Inmunidad frente a los virus: mecanismos y estrategias virales

Inmunidad frente a los virus

Grado de Medicina (UIB) - Comisión de Apuntes TEMA 3. Inmunidad frente a los virus Profesor: Dr. Jorge Reina Comisionista: Damián Viñau Revisor: Alberto Martín Fecha: 16/09/2022

Índice

1. INTRODUCCIÓN 1

2. INMUNIDAD INNATA O SISTEMA INMUNE INNATO 2

3. INMUNIDAD ADQUIRIDA O SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO 4

4. INTERRELACIÓN INMUNIDAD INNATA-INMUNIDAD ADQUIRIDA 6

5. INMUNIDAD DE MUCOSAS O SISTEMA "MALT" 8

6. CARACTERÍSTICAS GENERALES 9
7. MECANISMOS DE ACCIÓN 9

8. INMUNIDAD HUMORAL 9

9. INMUNIDAD CELULAR 10

10. CÉLULAS PRINCIPALES INVOLUCRADAS 11

11. LINFOCITOS T CITOTÓXICOS (CTLs) 11

12. LINFOCITOS NK o "NATURAL KILLER" (NKs) 12

13. RESPUESTA INMUNE FRENTE A LOS VIRUS 12
14. ESTRATEGIAS VIRALES 12

15. INDUCCIÓN DE INMUNOSUPRESIÓN 13

16. EVITAR LA RESPUESTA HUMORAL 13

17. EVITAR LA RESPUESTA CELULAR 13

18. APLICACIONES CLÍNICAS DE LA INMUNIDAD HUMORAL 14
19. INMUNIDAD GLOBAL FRENTE AL SARS-COV-2 14
20. PROTECCIÓN "OFF-TARGET" Y COVID-19: ENTRENAMIENTO INMUNITARIO 15

Introducción a la Inmunidad

El sistema inmune humano nos protege o intenta proteger siempre, frente a la invasión o infección a manos de cualquier microorganismo patógeno (ej. los virus), para lo que desarrolla una serie de estrategias a fin de destruirlos o eliminarlos. Sin embargo, en ocasiones "el remedio es peor que la enfermedad" pues al propio efecto patológico del virus sobre la célula se le suma la respuesta exagerada por parte de nuestro sistema inmunológico, derivada de la cascada de citoquinas y otros fenómenos proinflamatorios que persisten, a pesar de la desaparición del agente infeccioso (virus) del 1Grado de Medicina (UIB) - Comisión de Apuntes Enfermedades víricas y técnicas virológicas organismo responsable de dichos procesos inflamatorios.

Podemos distinguir 2 tipos de inmunidad:

• Inmunidad innata: inmunidad heredable genéticamente, no aprendida e inespecífica. Está proporcionada por el sistema inmune innato, que es capaz de reaccionar a través de una reacción inflamatoria ante cualquier microorganismo o agente extraño (ajeno o no al cuerpo humano) sin haber tenido contacto previo. La reacción se inicia tras el reconocimiento no tanto del microorganismo en sí mismo, sino de patrones generales (generalmente de hidratos de carbono) asociados al patógeno identificados como extraños. Así mismo, se trata de una inmunidad invariable a lo largo del tiempo (podemos decir que la inmunidad innata de un recién nacido de un 1 mes de vida resulta la misma que la inmunidad innata de un adulto de 50 años).
• Inmunidad adquirida: inmunidad específica y de memoria proporcionada por el sistema inmune adaptativo.

Inmunidad Innata o Sistema Inmune Innato

La inmunidad innata, de la cual es responsable el sistema inmunitario innato, hace referencia a todas aquellas funciones inmunológicas de un huésped que están directamente codificadas en su genoma y que son capaces de detectar, reconocer e inhibir a ciertos microorganismos (virus), si bien carece de la capacidad de identificar exactamente de qué clase de patogeno se trata.

Su activación tiene lugar ante la presencia de cualquier clase de microorganismo patógeno (en concreto, ante cualquier tipo de virus, ya sea el virus de la gripe, un adenovirus, etc.) dado que lo que reconoce el sistema inmune innato son unas estructuras denominadas PAMPs (explicado en profundidad más adelante).

Constituye la primera línea de defensa frente a la infección y participa activamente en la promoción y dirección de la respuesta inmunitaria adaptativa. [] En su proceso de activación, las células infectadas por virus y otras células inmunitarias liberan unas proteínas, las citoquinas, con una doble intencionalidad:

• Generar localmente un ambiente inflamatorio - tóxico, para intentar acabar con el proceso invasivo o replicativo desde el punto de vista viral
• Actuar a modo de señales de alarma para el sistema inmunitario y el resto de células del entorno promoviendo el reclutamiento de células inmunitarias (linfocitos T y B, macrófagos, cél. dendríticas) desde el torrente sanguíneo al lugar de la infección/inflamación, retroalimentando así el sistema.

Virus replicates in infected cells and copies are released in body Cells lining the airway Infected cells and immune cells release cytokines, proteins that act as signals or alarms Cytokines call for reinforcements - immune cells such as macrophages and dendritic cells - and cause inflammation 2Grado de Medicina (UIB) - Comisión de Apuntes Enfermedades víricas y técnicas virológicas

Otro aspecto a tener en cuenta es que de la capacidad por parte de la inmunidad innata para controlar la infección viral derivan las consecuencias de la misma. Tanto es así que hay individuos con una muy potente inmunidad innata que son capaces de minimizar al máximo el proceso de infección viral inicial hasta tal punto de que logran reducir a un nivel muy bajo el impacto de los efectos patológicos de dicho proceso infectivo sobre su propio organismo.

Fases temporales de actuación frente a los virus

• Inhibición a través de proteínas solubles (mucina, colectinas) presentes en secreciones corporales tales como la saliva, la lágrima, etc. Este mecanismo constituye un sistema de defensa que, a la larga, resulta poco eficaz de cara a prevenir la infección viral.
• Bloqueo a través de sensores solubles/celulares:
  • IgM natural (IgMn): inmunoglobulina con estructura pentamérica (por tanto, con capacidad de unión a 5 antígenos) que resulta funcionalmente inespecífica (dado que se une a cualquier estructura considerada antigénicamente distinta) aunque eficiente a la hora de combatir y eliminar el microorganismo patogeno, si bien su gran tamaño limita su paso a través de las barreras fisiológicas del organismo.
  • Sistema Interferon (IFN): moléculas biológicas (glicoproteínas intracelulares) sintetizadas por células eucariotas cuya misión, en condiciones fisiológicas normales, consiste en bloquear gran parte de la capacidad replicativa de virus y bacterias intracelulares, motivo por el cual es considerado por algunos expertos como un fármaco antiviral biológico natural. Así pues, los interferones constituyen uno de los elementos clave de la inmunidad innata y la defensa más importante para contener los estadíos iniciales de la infección vírica. Tanto es así que los IFN tipo I y III son inducidos y secretados al exterior directamente tras la infección vírica por parte de las células vecinas a la célula infectada, de las cuales se verá más requerida su participación las de tipo I debido a que su generación tiene lugar unas horas después de haberse producido la infección viral, además de ser altamente eficientes. En este sentido, se sabe que los IFN tipo I ejercen una actividad antivírica directa, así como también activan otras respuestas inmunitarias dado que incrementan la expresión del MHC o HLA clase I y la presentación de antígenos en todas las células.
  • Células dendríticas: hoy en día, se sabe que las células dendríticas constituyen las células protagonistas y más importantes de la inmunidad innata, así como también las células responsables de la interrelación y paso de la inmunidad innata a la inmunidad adquirida dado que desempeñan el papel de células presentadoras de antígenos (de virus, bacterias, etc.) captados a nivel periférico. Posteriormente, expondrán y presentarán los antígenos a los linfocitos B y T para su estimulación y diferenciación a nivel de los nódulos linfáticos.
  • Linfocitos Natural Killers (NK cells): subpoblación de linfocitos T con función inmunológica generalmente inespecífica (que aprende y se especializa al entrar en contacto con el microorganismo patogeno) que se encargan de destruir las células infectadas y aquellas células que presentan antígenos no propios. Y es que el mayor error que cometen los virus es que a la hora de infectar a una célula eucariota, una vez entran en el interior de la célula, dejan expuestos en la superficie de la membrana citoplasmática de la célula infectada unos marcadores propios del virus (proteínas o 3Grado de Medicina (UIB) - Comisión de Apuntes Enfermedades víricas y técnicas virológicas glicoproteínas) que permiten al sistema inmunológico del huésped reconocer que dicha célula se halla precisamente infectada. Se cree que los virus desempeñan esta acción como mecanismo competitivo con el objetivo de evitar la entrada de otros virus en la célula a expensas de que los linfocitos NK identifiquen a la célula como célula infectada.
• Inhibición de los efectos que favorecen la diseminación
• Inhibición de efectores que favorecen la inflamación

Inmunidad Adquirida o Sistema Inmune Adaptativo

Contrariamente al innato, el sistema inmunitario adaptativo (responsable de la inmunidad adquirida) presenta la capacidad intrínseca de identificar el tipo específico de cualquier microorganismo patógeno que haya podido adentrarse en nuestro organismo. Esto es gracias a la ayuda de unas células denominadas células dendríticas.

En el proceso de activación de este sistema, las células dendríticas transportan virus u otros microorganismos hacia los nódulos linfoides de los ganglios linfáticos u órganos linfoides, lugar donde son presentados fragmentos de éstos a los linfocitos ocasionando su activación, diferenciación (en T helper, T citotóxicos y T de memoria, en el caso de linfocitos T; y células plasmáticas productoras de anticuerpos y B de memoria, en el caso de los linfocitos B) y su posterior distribución por todo el cuerpo.

Adaptive immunity Targets specific pathogens 522335572355728 Inflamed tissue Dendritic cells carry virus to lymph node Lymph node These glands contain immune cells called lymphocytes Lymphocytes Spread through body B-cell Helper T-cell Cytotoxic T-cell Antibody producing cell T-cells recognize infected cells and kill them

Dentro del sistema inmunitario adaptativo se distinguen 2 tipos de inmunidad: la humoral y la celular. a. Inmunidad humoral: esta determinada fundamentalmente por anticuerpos y forman parte de ella los siguientes componentes:

• Linfocitos B (productores de las Ig o Acs) 4