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INTRODUCCION A LA INTRODUCCION A LA INMUNOLOGÍAINMUNOLOGÍA
Prof. Ana María CiprianiProf. Ana María Cipriani
Cátedra Inmunología Cátedra Inmunología
F.C.V.-LUZF.C.V.-LUZ
Orígenes de la Inmunología como Orígenes de la Inmunología como CienciaCiencia
E. Jenner 1796 E. Jenner 1796 vacunaciónvacunación
Vaccinia, vacuna o viruela de las vacasVaccinia, vacuna o viruela de las vacas Vacunación vs variolización (s. XVI)Vacunación vs variolización (s. XVI)
R. Koch s. XIX R. Koch s. XIX microorganismos microorganismos como entes causalescomo entes causales
L. Pasteur 1880 vacunas L. Pasteur 1880 vacunas
La Inmunología como Ciencia:La Inmunología como Ciencia:
Inicialmente, la Inmunología estudió los elementos Inicialmente, la Inmunología estudió los elementos implicados en la defensa del organismo frente a ataques implicados en la defensa del organismo frente a ataques externos.externos.
En una fase posterior, la Inmunología analizó, además, En una fase posterior, la Inmunología analizó, además, los procesos de transformación de células sanas en los procesos de transformación de células sanas en células tumorales, así como las respuestas del células tumorales, así como las respuestas del organismo frente a esas células, reconociendo a estas organismo frente a esas células, reconociendo a estas células tumorales como unas células extrañas.células tumorales como unas células extrañas.
Actualmente, la Inmunología abarca también el estudio Actualmente, la Inmunología abarca también el estudio de las enfermedades autoinmunes, las alergias y los de las enfermedades autoinmunes, las alergias y los fenómenos de rechazo que aparecen en los trasplantes.fenómenos de rechazo que aparecen en los trasplantes.
TÉRMINOS BÁSICOSTÉRMINOS BÁSICOS
InmunidadInmunidad: protección frente a las enfermedades : protección frente a las enfermedades infecciosas y alteración de células propias.infecciosas y alteración de células propias.
InmunologíaInmunología: ciencia que se encarga del estudio de : ciencia que se encarga del estudio de la inmunidad y de los acontecimientos celulares y la inmunidad y de los acontecimientos celulares y moleculares que suceden una vez que el organismo moleculares que suceden una vez que el organismo entra en contacto con microorganismos u otras entra en contacto con microorganismos u otras moléculas extrañas.moléculas extrañas.
Sistema inmuneSistema inmune: conjunto de células, órganos y : conjunto de células, órganos y moléculas responsables de la inmunidad.moléculas responsables de la inmunidad.
Respuesta inmuneRespuesta inmune: respuesta global y coordinada : respuesta global y coordinada del sistema inmune frente a un antígeno extrañodel sistema inmune frente a un antígeno extraño
Funciones del sistema Funciones del sistema inmunitario:inmunitario:
Defensa contra la invasión microbianaDefensa contra la invasión microbiana
HomeostasisHomeostasis
Vigilancia inmunológicaVigilancia inmunológica
Discriminación propio/no propioDiscriminación propio/no propio
Antígenos propiosAntígenos propios Antígenos extrañosAntígenos extraños
DiscriminaciónDiscriminaciónpropio-extrañopropio-extraño
ToleranciaTolerancia Respuesta inmuneRespuesta inmune
FalloFallo
InmunodeficienciaInmunodeficienciaAutoinmunidad Autoinmunidad
MECANISMOS DE DEFENSAMECANISMOS DE DEFENSA::
Inmunidad Innata, natural o inespecífica:Inmunidad Innata, natural o inespecífica:
ComplementoComplemento
Inflamación Macrófagos, Inflamación Macrófagos, PolimorfonuclearesPolimorfonucleares
FagocitosisFagocitosis
Inmunidad Adquirida, Adaptativa o Inmunidad Adquirida, Adaptativa o específica:específica:
Humoral linfocitos BHumoral linfocitos B
Celular linfocitos T Celular linfocitos T
Respuesta innata: Respuesta innata: Mecanismos existentes antes de que se desarrolle una Mecanismos existentes antes de que se desarrolle una infeccióninfección Son respuestas muy rápidasSon respuestas muy rápidas Reaccionan siempre de la misma manera anteReaccionan siempre de la misma manera ante diferentes diferentes agentes infecciososagentes infecciosos No existeNo existe especificidad antigénica especificidad antigénica
Respuesta Adaptativa:Respuesta Adaptativa: Son mecanismos que se desarrollan tras la exposición a los Son mecanismos que se desarrollan tras la exposición a los
diferentes diferentes agentes infecciososagentes infecciosos Respuestas proporcionales y secundarias a la experiencia Respuestas proporcionales y secundarias a la experiencia
antigénicaantigénica Tarda varios días en desarrollarse. Tarda varios días en desarrollarse. Son Son específicasespecíficas: Diferencian distintos microorganismos y : Diferencian distintos microorganismos y
macromoléculasmacromoléculas Tiene Tiene memoriamemoria
ANTÍGENOSANTÍGENOS
1.- Definiciones:1.- Definiciones:
1.1. Antígeno/Inmunógeno1.1. Antígeno/Inmunógeno
1.2. Inmunogenicidad1.2. Inmunogenicidad
1.3. Antigenicidad1.3. Antigenicidad
1.4. Hapteno1.4. Hapteno
HaptenosHaptenos
AlergenosAlergenos
HaptenoHapteno
PortadorPortador
Hapteno-PortadorHapteno-Portador
Sin respuestaSin respuesta
Ac específicos al portadorAc específicos al portador
Ac específicos al portadorAc específicos al portadory específicos al haptenoy específicos al hapteno
Inducen respuestas alérgicas en individuos Inducen respuestas alérgicas en individuos predispuestos predispuestos genéticamente.genéticamente.
Variedades químicas de los Variedades químicas de los inmunógenos: inmunógenos:
ProteínasProteínas PolisacáridosPolisacáridos Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos LípidosLípidos
GlicoproteínasGlicoproteínas LipoproteínasLipoproteínas LipopolisacáridosLipopolisacáridos
Las proteínas son las estructuras mas Las proteínas son las estructuras mas inmunogénicasinmunogénicas
1.5. Epítope o determinante antigénico.1.5. Epítope o determinante antigénico.
1.6. Anticuerpo.1.6. Anticuerpo.
1.7. Parátope.1.7. Parátope.
1.8. Clasificación de los 1.8. Clasificación de los epítopes:epítopes:
EPITOPESEPITOPES
ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE EPÍTOPES:EPÍTOPES:
- UNIDETERMINANTE Y UNIVALENTE:UNIDETERMINANTE Y UNIVALENTE:
HaptenosHaptenos
- UNIDETERMINANTES POLIVALENTES- UNIDETERMINANTES POLIVALENTES
PolisacáridosPolisacáridos
ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE ANTÍGENOS SEGÚN CLASES DE EPÍTOPES:EPÍTOPES:MULTIDETERMINANTE UNIVALENTEMULTIDETERMINANTE UNIVALENTE
, ProteínasProteínas
MULTIDETERMINANTE POLIVALENTEMULTIDETERMINANTE POLIVALENTE
,
,
Proteínas y lipoproteínasProteínas y lipoproteínasde la superficie celularde la superficie celular
La especificidadLa especificidad del sistema inmune se del sistema inmune se debe a que tanto los anticuerpos como los debe a que tanto los anticuerpos como los linfocitos sólo reconocen a un único epitope linfocitos sólo reconocen a un único epitope o determinante antigénico. El sistema o determinante antigénico. El sistema inmune puede reconocer miles de millones inmune puede reconocer miles de millones de antígenos diferentes, pero para cada de antígenos diferentes, pero para cada determinante se inducirá un linfocito determinante se inducirá un linfocito específico. específico. Existirán tantos linfocitos Existirán tantos linfocitos estimulados, como determinantes estimulados, como determinantes formen el antígenoformen el antígeno. .
Teoría de laTeoría de laselección selección clonalclonal
REPERTORIOREPERTORIOCELULAS BCELULAS B
Anticuerpos específicosAnticuerpos específicos
PLASMOCITOSPLASMOCITOS CELULAS B MEMORIACELULAS B MEMORIA
ProliferaciónProliferación
ANTIGENOANTIGENO
SELECCIÓNSELECCIÓN
DiferenciaciónDiferenciación
Cuando un antígeno, se Cuando un antígeno, se presenta por vez primera al presenta por vez primera al sistema inmune, se produce sistema inmune, se produce una respuesta primaria, una respuesta primaria, quedando un linfocito quedando un linfocito memoria por cada uno de los memoria por cada uno de los epitopes del antígeno.epitopes del antígeno.
Cuando ese antígeno vuelva a Cuando ese antígeno vuelva a estar en contacto con el estar en contacto con el sistema inmune (respuesta sistema inmune (respuesta secundaria), el linfocito secundaria), el linfocito memoria se estimulará para memoria se estimulará para producir los clones de producir los clones de linfocitos específicos que sean linfocitos específicos que sean necesarios, (frente a ese necesarios, (frente a ese determinado epitope) de una determinado epitope) de una manera más rápida y efectiva manera más rápida y efectiva que en la respuesta primaria. que en la respuesta primaria.
CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:
A.A. SEGÚN SU PROCEDENCIA:SEGÚN SU PROCEDENCIA:
Ag Autólogos Ag Autólogos (Autoantígenos)(Autoantígenos)
Ag Homólogos Ag Homólogos (Aloantígenos)(Aloantígenos)
Ag Heterólogos Ag Heterólogos (Xenoantígenos)(Xenoantígenos)
CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:
B. SEGÚN SU NATURALEZA:B. SEGÚN SU NATURALEZA:
- NATURALES.NATURALES. Inmunógenos que por sus características Inmunógenos que por sus características físicofísico--químicas químicas propias son capaces de inducir respuesta inmune.propias son capaces de inducir respuesta inmune. Ej. Infecciones por microorganismos: bacterias, virus,Ej. Infecciones por microorganismos: bacterias, virus, hongos y parásitos.hongos y parásitos.
- SINTÉTICOS.SINTÉTICOS. Ej. Vacunas sintéticas (paludismo, hepatitis B, C, HIV,Ej. Vacunas sintéticas (paludismo, hepatitis B, C, HIV, papiloma).papiloma).
CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS:
C. SEGÚN SU DEPENDENCIA DEL TIMOC. SEGÚN SU DEPENDENCIA DEL TIMO
- TIMO DEPENDIENTES (TD).TIMO DEPENDIENTES (TD).
Son antígenos proteicos que dependen de la interacción entre Son antígenos proteicos que dependen de la interacción entre células B y células T para la síntesis de anticuerpo.células B y células T para la síntesis de anticuerpo.
- TIMO INDEPENDIENTES (TI).TIMO INDEPENDIENTES (TI).
Son antígenos no proteicos (polisacáridos o LPS) que puedenSon antígenos no proteicos (polisacáridos o LPS) que pueden producir respuesta inmunitaria sin la participación aparenteproducir respuesta inmunitaria sin la participación aparente de los linfocitos T. de los linfocitos T.
CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOSCLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS
ANTÍGENOS TIMO-DEPENDIENTESANTÍGENOS TIMO-DEPENDIENTES
YY
YY
YYYY
YYYY
YY
YY
YY YY
YYYY
TT
TT
TT
TT
TCRTCRMHCMHC
Células BCélulas BProcesamientoProcesamientoAg por célulasAg por célulasB (APC)B (APC)
Células TCélulas T
YY YY
YYYY
Producción deProducción deAc.Ac.
ProliferaciónProliferaciónyy
DiferenciaciónDiferenciaciónCélulas BCélulas B
AgAg
CLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOSCLASIFICACIÓN DE LOS INMUNÓGENOS
YY YYYY
Células BCélulas B
YYYYYYYY
YY
Células BCélulas BActivadasActivadas
YY
YYYY YY
YYYYYYYY
YYYYIgMIgM
IgMIgM
ANTÍGENOS TIMO-INDEPENDIENTES:ANTÍGENOS TIMO-INDEPENDIENTES:
Células Células PlasmáticasPlasmáticas
Diferencias entre antígenos TD y TIDiferencias entre antígenos TD y TI
Propiedad TD TINaturaleza
químicaproteínas Polisacáridos,
LPS, glucolípidos
Ayuda de T para producir Acs sí no
Respuesta de Ac primaria de IgM, secundaria de
IgG
respuestas pobres de IgM
Memoria inmunológica sí no
Propiedades intrínsecas Propiedades intrínsecas que afectan la que afectan la
inmunogenicidadinmunogenicidadPARÁMETROPARÁMETRO
INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD
CarácterCarácter
ExtrañoExtraño Múltiples diferenciasMúltiples diferencias
Pocas diferenciasPocas diferencias
TamañoTamaño GrandeGrande PequeñoPequeño
ComposiciónComposición ComplejaCompleja SimpleSimple
Interacción Interacción con MHC con MHC
(genética)(genética)EfectivaEfectiva InefectivaInefectiva
NaturalezaNaturaleza
químicaquímica Proteína>Carbohidratos>Lípidos>Ac. Proteína>Carbohidratos>Lípidos>Ac. nucleicosnucleicos
Propiedades extrínsecas que Propiedades extrínsecas que afectan la inmunogenicidadafectan la inmunogenicidad
ParámetrParámetroo
INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD
INMUNOGENICIDADINMUNOGENICIDAD
Dosis*Dosis* IntermediaIntermedia Alta o BajaAlta o Baja
RutaRuta Subcutánea>IP>IVSubcutánea>IP>IV
FormaFormaParticuladaParticulada SolubleSoluble
DesnaturalizadaDesnaturalizada NativaNativa
Uso deUso de
AdyuvantAdyuvanteses
Liberación lentaLiberación lenta RápidaRápida
BacteriasBacterias NONO
* Un protocolo de dosis repetidas espaciadas a lo largo * Un protocolo de dosis repetidas espaciadas a lo largo de variasde varias semanas es mejor que una dosis única, provoca una semanas es mejor que una dosis única, provoca una mayor mayor proliferación clonal de linfocitos B y T específicos.proliferación clonal de linfocitos B y T específicos.
REQUISITOS PARA LA INMUNOGENICIDADREQUISITOS PARA LA INMUNOGENICIDAD
MÉTODO DE INMUNIZACIÓN.MÉTODO DE INMUNIZACIÓN.
* * Vía intramuscularVía intramuscular: Respuesta humoral sistémica.: Respuesta humoral sistémica.
* * Vía mucosaVía mucosa: Respuesta humoral secretora (IgA) y sistémica.: Respuesta humoral secretora (IgA) y sistémica.
* * Vía intradérmicaVía intradérmica: Respuesta inmunitaria dual : Respuesta inmunitaria dual (humoral y ce-(humoral y ce- lular).lular).
* * Vía sanguíneaVía sanguínea: Respuesta humoral predominante.: Respuesta humoral predominante.
- VIA DE ADMINISTRACIÓN DEL INMUNÓGENO:- VIA DE ADMINISTRACIÓN DEL INMUNÓGENO:
EPÍTOPES DE EPÍTOPES DE CÉLULAS BCÉLULAS B
EPITOPES DE EPITOPES DE CÉLULAS TCÉLULAS T
Unión con el Unión con el antígenoantígeno
Binaria: Binaria:
Ig - AgIg - AgTernaria:Ternaria:
TCR – Ag – MHCTCR – Ag – MHC
¿Se une a Ag ¿Se une a Ag soluble?soluble? SíSí NoNo
¿Requiere MHC?¿Requiere MHC? NoNo SíSí
Naturaleza Naturaleza química del química del
epítopeepítope
ProteínaProteína
LípidoLípido
PolisacáridoPolisacáridoÚnicamente Únicamente proteínasproteínas
Propiedades del Propiedades del epítopeepítope
Parte externa, Parte externa, accesible accesible
Parte interna, Parte interna, desnaturalizadadesnaturalizada
Secuencial o Secuencial o conformacionalconformacional
Péptido lineal; Péptido lineal; unión a MHCunión a MHC
Propiedades de los epítopes reconocidos por Propiedades de los epítopes reconocidos por células T o Bcélulas T o B
ADYUVANTES:ADYUVANTES: Ejemplos:Ejemplos:
Adyuvante incompleto de FreundAdyuvante incompleto de Freund
(emulsión de agua + aceite mineral)(emulsión de agua + aceite mineral)
Sales de AluminioSales de Aluminio
Mecanismo de acción:Mecanismo de acción:
- Liberación retardada de antígeno- Liberación retardada de antígeno
- Aumenta captación por macrófagos - Aumenta captación por macrófagos
Adyuvante Completo de FreundAdyuvante Completo de Freund
(agua + aceite + micobacterias muertas) (agua + aceite + micobacterias muertas)
Mecanismo de acción:Mecanismo de acción:
- Igual + inducción de co-estimuladores- Igual + inducción de co-estimuladores
ADYUVANTES:ADYUVANTES:
Pueden actuar:Pueden actuar:
Provocando la retención del inmunógenoProvocando la retención del inmunógeno Aumentando el tamaño efectivo del Aumentando el tamaño efectivo del
inmunógenoinmunógeno Estimulando la llegada de macrófagos y Estimulando la llegada de macrófagos y
células inmunitarias al sitiocélulas inmunitarias al sitio Promoviendo la producción local de Promoviendo la producción local de
citocinas.citocinas.
ADYUVANTESADYUVANTES
Único adyuvante aprobado para uso clínico en EUA son las Único adyuvante aprobado para uso clínico en EUA son las sales desales de
aluminio, pero éstas sólo estimulan la inmunidad humoral, aluminio, pero éstas sólo estimulan la inmunidad humoral, no actúan sobre todos los antígenos, y no se pueden no actúan sobre todos los antígenos, y no se pueden congelar ni liofilizar.congelar ni liofilizar.
ADYUVANTE IDEALADYUVANTE IDEAL- Debe ser estable, inerte en relación con el antígeno. Debe ser estable, inerte en relación con el antígeno.
** ** Ningún adyuvante disponible actualmente reúne todos estos Ningún adyuvante disponible actualmente reúne todos estos requisitos. requisitos.
- Debe ser no inmunogénico, y permitir manipular la respuesta inmu-Debe ser no inmunogénico, y permitir manipular la respuesta inmu-
ne humoral y celular dentro de dosis segura no tóxicas.ne humoral y celular dentro de dosis segura no tóxicas.
-Sin efectos secundarios o colaterales.-Sin efectos secundarios o colaterales.
- Debe ejercer su función a bajas dosis y con pocas inoculaciones.Debe ejercer su función a bajas dosis y con pocas inoculaciones.
- Debe ser biodegradable y capaz de inducir respuesta aún con AgDebe ser biodegradable y capaz de inducir respuesta aún con Ag
débiles inmunogénicamente. débiles inmunogénicamente.