Inmunidad Frente A Bacterias, Virus y Hongos

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA - UNMSM INMUNOLOGÍA

INMUNIDAD FRENTE A BACTERIAS, VIRUS Y HONGOS MG. JULIO REYNALDO RUIZ QUIROZ

LIMA 2015

CARACTERÍSTICAS GENERALES G ENERALES DE LA RESPUESTA RESPUEST A INMUNE A MICROBIOS MICROBIO S  La

defensa contra los microbios es mediada por los mecanismos

efectores de la inmunidad innata y adquirida. El sistema inmune responde de distintas y especializadas maneras a los diferentes tipos de microbios para combatir más efectivamente estos agentes infecciosos.



supervivencia y patogenicidad de microbios en un huésped están críticamente influenciados por la habilidad de los microbios de evadir o resistir a los mecanismos efectores de la inmunidad.

 La

microbios establecen infecciones latentes o persistentes, en las que el sistema inmune las controla pero no elimina el microbio y el microbio sobrevive sin propagar la infección.



Muchos

muchas infecciones, la injuria al tejido y las enfermedades podrían ser causados por la respuesta del huésped a los microbios y sus productos en lugar de estar producidas por el propio microbio.  En

CARACTERÍSTICAS GENERALES G ENERALES DE LA RESPUESTA RESPUEST A INMUNE A MICROBIOS MICROBIO S  La

defensa contra los microbios es mediada por los mecanismos

efectores de la inmunidad innata y adquirida. El sistema inmune responde de distintas y especializadas maneras a los diferentes tipos de microbios para combatir más efectivamente estos agentes infecciosos.

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supervivencia y patogenicidad de microbios en un huésped están críticamente influenciados por la habilidad de los microbios de evadir o resistir a los mecanismos efectores de la inmunidad.

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microbios establecen infecciones latentes o persistentes, en las que el sistema inmune las controla pero no elimina el microbio y el microbio sobrevive sin propagar la infección.

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Muchos

muchas infecciones, la injuria al tejido y las enfermedades podrían ser causados por la respuesta del huésped a los microbios y sus productos en lugar de estar producidas por el propio microbio.  En

Causas de muerte debido a infecciones en el mundo

WHO. Projections of mortality and causes of death, 2015 and 2030

EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS 1    S    E    R    S   A    A    I    L    R   U    E   L    T   E    C   C    A   A    B   R    T    X    E    S    E    S   R    A    A    I    L    R   U    E   L    T   E    C   C    A   A    B   R    T    N    I

EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS 2    S    O    G    N    O    H

   S    U    R    I    V

INMUNIDAD A BACTERIAS EXTRACELULARES Las bacterias extracelulares son capaces de replicarse fuera de las células del huésped, ejemplo: en la sangre y tejidos conectivos , y en espacios tales como los lúmenes de las vías aéreas y el tracto

gastrointestinal. La patogenicidad de estas bacterias está causada por:  Inducción de la inflamación , la cual resulta en destrucción del tejido en el sitio de la infección.  La producción de toxinas , las cuales tienen diversos efectos patológicos. Las toxinas bacterianas pueden ser endotoxinas (LPS) o exotoxinas. El LPS  es un potente activador de macrófagos y células

dendríticas. Muchas exotoxinas  son citotóxicas, otras interfieren con las funciones normales de las células sin matarlas y otras exotoxinas estimulan la producción de citoquinas y causan enfermedad.

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Los principales mecanismos de la inmunidad innata frente a bacterias extracelulares son la activación del complemento, la fagocitosis y la respuesta inflamatoria 1. Barreras naturales (fisicas y quimicas)  –  Epitelios, pH gastrico, pH vaginal, movimientos ciliares, aumento peristaltismo intestinal, producción de sustancias bactericidas (ej. lisozimas, defensinas) etc. etc.

2. Sistema del Complemento  –  Es una cascada de proteínas que se encuentra ampliamente distribuida en todos los tejidos. Una vez que entra una bacteria al organismo, se activa la misma, llevando a la muerte del patógeno por lisis osmótica.

3. Proteínas de Fase aguda  –  son producidas en el hígado y actúan como opsoninas.

4. Fagocitosis  – Las células residentes del Sistema Inmune innato son capaces de reconocer los patógenos a través de sus receptores y fagocitarlos.

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Sistema del Complemento

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Sistema del Complemento

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Proteínas de fase aguda Las bacterias inducen a los macrófagos a producir IL-6, que actúa sobre los hepatocitos para inducir la síntesis de proteínas de fase aguda (Proteína C reactiva, Proteína amiloide del suero, lectina de unión a manosa, fibrinogeno, etc..).

bacteria

bacteria bacteria bacteria

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Fagocitosis Las bacterias son reconocidas por el Sistema inmune a través de los PAMPs. Una vez degradada en el fagolisosoma, los péptidos bacterianos son presentados en el contexto del MHC-II a los Linfocitos T en el ganglio.

Etapas de la fagocitosis Endocitosis Fagosoma

Lisosoma

Fagolisosoma

Presentación de los Péptidos en el MHC-II

INMUNIDAD INNATA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Activación de los macrófagos ante la presencia de bacterias Los macrófagos una vez activados, secretan un serie de citoquinas que producen efectos importantes en el organismo ...

INMUNIDAD ADAPTATIVA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Producción de anticuerpos

Activación de cel. T CD4+

INMUNIDAD ADAPTATIVA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Activación de Linfocitos B, antígenos T dependientes

INMUNIDAD ADAPTATIVA FRENTE A BACTERIAS EXTRACELULARES Función de los anticuerpos contra bacterias extracelulares

¿Cuáles son las consecuencias de una infección con bacterias extracelulares? La c on secu encia m as im po rtante d e las respu estas d el hu é sp ed frente a las bacterias extracelulares so n la inflamación y el shoc k sé p tic o , qu e se deben a las citocinas sin tetizadas princip almente por los macrófago s activado s.

Shock séptico producido por GRAM  –  y algunas GRAM + Es la consecuencia patológica mas grave inducida por citoquinas. Se caracteriza por colapso circulatorio y coagulación intravascular diseminada. El TNF es el mediador mas importante del shock séptico.

Superantígenos  Algunas bacterias producen toxinas que tienen la capacidad de activar a muchos linfocitos T y B, produciendo elevadas cantidades de citoquinas y anomalías similares al shock séptico. Reactividad cruzada Los anticuerpos producidos contra determinados antígenos bacterianos, producen reactividad contra proteínas propias. Ej. Fiebre reumática luego de infección faríngea producida por Estreptococos Beta hemolíticos.

¿Cuáles son las consecuencias de una infección con bacterias extracelulares?

¿Cuáles son las consecuencias de una infección con bacterias extracelulares?

Activación policlonal de células T por superantígenos bacterianos

staphylococcal enterotoxin B (SEB)

¿Cómo evaden el sistema inmune las bacterias extracelulares? 1. Variación antigénica  – El mecanismo mas importante de defensa bacteriana frente a la inmunidad humoral es la variación genética de los antígenos de superficie. * La pilina, principal proteína de adhesión, presente en las vellosidades de los gonococos, puede producir su progenie con hasta 1.000.000 moléculas de pilina antigénicamente distintas. •Variaciones antigénicas cíclicas de Campylobacter fetus ssp. Venerialis

2. Inhibición de la activación del complemento  – Las cápsulas de algunas bacterias GRAM+ y GRAM  – contienen acido siálico, que inhibe la activación del complemento por la vía alterna. 3. Eliminación de intermediarios reactivos del oxigeno  – Ejemplo Estafilococos catalasa  – positivo.

4. Proteína de unión a la porción Fc de las Igs  – Proteína A de Staphylococcus aureus.

Mecanismos de evasión bacteriana

Neisseria gon orrh oeae adherida a células uretrales epiteliales a través de sus pilis

entonces ...en la respuesta frente a bacterias extracelulares, podemos decir: El Sistema inmune innato, a través de sus receptores ( T LRs y otro s), recono ce a los   patógenos por los PAMPs (Patrones moleculares asociados a patógenos)  . Est e reconocimiento desencadena la fagocitosis, producción de citoquinas, proceso inflamatorio, etc, controlando en muchos casos la infección. Los macrófagos tienen muchos receptores para reconocer patógenos: TLRs, NODs y otros, receptor para C3b, receptor para Fc, receptor de manosa etc. En la inmunidad adaptativa contra bacterias extracelulares, los a n t i c u e r p o s  son los principales actores de la Respuesta Inmune. Participan en la neutralización  , op son ización (mediada po r anticuerpos ), fagocito sis a través de receptores  para Fc (ej. macrófagos y neutrófilos) activación de la vía clásica del complemento. Los principales mecanismos de evasión del Sistema Inmune por parte de bacterias extracelulares, son: var iac ión an tig é n ic a, in h ib ic ión d e la activación del com plemento , inhib ición de intermediarios reactivos d el oxigeno.

… y que pasa con las

bacterias intracelulares?

¿Cuáles son los componentes del Sistema Inmune capaces de eliminar patógenos intracelulares?

Inmunidad innata frente a las bacterias intracelulares: Los principales componentes de la respuesta inmunit aria innata que interviene frente a bacterias intracelulares, son cé lu las NK y fag o c it o s .

1. Células fagocíticas  –  Macrófagos y neutrófilos ingieren e intentan destruir estos microorganismos, pero las bacterias intracelulares muchas veces resisten a la degradación enzimática.

2. Células NK  – Estas células son inducidas a producir IFN- γ que, a su vez, activa a los macrófagos y favorece la eliminación de las bacterias fagocitadas.

Inmunidad innata frente a las bacterias intracelulares: Las bacterias intracelulares inducen a los macrófagos a producir IL-12, una potente inductora de células NK. Estas, producen interferón gamma (IFN-γ) que tiene efecto importante sobre los macrófagos, activándolos y favoreciendo la eliminación de bacterias fagocitadas.

Inmunidad innata frente a las bacterias intracelulares Impo rtanci a de la Interleuq uin a 12 (IL -12) e Interferon gam m a (IFN-  γ) con tra una infección por bacterias in tracelulares.

Inmunidad adquirida frente a las bacterias intracelulares La respuesta pro tectora princip al frente a las bacterias in tracelulares es la inmu nid ad celular.

1. Linfocitos TCD4  –  Los Linfocitos T cooperadores (CD4) se diferencian en efectores TH1 bajo la influencia de la IL-12 sintetizadas por los macrófagos y dendríticas. Los linfocitos T expresan ligando de CD40 y secretan IFN- γ, dos moléculas que estimulan a los macrófagos activados para que produzcan varias sustancias microbicidas.

2. Linfocito T CD8  – Si los antígenos bacterianos pasan desde los fagosomas hacia el citosol, las bacterias así fagocitadas estimularan las respuestas de Linfocitos T CD8.

Inmunidad adquirida frente a las bacterias intracelulares

¿Cómo evaden al Sistema Inmune las bacterias intracelulares ? 1. Inhibición de la formación de fagolisosomas – Mycobacterium tuberculosis, Legionella pneumophila.

2. Eliminación de intermediarios reactivos del oxigeno – Mycobacterium leprae.

3. Perdida de la membrana del fagosoma, escape hacia el citoplasma – Listeria monocytogenes.

Enton ces ... en la respuesta frente a b acterias intracelulares, po demo s decir:  Los principales componentes del Sistema Inmune Innato contra bacterias intracelulares son las Cé lu las NK y c é lu las fag o c ític as (m ac róf ag o s y n eu tr ófil o s ). La IL-12 secret ada p or los m acrófago s, ac tiv an cé γ, lu las NK qu e s ecretarán IFN-   produciendo la activación de los macrófagos (haciendo mas eficiente la fagocitosis de las bacterias). Las bacterias dentro de las células pueden estar en dos compartimientos: presentes en el citoso l (citoplasma) o en vesiculas. Según don de se encu entre, el Sistema in mu ne at ac ar áde manera distinta. Con respecto al Sistema inmune adaptativo, podemos decir que la Respuesta inm une celular es la mas im portante para comb atir infeccion es causadas por b acterias intracelulares. Los Linfocitos TH1 colaboran con la producción de IFN-  γ, haciendo mas eficiente la fagocitosis  por los macrófagos. Los Linfocitos T citotóxicos producen la muerte de la célula infectada por patógenos  presentes en el citosol (presentadas en el MHC-I). Los mecanismos mas importantes de evasión de Sistema Inmune por parte de las bacterias intracelulares, son : inhib ición d e la formación d e fagoliso som as, eliminación de intermediario s reactivos del oxigeno , escape de la bacteria hacia el citos ol.

Respuesta inmune contra virus Los virus son parásitos intracelulares obligatorios que viven en células vivas. Los virus pueden causar daño tisular y enfermedad por varios mecanismos. El uso de la maquinaria celular por los virus puede llevar a la muerte de la célula huésped. Los virus pueden causar efecto citopático o integrarse al genoma del huésped y permanecer latentes. La respuesta inmune innata y adaptativa a los virus están destinadas a

bloquear la infección y eliminar las células infectadas. La infección es prevenida por interferones tipo 1 (inmunidad innata) y anticuerpos neutralizantes (inmunidad adaptativa). Una vez que la infección es establecida, las células infectadas son eliminadas por células NK (inmunidad innata) y células T citotóxicas

(inmunidad adaptativa)

Respuesta inmune contra virus

Respuesta inmune contra virus

Respuesta inmune contra virus Mecanismos por los cuales los virus inhiben el procesamiento y presentación de antígenos

CMV, cytomegalovirus; EBV, Epstein-Barr virus; ER, endoplasmic reticulum; HSV, herpes simplex virus; TAP, transporter associated with antigen processing.

Respuesta Inmune contra hongos Los hongos pueden vivir en los tejidos extracelulares o en el interior de

los fagocitos. Por lo tanto, las respuestas inmunitarias frente a ellos suelen ser combinaciones  de las inducidas por las bacterias intracelulares y

extracelulares. Existen también receptores del Sistema Inmune Innato capaces de reconocer estructuras de hongos, como los Receptores de tipo C  –  lectinas, que

inducen la activación de macrófagos y neutrófilos fundamentalmente. Para los hongos intracelulares, la Respuesta inmune celular mediada por Linfocitos T CD4 y T CD8 , son efectivas para controlar la infección, al igual que para las bacterias intracelulares.  A menudo, los hongos provocan respuestas de anticuerpos específicos, que son útiles para el diagnostico; sin embargo es discutida la eficacia de la inmunidad humoral mediada por anticuerpos para la protección.

Respuesta Inmune contra hongos

Respuesta Inmune contra hongos Rol de los TLRs como activadores de la inmunidad innata y adaptativa contra hongos