Licenciatura en medicina inmunidad frente a virus



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UNIVERSIDAD DE SONORA

LICENCIATURA EN MEDICINA


INMUNIDAD FRENTE A VIRUS

Equipo 1.

Elva Marcela Escobar Morales

Norma Carolina Morales García

Aleyda María Soto García

Natalia Lizola Arvizu

Mayra Luna Flores

Brenda Paola Martínez Figueroa

Karen Roxana Saldaña Díaz

Hermosillo, Sonora a 10 de Junio de 2009.


INTRODUCCION
La palabra virus proviene de la palabra latina virus, toxina o veneno. Un virus es una entidad biológica que tiene la capacidad de autorreplicarse siempre y cuando se encuentre haciendo uso de la maquinaria celular de un anfitrión, es decir, no puede replicarse sin depender de los organelos de otra célula.

El objetivo básico de todo virus es producir replicas exactas de sí mismos en gran cantidad, para manipular los procesos de traducción, transcripción y replicación. Estas replicas son potencialmente patógenos para el organismo ya que pueden perjudicar a la célula hasta incluso llegar al grado de destruirla.

El tamaño de los virus suele variar desde menos de 100 nanómetros de diámetro a varios cientos de nanómetros de longitud.

Los virus constan de dos aspectos fundamentales que los caracterizan, su composición simple y su forma de multiplicación, siendo ambas propiedades determinantes de su parasitismo intracelular obligado.

Estructuralmente todos los virus están formados por el genoma vírico, es decir, un ácido nucleico que puede ser ARN o ADN, es importante destacar que nunca pueden presentarse ambos en un mismo virus, dicho genoma puede estar asociado con un número pequeño de moléculas proteicas que pueden tener actividad enzimática o cumplir alguna función estabilizadora para el plegamiento del ácido nucleico y armado de la partícula viral, a éste conjunto se le llama nucleoide. Otro componente importante es la cápside, que es una capa proteínica que cumple su función como protección para el virus, a la cual se le denomina nucleocápside en conjunto con el genoma.

La cápside viral está formada por un gran número de subunidades polipeptídicas que encierra y protege al genoma viral de la acción de nucleasas y otros factores adversos del medio exterior, éstos polipéptidos se ensamblan adoptando una simetría ya sea de tipo helicoidal (nucleocápside en forma de bastón) o icosaédrica (partículas casi esféricas).

En los virus desnudos, es decir, aquellos que no poseen envoltura, la cápside es la encargada de establecer a través de algunas de sus proteínas la unión con la célula que será parasitada por el virus. De igual manera, las proteínas de la cápside contienen los determinantes antigénicos contra los que el sistema inmune del huésped elaborará la respuesta de anticuerpos en defensa del organismo.

La envoltura, es otra parte importante de algunos virus más complejos, que se encuentra por afuera de la cápside, es una estructura membranosa formada por lípidos y glicoproteínas que se considera como una cubierta protectora adicional.

El ciclo vital consta de 6 etapas básicamente:


  • Adsorción.

  • Penetración.

  • Desnudamiento.

  • Multiplicación.

  • Ensamblaje.

  • Liberación.

Inmunidad innata frente a Virus.

La inmunidad innata frente a virus está mediada principalmente por IFN tipo 1 (alfa y beta) y Linfocitos NK, que a su vez secretan IFN gamma. Los IFN tipo 1 inhiben la infección, mientras que los linfocitos NK eliminan las células infectadas. Otras citocinas como el TNF-α, IL-1 e IL-6 han demostrado tener actividad antiviral in vitro, pero se desconoce su función in vivo.



IFN tipo 1.

Secretado por las células infectadas en respuesta al ARN bicatenario (producido por el virus) probablemente por la intervención de un receptor de tipo Toll. También los linfocitos T activados pueden estimular su secreción.

Descubierto por el fenómeno de interferencia viral en el que un animal infectado por un virus resiste la sobreinfección por un segundo virus no relacionado. Existen al menos 14 IFN alfa producidos por leucocitos, mientras que los fibroblastos y demás tipos celulares sintetizan IFN beta. El IFN gamma no es inducido directamente por virus.

Las células infectadas por virus sintetizan IFN y lo secretan al liquido extracelular donde se fija a receptores específicos. Se cree que actúa desreprimiendo 2 genes, lo que permite la síntesis de 2 enzimas nuevas: una proteincinasa que cataliza la fosforilación de una proteína ribosómica y de un factor de iniciación necesario para la síntesis proteica por lo que disminuye mucho la síntesis de mRNA, la otra cataliza la formación de un polímero más corto de ácido adenílico, que activa una endonucleasa latente, ésta a su vez, degrada los mRNA virales y del huésped.

Sea cual sea el mecanismo exacto por el que actúa, el resultado es la creación de un cordón de células no infectables alrededor del sitio de infección, lo que restringe su diseminación. El papel fundamental del IFN es en la recuperación por virus y no en su prevención. Las enzimas antes descritas inhiben la división celular del huésped con la misma eficacia que la replicación viral y podrían modular la actividad de otras células.



Linfocitos NK (Citolíticos Naturales).

Los linfocitos NK destruyen las células infectadas por distintos virus y constituyen un mecanismo importante de inmunidad frente a estos microorganismos en las primeras etapas de la infección, antes de que se desarrollen las respuestas inmunitarias adaptativas. También reconocen a las células infectadas en las que el virus anula la expresión del MHC-I, porque la ausencia de estas moléculas libera a los linfocitos NK de su estado normal de inhibición.

Su extracción de la sangre o del bazo lleva a la destrucción de diversas células elegidas sin necesidad de recibir una nueva activación, esto les confiere el término citolícos naturales. Además suponen una fuente fundamental de INF-γ, que activa a los macrófagos para suprimir los microbios ingeridos.

La mayoría de los receptores del linfocito NK están formados por subunidades de unión al ligando, encargados de reconocer moléculas sobre la superficie de otras células, y subunidades señalizadoras, que transmiten señales activadoras o inhibidoras hacia la célula. En general, las señales activadoras deben quedar bloqueadas por señales inhibidoras con el fin de impedir la estimulación del linfocito NK y su ataque a las células normales. Muchos de estos receptores reconocen las moléculas de MHC-I u otras proteínas homologas.

Los receptores activadores existentes en los linfocitos NK reconocen un grupo heterogéneo de ligandos expresados por aquellas células que hayan sufrido alguna agresión, las que estén infectadas por virus u otros microbios (NKG2D, CD16).

Los receptores inhibidores existentes en los linfocitos NK se unen a las moléculas de MHC-I, que normalmente aparecen en las células sanas (KIR, CD94,LIR).

Los linfocitos NK contienen gránulos que contienen proteínas encargadas de destruir a las células elegidas. La perforina facilita la entrada hacia el citoplasma de las células en cuestión de otras proteínas que se encuentran en los gránulos, llamadas granzimas. Las granzimas son enzimas que ponen en marcha la apoptosis de los blancos celulares. Al destruir las células infectadas por virus los linfocitos NK eliminan los reservorios de la infección.

Inmunidad adaptativa frente a los virus
La inmunidad adaptativa frente a las infecciones víricas depende tanto de la inmunidad humoral, como celular. Comenzando por la inmunidad humoral esta consiste en lo siguiente: los anticuerpos, bloquean la unión del virus a la célula y su entrada en ella, por lo tanto actúan prácticamente como neutralizantes. Estos anticuerpos se unen de la envoltura (cápside) del virus. Además de la neutralización los anticuerpos, pueden opsonizar las partículas víricas y favorecer su eliminación por los fagocitos. La activación del complemento participa asimismo en la inmunidad antivírica mediada por anticuerpos (mediante estimulación de la fagocitosis y lisis directa de los virus que poseen envoltura lipídica).

Se producen anticuerpos que sólo son eficaces frente a los virus durante la fase extracelular de su ciclo vital. Son extracelulares durante el inicio de la infección o en el caso de los virus citopaticos, cuando son liberados por lisis de las células infectada, que es cuando los anticuerpos pueden actuar.

La IgG sérica, la IgM sérica, y la IgA secretora son capaces de neutralizar loa virus pero no la IgA e IgE séricas.

Los anticuerpos secretados de isotipo IgA son importantes para la neutralización de los virus que penetran a través de las mucosas respiratoria y digestiva. Tiene elevada avidez de unión con los antígenos; esto puede revestir una especial trascendencia en la neutralización de los virus.

La resistencia a las partículas víricas inducida por la infección o la vacunación suele ser específica del tipo serológico del virus, resalta la importancia de la inmunidad humoral en la defensa contra infecciones víricas.

La inmunoglobulina G Es la inmunoglobulina más abundante y representa más del 70 % de las Igs séricas totales y es capaz de atravesar activamente las membranas biológicas, incluida la placenta.

La inmunoglobulina M son las que más rápidamente se forman en respuesta a un estímulo antigénico, no atraviesa activamente las membranas biológicas. Esta última propiedad hace que esta inmuno­globulina ejerza su acción normalmente en los espacios intravasculares.

Como se menciono anteriormente la inmunidad humoral inducida por la infección previa o por la vacunación puede proteger a las personas frente a una infección vírica, pero no puede erradicar una infección ya establecida.

Los virus que se encuentran en el interior de las células son inaccesibles a los anticuerpos, pero son detectables por los linfocitos T CD8; es por eso que la eliminación de los virus que residen en el interior de las células esta mediada por los LTC, que destruyen las células infectadas; por lo tanto la función fisiológica mas importante de los LTC es la vigilancia contra las infecciones víricas.

La mayoría de los LTC específicos para virus son linfocitos T CD8 que reconocen anfígenos víricos citosólicos de síntesis endógena, asociados a moléculas del CPH de la clase I en cualquier celula nucleada, para su posterior eliminación.

Las respuestas de los linfocitos T CD8 son activadas por antígenos víricos asociados a moléculas del CPH de la clase I, presentados por células presentadoras de anfígenos (CPA) profesionales, como lo son las células dendríticas.

Las células dendríticas infectadas expresan en su superficie el antígeno vírico asociado a moléculas del CPH de la clase I, además de expresar co estimuladores para así activar a los linfocitos T CD8. Si la célula infectada es una célula hística y no una CPA, puede ser fagocitada por una CPA, que procesara los antígenos y los presentara a los linfocitos T CD8 para su activación, y diferenciación a LTC. Al mismo tiempo las células dendríticas pueden presentar a los linfocitos T cooperadores antígenos víricos asociados a moléculas CPH de la clase II que se generan en las vesículas de estas células, esto de denomina presentación cruzada.

La diferenciación completa de los LTC CD8 precisa de la inmunidad innata o de citocinas sinterizadas por los linfocitos cooperadores CD4 o los co estimuladores expresados por las células infectadas.

Los efectos antivíricos de los LTC se deben sobre todo a la eliminación de células infectadas por la liberación del contenido de los gránulos citoplasmáticos que asestan un golpe mortal ala célula diana; la eliminación de células infectadas mediada por FAS y la secreción de citocinas, que como el INF-γ, poseen cierta actividad antivírica.



Evasión de los mecanismos inmunitarios por parte de los virus
Los virus cuentan con diversos mecanismos para evadir la respuesta inmune del huésped ya sea por medio de mutaciones, al esconderse en células inaccesibles para el sistema inmune o asumir un estado de latencia en el cual no pueden ser reconocidos.

Evasión de la respuesta inmune por mutación

Los virus pueden modificar sus antígenos mediante mutaciones puntuales o en el virus de ARN, mediante reordenamiento de sus genomas de ARN. Debido a esta evasión antigénica, un virus puede hacerse resistente a la inmunidad generada en la población por infecciones previas.



Inhibición de la presentación de antígenos proteicos citosólicos asociados al CPH clase I.

El mecanismo por el cual los virus inhiben el procesamiento y la presentación de antígenos es bloqueando la organización y la expresión de moléculas CPH de clase I como consecuencia los LTC CD8+ no pueden reconocer ni eliminar las células infectadas. La adaptación del huésped para eliminar estas células infectadas son los linfocitos NK los cuales se activan cuando no existen moléculas CPH clase I.



Latencia

En la latencia, el virus se oculta completamente en el organismo durante períodos largos de tiempo, sin que el propio sistema inmunológico del individuo pueda detectar su presencia. De cuando en cuando (pueden ser meses, años o décadas), el virus sale de su escondite y prueba fortuna de nuevo, tratando de reproducirse como lo hizo durante la infección aguda. Lo habitual es, sin embargo, que no lo logre, ya que el sistema inmunológico, que ya lo conoce, lo detecta rápidamente y lo combate con eficacia. No obstante, si existe alguna circunstancia, fisiológica o patológica, que debilita la respuesta inmunológica, el virus puede tener éxito y producir una enfermedad.



Evasión al ocultarse

El hecho de que el sistema nervioso sea un lugar difícil de acceder por el sistema inmune es aprovechado por algunos virus tal es el caso del virus de la rabia el cual se multiplica en las neuronas



Algunos virus sintetizan moléculas que inhiben la inmunidad innata y adaptativa

Algunos virus producen moléculas inmunológicas (citocinas, quimiocinas y sus receptores) para confundir el sistema inmune y formar un micro ambiente celular favorable para ellos, los ejemplos más importantes son:



  • Los Poxvirus codifican receptores solubles de quimiocinas y de TNF, IFN-γ, IL-1β e IFN-α y β (viroreceptores) que neutralizan las quimiocinas humanas, evitando el influjo de células inmunitarias hacia el foco de crecimiento viral y la acción del TH1. Por otro lado expresan proteínas llamadas viromitigadores que evitan la apoptosis de la célula infectada inhibiendo las caspasas.

  • El virus Epstein-Barr posee un gen cuyo producto tiene acciones biológicas similares a la IL-10, así desvía la respuesta inmune de TH1 (efectiva antiviral) hacia TH2 que es inmunidad humoral no efectiva contra él.

Algunos virus infectan a las células del sistema inmune adaptativo, llevando a esas células hacia la muerte. El mejor ejemplo de esto es el virus de VIH, que infecta y destruye a los linfocitos CD4.
BIBLIOGRAFÍA

Roitt. Inmunología. Fundamentos. 10ª Edición.

Abbas. Inmunología celular y molecular. 5ta Edición.

http://pathmicro.med.sc.edu/Spanish-Virology/spanish-chapter12.htm

Fundamental Immunology 5th edition: by William E., Md. Paul by Lippincott Williams & Wilkins Publishers. Capitulo 39


UNIVERSIDAD DE SONORA

DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD


DEPARTAMENTO DE MEDICINA
LICENCIATURA EN MEDICINA


Inmunidad frente a Bacterias

López Benítez Zayda

Morales Vera Elsa

Flores Toscano Karen

Félix Félix Anna Karen

De la Puente Gómez Ana Belén


Z01

Hermosillo, Sonora, junio de 2008



Inmunidad frente a bacterias

El desarrollo de una enfermedad infecciosa en un individuo supone interacciones complejas entre microorganismos y el huésped, por lo tanto el sistema inmunitario responde de manera precisa y especializada a las distintas especies de microbios infecciosos.

Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de algunos micrómetros de largo aproximadamente entre 0,5 y 5.0, poseen una pared celular formada a base de peptidoglucano, además muchas de ellas contienen flagelos o algún otro sistema de desplazamiento que les da gran movilidad. Estructuralmente carecen de núcleo y orgánulos internos. Dichos microorganismos se diferencian en intracelulares y extracelulares. Las intracelulares son aquellas bacterias que sobreviven o se reproducen en el interior de la célula; y las extracelulares de definen como bacterias capaces de replicarse fuera de las células del huésped.

Inmunidad frente a bacterias extracelulares

Las bacterias extracelulares tienen la capacidad de replicarse fuera de las células huésped, en sitios tales como la circulación, tejidos conjuntivos y espacios hísticos conformados por las luces de las vías respiratorias o intestinales.

Existe una extensa variedad de especies de bacterias extracelulares patógenas que pueden originar una enfermedad mediante dos mecanismos principales. El primer mecanismo se refiere a la inflamación provocada por la bacteria, lo cual conlleva a la destrucción de los tejidos en el foco de infección; un ejemplo de lo anterior son los cocos piógenos (formadores de pus) cuya función es originar infecciones que puedan ser supuradas por el humano. Por otra parte, se tiene el segundo mecanismo que consiste en la producción de toxinas por parte de las bacterias, las cuales ejercen diversos efectos. Dichas toxinas pueden ser endotoxinas (componentes de las pared celular) o exotoxinas (secretadas activamente por las bacterias). La endotoxina de las bacterias gramnegativas, denominada también lipopolisacárido, es un potente estimulador de la producción de citoquinas y activador de los macrófagos. Con respecto a las exotoxinas, se puede mencionar que muchas de ellas son citotóxicas y destruyen las células mediante mecanismos bioquímicos, o bien, algunas influyen en funciones celulares normales sin eliminar las células y otras estimulan síntesis de citocinas, que son encargadas de producir la enfermedad.

Inmunidad innata frente a las bacterias extracelulares

La inmunidad innata frente a bacterias extracelulares opera mediante mecanismos tales como la activación del complemento, fagocitosis y respuesta inflamatoria. El peptidoglucano de las paredes de las bacterias gramnegativas activan mecanismos tales como el complemento, específicamente la vía alternativa gracias a la formación de la C3 convertasa. La activación del complemento en ausencia de anticuerpos también tiene un papel importante en el proceso de eliminación de las bacterias, se lleva a cabo al igual que la anterior gracias al lipopolisacárido de la pared celular de las bacterias gramnegativo. Las bacterias que expresan manosa en su superficie, tiene la capacidad de asociarse a lectina, proteína homologa a C1q, que activa el sistema de complemento por la vía de las lectinas. Como resultado de dicha activación se tiene la opsonización y potenciación de la fagocitosis bacteriana.

Los fagocitos pueden unirse a bacterias extracelulares mediante una serie de receptores de superficie, entre los cuales se pueden mencionar los receptores de manosa y receptores basurero, además de unirse a las bacterias opsonizadas por medio de los receptores del complemento. Por otra parte, los receptores tipo toll ubicados en los fagocitos, participan en su activación como resultado del contacto con todo tipo de microorganismos. Entonces se tiene que esta variedad de receptores incitan a la fagocitosis de microorganismos y activación de procesos antimicrobianos de los fagocitos. Una vez activados los fagocitos, secretan citocinas que benefician infiltración de leucocitos al foco de infección, dando lugar a la inflamación.

Respuestas Inmunitarias Adaptativas frente a las Bacterias Extracelulares

La Inmunidad Humoral es la respuesta inmunitaria protectora más importante frente a bacterias extracelulares y su función consiste en eliminar los microorganismos y neutralizar sus toxinas.

Las respuestas de anticuerpos frente a bacterias extracelulares van dirigidas contra los antígenos de pared celular y contra las toxinas secretadas y asociadas a las células, que pueden ser polisacáridos o proteínas. Éstas consisten en la producción de anticuerpos y activación de linfocitos T cooperadores CD4+.

En los Linfocitos T ésta se lleva a cabo mediante citocinas (respuesta de anticuerpos), IFN-y (activación de macrófagos provocando fagocitosis y eliminación de bacterias) y TNF (inflamación). Los polisacáridos son el prototipo de antígenos independientes del timo; y una de las funciones más importantes de inmunidad humoral es la defensa frente a bacterias encapsuladas ricas en ellos.

Los mecanismos efectores utilizados por anticuerpos contra estas infecciones son neutralización, opsonización, fagocitosis y activación del complemento por la vía clásica. La neutralización está mediada por isotipos de IgG e IgA de alta afinidad, la opsonización por algunas subclases de IgG y la activación del complemento por IgM y subclases de IgG.

Antígenos proteicos de bacterias extracelulares también activan a los linfocitos T Cooperadores CD4+, con síntesis de citocinas que estimulan la elaboración de anticuerpos, la inducción de inflamación local y potenciación de las actividades fagocíticas y microbicidas de los macrófagos. El Interferón gamma es la citocina de los linfocitos T responsable de la activación de los macrófagos.

Los efectos perjudiciales más importantes de las respuestas del huésped frente a bacterias extracelulares son: Inflamación (desencadenada por TNF y linfotoxina)y choque séptico (que se deben a citocinas sintetizadas por macrófagos activados principalmente). El choque séptico es la consecuencia patológica inducida por citocinas más grave de las infecciones por bacterias grammnegativas y algunas grammpositivas. Es un síndrome caracterizado por colapso circulatorio y coagulación intravascular diseminada. El TNF es el mediador más importante del choque séptico (su concentración sérica permite predecir la evolución final de infecciones graves por gramnegativos).

Los Superantígenos (toxinas bacterianas) estimulan a todos los linfocitos T que expresan determinados receptores de la familia T Vβ. Son importantes porque tienen la capacidad de activar a muchos Linfocitos T, con la consiguiente elevación en síntesis de citocinas y anomalías clinicohistológicas similares al choque séptico.

Las complicaciones tardías como respuesta de inmunidad humoral frente a infecciones bacterianas consisten en la producción de anticuerpos causantes de enfermedad. Como por ejemplo: Fiebre reumática como secuela por infección de Estreptococo β-hemolítico (la infección produce la síntesis de anticuerpos frente a la proteína M, proteína de pared celular bacteriana; algunos de estos anticuerpos establecen reacciones cruzadas con las proteínas y la miosina del sarcolema cardiaco y provocan carditis al depositarse en el corazón. Otro ejemplo es la glomerulonefritis postestreptocóccica (secuela de estreptococo beta hemolítico) en la que los anticuerpos contra la enfermedad forman complejos con los antígenos bacterianos, que pueden depositarse en glomérulos renales, ocasionando nefritis.

Inmunidad frente a bacterias intracelulares

Las bacterias intracelulares tienen la capacidad de sobrevivir e incluso replicarse en el interior de los fagocitos (dentro de células del huésped), de esta manera son inaccesibles a los anticuerpos circulantes. En consecuencia este tipo de microorganismos requiere la participación de la inmunidad celular para su erradicación.




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