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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CÁTEDRA DE INMUNOLOGÍA
CLÍNICA
UNIDAD TEMÁTICA:
INMUNOLOGÍA DE LOS
PROCESOS INFECCIOSOS
OBJETIVOS
Conocer los aspectos básicos de las infeccionesIdentificar y caracterizar los mecanismos propios de la inmunidad innata y adaptativa que median la defensa frente a las infecciones.Comprender los conceptos centrales vinculados a la inmunidad antimicrobianaConocer los diferentes mecanismos que utilizan los microorganismos para evadir el ataque del sistema inmunitario
CONTENIDOS
5.4 Respuesta inmune frente a hongos extracelulares e intracelulares.
1.Infección localizada y sistémica. Calidad de la respuesta inmune.
2.Mecanismos efectores. 3.Mecanismos fúngicos de evasión
inmune.
Las infecciones por hongos denominadas micosis
son una causa importante de morbilidad y mortalidad en el ser humano.
Algunas micosis son endémicas y se deben a hongos presentes en el medio ambiente y cuyas esporas son inhaladas por los seres humanos.
Otras reciben el nombre de oportunistas, ya que los agentes causales producen en todo caso, una enfermedad leve en las personas sanas, pero pueden infectar y provocar la enfermedades graves en las inmunodeprimidas.
El deterioro de la inmunidad es el factor predisponente más importante para las micosis clínicamente importantes.
La deficiencia de neutrófilos como consecuencia de la supresión o de la lesión de la médula ósea se asocia con frecuencia a estas infecciones.
Recientemente se ha observado un aumento de infecciones micóticas oportunistas asociadas al incremento del número de inmunodeficiencias causados principalmente por el Sida y por el tratamiento de cáncer diseminado y el rechazo de trasplantes que inhibe la función de la médula ósea y anula las respuestas inmunitarias.
Los diferentes hongos que infectan al ser humano
pueden vivir en los tejidos extracelulares como en el interior de los fagocitos. Por lo tanto las respuestas inmunitarias contra ellos suelen ser combinaciones de las inducidas por bacterias extracelulares como intracelulares.
Sin embargo la inmunidad antimicótica se conoce mucho menos que la inmunidad antibacteriana y la antiviral. Esto puede deberse a que las infecciones afectan a menudo a pacientes incapaces de desencadenar respuestas inflamatorias eficaces.
Un número relativamente pequeño de hongos es
lo suficientemente virulento para considerarse como patógenos primarios, que son capaces de iniciar una infección en un anfitrión normal aparentemente inmunocompetente, colonizar el organismo, encontrar un nicho adecuado con abundantes sustratos para evitar o alterar los mecanismos normales de defensa y posteriormente multiplicarse en el mismo.
Patogenia de las micosis
Patógenos Primarios
B. dermatitidis: las conidias inhaladas se transforman en levaduras, la invasión localizada del organismo por estas provoca una reacción inflamatoria, la levadura impide su reconocimiento por los macrófagos y se disemina por vía hematógena.
C. immitis: las artroconidias inhaladas alcanzan los alvéolos se convierten en esférulas que dan lugar a endoesporas, las cuales son fagocitadas y sobreviven las esférulas de gran tamaño que evitan la fagocitosis, y su ambiente alcalino permite su supervivencia en el interior del fagolisosoma
H. capsulatum: las conidias inhaladas se convierten en levaduras, las levaduras son ingeridas por los macrófagos; sobreviven y proliferan en el interior del fagolisosoma; algunas células en esta fase se mantienen latentes en el interior del macrófago, mientras que otras proliferan y destruyen a los macrófagos para liberar su progenie intracelular
P. brasiliensis: las conidias inhaladas se transforman en grandes levaduras multipolares de gemación, son ingeridas pero no digeridas por los macrófagos; pueden permanecer en estado de latencia por años. Se diseminan en las mucosas oral y naso faríngea
Los individuos sanos inmunocompetentes
muestras una resistencia innata notable a las micosis. Los patógenos oportunistas tan sólo producen una infección en individuos con alteraciones en las barreras protectoras de la piel y las membranas mucosas o bien deficiencias del sistema inmunitario que le permiten atravesarlas, colonizar y reproducirse
Patógenos oportunistas
Género Candida: prolifera mucosa con ulterior
invasión, las barrera mucosa suele encontrarse alterada y luego se disemina de forma hematógena
C. neoformans: las levaduras inhaladas son
ingeridas por los macrófagos; sobreviven en el ambiente intracelular, la cápsula inhibe la fagocitosis; la protegen del daño oxidativo junto con la melanina, se disemina de manera hematógena y linfática al cerebro.
Género Aspergillus: las conidias inhaladas se
unen al fibrinógeno y laminina del alvéolo; las conidias germinan y las formas miceliales secretan proteasas e invaden el epitelio; la invasión vascular produce trombosis e isquemia tisular y diseminación hematógena.
La respuesta inmune frente a las micosis
comprenden dos componentes principales:1. La resistencia: la habilidad de limitar la
carga fúngica2. La Tolerancia: la habilidad de limitar el daño
al huésped causado por la respuesta inmune u otros mecanismos.
Mecanismos inmunes innatos son usados para
responder a los hongos patógenos en forma rápida y conservada
Los componentes de este mecanismo están presentes en sitios de continua interacción con los hongos e incluye la barrera de la piel y la superficie de las células de la mucosa epitelial de los tractos: respiratorios, gastrointestinal y genitourinario
Reconocimiento del Hongo por el sistema inmune innato
Tras superar el epitelio empieza la infección invasora y como primera respuesta del huésped, el endotelio vascular secreta mediadores proinflamatorios y péptidos antimicrobianos como defensinas que estimulan el reclutamiento y la activación de los leucocitos.
Una vez atravesadas las barreras mucocutáneas, neutrófilos y monocitos son las células clave en los estadios iniciales.
La infección por Candida spp. se divide en 2 grupos. La primera línea de defensa se encuentra en diferentes mecanismos locales a nivel de las mucosas( lactoferrina, lisozimas, lactoperoxidasas, mucinas, transferrinas e inmunoglobulinas A) que dificultan la adhesión y crecimiento en la cavidad orofaringea.
Células epiteliales secretan IL-8 y estimulante de colonias granulocíticas como respuesta a un aumento de colonias de Candida en mucosa.
Se unen a anticuerpos, complemento, proteínas
surfactantes y receptores de reconocimiento solubles en las puertas de entrada.
La opsonización por estos mecanismos promueven la captura de los hongos y la activación de la inmunidad innata por medio de la fagocitosis y los recetores de señalización.
Los hongos activan la inmunidad innata
Los hongos expresan patrones moleculares asociados a patógenos PAMPs.
Las células del huésped expresan RRPs: TLR (receptores de tipo Toll) CLRs (receptores de lectina tipo C) Familia de proteína de galectina CR3(Reconoce partículas ops. por c3b, ICAM-1,
beta glucano) CD36 (incrementa maduración de monocitos a
macrófagos)
Inician la diseminación de eventos intracelulares que promueven la activación del sistema inmune y la erradicación de los hongos con la respuesta inmune específica generada según el tipo de CPA involucrada.
Para que la respuesta adaptativa antígeno específica se active en necesario primero la activación de mecanismos de detección de patógenos de la inmunidad innata.
PRRS EN LOS FAGOCITOS
La células de la pared celular fúngica
contiene:1. Beta-glucanos2. Quitina (polímero de N-acetilglucosamina3. Mananos
Principal Fuente de PAMPs reconocibles por los RRPs:
Son de importancia central para el
reconocimiento e inducción de la respuesta innata y adaptativa.
Dectina 1 Dectina 2 Mincle DC-SIGN Receptor de manosa Langerina
CLRs
Es la encargada del reconocimiento del B-glucano
por lo que cumple un papel relevante. Induce el estallido respiratorio, la endocitosis del ligando y la secreción de citocinas y quimiocinas activando por dos vías diferentes CARD9 y RAF..
Los beta-glucanos se expresan mayoritariamente en las levaduras y no en las hifas.
Las conidias no son reconocidas pero si los tubos germinativos.
Un defecto a este nivel aumenta la susceptibilidad a infecciones fúngicas
Dectina-1
Es la encargada del reconocimiento de α manano. Se
une con mayor afinidad a hifas que a levaduras. Junto con Mincle requieren de proteínas adaptadoras para activar Nf-kB.
Induce citoquinas proinflamatorias y liberación de leucotrienos.
En su ausencia disminuye el desarrollo de las células TH17
Dectina- 2
Se definió originalmente por su capacidad de
reconocer una amplia gama de ligandos de α manosa.
Se expresa en los macrófagos sometidos a varios tipos de estrés y detecta células dañadas.
Induce respuestas inflamatorias mediadas por Nf-kB, como TNF-α, quimiocinas e IL-10
Inicialmente fue implicado en la infección por Candida, y reconoce especies de Malassezia y F. pedrosoi.
Mincle
Es capaz de reconocer y mediar la endocitocis
de una amplia variedad de patógenos a través de reconocimiento de estructuras ricas en manosa y fucosa.
Ojo: En primer lugar, no sólo media el reconocimiento de PAMP, también reconoce moléculas propias
En segundo lugar, su propia funcionalidad puede ser subvertida para los patógenos
DC-SIGN
Reconoce distintas clases de hongos a través del
reconocimiento de la manosa, fucosa y N-acetilglucosamina.
Promueve el procesamiento y presentación antigénica a las células T. Induce a la producción de citocinas inflamatorias. Induce la activación de NF-Kb y la producción de IL-12,GM-CSF, IL-8, IL-1B, IL-6.
Desempeña un papel importante en la producción de IL-17 en células de memoria
RECEPTORES DE MANOSA
Reconoce motivos ricos en manosa y fucosa,
Se encuentran en células de Langerhans, y promueve la internalización de las levaduras. Al contrario de la DC-SIGN media la internalización al compartimiento degradativo favoreciendo el procesamiento.
Langerina
TLR2, TLR4 Y TLR9 son los principales que reconocen
componentes fúngicos: fosfolipomananos, mananos y DNA. Requieren de MyD88 para la señalización y la activación de NF-Kb y MAPK.
Facilitan la presentación antigénica y la respuesta de células T.
Receptores de tipo Toll
TLR2: menos inflamatorio, puede promover TH2
(IL-10) y Treg (IL-10 y TGF-B).
TLR4: promueve citoquínas inflamatorias mejora las respuestas TH1.
TLR9: reconoce ADN fúngico. Activa NF-Kb y desencadena IL-12 en infecciones por C. neoformans y A. fumigatus.
Constituyen una familia de receptores
exclusivamente citoplasmáticos, que representan la contraparte citosólica de los TLR.
Captan componentes microbianos que ganan acceso al citoplasma. Al reconocer a sus ligandos promueven la activación de vías transduccionales (NF-Kb) o sirven como plataforma para la formación de inflamasomas NLRP3 e inducen la producción de IL-1B IL-18.
RECEPTORES DE TIPO NOD (NRL)
Los NRL no sólo reconocen a PAMPs , si no
también a DAMPs como ATP, cristales de ácido úrico, proteínas de shock térmico y fibrina.
PATRONES MOLECULARES ASOCIADOS A DAÑOS
Los principales mediadores de la inmunidad innata frente a los hongos son los neutrófilos y los macrófagos. Los pacientes con neutropenia son muy susceptibles a las infecciones micóticas oportunistas.
Es probable que los neutrófilos liberen sustancias fungicidas tales como intermediarios reactivos de oxígeno y enzimas lisosómicas así como que fagociten para su eliminación intracelular.
La acción del complemento frente a una
infección por C. neoformans puede realizarse mediante la vía clásica o alternativa, con el fin de opsonizarlo y luego que sea fagocitado.
Captan los antígenos, migran a órganos
linfoides secundarios y maduran para poder activar a linfocitos T vírgenes
Células dendríticas y Macrófagos
DC es el puente entre la inmunidad innata y adaptativa por la configuración de la respuesta de células T después de la producción de citoquinas PRR-dependiente. Sólo las DCs son capaces de activar las células T vírgenes para generar de por vida la memoria frente a los patógenos.
Las DC incrementa la expresión de moléculas coestimuladoras en la maduración, y poseen abundantes PRRS en la superficie celular para la interacción directa con los patógenos, lo que se traducirá señales de PRRS a las células T
TH1La respuesta dominante TH1 correlaciona con una
inmunidad protectora frente a la infección fúngica.La activación de esta vía está determinada por la
respuesta de la célula dendrítica a la combinación de señales de TLRs y CLRs provenientes del hongo
A través de la producción de IFN-γ y provisión de ayuda para la producción de citocinas TH1, instrumentan la óptima activación de la fagocitosis en sitios de infección.
La respuesta inmune innata determina el linaje de LT
Histoplasma capsulatum, un parásito intracelular facultativo que reside en los macrófagos, se elimina gracias a los mismos mecanismos celulares que son eficaces contra bacterias intracelulares.
Los linfocitos TCD4 y TCD8 colaboran para eliminar las levaduras que tienden a colonizar pulmones y el encéfalo de los huéspedes inmunodeprimidos.
Los queratinocitos son el primer punto de contacto
con los dermatofitos y modulan la respuesta inmune produciendo una diversidad de citocinas como:
IL-8 TNFLos neutrófilos y macrófagos son células efectoras
finales de la eliminación de los dermatofitos vía TH1.
Pueden cronificar por liberación de IL-10, propiedades inmunosupresivas de los mananos o hipersensibilidad mediada por IgE o IgG4.
INMUNIDAD FRENTE A MICOSIS SUPERFICIALES POR DERMATOFITOS
Las infecciones por Cándida suelen comenzar en superficies mucosas y parece que la inmunidad celular evita la propagación de los hongos a los tejidos.
No resulta sorprendente que la inflamación granulomatosa sea una causa importante de lesión de los tejidos del huésped en algunas infecciones por hongos intracelulares.
Respuestas protectivas por TCD8
TH2IL-4 e IL-13 proporcionan las señales para que las
células T naive se diferencien en TH2 favoreciendo la infección fúngica, respuestas alérgicas y recidivas.
Funciones: evitan la adherencia, neutralizan toxinas, opsonización y citotoxicidad mediada por anticuerpo.
Acciones protectoras: no aumenta la susceptibilidad en su déficit. Títulos altos en formas graves, presencia de anticuerpos protectores y no protectores en diversas proporciones.
Eficacia depende de: cantidad de anticuerpo, especificidad, isotipo e idiotipo
Es producida por la inhalación de hongos
ambientales, en el segundo contacto, en infecciones debidos a hongos productores de micosis superficiales (dermatofitos y Cándida spp)
Mecanismos de hipersensibilidad de tipo I, mediada por IgE, de tipo III producida por inmunocomplejos y de tipo IV debida a la activación de linfocitos TCD4+ con producción de citocinas de tipo TH1.
ALERGIA A HONGOS
Hongos ambientales forman parte de la biota
aérea, no producen infección, actúan activando mecanismos de la inmunidad a través de sus antígenos (alergenos) sus esporas pasan al aire, producen los mismos cuadros de alergia que los ocasionados por otros alergenos
Etiología
Germinación de esporas, liberación de
proteasas, daño epitelial, desgranulación de los mastocitos, inicio del proceso inflamatorio.
Contacto de los alergenos con CPAs activación de macrófagos y eosinófilos, interacción de células epiteliales (producción de IL-6 e IL-8 ,proteína quimiotáctica de macrófagos y PG-E.
Patogenia
Las células dendríticas se unen a alergenos
por TLR2, dectina 1, activan la producción de IL-10 e IL-4 que conlleva a una respuesta TH2 y produce una alergia respiratoria por estimulación de células B y producción de IgE que actúa sobre mastocitos, liberan histamina y serotonina que producen vasodilatación edema y aumento de la permeabilidad capilar
Si el alérgeno se presenta por MHC de clase I
se induce a una respuesta TH1 se secretan IL2, IL12 y IFN-γ, se producen granulomas en el intersticio pulmonar.
Por una producción de inmunocomplejos debido a la producción de IgG4 pueden causar fibrosis intersticial crónica.
Las células TCD4+ efectoras productoras de IL-17 representan un perfil de diferenciación.
Las células TH17 cumplen un papel destacado no solo en las infecciones micóticas, sino también en la inmunidad frente a bacterias extracelulares y fenómenos de autoinmunidad. Constituye una línea de defensa propia de la inmunidad adaptativa en las superficies mucosas en el aparato digestivo, respiratorio y piel y nos protegen de las infecciones invasivas.
RESPUESTA TH17
Las citocinas IL-1, IL-6, IL-21, IL23 y TGF-B
desempeñan un papel importante en la diferenciación de un perfil TH17.
IL-1 e IL-6 cumple una función crítica en la diferenciación.
IL 21 e IL-23 contribuyen en la expansión.
Las células TH17 producen citocinas IL-17A, IL17F,
IL-21 e IL-22. Las dos primeras expresan una notoria capacidad
proinflamatoria. Actual sobre un abanico de tipos celulares activando el factor NF-Kb estimulando la producción de citocinas inflamatorias ( TNF-α, IL-1, IL-6, GM-CSF y G-CSF), quimiocinas inflamatorias, mucinas, péptidos antimicrobianos y metaloproteasas que promueven la infiltración de tejido afectado por células reclutadas desde la circulación, particularmente granulocitos neutrófilos.
Mecanismos efectores
La IL-22 media también efectos
proinflamatorios similares pero su receptor se encuentra en queratinocitos, cel. epiteliales, endoteliales y fibroblastos pero no en células inmunitarias.
Las IL-17 A e IL-17F no solo son producidas por
células TH17, sino que también son producidas en altas cantidades durante la fase temprana de los procesos infecciosos por diferentes tipos celulares de la inmunidad innata como NKT y linfocitos Tγδ que puede cumplir un papel importante en el control de infecciones bacterianas y micóticas nacientes, en las mucosas intestinal y respiratorias
Tienen una actividad antiinflamatoria pero el
riesgo es que se puede limitar la eficiencia de la respuesta productora.
Su función sería disminuir el daño a las células huésped pero podría favorecer la persistencia fúngica
Células T reguladoras
Figura 4
A menudo, los hongos provocan respuestas de
anticuerpos específicos que son protectoras. La citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos, mediado por los receptores de Fc, tiene una función importante en la eliminación de algunos hongos.
ROL MEDIADO POR CELULAS B
Inmunodifusión doble en pacientes
inmunocompetentes Contrainmunoelectroforesis Prueba de fijación del complemento Elisa Wb no estandarizada
Técnicas de detección de anticuerpos
Evasión de la inmunidad
Los Hongos producen numerosos factores que
son potentes reguladores de la respuesta inmune del huésped.
La pared celular es una estructura dinámica que cambia continuamente a través de los ciclos celulares del hongo y su transición morfológica
C. albicans: Los betaglucanos están
enmascarados en las hifas favoreciendo el escape al reconocimiento por parte de la Dectina 1
Las conidias del A. fumigatus esta cubierta por hidrofoninas y melanina que previenen el reconocimiento inmune.
P. jiroveci evade la inmunovigilancia
cambiando de expresión de las principales glicoproteínas de la superficie.
La cápsula del C. neoformans es el principal ejemplo de evasión de la respuesta inmune innata ya que recubre por completo las células de la pared.
Las cepas virulentas de Cryptococcus
neoformans inhiben la síntesis de ciertas citocinas como TNF e IL-12 por los macrófagos y estimulan la producción de IL-10, que contrarresta la activación fagocítica.
La inmunidad celular es el mecanismo más importante de la inmunidad adaptativa frente a infecciones por hongos.
También pueden escapar de los macrófagos
por un mecanismo de expulsión favoreciendo la latencia y diseminación del huésped sin producir inflamación.
bibliografia
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Murray P, Rosental K, Pfaller M. Mirobiologia Médica 6ta Ed. Elsevier Mosby, 2009.
GRACIAS…………………………