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SISTEMA INMUNITARIO INMUNIDADA MEDIADA POR ANTICUERPOS
En todo momento estamos expuestos a microbios de todas clases. Muchos de
ellos son capaces de producir enfermedades. Sin embargo no nos enfermamos
constantemente gracias al sistema inmunitario. Componentes de este sistema monitorean
constantemente nuestros tejidos y tan pronto descubren algún patógeno potencial, lo
destruyen, muchas veces sin que nos demos cuenta. Los mecanismos que presentamos
pueden ser inespecíficos, contra todo patógeno, o específicos, contra un patógeno
particular.
Inmunidad: resistencia a un patógeno particular o a sus toxinas o desechos
metabólicos. Linfocitos y macrófagos que reconocen moléculas específicas
ejecutan este tipo de defensa.
Inmunidad inespecífica:
Son mecanismos generales de defensa. Entre estos tenemos:
1. Resistencia de especie- presentamos adaptaciones genéticas que nos hacen
inmunes a microbios que afectan a plantas o animales. Simplemente, el ambiente de
nuestro cuerpo no es bueno para que esos microbios prosperen.
2. Barreras mecánicas y químicas- Nuestra primera línea de defensa del cuerpo es la
piel. Su estructura la hace difícil de penetrar. Además las mucosas que se encuentran
en las partes húmedas de nuestro cuerpo presenta varias capas de células y
adaptaciones en dichas células que protejen contra el invasor. Las secreciones que
producen ambas estructras son importantes
a. sebo- inhibe ciertos gérmenes
b. moco- atrapa partículas de polvo y gérmenes, y lo inmoviliza
c. enzimas- en secreciones intestinales, lágrima, etc.; pueden hidrolizar los
gérmenes
d. ácido clorhídrico- destruye lo que caiga en el estómago.
3. Inflamación- Sucede cuando el patógeno logra penetrar la primera línea de defensa.
Al destruir tejido, se liberan de las células afectadas, como los mastocitos, sustancias
que atraen a los leucocitos fagocitarios a la zona de lesión. Esas sustancias
mediadoras son las histaminas, las cininas y las prostaglandinas. Estas no sólo atraen
a los leucocitos, sino que aumentan la perfusión sanguínea de la zona afectada y
aumenta la permeabilidad de los vasos sanguíneos, provocando los síntomas
característicos de la inflamación: calor, rubor, dolor y tumor. El calor y rubor se deben
a un aumento en la circulación de la zona. El dolor se produce por el edema resultante
del aumento en permeabilidad de los capilares y el tumor es producto de la fagocitosis
por parte de los fagocitos. A veces esta inflamación puede ocurrir por todo el cuerpo
produciendo una anafilaxis (inflamación generalizada, a veces mortal) en los casos
más graves.
4. Fagocitosis- Tenemos varios tipos de fagocitos. Estos son capaces de salir del
torrente sanguíneo por diapedeseis, hacia el tejido invadido, donde atrapan partículas
y patógenos. Viven poco tiempo y mueren en la zona de infección,. produciendo pus.
Los que se encuentran en tejidos específicos presentan nombres especiales:
microglios en el tejido nervioso, celulas de Kupffer en el hígado.
5. Células asesinas naturales o NK- Liberan sustancias que provocan lisis en muchos
tipos de células tumorales o infectadas con virus.
6. Interferón- Cuando ciertos tipos de células son infectadas con virus producen estas
proteínas, que tienen la capacidad de impedir la multiplicación del virus en otras
células vecinas. Además se ha visto que interfiere en la mitosis de ciertos cánceres.
7. Complemento- Son unas 20 proteínas inactivas del plasma que se activan en una
cascada de reacciones al recibir una señal de los mecanismos específicos e
inespecíficos. La cascada produce sustancias que propician la lisis de la célula extraña
que originó el problema
Inmunidad específica
Estos atacan agentes específicos que el cuerpo reconoce como ajenos. Son la
tercera línea de defensa del cuerpo. La estrella aquí es el linfocito. Los linf B presentan la
inmunidad mediada por anticuerpos (humoral) y los T la mediada por células (celular). La
mayoría de los linf están en la médula y los órganos linfáticos. De allí pasan a la
circulación y son transportados por los fluídos del cuerpo a traves de la sangre, el fluído
intercelular y la linfa. Al estar en movimiento, pueden tener mayor oportunidad de
descubrir y destruir a los invasores.
Origen de los linfocitos:
La médula ósea, durante el desarrollo fetal, libera a la sangre linfocitos no
diferenciados (pre linfocitos). La mitad llega al timo donde se diferencian en linfocitos T.
Algunos de estos salen a la circulación donde van a conformar el 70-80% de los linfocitos
circulantes. La otra mitad de los prelinfocitos se queda en la médula ósea y maduran en
linfocitos B. Parte de estos salen a la sangre, donde pasan a formar el 20-30% de los
linfocitos circulantes y el resto se aloja en los tejidos linfáticos.
Cada persona tiene millones de variedades de linfocitos B y T, cada uno con el
potencial de reaccionar a un antígeno diferente. Se estima que inicialmente tenemos una o
dos copias de cada variedad, y que según vamos siendo expuestos a los antígenos, las
células que reaccionan a esos antígenos particulares se van estimulando y clonando para
tener luego múltiples copias o clones de las variedades de linfocitos estimuladas.
Antígenos (Ag):
Son proteínas, polisacáridos o glucolípidos que se encuentran en las superficies de
las células. Antes de nacer, el cuerpo aprende a reconocer los antígenos propios por lo
que por lo general no reacciona ante ellos. Pero si entra al cuerpo un antígeno que éste no
reconozca, activará los mecanismos de defensa para destruirlo.
Los antígenos más efectivos son moléculas grandes, con pocas partes repetidas,
pero ciertas moléculas pequeñas pueden tener un efecto antigénico si están unidas a otra
molécula más grande. A estos se les llamahaptenos, y los encontramos en ciertas drogas,
como la penicilina, detergentes, partículas de polvo o pelos de animales.
Linfocitos B:
Los pre-linf B se forman en el saco vitelino, la médula y el hígado fetal. A los
meses de nacido el humano presenta linf B inactivos. Estos producen anticuerpos al azar,
especializándose cada célula (una célula produce un solo tipo de anticuerpo). Pero pocos
Ac son secretados. La mayoría pasa a formar parte de la membrana celular y sirven para
unirse al Ag correspondiente, cuando se lo encuentre.
Cuando el linf B inactivo se encuentra con su Ag complementario, la célula es
activada multiplicándose. Produce muchos clones capaces de producir Ac contra el Ag que
la activó. Algunas de estas células pasan al tejido linfático como células de memoria pero
las demás liberan grandes cantidades de Ac (2000/segundo). Esto se llama inmunidad
humoral.
Los prelinfocitos B presentan anticuerpos (Ac) receptores sobre sus membranas.
Un prelinfocito B, con receptores para un Ag específico en su membrana, se encuentra con
el Ag que es complementario a sus receptores. ( A la misma vez un prelinfocito T con
proteínas receptoras para el mismo Ag se encuentra a dicho Ag, se activa y libera
sustancias llamadas citocinas. Estas citocinas estimulan la proliferación de otros tipos de
linfocitos.) El prelinfocito B unido al Ag recibe citocinas y es estimulado a multiplicarse
produciendo clones con los mismos genes que los lleva a producir el mismo tipo de
anticuerpo que su célula madre. Así, empezamos con un linfocito capaz de reaccionar y
producir Ac contra un Ag particular y terminamos con miles de copias. Muchas de estas
copias pasan a formar células plasmáticas, capaces de producir cada una cientos de miles
de moléculas de Ac, que se unirán al Ag particular que los activó. Algunos de los clones
permanecen como linf B de memoria, listos a reaccionar multiplicándose y diferenciándose
cuando el Ag vuelva a presentarse en el cuerpo.
Inmunidad mediada por anticuerpos (Respuesta humoral)
Los anticuerpos presentan gran diversidad puesto que se producen por la
combinación de genes múltiples en un proceso que se llama recombinación somática. A
veces pueden colarse entre estos Ac autoinmunes, causando grandes problemas de
salud. Hay cinco clases de anticuerpos
1. IgM- producido por linf B inmaduros y luego de un primer contacto con un
Ag. Se produce en el plasma en respuesta a infecciones con bacterias o a Ag en
alimentos.Los anticuerpos Anti-A y Anti-B que se producen contra otros tipos
de angre pertenecen a este grupo.
2. IgG- El más abundante, 75% de los Ac circulantes. El que se produce durante
contactos posteripores con el Ag. Pueden activar el sistema de complemento
de las proteínas plasmáticas.
3. IgA- el principal Ac en las mucosas y secreciones como saliva, lágrima, leche,
moco.
4. IgE- envuelto en reacciones inflamatorias en las membranas. En secreciones
exocrinas junto a las IgA. Responsables de las reacciones alérgicas.
5. IgD- En la superficie de la mayoría de los linf B. Son los que forman los
receptores que reconocen al Ag por primera vez.
Acción de los anticuerpos:
1. Ataque directo- Se combina con los Ag y los aglutina, precipitándolos. Al hacerlo,
los inmovilizan y se facilita la fagocitosis.
2. Neutralización- Ac pueden bloquear la parte tóxica de un Ag y neutralizar su efecto
sobre el cuerpo. Ej: Ac antitétano.
3. Activación del sistema de complemento- Cuando el Ac se une a su Ag, cambia de
forma. Al hacerlo, queda expuesto en la molécula de Ac una zona que reacciona con
cierta proteína plasmática que inicia una reacción en cadena. Los productos de esta
reacción producen gran variedad de efectos:
a. opsonizació- recubren los compuestos Ag-Ac haciendo más fácil su
fagocitosis
b. quimiotaxis- atraen macrófagos y neutrófilos a la zona de infección
aglutinamiento de los Ag
c. lisis de las membranas de célkulas extrañas
d. inactivación de virus
e. inflamación que previene la propagación de la infección
Imnunidad celular
Esta es mediada por los linfocitos T. Estos se adhieren a las superficies de las
células extrañas con Ag que no reconoce como propios e interacciona con ellas. Los Linf T
y algunos macrófagos producen sustancas polipéptidas llamadas citocinas que aumentan
la respuesta celular a los Ag.
Por ejemplo, estas sustancias pueden afectar el comportamiento de otros
linfocitos, estimulándolos para que produzcan sus propias sustancias, estimulando su
proliferación o su activación. Otros linfocitos T producen sustancias letales a las células
portadoras de los Ag extraños, y pueden inhibir el crecimiento de células infectadas con
virus o células cancerosas.
Linfocitos T:
Estos son linfocitos que han pasado por el timo antes de migrar a los ganglios
linfáticos y el bazo. Surgen de la médula ósea como prelinfocitos T. Entran al timo, y por
efecto de sus hormonas, maduran y proliferan. Los timocitos se reproducen hasta tres
veces al día, por lo que en un periodo corto de tiempo pueden formar miles de copias.
Luego salen a la sangre y viajan hasta las zonas T-dependientes donde se alojan. Una vez
allí se les llama linfocitos T.
Lo mismo que las células B, las T tienen receptores antigénicos específicos en la
membrana. Parecen anticuerpos, pero no lo son. Cuando un macrófago se encuentra con
un posible patógeno, lo fagocita y lo destruye. Pero toma algunas moléculas de ese
patógeno y las integra a su membrana, de forma que queden expuestas al medio
ambiente. A esto se le llama presentación de antígenos. Si ese macrófago se encuentra
con un linf-T que tenga receptores antigénicos que sean complementarios y se une a uno
de los antígenos que el macrófago presenta, ese linf se sensibiliza. Una vez eso ocurre,
comienzan a reproducirse rápidamente formando miles de clones capaces de pegarse a
ese antígeno que provocó la multiplicación.
Los clones sensibilizados viajan por la sangre hasta llegar a la zona por donde
entró el patógeno. Allí se pegan a más macrófagos que presenten el mismo antígeno y
liberan una serie de sustancias:
a. factor quimiotáxico- atrae más macrófagos al área inflamada
b. Factor inhibidor de migración- evita que los macrófagos se alejen del área
c. Factor activador de macrófagos- estimula fagocitosis
d. Linfotoxinas (como porina)- provoca lisis en las células del patógeno.
Los clones generados en la proliferación se pueden dividir en varias categorías, de
acuerdo a su función:
1. Linf T ayudantes- cuando se encuentran con el Ag presentado por un
macrófago, el linf T ayudante se activa liberando citocinas que estimulan la
proliferación de linfB productores de Ac contra el mismo Ag. También atraen a
macrófagos y otros tipos de linf a los tejidos inflamados y los mantienen allí
2. Linf T citotóxicos- reconocen ciertos Ag en las membranas de células
infectadas con virus y células cancerosas. Estos linf presentan receptores
específicos en la membrana que se pegan a los Ag. Esto hace que la célula se
estimule y libere sustancias químicas que rompen la membrana de la célula
problemática y la destruyen. Algunos de estos linf no liberan sustancias, sino
que proliferan y se convierten en linf T de memoria
3. Linf T de memoria- células cuyos números aumentan por clonación y que
permanecen en el sistema listos para activarse y multiplicarse la siguiente vez
que el cuerpo vuelva a encontrarse con el mismo Ag.
4. Linf T supresores- Linf que se activan a la misma vez que los demás pero
cuyo efecto tarda un par de semanas en notarse, y que regula la actividad de
los otros linf.
Los linf T nos protejen de células cancerosas, enfermedades víricas e incluso están
envueltas en el rechazo a transplantes.
Integración de los sistemas:
Un agente infeccioso entra al cuerpo por alguna de las membranas o a través de
una herida. Macrófagos de la zona los detectan y fagocitan. Al hacerlo, integran algunos
de los Ag del agente en su membrana, de forma que queden expuestos al medio
ambiente. A esto se le llama presentación del Ag. A la misma vez un linf B, con Ac en la
membrana que son compatibles con el Ag, se encuentra con el agente infeccioso y lo
ancla con ayuda de esos Ac receptores. También linf T con receptores de membrana para
el mismo agente infeccioso se pegan a este.
El macrófago que presenta los Ag se encuentra con un linf T ayudante que tiene
receptores en la membrana para el mismo Ag. El linf T se pega a este Ag presentado y se
activa. Libera citocinas que estimulan la proliferación del Linf B pegado al agente
infeccioso. Como resultado se producen células plasmáticas productoras de anticuerpos
que destruyen al agente infeccioso.
A la misma vez las citocinas del linf T ayudante estimulan a los linf T asesinos ya
unidos al agente infeccioso a multiplicarse y a liberar citocinas que lo destruyen. Esas
citocinas atraen más macrófagos que pueden fagocitar más agentes infecciosos y por lo
tanto hay más Ag presentados. Así que este en un mecanismo de retroalimentación
positiva, que asegura la pronta destrucción del patógeno.
Los mecanismos para destruir células infectadas con virus y células cancerosas
siguen un patrón similar, aunque con algunas diferencias.
Respuestas inmunes
La respuesta del cuerpo al infectarse con un patógeno la primera vez, es una
relativamente lenta, probablemente porque solamente se encuentren uno o dos linf B o T
con los receptores capaces de reconocer al Ag entre todos los cientos de miles que estén
circulando por el sistema. Así que el encucentro entre el patógeno y el linf adecuado
puede ser al azar. Pero una vez se inicia se producen células de memoria capaces de
reconocer al patógeno en ocaciones futuras. A esta respuesta se le llama la respuesta
inmune primaria.
Luego de esto el número de células capaces de reconocer al patógeno ha
aumentado grandemente. Cuando el patógeno vuelve a entrar al sistema, las
probabilidades de que se encuentre con el linf adecuado es mucho mayor y el sistema se
activa más rápido y más fuertemente. La cantidad de defensas desplegadas enm una
segunda infección se llamas respuesta inmune secundaria y son lo suficientes como para
eliminar la enfermedad antes de que la persona presente síntomas.
Tipos de inmunidad:
1. Natural activa– aquella en que la persona es expuesta al patógeno de forma casual y
se enferma, generando una respuesta inmune primaria. Su efecto es duradero, por la
producción de células de memoria.
2. Natural pasiva- la que presentan los niños al nacer y que proviene de Ac producidos
por la madre que llegan a través de la placenta. Dura unos meses luego de nacer.
También lo reciben los niños lactados, mientras se alimenten del pecho materno.
3. Artificial activa- La que se adquiere por vacunación al exponer el cuerpo, a
propósito, a los Ag de un agente infeccioso o al agente mismo, atenuado o muerto. Es
duradera ya que estimula la producción de células de memoria.
4. Artificial pasiva- La que se adquiere al recibir una inyección de inmunoglobulinas
producidas por otra persona o animal. Dura sólo unos meses. Ej: antitetánica
http://www.uprm.edu/biology/profs/velez/cap20.htm
INTRODUCCION
Los Linfocitos B son un tipo celular que cumple múltiples funciones en el mantenimiento
de la inmunidad y ante la reexposición de noxas . Los linfocitos B se originan y maduran
en medula ósea pero una vez que hayan completado estos cambios se ubican en los
ganglios linfáticos, donde se activan en presencia de un agente extraño, con la ayuda de
otro tipo celular, los Linfocitos T CD4 + o Linfocitos T helper; aunque bajo ciertas
circunstancias pueden hacerlo en ausencia de estos. Las células B durante su maduración
expresan diferentes moléculas de superficie que son útiles para su identificación
y conocimiento de su capacidad funcional. Este trabajo busca ser una guía útil para el
conocimiento del origen, maduración y activación de los Linfocitos B.
MADURACION
La maduración linfocitaria , son los procesos y cambios irreversibles con el fin de obtener
linfocitos funcionalmente activos a partir de una célula madre pluripontencial.
Génesis de los Linfocitos B
Fig.1
En el hígado fetal y en la médula ósea, después del nacimiento existe una célula llamada
“célula madre hematopoyética pluripotencial” (CMHP), de las cuales derivan todas las
células de la sangre. Un grupo de estas CMHP se encuentran en estado quiciente (G0) ,
para mantener así un número constante, aunque los mismos descienden con la edad. Sin
embargo la mayoría se diferencia a “células madres comprometidas”, estas son células
que ya no pueden generar cualquier tipo celular, sino un grupo en especial, por eso se la
denomina comprometidas. De esta manera tenemos células comprometidas que originan
Eritrocitos, otras granulocitos y las “células madres linfoides” (CML) que solamente
pueden originar linfocitos T y B. (Fig. 1)
La proliferación y diferenciacion de las células madres comprometidas están controladas
por proteínas llamadas “inductores de proliferación”, tales como los Factores de
Crecimiento para las Celulas Pluripotente (Stem Cell Factor),Granulocito-Macrofago e IL3.
Los acontecimientos principales en la maduración son:
 Reordenamiento y expresión de genes de inmunoglobulina (Ig)
 Proliferación celular
 Selección del repertorio
1. Reordenamiento y expresión de genes Ig
El linfocito B maduro, expresa en su membrana Ig específica (receptor) para reconocer un
antígeno (Ag) en particular, estos linfocitos B maduros que tienen el mismo receptor para
el mismo Ag se lo denomina “clon”. Un adulto normal presenta entre 10 9 y 10 15
colonias de linfocitos B, por lo tanto se deducen que existen 10 9 y 10 15 Ig con distinta
afinidad. Como las Ig son proteínas, cabe pensar que existen millones de genes para
codificar semejante cantidad de moléculas distintas. Si esto fuese cierto la mayor parte de
nuestro genoma estaría destinado a producir exclusivamente Ig. Ello no es así, la
capacidad de cada sujeto de generar esta extraordinaria diversidad de Ig ha evolucionado
de tal forma que no se requiere un número igualmente elevado de genes codificantes.
La explicación de esto , es un proceso llamado “Recombinación somática”, que se lleva a
cabo por un complejo enzimático cuyo nombre es ”Recombinasas V(D)J” en la médula
ósea. La recombinación somática es un proceso por el cual diferentes segmentos de ADN
se mezclan al azar para formar un gen, de este modo se explica como unos pocos
segmentos al combinarse de todas las maneras posibles produce dicha cantidad de Ig.
Formación de los genes para el receptos de los Linfocitos B
Recordando el concepto que el receptor de las células B es una Ig, y que las Ig están
formadas por dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, cada una de estas poseen una
región constante (C) y una variable (V) dichas regiones están codificadas por un
segmento distinto de ADN que al recombinarse forman un gen.
Tres loci independientes y en cromosomas distintos, codifican respectivamente, la cadena
ligera k y la cadena ligera l y todas las cadenas pesas ( m y d ) de las Ig. Estos locus
poseen tres tipos de segmentos génicos V, C, J y D, además entre estos segmentos
génicos existen cadenas de ADN de hasta 2000 kilobases que los separan. El
reordenamiento de los segmentos V, D, J y C en cada locus sigue un orden determinado.
Primero hay una recombinación entre los segmentos D y J (se debe tener en cuenta que
existen varios segmentos D y J en cada locus) los segmentos D se encuentran en
posición 5' respecto al segmento J. La selección de que segmento D se unirá al J es al
azar, como consecuencia de esta unión quedarán segmentos de ADN interpuestos que se
eliminarán. Después de esta unión, un segmento V, que esta en posición 5' en relación
con el complejo DJ se les une, formando así el complejo VDJ, de igual forma que en la
anterior, los segmentos de ADN interpuestos se eliminan. El producto obtenido es un
complejo VDJ en posición 5' y separado de este, en dirección 3' se encuentran los
segmentos C ( m o d ) y entre ambos hay segmentos de ADN y los J no utilizados. Con
esta nueva configuración se produce el transcripto primario. En el procesamiento ARN, por
eliminación de intrones, se eliminan los segmentos entre el complejo VDJ y los segmentos
C. Como el segmento C m es el que más cerca se encuentra del complejo VDJ, es éste el
que se conserva. Finalmente obtenemos un ARNm que al ser traducido nos origina una
cadena pesada m .
La proteína m regula la recombinación somática de dos maneras. Primero si el
reordenamiento fue productivo (no siempre lo es), la proteína m inhibe irreversiblemente
la recombinación de las cadenas pesadas del otro cromosoma. Esto hace que un Linfocito
B exprese en su membrana solo el producto de uno de los alelos heredados; esto se
denomina “Exclusión alélica” y garantiza que cada célula B tenga una especificidad. En
caso que ambos alelos se expresen se induce la apoptosis.
La otra manera de regulación de la proteína m es que al expresarse induce la
recombinación somática de las cadenas k y l . Las cadenas livianas ya sean k o l se
originan de igual manera , a diferencia que no existe segmento D, por lo tanto primero se
forma el complejo VJ al que le luego se le añade el complejo C (en este caso el segmento
C es k o l y no m o d ).
Como este proceso ocurre en la médula ósea en pacientes con transplante , se observa
una inmunodeficiencia de Linfocitos B (Linfocito T también) que se debe a una
disminución a la recombinación somática, en especial en los segmentos V de las
cadenas pesadas. Esta inmunodeficiencia se compensa al año de transplante pero la
reconstitución completa de la inmunidad por células B tarda varios años.
Este complejo proceso de diferenciación, que incluye expresión y supresión de algunos
genes esta controlado por “factores de crecimiento” , la IL7 es un inductor que potencia
este fenómeno de dos a cinco veces. Inclusive el efecto de la IL7 se ve fuertemente
aumentado por la IL3
2. Proliferación celular
Durante la maduración el Linfocito pasa por diversos estadios desde la CML hasta el
Linfocito B maduro, esta diferenciación se caracteriza por la expresión de genes y
receptores. La CML comienza expresando moléculas propias de la estirpe B como CD19 y
CD10, cuando esto ocurre se lo denomina “célula pro-B“, que no expresa ningún gen de
Ig. La “célula pre-B” representa el siguiente estadio de desarrollo, esta es la primer
célula de la serie que expresa un gen de Ig, la cadena pesada m . Esta proteína es
principalmente citoplasmática, pero en bajos niveles se lo encuentra en la membrana
unida con cadenas ligeras sustitutivas que reemplazan estructural pero no
funcionalmente a las cadenas k o l (no sintetizadas aún) este complejo recibe el nombre
de “receptor de la célula pre-B”. Hay que destacar que todavía no puede reconocer ni
responder a los Ag, porque para esto hace falta que las Ig de membranas esten
completa, es decir con las cadenas ligeras y pesadas.
En la siguiente fase de la maduración se expresan las cadenas k o l (por inducción de la
cadena pesada m ), las que se unen a la cadena pesada m y forma la IgM, expresándose
ahora en la membrana como receptor específico junto con las moléculas asociadas como
Ig a e Ig b , este nuevo estadio se llama “Linfocito B inmaduro” . Mas allá que esta célula
pueda reconocer un Ag específico no puede proliferar ni diferenciarse frente a éste.
Fig.2
Tras el estadio de expresión de IgM en la membrana encontramos el último, en donde la
célula pasa a llamarse “Linfocito B maduro”. Este coexpresa las cadenas pesadas m y d
junto con k o l , por lo tanto produce IgM e IgD de membrana, ambas Ig poseen la misma
región V (variable), cambiando su cadena pesada; es por esto que ambas
son específicas para el mismo Ag. La coexpresión de IgM e IgD se acompaña con la
competencia funcional de la célula. (Fig. 2)
3. Selección del repertorio
Durante la maduración los marcadores de Linfocitos B establecen interacciones con células
y Ag propios, si las células B reaccionan frente a estos Ag se inicia la apoptosis. Este
fenómeno de eliminación de células que no reconocen los Ag propios y el mantenimiento
de las que sí lo hacen, se llama “selección positiva” . Esto es muy importante porque de
ello depende que estos Linfocitos no completen su maduración, de otra manera serían
perjudiciales para el organismo, debido a que las células encargadas de las defensas no
distinguen lo propio de lo extraño reaccionando de esta forma contra su propio cuerpo.
Esto es el fundamento de las enfermedades autoinmunes.
Además de la apoptosis (como mecanismo de eliminación de células autoreactivas) existe
otro proceso: la “edición del receptor”. Se podría considerar como una segunda
oportunidad, porque aquí se induce una nueva recombinación VJ de la cadena ligera, lo
que permite a la célula expresar una nueva Ig no reactiva, para continuar de
este modo con su maduración.
ACTIVACION
Los Linfocitos B participan en la “ Inmunidad humoral”, esta se caracteriza por la
producción y liberación de anticuerpos (Ac) con el fin de destruir los Ag por los cuales
fueron creados. El rol principal de las células B, en esta respuesta es la producción de una
amplia gama de Ac y su diferenciación a células de memoria. Además otras funciones que
se comentaran continuación.
Los Ag que inducen la activación de los Linfocitos B pueden ser proteicos, polisacáridos,
lípidos etc. De acuerdo a que tipo de Ag estos requerirán la participación de los Linfocitos
T helper (LTh). De este modo encontramos que los Ag peptídico necesitan la ayuda de los
LTh para poder activar al Linfocito B, a estos se los denomina “Ag T dependientes”,
mientras que los Ag no proteicos no necesitan a los LTh, esta característica les da el
nombre de “Ag T independientes”.
Para la comprensión de la activación de los Linfocitos B y un correcto desarrollo del tema
dividiremos a este en:
• Reconocimiento del Ag por los Linfocitos B
• Mecanismo de activación por Ag T dependientes
• Mecanismo de activación por Ag T independientes
• Diferenciación a células Plasmática o productora de Ac
• Diferenciación a células de memoria
. Diferenciación a célula plasmática o productora de anticuerpos.
Parte de las células B que han proliferado en respuesta al Ag y a la colaboración de los LTh
se diferencia a células plasmáticas. En consecuencia a las citoquinas liberadas por los LTh
(IL2, IL4. IL6) y a los coestimuladores, los Linfocitos B llevan a cabo dos procesos: a) El
cambio de isotipo (clase) de cadena pesada. b) La maduración de la afinidad.
a). Cambio de isotipo de cadena pesada
Hasta el momento mencionamos solo dos tipos de Ig, las IgM e IgD, estas poseen dos
cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, el isotipo (clase) de cadena pesada de la IgM es
m y de la IgD es d. En este momento el Linfocito solo puede expresar esta Ig, pero como
mencionamos antes, poseen los segmentos génicos para todas la Ig (IgA1, IgA2, IgM, IgD,
IgE, IgD, IgG1, IgG2, IgG3). Una ves que el Linfocito es activado puede cambiar de isotipo
de cadena pesada m o d por cualquier otra ( a , g , e ), lo que determinara el tipo de Ig que
se producirá. Hay que aclarar dos cosas. Uno, lo que se cambia es el isotipo de la cadena
pesada y no el segmento variable, por lo tanto cambia el tipo de Ig pero no la afinidad.
También se debe entender que el tipo de Ig a producir depende de la estimulación del
LTh.
Básicamente este es un proceso sencillo de reordenamiento de los genes. Si recordamos el
complejo VDJ se encuentra en posición 5' respecto al segmento C m (C m es el segmento
que mas cerca se encuentra del complejo VDJ, pero en dirección 3' están los otros C d , C
a , C g , y C e ). Lo que ocurre es lo siguiente, el complejo VDJ se combina con otro
segmento C y se elimina el ADN intercalado.
b) Maduración de la afinidad.
Este es un proceso por el cual las Ig aumentan su afinidad por un Ag determinado. Esta
mecanismo va seguido de la supervivencia de las células B ,que pueden hacerlo y las que
no sufren apoptosis. Este cambio se produce solo frente a los Ag proteicos.Las
recombinaciones somáticas de este fenómeno no se conocen bien aun.
6 .Diferenciación a células de memoria.
El otro camino que pueden seguir las células B activadas es evolucionar a “células de
memoria “. Este tipo celular adquiere la capacidad de sobrevivir largos periodos de tiempo
(más de 10 años).
Estas células ya han madurado su afinidad y cambiado los isotipos de cadena pesada, pero
no secretan Ig, el fin de ellas es crear una “memoria inmunológica” que sea capas de
reconocer mas rápido y eficazmente al mismo Ag en una reexposición. (Fig. 6)
Resumen
Los Linfocitos B son células que participan principalmente en la inmunidad humoral y se
originan de las CMHP, de la cual derivan todas las células de la sangre.
Pasan por un estadio de maduración en la medula ósea controlado por factores de
crecimiento y proliferación, donde sufren un reordenamiento de sus genes y la expresión
de diferentes moléculas en su membrana los que son utilizados para distinguir sus
estadios.
Estas células en presencia de un Ag proteico necesitan la ayudad de los Linfocitos CD4 +
(LTh) para su activación. Una vez activados se produce una expansión clonal y luego se
diferencia a células de memoria o productoras de Ac.
http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/linfocitob.htm
Anticuerpo
Es una proteína producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias
dañinas, llamadas antígenas. Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como
bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos.
Los anticuerpos se pueden producir cuando el sistema inmunitario erróneamente considera el
tejido sano como una sustancia dañina. Esto se denomina un trastorno autoinmunitario.
Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno.
LA MEMORIA INMUNOLÓGICA
La memoria inmunológica es una característica especial que presenta la respuesta específica del
sistema inmune.
Cuando un patógeno entra en contacto por primera vez con el sistema inmune, se activan células
específicas. Esta activación consiste en la transformación de células naïve en dos formas
celulares; unas, son las células activas, que actuarán sobre los antígenos. Las otras, son las
células de memoria.
Al producirse un posterior contacto con ese mismo antígeno, las células de memoria actúan. Éstas
no necesitan activarse, puesto que ya lo están. Las células de memoria se dividen rápidamente,
creando una gran población de células activadas, de las que, parte se transformarán en células
atacantes, y otra parte, de nuevo en otras células de memoria.
La respuesta producida por las células de memoria es más rápida y más duradera. De esta forma,
el antígeno será destruido con mayor rapidez y no se producirá la enfermedad.
Este efecto es el que se persigue con las vacunas y sus dosis de recuerdo.
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/inmune/am
pliamemoria.htm

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Sistema inmunitario inmunidada mediada por anticuerpos

  • 1. SISTEMA INMUNITARIO INMUNIDADA MEDIADA POR ANTICUERPOS En todo momento estamos expuestos a microbios de todas clases. Muchos de ellos son capaces de producir enfermedades. Sin embargo no nos enfermamos constantemente gracias al sistema inmunitario. Componentes de este sistema monitorean constantemente nuestros tejidos y tan pronto descubren algún patógeno potencial, lo destruyen, muchas veces sin que nos demos cuenta. Los mecanismos que presentamos pueden ser inespecíficos, contra todo patógeno, o específicos, contra un patógeno particular. Inmunidad: resistencia a un patógeno particular o a sus toxinas o desechos metabólicos. Linfocitos y macrófagos que reconocen moléculas específicas ejecutan este tipo de defensa. Inmunidad inespecífica: Son mecanismos generales de defensa. Entre estos tenemos: 1. Resistencia de especie- presentamos adaptaciones genéticas que nos hacen inmunes a microbios que afectan a plantas o animales. Simplemente, el ambiente de nuestro cuerpo no es bueno para que esos microbios prosperen. 2. Barreras mecánicas y químicas- Nuestra primera línea de defensa del cuerpo es la piel. Su estructura la hace difícil de penetrar. Además las mucosas que se encuentran en las partes húmedas de nuestro cuerpo presenta varias capas de células y adaptaciones en dichas células que protejen contra el invasor. Las secreciones que producen ambas estructras son importantes a. sebo- inhibe ciertos gérmenes b. moco- atrapa partículas de polvo y gérmenes, y lo inmoviliza c. enzimas- en secreciones intestinales, lágrima, etc.; pueden hidrolizar los gérmenes d. ácido clorhídrico- destruye lo que caiga en el estómago. 3. Inflamación- Sucede cuando el patógeno logra penetrar la primera línea de defensa. Al destruir tejido, se liberan de las células afectadas, como los mastocitos, sustancias que atraen a los leucocitos fagocitarios a la zona de lesión. Esas sustancias mediadoras son las histaminas, las cininas y las prostaglandinas. Estas no sólo atraen a los leucocitos, sino que aumentan la perfusión sanguínea de la zona afectada y aumenta la permeabilidad de los vasos sanguíneos, provocando los síntomas característicos de la inflamación: calor, rubor, dolor y tumor. El calor y rubor se deben a un aumento en la circulación de la zona. El dolor se produce por el edema resultante del aumento en permeabilidad de los capilares y el tumor es producto de la fagocitosis por parte de los fagocitos. A veces esta inflamación puede ocurrir por todo el cuerpo produciendo una anafilaxis (inflamación generalizada, a veces mortal) en los casos más graves.
  • 2. 4. Fagocitosis- Tenemos varios tipos de fagocitos. Estos son capaces de salir del torrente sanguíneo por diapedeseis, hacia el tejido invadido, donde atrapan partículas y patógenos. Viven poco tiempo y mueren en la zona de infección,. produciendo pus. Los que se encuentran en tejidos específicos presentan nombres especiales: microglios en el tejido nervioso, celulas de Kupffer en el hígado. 5. Células asesinas naturales o NK- Liberan sustancias que provocan lisis en muchos tipos de células tumorales o infectadas con virus. 6. Interferón- Cuando ciertos tipos de células son infectadas con virus producen estas proteínas, que tienen la capacidad de impedir la multiplicación del virus en otras células vecinas. Además se ha visto que interfiere en la mitosis de ciertos cánceres. 7. Complemento- Son unas 20 proteínas inactivas del plasma que se activan en una cascada de reacciones al recibir una señal de los mecanismos específicos e inespecíficos. La cascada produce sustancias que propician la lisis de la célula extraña que originó el problema Inmunidad específica Estos atacan agentes específicos que el cuerpo reconoce como ajenos. Son la tercera línea de defensa del cuerpo. La estrella aquí es el linfocito. Los linf B presentan la inmunidad mediada por anticuerpos (humoral) y los T la mediada por células (celular). La mayoría de los linf están en la médula y los órganos linfáticos. De allí pasan a la circulación y son transportados por los fluídos del cuerpo a traves de la sangre, el fluído intercelular y la linfa. Al estar en movimiento, pueden tener mayor oportunidad de descubrir y destruir a los invasores. Origen de los linfocitos: La médula ósea, durante el desarrollo fetal, libera a la sangre linfocitos no diferenciados (pre linfocitos). La mitad llega al timo donde se diferencian en linfocitos T. Algunos de estos salen a la circulación donde van a conformar el 70-80% de los linfocitos circulantes. La otra mitad de los prelinfocitos se queda en la médula ósea y maduran en linfocitos B. Parte de estos salen a la sangre, donde pasan a formar el 20-30% de los linfocitos circulantes y el resto se aloja en los tejidos linfáticos. Cada persona tiene millones de variedades de linfocitos B y T, cada uno con el potencial de reaccionar a un antígeno diferente. Se estima que inicialmente tenemos una o dos copias de cada variedad, y que según vamos siendo expuestos a los antígenos, las células que reaccionan a esos antígenos particulares se van estimulando y clonando para tener luego múltiples copias o clones de las variedades de linfocitos estimuladas.
  • 3. Antígenos (Ag): Son proteínas, polisacáridos o glucolípidos que se encuentran en las superficies de las células. Antes de nacer, el cuerpo aprende a reconocer los antígenos propios por lo que por lo general no reacciona ante ellos. Pero si entra al cuerpo un antígeno que éste no reconozca, activará los mecanismos de defensa para destruirlo. Los antígenos más efectivos son moléculas grandes, con pocas partes repetidas, pero ciertas moléculas pequeñas pueden tener un efecto antigénico si están unidas a otra molécula más grande. A estos se les llamahaptenos, y los encontramos en ciertas drogas, como la penicilina, detergentes, partículas de polvo o pelos de animales. Linfocitos B: Los pre-linf B se forman en el saco vitelino, la médula y el hígado fetal. A los meses de nacido el humano presenta linf B inactivos. Estos producen anticuerpos al azar, especializándose cada célula (una célula produce un solo tipo de anticuerpo). Pero pocos Ac son secretados. La mayoría pasa a formar parte de la membrana celular y sirven para unirse al Ag correspondiente, cuando se lo encuentre. Cuando el linf B inactivo se encuentra con su Ag complementario, la célula es activada multiplicándose. Produce muchos clones capaces de producir Ac contra el Ag que la activó. Algunas de estas células pasan al tejido linfático como células de memoria pero las demás liberan grandes cantidades de Ac (2000/segundo). Esto se llama inmunidad humoral. Los prelinfocitos B presentan anticuerpos (Ac) receptores sobre sus membranas. Un prelinfocito B, con receptores para un Ag específico en su membrana, se encuentra con el Ag que es complementario a sus receptores. ( A la misma vez un prelinfocito T con proteínas receptoras para el mismo Ag se encuentra a dicho Ag, se activa y libera sustancias llamadas citocinas. Estas citocinas estimulan la proliferación de otros tipos de linfocitos.) El prelinfocito B unido al Ag recibe citocinas y es estimulado a multiplicarse produciendo clones con los mismos genes que los lleva a producir el mismo tipo de anticuerpo que su célula madre. Así, empezamos con un linfocito capaz de reaccionar y producir Ac contra un Ag particular y terminamos con miles de copias. Muchas de estas copias pasan a formar células plasmáticas, capaces de producir cada una cientos de miles de moléculas de Ac, que se unirán al Ag particular que los activó. Algunos de los clones permanecen como linf B de memoria, listos a reaccionar multiplicándose y diferenciándose cuando el Ag vuelva a presentarse en el cuerpo. Inmunidad mediada por anticuerpos (Respuesta humoral) Los anticuerpos presentan gran diversidad puesto que se producen por la combinación de genes múltiples en un proceso que se llama recombinación somática. A veces pueden colarse entre estos Ac autoinmunes, causando grandes problemas de salud. Hay cinco clases de anticuerpos
  • 4. 1. IgM- producido por linf B inmaduros y luego de un primer contacto con un Ag. Se produce en el plasma en respuesta a infecciones con bacterias o a Ag en alimentos.Los anticuerpos Anti-A y Anti-B que se producen contra otros tipos de angre pertenecen a este grupo. 2. IgG- El más abundante, 75% de los Ac circulantes. El que se produce durante contactos posteripores con el Ag. Pueden activar el sistema de complemento de las proteínas plasmáticas. 3. IgA- el principal Ac en las mucosas y secreciones como saliva, lágrima, leche, moco. 4. IgE- envuelto en reacciones inflamatorias en las membranas. En secreciones exocrinas junto a las IgA. Responsables de las reacciones alérgicas. 5. IgD- En la superficie de la mayoría de los linf B. Son los que forman los receptores que reconocen al Ag por primera vez. Acción de los anticuerpos: 1. Ataque directo- Se combina con los Ag y los aglutina, precipitándolos. Al hacerlo, los inmovilizan y se facilita la fagocitosis. 2. Neutralización- Ac pueden bloquear la parte tóxica de un Ag y neutralizar su efecto sobre el cuerpo. Ej: Ac antitétano. 3. Activación del sistema de complemento- Cuando el Ac se une a su Ag, cambia de forma. Al hacerlo, queda expuesto en la molécula de Ac una zona que reacciona con cierta proteína plasmática que inicia una reacción en cadena. Los productos de esta reacción producen gran variedad de efectos: a. opsonizació- recubren los compuestos Ag-Ac haciendo más fácil su fagocitosis b. quimiotaxis- atraen macrófagos y neutrófilos a la zona de infección aglutinamiento de los Ag c. lisis de las membranas de célkulas extrañas d. inactivación de virus e. inflamación que previene la propagación de la infección Imnunidad celular Esta es mediada por los linfocitos T. Estos se adhieren a las superficies de las células extrañas con Ag que no reconoce como propios e interacciona con ellas. Los Linf T y algunos macrófagos producen sustancas polipéptidas llamadas citocinas que aumentan la respuesta celular a los Ag. Por ejemplo, estas sustancias pueden afectar el comportamiento de otros linfocitos, estimulándolos para que produzcan sus propias sustancias, estimulando su proliferación o su activación. Otros linfocitos T producen sustancias letales a las células portadoras de los Ag extraños, y pueden inhibir el crecimiento de células infectadas con virus o células cancerosas. Linfocitos T:
  • 5. Estos son linfocitos que han pasado por el timo antes de migrar a los ganglios linfáticos y el bazo. Surgen de la médula ósea como prelinfocitos T. Entran al timo, y por efecto de sus hormonas, maduran y proliferan. Los timocitos se reproducen hasta tres veces al día, por lo que en un periodo corto de tiempo pueden formar miles de copias. Luego salen a la sangre y viajan hasta las zonas T-dependientes donde se alojan. Una vez allí se les llama linfocitos T. Lo mismo que las células B, las T tienen receptores antigénicos específicos en la membrana. Parecen anticuerpos, pero no lo son. Cuando un macrófago se encuentra con un posible patógeno, lo fagocita y lo destruye. Pero toma algunas moléculas de ese patógeno y las integra a su membrana, de forma que queden expuestas al medio ambiente. A esto se le llama presentación de antígenos. Si ese macrófago se encuentra con un linf-T que tenga receptores antigénicos que sean complementarios y se une a uno de los antígenos que el macrófago presenta, ese linf se sensibiliza. Una vez eso ocurre, comienzan a reproducirse rápidamente formando miles de clones capaces de pegarse a ese antígeno que provocó la multiplicación. Los clones sensibilizados viajan por la sangre hasta llegar a la zona por donde entró el patógeno. Allí se pegan a más macrófagos que presenten el mismo antígeno y liberan una serie de sustancias: a. factor quimiotáxico- atrae más macrófagos al área inflamada b. Factor inhibidor de migración- evita que los macrófagos se alejen del área c. Factor activador de macrófagos- estimula fagocitosis d. Linfotoxinas (como porina)- provoca lisis en las células del patógeno. Los clones generados en la proliferación se pueden dividir en varias categorías, de acuerdo a su función: 1. Linf T ayudantes- cuando se encuentran con el Ag presentado por un macrófago, el linf T ayudante se activa liberando citocinas que estimulan la proliferación de linfB productores de Ac contra el mismo Ag. También atraen a macrófagos y otros tipos de linf a los tejidos inflamados y los mantienen allí 2. Linf T citotóxicos- reconocen ciertos Ag en las membranas de células infectadas con virus y células cancerosas. Estos linf presentan receptores específicos en la membrana que se pegan a los Ag. Esto hace que la célula se estimule y libere sustancias químicas que rompen la membrana de la célula problemática y la destruyen. Algunos de estos linf no liberan sustancias, sino que proliferan y se convierten en linf T de memoria 3. Linf T de memoria- células cuyos números aumentan por clonación y que permanecen en el sistema listos para activarse y multiplicarse la siguiente vez que el cuerpo vuelva a encontrarse con el mismo Ag. 4. Linf T supresores- Linf que se activan a la misma vez que los demás pero cuyo efecto tarda un par de semanas en notarse, y que regula la actividad de los otros linf.
  • 6. Los linf T nos protejen de células cancerosas, enfermedades víricas e incluso están envueltas en el rechazo a transplantes. Integración de los sistemas: Un agente infeccioso entra al cuerpo por alguna de las membranas o a través de una herida. Macrófagos de la zona los detectan y fagocitan. Al hacerlo, integran algunos de los Ag del agente en su membrana, de forma que queden expuestos al medio ambiente. A esto se le llama presentación del Ag. A la misma vez un linf B, con Ac en la membrana que son compatibles con el Ag, se encuentra con el agente infeccioso y lo ancla con ayuda de esos Ac receptores. También linf T con receptores de membrana para el mismo agente infeccioso se pegan a este. El macrófago que presenta los Ag se encuentra con un linf T ayudante que tiene receptores en la membrana para el mismo Ag. El linf T se pega a este Ag presentado y se activa. Libera citocinas que estimulan la proliferación del Linf B pegado al agente infeccioso. Como resultado se producen células plasmáticas productoras de anticuerpos que destruyen al agente infeccioso. A la misma vez las citocinas del linf T ayudante estimulan a los linf T asesinos ya unidos al agente infeccioso a multiplicarse y a liberar citocinas que lo destruyen. Esas citocinas atraen más macrófagos que pueden fagocitar más agentes infecciosos y por lo tanto hay más Ag presentados. Así que este en un mecanismo de retroalimentación positiva, que asegura la pronta destrucción del patógeno. Los mecanismos para destruir células infectadas con virus y células cancerosas siguen un patrón similar, aunque con algunas diferencias. Respuestas inmunes La respuesta del cuerpo al infectarse con un patógeno la primera vez, es una relativamente lenta, probablemente porque solamente se encuentren uno o dos linf B o T con los receptores capaces de reconocer al Ag entre todos los cientos de miles que estén circulando por el sistema. Así que el encucentro entre el patógeno y el linf adecuado puede ser al azar. Pero una vez se inicia se producen células de memoria capaces de reconocer al patógeno en ocaciones futuras. A esta respuesta se le llama la respuesta inmune primaria. Luego de esto el número de células capaces de reconocer al patógeno ha aumentado grandemente. Cuando el patógeno vuelve a entrar al sistema, las probabilidades de que se encuentre con el linf adecuado es mucho mayor y el sistema se activa más rápido y más fuertemente. La cantidad de defensas desplegadas enm una segunda infección se llamas respuesta inmune secundaria y son lo suficientes como para eliminar la enfermedad antes de que la persona presente síntomas. Tipos de inmunidad:
  • 7. 1. Natural activa– aquella en que la persona es expuesta al patógeno de forma casual y se enferma, generando una respuesta inmune primaria. Su efecto es duradero, por la producción de células de memoria. 2. Natural pasiva- la que presentan los niños al nacer y que proviene de Ac producidos por la madre que llegan a través de la placenta. Dura unos meses luego de nacer. También lo reciben los niños lactados, mientras se alimenten del pecho materno. 3. Artificial activa- La que se adquiere por vacunación al exponer el cuerpo, a propósito, a los Ag de un agente infeccioso o al agente mismo, atenuado o muerto. Es duradera ya que estimula la producción de células de memoria. 4. Artificial pasiva- La que se adquiere al recibir una inyección de inmunoglobulinas producidas por otra persona o animal. Dura sólo unos meses. Ej: antitetánica http://www.uprm.edu/biology/profs/velez/cap20.htm INTRODUCCION Los Linfocitos B son un tipo celular que cumple múltiples funciones en el mantenimiento de la inmunidad y ante la reexposición de noxas . Los linfocitos B se originan y maduran en medula ósea pero una vez que hayan completado estos cambios se ubican en los ganglios linfáticos, donde se activan en presencia de un agente extraño, con la ayuda de otro tipo celular, los Linfocitos T CD4 + o Linfocitos T helper; aunque bajo ciertas circunstancias pueden hacerlo en ausencia de estos. Las células B durante su maduración expresan diferentes moléculas de superficie que son útiles para su identificación y conocimiento de su capacidad funcional. Este trabajo busca ser una guía útil para el conocimiento del origen, maduración y activación de los Linfocitos B. MADURACION La maduración linfocitaria , son los procesos y cambios irreversibles con el fin de obtener linfocitos funcionalmente activos a partir de una célula madre pluripontencial. Génesis de los Linfocitos B
  • 8. Fig.1 En el hígado fetal y en la médula ósea, después del nacimiento existe una célula llamada “célula madre hematopoyética pluripotencial” (CMHP), de las cuales derivan todas las células de la sangre. Un grupo de estas CMHP se encuentran en estado quiciente (G0) , para mantener así un número constante, aunque los mismos descienden con la edad. Sin embargo la mayoría se diferencia a “células madres comprometidas”, estas son células que ya no pueden generar cualquier tipo celular, sino un grupo en especial, por eso se la denomina comprometidas. De esta manera tenemos células comprometidas que originan Eritrocitos, otras granulocitos y las “células madres linfoides” (CML) que solamente pueden originar linfocitos T y B. (Fig. 1) La proliferación y diferenciacion de las células madres comprometidas están controladas por proteínas llamadas “inductores de proliferación”, tales como los Factores de Crecimiento para las Celulas Pluripotente (Stem Cell Factor),Granulocito-Macrofago e IL3. Los acontecimientos principales en la maduración son:  Reordenamiento y expresión de genes de inmunoglobulina (Ig)  Proliferación celular  Selección del repertorio
  • 9. 1. Reordenamiento y expresión de genes Ig El linfocito B maduro, expresa en su membrana Ig específica (receptor) para reconocer un antígeno (Ag) en particular, estos linfocitos B maduros que tienen el mismo receptor para el mismo Ag se lo denomina “clon”. Un adulto normal presenta entre 10 9 y 10 15 colonias de linfocitos B, por lo tanto se deducen que existen 10 9 y 10 15 Ig con distinta afinidad. Como las Ig son proteínas, cabe pensar que existen millones de genes para codificar semejante cantidad de moléculas distintas. Si esto fuese cierto la mayor parte de nuestro genoma estaría destinado a producir exclusivamente Ig. Ello no es así, la capacidad de cada sujeto de generar esta extraordinaria diversidad de Ig ha evolucionado de tal forma que no se requiere un número igualmente elevado de genes codificantes. La explicación de esto , es un proceso llamado “Recombinación somática”, que se lleva a cabo por un complejo enzimático cuyo nombre es ”Recombinasas V(D)J” en la médula ósea. La recombinación somática es un proceso por el cual diferentes segmentos de ADN se mezclan al azar para formar un gen, de este modo se explica como unos pocos segmentos al combinarse de todas las maneras posibles produce dicha cantidad de Ig. Formación de los genes para el receptos de los Linfocitos B Recordando el concepto que el receptor de las células B es una Ig, y que las Ig están formadas por dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, cada una de estas poseen una región constante (C) y una variable (V) dichas regiones están codificadas por un segmento distinto de ADN que al recombinarse forman un gen. Tres loci independientes y en cromosomas distintos, codifican respectivamente, la cadena ligera k y la cadena ligera l y todas las cadenas pesas ( m y d ) de las Ig. Estos locus poseen tres tipos de segmentos génicos V, C, J y D, además entre estos segmentos génicos existen cadenas de ADN de hasta 2000 kilobases que los separan. El reordenamiento de los segmentos V, D, J y C en cada locus sigue un orden determinado. Primero hay una recombinación entre los segmentos D y J (se debe tener en cuenta que existen varios segmentos D y J en cada locus) los segmentos D se encuentran en posición 5' respecto al segmento J. La selección de que segmento D se unirá al J es al azar, como consecuencia de esta unión quedarán segmentos de ADN interpuestos que se eliminarán. Después de esta unión, un segmento V, que esta en posición 5' en relación con el complejo DJ se les une, formando así el complejo VDJ, de igual forma que en la anterior, los segmentos de ADN interpuestos se eliminan. El producto obtenido es un complejo VDJ en posición 5' y separado de este, en dirección 3' se encuentran los segmentos C ( m o d ) y entre ambos hay segmentos de ADN y los J no utilizados. Con esta nueva configuración se produce el transcripto primario. En el procesamiento ARN, por eliminación de intrones, se eliminan los segmentos entre el complejo VDJ y los segmentos C. Como el segmento C m es el que más cerca se encuentra del complejo VDJ, es éste el
  • 10. que se conserva. Finalmente obtenemos un ARNm que al ser traducido nos origina una cadena pesada m . La proteína m regula la recombinación somática de dos maneras. Primero si el reordenamiento fue productivo (no siempre lo es), la proteína m inhibe irreversiblemente la recombinación de las cadenas pesadas del otro cromosoma. Esto hace que un Linfocito B exprese en su membrana solo el producto de uno de los alelos heredados; esto se denomina “Exclusión alélica” y garantiza que cada célula B tenga una especificidad. En caso que ambos alelos se expresen se induce la apoptosis. La otra manera de regulación de la proteína m es que al expresarse induce la recombinación somática de las cadenas k y l . Las cadenas livianas ya sean k o l se originan de igual manera , a diferencia que no existe segmento D, por lo tanto primero se forma el complejo VJ al que le luego se le añade el complejo C (en este caso el segmento C es k o l y no m o d ). Como este proceso ocurre en la médula ósea en pacientes con transplante , se observa una inmunodeficiencia de Linfocitos B (Linfocito T también) que se debe a una disminución a la recombinación somática, en especial en los segmentos V de las cadenas pesadas. Esta inmunodeficiencia se compensa al año de transplante pero la reconstitución completa de la inmunidad por células B tarda varios años. Este complejo proceso de diferenciación, que incluye expresión y supresión de algunos genes esta controlado por “factores de crecimiento” , la IL7 es un inductor que potencia este fenómeno de dos a cinco veces. Inclusive el efecto de la IL7 se ve fuertemente aumentado por la IL3 2. Proliferación celular Durante la maduración el Linfocito pasa por diversos estadios desde la CML hasta el Linfocito B maduro, esta diferenciación se caracteriza por la expresión de genes y receptores. La CML comienza expresando moléculas propias de la estirpe B como CD19 y CD10, cuando esto ocurre se lo denomina “célula pro-B“, que no expresa ningún gen de Ig. La “célula pre-B” representa el siguiente estadio de desarrollo, esta es la primer célula de la serie que expresa un gen de Ig, la cadena pesada m . Esta proteína es principalmente citoplasmática, pero en bajos niveles se lo encuentra en la membrana unida con cadenas ligeras sustitutivas que reemplazan estructural pero no funcionalmente a las cadenas k o l (no sintetizadas aún) este complejo recibe el nombre de “receptor de la célula pre-B”. Hay que destacar que todavía no puede reconocer ni responder a los Ag, porque para esto hace falta que las Ig de membranas esten completa, es decir con las cadenas ligeras y pesadas.
  • 11. En la siguiente fase de la maduración se expresan las cadenas k o l (por inducción de la cadena pesada m ), las que se unen a la cadena pesada m y forma la IgM, expresándose ahora en la membrana como receptor específico junto con las moléculas asociadas como Ig a e Ig b , este nuevo estadio se llama “Linfocito B inmaduro” . Mas allá que esta célula pueda reconocer un Ag específico no puede proliferar ni diferenciarse frente a éste. Fig.2 Tras el estadio de expresión de IgM en la membrana encontramos el último, en donde la célula pasa a llamarse “Linfocito B maduro”. Este coexpresa las cadenas pesadas m y d junto con k o l , por lo tanto produce IgM e IgD de membrana, ambas Ig poseen la misma región V (variable), cambiando su cadena pesada; es por esto que ambas son específicas para el mismo Ag. La coexpresión de IgM e IgD se acompaña con la competencia funcional de la célula. (Fig. 2) 3. Selección del repertorio Durante la maduración los marcadores de Linfocitos B establecen interacciones con células y Ag propios, si las células B reaccionan frente a estos Ag se inicia la apoptosis. Este fenómeno de eliminación de células que no reconocen los Ag propios y el mantenimiento de las que sí lo hacen, se llama “selección positiva” . Esto es muy importante porque de ello depende que estos Linfocitos no completen su maduración, de otra manera serían perjudiciales para el organismo, debido a que las células encargadas de las defensas no
  • 12. distinguen lo propio de lo extraño reaccionando de esta forma contra su propio cuerpo. Esto es el fundamento de las enfermedades autoinmunes. Además de la apoptosis (como mecanismo de eliminación de células autoreactivas) existe otro proceso: la “edición del receptor”. Se podría considerar como una segunda oportunidad, porque aquí se induce una nueva recombinación VJ de la cadena ligera, lo que permite a la célula expresar una nueva Ig no reactiva, para continuar de este modo con su maduración. ACTIVACION Los Linfocitos B participan en la “ Inmunidad humoral”, esta se caracteriza por la producción y liberación de anticuerpos (Ac) con el fin de destruir los Ag por los cuales fueron creados. El rol principal de las células B, en esta respuesta es la producción de una amplia gama de Ac y su diferenciación a células de memoria. Además otras funciones que se comentaran continuación. Los Ag que inducen la activación de los Linfocitos B pueden ser proteicos, polisacáridos, lípidos etc. De acuerdo a que tipo de Ag estos requerirán la participación de los Linfocitos T helper (LTh). De este modo encontramos que los Ag peptídico necesitan la ayuda de los LTh para poder activar al Linfocito B, a estos se los denomina “Ag T dependientes”, mientras que los Ag no proteicos no necesitan a los LTh, esta característica les da el nombre de “Ag T independientes”. Para la comprensión de la activación de los Linfocitos B y un correcto desarrollo del tema dividiremos a este en: • Reconocimiento del Ag por los Linfocitos B • Mecanismo de activación por Ag T dependientes • Mecanismo de activación por Ag T independientes • Diferenciación a células Plasmática o productora de Ac • Diferenciación a células de memoria
  • 13. . Diferenciación a célula plasmática o productora de anticuerpos. Parte de las células B que han proliferado en respuesta al Ag y a la colaboración de los LTh se diferencia a células plasmáticas. En consecuencia a las citoquinas liberadas por los LTh (IL2, IL4. IL6) y a los coestimuladores, los Linfocitos B llevan a cabo dos procesos: a) El cambio de isotipo (clase) de cadena pesada. b) La maduración de la afinidad. a). Cambio de isotipo de cadena pesada Hasta el momento mencionamos solo dos tipos de Ig, las IgM e IgD, estas poseen dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, el isotipo (clase) de cadena pesada de la IgM es m y de la IgD es d. En este momento el Linfocito solo puede expresar esta Ig, pero como mencionamos antes, poseen los segmentos génicos para todas la Ig (IgA1, IgA2, IgM, IgD, IgE, IgD, IgG1, IgG2, IgG3). Una ves que el Linfocito es activado puede cambiar de isotipo de cadena pesada m o d por cualquier otra ( a , g , e ), lo que determinara el tipo de Ig que se producirá. Hay que aclarar dos cosas. Uno, lo que se cambia es el isotipo de la cadena pesada y no el segmento variable, por lo tanto cambia el tipo de Ig pero no la afinidad. También se debe entender que el tipo de Ig a producir depende de la estimulación del LTh. Básicamente este es un proceso sencillo de reordenamiento de los genes. Si recordamos el complejo VDJ se encuentra en posición 5' respecto al segmento C m (C m es el segmento que mas cerca se encuentra del complejo VDJ, pero en dirección 3' están los otros C d , C
  • 14. a , C g , y C e ). Lo que ocurre es lo siguiente, el complejo VDJ se combina con otro segmento C y se elimina el ADN intercalado. b) Maduración de la afinidad. Este es un proceso por el cual las Ig aumentan su afinidad por un Ag determinado. Esta mecanismo va seguido de la supervivencia de las células B ,que pueden hacerlo y las que no sufren apoptosis. Este cambio se produce solo frente a los Ag proteicos.Las recombinaciones somáticas de este fenómeno no se conocen bien aun. 6 .Diferenciación a células de memoria. El otro camino que pueden seguir las células B activadas es evolucionar a “células de memoria “. Este tipo celular adquiere la capacidad de sobrevivir largos periodos de tiempo (más de 10 años). Estas células ya han madurado su afinidad y cambiado los isotipos de cadena pesada, pero no secretan Ig, el fin de ellas es crear una “memoria inmunológica” que sea capas de reconocer mas rápido y eficazmente al mismo Ag en una reexposición. (Fig. 6) Resumen
  • 15. Los Linfocitos B son células que participan principalmente en la inmunidad humoral y se originan de las CMHP, de la cual derivan todas las células de la sangre. Pasan por un estadio de maduración en la medula ósea controlado por factores de crecimiento y proliferación, donde sufren un reordenamiento de sus genes y la expresión de diferentes moléculas en su membrana los que son utilizados para distinguir sus estadios. Estas células en presencia de un Ag proteico necesitan la ayudad de los Linfocitos CD4 + (LTh) para su activación. Una vez activados se produce una expansión clonal y luego se diferencia a células de memoria o productoras de Ac. http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/linfocitob.htm Anticuerpo Es una proteína producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias dañinas, llamadas antígenas. Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos. Los anticuerpos se pueden producir cuando el sistema inmunitario erróneamente considera el tejido sano como una sustancia dañina. Esto se denomina un trastorno autoinmunitario. Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno. LA MEMORIA INMUNOLÓGICA La memoria inmunológica es una característica especial que presenta la respuesta específica del sistema inmune. Cuando un patógeno entra en contacto por primera vez con el sistema inmune, se activan células específicas. Esta activación consiste en la transformación de células naïve en dos formas celulares; unas, son las células activas, que actuarán sobre los antígenos. Las otras, son las células de memoria.
  • 16. Al producirse un posterior contacto con ese mismo antígeno, las células de memoria actúan. Éstas no necesitan activarse, puesto que ya lo están. Las células de memoria se dividen rápidamente, creando una gran población de células activadas, de las que, parte se transformarán en células atacantes, y otra parte, de nuevo en otras células de memoria. La respuesta producida por las células de memoria es más rápida y más duradera. De esta forma, el antígeno será destruido con mayor rapidez y no se producirá la enfermedad. Este efecto es el que se persigue con las vacunas y sus dosis de recuerdo. http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/inmune/am pliamemoria.htm