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14.1: Inmunidad mediada por células - Descripción general - Biología

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Objetivos de aprendizaje

  1. Compare brevemente la inmunidad humoral con la inmunidad mediada por células.
  2. Defina la inmunidad mediada por células y establezca contra qué es más eficaz.
  3. Enuncie tres formas diferentes por las cuales la inmunidad mediada por células protege al cuerpo.
  4. Definir la translocación de genes y relacionarla con cada linfocito T capaz de producir un receptor de células T con una forma única.
  5. Defina lo siguiente:
    1. diversidad combinatoria
    2. diversidad de unión
  6. En términos de inmunidad mediada por células, enuncie lo que se entiende por respuesta anamnésica y discuta su papel en la defensa inmunológica.
  7. Describa brevemente por qué hay una respuesta secundaria elevada durante una respuesta améstica.

La inmunidad celular (CMI) es una respuesta inmune que no involucra anticuerpos, sino que involucra la activación de macrófagos y células NK, la producción de linfocitos T citotóxicos específicos de antígeno y la liberación de varias citocinas en respuesta a un antígeno. . La inmunidad celular protege el cuerpo al:

  1. Activar linfocitos T citotóxicos (CTL) específicos de antígeno que pueden destruir células corporales que exhiben epítopos de antígenos extraños en su superficie, como células infectadas por virus, células con bacterias intracelulares y células cancerosas que exhiben antígenos tumorales;
  2. Activar macrófagos y células NK, permitiéndoles destruir patógenos intracelulares; y
  3. Estimular las células para que secreten una variedad de citocinas que influyen en la función de otras células involucradas en las respuestas inmunitarias adaptativas y las respuestas inmunitarias innatas.

La inmunidad mediada por células se dirige principalmente a microbios que sobreviven en fagocitos y microbios que infectan células no fagocíticas. Es más eficaz para destruir células infectadas por virus, bacterias intracelulares y cánceres. También juega un papel importante en el rechazo tardío del trasplante.

Generación de diversidad de receptores de células T (TCR) a través de la translocación de genes

Como se mencionó anteriormente, el sistema inmunológico del cuerpo no tiene idea de qué antígenos eventualmente puede encontrar. Por lo tanto, ha desarrollado un sistema que posee la capacidad de responder a cualquier antígeno concebible. El sistema inmunológico puede hacer esto porque tanto los linfocitos B como los linfocitos T han desarrollado un sistema único de empalme de genes llamado translocación de genes, un tipo de proceso de mezcla de genes en el que varios genes diferentes a lo largo de un cromosoma se mueven y se unen con otros genes del cromosoma. Para demostrar este proceso de translocación de genes, veremos cómo cada linfocito T se programa genéticamente para producir un receptor de células T (TCR) que tiene una forma única para adaptarse a un epítopo específico.

De manera similar a los linfocitos B, los linfocitos T pueden cortar y empalmar diferentes combinaciones de genes a lo largo de sus cromosomas. Mediante la translocación aleatoria de genes, cualquier combinación de las múltiples formas de cada gen puede unirse. Esto se conoce como diversidad combinatoria. Los receptores de células T o TCR (Figura ( PageIndex {1} )) de la mayoría de los linfocitos T involucrados en la inmunidad adaptativa consisten en una cadena alfa (a) y una beta (ß). Hay 70-80 V diferentesa genes y 61 J diferentesa genes que codifican la porción variable de la cadena a del TCR. Asimismo, hay 52 Vß genes, 1 Dß1 gen, 1 Dß2 gen, y 6-7 Jß genes que pueden recombinarse para formar la porción variable del TCR.

Durante la translocación de genes, las enzimas especializadas en el linfocito T causan imprecisiones de empalme en las que se agregan o eliminan nucleótidos adicionales en las diversas uniones de genes. Este cambio en la secuencia de bases de nucleótidos genera una diversidad aún mayor en la forma de Fab. Se llama diversidad de unión. A diferencia del BCR, la hipermutación somática no ocurre durante la producción de los TCR. Como resultado de la diversidad combinatoria y la diversidad de unión, cada linfocito T es capaz de producir un receptor de células T (TCR) de forma única capaz de reaccionar con un péptido de forma complementaria unido a una molécula de MHC.

Respuesta anamnésica (memoria)

Como resultado de que los linfocitos T reconocen epítopos de antígenos proteicos durante la inmunidad mediada por células, numerosos Células de memoria T8 y Células de memoria T4 desarrollar que poseen respuesta anamnésica o memoria. Estas células de memoria T persisten durante el resto de la vida de una persona. Células T de memoria efectora (TEM células) circulan en la sangre, mientras que las células T de memoria residentes en el tejido (TRM células) se encuentran dentro del epitelio de la piel y las membranas mucosas. CD8 TRM las células se activan típicamente por antígenos virales y posteriormente producen citocinas inflamatorias que desencadenan una respuesta inmune innata para la actividad antiviral inespecífica. CD4 TRM las células se encuentran en grupos que rodean a los macrófagos en la mucosa. A diferencia de TEM células, TRM las células no circulan en la sangre y no se reponen a partir de la sangre. Permanecen en tejidos periféricos.

Una exposición posterior a ese mismo antígeno da como resultado:

  • Una producción más rápida y prolongada de linfocitos T citotóxicos (CTL);
  • Una producción más rápida y prolongada de linfocitos efectores T4; y
  • Activación de respuestas inmunitarias innatas inespecíficas.

Selección clonal y expansión clonal

Como se mencionó anteriormente, durante la diferenciación temprana de linfocitos T vírgenes en la médula del timo, cada linfocito T4 y cada linfocito T8 se programa genéticamente para producir un receptor de células T o TCR con una forma única a través de una serie de translocaciones genéticas, y Las moléculas de ese TCR se colocan en la superficie de ese linfocito T para que funcione como su receptor epítopo. Cuando un antígeno se encuentra con el sistema inmunológico, los epítopos de los antígenos proteicos unidos a moléculas MHC-I o MHC-II eventualmente reaccionarán con un linfocito T4 y T8 ingenuo con TCR y moléculas CD4 o CD8 en su superficie que más o menos se ajustan y esto activa ese linfocito T. Este proceso se conoce como selección clonal.

Las citocinas producidas por los linfocitos efectores T4 auxiliares permiten que los linfocitos T4 y T8 ahora activados proliferen rápidamente para producir grandes clones de miles de linfocitos T4 y T8 idénticos. De esta manera, aunque solo unos pocos linfocitos T en el cuerpo pueden tener una molécula de TCR capaz de adaptarse a un epítopo particular, eventualmente se producen muchos miles de células con la especificidad correcta. Esto se conoce como expansión clonal. Estas células luego se diferencian en linfocitos T4 efectores y linfocitos T citotóxicos o CTL.

La inmunidad celular también es el mecanismo detrás de la hipersensibilidad retardada (que se analiza más adelante en esta unidad). La hipersensibilidad retardada se usa generalmente para referirse a los efectos dañinos de la inmunidad mediada por células (rechazo de tejidos y trasplantes, dermatitis de contacto, pruebas cutáneas positivas como la prueba PPD para tuberculosis, formación de granulomas durante la tuberculosis y micosis profundas, y destrucción de células infectadas por virus). ).

Resumen

  1. La inmunidad celular (CMI) es una respuesta inmune que no involucra anticuerpos, sino que involucra la activación de macrófagos y células NK, la producción de linfocitos T citotóxicos específicos de antígeno y la liberación de varias citocinas en respuesta a un antígeno. .
  2. La inmunidad mediada por células se dirige principalmente a microbios que sobreviven en fagocitos y microbios que infectan células no fagocíticas. Es más eficaz para destruir células infectadas por virus, bacterias intracelulares y cánceres.
  3. De manera similar a los linfocitos B, los linfocitos T pueden cortar y empalmar aleatoriamente diferentes combinaciones de genes a lo largo de sus cromosomas a través de un proceso llamado translocación de genes. Esto se conoce como diversidad combinatoria y da como resultado que cada linfocito T genere un receptor de células T (TCR) único.
  4. Durante la translocación de genes, las enzimas especializadas en el linfocito T causan imprecisiones de corte y empalme en las que se agregan o eliminan nucleótidos adicionales en las diversas uniones de genes. Este cambio en la secuencia de bases de nucleótidos genera una diversidad aún mayor en la forma del TCR. A esto se le llama diversidad de unión.
  5. Como resultado de la diversidad combinatoria y la diversidad de unión, cada linfocito T es capaz de producir un receptor de células T (TCR) de forma única capaz de reaccionar con un péptido de forma complementaria unido a una molécula de MHC.
  6. Como resultado de que los linfocitos T reconocen epítopos de antígenos proteicos durante la inmunidad mediada por células, se desarrollan numerosas células de memoria T8 circulantes y células de memoria T4 que poseen una respuesta o memoria anamnésica.
  7. Una exposición posterior a ese mismo antígeno da como resultado una producción más rápida y prolongada de linfocitos T citotóxicos (CTL) y una producción más rápida y prolongada de linfocitos efectores T4.
  8. Cuando un antígeno se encuentra con el sistema inmunológico, los epítopos de los antígenos proteicos unidos a moléculas MHC-I o MHC-II eventualmente reaccionarán con un linfocito T4 y T8 ingenuo con TCR y moléculas CD4 o CD8 en su superficie que más o menos se ajustan y esto activa ese linfocito T. Este proceso se conoce como selección clonal.
  9. Las citocinas producidas por los linfocitos efectores T4 auxiliares permiten que los linfocitos T4 y T8 ahora activados proliferen rápidamente para producir grandes clones de miles de linfocitos T4 y T8 idénticos. Esto se conoce como expansión clonal.

Inmunidad mediada por células a la infección por CMV humano: una breve descripción

La respuesta inmune celular al citomegalovirus humano (HCMV) tiene diferentes componentes que se originan tanto en el sistema inmune adaptativo como en el innato. Existe un interés mundial significativo en comprender cómo el sistema inmunológico mantiene bajo control el HCMV, en particular con vistas a situaciones en las que la infección por HCMV causa daños graves. Dichos entornos incluyen la infección por VIH, el trasplante y, quizás lo más importante, la medicina perinatal, siendo el HCMV una de las principales causas de defectos de nacimiento a veces catastróficos. El desarrollo de una vacuna activa contra el HCMV ha resultado muy difícil, pero algunos éxitos recientes despiertan la esperanza de que esté disponible en el futuro. Sin embargo, la transferencia adoptiva de células T específicas de HCMV se ha utilizado con éxito para prevenir la enfermedad por CMV después del trasplante de médula ósea durante muchos años. De hecho, se ha pensado que la respuesta de las células T CD8 es la respuesta efectora más importante, y numerosos informes se centran en subconjuntos específicos de células T que reconocen péptidos seleccionados en contextos seleccionados de antígenos leucocitarios humanos (HLA). Sin embargo, ahora está cada vez más claro que otras células, en primer lugar las células T CD4, pero también las células T gamma / delta (γ / δ) y las células asesinas naturales, están implicadas de forma crítica en la respuesta inmunitaria celular al HCMV. Este comentario tiene como objetivo proporcionar una breve descripción del campo.


14.1: Inmunidad mediada por células - Descripción general - Biología

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La inmunidad mediada por células es una respuesta celular adaptativa para prevenir la propagación de la infección.

Cuando se detecta en el cuerpo un patógeno extraño, una partícula infecciosa como una bacteria, se recurre a glóbulos blancos específicos llamados macrófagos como primera línea de defensa. A través de la fagocitosis, engullen y digieren los patógenos dañinos que contienen proteínas únicas, conocidas como antígenos, en su superficie.

Luego, los antígenos se fragmentan dentro del fagolisosoma y se transportan a la superficie de los macrófagos, por lo que se denominan células presentadoras de antígenos o APC. Otras proteínas, la clase principal de histocompatibilidad o moléculas MHC incrustan los fragmentos de antígeno para su presentación en la superficie de la APC.

El complejo ahora puede ser detectado por linfocitos T o células T, otro tipo de glóbulo blanco, que se multiplica rápidamente por mitosis para generar células T especializadas para combatir la infección.

Las principales, las células T auxiliares, secretan sustancias químicas para estimular el crecimiento y la diferenciación de las células T citotóxicas que destruyen las células dañadas. También pueden permanecer en el huésped, las células T de memoria, después de que la infección se haya eliminado, por si acaso se vuelve a encontrar el mismo patógeno en un momento posterior. Una vez que la infección está bajo control, las células T supresoras inhiben el sistema inmunológico para evitar una mayor distracción del tejido huésped.

24.2: Respuestas inmunitarias mediadas por células

Visión general

El sistema inmunológico mediado por células es la respuesta primaria del huésped contra bacterias y virus invasores que causan infecciones intracelulares. También es fundamental para combatir y destruir las células cancerosas. Además, el sistema inmunológico mediado por células juega un papel en el rechazo de trasplantes de órganos o tejido de injerto.

El sistema inmunológico innato activa el sistema inmunológico adaptativo

Las células fagocíticas del sistema inmunológico innato, como los macrófagos o las células dendríticas, son las primeras en reconocer una partícula extraña. Estas células engullen la partícula extraña y la digieren. Pequeñas moléculas de la partícula extraña, llamadas antígenos, permanecen intactas y se presentan en la superficie de la célula fagocítica. La presentación es facilitada por proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC), que se une al antígeno y sobresale de la célula. Por lo tanto, la célula fagocítica también se denomina célula presentadora de antígeno (APC). El complejo MHC-antígeno activa las células del sistema inmunológico adaptativo, que eventualmente luchan contra la fuente de la partícula extraña.

Las células T llevan a cabo muchas funciones en el sistema inmunológico adaptativo

Las células T son un tipo de linfocitos que reciben su nombre de su ubicación de maduración y el timo. En el timo, las células T precursoras se diferencian en dos tipos principales, células T CD4 + y CD8 +. Estos tipos de células reciben el nombre del receptor de superficie que determina la función celular y rsquos. Todas las células T portan receptores de células T, pero el correceptor CD4 + o CD8 + confiere especificidad. Una célula T que expresa el correceptor CD4 + puede interactuar con el complejo MHC de clase II en una APC. Por el contrario, una célula T que lleva CD8 + reconoce el complejo antígeno-MHC de clase I en una célula infectada o cancerosa. Después de identificar dicha célula, la célula CD8 + se diferencia en un linfocito T citotóxico (CTL) que finalmente destruye la célula infectada o cancerosa.

Dejemos que & rsquos vuelva nuestra atención a las células CD4 +. Antes de que una célula CD4 + se encuentre con un antígeno coincidente presentado por una APC, se denomina ingenua. Una vez que una célula T CD4 + ingenua se activa, puede diferenciarse en una célula T de memoria o en varias variantes de células T auxiliares. Las células T colaboradoras tipo 1 (Th1) producen el interferón de citoquinina que desencadena la digestión de patógenos en las APC y estimula la actividad de las células B y CTL. Las células Th2 producen interleucinas que promueven principalmente la actividad de las células B.

El sistema inmunológico adaptativo recuerda los encuentros con patógenos

Las células T de memoria son una variante de las células T que permanecen en el cuerpo mucho después del primer ataque desencadenado por un antígeno específico. Algunas células T de memoria humana descansan principalmente en la médula ósea y proporcionan inmunidad duradera contra patógenos sistémicos. Otros se ubican estratégicamente en las membranas mucosas y el líquido linfático o el torrente sanguíneo. Una vez que una célula T de memoria encuentra su antígeno, genera una respuesta inmune más rápida y fuerte en comparación con el primer encuentro. Cada célula T solo se activa mediante un único antígeno específico. Del mismo modo, las células T de memoria solo se activarán cuando se reencuentre este antígeno en particular. Cuantos más antígenos encuentre un organismo durante su vida, mayor será su arsenal de diferentes células T que combaten infecciones sucesivas. Este efecto también se utiliza en las vacunas, es decir, la introducción controlada de un antígeno que desencadena la producción de células B y T. Si el patógeno real con el mismo antígeno ingresa al cuerpo, el sistema inmunológico adaptativo ya está preparado por vacunación para combatir esta infección.

El sistema inmunológico adaptativo puede obstaculizar el éxito del trasplante de tejido de injerto

Los tejidos de piel, hígado y hueso, entre otros, se pueden trasplantar de un donante sano a un receptor en el que el tejido respectivo está enfermo o destruido. Estos tejidos se conocen como tejidos de injerto. El éxito de un procedimiento médico de este tipo depende a menudo de la compatibilidad entre el tejido del injerto y el sistema inmunológico del receptor. Si el huésped y el injerto son incompatibles, el daño del tejido del injerto puede iniciarse por dos vías. La vía directa del rechazo del injerto involucra APC en el injerto que presentan antígenos al huésped y a las células CTL auxiliares y rsquos. En la vía indirecta, las APC del huésped reconocen el injerto como no propio y presentan antígenos derivados del injerto a las células T auxiliares. En ambos escenarios, las células inmunitarias adaptativas del huésped y rsquos se dirigen contra el tejido del injerto y contribuyen a su daño. Para mejorar la tasa de éxito del trasplante de tejidos u órganos, la medicación suprime partes del sistema inmunológico del receptor y del rsquos.

Chaplin, David D. & ldquoDescripción general de la respuesta inmune. & Rdquo La Revista de Alergia e Inmunología Clínica 125, no. 2 Suppl 2 (febrero de 2010): S3-23. [Fuente]


Inmunidad mediada por células: activa y pasiva | Inmunología

En este artículo discutiremos sobre la inmunidad activa y pasiva de las células.

1. Inmunidad activa:

Sobre la base de la inmunidad adquirida, la inmunidad activa puede ser natural o artificial.

I. Inmunidad activa natural:

Es el resultado de una infección subclínica o tímida clínica o aparente por un microbio después de una exposición repetida a pequeñas dosis del organismo infectante, que pasa desapercibida.

Esta inmunidad suele ser de larga duración y desempeña un papel importante en la prevención de epidemias, pero la duración de la inmunidad varía según el patógeno.

Por ejemplo, poliomielitis, varicela, influenza, etc.

ii. Inmunidad activa artificial:

Es la resistencia y timidez que produce la vacunación. Los vac & shycines son preparaciones de microorganismos vivos, atenuados o muertos, o sus anti & shygens o materiales activos derivados de ellos (por ejemplo, toxoides).

2. Inmunidad pasiva:

La resistencia que se induce en el receptor mediante la transferencia de cuerpos anti-tímidos preformados (forma prefabricada) contra el agente infeccioso o la toxina en otro huésped, se denomina inmunidad pasiva.

Características de la inmunidad pasiva:

El sistema inmunológico de un receptor no juega ningún papel activo en la inmunidad pasiva. No hay estímulo antigénico. En cambio, se administran anticuerpos preformados. El mecanismo de protección entra en vigor inmediatamente después de la transferencia de anticuerpos. La inmunidad es transitoria, por lo general dura días o semanas, solo hasta que los anticuerpos transferidos pasivamente se metabolizan y eliminan.

No se produce una respuesta de tipo secundario en la inmunidad pasiva. Porque, cuando se administra un anticuerpo extraño por segunda vez, se elimina más rápidamente que inicialmente.

Después de la primera inyección de un anticuerpo, como el suero de caballo inmune, la eliminación es solo por descomposición metabólica, pero durante las inyecciones posteriores de suero de caballo, la eliminación es mucho más rápida ya que se combina con los anticuerpos del suero de caballo que se habrían producido después de sus inyecciones iniciales. . Este factor de eliminación inmunitaria limita la utilidad de la inmunización pasiva repetida.

Ventaja de la inmunidad pasiva:

Dado que la inmunidad pasiva actúa inmediatamente, se puede emplear cuando se desee una inmunidad instantánea.

Tipos de inmunidad pasiva:

(i) Inmunidad pasiva natural:

Es la resistencia y timidez transferidas pasivamente de la madre al feto y al bebé. Por ejemplo, la transferencia de agua contra el cuerpo tímido (IgA) al feto por vía transplacentaria y al bebé a través de la leche (calostro).

(ii) Inmunidad pasiva artificial:

Es la resistencia transferida pasivamente a un receptor mediante la administración de anticuerpos. Los agentes utilizados para este propósito son sueros hiperinmunes de origen animal o humano y sueros de convalecientes o gamma globulina humana combinada y timbulina.

Por ejemplo, el suero anti-tétanos (ETA) pre y tímido de caballos hiperinmunizados y gammaglobulina humana combinada o sueros convalecientes se utilizan para la inmunización pasiva contra la hepatitis A viral.


Nocardiosis invasiva: presentación, diagnóstico y tratamiento de la enfermedad: ¿viejas preguntas, nuevas respuestas?

Nocardia spp. es una bacteria Gram-positiva filamentosa ambiental que puede causar infecciones en humanos y, a pesar de los avances recientes, aún quedan muchos desafíos con respecto al manejo de la nocardiosis. Esta revisión tiene como objetivo describir los datos publicados más recientemente sobre el diagnóstico, el tratamiento y el seguimiento de los pacientes con nocardiosis invasiva. Como la nocardiosis afecta principalmente a pacientes con defectos de inmunidad mediados por células, es obligatorio realizar un estudio exhaustivo en caso de nocardiosis invasiva que se produzca en "pacientes aparentemente sanos". De hecho, la nocardiosis invasiva podría revelar una inmunodeficiencia primaria desconocida o la presencia de autoanticuerpos anti-GM-CSF. Incluso si el diagnóstico de nocardiosis se basa principalmente en el examen directo y el cultivo bacteriano, se puede utilizar una PCR específica de género para la detección de Nocardia, cuando se realiza directamente sobre una muestra clínica. Siempre se deben realizar imágenes cerebrales, incluso en ausencia de síntomas neurológicos. Cotrimoxazol (trimetoprim / sulfametoxazol), linezolid, cefalosporinas parenterales, carbapenémicos y amikacina pueden usarse como antibióticos iniciales para tratar la nocardiosis. El cotrimoxazol o linezolid se pueden utilizar como monoterapia en pacientes seleccionados sin afectación cerebral. Aunque la duración del tratamiento se ha establecido históricamente en al menos 6 meses en ausencia de afectación del sistema nervioso central, las duraciones más cortas (& lt120 días) parecen estar asociadas con un resultado favorable.

Palabras clave: autoanticuerpos anti-GM-CSF pruebas de susceptibilidad a antibióticos imágenes del cerebro diseminación de cotrimoxazol biología molecular infección oportunista.


Ver el vídeo: Respuesta inmune celular y humoral V49 (Agosto 2022).