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Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina 2do.AÑO MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA GENERAL Y ALIMENTARIA Docentes Dra. Susana Carnevali de Falke Dra. Maria Claudia Degrossi Módulo 6 La interacción de los microorganismos con el huésped. UNIDAD 2 – El Sistema Inmune y su relación con la infección.

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Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina  2do.AÑO 

   

MICROBIOLOGÍA Y 

PARASITOLOGÍA GENERAL Y 

ALIMENTARIA 

 

 

 

Docentes 

Dra. Susana Carnevali de Falke 

Dra. Maria Claudia Degrossi 

Módulo 6 –  La interacción de los microorganismos con el huésped. 

 UNIDAD 2 – El Sistema Inmune y su relación con 

la infección. 

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Microbiología y Parasitología General y Alimentaria Módulo 6 ‐  Unidad 2

OBJETIVO

− Comprender los conceptos de resistencia y susceptibilidad a la infección. Conocer los

componentes del Sistema Inmune.

− Conocer y comprender los distintos mecanismos de que dispone nuestro organismo para

hacer frente a la infección.

− Distinguir entre mecanismos innatos y adquiridos y cuál es la relación entre ellos.

− Conocer los protagonistas de los mecanismos innatos y adquiridos y comprender como

desatan la respuesta frente a la infección.

− Distinguir entre los distintos receptores de reconocimiento. Comprender el concepto de

patrones moleculares asociados a los patógenos (PAMPs).

− Conocer que los mecanismos efectores dependen del sitio de infección y cuál es la

respuesta frente a distintos tipos de microorganismos: bacterias, virus, protozoos, helmintos.

− Comprender la respuesta inmune a nivel del tracto gastrointestinal, su estructura y

componentes.

− Relacionar la inmunidad de las mucosas con la lactancia materna.

EJES TEMÁTICOS

− Generalidades.

− Defensas contra la infección.

− Inmunidad innata contra la infección.

− Inmunidad adquirida.

− Ejemplos de respuesta inmune frente a agentes infecciosos.

− Respuesta del Sistema Inmune en el tracto gastrointestinal.

− Inmunidad de mucosas y lactancia materna.

GENERALIDADES

En el ámbito de la Nutrición, la importancia del conocimiento de los fenómenos de

inmunidad radica no sólo en saber como nuestro organismo reacciona ante agentes

extraños, sino además entender que existe una estrecha interacción entre nutrición,

infección e inmunidad, constituyéndose en un fenómeno apasionante y complejo; los

alimentos en conjunto y sus componentes en particular, ejercen un papel importante en el

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desarrollo y preservación del sistema inmune; las deficiencias marginales, los excesos

crónicos ó el desequilibrio entre nutrientes pueden dañarlo.

Los microorganismos patógenos poseen características especiales que les permiten

producir enfermedades si se les concede la oportunidad. Sin embargo nuestro organismo

posee mecanismos de defensa que permiten el reconocimiento y la eliminación de los

agentes patógenos.

En la primera parte de este módulo haremos un repaso de los conceptos ya vistos en

Fisiología respecto al Sistema Inmune, para comprender mejor todos aquellos aspectos

relacionados a la acción de los agentes infecciosos y los mecanismos de defensa que monta

nuestro organismo contra ellos, en especial a nivel del tracto gastrointestinal, el lugar de

mayor interacción en las Enfermedades Transmitidas por Alimentos.

REPASO DE CONCEPTOS FUNDAMENTALES. A la capacidad del organismo de impedir

las enfermedades por medio de las defensas corporales se la denomina resistencia y a la

vulnerabilidad o falta de resistencia se la conoce como susceptibilidad.

Inmunidad es entonces la forma en que el cuerpo reconoce y se defiende a sí mismo contra

los microorganismos, virus y sustancias reconocidas como extrañas y que son

potencialmente perjudiciales para el organismo. Para ello posee una organización formada por células y moléculas con roles especializados que constituyen el Sistema Inmune (SI) y cuya característica fundamental es su habilidad para distinguir entre “lo propio” y “lo extraño”, de manera de no dañarse a sí mismo.

Para esto cuenta con el grupo de genes denominado Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), que codifica al menos 2 clases de moléculas, CMH-I y CMH-II

las cuales son glicoproteínas de membrana, con dominios extracelulares y una región

citoplasmática. Estas moléculas, propias y exclusivas de cada individuo, alertan al sistema

inmune de la presencia de agentes patógenos mediante su presentación, en la superficie

celular, de péptidos derivados de ellos.

Tipo de CMH Presente en: Presenta Es reconocido por:

Clase I Todas las células nucleadas.

Péptidos intracelulares. Ej. Antígenos virales.

Linfocitos CD8 citotóxicos.

Clase II Macrófagos, células dendríticas, linfocitos B.

Péptidos extracelulares que han sufrido endocitosis.

Linfocitos CD4 helpers.

El sistema inmune está formado por moléculas, que coordinan y regulan la respuesta

inmune, y células que pueden agruparse en tejidos y órganos.

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Figura 1.- Sistema Inmune. Órganos linfoides primarios y secundarios.

Según sus características funcionales, los órganos se pueden agrupar en:

− órganos primarios o centrales: responsables de la producción y la diferenciación de las

células inmunocompetentes son la médula ósea y el timo.

− órganos secundarios o periféricos, son aquellos sitios anatómicos que son colonizados

por las células provenientes de los órganos primarios, en donde se inician y se llevan a

cabo, en gran medida, las respuestas inmunes. Estos órganos son: el bazo (colecta

antígenos del torrente circulatorio), ganglios linfáticos (colectan antígenos provenientes de

los tejidos) y Tejido linfoide asociado a mucosas, denominado MALT, que colecta

antígenos provenientes de los tractos respiratorio, gastrointestinal y genitourinario y se

encuentra bien organizado en estructuras tales como amígdalas y adenoides, acúmulos

linfoides de las mucosas, placas de Peyer en el intestino. Se habla de la existencia de un

Sistema Inmune Común de Mucosas puesto que los linfocitos activados en una mucosa

pueden recircular y localizarse selectivamente en otra, existiendo a nivel de las mucosas

sitios inductores y sitios efectores.

Los órganos del sistema inmunológico están conectados entre sí, por medio de una red de

vasos linfáticos similares a los vasos sanguíneos, que transportan la linfa y conectan los

tejidos con el torrente circulatorio, permitiendo a las células que intervienen en la defensa

del organismo realizar su acción de patrullaje en busca de elementos extraños. Las células y

moléculas que participan en la defensa inmune llegan a la mayoría de los tejidos a través del

torrente sanguíneo que pueden abandonar a través de las paredes de los capilares y al que

pueden regresar por el sistema linfático.

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Las citoquinas son mensajeros químicos (proteínas solubles de bajo peso molecular)

diversos y potentes secretados por las células del sistema inmunológico (innato y

adaptativo). Estas sustancias son el principal medio de comunicación intracelular ante una

invasión microbiana y sirven para iniciar la respuesta infamatoria, y para definir la magnitud

y naturaleza de la respuesta inmune específica. Dentro de este nombre se agrupan:

quimioquinas, interleuquinas, interferones y factor de necrosis tumoral, entre otros.

Todas las células de la respuesta inmune se desarrollan a partir de células precursoras

pluripotenciales del hígado fetal y de la médula ósea. El proceso de formación de las células

sanguíneas se denomina hematopoyesis. Inmediatamente después del nacimiento, la

hematopoyesis pasa a ser función de la médula ósea. Las células adquieren características

que les permiten cumplir funciones vitales específicas.

Figura 2.- Origen de las células del Sistema Inmune. (Fuente: Instituto Nacional del Cáncer)

DEFENSAS CONTRA LA INFECCIÓN.

La protección inmunológica contra los agentes extraños nocivos se lleva a cabo mediante la

interacción y el trabajo en conjunto del Sistema Inmune Innato o natural, y el Sistema Inmune Adquirido o adaptativo.

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Figura 3.- Defensas frente a la infección.

La mayoría de los patógenos que ingresan al organismo son destruidos en pocas horas por

mecanismos no específicos de inducción rápida. Esto lo realiza la inmunidad innata a través

de numerosos mecanismos efectores como son: los péptidos antimicrobianos, la fagocitosis,

la inflamación y la vía alternativa del complemento. Solo si un agente infeccioso puede

quebrar esas primeras líneas de defensa, se activa una respuesta adaptativa, específica y

con memoria.

Figura 4.- Mecanismos innatos y adaptativos y duración de la infección (Fuente: adaptado

de Janeway, C. Inmunobiology.2005)

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La infección requiere de una respuesta inmediata de modo de controlarla hasta que la

respuesta adaptativa pueda comenzar su acción. La inmunidad innata estimula, a través de

distintos mecanismos, a la inmunidad adaptativa de modo de hacer más eficaz y eficiente su

acción.

INMUNIDAD INNATA CONTRA LA INFECCIÓN.

Su objetivo es evitar la instalación del foco infeccioso. Sino lo logra, entonces establecer un

ambiente adecuado para la respuesta adaptativa.

¿Con qué mecanismos cuenta? Cuenta con:

Células que controlan y destruyen los patógenos que ingresan: células fagocíticas

(neutrófilos, monocitos y macrófagos), células que liberan mediadores inflamatorios

(basófilos, mastocitos y eosinófilos), células NK (Natural Killer) y células dendríticas.

Mecanismos de reconocimiento acoplados a sistemas señalización intracelular

(receptores de reconocimiento de patentes - PRRs, receptores Toll - TLRs)

Mecanismos efectores como la fagocitosis, la inflamación, la actividad del complemento,

la respuesta de fase aguda.

Factores solubles involucradas en los mecanismos efectores: quemoquinas, citoquinas,

interferones, complemento

Células de la inmunidad innata.

Las células natural killer (NK) o citotóxicas naturales, son un tipo linfocitos que se

encuentra en la sangre y en los tejidos linfoides, especialmente el bazo, como un elemento

innato, independientemente de la presencia de antígenos exógenos. También se encuentran

en grandes cantidades en el hígado. Atacan a diversos tipos de células tales como: células

alteradas por mutaciones, células tumorales o células infectadas por agentes intracelulares

(virus y otros microorganismos), lisándolas. Esta actividad lítica se lleva a cabo mediante

dos proteínas que se encuentran en numerosos gránulos citoplasmáticos, perforina y granzima, que crean poros en la membrana de la célula blanco, produciendo su muerte.

Además de esta función, las células NK activan a los macrófagos, secretando Interferón

gamma (INF-γ).

Las células dendríticas, denominadas así porque presentan largas prolongaciones,

desempeñan un importante papel en la inducción y modulación de la respuesta inmune a

partir de su función como células presentadoras de antígenos.

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Neutrófilos: son las células blancas más abundantes en la sangre (entre un 50 y 60% del

total de leucocitos) y están altamente especializadas para la fagocitosis y la destrucción de

microorganismos. Su vida es muy corta y normalmente no están presentes en tejidos sanos.

Contienen en su interior gránulos ricos en lisozima, colagenasa y elastasa. Durante los

procesos inflamatorios agudos, los neutrófilos llegan a los tejidos lesionados y a los focos de

infección, atravesando el endotelio de los vasos sanguíneos.

Monocitos y Macrófagos: Los monocitos son células producidas en la médula ósea que

son liberadas al torrente circulatorio. Algunos monocitos ingresan a los tejidos donde

aumentan de tamaño y maduran transformándose en macrófagos, destacándose por su

capacidad fagocítica. Además de su importante función en el mantenimiento de los tejidos

(lo liberan de deshechos), cumplen un rol fundamental como células presentadoras de

antígenos y liberadoras de mediadores químicos. Su vida media es muy larga, pudiendo

permanecer en los tejidos por períodos extensos. Allí actúan como vigías al acecho de

agentes extraños, reclutando al sitio de infección a los neutrófilos. Según su localización en

los tejidos reciben distintas denominaciones: células de Kupffer en el hígado, microglia en el

SNC, macrófagos alveolares en los pulmones, macrófagos peritoneales en la cavidad

peritoneal, macrófagos esplénicos en el bazo, células de Langerhans en la piel, osteoclastos

en los huesos, etc.

Basófilos y mastocitos: los basófilos son escasos en la sangre circulante (<1% de los

leucocitos). Los mastocitos están localizados en los tejidos. Contienen gránulos con grandes

cantidades de sustancias tales como la heparina, así como una serie de potentes

mediadores de la inflamación, por ejemplo la histamina. Al liberarse el contenido de estos

gránulos durante procesos inflamatorios y alérgicos, la histamina y otros mediadores

vasoactivos causan un aumento en la permeabilidad microvascular, y también estimulan la

contracción de músculo liso. De ahí la importancia de estas células en las alergias y otros

fenómenos inflamatorios. En la superficie de los basófilos y mastocitos existen receptores

proteicos para las inmunoglobulinas E (IgE), los cuales participan en los mecanismos de

alergia o hipersensibilidad tipo I.

Eosinófilos: estas células se encuentran normalmente en una proporción de 2-5% de los

leucocitos sanguíneos, pero su número se eleva marcadamente ante ciertas infecciones

parasitarias (especialmente por helmintos) o en condiciones de alergia (hipersensibilidad

tipo I). Existe evidencia de su papel en la defensa contra parásitos, dado que contienen

potentes sustancias capaces de dañarlos. Sin embargo, las mismas sustancias defensivas

pueden promover la inflamación y el daño a nuestros propios tejidos.

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Mecanismos efectores

A) Fagocitosis. La fagocitosis, un proceso importantísimo en la respuesta inmune,

involucra muchos tipos de células, entre ellas, los neutrófilos, macrófagos y células dendríticas que son particularmente activos en este proceso y se conocen como fagocitos profesionales.

En la fagocitosis, el patógeno es incluido dentro de vesículas denominadas fagosomas,

cuyo interior se acidifica matándolo. Además tanto macrófagos como neutrófilos contienen

gránulos, denominados lisosomas, que contienen enzimas, proteínas y péptidos con acción

antimicrobiana, que se unen al fagosoma formando el fagolisosoma, en donde el contenido

lisosomal se libera destruyendo al patógeno. Adicionalmente los macrófagos y neutrófilos

tienen sustancias microbicidas (anión superóxido, peróxido de hidrógeno y óxido nítrico),

que contribuyen en la destrucción del microorganismo.

Los neutrófilos son células de breve duración y mueren poco después de haber logrado su

acción fagocítica, constituyendo el mayor componente del pus que se forma en algunas

infecciones; las bacterias que dan lugar a tales infecciones se conocen como piógenas o

bacterias formadoras de pus. Los macrófagos, en contraste, son duraderos y continúan

generando nuevos lisosomas.

Otra importante función de la fagocitosis, consiste en el procesamiento de los antígenos

para su presentación a los linfocitos T.

¿Cómo reconocen los fagocitos profesionales a los patógenos?

Mecanismos de reconocimiento acoplados a sistemas señalización intracelular. Los fagocitos profesionales están ubicados en sitios anatómicos que son puerta de entrada

de los patógenos. Poseen receptores denominados receptores PRR (receptores de

reconocimiento de patentes), que reconocen estructuras comunes y altamente conservadas

en los patógenos, denominadas patrones moleculares asociados a los patógenos (PAMPs).

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Figura 5.- Reconocimiento de microorganismos. (Fuente: adaptado de Janeway, C.

Inmunobiology.2005)

Otros receptores de reconocimiento. En la superficie de macrófagos, células dendríticas y

células del epitelio intestinal se encuentra un conjunto de proteínas que participan en el

reconocimiento de PAMPs, denominados receptores Toll (TLR, del inglés Toll-Like

Receptors).

Los PAMPs son componentes esenciales de

los microorganismos que no están presentes

en la célula huésped y difieren en muy

pequeña escala de un patógeno a otro, es

decir son relativamente invariables. Ejemplos

de estas moléculas son: la flagelina, los

peptidoglicanos, los lipopolisacáridos (LPS),

especialmente el lípido A, que se encuentran

en bacterias Gram-negativas, los ácidos

lipoteicoicos de las bacterias Gram-positivas,

la manosa de las levaduras, los glucanos que

forman parte de la membrana celular de los

hongos. También se incluyen el ARN de doble

hélice de algunos virus y los grupos

dinucleótidos CpG no metilados comunes en

el DNA bacteriano pero casi ausentes en el

DNA de los vertebrados.

El reconocimiento de estas estructuras alerta

al huésped sobre la presencia de un agente

infeccioso. Estructuralmente pertenecen a

varias familias de proteínas.

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Figura 6.- Distintos receptores Toll. (Fuente:

http://www.nature.com/nrmicro/journal/v5/n7/fig_tab/nrmicro1688_F2.html)

Éstos desatan señales que conducen a la activación de vías pro-inflamatorias, mediante la

transcripción del NK-Kb, que induce la producción de quemoquinas y citoquinas, así como la

expresión de moléculas co-estimuladoras que son esenciales para las inmunorespuestas

específicas.

Figura 7.- Activación de receptores Toll.

Una vez que los receptores identifican un PAMP, las células se activan realizando sus

funciones efectoras inmediatamente. Este hecho explica la rapidez de las inmunorespuestas

naturales. Además, tanto la activación celular como la activación del complemento generan

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mediadores de la inflamación, indispensables para conectar la inmunidad innata con la

inmunidad adaptativa.

B) Inflamación. La inflamación que se manifiesta por "calor, rubor, tumor, y dolor"

desempeña un rol fundamental en el combate de la infección. Su función principal es:

localizar la infección evitando que se propague, afecte a otros tejidos y entre al torrente

circulatorio; proporcionar moléculas y células efectoras que colaboren con los macrófagos

en la destrucción de los microorganismos; reparar los tejidos lesionados. En respuesta a

mediadores químicos (histamina, prostaglandinas y leucotrienos) se produce vasodilatación,

aumento de la permeabilidad y exudación celular. Esto favorece la afluencia al sitio de

infección de anticuerpos y otros componentes defensivos del plasma, así como la llegada de

leucocitos (neutrófilos, monocitos, eosinófilos y linfocitos) al tejido lesionado. Durante la

inflamación se liberan muchas otras citoquinas que estimulan a la inmunidad adaptativa,

para poder finalmente erradicar al patógeno.

C) Sistema del complemento. Este es un grupo de proteínas plasmáticas, que se activan

a modo de cascada. El sistema puede ser activado ya sea de forma clásica que reconoce

microorganismos recubiertos por anticuerpos; la vía alterna, que reconoce estructuras

propias de las bacterias (endotoxinas o lipopolisacáridos de la mayoría de las bacterias

Gram-negativas); la vía de las lectinas, en la que una proteína plasmática denominada

“lectina de unión a manosa”, reconoce los residuos de manosa en las glucoproteinas y

glucolípidos de la membrana de la bacterias, a los cuales se adhiere y de esta manera

puede ser reconocida por el complemento.

Figura 8.- Funciones efectoras del complemento (Fuente: adaptado de Janeway, C.

Inmunobiology.2005)

El ataque lítico a membranas de microorganismos, es llevado a cabo por los componentes

terminales de la cascada (C5-C9), que se polimerizan sobre la membrana de las células o

los microorganismos y provocan la formación de poros que causan la lisis de las células.

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D) La respuesta de fase aguda.

Durante los procesos infecciosos agudos y en respuesta a mediadores inflamatorios el

hígado produce una gran cantidad de proteínas que poseen acción antimicrobiana y

opsonizante colaborando en los mecanismos de defensa.

Figura 9.- Respuesta de fase aguda (Fuente: adaptado de Janeway, C. Inmunobiology.2005)

INMUNIDAD ADQUIRIDA.

La capacidad del sistema inmune innato de discriminar entre distintos tipos de patógenos

(por ejemplo: gram-positivos de gram-negativos, virus, protozoos, helmintos, etc.), va a

definir como el sistema inmune adaptativo genera una respuesta inmune adecuada para ese

tipo de patógeno. En consecuencia, la activación de la respuesta inmune adquirida

dependerá de los eventos ocurridos durante el proceso de reconocimiento y señalización de

la inmunidad innata.

La respuesta adquirida involucra la proliferación de células antígeno específicas tales como

los linfocitos B y T, que se produce cuando los receptores de estas células se unen al

antígeno.

PROTAGONISTAS DE LA INMUNIDAD ADAPTATIVA.

Linfocitos B y Anticuerpos. Se resumen a continuación sus principales características.

Una de ellas es la proteína C-reactiva, una

proteína plasmática, cuya concentración se

eleva hasta cientos de veces en respuesta a

estímulos inflamatorios y funciona como

opsonina, además de activar al complemento

por la vía clásica. Otra proteína de fase aguda

es la lectina de unión a manosa (otro receptor

de la Inmunidad Innata); activa la cascada del

complemento por la vía

de las lectinas, además

de actuar como opsonina.

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Figura 10.- Linfocitos B.

Anticuerpos. Son proteínas presentes en el plasma y fluidos extracelulares que forman

parte de la familia de las inmunoglobulinas (Ig). Los anticuerpos se unen a los agentes

patógenos o antígenos en el espacio extracelular, y aseguran la protección del organismo

mediante tres mecanismos, como se aprecia en la Figura 10:

pueden neutralizar al patógeno o a sus productos tóxicos adhiriéndose a ellos e

impidiendo la infección o la toxicidad;

pueden facilitar la captura de los patógenos por las células fagocíticas mediante un

proceso denominado opsonización, que altera la membrana del cuerpo extraño, y

pueden activar el sistema de complemento,

Todos los patógenos y partículas extrañas unidas a anticuerpos finalizarán en poder de los

fagocitos, que los destruirán. El sistema de complemento y los fagocitos no reconocen al

antígeno: son los anticuerpos los que les señalan su existencia.

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Figura 11. – Funciones efectoras de los anticuerpos (Fuente: adaptado de Janeway, C.

Inmunobiology.2005)

Existen distintos tipos de inmunoglobulinas:

(Fuente: Cátedra Inmunología-Fac.Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

La IgM tiene estructura pentamérica y es la primera en

aparecer en la respuesta inmune. Es muy efectiva para

destruir las bacterias por su efecto aglutinante. Es la

inmunoglobulina de mayor peso molecular (unos 900.000

daltons). Es la primera en ser sintetizada por el feto, desde

poco antes de nacer. No es transferida al feto por la

placenta. Es un útil marcador de exposición reciente a un

microorganismo y de infección intrauterina en el recién

nacido. En la respuesta normal hacia un antígeno que

contacta al sistema inmune por primera vez (respuesta

primaria), los anticuerpos IgM predominan al inicio, para ser

posteriormente reemplazados por otras clases como la IgG.

Figura 12. – Inmunoglobulinas M

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Figura 13.- Inmunoglobulina G.

(Fuente: Cátedra Inmunología-Fac.

Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

La IgA, monomérica, aparece en el suero y actúa fundamentalmente en la neutralización de

patógenos o sus productos.

Protege las superficies corporales en contacto con el exterior y predomina en diversos

fluidos del cuerpo tales como las lágrimas, saliva y las secreciones de los tractos respiratorio

y gastrointestinal. La IgA es abundante en el calostro y en la leche materna, brindando así

protección contra patógenos intestinales en el neonato lactante. La producción diaria de IgA

por las células plasmáticas que se encuentran en las mucosas, en especial del tracto

digestivo y respiratorio, sobrepasa la producción de todas las demás inmunoglobulinas

juntas. Las células epiteliales de las mucosas transportan a la IgA desde estos tejidos hacia

la luz, capturándola mediante un receptor llamado componente secretor, cuya función es

proteger a la inmunoglobulina de las abundantes enzimas proteolíticas presentes en las

secreciones, en especial en las intestinales, además su carácter hidrofílico favorece la

interacción con el mucus.

La IgE se encuentra normalmente presente sólo en cantidades muy pequeñas, tiene una

vida media en el plasma de unos 4-5 días. Sus niveles aumentan en condiciones alérgicas y

en infecciones parasitarias, especialmente las causadas por helmintos. Tiene la propiedad

de unirse a la superficie de los mastocitos, en donde su vida media se prolonga

significativamente. Cuando estos anticuerpos de superficie reconocen a un antígeno, inician

La IgG, es la principal inmunoglobulina en la sangre. Puede también

entrar en los espacios de los tejidos. Funciona eficientemente para

combatir microorganismos y sus toxinas por sus propiedades

opsonizantes, facilitando así la fagocitosis, y es capaz de activar al

sistema de complemento. Durante la gestación, la IgG materna es la

única clase de inmunoglobulinas que es transportada

a través de la placenta hacia el feto, por lo cual

cumple un papel importante en la protección del

individuo en sus primeras etapas de la vida.

La IgA secretoria cuya función principal es la

protección de las mucosas, forma un dímero

unido por un polipéptido denominado cadena J,

que actúa en la neutralización de toxinas y

adhesión de patógenos.

Figura 14.- Inmunoglobulina A (Fuente: Cátedra Inmunología-Fac. Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

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una rápida reacción en el mastocito que culmina con su degranulación. Los gránulos de

estas células contienen una variedad de mediadores farmacológicos que son responsables

de los signos y síntomas de las alergias, en el mecanismo de hipersensibilidad de tipo I.

La IgD se encuentra en bajas concentraciones en el plasma, es frecuente en la membrana

de los linfocitos B maduros que provienen de la médula ósea. Junto con la IgM de

membrana, la IgD es probablemente importante para la activación de estos linfocitos.

Linfocitos T. Se resumen a continuación sus principales características.

Figura 15.- Linfocitos T.

La presentación del antígeno. Los linfocitos T, a diferencia de los linfocitos B, no

reconocen por si mismos a antígenos extraños, sino que necesitan que estos les sean

“presentados”. La presentación de antígeno es el proceso por el cual los péptidos

provenientes del patógeno se asocian a las moléculas de MHC (expresadas en la superficie

celular) de manera que el linfocito T lo reconozca a través de sus receptores TCR y

promueva su activación. Se ejemplifica en la Figura 16.

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18 

Figura 16. – Generación y presentación de antígenos. (Fuente: Adaptado de Cátedra

Inmunología-Fac. Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

Los macrófagos, linfocitos B y células dendríticas tienen en común, la expresión en sus

membranas de moléculas del CMH - II. Hay dos clases de MHC que presentan péptidos de

distintos compartimientos celulares y promueven la interacción con distintos tipos de

linfocitos T. Los mecanismos efectores que enfrenta un patógeno dependen del sitio de

infección como se muestra en la Figura 17.

Figura 17. – Mecanismos efectores según el sitio de infección (Fuente: adaptado de

Janeway, C. Inmunobiology.2005)

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19 

Por ello la respuesta que se produce depende si los agentes infecciosos son patógenos intra

o extracelulares.

Patógenos extracelulares. Los patógenos que se replican fuera de la célula o

extracelulares, pueden ser atacados por los fagocitos o también por opsonización ya sea

con complemento o con anticuerpos específicos. Es decir que en general para estos

patógenos la respuesta inmune es eminentemente humoral.

Figura 18.- Presentación de péptidos de patógenos en MHC de clase II. (Fuente: Adaptado

de Cát.Inmunología-Fac.Ciencias Químicas- Uruguay.2006 y de The Immune System.

Delves; Roitt.2000)

Patógenos intracelulares. Los patógenos intracelulares obligados deben invadir la célula

huésped para reproducirse y replicarse en su citoplasma (virus, protozoos, Listeria). Para

impedir la infección por estos microorganismos debe, o bien prevenirse su entrada a la

célula (mediante anticuerpos) o bien el patógeno debe ser detectado y eliminado una vez

que ha logrado invadirla (a través de células T citotóxicas). Por ello la estrategia utilizada en

este caso es el procesamiento de los antígenos intracelulares por las células, que lo

presentan en su superficie como complejos CMH-I/péptido, como muestra la Figura 19.

Éstos son reconocidos por linfocitos T CD8 que se activan produciendo una respuesta

citolítica que conduce a la lisis de la célula presentadora infectada.

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Figura 19.- Presentación de péptidos de patógenos provenientes del citosol en MHC de clase I. Las células infectadas se convierten en blanco de los linfocitos T citotóxicos.

(Fuente: Adaptado de Cátedra Inmunología-Fac. Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

EJEMPLOS DE RESPUESTA INMUNE FRENTE A AGENTES INFECCIOSOS.

Virus. Los virus son patógenos intracelulares obligados y nuestro organismo posee

mecanismos tanto específicos como inespecíficos para defenderse de ellos. En el sistema

gastrointestinal existen barreras que impiden o dificultan el ingreso de virus al organismo,

tales como el pH gástrico, las sales biliares, enzimas proteolíticas y la IgA secretora. Cuando

los virus sobrepasan estas barreras se enfrentan a una respuesta inmune que actuará:

− En un primer momento mediante mecanismos innatos como la secreción de interferón

(resistencia a la infección viral) y la acción lítica de las células NK sobre las células

infectadas. Estas últimas activan a su vez a los macrófagos, haciéndolos más efectivos para

fagocitar y destruir a los microorganismos intracelulares.

Figura 20.- Acción de las células NK en células infectadas por virus.

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21 

− La respuesta inmune adaptativa antiviral incluye mecanismos humorales y celulares,

siendo estos últimos los más eficaces. La respuesta mediada por anticuerpos, cumple un

papel importante en la prevención de reinfecciones, ya sea bloqueando la penetración a la

célula o producir agregado de viriones (opsonización) facilitando su fagocitosis.

Figura 21.- Respuesta inmune adaptativa antiviral (Fuente: adaptado de The Immune

System. Delves; Roitt.2000).

Inmunidad frente a Parásitos protozoos y helmintos.

Protozoos. En general la respuesta innata es débil debido a que poseen muchos

mecanismos evasores y viven y se replican dentro de la célula infectada. Si bien los

macrófagos pueden fagocitar protozoos, éstos utilizan mecanismos que les permiten incluso

replicarse dentro del macrófago. En consecuencia la inmunidad mediada por células es el

mecanismo más efectivo de de defensa frente a los protozoos, en especial la activación de

los macrófagos por los linfocitos Th1 tal como se vio para virus.

Helmintos. La respuesta es mediada por degranulación de eosinófilos y mastocitos

mediados por la IgE.

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22 

La IgE opsoniza al parásito y los eosinófilos se unen a esta inmunoglobulina liberando el

contenido de sus gránulos en la superficie del helminto, produciendo la lisis parasitaria (3).

Los mastocitos colaboran en esta respuesta (4) al ser inducidas a secretar mediadores

como la histamina que produce vasodilatación y aumenta la permeabilidad vascular, factores

quimiotácticos que atraen eosinófilos, neutrófilos, monocitos y basófilos (5), los leucotrienos

que aumentan la secreción de mucus y la histamina y prostaglandina D2 que producen

contracción del músculo liso. Sus efectos contribuyen a producir daño al parásito y a

expulsarlos cuando se encuentran en zonas tales como el lumen intestinal.

RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE EN EL TRACTO GASTROINTESTINAL.

Nuestro organismo está expuesto diariamente a una gran cantidad de microorganismos y

sólo ocasionalmente producirán una enfermedad, ya que la mayoría son detectados y

destruidos en minutos o en horas por los mecanismos defensivos de la inmunidad innata.

Sólo cuando esas líneas defensivas son sobrepasadas se requiere una respuesta adaptativa

que apunte específicamente al patógeno y genere memoria previniendo la reinfección por el

mismo microorganismo.

En el caso de las Enfermedades Transmitidas por Alimentos, el primer contacto se establece

entre el tracto gastrointestinal y los microorganismos transmitidos a través de los alimentos o

Figura 22.- Respuesta Inmune frente a parásitos

(Fuente:http://www.uv.es/jcastell/Alteraciones_%20mec_inm

unitario1.pdf) Los helmintos poseen

antígenos (1) que estimulan

una respuesta mediada por

linfocitos Th2 que actúan

sobre los linfocitos B

produciendo abundante

secreción de IgE (2). A su vez

los linfocitos Th2 producen

citoquinas que atraen gran

cantidad de eosinófilos al

lugar donde se encuentra el

parásito.

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el agua. Ya vimos que el tracto gastrointestinal ofrece distintas barreras a la infección como

son:

− la acidez y el contenido de pepsina en el estómago que limita efectivamente el

número y tipos de microorganismos que pueden llegar al tracto gastrointestinal inferior;

− las secreciones biliares y pancreáticas que trabajan conjuntamente para destruir

patógenos microbianos y sus toxinas;

− el peristaltismo intestinal, que ayuda a regular la población microbiana, dándoles poca

oportunidad de adherirse a la mucosa;

− la flora normal que previene la colonización de patógenos potenciales;

− las uniones intercelulares entre los enterocitos que dificultan el paso de los

microorganismos ya que sólo permiten el paso de moléculas pequeñas;

− la alta tasa de recambio de las células en la superficie epitelial que evita

proporcionar una localización vulnerable a los patógenos;

− la capa mucosa que atrapa a los microorganismos colaborando en su arrastre por

medio del peristaltismo intestinal;

− los péptidos antimicrobianos, defensinas α y β, catelicidinas.

El intestino responde además a la presencia de antígenos provenientes de los alimentos

mediante una estructura especializada: El Sistema linfoide asociado a mucosas (GALT). Este consiste, desde el punto de vista histológico en tejidos que van desde acúmulos

dispersos de linfocitos hasta estructuras organizadas, pero nunca rodeadas de cápsula. Se

considera al intestino como el órgano inmune primario en el cuerpo, ya que contiene el

aproximadamente el 60% de las inmunoglobulinas totales y más de 106 linfocitos/g. El

GALT contiene la mayor cantidad de células inmunocompetentes en el cuerpo humano.

Desde el punto de vista estructural como se ve en la Figura 23 está organizado en folículos

linfoides simples (colon y recto), las Placas de Peyer (acúmulos de folículos linfoides

organizados en la porción terminal del ileon en el intestino delgado), los linfocitos

intraepiteliales (IE), linfocitos de la lámina propia (B y T, células plasmáticas productoras de

IgA) y los ganglios linfáticos mesentéricos. También existen células accesorias como

macrófagos, células dendríticas, eosinófilos, basófilos y mastocitos.

En el tracto gastrointestinal, el tejido linfoide está asociado a un epitelio especializado

epitelio asociado a folículo (FAE), adaptado al muestreo de antígenos del contenido

intestinal. El FAE, tiene un rol fundamental en la inducción de la respuesta específica a nivel

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de la mucosa que involucra la colaboración de las células del epitelio intestinal con las

células presentadoras de antígenos (CPA) y los linfocitos. Son los sitios “centinela” del

intestino y presenta particularidades anatómicas que lo diferencian al resto del epitelio. Es

considerado el mayor sitio efector. Se caracteriza poseer menos enzimas digestivas y un

borde en cepillo desorganizado y menos pronunciado. Dentro del FAE se encuentran células

especializadas que muestrean antígenos de la luz intestinal (células M) y los transfieren

hasta el tejido linfoide adyacente, iniciando así la respuesta inmune. La superficie apical de

las células M les permite interactuar directamente con las partículas y moléculas presentes

en la luz intestinal. En la membrana basal la célula tiene un repliegue denominado bolsillo

intraepitelial que contiene linfocitos y células presentadoras de antígeno (células dendríticas,

macrófagos). Además las células M carecen de componente secretorio y por lo tanto no

exocitan IgA a la superficie celular. Debido a que las células M son mucho más accesibles

que los enterocitos a las partículas que se encuentran dentro del intestino, una gran

cantidad de patógenos utiliza las células M para acceder al espacio subepitelial, aunque se

encuentran entonces en el corazón del sistema inmune adaptativo del intestino, las placas

de Peyer.

Figura 23.- GALT. (Fuente: adaptado de Nature Review Inmunology.2005)

Como se ve en la figura los antígenos provenientes de los epitelios mucosos son drenados

por los linfáticos aferentes (Placas de Peyer) y los linfáticos que drenan las vellosidades

hacia los ganglios mesentéricos. Éstos se conectan con el resto de sistema linfático que

finalmente converge en el conducto toráxico y vierte su contenido a la sangre.

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25 

El GALT desde el punto de vista funcional se compone de sitios inductores y efectores de la

inmunidad, tal como se aprecia en la Figura 24.

Figura 24.- Sitios inductores y efectores en el GALT. (Fuente: adaptado de Nature Review

Inmunology.2005)

Sitios inductores: son aquellos que concentran y transportan los antígenos hasta las células

inmunocompetentes. Son las Placas de Peyer y folículos.

Sitios efectores: son los encargados de neutralizar o eliminar al patógeno. En él se

encuentran poblaciones de linfocitos T CD4 y CD8, gran número de linfocitos B activados y

células plasmáticas, macrófagos, eosinófilos y mastocitos. Se produce allí la maduración

final de las células plasmáticas. También incluye la citotoxicidad mediada por los Linfocitos

intraepiteliales (IELs).

En la lámina propia hay abundantes células dendríticas y macrófagos. Los sitios inductores

(placas de Peyer y folículos) y efectores (lámina propia) están unidos mediante vasos

linfáticos y sanguíneos.

Función de los linfocitos intraepiteliales. Son células CD8+, pero con capacidad de

reconocimiento diferente. Juegan un importante rol en el mantenimiento de la integridad

epitelial, ya que reconocen moléculas de estrés, secretadas por los enterocitos en respuesta

a la infección, ejerciendo un efecto citotóxico. En el epitelio humano se encuentran un

promedio de 10 – 20 linfocitos intraepiteliales por cada 100 enterocitos en el intestino

delgado. Se consideran en la interfase entre la respuesta innata y adaptativa.

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Figura 25. – Activación de linfocitos intraepiteliales. (Fuente: adaptado de Janeway, C.

Inmunobiology.2005)

Entrada de patógenos y Respuesta Inmune. Una de las principales características del

Sistema Inmune es la de decidir frente a qué señales iniciará una respuesta, es decir tiene la

capacidad de discriminar entre patógenos y otros microorganismos como los componentes

de la flora normal o antígenos propios o presentes en los alimentos. Debido a que la mucosa

intestinal está expuesto a agentes extraños potencialmente inmunogénicos, es que debe

impedir una respuesta innecesaria frente a agentes inocuos y permitir una respuesta inmune

frente a los patógenos, para lo cual ha desarrollado mecanismos constitutivos de defensa

innata y además mecanismos regulatorios que aseguran que en condiciones de salud, se

mantenga el equilibrio simbiótico con la flora comensal y no se desarrolle respuesta frente a

los alimentos. Cuando esos mecanismos inmunoregulatorios están alterados se producen

enfermedades como la enfermedad celíaca (intolerancia a algunas proteinas del trigo) y

enfermedades inflamatorias intestinales (colitis ulcerosa y enfermedad de Chron).

Figura 26. – Características del GALT. (Fuente: Adaptado de Cát.Inmunología-Fac.Ciencias

Químicas- Uruguay.2006)

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27 

Existen mecanismos regulatorios específicos que aseguran que no se produzcan reacciones

inflamatorias inapropiadas (que puedan dañar la función absortiva) y que las bacterias no

patógenas y antígenos alimentarios sean tolerados tanto a nivel local como sistémico. Los

enterocitos, no son pasivos, ya que presentan receptores para PAMPS en la región

basolateral TLR5 que reconocen flagelinas bacterianas o intracelularmente NOD 1 que

reconocen peptidoglicanos bacterianos, activando diferentes vías inflamatorias. La

consecuencia principal de la infección es la inducción de una respuesta inflamatoria, en

contraste a la respuesta generada frente a microorganismos comensales.

Figura 27. – Detección de peligro por el enterocito. (Fuente: Adaptado de Cát.Inmunología-

Fac.Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

¿Cómo ingresan los patógenos al GALT? Como se observa en la Figura 28 la entrada de

patógenos al GALT se puede producir por:

Figura 28.- Ingreso de microorganismos al GALT. (Fuente: adaptado de Beltrán et al. 2005 y

de Halabi.2007)

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1.- Ingreso de los antígenos a través de las células M y captura por los macrófagos y células

dendríticas.

2.- Captura de los microorganismos luminales por células dendríticas (presentes en la

lámina propia) que extienden pseudópodos a través de las células intestinales,

transportándolos luego a los sitios inmunocompetentes (células T de ganglios mesentéricos;

placas de Peyer).

3.- Los patógenos pueden entrar activamente a través de los enterocitos.

4.- La entrada a través de las uniones estrechas entre enterocitos (paracelular) se produce

cuando existe un proceso inflamatorio que altera estas uniones, aumentando la

permeabilidad intestinal y favoreciendo la entrada de patógenos o antígenos.

Las células M captan mediante endocitosis o fagocitosis a los patógenos, transportándolos

en vesículas hacia la membrana basal y liberándolos en el espacio extracelular. Este

proceso se denomina transcitosis. Las células dendríticas y macrófagos del bolsillo

intraepitelial toman el material transportado y lo procesan para su presentación a los

linfocitos.

Figura 29.- Conexión entre sitios inductores y efectores. (Fuente: adaptado de Halabi.2007)

Una vez procesado el antígeno es presentado a los linfocitos CD4, que producen citoquinas

(interleuquina-2, interleuquina-4 e IFN-α), estimulando a los linfocitos B de los folículos para

convertirlos en células productoras de IgA (el 80% de las células plasmáticas ubicadas en la

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29 

lámina propia son productoras de IgA.). Los linfocitos B estimulados drenan a los ganglios

linfáticos mesentéricos donde proliferan y maduran, algunos a linfocitos B memoria y la

mayoría a plasmoblastos, que luego emigran, a través del conducto torácico y el torrente

sanguíneo hacia otros sistemas de mucosa tales como el tracto respiratorio, la mucosa del

tracto urogenital y glándula mamaria para alojarse luego en la lámina propia del intestino.

Allí se diferencian, por acción de las citoquinas producidas por los linfocitos de la lámina

propia, predominantemente CD4+, en células plasmáticas productoras de IgA. La Ig A es

secretada en forma de dímero y transportada hacia la luz intestinal mediante un proceso de

transcitosis a través de las células epiteliales.

Figura 30.- Secreción de IgA por transcitosis. (Fuente: Adaptado de Cát.Inmunología-

Fac.Ciencias Químicas- Uruguay.2006)

Las células epiteliales expresan en su cara basal un receptor para IgA, denominado

receptor-poli-Ig. El complejo receptor – IgA, es transportado en vesículas hacia la cara apical

del enterocito, donde el receptor es fragmentado por proteólisis y parte del mismo

denominado “componente secretor” protege la IgA dimérica de la proteólisis. El fragmento

residual del receptor no es funcional y es degradado.

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Figura 31.- Funciones de la IgAs. (Fuente: adaptado de Halabi.2007)

Estas inmunoglobulinas juegan un importante rol defensivo:

- por exclusión inmune bloquean a organismos potencialmente patógenos y previenen la

colonización epitelial; inhiben la penetración de materiales extraños peligrosos. La mayoría

de las bacterias en las heces humanas están recubiertas por unidades de IgA específicas.

- Expulsan antígenos de la lámina propia utilizando un transporte a través del receptor poli-

Ig.

INMUNIDAD DE MUCOSAS Y LACTANCIA MATERNA.

La lactancia materna favorece la liberación de IgAs, debido a que el calostro es rico en

citoquinas que favorecen su producción y secreción.

Figura 32.- Ciclo enteromamario.

(adaptado de Per Brandtzaeg,

Annals of the New York Sciencies

vol 964 : 7, 2002)

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31 

En la figura se aprecia el ciclo enteromamario que muestra la integración de inmunidad de

mucosas entre madre e hijo. En la madre la inmunidad de mucosas implica la migración de

células B y probablemente T, desde el Tejido Linfático asociado al intestino (GALT) tal como

placas de Peyer y nódulos linfáticos solitarios del tubo digestivo, vía linfa y sangre periférica

hacia la glándula mamaria funcionante. Esta distribución, más allá de la mucosa intestinal,

de células B y plasmáticas productoras de IgA e IgM, es crucial para la producción y

posterior paso hacia la leche humana de anticuerpos secretores IgAs y IgMs, específicos

para antígenos entéricos (microorganismos y proteínas de los alimentos). Por este

mecanismo el niño amamantado recibirá importantes anticuerpos secretorios contra la

microflora que coloniza su mucosa intestinal primordialmente la microflora de su madre.

Queda bien protegido en el intestino y en vías aéreas superiores por IgAs e IgMs y otros

factores de defensa innatos e inespecíficos. Esto le proporciona al lactante mayor protección

contra infecciones, alergias y asma.

LECTURA COMPLEMENTARIA

Capítulo 16 – Inmunidad innata: defensas inespecíficas del huésped y Capítulo 17 – Inmunidad adquirida: defensas específicas del huésped del libro Introducción a la

Microbiología de Tórtora-Funke-Case.

BIBLIOGRAFÍA Beltrán M, C; Guerrero P, J; Castro N, ; Peralta B, A; Figueroa C, C, Rodrigo Quera, R;

Valenzuela, J.; Hermosa.M.A. Papel del sistema inmune en el desarrollo de las

enfermedades inflamatorias intestinales. Gastr Latinoam 2005; Vol 16, Nº 3: 229-242

Bourlioux,P.; Koletzko,B.; Guarner,F.; Braesco,V. The intestine and its microflora are

partners for the protection of the host: report on the Danone Symposium. The Intelligent

Intestine. Am J Clin Nutr 2003;78:675–83

Brandtzeg, P. Current Understanding of Gastrointestinal Immunoregulation and Its Relation

to Food Allergy. Ann. N.Y. Acad. Sci. 964: 13–45 (2002). © 2002 New York Academy of

Sciences.

Brock T.D. Madigan M.T., Martinko J.M.,Parker J. Biología de los Microorganismos. 1998.

Ed. Prentice Hall, España. 8ta. Ed.

Cagigas Reig, A.L;Blanco Anesto, J.“Prebióticos y Probióticos, una relación beneficiosa.

Revista Cubana Aliment Nutr 2002;16(1):63-8

Cátedra de Inmunología. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Higiene.

Presentaciones de Clases Teóricas.Montevideo, Uruguay. 2005 y 2006.

Delves, P.J.,Roitt,I. The Immune System- First of Two Part. N Engl J Med. 2000. 343;1: 37-

49

Page 32: MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA GENERAL …contenidonutricion2.com.ar/microbiologia/modulo 6/Unidad_2.pdf · Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina 2do.AÑO ... Clase

Microbiología y Parasitología General y Alimentaria Módulo 6 ‐  Unidad 2

32 

Delves, P.J.,Roitt,I. The Immune System- Second of Two Part. N Engl J Med. 2000. 343;2:

108-17

Deplancke,B., Gaskins,H.R. Microbial modulation of innate defense: goblet cells and the

intestinal mucus layer. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl):1131S–41S.

Elson, C.O. Genes, Microbes, and T Cells – New therapeutic Targets in Crohn’s Disease.

N Engl J Med.2002. 346;8:614-16

Erickson, K.L.,Hubbard,N.E. Probiotic Immunomodulation in Health and Disease.J. Nutr.

130: 403S–409S, 2000.

Florin Christensen, A “Aspectos básicos de inmunología”. 1ras. Jornadas Internacionales

de Nutrición, Inmunidad e Infección. Buenos Aires, Argentina.2003

Guarner,F. El colon como órgano: hábitat de la flora bacteriana. Nutr. Hosp. (2002) XVII

(Sup. 2) 7-10

Hernandez-Urzua, M.A., Alvarado-Navarro, A. Interleucinas e Inmunidad Innata. Rev

Biomed, oct./dic. 2001, vol.12, no.4. ISSN 0188-493X.

Isolauri,E.; Sütas,Y.; Kankaanpää,P.; Arvilommi,H.; Salminen,S. Probiotics: effects on

immunity. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl):444S–50S.

Janeway, C.A., Shlomchik, M.J., Travers, P., Walport, M. Immunobiology. 2004. Garland

Sciences. 6ª. Ed.

Lomonte, B., Nociones de Inmunología, Universidad de Costa Rica.2003

Madara, J. Building an Intestine — Architectural Contributions of Commensal Bacteria. N

Eng J Med 2004; 351;16:1685-86

Margni, R., La respuesta inmune, en Ciencia Hoy, Volumen 6 Nº36, 1997.

McCracken,V.J; Lorenz,R.G. The gastrointestinal ecosystem: a precarious alliance among

epithelium, immunity and microbiota. Cellular Microbiology (2001) 3(1), 1-11

Medzhitov R, Janeway CA Jr. Advances in Immunology: Innate Immunity. N Eng J Med

2000; 343:338-44.

Modlin, R.L., Brightbill, H.D., Godowski,P.J. The Toll of Innate Immunity on Microbial

Pathogens. N Engl J Med. 1999. 340; 23:1834-35

Morelia Ossandón M. Comparación de leche humana y fórmulas de leche bovina para

alimentación Infantil. X Jornadas de Invierno. Reencantándonos con la Lactancia Materna.

Comité de lactancia materna. Sociedad Chilena de Pediatría. 2003.

Peñate, M., Peña,A.S. La importancia del sistema inmune innato. Rev. Esp. Enferm.Dig.

2001. Vol. 93. N.° 11, pp. 721-730

Prescott, L.M.; Harley,J.P.; Klein, D.A., Microbiología, 1999, McGraw Hill-Interamericana,

Madrid, España.4ª.Ed.

Page 33: MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA GENERAL …contenidonutricion2.com.ar/microbiologia/modulo 6/Unidad_2.pdf · Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina 2do.AÑO ... Clase

Microbiología y Parasitología General y Alimentaria Módulo 6 ‐  Unidad 2

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Roitt, I., Delves, P., Seamos, M., Burton, D. Roitt, Inmunología Fundamentos. 11ª.Ed.

Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana. 2008.

Roma, S.M. Células M (Membranosas) del Aparato Digestivo. Su rol en la iniciación de la

respuesta inmune mucosa. Rev Méd Rosario 70(2):91-93, 2004

Sansonetti,P.J. War and Peace at Mucosal Surfaces.Nature Reviews Immunology. 4: 953-

964. 2004.

Siham Salmen HalabiI. Inmunidad de las mucosas ”Mecanismos activos para promover

tolerancia”. Instituto de Inmunología Clínica. ULA. 2007

Slobodianik, N.H “Nutrientes e Inmunidad”. 1ras. Jornadas Internacionales de Nutrición,

Inmunidad e Infección. Buenos Aires, Argentina.2003

Steer,T.; Carpenter,H.; Tuohy,K.; Gibson,G.R. Perspectives on the role of the human gut

microbiota and its modulation by pro- and prebiotics. Nutrition Research Reviews (2000), 13,

229-254.

Schwartz, R.S. Diversity of the Immune Repertoire and Immunoregulation. N Engl J

Med.2003;348:1017-26.

Tortora, G.J., Funke, B. R., Case, C.L. Introducción a la Microbiología. 2007. Editorial

Médica Panamericana, 9ª.Edición.

Universidad de Chile. Atlas de Inmunología. Disponible en:

http://www.med.uchile.cl/sitios_int/atlas/29.htm

Zasloff,M. Antimicrobial Peptides in Health and Disease. N Engl J Med.2002. 347;15: 1199-

1200

Zaldivar Ochoa, M. El Sistema Inmunológico de las mucosas. Rev Cubana Med Gen Integr

2002;(5):

Páginas para visitar: Instituto Nacional del Cáncer. Entendiendo el Sistema Inmunológico. Disponible en:

http://www.cancer.gov/espanol/cancer/entendiendo/sistema-inmunologico

ACTIVIDADES

Preguntas de revisión.

1. Discuta las diferencias y similitudes entre las moléculas del CMH clase I y II y su rol en la

habilidad de nuestro organismo de distinguir lo propio de lo extraño. ¿Por qué parece

lógico que los linfocitos CD4 helpers necesiten de las moléculas del CMH de clase II y

los linfocitos CD8 citotóxicos los de clase I? Tenga en cuenta los microorganismos que

pueden causar una infección.

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2. Describa cuál es el mecanismo que les permite a los linfocitos CD8 citotóxicos y a las

células NK eliminar microorganismos. ¿Frente a qué tipo de microorganismos son más

efectivas?

3. ¿Podría Ud. precisar cuál es el objetivo de la respuesta innata frente a la infección?

4. ¿Cuáles son las ventajas que tiene la inflamación para combatir la infección?

5. ¿A qué se llama Tejido linfoide asociado a mucosas? ¿Cómo se distribuye y organiza?

¿Podría explicar Ud. por qué se habla de un Sistema Inmune Común de Mucosas?

¿Cómo lo relacionaría con la lactancia materna?

6. ¿Cuáles son las funciones principales de los fagocitos? Describa cuales células son

fagocitos profesionales y su mecanismo de acción.

7. Discuta la utilidad de la activación del complemento en la defensa contra la infección. ¿Y

la de las proteínas de fase aguda?

8. El sistema inmune innato utiliza distintas estrategias para identificar patógenos. Dé

ejemplos de ellas y discuta en que forma contribuyen a la capacidad del organismo para

protegerse contra la infección.

9. Distinga y compare entre linfocitos T y B en cuanto a: origen, reconocimiento del

antígeno, participación en la inmunidad humoral y celular.

10. ¿Cuál es la función que cumplen los Linfocitos CD4 helpers en la activación de las

células B?

11. Describa los distintos tipos de inmunoglobulinas en cuanto a función, características y

porcentaje sobre la población total de anticuerpos. Puede utilizar una tabla o un

esquema. ¿Cuáles inmunoglobulinas atraviesan la placenta? ¿Cuál es su secuencia de

aparición durante la respuesta inmune?

12. Describa brevemente la síntesis y secreción de la IgA y su papel fundamental en la

inmunidad de mucosas.

13. Distinga entre el sistema de reconocimiento de la inmunidad innata y la adquirida.

14. Discuta la importancia de la barrera mucosa como línea defensiva contra la infección.

Mencione el rol que desempeñan las células Goblet y las de Paneth. Utilice lo ya visto en

la Unidad 1 de este módulo.

15. La comunicación es fundamental en cualquier gran empresa. ¿Puede mencionar que

componentes del sistema inmune juegan un rol fundamental en los procesos de

comunicación frente a una infección?

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16. ¿A qué se refiere el texto al mencionar que la respuesta inmune innata define la

respuesta inmune adecuada para un tipo particular de patógeno?

17. ¿Podría explicar por qué se menciona que la inmunidad celular es más efectiva frente a

la infección por protozoos?

18. Relacione los mastocitos, eosinófilos y la IgE con la respuesta inmune frente a

helmintos.

19. En el texto se menciona que una gran cantidad de patógenos utilizan las células M para

acceder a nuestro organismo. ¿Cuáles son las características de las células M que

favorecen dicha elección? ¿Qué desventajas supone para el patógeno?

20. ¿Qué papel desempeñan los TLR5 y NOD1 en la respuesta inmune frente a patógenos?

21. Distinga entre sitios inductores y efectores del intestino.

22. ¿Cuál es la principal diferencia entre las respuestas humoral y celular ante la invasión de

distintos microorganismos? Ejemplifique.