More Related Content
What's hot (20)
Similar to Biologia 2n Batxillerat. UD18. El procés immunitari (20)
Recently uploaded (11)
Biologia 2n Batxillerat. UD18. El procés immunitari
- 1. UNITAT 18 El procés immunitari 1
- 2. Què estudiarem? 1. Els mecanismes defensius no especÃfics 2. La immunitat 3. El sistema immunitari 4. Els mecanismes d’acció del sistema immunitari 2
- 3. 1. Els mecanismes defensius no especÃfics • Abans de néixer, el cos d’un individu es pot considerar virtualment estèril. • En el moment de néixer, tots els microorganismes de l’ambient entren en contacte amb l’individu. • Per combatre els patògens disposem de sistemes de defensa que ens permeten afrontar aquestes agressions, neutralitzar-les i eliminar-les. • L’estat que permet a un ésser lliure de malaltia es denomina immunitat. • Tots els éssers vius (unicel·lulars o pluricel·lulars) tenen sistemes de defensa més o menys complexos. • Al llarg de l’escala evolutiva augmenta la complexitat d’aquests mecanismes. 3
- 4. • Les defenses inespecÃfiques són aquelles que protegeixen de qualsevol tipus de microorganisme. • De forma general i, atenint a aspectes funcionals, es poden distingir els següents mecanismes de defensa: – Local externa: barreres fÃsiques i quÃmiques que eviten l’entrada de microorganismes. – Local interna: resposta inflamatòria dels teixits i acció fagocità ria especÃfica. – Cel·lular: acció de cèl·lules destructores de gèrmens patògens o cèl·lules infectades. – Humoral: acció molecular dels anticossos sobre antÃgens o derivats. • Els microorganismes han de travessar dos tipus de barreres defensives inespecÃfiques: – Barreres primà ries. – Barreres secundà ries. 4
- 5. 1.1. Barreres primà ries • Qualsevol agent infecciós que intenti envair un altre organisme haurà de travessar les barreres defensives primà ries: • Pell: – Barrera que consta de les següents caracterÃstiques: • Gruix de la pell. • Procés de descamació i queratinització. • Presència de secrecions (suor). • Existència de flora bacteriana a la pell. • Presència d’escates, plomes o pèls. • Secrecions mucoses: – Es troben a les obertures naturals i les més importants són: • Secrecions à cides. • Mucoses respiratòries. • Flora bacteriana pròpia del tub digestiu. – Destaquen com a enzims els lisozims i l’espermina. 5
- 6. 6
- 7. 1.2. Barreres secundà ries • La barrera secundà ria, també es coneguda com defensa fagocÃtica, mecanisme que s’activa quan els microorganismes o agents patògens aconsegueixen travessar les barreres primà ries. • La barrera secundà ria està formada per tres parts: – Cèl·lules fagocÃtiques. – Sistema immunitari. – Interferó i complement. 7
- 8. • Cèl·lules fagocÃtiques: – Cèl·lules de la lÃnea mieloide (leucòcits) entre les que es distingeixen: • Monòcits (2-8% del total de leucòcits): s’especialitzen en els teixits transformant-se en macròfags. • Neutròfils (50-70% del total de leucòcits): moviments ameboides, surten dels vasos sanguinis per diapedesi. • Eosinòfils (<5%): ataca a parà sits grans. • Basòfils (<5%): implicat en processos d'al·lèrgia. – Els neutròfils i basòfils (leucòcits principals) eliminen els gèrmens mitjançant fagocitosi. Aquest procés desencadena la resposta inflamatòria: • Dilatació dels vasos sanguinis locals (arriba més sang → més leucòcits). • Augment de la permeabilitat vascular (facilita la sortida de plasma i cèl·lules sanguÃnies del torrent circulatori cap a la zona infectada). 8
- 9. 9
- 10. • Sistema immunitari: – Última barrera defensiva davant l’atac d’un agent estrany. – Constituït per: • Anticossos. • Cèl·lules productores d’anticossos. • Cèl·lules cooperadores, que reconeixen microorganismes i cèl·lules estranyes. • Interferó i complement: – Interferó: proteïnes secretades per determinades cèl·lules dels vertebrats quan son infectades per un virus. – Complement: cascada bioquÃmica que ataca la superfÃcie de les cèl·lules alienes. 10
- 11. Les cèl·lules sanguÃnies 11
- 12. 2. La immunitat • Les principals caracterÃstiques del sistema immunitari són: – Especificitat: garanteix que els agents nocius distints donen lloc a respostes immunes especÃfiques. – Diversitat: permet al sistema immunitari respondre a una gran diversitat d’agents infecciosos. – Memòria: permet una resposta augmentada i més eficaç front l’exposició repetida a un agent infecciós. – Especialització: genera respostes òptimes per la defensa front a diferents tipus d’agents infecciosos. – Autolimitació: permet al sistema immunitari respondre a agents infecciosos trobats per primera vegada. – Absència d’autoreactivitat: impedeix la producció de lesions a l’individu en el moment en que es produeix una resposta front un agent nociu o microorganisme. 12
- 13. 2.1. Immunitat natural • Els animals podem adquirir immunitat de forma natural de dues maneres: – Forma activa: • Davant l’exposició a certs antÃgens, el nostre sistema immunitari produeix anticossos especÃfics. • Quan es venç la invasió microbiana l’animal està immunitzat. – Forma passiva: • Els anticossos no són produïts pel mateix individu, sinó de l’exterior. • Exemple: traspà s d’anticossos de la mare al fetus. 13
- 14. 2.2. Immunitat artificial o adquirida • Mitjançant tècniques alienes a l’organisme, un individu pot adquirir immunitat front a patògens que no li han causat malaltia: – Vacunació: • Mètode preventiu d’immunitat activa. • Injecció de microbis morts o atenuats. – Seroterà pia: • Tractament curatiu d’immunitat passiva amb duració limitada. • Injecció d’anticossos especÃfics per la malaltia que pateix un individu. 14
- 15. 3. El sistema immunitari • Els processos de reconeixement i neutralització o destrucció de cèl·lules estranyes a l’organisme rep el nom de resposta immunità ria. • Aquesta resposta pot ser de dos tipus: – Cel·lular: duta a terme per cèl·lules (actuen limfòcits T). – Humoral: produïda per anticossos (intervenen limfòcits B). 15
- 16. 16
- 17. 3.1. Limfòcits • Limfòcits B (bone): – Responsables de la resposta humoral. – Es formen a la medul·la òssia (als ocells maduren a la borsa de Fabrici). – Presenten anticossos o receptors a la superfÃcie externa de la membrana plasmà tica que reaccionen amb antÃgens especÃfics de microorganismes. – En activar-se, es converteixen en cèl·lules plasmà tiques, amb un gran reticle endoplasmà tic, que produeixen anticossos lliures especÃfics. 17
- 18. • Limfòcits T (tim): – Intervenen en la immunitat cel·lular. – Maduren al tim i no produeixen anticossos lliures. – A la superfÃcie de la membrana tenen receptors d’antÃgens. – El receptor d’antigen són les macromolècules constituïdes per dues cadenes proteiques. – Hi ha tres tipus de limfòcits T: • Limfòcits T citotòxics: alliberen citotoxines (perforines) que destrueixen cèl·lules infectades per virus o bacteris patògens. • Limfòcits T col·laboradors (Thelper): activen els limfòcits B i inicien la proliferació dels limfòcits T citotòxics (secreció d’interleucines). • Cèl·lules citocides o NK (natural killer): destrueixen cèl·lules canceroses o cèl·lules infectades per virus. 18
- 19. 3.2. Cèl·lules presentadores d’antÃgens • Cèl·lules amb capacitat d’activar als limfòcits T. • Pertanyen a aquest grup cèl·lules com els macròfags, cèl·lules dendrÃtiques i cèl·lules Langerhans de la pell. • Les cèl·lules canceroses també poden interactuar amb els limfòcits T. 19
- 20. • El mecanisme de presentació dels antÃgens als limfòcits T es du a terme en diversos passos: – La cèl·lula presentadora capta antÃgens que, mitjançant endocitosi, penetren al seu interior. – Els enzims hidrolÃtics dels lisosomes les degraden i el transformen en fragments antigènics. – Aquests fragments són associats a proteïnes del MHC (complex principal de histocompatibilitat) a la membrana. – Aquesta presentació determina que alguns limfòcits T col·laboradors s’uneixin i quedin activats. 20
- 21. 21
- 22. 3.3. Ã’rgans limfoides • Els òrgans relacionats amb la formació, maduració o acumulació de limfòcits s'anomenen òrgans limfoides. • Se'n distingeixen dos tipus: – Ã’rgans limfoides primaris: • On es produeix la maduració definitiva dels limfòcits. – Ã’rgans limfoides secundaris: • On tenen lloc les interaccions necessà ries per les activacions cel·lulars especÃfiques, de manera que els limfòcits puguin reaccionar contra antÃgens especÃfics. 22
- 23. • Òrgans limfoides primaris: – Medul·la òssia roja: • Situada a l’interior dels ossos. • S’hi troben les cèl·lules mare, precursores dels limfòcits. Aquestes poden madurar i transformar- se en limfòcits B o sortir de la medul·la. – Tim: • Òrgan molt important per al desenvolupament dels limfòcits T. • Dins seus es transformen cèl·lules mare provinents de la medul·la òssia en limfòcits T. 23
- 24. • Ã’rgans limfoides secundaris: – Melsa: • Filtra la sang i elimina els eritròcits i leucòcits defectuosos. • Amb zones riques en limfòcits T (para-escorça) i zones riques en limfòcits B (escorça). – Ganglis limfà tics: • Amb funció semblant a la melsa, filtren limfa grà cies a les cèl·lules macrofagocità ries del seu interior. – Teixit limfoide difús: • En diferents parts del cos hi ha limfòcits, cèl·lules plasmà tiques i fagocits formant fol·licles limfà tics. • Exemples: amÃgdales, apèndix, plaques de Peyer, etc. 24
- 25. 3.4. AntÃgens • S’entén per antigen (Ag) qualsevol substà ncia amb capacitat de desencadenar resposta immune. • La regió de l’antigen reconeguda per l’anticòs es denomina epÃtop o determinant antigènic. • Els antÃgens tenen les següents caracterÃstiques: – Són, casi sempre, proteïnes (poden ser carbohidrats i glicoproteïnes). Els lÃpids només poden ser immunògens combinats amb altres molècules. – Tenen pes molecular elevat (superior als 10000 Da). Excepcionalment poden ser més petites (insulina, glicagó). 25
- 26. • Segons el seu origen: – AutoantÃgens: • Molècules del mateix individu que provoquen una resposta autoimmune. – AloantÃgens o isoantÃgens: • Procedents d’un individu genèticament diferent, però de la mateixa espècie. • Exemple: antÃgens del grup sanguini AB0 i Rh. – HeteroantÃgens o xenoantÃgens: • Molècules alienes a l’organisme. • Exemple: macromolècules bacterianes. 26
- 27. • Segons la seva capacitat d’induir resposta immune: – Immunògens: • Indueixen per sà sols una resposta immune, on aquestes substà ncies són l’objectiu. • Una segona exposició dona una resposta més enèrgica i rà pida. – AntÃgens incomplets o hà ptens: • Per si sols no indueixen resposta immune (són massa petits), però s’uneixen a antÃgens facilitant la resposta immune. – Tolerògens: • Produeixen resposta immune en la primera exposició, que va sent progressivament menor en successives exposicions. 27
- 28. 3.4.1. Estructura dels antÃgens • Els antÃgens proteics solen estar formats per quatre o cinc aminoà cids. Segons el tipus de epÃtop, l'antigen pot ser de dos tipus: – Monovalent: amb un sol determinant antigènic (només s’hi pot unir un tipus d'anticòs). – Polivalents: amb diversos determinants antigènics, es pot unir a diversos tipus d'anticòs. 28
- 29. 3.5. Anticossos o immunoglobulines • Anticossos (Ac): – Proteïnes tipus globulines (immunoglobulines, Ig) efectores de la resposta immune humoral. – Produïdes i secretades per limfòcits B plasmà tics (diferenciats) – Hi ha dos tipus d’anticossos: • Anticossos lliures: es troben en el sèrum, al lÃquid intersticial i recobrint alguns epitelis. • Anticossos de superfÃcie: es troben a la superfÃcie dels limfòcits B (receptors). – Constituïts per quatre cadenes polipeptÃdiques. 29
- 30. • Immunoglobulines (Ig): – Formats per quatre cadenes polipeptÃdiques: • Dues cadenes pesades (H, heavy). • Dues cadenes lleugeres (L, light). – Cada una d’aquestes cadenes (H i L) tenen una regió constant (C o Fc) i una regió variable (V o Fac). – A la cadena H hi ha una regió d’uns 15 aminoà cids de gran flexibilitat que constitueix la regió frontissa. – Les cadenes H i L estan unides per ponts disulfur. – Formen una estructura tridimensional en forma de Y. 30
- 31. 3.5.1. Estructura de les immunoglobulines • Porció variable (V): – Extrems aminats de les cadenes H i L. – Cada tipus d'anticòs presenta en aquesta zona una seqüència diferent, de manera que encaixa perfectament amb un determinat antigen. – Aquesta regió correspon al centre d’unió als antÃgens i rep el nom de parà top. • Porció constant (C): – Correspon a la resta de cadenes H i L i no té la propietat d’unir-se als antÃgens. 31
- 32. 32
- 33. 33
- 34. 3.5.1. Tipus d’immunoglobulines • Es diferencien entre sà per les cadenes H que presenten. • N’hi ha de cinc tipus: IgG, IgM, IgA, IgE i IgD. 34
- 35. • IgG (Gammaglobulines): – Es diferencien entre sà per les cadenes H que presenten: • Son els més nombrosos a la sang (75% de les Ig circulants). • Dues cadenes L i dues H de tipus γ (gamma). • Amb capacitat d’activar el complement. • Les úniques Ig que travessen la placenta. 35
- 36. • IgM: – Primers anticossos que es produeixen davant l'exposició inicial a un antigen (resposta primà ria). – Representen el 10% de les immunoglobulines. – Formats per cinc monòmers units per ponts disulfur i per una cadena polipeptÃdica anomenada J. – Posseeixen 10 llocs d’unió pels antÃgens i una gran avidesa pels antigènics polivalents (virus). – Activen macròfags i el sistema del complement. – Les cadenes H són de tipus µ (mu). 36
- 37. • IgA: – 10% de les Ig circulant. – Cada monòmer està constituït per quatre cadenes polipeptÃdiques (dues L i dues H tipus α). – Cada monòmer es pot associar amb altres, formant dÃmers o trÃmers mitjançant una cadena J. – Conté un component secretor que impedeix la seva hidrolització. – Es troben a la sang, la llet, el mucus respiratori i intestinal, secrecions com saliva i llà grimes. – Reforç de les barreres primà ries de defensa. 37
- 38. • IgE: – Cadena H tipus ε. – Causants dels fenòmens d'al·lèrgia. • IgD: – Cadena H tipus δ. – Anticossos de superfÃcie dels limfòcits B com a receptors d’antÃgens especÃfics. 38
- 39. 4. Els mecanismes d’acció del sistema immunitari • Són una sèries de processos molt complexos en què participen diversos tipus de cèl·lules i substà ncies i que formen el que anomenem resposta immunità ria especÃfica. 39
- 40. 4.1. Resposta immunità ria o memòria immunològica • La detecció dels immunògens posa en marxa tot un complex mecanisme de proliferació i maduració de cèl·lules immunocompetents i de producció d’anticossos. • Aquesta resposta pot ser de dos tipus: – Resposta immunità ria primà ria. – Resposta immunità ria secundà ria. 40
- 41. • Resposta immunità ria primà ria: – Es produeix davant un primer contacte amb un determinat antigen. – Al cap de diversos dies comencen a aparèixer anticossos a la sang de l’individu infectat i va en augment exponencial fins arribar a una fase estacionà ria després de la qual declina. – Tipus IgM e IgG. • Resposta immunità ria secundà ria: – També anomenada memòria immunològica. – Quan una persona es veu exposada a un mateix antigen, es produeix una resposta més rà pida, més especÃfica i en major concentració que l’anterior. – Tipus IgG. 41
- 42. 4.1.1. Teoria de la selecció clonal • Teoria que explica la formació dels limfòcits B. • Aquestes cèl·lules tenen receptors que s’han performat abans d’entrar en contacte amb l'antigen. • Davant l’entrada dels antÃgens, les cèl·lules amb receptors especÃfics són seleccionades entre un immens repertori de cèl·lules amb diferents receptors i, s’estimula la proliferació. • Aquesta activació fa que aquest limfòcit es divideixi rà pidament i es diferencià per produir un clon de cèl·lules de memòria i un altre de cèl·lules formadores d’anticossos (plasmà tiques). • Aquestes cèl·lules de memòria circulen per la sang i òrgans limfoides secundaris, per això detecten de seguida una nova reinfecció. 42
- 43. 43
- 44. 4.2. Reacció antigen-anticòs • Quan un anticòs reconeix un antigen, s’uneix a ell mitjançant enllaços de Van der Waals, forces hidrofòbiques o iòniques. Aquesta reacció s’anomena antigen-anticòs. • Aquesta unió es du a terme entre les cadenes variables de les cadenes L i H de l’anticòs i els determinants antigènics. • Mai s’estableixen enllaços covalents, per lo que l’acció es reversible. • Aquesta reacció es desplaça cap un costat o l’altre segons les relacions que hi hagi d’antigen i d’anticossos i de la intensitat de la reacció. 44
- 45. Ag (antigen) + Ac (anticòs) ↔ AgAc (complex antigen-anticòs) 45
- 46. • L’afinitat d’un anticòs ve determinada per les interaccions que s’estableixen amb l’antigen i el determinant antigènic. • Un anticòs només s’uneix amb l’antigen pel qual és afÃ. 46
- 47. 4.2.1. Reacció de precipitació • Si els antÃgens són macromolècules solubles amb diversos determinants, els anticossos lliures al plasma s’uneixen formant complexos tridimensionals. 47
- 48. 4.2.2. Reacció d’aglutinació • Quan els anticossos reaccionen amb antÃgens de superfÃcie de bacteris o altres molècules poden formar agregats. • AntÃgens que provoquen reacció d’aglutinació s’anomenen aglutinògens i els seus anticossos especÃfics aglutinines. 48
- 49. 4.2.3. Reacció de neutralització • Reacció que es dóna principalment amb els virus. • Consisteix en la disminució de la capacitat infectant del virus en unir-se els anticossos amb els determinants antigènics de la cà psula vÃrica. • Aquesta reacció és reversible, és a dir, els virus poden tornar a activar-se. 49
- 50. 4.2.4. Reacció d’opsonització • Un microorganisme recobert per anticossos és més fà cilment reconegut pels macròfags i serà fagocitat més à vidament. • Els microorganismes marcats amb anticossos es diu que estan opsonizats. 50
- 51. 4.3. Sistema del complement • Ajuda i estimula els mecanismes de resposta immunità ria. • Format per una vintena de proteïnes plasmà tiques (globulines) que sempre estan presents al plasma. • Reaccionen davant una gran varietat de complexos antigen-anticòs i provoquen la lisi dels microorganismes amb complexos antigen-anticòs adherits. 51
- 52. 4.4. Interferó • Conjunt de petites proteïnes plasmà tiques produïdes per limfòcits T, per natural killers, leucòcits o fibroblasts. • Interfereixen en la replicació dels virus a l’interior de les cèl·lules. • Interferó α i β: s’alliberen quan els leucòcits i fibroblasts queden infectats per virus. Produeixen proteïnes antivÃriques que bloquejaran la replicació dels virus. • Interferó γ: produïts per limfòcits T i cèl·lules citocides sanes quan són sensibilitzades per antÃgens estranys de virus. 52
- 53. 53
- 54. Resum punt 4 54