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¡Hola!
En esta entrada vamos a hablar sobre todo lo relacionado con la inmunidad.
Los microorganismos deben atravesar dos tipos de barreras: las primarias (piel y secreciones mucosas) y las secundarias (células fagocíticas, sistema inmunitario e interferón y complemento).
La inmunidad es el estado de invulnerabilidad a una determinada enfermedad infecciosa. Sus principales características son: especificidad y memoria.
Hay dos tipos de inmunidad: natural y artificial.
De manera natural los animales pueden adquirir inmunidad de dos formas: activa si son los propios mecanismos inmunológicos del animal los que producen anticuerpos específicos, pasiva si los anticuerpos no son producidos por el propio individuo sino que los adquiere del exterior.
Artificialmente se pueden utilizar dos sistemas: vacunación y sueroterapia.
El sistema inmunitario está formado por células, tejidos y moléculas implicados en los procesos de inmunización. Este sistema se caracteriza por el reconocimiento de moléculas extrañas al organismo, lo que desencadena la respuesta inmonológica, que puede ser celular y humoral, ambas relacionadas con los linfocitos.
Se distinguen dos tipos de linfocitos:
-Linfocitos B: responsables de la inmunidad humoral y producen anticuerpos libres específicos.
-Linfocitos T: intervienen en la inmunidad celular y no producen anticuerpos libres. Hay tres tipos de linfocitos T: citotóxicos, colaboradores y células asesinas.
A los linfocitos T se les presentan los antígenos mediante el mecanismo de presentación que aparece en el esquema.
Los órganos relacionados con la formación, maduración o acumulación de linfocitos se llaman órganos linfoides. Pueden ser primarios si se produce la maduración definitiva, como la médula ósea roja y el timo, y secundarios si se producen activaciones celulares específicas, como el bazo y los ganglios linfáticos.
Las sustancias capaces de desencadenar una respuesta inmunitaria reciben el nombre de antígenos. Pueden ser: heteroantígenos, isoantígenos y autoantígenos.
En el antígeno existe una parte llamada determinante antigénico, es la zona en la que se unen los receptores de membrana de linfocitos y anticuerpos. Según el número de determinantes el antígeno puede ser univalente o polivalente.
Los haptenos son pequeñas moléculas que tienen capacidad para unirse a anticuerpos específicos pero no son inmunogénicos por sí solos.
Los anticuerpos son proteínas globulares que se unen a los antígenos. También reciben el nombre de inmunoglobulinas. Son producidos por los linfocitos B y pueden dividirse en dos tipos: anticuerpos de superficie y anticuerpos libres.
Los anticuerpos están formados por dos brazos, formados por una cadena ligera y una cadena pesada cada uno, la bisagra y el tallo, formado por parte de las dos cadenas pesadas. En las cadenas ligeras y pesadas se distinguen dos regiones: porción variable y porción constante.
Hay 5 tipos de inmunoglobulinas: IgG, IgM, IgA, IgE e IgD.
La respuesta inmune puede ser: primaria si seproduce ante el primer contacto con un antígeno, o secundaria si el sistema inmunológico detecta por segunda vez la presencia del mismo antígeno.L respuesta inmune indica que existe una memoria inmunológica que se explica mediante la teoría de la selección clonal. Según esta teoría, la formación de linfocitos B se debe a que los receptores ya están preformados en el aparato inmunológico, incluso antes de la presencia de antígenos, lo que explicaría la memoria inmunológica.
Los anticuerpos y los antígenos se unen mediante enlaces de Van der Waals, fuerzas hidrofóbicas o iónicas. La unión se lleva a cabo entre las porciones variables de las cadenas H y L del anticuerpo y los determinantes antigénicos. No se establece ningún enlace covalente por lo que la reacción es reversible. Esta reacción entre los antígenos y los anticuerpos puede ser de varios tipos: precipitación, aglutinazión, neutralización y opsonización.
El sistema del complemento ayuda y estimula los mecanismos de la respuesta inmune. Está formado por proteínas globulares que reaccionan frente a complejos antígeno-anticuerpo y provocan la lisis de los microorganismos.
El interferón es un conjunto de proteínas producidas por los linfocitos T, las células asesinas, los leucocitos o los fibroblastos. En la especia humana hay tres tipos: alfa, beta y gamma.
En ocasiones se producen anomalías del sistema inmunitario debido a que el sistema inmunológico fabrica anticuerpos contra elementos del propio organismo. Se trata del fenómeno de la autoinmunidad, que da lugar a enfermedades denominadas autoinmunes en las que se generan autoanticuerpos y células autoreactivas.
Las moléculas que provocan autoinmunidad se denominan autoantígenos. Cuando las proteínas que actúan como autoantígenos se liberan a la circulación sanguínea se produce una respuesta autoinmunitaria: durante el desarrollo del sistema inmunitario se forman linfocitos autorreactivos que no distinguen las moléculas propias de los antígenos externos.
Si el sistema inmunitario presenta defectos en el mecanismo inmunológico se producen enfermedades de autoinmunidad. En otros casos si actúa de manera excesiva ante moléculas inocuas, conduce a la hipersensibilidad.
La mayoría de las enfermedades de autoinmunidad las sufren personas que tienen determinados tipos de proteínas HLA anómalas. Estas proteínas se unen a fragmentos miméticos y los presentan a loa linfocitos T, los cuales a partir de aquí ya son incapaces de distinguir.
El término alergia es utilizado para referirse a ciertas reacciones de hipersensibilidad, mientras que un alérgeno es un antígeno que provoca la hipersensibilidad. Si la reacción aparece a los pocos minutos se llama hipersensibilidad inmediata, mientras que si los efectos se notan al cabo de varias horas o días se denomina hipersensibilidad retardada.
La inmunodeficiencia es la incapacidad del sistema inmunitario de actuar contra las infecciones microbianas. Los individuos con inmunodeficiencias presentan enfermedades llamadas síndrome de inmunodeficiencia. Estos síndromes pueden ser primarios o congénitos si se nace con ellos, o secuendarios o adquiridos si se desarrollan a lo largo de la vida del individuo.
El sida es un síndrome de inmunodeficiencia adquirida. Es una enfermedad producida por un virus que ataca a células del sistema inmunológico, reduciendo su capacidad y provocando su destrucción. Se conoce la existencia de dos cepas de este virus: retrovirus VIH-1 y retrovirus VIH-2. Es capaz de entrar a través de las heridas o de las mucosas y, de ahí, pasa a la circulación sanguínea directamente. Se puede contagiar por vía sanguínea, relaciones sexuales o vía materno-fetal. Después de la entrada del virus en el organismo, la enfermedad se desarrolla en las siguientes fases:
-Incubación
-Infección aguda
-Fase asintomática
-Fase sintomática
El diagnóstico del sida se efectúa por el método ELISA. En la actualidad no existe ningún medicamento que destruya el retrovirus VIH, pero sí se han elaborado fármacos con los que se frena el progreso de la enfermedad y se alarga la supervivencia de los enfermos. Estos medicamentos se denominan antirretrovirales.
En algunas ocasiones puede ocurrir que un grupo de células se reproduzca anárquicamente originando un tumor. Las células sanas pueden transformarse en células cancerosas por varias causas:
-Mutación de su material genético
-Acción de ciertos virus
Las principales características de las células cancerosas son: origen clonal, división indefinida, citoesqueleto anormal, actividad bioquímica alterada, anomalías cromosómicas y antígenos tumorales. Estos antígenos tumorales son específicos y determinan la puesta en marcha del sistema inmunitario, activando la producción de anticuerpos. Sin embargo, la respuesta inmune a las células cancerosas es en muchos casos ineficaz.
La lucha contra los tumores malignos se basa en el diagnóstico precoz. Los principales métodos preventivos son: control sanitario y revisiones periódicas.
Los distintos tratamientos son: cirugía radioterapia y quimioterapia.
La finalidad principal de los trasplantes es sustituir un órgano gravemente dañado por otro sano. Según la procedencia del órgano, se pueden distinguir varios tipos de injertos:
-Autoinjerto
-Isoinjerto
-Aloinjerto
-Xenoinjerto
El rechazo de trasplantes está determinado por la relación genética entre el donante y el receptor. La causa del rechazo es la puesta en marcha del sistema inmunológico del receptor, al reconocer las moléculas trasplantadas como extrañas.
Hay tres tipos de rechazo: hiperagudo, agudo y tardío o crónico.
La inmunoterapia son tratamientos que se utilizan para suplir deficiencias del sistema inmunológico o para evitar fenómenos de rechazo en los transplantes.
Los principales tratamientos de inmunoterapia son: drogas inmunosupresoras, extirpación de la glándula tiroides y plasmaféresis o sustancias bloqueantes de los autoantígenos.
Los tratamientos de inmunoterapia contra las disfunciones del sistema inmunitario son: antihistamínicos o inyecciones periódicas de anticuerpos.
Por otra parte, la lucha contra el rechazo de órganos se efectúa mediante agentes inmunosupresores.
La inmunoterapia del cáncer está basada en varias técnicas: activación de los macrófagos y producción de interleucina o terapia genética.
Para la erradicación de enfermedades infecciosas ha contribuido de manera importante el descubrimiento de sueros y vacunas.
La biotecnología es el conjunto de técnicas mediante las que se obtienen productos útiles para las personas.
La ingeniería genética es una rama de la biotecnología. Consiste en el uso de diversas técnicas para manipular el ADN de los organismos, por eso también se conoce como la técnica del ADN recombinante.
Las enzimas de restricción destruyen los ADN víricos, para ello realizan cortes en el ADN extraño obteniendo secuencias reducidas de ADN. Estas secuencias son palindrómicas.
Los vectores de clonación son los medios biológicos que se emplean para introducir material genético en una célula. En procariotas estos vectores son: plásmidos, virus bacteriófagos y cósmidos. En eucariotas se distingue entre vectores utilizados para plantas y vectores utilizados para los animales. Para las plantas se utiliza una bacteria que contiene el plásmido Ti. Para los animales se pueden emplear retrovirus modificados o también la inyección directa de ADN en el núcleo de ovocitos.
Uno de los objetivos de la ingeniería genética es introducir en las bacterias genes de interés para hacer que fabriquen la proteína que interesa. La producción de estas proteínas en procariotas plantea problemas, pues los genes eucariotas contienen intrones. Para resolver este problema, en primer lugar se aísla el ARN mensajero maduro de la proteína que interesa, a continuación se obtiene su ADN complementario, empleando la enzima transcriptasa inversa. De este modo se obtiene el ADN sin intrones.