ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL SISTEMA INMUNOLOGICO

Inmunología:

El término latino immunis —exento— es el origen de la palabra inmunidad, que se refiere al estado de protección contra anomalías infecciosas. La inmunología es una

rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que se ocupa del estudio del sistema inmunitario, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que, en los vertebrados, tienen como función reconocer elementos ajenos dando una respuesta (respuesta inmunitaria)

La ciencia trata, entre otras cosas, el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estados de salud como de enfermedad; las alteraciones en las funciones del sistema inmunitario (enfermedades autoinmunitarias, hipersensibilidades, inmunodeficiencias, rechazo a los trasplantes); las características físicas, químicas y fisiológicas de los componentes del sistema inmunitario in vitro, in situ, e in vivo. La inmunología tiene varias aplicaciones en numerosas disciplinas científicas.

Reacciones antígeno-anticuerpo:

La reacción Antigeno-Anticuerpo (Ag-Ac) es una de las piedras angulares en la respuesta inmunológica del cuerpo humano. El concepto se refiere al momento cuando un anticuerpo se une a un antígeno para inhibir o ralentizar su toxicidad dentro del cuerpo.

El acoplamiento estructural entre las macromoléculas está dado por varias fuerzas débiles que disminuyen con la distancia, como los puentes de hidrógeno, las fuerzas de Van Der Waals, las interacciones electrostáticas y las hidrofóbicas. El reconocimiento Ag-Ac es una reacción de complementariedad, por lo que se efectúa a través de múltiples enlaces no covalentes entre una parte del antígeno y los aminoácidos del sitio de unión del anticuerpo. La reacción se caracteriza por su específicidad, rapidez, espontaneidad y reversibilidad.

Específicidad

Capacidad de los anticuerpos para distinguir entre dos ligandos de estructura similar. La unión dada por la especificidad es muy precisa y permite distinguir entre grupos químicos con diferencias mínimas.

Rapidez

La velocidad con que ocurre la primera etapa de la reacción Ag-Ac es del orden de milésimas de segundo, y está limitada únicamente por la difusión. La segunda etapa, que es más larga, incluye todas las manifestaciones que se presentan como consecuencia de la interacción, tales como precipitación, aglutinación, neutralización, etcétera.

Espontaneidad

La reacción Ag-Ac no requiere energía adicional para efectuarse .

Reversibilidad

Dado que la reacción se debe a fuerzas no covalentes, es reversible y, en consecuencia, se ve afectada por factores como la temperatura, la proporción de Ag-Ac, el pH y la fuerza iónica

CARACTERÍSTICAS FÍSICOQUÍMICAS DE LA UNIÓN Ag-Ac

La unión Ag-Ac es una interacción reversible en la que sólo intervienen enlaces no-covalentes entre el epitopo del Ag y las CDRs de la pareja VH-VL del Ac.

Fuerzas implicadas en la unión Ag-Ac

Los enlaces no covalentes son dependientes de la inversa de la distancia entre los grupos químicos implicados.

• Puentes de hidrógeno

• Fuerzas electrostáticas (enlaces iónicos)

• Fuerzas de van der Waals

• Enlaces hidrófobos

La clave de la unión está en la complementariedad entre Ag y Ac: si ésta es buena, se produce la exclusión de agua, lo que permite un acercamiento estrecho entre epitopo y paratopo, lo que determina altas fuerzas de unión.

CINÉTICA DE LAS REACCIONES Ag-Ac

Parece que existen indicios de que durante la maduración de la respuesta humoral de producción de anticuerpos se produce no sólo una selección de anticuerpos con mayor afinidad (selección termodinámica), sino con mayor rapidez (selección cinética).

Tipos de reacciones antígeno-anticuerpo:*

Bacterias: El organismo provoca la muerte de las bacterias mediante lisis usando factores mediadores como son las proteínas del complemento. Fagocitos y las proteínas del complemento provocan la fagocitosis o la opsonización.Si el Ag no está en una superficie sino que está soluble se produce precipitación del Ag-Ac. (es semejante a la aglutinación).Si el Ag está sobre la superficie de la célula o sobre una partícula viral se da aglutinación.Si los antígenos están en los flagelos sin mediadores se da una inmovilización de la bacteria o una aglutinación.*

Toxina o virus: Sin intermediarios se puede neutralizar por la unión del Ac inactivando al virus o toxina. Cuando se lisan eritrocitos hablamos de lisis.

Anticuerpo:

Proteína producida comoconsecuencia de laintroducción de un antígeno,y que tiene la capacidad decombinarse con el antígenoque estimuló su producción.

Funciones del sistema complemento:

Las principales funciones biológicas del Sistema Complemento incluyen la opsonización (A), la quimiotaxis (B), la lisis celular y bacteriana (C) y la función de anafilatoxina (D). Además participa en la eliminación de complejos inmunes.

A. Opsonización: el factor C3b se une covalentemente a la superficie de bacterias o células constituyéndose en un ligando para un receptor específico ubicado en la membrana de polimorfonucleares y macrófagos entre otros. De esta manera, la bacteria queda anclada a la superficie celular facilitando la formación del fagosoma y estimulando el estallido metabólico que lleva a la producción de radicales libres derivados del oxígeno. Existen cuatro receptores para fragmentos de C3b en los leucocitos, CR1, CR2, CR3 y CR4, cuya deficiencia determina una mayor susceptibilidad a padecer infecciones recurrentes.

B. Quimiotaxis: el fragmento C5a, en conjunto con leucotrienos y citoquinas ( IL-8 ) ejercen atracción sobre leucocitos y monocitos guiando su migración hacia el lugar donde se encuentra el agente injuriante. Además, al interactuar con receptores específicos en los fagocitos aumentan su motilidad y generan mecanismos bactericidas oxígeno-dependientes al activar su metabolismo oxidativo.

C. Lisis: el complejo de ataque a membrana se introduce en la membrana de bacterias, células y algunos virus produciendo alteraciones de permeabilidad que conducen a su muerte.

D. Anafilatoxina: C3a, C4a y C5a inducen la liberación de mediadores inflamatorios en diversas células los que producen el aumento de la permeabilidad vascular característico de la anafilaxia. Las células cebadas, basófilos, células musculares lisas y linfocitos expresan receptores para C3a y C4a. Las células cebadas, basófilos, neutrófilos, monocitos/macrófagos y endotelios poseen receptores para C5a. Las células cebadas y basófilos son estimuladas a liberar mediadores químicos especialemente histamina la que produce aumento de la permeabilidad vascular y contracción del músculo liso. Las células musculares y endoteliales se contraen por acción directa de las anafilatoxinas.

Proceso inmunitario:

Es el conjunto de mecanismos que permiten reconocer, neutralizar y eliminar los agentes extraños al cuerpo. Está compuesto por barreras:

• Primarias: Piel, mucosas, sudor, saliva, jugos gástricos, etc.

• Secundarias: Los glóbulos blancos (fagocitos, macrófagos, monocitos) desencadenan la infección.

• Terciarias: Los agentes patógenos producen antígenos, y los glóbulos blancos linfocitos anticuerpos que los destruyen

LAS BARRERAS SECUNDARIAS

El término inmunidad (del latín immunis, libre, exento) es utilizado para indicar la capacidad de resistencia de los organismos vivos frente a la virulencia de los diferentes tipos de microorganismos que alteran el estado general de la salud.

Cuando las barreras primarias han sido vencidas, los agentes patógenos se adhieren al tejido por medio de distintos tipos de mecanismo, penetran en él, lo colonizan y se desarrollan. Es entonces cuando entran en acción los leucocitos (glóbulos blancos), así como los monocitos y los macrófagos, conocidos con el nombre general de fagocitos, los cuales destruyen a los agentes patógenos.

En todos los animales, los macrófagos se encuentran activos antes de que ingrese el invasor, por lo que se cree que constituyen el sistema de defensa más antiguo. A este tipo de defensa se la conoce como inmunidad innata.

Tanto las barreras primarias como las secundarias constituyen la inmunidad no específica, o inespecífica, porque atacan a cualquier tipo de agente patógeno, y natural, porque cada especie la recibe por la herencia.

LAS BARRERAS TERCIARIAS Y LOS ANTICUERPOS

La última barrera defensiva del cuerpo está constituida por distintos órganos como el timo, el bazo y los ganglios linfáticos, que producen o completan el desarrollo de dos tipos de leucocitos: los linfocitos B y los linfocitos T. Estas células actúan sobre los agentes patógenos de manera muy específica, es decir, pueden distinguir entre “lo propio” y “lo ajeno” y guardarlo en la memoria.

Esta característica, denominada tolerancia inmunológica, se desarrolla por medio de mecanismos muy complejos, que constituyen la respuesta inmunitaria. Esta respuesta es provocada por macromoléculas extrañas al hospedador, por ejemplo, las proteínas de la pared celular o las toxinas producidas por los microorganismos. A las macromoléculas reconocidas por el sistema inmunitario se las denomina antígenos (del griego anti, oposición, y gennan, producir) y son todas las moléculas genéticamente

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