Cuestionario de Inmunología y Mecanismos de Defensa

1. Mecanismos defensivos externos del organismo

Pregunta: Enumerar los principales mecanismos defensivos externos que presenta el organismo.

Solución: Los mecanismos defensivos externos del organismo constituyen la primera barrera defensiva. Estos mecanismos son inespecíficos, es decir, actúan sobre todo tipo de gérmenes, formando barreras mecánicas y químicas que impiden su entrada en el organismo. Los principales mecanismos externos son:

• La piel: Recubre externamente el cuerpo. En condiciones normales es impermeable a los microorganismos e impide su entrada. Solo pueden entrar cuando se altera mediante heridas o quemaduras. Los gérmenes no suelen sobrevivir mucho tiempo en la piel gracias a las secreciones sebáceas y sudoríparas, que proporcionan un pH ácido no adecuado para estos organismos. La descamación continua también contribuye a eliminar los gérmenes.
• Las mucosas: Revisten las aberturas naturales del organismo (vías respiratorias). Gracias a las secreciones de mucosidad, atrapan a los gérmenes impidiendo su entrada. Estas secreciones, junto con los gérmenes, son posteriormente expulsadas por mecanismos como la tos, el estornudo o el movimiento de cilios.
• Fluidos con sustancias bactericidas: Los fluidos secretados en distintas partes del organismo contienen sustancias bactericidas, como la lisozima de las lágrimas, la saliva y las secreciones nasales, o el HCl del jugo gástrico, que actúan contra los gérmenes destruyéndolos e impidiendo su penetración.
• La flora bacteriana autóctona: Se desarrolla en distintas partes del organismo (intestino, vagina, piel, etc.) como comensal o en simbiosis, e inhibe el desarrollo de gérmenes patógenos por liberación de sustancias bactericidas o por competencia por los nutrientes.

2. Características del sistema inmune

Pregunta: Señala las cuatro características que consideres más importantes del sistema inmune.

Solución: Las cuatro características más importantes del sistema inmune son:

1. Especificidad: El sistema inmune responde específicamente contra cada tipo de antígeno. Esta respuesta es de dos tipos: celular (realizada por los linfocitos T) y humoral (llevada a cabo por los linfocitos B).
2. Diversidad: Los linfocitos del sistema inmune son capaces de reconocer una gran diversidad de antígenos. Se calcula que el sistema inmune de los mamíferos es capaz de reconocer unos 10⁹ epítopos distintos.
3. Memoria inmunológica: Después del primer contacto con el antígeno, algunos linfocitos B y T se transforman en células con memoria. Estas perduran durante un tiempo variable y guardan el recuerdo molecular del antígeno, lo que permite una respuesta inmediata e intensa en el caso de que se produzca una nueva invasión por parte de dicho antígeno.
4. Autotolerancia: El sistema inmune tiene capacidad para diferenciar lo propio de lo extraño. Esto le permite atacar y destruir a las sustancias extrañas (gérmenes, toxinas, etc.) que pueden penetrar del exterior, pero no a las moléculas propias, salvo que se produzca alguna alteración, como ocurre en las enfermedades autoinmunes.

3. Definición de antígenos

Pregunta: ¿Qué son los antígenos?

Solución: Etimológicamente, la palabra antígeno significa que engendra a su contrario. Un antígeno es cualquier sustancia extraña a un organismo que, al ser introducida dentro del mismo, provoca en él una respuesta inmunitaria, estimulando la producción de anticuerpos que reaccionarán específicamente contra dicho antígeno. Los antígenos suelen ser moléculas grandes como las proteínas, ciertos polisacáridos complejos y también algunos heterolípidos. Igualmente, hay ciertas moléculas pequeñas que por sí solas no tienen carácter antigénico, pero al unirse a proteínas del organismo donde son introducidas adquieren esta capacidad; a estas moléculas se las llama haptenos.

La capacidad antigénica reside en ciertas partes del antígeno, denominadas determinantes antigénicos o epítopos, por donde se une al anticuerpo. Estos son pequeños fragmentos de la molécula del antígeno situados en la superficie. Según el número de determinantes antigénicos que tengan, los antígenos pueden ser: monovalentes, divalentes, trivalentes o polivalentes.

4. Funciones de los diferentes tipos de linfocitos T

Pregunta: Funciones que desempeñan los diferentes tipos de linfocitos T.

Solución: Los linfocitos T maduran en el timo y son los responsables de la respuesta inmune celular. Dentro de ellos se diferencian tres tipos:

• Linfocitos T colaboradores o auxiliares (T_H): Actúan en primer lugar, reconociendo los antígenos que exponen en su membrana los macrófagos y otras células presentadoras de antígeno. Esto provoca que produzcan y liberen una gran cantidad de linfocinas (citoquinas) que generan tres efectos:
  1. Promueven la proliferación y diferenciación de los linfocitos T citotóxicos.
  2. Activan a los macrófagos de la sangre, aumentando su poder fagocítico.
  3. Activan a los linfocitos B para que liberen anticuerpos.
• Linfocitos T citotóxicos o citolíticos (T_C): Reconocen y atacan a las células extrañas portadoras del antígeno y también a las células propias que hayan sido infectadas por virus u otros microorganismos. Tienen la capacidad de unirse a las células diana y perforar sus membranas con enzimas hidrolíticas, provocando la muerte celular y frenando la infección. También se fijan a células cancerosas y a células de órganos trasplantados, a las que destruyen.
• Linfocitos T supresores (T_S): Se encargan de detener la acción de los linfocitos T colaboradores cuando el antígeno ha sido destruido, regulando la respuesta inmune.

5. Actuación de los complejos CMH-péptido en la respuesta inmune

Pregunta: ¿Cómo actúan los complejos CMH-péptido en la respuesta inmune?

Solución: Los complejos antigénicos CMH-péptido se presentan en las membranas de las células presentadoras del antígeno (CPA), como el macrófago. Se forman al unirse a las proteínas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (CMH) los péptidos resultantes del procesado del antígeno, que tiene lugar en el interior de estas células. Estos complejos intervienen regulando la respuesta inmune.

Cuando un macrófago presenta en su membrana complejos CMH-péptido, se desplaza a los ganglios linfáticos y allí se activan los linfocitos para producir la respuesta inmunitaria. El proceso ocurre de la siguiente forma:

1. Los linfocitos T colaboradores reconocen los complejos CMH-péptido sobre los macrófagos y se activan.
2. Los T colaboradores segregan moléculas de interleucina que activan a su vez a los linfocitos B y T citotóxicos.
3. Los linfocitos B activados se dividen, transformándose en células plasmáticas (que liberan anticuerpos) y células con memoria.
4. Los linfocitos T citotóxicos activados atacan y destruyen a las células extrañas o infectadas que portan el antígeno específico.

6. La teoría de la selección clonal

Pregunta: ¿Qué dice la teoría de la selección clonal?

Solución: La teoría de la selección clonal fue propuesta por Burnet. Según esta teoría, los linfocitos B producen anticuerpos y los sitúan en su superficie, donde actúan como receptores. Cada linfocito B está equipado genéticamente para sintetizar un solo tipo de anticuerpo diferente, por lo tanto, cada uno puede reconocer a un antígeno distinto. En cada individuo habrá una gran diversidad de linfocitos diferentes, cada uno de los cuales llevará en su superficie un tipo de receptor específico.

Cuando un linfocito B encuentra un antígeno que sea complementario con sus receptores de membrana (anticuerpos), esta célula se divide rápidamente dando un clon de células idénticas que tendrán el mismo receptor antigénico. Estas células posteriormente se diferencian, dando:

• Células plasmáticas: Producirán gran cantidad de anticuerpos, idénticos a los que había en la membrana de la célula B original.
• Células con memoria: Portarán el mismo anticuerpo y permanecerán indefinidamente en la circulación.

Según esta teoría, los anticuerpos ya están preformados antes de la presencia del antígeno; la llegada de este lo que hace es seleccionar, de entre una gran diversidad de células B, aquellas cuyos receptores sean complementarios con ellos y estimulen su proliferación.

7. La respuesta inflamatoria

Pregunta: a) ¿Qué es la respuesta inflamatoria y cuál es su finalidad? b) ¿A qué se debe la respuesta inflamatoria y qué ocurre en ella?

Solución:

a) Definición y finalidad de la respuesta inflamatoria

La respuesta inflamatoria o inflamación es una respuesta inespecífica local que se produce cuando microbios patógenos logran atravesar la primera barrera defensiva, penetrando dentro del organismo a través de alguna herida. Constituye la primera respuesta de los tejidos infectados frente a los microbios invasores. En esta respuesta intervienen principalmente dos tipos de células que tienen capacidad fagocitaria: los neutrófilos y los macrófagos.

La finalidad de la respuesta inflamatoria es la de aislar y destruir a los gérmenes invasores patógenos y restaurar las zonas dañadas.

b) Causas y proceso de la respuesta inflamatoria

La respuesta inflamatoria se produce debido a la acción de unas sustancias químicas denominadas mediadores de la inflamación. Estos mediadores son liberados principalmente por las células epiteliales y conectivas (mastocitos o células cebadas) de los tejidos dañados. Algunos de los mediadores más importantes son: histamina, bradiquinina, leucotrienos y prostaglandinas.

Estos mediadores producen un aumento del flujo sanguíneo a la zona lesionada, debido a que provocan una dilatación de las arteriolas (histamina). Esto da lugar a una relajación de los capilares, lo que hace que aumente su permeabilidad, facilitando la salida de los fagocitos (diapédesis). Los fagocitos son atraídos quimiotácticamente por los mediadores (leucotrienos), acumulándose en grandes cantidades en la zona lesionada para destruir a los gérmenes patógenos. Todo ello produce una hinchazón, enrojecimiento (rubor) y subida de la temperatura local.

8. Diferencia entre respuesta inmune y reacción inmune

Pregunta: Diferencia entre respuesta inmune y reacción inmune.

Solución:

• La respuesta inmune es el conjunto de fenómenos mediante los cuales un antígeno provoca la formación de células (respuesta celular) o de anticuerpos (respuesta humoral) capaces de responder específicamente contra él para neutralizarlo.
• La reacción inmune es la reacción que se produce entre estas células y moléculas específicas (anticuerpos), originadas como productos finales de la respuesta celular y humoral respectivamente, cuando entran en contacto con el antígeno que provocó su aparición.

9. Relaciones y diferencias antigénicas

Pregunta: a) ¿Qué relación existe entre el epítopo y el paratopo? b) ¿Qué diferencia hay entre antígeno y determinante antigénico?

Solución:

a) Relación entre epítopo y paratopo

Se denomina epítopo o determinante antigénico a la región del antígeno por donde este se une al anticuerpo. Se corresponde con un pequeño fragmento de la molécula antigénica situado en la superficie. Se denomina paratopo a la región del anticuerpo por donde se une al antígeno. Cada anticuerpo tiene dos regiones de este tipo.

El epítopo y el paratopo son, por lo tanto, regiones del antígeno y del anticuerpo entre las que hay una configuración espacial complementaria, similar al de una llave y su cerradura. La unión se realiza mediante enlaces débiles (enlaces de hidrógeno, fuerzas electrostáticas, hidrofóbicas, etc.).

b) Diferencia entre antígeno y determinante antigénico

• Los antígenos son macromoléculas completas de distintos tipos (proteínas, glucoproteínas, polisacáridos, etc.) que son extrañas al organismo.
• Los determinantes antigénicos (epítopos) son pequeños fragmentos superficiales de las moléculas antigénicas. En estas zonas es donde reside la capacidad antigénica del antígeno. En cada antígeno puede haber varios determinantes antigénicos.

10. Características de los linfocitos NK

Pregunta: ¿Por qué se caracterizan los linfocitos NK?

Solución: A los linfocitos NK se les denomina así porque su nombre proviene del inglés Natural Killers (asesinos naturales). Son linfocitos grandes granulares que se forman en la médula y se encuentran en la sangre y tejidos linfoides. Constituyen la primera línea de defensa contra los microorganismos intracelulares, actuando antes de que aparezcan los linfocitos T citolíticos y sin requerir la intervención de los macrófagos.

Mediante receptores específicos, reconocen las glucoproteínas de elevado peso molecular que aparecen en las células infectadas por virus y, tras la unión, segregan moléculas citolíticas que lisan dichas células. También lisan células tumorales que escapan a la acción de los linfocitos T citolíticos. Por ello, se les considera responsables de la inmunidad natural contra el cáncer.

11. El procesado del antígeno

Pregunta: ¿En qué consiste el procesado del antígeno?

Solución: El procesado del antígeno es el proceso que sufre el antígeno en el interior de sus células presentadoras, y cuya finalidad es preparar a dicho antígeno para presentarlo unido a proteínas propias en la membrana de dichas células, a los linfocitos T y activarlos. El proceso ocurre de la siguiente manera:

1. La célula presentadora del antígeno (CPA, ej. macrófago) capta el antígeno mediante endocitosis.
2. Por acción de las enzimas hidrolíticas de los lisosomas, las proteínas antigénicas se digieren parcialmente y se transforman en péptidos más sencillos.
3. Estos péptidos se unen a las proteínas específicas de cada individuo que forman el Complejo Principal de Histocompatibilidad (CMH), dando lugar al complejo antigénico CMH-péptido.
4. Este complejo emigra y queda expuesto en la membrana para ser reconocido por los receptores antigénicos de los linfocitos T.

12. Definición y función del complemento

Pregunta: ¿Qué es el complemento?

Solución: El complemento es una serie de proteínas enzimáticas (alrededor de 30) del tipo de las globulinas, que están presentes en el plasma sanguíneo. Inicialmente son inactivas, pero ante la presencia de ciertos factores se activan de forma secuencial, e intervienen con rapidez en la defensa del individuo. Estas proteínas interactúan con otras moléculas del sistema inmunitario en los mecanismos defensivos de inflamación y respuesta humoral.

Se les dio este nombre por la ayuda que prestan a los anticuerpos, ya que complementan y potencian la acción de estos en su lucha contra las infecciones. El sistema de complemento amplifica la respuesta inmunológica frente a los microorganismos patógenos mediante una cascada de enzimas proteolíticos solubles que se van activando secuencialmente. Los componentes del sistema del complemento se sintetizan en su mayoría en el hígado.

13. Origen y efectos de la fiebre en la respuesta inflamatoria

Pregunta: ¿Por qué se produce la fiebre en la respuesta inflamatoria?

Solución: La respuesta inflamatoria con frecuencia suele ir acompañada de fiebre, es decir, de un aumento de la temperatura corporal. El origen de la fiebre se debe a la presencia de una serie de proteínas que liberan las bacterias; estas actúan sobre los macrófagos y los estimulan para que liberen una sustancia pirógena, la interleuquina 1 (IL-1).

La IL-1 es llevada por vía sanguínea hasta el centro regulador de la temperatura corporal localizado en el hipotálamo, y modifica su función termostática, ajustándola a un valor superior, lo que provoca un aumento de la temperatura corporal. El aumento de la temperatura corporal tiene efectos beneficiosos para el organismo frente a los microbios, principalmente dos:

• Aumenta la actividad de los fagocitos, incrementando su capacidad para destruir gérmenes.
• Dificulta el desarrollo de las bacterias, ya que la temperatura está por encima de la temperatura óptima de crecimiento y, además, disminuye la concentración de hierro en sangre, elemento necesario para el crecimiento bacteriano.

14. Principales componentes del sistema inmune

Pregunta: Principales componentes del sistema inmune.

Solución: En los vertebrados, especialmente en aves y mamíferos, el sistema inmune o inmunitario está perfectamente desarrollado. Está formado principalmente por dos componentes:

Células (Responsables de la respuesta celular)

Las células que forman el sistema inmune son principalmente los leucocitos o glóbulos blancos. De todos ellos, los más importantes son los linfocitos. Estos se producen en la médula ósea y, según donde maduren, se diferencian dos tipos:

• Linfocitos T: Maduran y se diferencian en el timo.
• Linfocitos B: Maduran y se diferencian en la propia médula ósea.

Moléculas solubles (Responsables de la respuesta humoral)

Estas moléculas son principalmente proteínas globulares que se denominan inmunoglobulinas o anticuerpos. Además, pueden existir otras moléculas tales como: linfocinas, complemento e interferón.

15. Células originadas a partir de los linfocitos B activados

Pregunta: ¿Qué tipo de células se originan a partir de los linfocitos B cuando se activan?

Solución: La activación de los linfocitos B ocurre cuando sus anticuerpos de membrana contactan con el antígeno, proceso en el que también intervienen los linfocitos T colaboradores. Al activarse, los linfocitos B se dividen sucesivamente y dan lugar a dos grupos de células:

• Las células plasmáticas: Son células grandes en las que se ha desarrollado mucho el retículo endoplasmático rugoso, ya que se han especializado en sintetizar y liberar al exterior una enorme cantidad de anticuerpos (inmunoglobulinas) específicos contra el antígeno. Estas células tienen una vida corta de tan solo unos pocos días.
• Los linfocitos B con memoria: Constituyen el segundo grupo de células. También producen anticuerpos. Estas células son muy longevas, continúan en circulación durante mucho tiempo, a veces durante toda la vida. Guardan un recuerdo molecular del antígeno, y si se produce un segundo contacto con dicho antígeno responden inmediatamente.

16. Mecanismo de activación de los linfocitos B

Pregunta: Explica cómo se activan los linfocitos B.

Solución: La activación de los linfocitos B no solo depende de su exposición a los antígenos complementarios a los anticuerpos que llevan en su superficie, sino también de su interacción con los linfocitos T auxiliares. Los linfocitos B, al igual que los macrófagos, pueden procesar los antígenos y presentarlos en su superficie.

Una vez que los anticuerpos que hay en la membrana de un linfocito B inactivo se han unido con el antígeno, algunos de estos antígenos son transferidos a las moléculas CMH de Clase II que hay en la superficie de dichas células B y los exponen. Cuando un linfocito T auxiliar activo se encuentra con una célula B que lleva expuesto en su superficie este antígeno, se une a él mediante receptores específicos. Esta unión provoca que los linfocitos T auxiliares liberen unas proteínas llamadas interleucinas.

Estas proteínas actúan estimulando la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos B y también de las células T citotóxicas. Al activarse los linfocitos B se dividen sucesivamente y dan lugar a dos grupos de células: las células plasmáticas y los linfocitos B con memoria.

Inmunidad natural adquirida pasiva (Ejemplo adicional)

a) La lactancia materna es aconsejable durante los primeros meses de vida porque, mediante ella, la madre proporciona inmunidad al bebé hasta que se ponga en funcionamiento su sistema inmunológico. La inmunidad que presentará el bebé será inmunidad natural adquirida de forma pasiva. Esta inmunidad es natural porque se adquiere sin ser provocada (el lactante recibe a través de la leche materna los anticuerpos), y es pasiva porque los anticuerpos son producidos por otro organismo. Su acción es poco duradera porque el individuo inmunizado (bebé) no genera nuevos anticuerpos.

b) Otro ejemplo de inmunidad natural adquirida de forma pasiva es el que se produce por el paso de anticuerpos de la madre al hijo a través de la placenta. Podemos citar el caso de la varicela, que no es padecida por los niños hasta los tres o cuatro años de edad, debido a que nacen con una resistencia natural a la infección que les transmite la madre por vía placentaria.

18. Órganos principales del sistema inmune

Pregunta: ¿Cuáles son los principales órganos en los que se concentra el sistema inmune?

Solución: Los órganos en los que se localiza el sistema inmune son aquellos en los que se producen, maduran y diferencian los linfocitos. A estos órganos se les denomina órganos linfáticos y pueden ser de dos tipos:

Órganos linfáticos primarios

Son aquellos en los que maduran los linfocitos. En los mamíferos son la médula ósea y el timo.

• Médula ósea: Se localiza en el interior del tejido óseo esponjoso. En ella maduran los linfocitos B.
• Timo: Es una glándula situada detrás del esternón. En ella maduran los linfocitos T.
• Bolsa de Fabricio: Estructura exclusiva de las aves, relacionada con la cloaca, donde maduran los linfocitos B.

Órganos linfáticos secundarios

Son aquellos en los que los linfocitos interaccionan con los antígenos, produciéndose la respuesta inmune. Estos órganos son: los ganglios linfáticos, el bazo, el apéndice, las placas de Peyer, las amígdalas, etc. Los más importantes son los dos primeros.

• Ganglios linfáticos: Se localizan en el trayecto de los vasos linfáticos. Filtran la linfa gracias a la acción de los macrófagos. En ellos, los linfocitos B y T se ponen en contacto con el antígeno, produciéndose la respuesta inmunitaria.
• Bazo: Se localiza en la parte superior izquierda del abdomen. En él se filtra la sangre, y se ponen en contacto los linfocitos B y T con los antígenos.

19. Reacción antígeno-anticuerpo

Pregunta: ¿A qué se denomina reacción antígeno-anticuerpo? Enumera las más importantes.

Solución: La reacción antígeno-anticuerpo es la unión específica que se produce entre los anticuerpos (producidos por los linfocitos B) y los antígenos que provocaron su aparición. Los anticuerpos se unen con los antígenos por medio de enlaces débiles que se establecen entre el determinante antigénico (epítopo) y el paratopo del anticuerpo, formándose el complejo antígeno-anticuerpo. Estas reacciones tienen por finalidad neutralizar y destruir a los antígenos.

Las principales reacciones antígeno-anticuerpo son:

• Reacción de neutralización: Los anticuerpos se unen con los antígenos (toxinas bacterianas, virus) y los neutralizan, impidiendo que se unan con las membranas celulares.
• Reacción de precipitación: Los anticuerpos se unen con los antígenos, que son moléculas libres y solubles, y forman grandes complejos tridimensionales que son insolubles y precipitan, anulándose su actividad.
• Reacción de aglutinación: Los anticuerpos (aglutininas) se unen a antígenos (aglutinógenos) que se encuentran en la superficie de células, bacterias o virus. Como consecuencia, las células o microorganismos se aglomeran unas con otras, lo que facilita su destrucción mediante los macrófagos.
• Reacción de opsonización: Es el proceso en el que la unión de los anticuerpos con los antígenos facilita la eliminación de estos por fagocitosis.

20. Macrófagos y su papel en la respuesta inmune

Pregunta: ¿Qué son los macrófagos? ¿Qué papel desempeñan en la respuesta inmune?

Solución: Los macrófagos son células grandes que tienen una gran capacidad fagocítica inespecífica. Están presentes en todos los tejidos, donde reciben distintos nombres (histiocitos, células de Kupffer, células de microglía, células de Langerhans, etc.). El conjunto de todos los macrófagos constituye lo que se denomina sistema retículo endotelial. Son monocitos que han emigrado del torrente sanguíneo a los tejidos, donde aumentan su tamaño y capacidad fagocítica.

Los macrófagos intervienen en distintas fases de la respuesta inmune:

• Reconocimiento y Procesado del Antígeno: Poseen receptores que les permiten unirse a los antígenos e ingerirlos por fagocitosis. En su interior los fragmentan en péptidos antigénicos (procesado del antígeno) y posteriormente los sitúan en su membrana (presentación del antígeno).
• Activación de los linfocitos T: Además de presentar el antígeno, segregan la sustancia interleuquina 1, que, junto con la presentación del antígeno, provoca la activación de los linfocitos T auxiliares, iniciando la respuesta inmune.
• Eliminación del antígeno: Fagocitan células muertas, material intercelular y partículas inertes.

21. Función de las células presentadoras del antígeno

Pregunta: ¿Qué función desempeñan las células presentadoras del antígeno?

Solución: Las células presentadoras del antígeno (CPA) son una serie de células entre las que se encuentran: los macrófagos, las células dendríticas y las células de Langerhans. Estas células tienen como función principal presentar moléculas del antígeno unidas a moléculas propias de su membrana a los linfocitos T, y de esa forma los activan.

El proceso ocurre de la siguiente forma: las CPA captan el antígeno, lo fragmentan en péptidos más sencillos mediante enzimas hidrolíticas, y estos péptidos se unen a las proteínas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (CMH). Finalmente, el complejo CMH-péptido queda expuesto extracelularmente en la membrana para ser reconocido por los linfocitos T.

22. Concepto y tipos de inmunidad

Pregunta: ¿Qué se entiende por inmunidad? ¿De cuántos tipos puede ser?

Solución: Se entiende por inmunidad el estado de resistencia que presenta un organismo frente a la infección causada por la invasión de macromoléculas extrañas y gérmenes patógenos. Un organismo es inmune ante un determinado antígeno cuando es capaz de anularlo o desactivarlo sin presentar reacción patológica.

La inmunidad puede ser de dos tipos:

1) Inmunidad Innata

Es la resistencia que poseen algunos organismos a padecer ciertas enfermedades, debido a su propia naturaleza. Esta inmunidad es congénita y no es específica. Puede ser de varios tipos:

• De especie: Cuando la presentan todos los individuos de una especie.
• De raza: Cuando la presentan solo determinados grupos de una especie.
• De individuo: Si la presenta solamente un individuo.

2) Inmunidad Adquirida

La resistencia se adquiere en algún momento de la vida del individuo, como consecuencia de la formación de anticuerpos. Esta inmunidad es específica para el antígeno causante de ella. Puede ser de dos tipos:

• Natural: Cuando la inmunidad se adquiere sin ser provocada de forma artificial (ej. tras pasar una enfermedad).
• Artificial: Cuando se adquiere provocándola mediante técnicas artificiales (ej. vacunación).

23. Diferencias entre respuesta inmune primaria y secundaria

Pregunta: Principales diferencias entre la respuesta inmune primaria y la secundaria.

Solución:

1. Definición: La respuesta inmune primaria es la que se produce después del primer contacto con el antígeno. La respuesta secundaria es la que se desencadena después de que el organismo entra de nuevo en contacto con un antígeno que ya desencadenó una respuesta primaria.
2. Latencia y Velocidad: En la respuesta primaria, tras un período de latencia de 1 o 2 semanas, se empiezan a formar anticuerpos. En la respuesta secundaria, el período de latencia es mucho más corto; la respuesta es más rápida.
3. Intensidad y Duración: En la respuesta secundaria, la cantidad de anticuerpos que se producen es mucho mayor que en la primaria, y su duración en el plasma sanguíneo también es bastante mayor, pudiendo persistir durante varios años. La respuesta secundaria se produce gracias a la existencia de células con memoria.
4. Tipo de Anticuerpos: En la respuesta inmune primaria, los anticuerpos que se producen son las inmunoglobulinas M (IgM). En la respuesta secundaria, los anticuerpos que se sintetizan son las inmunoglobulinas G (IgG) y A (IgA).

24. Anticuerpos: definición y estructura

Pregunta: ¿Qué son los anticuerpos y cuál es su estructura?

Solución: Los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig) son macromoléculas proteicas que produce el organismo cuando detecta la presencia de un antígeno. Son sintetizados por los linfocitos B. Una vez producidos, pueden quedar adheridos a la membrana plasmática de estos linfocitos B (actuando como receptores) o ser segregados fuera de la célula como anticuerpos circulantes. Los anticuerpos reaccionan específicamente con los antígenos para neutralizarlos y destruirlos.

Estructura del Anticuerpo

Los anticuerpos son glucoproteínas que tienen un peso molecular elevado y presentan forma de ‘Y’. Se diferencian dos partes:

1. Parte proteica: Está constituida por 4 cadenas polipeptídicas:
   • Dos largas idénticas, llamadas cadenas pesadas (H).
   • Dos más cortas también idénticas, llamadas cadenas ligeras (L).

   En todas las cadenas se diferencian dos regiones: una región constante (secuencia de aminoácidos característica de cada clase de anticuerpo) y una región variable (secuencia característica de cada anticuerpo). Las cadenas se unen entre sí mediante puentes disulfuro.

2. Parte glucídica: Son dos moléculas de glúcidos que se unen a cada una de las cadenas H.

En los anticuerpos se pueden diferenciar tres fragmentos moleculares:

• Dos fragmentos Fab: Constituyen los brazos de la ‘Y’. Están formados por una cadena L y la porción N-terminal de una cadena H. Los extremos de estas subunidades están formados por las regiones variables, y por aquí es por donde se unen al antígeno (paratopo).
• Un fragmento Fc: Constituye el pie de la ‘Y’. Está formado por los extremos C-terminales de las cadenas H. Este fragmento es constante en cada clase de anticuerpo.

25. Principales células de la respuesta inmune y su papel

Pregunta: Principales células que intervienen en la respuesta inmune y papel que desempeñan.

Solución: Las principales células que intervienen en la respuesta inmune son:

• Macrófagos: Células con gran capacidad fagocitaria. Actúan como células presentadoras del antígeno (CPA), procesando el antígeno y exponiéndolo en su membrana. Además, segregan interleuquina 1, que contribuye a la activación de los linfocitos T auxiliares.
• Linfocitos T: Responsables de la inmunidad celular específica. Destruyen parásitos, agentes patógenos intracelulares, células extrañas y células infectadas. Se diferencian en:
  • Linfocitos T colaboradores (T_H): Reconocen antígenos presentados por CPA y liberan linfocinas que activan a los T citotóxicos, macrófagos y linfocitos B.
  • Linfocitos T citotóxicos (T_C): Atacan y destruyen células extrañas, infectadas o cancerosas.
  • Linfocitos T supresores (T_S): Detienen la acción de los T colaboradores cuando el antígeno ha sido destruido.
• Linfocitos B: Responsables de la inmunidad humoral, puesto que ante la presencia de un antígeno se activan y se diferencian en células plasmáticas que producen anticuerpos.

26. El Complejo Principal de Histocompatibilidad (CMH)

Pregunta: ¿Qué es el complejo principal de histocompatibilidad?

Solución: Al Complejo Principal de Histocompatibilidad (CMH), también denominado complejo mayor de histocompatibilidad, lo forman una serie de glucoproteínas transmembrana que están presentes en casi todas las células eucariotas. Estas proteínas son específicas de cada individuo (excepto gemelos idénticos) y permiten reconocer a las células del propio cuerpo.

La función principal de las moléculas CMH es unirse a los péptidos resultantes de la digestión parcial del antígeno (procesado) y presentarlos a los linfocitos T en la superficie celular.

Se han identificado dos tipos de moléculas CMH:

• Moléculas Clase I: Se encuentran en todas las células nucleadas del organismo y son necesarias para el reconocimiento de dichas células por parte de los linfocitos T.
• Moléculas Clase II: Solo están presentes en las células del sistema inmunitario (CPA) y las identifica como tales.

27. Definición de opsonización

Pregunta: ¿Qué es la opsonización?

Solución: La opsonización es el proceso mediante el cual se fijan a la superficie de los microorganismos y de las partículas antigénicas unas moléculas denominadas opsoninas, con lo cual estos quedan marcados u opsonizados. Las opsoninas más importantes son los anticuerpos y algunos componentes del complemento.

La opsonización estimula y favorece la acción de los macrófagos, facilitando la fagocitosis de microorganismos y partículas antigénicas. El proceso consiste en que los anticuerpos se unen a los determinantes antigénicos del microorganismo. Las regiones constantes (Fc) de los anticuerpos se unen a receptores de la membrana que poseen los fagocitos (macrófagos y neutrófilos). Esta unión facilita la fagocitosis y estimula la secreción de sustancias por parte de los fagocitos que contribuyen a destruir al microorganismo opsonizado.

28. Relaciones y diferencias antigénicas (Repetición de Q9)

Pregunta: a) ¿Qué relación existe entre el epítopo y el paratopo? b) ¿Qué diferencia hay entre antígeno y determinante antigénico?

Solución:

a) Relación entre epítopo y paratopo

El epítopo o determinante antigénico es la región del antígeno que se une al anticuerpo. El paratopo es la región del anticuerpo que se une al antígeno. Ambas regiones tienen una configuración espacial complementaria (llave-cerradura) y se unen mediante enlaces débiles.

b) Diferencia entre antígeno y determinante antigénico

Los antígenos son macromoléculas completas extrañas al organismo. Los determinantes antigénicos son pequeños fragmentos superficiales de las moléculas antigénicas donde reside la capacidad de generar una respuesta inmune.

29. El procesado del antígeno (Repetición de Q11)

Pregunta: ¿En qué consiste el procesado del antígeno?

Solución: El procesado del antígeno es el proceso que sufre el antígeno en el interior de sus células presentadoras (CPA), cuya finalidad es prepararlo para presentarlo unido a proteínas propias (CMH) en la membrana a los linfocitos T y activarlos. La CPA capta el antígeno por endocitosis, lo digiere parcialmente en péptidos sencillos, y estos péptidos se unen a las proteínas del CMH, formando el complejo CMH-péptido que queda expuesto en la membrana.

30. Diferencias entre infección aguda y crónica

Pregunta: ¿Cuáles son las diferencias entre una infección aguda y una infección crónica?

Solución: Las diferencias entre las infecciones crónicas y agudas son las siguientes:

• Infección aguda:
  • El microorganismo se multiplica rápidamente en el interior del huésped.
  • Produce un daño inmediato que puede causar la muerte.
  • El sistema inmunológico localiza, controla y elimina el patógeno.
  • El organismo queda inmunizado frente a nuevas infecciones del mismo patógeno.
• Infección crónica:
  • El patógeno se multiplica de forma controlada, estableciéndose un equilibrio entre el huésped y el parásito.
  • El sistema inmune no localiza al microorganismo, por lo que no se produce respuesta inmune ni su eliminación.

32. Enfermedades autoinmunes: concepto y causas

Pregunta: Define el concepto de enfermedad autoinmune y explica las causas que la originan.

Solución: Las enfermedades autoinmunes son aquellas en las que el organismo sufre un desorden inmunitario en el que la respuesta inmune va dirigida contra el propio cuerpo. En estas ocasiones, falla el reconocimiento de lo propio frente a lo extraño, reaccionando los mecanismos de defensa contra el organismo que los alberga.

Debido a factores ambientales o a una predisposición genética, los linfocitos B o T, o ambos a la vez, reaccionan destruyendo las células del cuerpo. Aunque el origen no se conoce con total seguridad, se ha comprobado que en algunas ocasiones la enfermedad autoinmune se origina después de una infección banal. Este hecho ha llevado a sospechar que el parecido entre los antígenos de superficie de algunas células propias (autoantígenos) y los de bacterias y virus (mimetismo molecular) sea la causa que desencadena la respuesta autoinmune.

38. Enfermedades autoinmunes: tratamientos e inconvenientes

Pregunta: ¿Qué es una enfermedad autoinmune? Explica los tratamientos que se utilizan contra estas enfermedades y los inconvenientes que presentan.

Solución: Las enfermedades autoinmunes son aquellas en las que el organismo sufre un desorden inmunitario donde la respuesta inmune va dirigida contra el propio cuerpo, fallando el reconocimiento de lo propio frente a lo extraño.

Los tratamientos utilizados en las enfermedades autoinmunes se basan en la utilización de inmunodepresores y antiinflamatorios. Estos compuestos anulan o reducen la actividad del sistema inmunológico. El inconveniente de estos tratamientos se encuentra en que el organismo queda desprotegido frente a patógenos, aumentando el riesgo de infecciones oportunistas.

40. Sistema inmune y SIDA

Pregunta: a) Señala los tejidos y las células diana del virus VIH. b) ¿Tiene alguna consecuencia la alta tasa de mutación del virus VIH? c) ¿Qué efectos produce en un individuo infectado la destrucción de los linfocitos colaboradores (T4)?

Solución:

a) Tejidos y células diana del VIH

El virus del SIDA (VIH) infecta células de diversos tejidos, entre los que destacan el linfoide, el nervioso y el epitelial. Sus principales células diana son los linfocitos colaboradores o T4, pero también infecta a linfocitos B, macrófagos, monocitos, linfocitos NK y células dendríticas.

b) Consecuencias de la alta tasa de mutación del VIH

La alta tasa de mutación del virus del SIDA provoca la aparición de nuevas variantes en las constantes replicaciones. Estas nuevas variantes son más eficaces en la destrucción de los linfocitos T, lo que agrava la patogenicidad del virus y dificulta el desarrollo de tratamientos y vacunas eficaces.

c) Efectos de la destrucción de los linfocitos T4

Los linfocitos colaboradores (T4) son cruciales porque activan toda la respuesta inmune (celular y humoral). Al reconocer un antígeno, sintetizan linfoquinas que estimulan a macrófagos, linfocitos B (para fabricar anticuerpos) y linfocitos T citotóxicos.

El virus del SIDA, al infectar y destruir los linfocitos T4, desactiva la respuesta inmune. La depresión del sistema inmunitario es aprovechada por microorganismos patógenos para producir infecciones oportunistas, que son las que causan el deterioro del individuo y pueden producir la muerte (ejemplos: tuberculosis, neumonías, sarcoma de Kaposi).

43. Concepto y tipos de inmunización

Pregunta: Define el concepto de inmunización y describe sus tipos.

Solución: La inmunización es la inducción de inmunidad artificial frente a una enfermedad. Se distinguen dos tipos:

• Inmunización pasiva: Consiste en conferir protección frente a una enfermedad inyectando preparados con anticuerpos específicos (sueros) para los antígenos del patógeno. Los sueros tienen efecto a las pocas horas de su administración, pero su protección no dura más allá de unos pocos meses, ya que el individuo no genera memoria inmunológica.
• Inmunización activa: Se basa en la utilización de vacunas, que son preparados de antígenos atenuados que producen inmunidad específica al provocar en el individuo una respuesta inmune primaria. A diferencia de los sueros, requieren varios días para producir resistencia, pero generan memoria inmunológica y, por tanto, inmunidad permanente.

44. Causas y ejemplos de enfermedades autoinmunes

Pregunta: Explica las causas que originan las enfermedades autoinmunes y describe tres ejemplos de este tipo de enfermedad.

Solución: Las enfermedades autoinmunes se producen por una reacción de los mecanismos de defensa contra el propio organismo que los alberga. Debido a factores ambientales o a una predisposición genética, los linfocitos B o T reaccionan destruyendo las células del cuerpo.

La causa principal sospechada es el mimetismo molecular: el parecido entre los antígenos de superficie de algunas células propias (autoantígenos) y los de bacterias o virus, lo que desencadena una respuesta autoinmune tras una infección banal.

Entre las enfermedades autoinmunes más conocidas están:

• Anemia hemolítica: Se origina por un ataque de los anticuerpos a los glóbulos rojos.
• Miastenia gravis: Una proteína de las células musculares es atacada por los anticuerpos, lo que origina la destrucción de las conexiones neuromusculares.
• Esclerosis múltiple: Los linfocitos T atacan las vainas de mielina de las fibras nerviosas en el sistema nervioso central, provocando la invalidez del paciente.

48. Tipos y características de las infecciones

Pregunta: Explica los tipos de infecciones y describe sus características.

Solución: Se distinguen dos tipos de infecciones:

• Infecciones agudas: Son aquellas en las que el microorganismo infectante se multiplica rápidamente, produciendo un daño que puede causar la muerte. En condiciones normales, el sistema inmune controla y elimina la infección, y el organismo queda inmunizado (ejemplos: sarampión o gripe).
• Infecciones crónicas: El patógeno se reproduce controladamente, estableciéndose un equilibrio entre el huésped y el parásito. El patógeno queda localizado en lugares donde no es detectado por el sistema inmune, por lo que no se produce ni respuesta inmune ni la eliminación del patógeno. Puede causar la muerte a largo plazo (ejemplos: malaria o hepatitis B).

49. Fallo de la vacunación contra la gripe

Pregunta: Muchas personas vacunadas contra el virus de la gripe vuelven a sufrir la enfermedad. ¿Podrías explicarlo?

Solución: La vacunación se basa en la especificidad antígeno-anticuerpo y la memoria inmunológica. La vacuna induce una respuesta inmune primaria que genera células de memoria. En posteriores contactos con el antígeno, se produciría una respuesta secundaria, más masiva y rápida, evitando la enfermedad.

El hecho de que personas vacunadas contra la gripe vuelvan a sufrir la enfermedad se debe a la alta tasa de mutación de este virus. Los determinantes antigénicos (epítopos) del virus de la gripe mutan con gran facilidad. Estos nuevos antígenos no pueden ser reconocidos por el sistema inmunológico que se formó con la vacuna original, y el individuo sufre la enfermedad.

50. Base molecular de las enfermedades autoinmunes

Pregunta: ¿Cuál es la base molecular de las enfermedades autoinmunes?

Solución: La base molecular de las enfermedades autoinmunes se encuentra en el parecido entre los autoantígenos celulares y los antígenos extraños de algunos microorganismos (mimetismo molecular).

Durante la presentación del antígeno a los linfocitos T, este solo puede reconocerlo cuando se presenta unido a una molécula proteica del sistema de histocompatibilidad (HLA/CMH). En algunos casos, el antígeno que se presenta junto con la molécula HLA puede ser semejante a un autoantígeno producido por el propio organismo. El reconocimiento de estas moléculas miméticas desencadena el ataque de los linfocitos T contra los tejidos del propio cuerpo que presentan esos autoantígenos, desencadenando una respuesta autoinmune.

52. Inmunodeficiencias: concepto y tipos

Pregunta: ¿Qué son las inmunodeficiencias? Explica sus tipos, indicando algún ejemplo.

Solución: Las inmunodeficiencias son enfermedades graves, a menudo mortales, causadas por defectos en algún componente del sistema inmune. Se dividen en dos grupos:

a) Inmunodeficiencias congénitas o primarias

Son anomalías congénitas en los linfocitos B o T, o en ambos, que causan una mayor predisposición a la infección. Se manifiestan por infecciones recurrentes.

• Ejemplo: Agammaglobulinemia. Enfermedad genética ligada al cromosoma X que provoca deficiencias en los linfocitos B, resultando en la ausencia de anticuerpos en la sangre y causando infecciones crónicas del aparato respiratorio.

b) Inmunodeficiencias adquiridas o secundarias

Se desarrollan por la acción de factores externos al individuo como infecciones en las células del sistema inmunitario, utilización de fármacos inmunosupresores o malnutrición.

• Ejemplo: Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA). Causado por la infección del virus VIH. Este virus infecta principalmente a los linfocitos T auxiliares y a los macrófagos. La consecuencia es la disminución del número de células inmunitarias, lo que deja al individuo desprotegido frente a enfermedades producidas por microorganismos oportunistas.

55. Diferencias entre inmunización pasiva y activa

Pregunta: Indica las diferencias entre la inmunización pasiva y la inmunización activa.

Solución:

• Inmunización Pasiva:
  • Se inyectan anticuerpos específicos (sueros).
  • El organismo no participa en la elaboración de los anticuerpos.
  • El efecto es inmediato (pocas horas).
  • La duración es corta (pocos meses).
  • No genera memoria inmunológica.
• Inmunización Activa:
  • Se utilizan vacunas (preparados de antígenos atenuados).
  • El organismo sí participa, generando una respuesta inmune primaria.
  • El efecto requiere varios días.
  • La duración es permanente o muy prolongada.
  • Genera memoria inmunológica.

58. Formas de destrucción de células inmunes por el VIH

Pregunta: ¿De qué formas destruye el virus VIH las células del sistema inmune?

Solución: La destrucción de las células del sistema inmune por el VIH puede producirse por una acción directa (infección y replicación del virus en el interior celular) o de forma indirecta. Entre los mecanismos de destrucción indirecta se encuentran:

• Anergia: Inhibición funcional de los linfocitos T no infectados debido a la fijación de glucoproteínas víricas sobre los receptores CD4. Estos linfocitos inhibidos son posteriormente destruidos por el sistema inmune.
• Presencia de superantígenos víricos: Péptidos del VIH que activan indiscriminadamente a todos los tipos de células T, impidiendo la selección clonal y haciendo que las células marcadas sean más susceptibles a la infección.
• Apoptosis: La unión de una glucoproteína del VIH al receptor CD4 de los linfocitos no infectados puede producir muerte celular programada.
• Formación de sincitios: El VIH promueve la unión en una única masa citoplasmática plurinucleada (sincitio) de linfocitos T infectados y sin infectar. Los sincitios no son funcionales.

Las investigaciones más recientes señalan la destrucción directa como la causa principal de la muerte de las células inmunitarias y del colapso del sistema.

60. Infección aguda vs. crónica y la memoria inmunológica

Pregunta: ¿Cuáles son las diferencias entre una infección aguda y una infección crónica? Explica en qué característica de la respuesta inmune se sustenta la inmunidad permanente proporcionada por la vacunación.

Solución:

Diferencias entre infecciones

Las diferencias entre las infecciones crónicas y agudas son las siguientes:

• Infección aguda: El microorganismo se multiplica rápidamente. El sistema inmunológico localiza, controla y elimina el patógeno. El organismo queda inmunizado.
• Infección crónica: El patógeno se multiplica de forma controlada, estableciéndose un equilibrio. El sistema inmune no localiza al microorganismo, por lo que no se produce respuesta inmune ni su eliminación.

Base de la inmunidad por vacunación

La característica de la respuesta inmunológica en la que se basa la inmunidad proporcionada por las vacunas es la memoria inmunológica.

La vacunación es un tipo de inmunidad artificial activa que consiste en introducir preparados antigénicos (gérmenes atenuados, muertos o sus toxinas) para que provoquen una respuesta inmune primaria. Aunque esta respuesta es lenta y produce baja cantidad de anticuerpos, genera linfocitos B y T como células memoria que recuerdan el antígeno. La existencia de la memoria inmunológica tiene como consecuencia que, cuando el organismo entre en contacto con el antígeno real, se provoque una respuesta inmune secundaria (rápida y en grandes cantidades), lo que permite controlar la infección y confiere inmunidad permanente.