Respuesta inmune innata: características y componentes principales

Respuesta Inmune Innata

UAX Universidad Alfonso X el Sabio

Tema 10: Respuesta Inmune Innata

CARACTERÍSTICAS COMPONENTES: Barreras Fagocitos y células NK Proteínas sanguíneas: PAMPs y Complemento Citoquinas e Inflamación FASES DE LA FAGOCITOSIS MECANISMO DEL COMPLEMENTO C 2023 UAX2

RESPUESTA INMUNE INNATA Conjunto de mecanismos que son primera línea de defensa del organismo frente a cualquier sustancia extraña.

Características de la Respuesta Inmune Innata

-Reconoce patrones ajenos -Inmediata; sin necesidad de sensibilización previa. - Rápida. - Especificidad muy amplia; reconoce patrones moleculares generales: PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern). - No memoria inmunológica3

Fases de la Respuesta Inmune

REPASO: FASES DE LA RESPUESTA INMUNE INNATA Inmunidad innata (0-4 horas) Infección Reconocimiento por efectores preformados no especificos Eliminación del agente infeccioso Respuesta inducida temprana (4-96 horas) Infección Reclutamiento de células efectoras Reconocimiento y activación de células efectoras Eliminación del agente infeccioso ADAPTATIVA Respuesta adaptativa tardia (>96 horas) Infección Transporte del antigeno a los órganos linfoides Reconocimiento por las células naïve By T Expansion donal y diferenciación a células efectoras Eliminación del agente infeccioso Adhesión al epitelio Infección local, penetración del epitelio Infección local de los tejidos Expansión linfática Inmunidad adaptativa Protección contra la enfermedad Flora normal Factores quimicos locales Fagocitos (especialmente en el pulmón) Cicatrización de heridas Proteinas y péptidos antibacterianos Fagocitos Células Ty:8? Complemento (via alternativa) Fagocitos, citocinas, células NK. activación de macrófagos Fagocitos Captura de antigeno Células NK Anticuerpo especifico Activación de macrófagos dependiente de células T Células T citotóxicas4

Componentes de la Inmunidad Innata

Defensas frente a los Microorganismos

COMPONENTES DE LA INMUNIDAD INNATA DEFENSAS FRENTE A LOS MICROORGANISMOS Defensas EXTERNAS: Primera línea 1- Barreras epiteliales Defensas INTERNAS: Segunda línea (Después de la penetración del microorganismo) 2- Células efectoras circulantes 3- Proteínas efectoras circulantes 4- Citoquinas e Inflamación1-COMPONENTES INNATOS EXTERNOS : BARRERAS

Barreras Epiteliales

Barreras Función Capas epiteliales Impedir la entrada de los microbios Defensinas/catelicidina Destrucción de los microbios Linfocitos intraepiteliales Destrucción de los microbios -Barrera física a la infección (piel, mucosas) Peptide antibiotics -Producción local de PÉPTIDOS ANTIBIÓTICOS: Defensinas y Catelicidinas Intraepithelial lymphocyte -Linfocitos intraepiteliales T y B. Destrucción de microbios y células infectadas. 56

Defensas Externas: Barreras Físicas

1-DEFENSAS EXTERNAS: BARRERAS FÍSICAS PIEL: Impermeable por secreción sebácea. PH ácido por sebo y sudor. Ácidos grasos son bactericidas. Penetración por folículos pilosos, conductos sudoríparos, sebáceos y heridas. sudor cilios ácidos grasos descamación boca www mucus glándula sebácea secreción ácida pulmones mucus flora intestinal glándula sudorípara epidermis7

Barreras Físicas y Químicas

1-DEFENSAS EXTERNAS: BARRERAS FÍSICAS Y QUÍMICAS Piel PH ácido Ác. grasos bactericidas e impermeables Poco expuestas Mucosas Moco Lisozima, lactoferrina, bilis Aparato respiratorio Cilios y moco Estornudos y tos. PH ácido del estomago Bilis en el intestino Aparato digestivo Enzimas Movimiento peristáltico Aparato genito-urinario La emisión de orina arrastra pH ácido Conjuntiva Lágrimas que arrastran Lisozima Cavidad oral Saliva

Inmunidad Innata: Defensas Externas

INMUNIDAD INNATA D. EXTERNAS 1-BARRERAS FISICAS, QUIMICAS, MICROBIOLOGICAS

• lysozyme in tears and other secretions
• removal of particles by rapid passage of air over turbinate bones
• commensals skin
• bronchi mucus, cilia physical barrier
• fatty acids commensals
• gut acid rapid pH change commensals
• low pH and commensals of vagina
• flushing of urinary tract @ Fleshandbones.com Roitt et al: Immunology 6EINMUNIDAD INNATA. DEFENSAS INTERNAS. Segunda línea de defensa

Células Efectoras Circulantes

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES Phagocytes Microbes Phagocyte Phagocytosis and killing of microbes NK cells NK cell Lysis of infected cell Virus-infected cell10

Tipos de Células Efectoras Circulantes

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES NEUTRÓFILOS MONOCITOS Y MACRÓFAGOS (MF) CÉLULAS DENDRÍTICAS (CD) Característ principal Primeros en aparecer en la respuesta inflamatoria Primeros en aparecer en la respuesta inflamatoria Están en tejidos y mucosas Vida media Corta (6h en sangre) Más larga:12h en sangre Meses en tejidos (MF) Residentes Larga: Meses en tejidos, mucosas Degradación de microbios Gránulos específicos: Lisozimas, colagenasa, elastasa Lisosomas, vacuolas fagocíticas. Presentación antigénica y Respuesta Adaptativa Presentación antigénica y Respuesta Adaptativa Localización Origen en médula ósea Pasan a sangre Migran a tejidos Origen en médula ósea Pasan a sangre (Monoc) Migran a tejidos (MF) Origen como monocitos Están en tejidos y mucosas Migran a ganglios11

Fagocitos y Células Natural Killer

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES. FAGOCITOS Fagocitosis: Neutrófilos y Macrófagos Neutrófilos Macrofago Células Natural Killer · Fagocitos polimorfonucleares neutrófilos · Fagocitos mononucleares Monocitos (sangre 8h) -> Macrófagos (en tejidos meses) Se distribuyen por los tejidos para vigilar la aparición de patógenos12

Funciones de Fagocitos

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES. FAGOCITOS Y SUS FUNCIONES - Fagocitosis y eliminación de microorganismos - Presentación del antígeno (los MF y CD) - Secreción Citoquinas y factores: - a) Reclutamiento de leucocitos e Inflamación - b) Favorecen Coagulación sanguínea (Proteína del factor tisular) - c) Remodelación Tisular y Reparación - d) Activación de células NK: citotoxicidad frente a tumores o células infectadas13

Células NK y sus Funciones

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES CÉLULAS NK Y SUS FUNCIONES CÉLULAS NK (NATURAL KILLER) Cel. Natural Killer (NK Localización Proceden de médula ósea, están presentes en sangre y migran a tejidos Degradación de microbios Citotoxicidad frente a las células que reconocen14

Reconocimiento de Dianas por Células NK

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES CÉLULAS NK Y SUS FUNCIONES Reconocen dianas: -La activación de las células NK ocurre por señales a través de dos tipos de Receptores: a) Rs inhibidores de lisis Reconocen moléculas propias presentes en todas las células del huésped (MHC-I). Células con transformación maligna no expresan MHC-I. b) Rs activadores de lisis: -Células infectadas con virus o bacterias intrac. -Células opsonizadas Las Citoquinas de MF activan a las NK Inhibitory receptor engaged Activating receptor Inhibitory receptor NK cell ligand Self-class I MHC-self peptide complex NK cell not activated Normal autologous cell B Inhibitory receptor not engaged Virus inhibits class | MHC expression NK cell activated Virus-infected cell (class | MHC negative) Lysis of infected cell15

Progreso de la Infección sin Fagocitos

2-CÉLULAS EFECTORAS CIRCULANTES FAGOCITOS Progreso de la infección en ausencia de: - NF (=PMN) y MF (=Mac) = Inmunidad Innata LT y LB = Inmunidad Adaptativa Normal = Inmunidad Innata y Adaptativa ¿qué sucede cuando faltan estas células? Level of microorganism Mouse (human) lacking innate immunity (PMN, MAC) said, RAG mouse and human (PMN, MAC; T/B) Normal mice and humans Duration of infection @ 1997 Current Biology Ltd. / Garland Publishing, Inc.16

Proteínas Efectoras Circulantes Sanguíneas

3-PROTEÍNAS EFECTORAS CIRCULANTES SANGUÍNEAS ·Son Receptores que reconocen moléculas típicas de los Patógenos ·Esas moléculas se llaman PAMPs: Patrones Moleculares Asociados a Patógenos ·Los Receptores pueden ser: -Solubles (actúan como opsoninas) -Receptores sobre superf. Fagocitos Ayudan a la Fagocitosis17

PAMPs Solubles y sus Ligandos

3-PROTEÍNAS EFECTORAS CIRCULANTES SANGUÍNEAS PAMPs Solubles (OPSONINAS) Ejemplos específicos y sus ligandos PAMP PENTRAXINAS Proteínas de la fase aguda. PC Reactiva Lectina de unión a manosa (MBL) COLECTINAS Proteínas surfactantes lipofílicas Reconocen diversas estructuras microbianas FICOLINAS Ficolina: Reconocen N-AG y Ác. lipoteicoico de la pared celular de bacterias. COMPLEMENTO Proteínas que se activan al detectar microorganismos18

Citoquinas

4-CITOQUINAS -Son proteínas solubles que comunican entre sí a las células que participan en la respuesta inmune. -Son secretadas por Fagocitos y Linfocitos T del Sistema Inmune Adaptativo -Activan diferentes funciones: A) Reclutamiento de leucocitos e Inflamación B) Favorecen Coagulación sanguínea (Proteína del factor tisular) C) Remodelación Tisular y Reparación D) Activación de células NK: citotoxicidad frente a tumores o células infectadas19

Inflamación

5-INFLAMACIÓN -Respuesta de defensa cuyo objetivo final es librar al huésped de la causa inicial de la lesión celular y de las consecuencias de la misma. -Los tejidos dañados liberan sustancias: histamina, prostaglandinas, CITOQUINAS ... Aumentan vasodilatación y Aumentan la permeabilidad vascular. -Los fagocitos MIGRAN al foco de inflamación por QUIMIOTAXIS y eliminan al agente infeccioso.20

Signos de Inflamación

5-INFLAMACIÓN -Los signos de inflamación son: Rubor, tumoración, calor y dolor. Las bacterias inducen a los macrófagos a secretar citocinas Tejido La vasodililatación y el incremento de la permeabilidad vascular causan enrojecimiento, calor e hinchazón Las células inflamatorias migran al interior del tejido, liberando mediadores de inflamación que causan dolor Tejido Citocinas: TNF, IL13 0 0 0 Proteínas 0 0 0 0 0 Fluidos 0 0 0 0 0 O 0 0 0 0 0 0 0 0 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 021

Mecanismo de Migración Celular en Inflamación

5-INFLAMACIÓN 1- Quimiotaxis 2- Las células ruedan y se adhieren al epitelio vascular 3- Migración Rolling Integrin activation by chemokines Stable adhesion Migration through endothelium Leukocyte Integrin (low-affinity state) Selectin ligand Integrin (high- affinity state) Chemokine Selectin Proteo- glycan Integrin ligand Chemokines Cytokines (TNF, IL-1) Macrophage with microbes Fibrin and fibronectin (extracellular matrix) * @ Elsevier. Abbas et al: Cellular and Molecular Immunology 6e - www.studentconsult.com22

Repaso de Componentes y Funciones

COMPONENTES DE LA INMUNIDAD INNATA Repaso Componentes Funciones principales Barreras Capas epiteliales Impedir la entrada de los microbios Defensinas/catelicidina Destrucción de los microbios Linfocitos intraepiteliales Destrucción de los microbios INTERNAS Células efectoras circulantes Neutrófilos Fagocitosis y destrucción inicial de los microbios Macrófagos Células dendríticas Fagocitosis y destrucción eficiente de los microbios, secreción de citocinas que estimulan la inflamación Linfocitos NK Lisis de las células infectadas, activación de los macrófagos Proteínas efectoras circulantes PAMPs solubles Complemento Destrucción de los microbios, opsonización de los microbios, activación de los leucocitos Lectina de unión a la manosa (colectina) Opsonización de los microbios, activación del complemento (vía de la lectina) Proteína C reactiva (pentraxina) Opsonización de los microbios, activación del complemento Citocinas - EXTERNAS