Presentación del capítulo 38

1. Inmunidad
Semana 7, Capítulo 38

2. 38.1 Respuestas integradas a las
amenazas
 Nuestro cuerpo entra en
contacto diariamente virus del herpes
con bacterias, virus y
hongos que pueden
causarnos
enfermedades.
 El sistema inmune o
inumológico ha bacterias
evolucionado a través
de cientos de millones
de años para
defendernos de estos
ataques e invasiones.
hongos

3. Tres niveles de defensa
 Nuestro sistema de defensa
tiene tres componentes que
actúan en secuencia:
• Barreras: obstáculos que
evitan la invasión de los
patógenos.
• Inmunidad innata: defensa
innata (desde el nacimiento)
y de amplio espectro.
Las células calciformes
• Inmunidad adquirida: (goblet) del epitelio pulmonar
defensa que desarrollamos producen mucina o moco que
atrapa bacterias y esporas.
durante la vida y que Las células ciliadas empujan
dirigimos a amenazas las secreciones hacia la
específicas. garganta para su eliminación.

4. Evolución de las defensas del cuerpo
 La habilidad de las células de
reconocerse como pertenecientes
a un mismo organismo apareció
durante la evolución de los
primeros organismos
multicelulares. Este
reconocimiento depende de
patrones específicos de proteínas
presentes en la membrana celular.
 La habilidad de reconocer otros
patrones protéicos como
provenientes de otros organismos Las células de las colonias
de Volvox se reconocen
evolucionó igualmente temprano, entre sí como pertenecientes
hace más de un billón de años. a un mismo organismo.

5. Evolución de las defensas- PAMP
 Las células de los organismos multicelulares tienen en
sus membranas receptores que reconocen los patrones
moleculares presentes en las membranas de muchos
organismos patógenos. Los mecanismos de defensa se
activan cuando los receptores de una célula se acoplan
con estos patrones moleculares asociados a
patógenos (PAMP).
 En los mamíferos se activan moléculas de
complemento. Estas proteínas se roducen mayormente
en el hígado y circulan inactivas por la sangre. Al entrar
en contacto con complejos receptores-PAMP se activan
y pueden destruir al patógeno o marcarlo para que sea
atacado por el sistema inmune.

6. Inmunidad innata y adaptativa
 La activación del complemento es parte de la
inmunidad innata, llamada así porque sucede
inmediatamente, ante el primer contacto con el
patógeno.
 La inmunidad innata es seguida por la inmunidad
adaptativa. Ahora, grandes poblaciones de leucocitos
(glóbulos blancos) preparan una defensa específica
contra el invasor. Las moléculas que se han identificado
como extrañas se llaman antígenos. Con el pasar de
los años, nuestro sistema inmune entra en contacto gran
cantidad de antígenos y contra todos prepara una
defensa específica.

7. Inmunidad innata vs. adaptativa

8. Los defensores
 La defensa adaptativa es llevada a cabo por poblaciones de
leucocitos especializados:
• Fagocitos: neutrófilos, macrófagos y células dentríticas.
Los neutrófilos son los leucocitos más abundantes en la
sangre. Los macrófagos son a menudo los primeros en
detectar patógenos mientras patrullan los fluidos
corporales.
• Células secretoras: eosinófilos, basófilos, mastocitos
• Linfocitos: células B, células T y células asesinas
naturales (NK)
 Los leucocitos secretan citocinas que comunican
químicamente las células y coordinan la defensa. Las
citocinas incluyen interleucinas, interferones y factores de
necrosis tumoral.

9. Los
defensores I
Ésta y la
próxima
diapositiva
ilustran los
tipos de
leucocitos y
sus funciones.

10. Los defensores II

11. Armas químicas de la inmunidad

12. 38.2 Barreras de superficie- la piel
 La piel es una
barrera efectiva
contra la invasión
de organismos
patógenos. Aunque
muchos
microorganismos
viven sobre la piel,
no es fácil penetrar
las capas de
queratina.

13. Barreras de superficie- mucina y cilios
 Muchas superficies
internas, como la del
sistema respiratorio, tienen
células que producen
mucina (moco). Los
microorganismos son
atrapados por la mucina y
barridos por los cilios.
Además, la mucina
contiene lisozima, una
enzima que rompe la pared
celular de las bacterias. Estafilococos atrapados en
mucina y barridos por epitelio
 La cera de los oídos es ciliado
también una barrera.

14. Resumen de barreras

15. La flora normal
 En la piel y en la superficie
de las cavidades internas
(boca, intestino, nariz,
pulmones) viven billones de
Staphylococcus epidirmidis,
organismos sin causar daño. bacteria muy común en la piel
Unas 500 especies de
bacterias viven en el
intestino grueso y unas 400
en la boca. Ésta es nuestra
flora normal. Algunos de
estos organismos pueden
convertirse en patógenos si
logran acceso a los tejidos
internos. Propionibacterium acnes, bacteria
causante del acné

16. Propionibacterium acnes
 La bacteria que causa el acné
se alimenta del aceite que
producen las glándulas
sebáceas de la piel. Las
hormonas sexuales que se
producen durante la
adolescencia aumentan la
producción de aceite y los
folículos pilosos se tapan. La
bacteria se multiplica en los
folículos tapados. Los
neutrófilos montan una defensa Los antibióticos que se inyectan para
tratar el acné reducen las poblaciones
que inflama los folículos, las de bacterias y por lo tanto la inflamación
pústulas son los barros o acné. causada por los neutrófilos.

17. 38.3 No olvides el
hilo dental
 La boca es un hábitat
ideal para muchos
microorganismos, pues
ofrece humedad,
temperatura óptima y placa
dental
mucho alimento.
 La placa dental es una
biocapa gruesa y
pegajosa compuesta de
bacterias, sus productos
extracelulares y
glucoproteínas de la
saliva. Con el tiempo, el
efecto corrosivo de la
caries
placa produce caries.

18. Periodontitis
 Con el tiempo la placa
puede producir
periodontitis, una
inflamación sangrante
de las encías.
 A través de las encías
inflamadas pueden
obtener acceso al Porphyromonas
sistema circulatorio gingivalis, una
de las bacterias
ciertas bacterias presentes en la
presentes en placas en placa dental y
las paredes de las en la placa
arteriosclérotica.
arterias.

19. 38.4 Respuestas inmunes innatas
 Las respuestas inmunes
innatas eliminan patógenos
rápidamente y
“genéricamente” (sin
especificidad).
 Los macrófagos son fagocitos
grandes que patrullan el fluido
intersticial. Rodean, ingieren y
digieren bacterias. También
secretan citocinas cuando los
receptores se acoplan con los
antígenos. Las citocinas atraen
más macrófagos, neutrófilos y
células dendríticas.

20. Complemento
 Las proteínas de complemento se activan cuando
encuentran un antígeno. Entonces se desata una
cascada de reacciones que atraen fagocitos que
destruyen las células marcadas por el complemento.

21. Cascada de reacciones y destrucción del
patógeno

22. Inflamación
 La inflamación es una
respuesta local caracterizada
por enrojecimiento, aumento en
temperatura, hinchazón y dolor.
Comienza cuando se activa
complemento y citocinas en el
tejido.
 Los mastocitos secretan
histamina que aumenta la
permeabilidad de los capilares.
Los fagocitos salen de los
capilares, atacan las células
invasoras, forman coágulos y
consumen desperdicios. Una astilla debajo de la piel

23. Respuesta inflamatoria a la invasión de
bacterias

24. Fiebre
La fiebre es parte de nuestro mecanismo de
defensa.
 La fiebre es un aumento en temperatura sobre el nivel
normal de 37°C (98.6°F). Típicamente se produce en
respuesta a una infección.
 Las citocinas estimulan ciertas células del cerebro para
que liberen prostaglandinas, que a su vez estimulan al
hipotálamo para que aumente la temperatura del cuerpo.
La temperatura alta acelera el metabolismo y la actividad
de los fagocitos, a la vez que reduce la reproducción de
las bacterias.
 Una fiebra de sobre 40.6°C (105°F) puede ser peligrosa.
Una fiebre prolongada de 42°C es letal.

25. 38.5 Panorama general de la inmunidad
adaptativa
 Mientras se lleva a cabo la respuesta inmune innata, el
cuerpo ha comenzado la respuesta inmune adaptativa.
En vez de ser generalizada, como la primera, la
respuesta adaptativa se dirige a antígenos particulares y
específicos que encontramos durante nuestra vida.
 Los linfocitos y los fagocitos interaccionan para definir
las cuatro características de la respuesta adaptativa:
• Reconocimiento de elementos propios y extraños
• Especificidad
• Diversidad
• Memoria

26. Las cuatro características definidas
 Reconocimiento de elementos propios y extraños-
se refiere a la habilidad de reconocer las células del
cuerpo como propias y las desconocidas como
invasoras.
 Especificidad se refiere a que las defensas están
dirigidas a antígenos específicos.
 Diversidad se refiere a que las células B y T pueden
responder a billones de posibles antígenos.
 Memoria se refiere a la capacidad del sistema inmune
para recordar un antígeno, de modo que si aparece
nuevamente las células B y T montan una respuesta
más rápida y efectiva que la inicial.

27. Primer paso: la alerta de los
antígenos I
 Las células de bacterias, las
partículas de virus y las
células de todos los Marcador MHC
organismos eucariotas
poseen en su superficie
proteínas que les imparten
una identidad propia. Estas
proteínas de
reconocimiento se conocen
como marcadores MHC.
 Los linfocitos B y T
reconocen los marcadores
MHC y los identifican como
propios o como antígenos. Linfocito

28. La alerta de los
antígenos II
 Cuando un linfocito B o T
reconoce y se acopla a un
antígeno, comienza a
dividirse por mitosis y
todas las células
descendientes de ésta Linfocitos
reconocerán el antígeno.
 Las células T, sin embargo,
sólo reconocen el antígeno
cuando otra célula se los
presenta. La célula
presentadora puede ser un
macrófago, un linfocito B o
una célula dendrítica.

29. Procesamiento del antígeno
 En esta ilustración, un macrófago (a) ingiere una
bacteria. En el citoplasma la destruye pero luego
despliega en su membrana el antígeno para que lo
reconozcan las células T (linfocitos T).

30. Nuevos linfocitos B y T
 Los linfocitos B y T nuevos (los descendientes por
mitosis de los linfocitos que detectaron el antígeno) se
dividen en dos grupos:
• Células efectoras- actúan inmediatamente contra la
infección, ya sea atacando directamente al patógeno
(T) o produciendo anticuerpos (B).
• Células de memoria- estos linfocitos tienen una
larga vida y sirven para responder rápidamente a
encuentros futuros con el mismo antígeno. Gracias a
estas células desarrollamos inmunidad contra
distintas enfermedades. El antígeno nos ataca, pero
la respuesta de defensa es tan rápida que no
llegamos a presentar síntomas.

31. Primera y segunda respuesta
 Esta gráfica ilustra cómo aumenta la concentración de
anticuerpos luego de una primera y segunda exposición
a un antígeno. La pendiente y el pico de la segunda
curva revelan que la concentración de anticuerpo
aumenta mucho más rápido la segunda vez.
El aumento
rápido de
anticuerpos
luego de la
segunda
infección permite
que las células
identifiquen y
ataquen al
patógeno mucho
más rápido.

32. La respuesta de las
células efectoras
 Las células efectoras responden
de dos formas:
• Células T citotóxicas y células
asesinas naturales (NK)
detectan y destruyen Célula NK (amarilla) atacando a
directamente al patógeno, a las una célula cancerosa
células infectadas por éste y a
las células que éste ha
alterado.
• Células B producen anticuerpos
que se unen a partículas
específicas del antígeno en la
sangre o el fluido intersticial y
promueven su neutralización. Molécula de anticuerpo

33. Interceptación y eliminación del antígeno
 Luego de fagocitar las
partículas que contienen
antígenos, las células
dendríticas y los
macrófagos migran a los
nódulos linfáticos, donde
células T se acoplan con
ellos y comienzan una
respuesta.
 Los complejos de antígeno-
anticuerpo acoplados a
La inflamación de los nódulos
complemento son linfáticos durante una infección se
identificados y eliminados debe a la acumulación de linfocitos T.
por el hígado y el bazo.

34. 38.6 Anticuerpos y
receptores de antígenos
 Los anticuerpos son
proteínas en forma de Y. Son
producidos exclusivamente
por los linfocitos B y se unen
solamente al antígeno que
promueve su síntesis.
 Los anticuerpos no destruyen
directamente al antígeno,
sino que lo marcan para
facilitar su destrucción, que
se lleva a cabo mayormente
a través de la activación de Las moléculas de anticuerpos se
componen de cuatro polipéptidos:
complemento y la fagocitosis dos cadenas idénticas ligeras y dos
por otras células. cadenas idénticas pesadas.

35. Estructura de los
anticuerpos
 Los anticuerpos
tienen regiones
constantes y regiones
variables. Para que
un antígeno se acople
con un anticuerpo, su
estructura molecular
tridimensional y su
carga eléctrica tienen
que corresponder
perfectamente con la
estructura y carga de
la región variable.

36. Cinco tipos de
anticuerpos
 La estructura de las
regiones
constantes definen
cinco clases de
anticuerpos con
funciones
diferentes: IgG, IgA,
IgE, IgM e IgD. Los
anticuerpos
también se
conocen como
inmunoglobulinas,
de lo cual deriva la
abreviatura Ig.

37. Cómo se hacen los receptores de
antígenos
 Nuestro sistema inmune tiene linfocitos capaces de
reconocer unos 2.5 billones de antígenos diferentes. La
explicación de cómo se produce esta diversidad es
compleja, pero tiene que ver con el hecho que los genes
que codifican para los receptores de antígenos se
encuentran en varios segmentos de cromosonas
diferentes y se recombinan al azar.
 Durante la diferenciación de los linfocitos, distintas
versiones de estas regiones se unen para producir una
enorme variación. Parte de esta variación es inútil
porque no reconoce antígenos o porque reconoce como
antígenos proteínas de nuestro cuerpo. Estas célula son
destruídas antes de madurar y salir del sistema linfático.

38. Secciones 38.7 y 38.8
 Estas dos secciones no se cubren
en la prueba. Puedes leerlas, pero
tienen mucho detalle para
estudiantes que no son de
Biología.
 La sección 38.7 explora más a
fondo la respuesta inmune
mediada por los anticuerpos.
 La sección 38.8 explora más a
fondo la respuesta mediada por
los linfocitos citotóxicos T. Estas Linfocito citotóxico T
células atacan patógenos que han
penetrado células del cuerpo y
también células cencerosas.

39. 38.9 Alergias
 Alergia es una respuesta
inmunológica (de defensa)
contra una sustancia
inofensiva, llamada alergeno.
 Hay muchos alergenos, entre Granos de polen
los más comunes están el
polen, los ácaros que habitan
en el polvo de las casas, las
esporas de hongos no
patógenos, ciertos
medicamentos (como la
penicilina y la aspirina), el
veneno de las abejas, el maní Las personas alérgicas al “polvo”
y los mariscos. son a menudo alérgicas a los
ácaros que viven en el polvo.

40. La respuesta del cuerpo
 La primera respuesta a un alergeno
es leve. Esta exposición estimula la
producción de IgE, que se ancla en
la membrana de mastocitos y
basófilos. La segunda exposición
genera una respuesta mucho más
fuerte. Las células que contienen
IgE liberan histamina y citocinas
como parte de la defensa.
 En el sistema respiratorio, estas
sustancias estimulan la producción
de líquido acuoso y mucina. Las
vías aéreas se cierran, se
producen estornudos, tos y gotereo
nasal.

41. El peligro de las picadas de abejas
 Las picadas de abejas
son inofensivas para la
mayoría de las personas,
pero son muy peligrosas
para los alérgicos.
 Varias picadas en una
segunda ocasión pueden
producir un choque
anafiláctico o reacción
generalizada en todo el
cuerpo. El choque
anafiláctico por esta u otra
alergia puede ser mortal.

42. Trasplantes y rechazo
de órganos
 Cuando se va a hacer un
trasplante se estudian los
serotipos del donante y
el receptor para reducir lo Paciente de trasplante de pulmón
más posible las
posibilidades de rechazo.
Aún así, estas personas
tienen que tomar durante
toda su vida
inmunosupresores para
evitar el rechazo.
Biopsia del pulmón demostrando la
aglutinación de células típica de un rechazo

43. 38.10 Inmunidad activa y vacunas
 Inmunización es el proceso de
inducir inmunidad sin el peligro de
sufrir la enfermedad o condición
peligrosa causada por el antígeno.
 Inmunidad activa- la persona
recibe por inyección u oralmente
una vacuna que contiene el
antígeno en dosis controladas. El
cuerpo responde con una
respuesta inmune primaria que
prepara el cuerpo para
defenderse con más fuerza si
entra nuevamente en contacto
con el antígeno.

44. Vacuna de la viruela
 Edward Jenner creó la primera vacuna contra la viruela, una
enfermedad que causaba epidemias y mucha mortalidad
mundialmente. Una campaña mundial de vacunación erradicó
la enfermedad en el 1977.
Edward Jenner
(1749-1823)
Virus de la viruela

45. 38.10 Inmunidad pasiva
 En la inmunidad pasiva, la
persona recibe una inyección
de anticuerpos para tratar una
situación potencialmente letal.
La persona no desarrolla
inmunidad al antígeno porque
éste no entra en contacto con
su sistema inmune.
 Los antídotos contra el
veneno de serpientes, las
inyecciones contra la rabia y
las inyecciones antitetánicas
son ejemplos de inmunidad
pasiva.

46. Vacunas recomendadas
Algunas vacunas se
administran dos veces
(booster) para producir
una respuesta inmune
secundaria que aumenta
el nivel de inmunidad.
Las campañas de
vacunación han reducido
la incidencia de muchas
enfermedades, lo que ha
permitido un rápido
crecimiento de la
población humana.

47. 38.11 Inmunidad fallida
 Ocasionalmente el sistema inmune
no discrimina corectamente entre
las células propias y las invasoras.
El sistema es tan complejo que hay
muchos lugares donde a veces falla
debido a mutaciones naturales o
inducidas por factores ambientales.
 Cuando el sistema ataca células del
organismo se produce una
enfermedad o condición
autoinmune. Ejemplos: artritis
reumatoidea, enfermedad de
Graves, lupus eritrematoso, Enfermedad
esclerosis múltiple. de Graves

48. ADA y terapia génica
 Cindy Cutshwall nació sin la capacidad de producir la
enzima adenosina desaminasa (ADA), que degrada
adenosina y cuya acumulación afecta los leucocitos. En
el 1991 fue la primera persona tratada con terapia
génica. Se le inyectó un virus benigno que portaba el
gen humano para
producir la enzima.
Algunas células de su
médula ósea
incorporaron el gen y
comenzaron a producir
la enzima. Hoy recibe
inyecciones para
suplementar la
producción natural.

49. Inmunodeficiencia
 La inmunodeficiencia sucede
cuando el sistema inmune no logra
proteger al organismo y éste queda
expuesto a la invasión múltiples
patógenos. Algunas
inmunodeficiencias, como la ADA,
son congénitas y se conocen como
inmunodeficiencia primaria.
 La inmunodeficiencia secundaria
es causada por la expocisión a un
virus u otro agente externo. El
SIDA (síndrome de
inmunodeficiencia adquirida)
pertenece a este grupo.

50. 38.12 SIDA- inmunidad perdida
 El SIDA es causado por el virus
de inmunodeficiencia
humana (HIV). Este virus ataca
macrófagos, células dentríticas
y linfocitos T. Inicialmente el
sistema inmune combate el
virus como combate todos los
demás patógenos (mediante la
respuesta inmune adaptativa).
Durante este periodo inicial la
persona puede transmitir la
enfermedad pero no tiene Linfocito T (azul)
síntomas severos y no sabe infectado con HIV (rojo)
que tiene el virus.

51. SIDA- inmunidad perdida
 Luego de un periodo variable, Este bebé
los niveles de IgG que murió de
SIDA que le
mantienen bajo control al transmitió
virus disminuyen y la su madre al
lactarlo.
producción de nuevos
linfocitos T se reduce. El virus
comienza a reproducirse sin
control y a neutralizar el
sistema inmune. Esto deja a
Paciente de
la persona sin defensas SIDA con
contra el ataque de sarcoma de
Kaposi, un tipo de
patógenos y el desarrollo de cáncer común en
peronas con
varios tipos de cáncer. sistema inmune
deficiente.

52. Transmisión del VIH
 El HIV se transmite
principalmente a través de
relaciones sexuales con
personas infectadas e
intercambio de jeringuillas.
 A diferencia de lo que se
dice en campañas para
combatir el SIDA, todo el
mundo no está en riesgo
de infectarse. Sí están en
riesgo las personas que
tienen sexo con personas
desconocidas y los
adictos.

53. Pruebas y tratamiento
 Las pruebas para detectar
el VIH identifican
anticuerpos presentes en la
sangre, saliva u orina.
 Aunque la condición no
tiene cura, se han
desarrollado medicamentos
que le permiten a las
personas infectadas tener
una vida bastante normal y
saludable. Estos
medicamentos interfieren
con la replicación del virus.

54. Incidencia global de HIV y SIDA
En Puerto Rico
hay unos
20,000 casos
de SIDA
diagnosticados.

55. Biodiversidad- Anadenanthera peregrina
El árbol de cojóbana
es nativo de las
Antillas y de la mitad
norte de Sudamérica.
Sus semillas eran
pulverizadas por los
taínos para preparar el
polvo alucinógeno que
inhalaban por la nariz
durante la ceremonia
de la cojoba. El árbol
ilustrado está frente al
Edificio de Ciencias
Agrícolas.