UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO
(UTESA)
FACULTAD
CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE
BIONALISIS
PRESENTADO
A:
Dra. Mirtha
Villar
PRESENTADO POR:
Jonathan
Jean Pilles 2-11-2936
Diana Gómez
1-11-0658
Kim Milord
1-11-2286
Brenda Castillo
2-12-1993
Zotibell
Santana2-12-1435
Roger
Francois 2-12-2032
Dorka Báez
2-11-1234
Yelisa Rodríguez
1-10-1092
Vielka Duran
1-10-0803
TEMA:
Células
del Sistema Inmunológico y Citocinas
ASIGNATURA:
Inmunología
y Alergia
El Sistema inmune consta de una serie de órganos, tejidos y
células ampliamente repartidos por todo el cuerpo. Funcionalmente, los órganos
se clasifican en primarios y secundarios. Los primeros suministran
el microambiente para la maduración de los linfocitos, mientras que los
segundos se encargan de capturar el microorganismo o antígeno, suministrando el
entorno adecuado para que los linfocitos interactúen con él.
Los distintos órganos linfoides están interconectados por vasos
sanguíneos y vasos linfáticos, de modo que se constituye un sistema unitario,
entrelazado y bien comunicado. Estos vasos transportan células del sistema
inmune, de las cuales el tipo central es el linfocito.
Los linfocitos constituyen el 25% de los leucocitos sanguíneos, y
el 99% de las células linfáticas. Existen unos 10 billones de linfocitos en el
cuerpo humano, que equivalen a la masa del cerebro.
Aunque en la respuesta inmune intervienen varios tipos de
leucocitos, sólo los linfocitos presentan las siguientes características:
· Especificidad
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· Variedad
(diversidad)
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· Memoria
inmunológica
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· Reconocimiento
de lo propio y lo ajeno
|
Todas las células sanguíneas proceden de la citada célula madre
pluripotencial. En la médula ósea sólo hay una de tales células por cada 10.000
totales. Son células capaces de auto regeneración, de modo que durante la vida
adulta se mantienen homeostáticamente. En circunstancias de alta demanda de
células sanguíneas aumenta la capacidad proliferativa de la célula madre.
Las células ya diferenciadas adquieren deformabilidad de
membranas, lo cual les permite pasar a través de la pared sinusoidal, a los senos de la medula ósea, desde donde
acceden a la circulación general.
Cada tipo celular tiene una vida media más o menos característica:
· Los
eritrocitos viven unos 120 días, al cabo de los cuales son fagocitados por
los macrófagos del bazo
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· Los
neutrófilos duran unos pocos días
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· Algunos
linfocitos T duran más de 30 años.
·
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El cuerpo humano produce unos 400 000 millones de células de la
línea hematopoyética cada día.
La hematopoyesis está regulada de forma muy fina, de modo que cada
tipo celular tiene un control diferente, pero además, esta regulación es lo
suficientemente flexible para permitir incrementos de 10 o 20 veces ante una
infección o una hemorragia.
CÉLULAS LINFOIDES
Los linfocitos T y B son los responsables de la respuesta inmune
específica.
· Se
producen en los órganos linfoides primarios a razón de 1000 millones al día,
y de allí migran a órganos linfoides secundarios y a espacios tisulares.
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· En el
adulto existe un billón de linfocitos, equivalentes a un 2% del peso corporal.
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· Suponen
del 20 al 40% de los leucocitos totales.
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· Existen
tres poblaciones de linfocitos funcionalmente distintas, caracterizada cada
una por un juego de marcadores, pero son difíciles de reconocer
morfológicamente entre sí:
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1. células T
2. células B
3. células
NK
Los linfocitos T y B vírgenes (no cebados) son pequeños (unas 6 m m
de diámetro), con poco citoplasma, que forma un estrecho anillo alrededor del
núcleo. Poseen cromosomas condensados, con abundante heterocromatina; albergan
pocas mitocondrias, y apenas nada de retículo endoplásmico ni de
complejo de Golgi.
En sí mismos, en ausencia del
Ag específico, tienen vida corta (de unos días a unas pocas semanas), y
fácilmente sufren muerte celular programada.
|
En cambio, si entran en
contacto con el Ag a partir de sus receptores específicos, sales de la fase G0 y entran en el ciclo celular (G0 à G1 -à S à G2 à M).
En la fase G2 corresponden
a linfoblastos: aumentan su tamaño (15 m m),
aumenta algo la eucromatina, aparece un nucleolo patente y aumenta la
proporción del citoplasma, donde se puede observar un A. de D. bien
desarrollado. Estos linfoblastos proliferan y finalmente se diferencian en
dos subpoblaciones:
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1. células efectoras, de vida corta, con REr bien
desarrollado en capas concéntricas, y vesículas de A. de G.
2. células de memoria, que están en G0, con vida
larga (algunas duran toda la vida del individuo).
LINFOCITOS
B
En los mamíferos, los linfocitos
B se diferencian en la médula ósea, mientras que en las aves lo hacen en la bursa o bolsa de
Fabricio.
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Constituyen del 5 al 15% de los
linfocitos circulantes.
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LINFOCITOS T
Durante la infancia, se
diferencian en el timo, pero al llegar la adolescencia, el timo regresiona, y
entonces la diferenciación ocurre sobre todo en la piel y mucosa intestinal.
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Poseen un receptor de membrana
(TCR) asociado no covalentemente al llamado complejo CD3, lo que
conjuntamente se denomina complejo receptor de las células T.
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Aunque el TCR es diferente
estructuralmente a las Ig, posee zonas homólogas. Una diferencia importante
del modo de reconocimiento antigénico del TCR respecto del BCR es que aquél
sólo interacciona con el Ag dispuesto en la superficie de células del propio
organismo (de hecho, el antígeno procede de procesamiento proteolítico, y le
es "enseñado" al linfocito T asociado a moléculas de MHC).
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Existen dos tipos de TCR, que
definen dos poblaciones diferentes de linfocitos T:
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· TCR2
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· TCR1
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Por
supuesto, en cada uno de estos casos de activación, proliferación y
diferenciación, se genera paralelamente una subpoblación de linfocitos de memoria.
Durante mucho tiempo se habló de una tercera categoría de
linfocitos T, los llamados supresores (Ts), pero su existencia como población
diferenciada parece estar descartada.
Los linfocitos TCR1 se
descubrieron hace poco. Suponen sólo el 15% de los T totales, pero no son
circulantes, sino que se localizan en ciertos epitelios (por ejemplo, los
linfocitos intraepiteliales del intestino). Parece que están especializados
en reconocer ciertos patógenos (por ejemplo, micobacterias), que tienden a
entrar por las mucosas.
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CÉLULAS
AGRESORAS NATURALES (NK)
A diferencia de otros
linfocitos, carecen de especificidad y de memoria, por lo que forman parte del
sistema de inmunidad natural o inespecífico.
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Representan el 15-20% de los
linfocitos sanguíneos.
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Sus marcadores distintivos son
CD16 y CD57, pero carecen de marcadores de los linfocitos del sistema
específico.
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Su maduración es extratímica.
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La mayoría (no todos) son
linfocitos granulares grandes (LGL), con mayor proporción de citoplasma que
los linfocitos T o B.
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Poseen mitocondrias y ribosomas
libres, pero poco REr. Exhiben gran A. de G. Lo que más destaca a microscopio
es la existencia de unos gránulos azurófilos densos a los electrones,
delimitados por membrana.
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Poseen dos tipos de funciones:
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· Acción
citotóxica
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· Acción
reguladora del sistema inmune a través de las citoquinas que producen.
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Como células citotóxicas, su papel fisiológico se está empezando a
comprender sólo recientemente: existen buenos indicios de que eliminan por
inducción de apoptosis a células propias infectadas con virus o células
tumorales. Ello lo realizan porque reconocen células propias enfermas en base a
que éstas poseen menos moléculas MHC-I. También pueden desarrollar
citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC).
CÉLULAS MIELOIDES
Las células mieloides son:
LOS
FAGOCITOS
Los granulocitos neutrófilos y los monocitos/macrófagos poseen un
origen común. Su antecesor ontogenético es la célula pruripotencial
mielo-monocítica (CFU-GM), que se diferencia en dos líneas.
POLIMORFONUCLEARES NEUTRÓFILOS
· Constituyen
más del 90% de los granulocitos (polimorfo nucleares)
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· Son de
vida corta (2-3 días), y se producen en la médula ósea a razón de unos cien
mil millones al día.
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· Son
circulantes, salvo cuando son reclutados a tejidos en inflamación.
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· Su
núcleo es multilobulado (de
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· Posee
gránulos citoplásmicos de dos tipos: los azurófilos (primarios) y los
específicos (secundarios).
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· Tras
salir de la médula ósea, circulan por la sangre durante 7-10 horas, y luego
pasan a tejidos, donde mueren a los 2-3 días.
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· Cuando
hay infección, la médula ósea produce más cantidad de neutrófilos (la
leucocitosis de neutrófilos es un indicio clínico de infección).
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· Son los
primeros fagocitos en llegar a la zona de infección, atraídos por quimiotaxis
debida a sustancias liberadas en el foco de la infección.
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· Al
llegar al foco, actúan como fagocitos: ingieren la partícula extraña,
incluyéndola en un fagosoma, al que fusionan sus gránulos:
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Gránulos azurófilos
(primarios): son mayores y más densos, con típica morfología de lisosoma.
Contienen mieloperoxidasa y agentes antimicrobianos no oxidantes (defensinas,
catepsina G y algo de lisozima).
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Gránulos específicos
(secundarios): son más pequeños y menos densos a los electrones; contienen la
mayor parte de la lisozima de la célula, así como lactoferrina y fosfatasa
alcalina.
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Ambos tipos de gránulos se fusionan con el fagosoma, para digerir
y eliminar la partícula extraña, con mecanismos dependientes de oxígeno más
potentes que los del macrófago.
Estas células constituyen una
buena barrera defensiva frente a bacterias piogénicas.
FAGOCITOS MONONUCLEARES
El sistema fagocítico mononuclear (SFM) está constituido por los
monocitos circulantes y los macrófagos tisulares. Los promonocitos de la médula
ósea, al madurar salen de ella, diferenciándose en monocitos circulantes, que
al cabo de unas 8 horas emigran a distintos tejidos, donde se convierten en
macrófagos.
MONOCITOS
· Su
citoplasma posee gránulos azurófilos, que al microscopio electrónico son
densos y homogéneos. Dichos gránulos son lisosomas que contienen peroxidasa e
hidrolasas ácidas importantes para el mecanismo de muerte intracelular de
microorganismos.
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· El
aparato de Golgi está bien desarrollado, y se observan mitocondrias.
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MACRÓFAGOS
Al cabo de unas 8 horas de su salida de la médula, los monocitos migran a tejidos y se diferencian a macrófagos. Los macrófagos pueden ser residentes (fijos en tejidos) o libres.
· Residentes:
cumplen misiones concretas en cada uno de los tejidos, pudiendo recibir, en
su caso, denominaciones peculiares. Por ejemplo:
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· células
de Kupffer, en las paredes vasculares de los sinusoides hepáticos
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· células
mesangiales de los glomérulos renales
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· macrófagos
alveolares de los pulmones
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· macrófagos
de las serosas (p. ej., de la cavidad peritoneal)
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· células
de la microglía del cerebro
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· osteoblastos
de los huesos
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· histiocitos
del tejido conjuntivo
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· libres: están estratégicamente situados para
atrapar material extraño en órganos linfoides secundarios:
· macrófagos
de los sinusoides esplénicos (en el bazo)
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· macrófagos
de los senos medulares (en los ganglios linfáticos)
|
Los fagocitos mononucleares constituyen el mejor ejemplo de 1) Actividad fagocítica:
Los fagocitos engullen (fagocitan) partículas extrañas
(microorganismos y macromoléculas extrañas), células propias lesionadas o
muertas y restos celulares.
El fagocito se ve atraído por quimiotaxis, se adhiere por
receptores al microorganismo o partícula extraña, con lo que se activa la
membrana del fagocito, emitiendo seudópodos (basados en el sistema contráctil
de actina-miosina), que finalmente se fusionan, cerrándose y creándose una
vesícula membranosa que engloba al antígeno, denominada fagosoma.
La destrucción intracelular de la partícula extraña comienza con
la entrada del fagosoma en la ruta endocítica: el fagosoma se fusiona con los
gránulos, para formar el fago lisosoma.
El contenido vertido de los gránulos, junto con otras actividades
del macrófago, supone una batería de mecanismos microbicidas y
microbiostáticos, además de enzimas hidrolíticas que digieren las
macromoléculas. El material de desecho se elimina por exocitosis.
Este sería el mecanismo fagocítico básico (muy similar al ya
existente en protozoos amebianos), pero dicho mecanismo primitivo se ve
mejorado (unas 4.000 veces) por medio de otros componentes del sistema inmune:
se trata de un conjunto de moléculas, denominadas opsoninas, que recubren al microorganismo, y que sirven de vínculo
de unión entre la partícula invasora y el fagocito. Como ejemplo de opsoninas se
cuentan la IgG
(para la que el fagocito posee el receptor Fcg R) y el componente C3b del complemento
(para el que el fagocito dispone del receptor CR1).
El macrófago cumple un papel central en el sistema inmune,
participando tanto en la fase de reconocimiento como en la de presentación del
Ag y en la efectora.
CÉLULAS
DENDRÍTICAS
Son células con morfologías características: del cuerpo celular salen
unas prolongaciones alargadas, lo que le da aspecto parecidos a los de las
células dendríticas nerviosas. Existen dos tipos de células dendríticas, con
funciones y propiedades diferentes, aunque ninguna presenta una actividad
fagocítica importante.
CÉLULAS DENDRÍTICAS
INTERDIGITANTES
Aparentemente derivan de precursores mieloides de la médula ósea,
quizá como un rama "hermana" de las células del SFM.
Están presentes en los intersticios de la mayor parte de los
órganos (corazón, pulmón, hígado, riñón, tracto gastrointestinal).
El prototipo es la célula de Langerhans de la piel, muy rica en MHC-II. Cuando
entran en contacto con un Ag, migran como células "a vela" por los
vasos linfáticos aferentes hasta llegar a la paracorteza de los ganglios
linfáticos regionales, donde se convierten encélulas dendríticas interdigitantes. Allí presentan el Ag a los
linfocitos TH, para que se inicie la respuesta inmune. Parece ser
que las células de Langerhans son también las precursoras de las células
dendríticas interdigitantes de los órganos citados anteriormente, y de las de
las áreas ricas en células T del bazo y del timo.
Estas células dendríticas son las más potentes inductoras de
respuestas inmunes restringidas por MHC-II.
Además, son mejores que otras células presentadoras en la misión
de presentar autoepitopos procesados a las células T restringidas por MHC-II,
por lo que juegan un papel importante en la auto tolerancia.
CÉLULAS DENDRÍTICAS FOLICULARES
No derivan de la médula ósea, y
no parece que tengan que ver con las dendríticas interdigitantes.
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Están presentes en los
folículos secundarios de las áreas ricas en células B de los ganglios y del
bazo, así como en los folículos linfoides asociados a mucosas.
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No tienen moléculas MHC-II en
su superficie, pero presentan gran cantidad de receptores para el complemento
(CR1 y CR2) y para las IgG (el Fcg R).
Los inmunocomplejos (complejos Ag-Ac) llegan a las áreas de células B de
estos órganos linfoides secundarios, y allí quedan retenidos un cierto
tiempo: se unen a los receptores para Fc de estas células, que son muy
abundantes en sus "perlas" (engrosamientos esféricos espaciados
regularmente a lo largo de sus prolongaciones).
|
Parece que estas células
desempeñan un papel esencial en el desarrollo de las células B de memoria.
|
EOSINÓFILOS
Son granulocitos (es decir,
PMN) presentes en sangre y tejidos, y constituyen del 1 al 3% de los
leucocitos del individuo sano.
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Poseen núcleo bilobulado,
citoplasma con abundantes gránulos de contenido básico, por lo que se tiñen
regularmente con colorantes ácidos como la eosina. Estos gránulos están
rodeados de membrana, pero al microscopio electrónico muestran en su interior
unos cristaloides.
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Son células móviles que pueden
migrar desde la sangre a los tejidos, atraídas por factores quimiotácticos
(como el ECF-A)
|
Aunque tienen algún papel
fagocítico, éste es mucho menos importante que en los neutrófilos. Su función
principal es la defensa inespecífica frente a grandes parásitos, como
helmintos: se unen a las larvas esquistosómulas de helmintos previamente
recubiertas por IgE o IgG, y entonces se degranulan, vertiendo una toxina
(proteína básica) y enzimas que controlan la respuesta inflamatoria,
hidrolizando factores anafilácticos liberados por los mastocitos.
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BASÓFILOS
Y MASTOCITOS
Constituyen menos del 1% de los
leucocitos
.
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Su núcleo es bi- o
multilobulado (basófilo) o redondeado (mastocito). Poseen abundantea gránulos
azul-violeta, densos a los electrones.
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Carecen de función fagocítica.
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Parece que los mastocitos
derivan de la misma rama que los basófilos, pero mientras estos últimos son
circulantes, los mastocitos residen en los tejidos.
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Ambos poseen abundantes
receptores Fce RI
|
Papel central en la
hipersensibilidad inmediata (llamada de tipo I, que incluye las alergias): el
entrecruzamiento de alergeno con dos o más moléculas de IgE unidas a la
célula provoca la rápida y total desgranulación, con lo que se liberan
sustancias farmacológicamente activas, incluyendo la histamina, que es la
responsable principal de los síntomas alérgicos.
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A pesar de este papel
"negativo", su misión natural positiva estriba en proporcionar
protección frente a parásitos multicelulares.
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PLAQUETAS
Son células anucleadas, que
derivan de los megacariocitos de la médula ósea.
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Su papel no inmune consiste en
colaborar en la coagulación de la sangre.
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Su papel inmune se centra en
los fenómenos de inflamación: cuando existe daño a las células endoteliales,
las plaquetas se adhieren al tejido lesionado y se agregan, liberando
sustancias que incrementan la permeabilidad, y factores que activan el
complemento, con lo que logran atraer a leucocitos.
|
LAS CITOQUINAS Y LLAMADAS (CITOCINAS)
Son un grupo de proteínas
de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre
células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.
Sus funciones son muy variadas, pero se
pueden clasificar en unas pocas categorías:
· Diferenciación y maduración de células del
sistema inmunitario;
·
Comunicación entre células del
sistema inmunitario;
·
En algunos casos, ejercen funciones efectoras
directas.
PROPIEDADES GENERALES DE LAS
CITOQUINAS
Las citoquinas son un grupo de proteínas secretadas de bajo peso
molecular (por lo general menos de 30 kDa), producidas durante las respuestas
inmunes natural y específica.
Las citoquinas son producidas por múltiples tipos celulares,
principalmente del sistema inmune. Dentro del sistema inmune natural, los
macrófagos son de las células más productoras de citoquinas, mientras que en el
sistema específico lo son las células T colaboradoras.
La producción de las
citoquinas suele ser breve (transitoria), limitada al lapso de tiempo que dura
el estímulo (es decir, el agente extraño).
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS
CITOQUINAS
Las citoquinas son proteínas o glucoproteínas de menos de 30 kDa.
Muchas de ellas pertenecen a la llamada familia de las hematopoyetinas, y
tienen estructuras terciarias parecidas: una configuración a base de un
conjunto de cuatro hélices a, con poca estructura en lámina b.
Generalmente actúan como mensajeros intercelulares que suelen
intervenir en la maduración y amplificación de la respuesta inmune, provocando
múltiples actividades biológicas una vez que se unen a los receptores
específicos de las células diana adecuadas.
CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DE LA SECRECIÓN DE CITOQUINAS POR PARTE
DE LOS LINFOCITOS TH1 Y TH2
Las células TH1 producen IL-2, IFN-g y TNF-b. Son responsables de
funciones de inmunidad celular (activación de linfocitos TC e hipersensibilidad
de tipo retardado), destinadas a responder a parásitos intracelulares (virus,
protozoos, algunas bacterias).
Las células TH2 producen IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13. Actúan como
colaboradoras en la activación de las células B, y son más apropiadas para
responder a bacterias extracelulares y a helmintos. También están implicadas en
reacciones alérgicas (ya que la IL-4 activa la producción de IgE y la IL-5
activa a los eosinófilos).
RECEPTORES DE CITOQUINAS
Su estructura general de
las familias de receptores de citoquinas
Hay diversos tipos de receptores de membrana para citoquinas, pero
se pueden agrupar en cinco familias:
Familia de clase I de
receptores de citoquinas (=familia de receptores de hematopoyetinas). (Veremos
más detalles de esta familia un poco más adelante).
Familia de clase II de
receptores de citoquinas (=familia de receptores de interferones). Ejemplos de
ligandos son los interferones no inmunes (IFN-a y b) y el IFN-g.
Familia de receptores de TNF: sus
miembros se caracterizan por un dominio extracelular rico en cisteínas.
Ejemplos de ligandos: TNF-a, TNF-b, CD40.
Familia de receptores de quimioquinas: son proteínas integrales de
membrana, con 7 hélices a inmersas en la bicapa lipídica. Interaccionan, por el
lado que da al citoplasma con proteínas de señalización triméricas que unen
GTP. Ejemplos de quimioquinas que se unen a miembros de esta familia: IL-8,
RANTES.
La mayor parte de los receptores de citoquinas del sistema inmune
pertenecen a la familia de clase I (de receptores de hematopoyetinas). Todos
sus miembros tienen en común poseer una proteína anclada a membrana, con un
dominio extracelular en el que hay al menos un motivo característico llamado
CCCC (cuatro cisteínas cercanas en posiciones equivalentes) y el llamado motivo
WSXWS (Trp-Ser-X-Trp-Ser).
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