposta cel·lular contra cèl·lules víriques i tumorals La immunitat específica: resposta cel·lular contra cèl·lules víriques i tumorals Resposta cel·lular - Les cèl·lules infectades, tumorals o d'un òrgan trasplantat presenten en la seva superfície antígens units a proteïnes de membrana CMH classe I (actuen directament com una CPA). - En els òrgans limfoides secundaris s'activen limfòcits T citotòxics específics, que presenten en la membrana receptors per aquests antígens. - L'activació d'aquests LT-citotòxics determina la seva proliferació en l'òrgan limfoide amb l'ajut dels LTH.

- Quan els limfòcits T citotòxics troben cèl·lules infectades (presentadores d'antigen) les maten alliberant substàncies que indueixen la mort cel·lular (p.e perforina) Limfòcits TH activats per una CPA La immunitat específica: resposta humoral i cel·lular Com és possible que tinguem limfòcits i anticossos específics per a cada antigen que entra per primer cop al cos? Els linfòcits B i T tenen receptors específics (BCR i TCR) que reconeixen antígens. La seva gran diversitat es genera gràcies al reordenament V(D)J: Els gens del receptor tenen segments V (variable), D (divers) i J (joining).

Durant la maduració, es selecciona un segment de cada tipus i s'uneixen, amb petites insercions o eliminacions de nucleòtids. Això crea receptors únics i molt diversos, capaços de reconèixer milions d'antígens diferents. Com a resultat, els B poden produir anticossos específics, i els T reconeixen pèptids en MHC per activar la resposta immune. Especificitat antigènica: Teoria de la selecció clonal El sistema immunitari pot produir fins a 1011 d'anticossos diferents. No obstant només tenim uns 40000 gens diferents.

Això es degut a que durant el desenvolupament, quan es generen els limfòcits B, es produeixen combinacions i recombinacions entre els gens que produeixen els protòmers que formen els anticossos. D'aquesta manera es generen fins a 1011 limfòcits B diferents. Posteriorment si un antigen activa a un d'aquests limfòcits, aquest es divideix activament produint un clon de cèl·lules (teoria de la selecció clonal) Les cèl·lules memòria A més dels limfòcits efectors, es generen limfòcits memòria dels tipus B, T citotòxics i T col·laboradors (H) per a cada antigen. Aquests limfòcits memòria estaran presents al plasma durant anys (o fins i tot tota la vida de l'individu) en estat G0.

Són la causa que la resposta immunitària en el segon contacte amb l'antigen sigui molt més ràpida i eficaç: en la següent exposició a l'antigen, les cèl·lules amb memòria proliferen i es transformen ràpidament en cèl·lules efectores. Els antígens Els antígens són normalment molècules grans i estranyes a l'organisme (proteïnes i polisacàrids, sobretot). Cada anticòs s'uneix específicament a un únic antigen. Poden definir antigen com qualsevol molècula capaç de desencadenar una resposta immunitària. Els antígens Només s'uneix a l'anticòs una part de la molècula de l'antigen: el determinant antigènic o epítop. La zona de l'anticòs que s'uneix a l'antigen s'anomena paràtop.

Un antígen pot tenir UN (monovalent) O MOLTS determinants antigènics diferents que estimularan diversos clons de cèl·lules B i T, un per a cada determinant antigènic reconegut. Si un antigen desperta l'acció de molts clons diferents, la resposta és policlonal. Si només desperta un, s'anomenarà monoclonal. Paràtop Epítop Anticòs Antigen ELS ANTICOSSOS També s'anomenen immunoglobulines.

Són molècules proteiques produïdes pels limfòcits B (cèl·lules plasmàtiques) i poden: - quedar adherits a la membrana dels limfòcits: anticossos de superfície receptors d'antígens - segregar-se a l'exterior: anticossos lliures en la sang Antigen-anticòs: Es una reacció reversible perquè no s'estableix cap enllaç covalent; els enllaços són de Van der Waals, forces hidrofòbiques o iòniques L'afinitat d'un anticós per un antígen és molt específica: un anticòs pot reconèixer entre una multitud de determinants antigènics els que li són complementaris.

Com actuen els anticossos Tipus de reacció antígen-anticòs Reacció de precipitació: antígens multivalents solubles (macromolècules) units amb anticossos lliures pel plasma formen complexos insolubles que precipiten. Reacció d'aglutinació: antígens situats a la superfície de bacteris o altres cèl·lules (aglutinògens) reaccionen amb anticossos específics (aglutinines), provocant l'aglutinació i la "sedimentació" dels agregats formats. Reacció de neutralització: els determinants antigènics de la càpside o embolcall víric s'uneixen als anticossos, provocant la disminució de la capacitat infectant dels virus (reversible).

Reacció d'opsonització: els fagòcits sanguinis fagociten millor els microorganismes opsonitzats amb anticossos a la superfície; també actuarà la via clàssica del Sistema del Complement. Com actuen els anticossos Immunoglobulina G: la més abundant (75%) del total. Activen el S. Complement, i també macròfags i neutròfils provocant la destrucció del microorganisme. Pot travessar la placenta i passar de la mare al fetus. Característica de la resposta secundària. Immunoglobulina A: representa el 10 % del total de les immunoglobulines.

Són la principal classe d'anticossos en les secrecions com llet materna, saliva, llàgrimes, secrecions respiratòries i intestinals col·laborant amb les barreres primàries. Poden formar molècules dimèriques. Immunoglobulina M: representa el 6 % del total de les immunoglobulines. És la primera immunoglobulina que se sintetitza (resposta primària) activant el sistema del complement i els macròfags. Són pentàmers (10 punts d'unió a l'Ag). Gran avidesa per molècules o microorganismes amb diversos determinants antigènics (virus).

TIpus d'anticossos Tipus d'anticossos Immunoglobulina E: es presenta en molt baixa concentració a la sang (més abundants als teixits) però augmenta en processos al·lèrgics com l'asma i la urticària. (Poden unir-se amb gran especificitat a receptors dels mastòcits i dels basòfils i un cop unides a la membrana, actuen com a receptors d'Ag per a aquestes cèl·lules. La unió de l'Ag estimula la secreció d'histamina, provocant la resposta inflamatòria) Importants contra paràsits. Immunoglobulina D: es presenta en molt baixa concentració (1%). Són anticossos de superfície dels limfòcits B, fent de receptors d'antígens.

IMMUNITAT INNATA natural (inespecífica) Immunitat adaptativa, adquirida (específica) Característiques Actua amb caràcter general contra els agents patògens No millora pel fet de tenir successius contactes amb l'agent infecciós. Acció molt específica contra agents patògens La resposta millora notablement amb una infecció repetida (hi ha memòria immunològica). R. HUMORAL (biomolècules) Lisozim, Sistema del complement, histamina (produïda per mastòcits i basòfils), interferons Anticossos (produïts pels limfòcits B activats per les CPA i limfòcits Th) R.

CEL·LULAR (cèl·lules) Fagòcits (neutròfils i macròfags), cèl·lules NK Limfòcits Th Limfòcits Tc i CPA Comparant: Immunitat innata (inespecifica) i adquirida (especifica) Comparant: Immunitat innata (inespecifica) i adquirida (especifica) La immunitat innata o natural és ràpida, actua en hores, mentre que la específica actua al cap d'uns dies. La immunitat innata (sovint la resposta inflamatòria) cobreix la defensa dels primers dies. La immunitat adquirida és la resposta evolucionada dels mamífers, que és molt específica i genera memòria, però també és més lenta. En la innata entren en joc cèl·lules fagocítiques i el S.

de complement que s'activa en entrar un patogen però no és gaire útil per a molts bacteris ni pels virus. Un cop tenim la resposta especifica activada, la innata continua (complementa l'especifica). Resposta específica primària (A) i secundària (B) Resposta específica primària i secundària RESPOSTA IMMUNITARIA PRIMÀRIA I SECUNDÀRIA: el sistema immunitari pot recordar Resposta primària: és la resposta immunitària inicial; quan per primer cop un antigen es posa en contacte amb l'organisme. Els nivells d'immunoglobulines (i de tots els elements de la resposta específica) s'assoleixen després d'un cert període de latència (d'1 a 14 dies) un cop s'ha produït l'estimulació antigènica.

És de menor intensitat que la secundària. Predominen les IgM. Es creen limfòcits (B, TH, TC) memòria. RESPOSTA IMMUNITÀRIA PRIMÀRIA I SECUNDÀRIA Resposta secundària: quan passat un temps (setmanes, mesos o anys) el mateix antigen torna a interaccionar amb el sistema immune. Predominen les IgG (però participen també la resta d'immunoglobulines així com la resposta cel·lular). Gràcies a les cèl·lules memòria, és una resposta molt més ràpida i més contundent en la seva acció (analitzant la sang s'observa que es produeixen molts més anticossos). Això permet que no es produeixi la infecció.

Concepte d'immunització Immunitzar implica haver produït anticossos que es puguin unir amb els antígens presents als microorganismes causants de la infecció, de manera que, així, es pugui controlar i eliminar. Les cèl·lules amb memòria constitueixen la base de la immunització, ja que, quan contacten amb l'antigen, esdevenen immediatament cèl·lules efectores (limfòcits T o B). La immunització pot ser: Passiva: es reben anticossos específics contra un antigen. L'anticòs no hi és present com a conseqüència de l'activació de la resposta immunitària específica. No es generen cèl·lules memòria. Activa: consisteix en l'activació de la resposta immunitària específica.

Amb la vacunació s'intenta reproduir aquesta resposta inoculant els antígens, de manera que es provoca la transformació de les cèl·lules verges en cèl·lules amb memòria, procés típic de la resposta primària.

Tipus d'immunització Hi ha quatre tipus d'immunització possibles: La immunització natural activa (la normal com a resposta a una infecció) La immunització artificial activa (les vacunes) La immunització natural passiva (la d'un fetus o nadó mitjançant la placenta o la llet) La immunització artificial passiva (un sèrum; immunoteràpia amb anticossos específics contra un determinat agent infecciós) Tipus d'immunització Hi ha quatre tipus d'immunització possibles: Immunització natural passiva Un cas d'immunització natural passiva es dona entre mare i fill, en la gestació, quan travessen la placenta immunoglobulines G i també en el període d'alletament, en què la mare secreta immunoglobulines A que protegeixen la mucosa intestinal del nadó (en els dos casos, el S.Immunitari del nadó encara no està desenvolupat).

Immunització artificial activa Es produeix per inoculació d'una vacuna. Serveixen per a que la resposta específica actuï més ràpidament i no s'arribi a contreure la malaltia. Les vacunes estimulen deliberadament el desenvolupament de cèl·lules efectores i de memòria. La immunitat generada és efectiva un cop han passat uns quants dies, però al generar memòria immunològica, la seva capacitat és duradora. La vacuna tradicional* conté antígens contra els que reacciona el sistema immune. Aquests antígens indueixen l'activació dels limfòcits B i T, creant cèl·lules memòria. Si l'antigen torna a presentar-se, l'organisme està preparat per actuar sobre el patogen de manera ràpida i específica.

Immunització artificial passiva S'adquireix quan s'injecten directament anticossos específics (immunoteràpia) contra un patogen determinat. Es produeix immunitat ràpidament (unes poques hores), però el seu efecte no és de llarga durada (només uns mesos), ja que no s'activa la memòria immunològica. Aquests anticossos es coneixen amb el nom de sèrum o antídot. Antigament aquests antídots s'obtenien d'animals domèstics. Actualment s'utilitzen immunoglobulines (anticossos) humanes produïdes per tècniques biotecnològiques. Aquest tipus de sèrums s'utilitzen per actuar contra el tètanus, la diftèria, l'hepatitis A i B, ...

Actualment, en els tractaments amb sèrums o seroteràpia se subministren als pacients els anomenats anticossos monoclonals (anticossos idèntics, contra un únic determinant antigènic). El procés d'obtenció és el següent: Immunització artificial passiva Tipus de vacunes 1.Vacunes amb patògens vius atenuats El patogen es tracta en un laboratori per a què perdin virulència. De llarga durada i d'immunització intensa. Petites dosis de vacuna produeixen una bona resposta inmune. En general, sol ser suficient una dosi. Inconvenient: poden esdevenir virulentes per mutació. Víriques: Sarampió, rubeola, poliomelitis, varicel·la, febre groga, galteres...

Bacterianes: tuberculosi, tifus, còlera 2.Vacunes amb soques no perilloses: es tracta de virus o bacteris que per mutació espontània i natural no són capaços de provocar una determinada malaltia, però sí de desencadenar resposta immunològica. Exemple històric: la verola (IMPORTANT: llegir document al classroom) S'utilitzen mètodes físics (calor, radiació ultraviolada, radiacions,...) o químics. La resposta és menys intensa que amb organismes atenuats i menys duradora. És sobretot de tipus humoral. Es necessiten vàries dosis per mantenir un nivell adequat d'anticossos al sèrum.

Molt sovint necessiten coadjuvants (una substància que, incorporada a la vacuna, perllonga o potencia la resposta immunogènica). Exemples: Bacterianes: còlera, tifus, pesta Víriques: grip, ràbia, poliomielitis, hepatitis A 3. Vacunes amb patògens morts o inactivats Tipus de vacunes 4. Vacunes d'antígens purificats de microorganismes Per exemple, els toxoides s'obtenen a partir de les toxines bacterianes produïdes per Clostridium tetani i del bacil diftèric, Corynebacterium diphtheriae, causants del tètanus i de la diftèria, respectivament. Vacunes toxoides: Antitetànica, antidiftèrica (Inconvenient: és difícil disposar d'una quantitat suficient del component purificat) Tipus de vacunes 5.

Vacunes dissenyades amb tècniques d'enginyeria genètica (vacunes recombinants). Exemples: Vacunes contra el virus de la hepatitis B, grip, herpes zòster, SARS-COV-2,... Fabricació de vacunes recombinants S'utilitza un organisme modificat per enginyeria genètica per a què produeixi antígens (alguna de les proteïnes externes del paògen) que seran utilitzats com a vacuna. Les etapes que s'han de seguir són: Identificació i aïllament de l'agent patogen. Identificació del gen productor de l'antigen en l'agent patogen (per exemple el gen d'una proteïna de la càpsida d'un virus).

Mitjançant un vector (plasmidi, virus), introducció del gen en el genoma d'un bacteri i reproducció massiva en un bioreactor (producció de la proteïna antigen). Extracció i purificació. Elaboració i injecció de la vacuna per generar immunitat. Vacunes recombinants Exemple de la vacuna contra l'hepatitis B També és d'aquest tipus la vacuna d'HIPRA contra la COVID-19 Vacunes de vector viral Janssen Astrazeneca Sputnik IMPORTANT: l'ADN amb el gen de la proteïna S no s'integra en l'ADN cel·lular.

Vacunes ARN Pfizzer o Moderna Vacunes ARN Pfizzer o Moderna La immunitat de grup és una forma de protecció indirecta contra les malalties infeccioses que es pot produir quan un percentatge suficient d'una població s'ha convertit en immune a una infecció, sigui mitjançant la vacunació o per infeccions anteriors. És poc probable que els individus immunitzats contribueixin a la transmissió de la malaltia, reduint així la probabilitat d'infecció per a les persones que no tenen immunitat. Com més alta és la proporció d'individus que són immunes més baixa és la probabilitat que una persona susceptible entri en contacte amb un individu infectat i menys probable és el contagi.

La immunitat de grup Alteracions del Sistema Immunitari Característica fonamental Sistema Immunitari: el reconeixement d'allò què és propi enfront de l'estrany (autotolerància). Amb ella el nostre Sistema Immunitari "aprèn" a no respondre als antígens propis o substàncies innòcues.

Quan el Sistema Immune actua per defecte o por excés, aquesta tolerància es veu afectada, apareixent diferents tipus de malalties: Autoimmunitat: resposta contra cèl·lules i teixits propis Immunodeficiències: resposta disminuïda contra patògens Hipersensibilitat (al·lèrgia): resposta excessiva a una substància innòcua Rebuig: resposta contra un teixit o òrgan empeltat, no propi Malalties d'autoimmunitat Són aquelles en les quals l'organisme reconeix com estranyes estructures que són pròpies. Les molècules del propi organisme que es reconeixen com estranyes es diuen AUTOANTÍGENS. Quina és la causa d'aquesta anomalia? Hi ha limfòcits B i T que reconeixen com a estranyes estructures pròpies.

Reben el nom de limfòcits autoreactius. Això passa perquè no han estat eliminats al tim o moll de l'os. Al tim i a la medul·la òssia es produeix una selecció dels limfòcits i normalment s'eliminen els autoreactius per apoptosi (mort cel·lular programada): la no supressió d'aquests limfòcits és una de les causes de les malalties autoimmunes. Factors de risc: factors genètics relacionats amb el CMH, factors ambientals (fàrmacs, microorganismes,...) i factors hormonals (el sexe femení és més propens a aquest tipus de malaltia). L'esclerosi múltiple: un exemple de malaltia autoimmune L'esclerosi múltiple és una malaltia que afecta al sistema nerviós.

En concret es produeix pel deteriorament de la mielina de la beina dels axons de les neurones (procés de desmielinització). La raó és que els anticossos i els macròfags ataquen els autoantígens de la beina de mielina. Això és deu a un fenomen anomenat mimetisme molecular: hi ha microorganismes que tenen proteïnes molt semblants a les pròpies, de manera que el Sistema Immunitari després d'un primer contacte amb el patogen, és enganyat per aquestes molècules que, tot i ser pròpies les reconeix com estranyes i per tant són atacades. L'impuls nerviós no circula.

Altres malalties autoimmunes: Malaltia Localització Esclerosi múltiple Teixit cerebral i medul·la espinal Psoriasi Pell Malaltia de Graves Tiroides Malaltia d'Addison Gl. suprarenals Artritis reumatoide Teixit conjuntiu Diabetis juvenil Cèl·lules del pancrees Tiroiditis de Hashimoto Glàndula tiroide Lupus eritematós sistèmic Pell, ronyons, articulacions o vasos sanguinis, DNA Anèmia hemolítica Eritròcits El tractament de les malalties autoimmunes El tractament de les malalties autoimmunes es basa en: L'ús de fàrmacs immunosupressors com l'azatriopina, la ciclosporina A o els corticoesteroides. L'ús de substàncies bloquejadores dels autoantígens.

La plasmafèresi (centrifugació del plasma per eliminar els complexes antigen-anticòs). (En alguns casos, l'extirpació de la glàndula tiroides) Immunodeficiències És la incapacitat del sistema immunitari d'aturar les infeccions microbianes. Es poden produir per: Disminució en el nombre de cèl·lules immunitàries Disminució en el nombre d'anticossos Mal funcionament dels anticossos o les cèl·lules immunitàries Dos tipus: 1. La immunodeficiència congènita o primària Té un origen genètic. Les més freqüents consisteixen en defectes dels limfòcits B o T i en les proteïnes del Sistema del Complement.

Es diagnostica per algunes malalties infeccioses greus repetitives des del naixement o durant els primers mesos d'edat. 2. La immunodeficiència adquirida o secundària S'adquireix després del naixement per una infecció, radiacions, malnutrició, estrès, malalties d'autoimmunitat, càncer,... (especialment si les cèl·lules o òrgans afectats són òrgans limfoides: SIDA, leucèmia, limfoma,...). Immunodeficiència primària La més greu és la Immunodeficiència Severa Combinada (SCIS). Apareix en la primera infantesa. Malaltia molt greu. Finalment s'acaba produint la mort sense tractament.

Protocols: subministrar agents antimicrobians amb anticossos; trasplantament del moll de l'ós; i aïllament total del malalt en un recinte estèril. Hi ha línies de recerca amb la teràpia gènica. Immunodeficiència secundària o adquirida: la infecció amb els VIH és una pandèmia Prevalència del VIH (% d'afectats) Hi ha una proporció considerable de persones infectades que no ho saben! Ela països pobres són els més afectats (concepte de sindèmia) El VIH infecta cèl·lules dendrítiques, macròfags, neurones,... però sobretot limfòcits T CD4 helper (cooperadors) Infecció d'un limfòcit T CD4 S'inhibeix la resposta immunitària específica per destrucció d'una peça cabdal com són els limfòcits TH.

El virus VIH El virus de la SIDA és un retrovirus: transcriu inversament el seu genoma de RNA a DNA com a pas fonamental de la infecció cel·lular. Aquesta transcripció inversa la fa l'enzim transcriptasa inversa. Infecta gairebé exclusivament limfòcits Tcoadjuvants (TH). Això és degut a que aquests tenen proteïnes CD4 en la seva superfície, amb les que interaccionen les glicoproteïnes gp120 i gp41 del virió. És un virus petit (120 nm). La càpsida té forma troncocònica i està formada per la proteïna P24. Dins té 2 filaments de RNA lligats cadascun a un enzim, la transcriptasa inversa. Dins la càpsida hi ha també altres enzims: proteasa, ribonucleasa i integrasa.

Tota la càpsida està envoltada per una coberta esfèrica amb una capa proteica interna P17 i un embolcall (bicapa lipídica) amb proteïnes incrustades GP41 o projectades cap a fora (GP120) Estructura d'un virió del VIH (causant de la SIDA) Cicle del VIH Cicle del VIH https://www.youtube.co m/watch?v=36UDFKEpc 2E Cicle del VIH CICLE LÍTIC CICLE LISOGÈNIC Cicle lític i lisogènic en virus animals La lluita contra els VIHs és difícil Elevada taxa de mutació (és un virus ARN). A més, hi ha dos tipus de VIH amb diverses soques, de manera que les possibles vacunes no són gaire efectives. Permanència de reservoris del virus.

Per tant, la lluita es basa en: La prevenció: ús del preservatiu, evitar compartir fulles d'afaitar, xeringues d'un sol ús, etc. El tractament: antiretrovirals (ARV) que inhibeixen complexos enzimàtics del virus com la transcriptasa inversa, la proteasa,… (no eliminen el virus però milloren molt la supervivència dels malalts). Hipersensibilitat Es produeix una resposta immune EXAGERADA com a resposta a una substància (sovint una proteïna) pràcticament innòcua associada a aliments o petits organismes molt presents a la vida de l'individu (pol·len, àcars de la pols, les seves femtes, pèl d'animals, maduixes, meló, medicaments, sèrums o vacunes,...).

Típicament, consisteix en una resposta inflamatòria generada a partir d'una resposta específica. La causa pot ser una errada en l'adquisició de tolerància (normalment el Sistema Immunitari elimina els limfòcits memòria corresponents a les substàncies no pròpies en contacte habitual amb l'organisme, com és el cas dels aliments). Aquestes substàncies (antígens) enfront a les que hi ha resposta són els al·lèrgens o al·lergògens. L'al·lèrgia és l'efecte perjudicial que provoca la hipersensibilitat de l'organisme. La reacció d'hipersensibilitat pot ser immediata (pocs minuts després del 2n contacte) o retardada (hores o dies després del 2n contacte).

En la hipersensibilitat immediata la resposta inflamatòria es produeix al cap de pocs minuts del segon contacte. Un tipus d'hipersensibilitat immediata de gran intensitat és el xoc anafilàctic. Es produeix urticària, inflamació de llengua i gola, i la contracció de la musculatura llisa, que a nivell respiratori pot provocar l'asfixia. A la zona intestinal apareixen hemorràgies, vòmits i mareig. Tot aquest quadre simptomàtic pot anar acompanyat d'una brusca baixada de la pressió sanguínia en la zona cerebral amb pèrdua de coneixement. També pot succeir en el cor provocant una insuficiència cardíaca i la mort. Hipersensibilitat immediata 1.

El procés es desencadena amb una primera exposició a l'al·lergen, la molècula que fa d'antigen. Les CPA el degraden i el presenten en les seves membranes als limfòcits TH, que activen els limfòcits B específics. 2. Els limfòcits B produeixen immunoglobulines E, que s'uniran específicament a receptors de membrana de mastòcits i basòfils: la sensibilització. Hipersensibilitat immediata 3. En una segona exposició, l'al·lergen s'unirà a les IgE que recobreixen les membranes de mastòcits i basòfils. 4. Això provocarà la seva desgranulació: l'alliberament al medi d'histamina i altres mediadors químics al·lèrgics (serotonina, prostaglandines,...).

Aquestes substàncies provocaran un procés inflamatori acompanyat d'altres símptomes. Hipersensibilitat immediata Hipersensibilitat immediata Hipersensibilitat retardada La hipersensibilitat retardada apareix vàries hores o dies després del segon contacte amb l'al·lergen. 1. El procés es desencadena amb una primera exposició a l'al·lergen. Les CPA el degraden i el presenten en les seves membranes als limfòcits TH, alguns dels quals quedaran en forma de limfòcits memòria. 2. En una segona exposició a l'al·lergen, els limfòcits TH, a diferència de la hipersensibilitat immediata, activen i atreuen macròfags i altres cèl·lules (neutròfils,...) mitjançant l'interferó gamma i interleucines. 3.

Els macròfags activats alliberen enzims hidrolítics que danyen els teixits circumdants. Tendeixen a agrupar-se formant nòduls granulosos a la zona afectada. *La prova de la tuberculina s'aprofita d'aquest fenomen per detectar si la persona ja havia tingut contacte amb el bacil de la tuberculosi. EL TRACTAMENT DE LA HIPERSENSIBILITAT La primera norma és intentar evitar l'exposició amb l'al·lergogen. El problema és que no sempre es pot arribar a identificar. Normalment, el tractament consisteix en antihistamínics, que disminueixen la inflamació. Aquests fàrmacs només són útils quan hi ha alliberament d'histamina. L'asma és tractat amb broncodilatadors (tractament simptomàtic).

En els casos de xoc anafilàctic la solució és una injecció intravenosa o intramuscular d'adrenalina per tal de contrarestar la contracció de la musculatura llisa, l'obstrucció de les vies aèries, etc. En certs casos també es poden utilitzar substàncies immunodepressores. Les "vacunes antial·lèrgiques" consisteixen en induir tolerància inoculant al pacient certa quantitat d'al·lergogen que s'augmenta de manera progressiva. L'al·lèrgia alimentària En aquest cas, l'al·lergogen pot entrar en contacte amb mastòcits situats a la mucosa intestinal i provocar diarrees, vòmits,...

Però també pot induir a un canvi en la permeabilitat intestinal, de manera que l'al·lergogen entri en l'organisme i provoqui lesions a altres òrgans lluny de l'intestí, com la pell o pulmons. (ex: erupcions cutànies menjant maduixes). En els casos més greus es pot desencadenar el xoc anafilàctic i la mort. Cal no confondre-la amb la intolerància a un determinat aliment; en aquest cas, els problemes es deuen a l'absència d'un enzim o altres factors (estrès,...) però sense intervenció del Sistema Immunitari.

Els transplantaments d'òrgans son un mètode medico-quirúrgic encaminat a la curació d'un pacient, utilitzant un òrgan o teixit d'un donant per a substituir un òrgan o teixit greument danyat. La persona que rep el transplantament és el receptor. El donant pot ser una persona viva o que acaba de morir. Els transplantaments ELEMENT CABDAL EN UN TRANSPLANTAMENT: la viabilitat del transplantament està relacionada amb la les proteïnes del Complex Principal d'Histocompatibilitat (MHC, també anomenades HLA) de les membranes cel·lulars del donant (el Sistema Immunitari del receptor no ha de fer resposta immune). És un fenomen semblant a la compatibilitat necessària per una transfusió de sang.

Si el Sistema Immunitari del receptor no les reconeix com a pròpies, o sigui, si no hi ha compatibilitat, és produeix la resposta immune i per tant el rebuig. Els transplantaments Els transplantaments Els transplantaments més freqüents són: – Òrgans: cor, ronyó, pàncrees , pulmó, fetge – Teixits: pell, còrnia, os, cabells – Casos especials: cèl·lules mare de medul·la òssia i cèl·lules del pàncrees Percentatge de transplantament de diferents òrgans a Catalunya Tipus de transplantaments Autotransplantament: s'empelta teixit propi, del mateix pacient (pell, vasos sanguinis).

Isotransplantament: s'empelta teixit o òrgan entre individus de constitució genètica idèntica (bessons idèntics o univitelins). Al·lotransplantament: entre persones de constitució genètica diferent. Ha d'haver-hi compatibilitat de les HLA (=CMH) i compatibilitat de grups sanguinis. Xenotransplantament: entre individus d'espècies diferents. L'òrgan de l'animal s'ha de modificar genèticament per aconseguir la compatibilitat de les HLA (=CMH). Quins poden causar rebuig? En què consisteix el rebuig? (si no hi ha compatibilitat total amb les proteïnes HLA) Destrucció directa de les cèl·lules alienes per limfòcits T citotòxics Destrucció mitjançant les NK (augmentada per la presència d'interferó).

Proliferació d'anticossos contra proteïnes no pròpies de les membranes cel·lulars. Fagocitosi de les cèl·lules no pròpies cobertes d'anticossos per part de macròfags. Agregació de plaquetes als d'anticossos units a la superfície de l'empelt i aparició de microtrombes. Intervenció del S.Complement que contribueix a la destrucció de l'empelt. El rebuig en el transplantament i el seu tractament Per reduir el risc de rebuig s'intenta que hi hagi el màxim de histocompatibilitat entre donant i receptor analitzant el grup sanguini i el tipus de CMH (HLA) que tenen les seves cèl·lules. També se sotmet al receptor a un tractament amb immunosupressors.

Això també es perillós ja que disminueix les defenses de la persona (més susceptible de patir infeccions oportunistes i alguns tipus de càncers) *Una alternativa als transplantaments és la medecina regenerativa (regenerar o substituir parcialment o totalment teixits i òrgans a partir de cultius cel·lulars, robòtica, nous materials…). Tipus de rebuig Tipus de fàrmacs immunosupressors S'utilitzen teràpies immunosupressores amb corticoides, anticossos monoclonals immunosupressors, o irradiació. Dues substàncies molt utilitzades són la ciclosporina A i l'azatioprina.

Com que es tracta d'agents inespecífics, tenen efectes secundaris indesitjables (entre d'altres, malmeten cèl·lules de la medul·la òssia i de la mucosa intestinal). CICLOSPORINA A: Inhibeix l'activació dels limfòcits T; d'aquesta manera no atacaran les cèl·lules de l'òrgan trasplantat. També s'utilitza per combatre les malalties d'autoimmunitat. AZATIOPRINA: inhibeix la síntesi d' ADN i ARN i per tant, la divisió cel·lular (bloquegen el Sistema Immunitari). També s'utilitza com a teràpia contra el càncer. *Després del transplantament, el receptor ha de ser tractat tota la vida amb algun d'aquests fàrmacs per evitar el rebuig tardà. Evolució del sistema immunitari