24 Sep
DEFINICIÓN: Rama de la medicina que se encarga del estudio de la respuesta inmunitaria frente a patógenos, agentes tóxicos y células dañadas.
Ciencia que se encarga de la respuesta de defensa
Historia de la Inmunología
Edward Jenner: Considerado el padre de la inmunología por su desarrollo de la primera vacuna contra la viruela.
Louis Pasteur: Desarrolló la vacuna contra el cólera y contribuyó significativamente al desarrollo de la microbiología y la inmunología.
Antiguas civilizaciones como la china y turca ya practicaban la inmunización mediante la inoculación de costras de viruela, sentando las bases para el desarrollo de la vacunación.
Conceptos básicos
Inmunidad: Del latín inmunis, se refiere a la capacidad de defensa del cuerpo ante un antígeno.
Microambiente: Entorno específico donde crecen y se desarrollan las bacterias.
Propiedades de una respuesta inmune
Especificidad: Reacción dirigida y precisa a un antígeno particular.
Diversidad: Capacidad del sistema inmune para reconocer y responder a una amplia variedad de antígenos.
Memoria: Habilidad del sistema inmune para recordar exposiciones previas a antígenos, lo que permite respuestas más rápidas y eficientes en encuentros posteriores. La IgG es un ejemplo de anticuerpo con memoria inmunológica.
Tolerancia: Capacidad del sistema inmune para reconocer y no atacar a los componentes propios del cuerpo, evitando reacciones autoinmunes.
Amplificación: Capacidad del sistema inmune para aumentar la respuesta inmune ante una amenaza, generando un «ejército» de células inmunitarias.
Cooperación: Interacción coordinada entre diferentes tipos celulares del sistema inmune para lograr una respuesta efectiva contra un patógeno.
Serie blanca (leucocitos): Células del sistema inmune que circulan en la sangre y tejidos, encargadas de la defensa del cuerpo.
Granulocitos: Contienen gránulos en su citoplasma. Incluyen eosinófilos, basófilos y neutrófilos.
Agranulocitos: Carecen de gránulos visibles en su citoplasma. Incluyen monocitos (que se diferencian en macrófagos) y linfocitos (T, B y NK).
Conceptos clave en inmunología
Epítopo: Parte específica de una molécula (como un antígeno) que es reconocida por un anticuerpo o un receptor de células T.
Paratopo: Región específica de un anticuerpo que se une al epítopo del antígeno.
Antígeno: Sustancia que, al ser reconocida como extraña por el sistema inmune, desencadena una respuesta inmune, incluyendo la producción de anticuerpos específicos.
NOTA: Un antígeno es cualquier sustancia que induce una respuesta inmunitaria en el organismo.
Inmunógeno: Sustancia capaz de inducir una respuesta inmune por sí misma, generando anticuerpos y/o células inmunitarias específicas.
Hapteno: Molécula pequeña que, por sí sola, no puede desencadenar una respuesta inmune, pero que al unirse a una proteína acarreadora, puede ser reconocida por el sistema inmune y generar una respuesta.
Patógeno: Organismo (bacteria, virus, hongo, parásito) que puede causar enfermedad en un huésped.
Patogenia: Proceso por el cual un patógeno causa enfermedad en un huésped.
Sitios inmunológicamente privilegiados
Algunos sitios del cuerpo tienen mecanismos especiales para limitar la respuesta inmune, protegiendo tejidos sensibles de posibles daños por inflamación. Estos sitios incluyen:
El ojo: La cámara anterior del ojo y la retina tienen barreras y mecanismos para evitar la inflamación, protegiendo la visión.
El cerebro: La barrera hematoencefálica (BHE) limita el paso de células inmunitarias y moléculas desde la sangre al cerebro, protegiendo el tejido nervioso.
El testículo: La barrera hemato-testicular protege los espermatozoides en desarrollo del ataque del sistema inmune.
La placenta: Durante el embarazo, la placenta actúa como una barrera entre la madre y el feto, regulando la respuesta inmune y evitando el rechazo del feto.
El cartílago: La baja vascularización del cartílago limita la llegada de células inmunitarias, aunque no es un sitio completamente inaccesible para el sistema inmune.
PAMPs y DAMPs
PAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Patógenos): Moléculas presentes en muchos patógenos, como componentes de la pared celular bacteriana o ácidos nucleicos virales. Son reconocidas por el sistema inmune innato como señales de peligro.
Ejemplos: Lipopolisacárido (LPS) bacteriano, ARN de doble cadena viral.
DAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Daño): Moléculas liberadas por células dañadas o en proceso de muerte celular. Son señales de peligro que alertan al sistema inmune de daño tisular.
Ejemplos: Proteínas de choque térmico (HSP), ADN mitocondrial fuera de la mitocondria.
CD (Cluster of Differentiation)
En inmunología,»C» se refiere a»Cluster of Differentiatio» (Grupo de Diferenciación). Son moléculas de superficie celular que se utilizan como marcadores para identificar y clasificar diferentes tipos de células del sistema inmunitario.
Función: Los CDs participan en la comunicación celular, adhesión, señalización y reconocimiento de antígenos.
Regiones:
Región extracelular: Se encuentra fuera de la célula y puede interactuar con otras moléculas.
Región transmembrana: Atraviesa la membrana celular.
Región intracelular: Se encuentra dentro de la célula y participa en la señalización intracelular.
NOTA: Los CDs son esenciales para la función del sistema inmune, ya que permiten la comunicación y coordinación entre las células inmunitarias.
Tipos de CDs
Estructurales: Agrupados según su estructura proteica. Ejemplos: Superfamilia de las inmunoglobulinas, integrinas, selectinas, receptores de citocinas, lectinas.
Nota: Comparten dominios estructurales comunes.
Funcionales: Agrupados según su función en la célula. Ejemplos: Receptores de antígeno, moléculas de adhesión, co-receptores, moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC), moléculas co-estimuladoras.
Nota: Pueden activar las mismas vías de señalización o tener funciones similares.
Human Cell Differentiation Molecules (Moléculas de Diferenciación de Células Humanas): Nomenclatura utilizada para nombrar los CDs.
Sufijos:
«+» (positivo): Indica la presencia de un marcador CD específico en la célula.
«-» (negativo): Indica la ausencia de un marcador CD específico en la célula.
«w» (workshop): Se utiliza cuando la estructura o función del CD no está completamente caracterizada.
Citocinas
Las citocinas son proteínas que actúan como mensajeros químicos, permitiendo la comunicación y regulación entre las células del sistema inmunitario. Son esenciales para la coordinación de la respuesta inmune.
Clasificación:
Interleucinas: Citocinas que median la comunicación entre leucocitos.
Quimiocinas: Citocinas que atraen células inmunitarias a sitios específicos de inflamación.
Funciones:
Inducen la supervivencia o apoptosis celular.
Activan, proliferan y diferencian células blanco.
Modulan la actividad enzimática de algunas células.
NOTA: Las citocinas regulan la respuesta inmune de manera precisa.
Funciones biológicas:
Inducen la respuesta inflamatoria.
Regulan la hematopoyesis (formación de células sanguíneas).
Participan en la cicatrización de heridas.
Clasificación según su acción:
Endocrinas: Actúan sobre células distantes a la célula secretora.
Paracrinas: Actúan sobre células cercanas a la célula secretora.
Autocrinas: Actúan sobre la misma célula que las secreta.
Propiedades de las citocinas
Pleiotropía: Una misma citocina puede tener diferentes efectos dependiendo del tipo celular sobre el que actúa.
Redundancia: Diferentes citocinas pueden tener efectos similares sobre una misma célula.
Sinergismo: La acción conjunta de dos o más citocinas puede potenciar o amplificar sus efectos individuales.
Antagonismo: Algunas citocinas pueden tener efectos opuestos entre sí.
Familias de citocinas
Interleucina 1 (IL-1): Citocinas proinflamatorias que activan células del sistema inmune. Se unen al mismo receptor (IL-1R) y activan vías de señalización similares.
Hematopoyetina: Familia diversa de citocinas que regulan la hematopoyesis. Sus efectos dependen del tipo celular sobre el que actúan.
Interferones (IFN): Citocinas con actividad antiviral. Existen diferentes tipos (IFN-α, IFN-β, IFN-γ) que se unen a receptores específicos y activan vías de señalización similares.
Familia de Interleucinas 1 (IL-1)
Las IL-1 son secretadas en etapas tempranas de la respuesta inmune, principalmente por células dendríticas, monocitos y macrófagos.
IL-1α (Interleucina 1 alfa)
Función: Activa células del sistema inmune innato y promueve la inflamación.
Forma de acción: Se encuentra en su forma madura en el citoplasma y se libera en respuesta a estímulos inflamatorios.
IL-1β (Interleucina 1 beta)
Función: Similar a IL-1α, es clave para la inflamación y la respuesta inmune. Estimula la producción de otras citocinas proinflamatorias y puede inducir fiebre.
Forma de acción: Se produce como una pro-citoquina inactiva que debe ser procesada para activarse.
Vías de activación del receptor de IL-1 (IL-1R)
Unión del ligando (IL-1α o IL-1β) al receptor IL-1R.
Dimerización del receptor con su correceptor.
Activación de la tirosina quinasa Tyk2.
Fosforilación de residuos de tirosina en la cola intracelular del receptor por Tyk2.
Reclutamiento de la proteína adaptadora MyD88 a los residuos fosforilados.
Estabilización y activación de la quinasa IRAK.
Fosforilación de TRAF6 por IRAK.
Unión de TRAF6 a las proteínas TAB1 y TAB2 mediante ubiquitinación.
Estabilización de la quinasa TAK1 por TAB1 y TAB2.
NOTA: Tyk2 es una quinasa esencial en la vía de señalización de IL-1R, fosforilando residuos de tirosina y permitiendo el reclutamiento de proteínas adaptadoras.
Cascada de MAPK
TAK1 fosforila a MEK-1.
MEK-1 fosforila a MEK-2, MEK-3, MEK-4, MEK-6.
MEK-3 y MEK-6 fosforilan y activan a las quinasas ERK y JNK.
ERK fosforila a ELK, mientras que JNK fosforila a JUN.
ELK viaja al núcleo y activa la expresión del gen FOS, mientras que JUN también viaja al núcleo.
FOS y JUN se unen en el núcleo, formando el factor de transcripción AP-1.
NOTA: AP-1 es un factor de transcripción que regula la expresión de genes implicados en la respuesta inflamatoria, proliferación y apoptosis celular.
Vía del factor nuclear kappa B (NF-κB)
TAK1 fosforila al complejo IKK (IκB quinasa).
IKK fosforila a IκBβ, marcando a IκBα para su degradación.
IκBβ desestabiliza a IκBα.
IκBα expone residuos de tirosina.
TRAF6 ubiquitina a IκBα, marcándola para su degradación.
El proteosoma degrada a IκBα.
NF-κB, liberado de IκBα, se activa y viaja al núcleo para regular la expresión de genes.
NOTA: La activación de NF-κB es crucial para la respuesta inflamatoria, ya que regula la expresión de genes que codifican citocinas, quimiocinas y moléculas de adhesión.
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