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INGENIERÍA EN SISTEMAS

BIOLÓGICOS

BIOMEDICINA Y

APLICACIONES

BIOTECNOLÓGICAS

Propiedades y generalidades de las respuestas inmunitarias.

GLOSARIO DE TERMINOS

1. Anticuerpos: Un tipo de molécula glucoproteínica, también llamada inmunoglobulina (Ig), producido por los linfocitos B, que se une a los antígenos, a menudo con un grado alto de especificidad y afinidad. Es una proteína producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias dañinas, llamadas antígenos. Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos.
2. Antígeno: Una molécula que se une a un anticuerpo o un TCR. Los antígenos que se unen a los anticuerpos abarcan todas las clases de moléculas. Sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria.
3. Autocrina: tipo de secreción química que afecta a la misma célula que secretó la sustancia.
4. Células presentadoras de antígeno (APC): Una célula que muestra fragmentos peptídicos de antígenos proteínicos, asociados a moléculas del MHC, sobre su superficie y activa los linfocitos T específicos frente al antígeno. Grupo diverso de células del sistema inmunitario cuya función es la de captar, procesar y, como su nombre los indica, presentar moléculas antigénicas sobre sus membranas para que sean reconocidos, en especial por linfocitos T.
5. Citocina: proteínas que regulan la función de las células que las producen sobre otros tipos celulares.
6. Enfermedad: Alteración leve o grave del funcionamiento normal de un organismo o de alguna de sus partes debida a una causa interna o externa.
7. Enfermedad autoinmune: Una enfermedad causada por una pérdida de la tolerancia frente a lo propio, que hace que el sistema inmunitario adaptativo responda a los antígenos propios y medie la lesión celular y tisular. Las enfermedades autoinmunes pueden deberse a ataques inmunitarios contra un órgano o tejido (p. ej., esclerosis múltiple, tiroiditis o diabetes del tipo 1) o contra antígenos múltiples y distribuidos por todo el organismo (p. ej., lupus eritematoso sistémico.
8. Epítopos: porción de una macromolécula que es reconocida por el sistema inmunitario, específicamente la secuencia a la que se unen los anticuerpos, que son los receptores de las células B o de las células T en estado soluble.
9. Fagocito: células presentes en la sangre y otros tejidos animales capaces de captar microorganismos y restos celulares e introducirlos en su interior con el fin de eliminarlos, en un proceso conocido como fagocitosis.
10. Función fisiológica: es una definición que describe el proceso de un mecanismo.
11. Homeostasis: propiedad de los organismos vivos que consiste en su capacidad de mantener una condición interna estable compensando los cambios en su entorno mediante el intercambio regulado de materia y energía con el exterior (metabolismo).

27. Microbio: es un ser vivo, o un sistema biológico, que solo puede visualizarse con el microscopio.
28. Paracrina: tipo de comunicación celular por secreción química que afecta a una célula vecina a la célula emisora.
29. Polisacáridos: son polímeros de más de 10 residuos de azúcares o monosacáridos, los cuales están unidos entre sí a través de enlaces glucosídicos. Aunque son moléculas sumamente diversas (hay una infinita variedad de tipos estructurales posibles), los monosacáridos más comúnmente hallados en la estructura de un polisacárido son azúcares pentosas y hexosas, es decir, azúcares de 5 y 6 átomos de carbono, respectivamente.
30. Selección clonal: Esta teoría postula que cada antígeno estimulará a aquel linfocito o grupo de linfocitos que poseen en su membrana receptores capaces de reconocer y unirse específicamente a él y que como consecuencia se producirá su proliferación y diferenciación en células con las mismas características de reconocimiento que los linfocitos originales.
31. Sistema inmunitario: conjunto de estructuras y procesos biológicos en el interior de un organismo que le permiten mantener la homeostasis o equilibrio interno frente a agresiones externas.
32. Vacunación: preparación biológica que proporciona inmunidad adquirida activa ante una determinada enfermedad. CONCEPTOS, DEFINICIONES TERMINOS. El termino inmunidad se deriva de la palabra latina inmunitas que se refería a la protección frente a diversos procesos legales que disfrutaban los senadores romanos mientras ejercían el ejercicio de su cargo. En la historia la palabra inmunidad ha hecho referencia a la protección frente a la enfermedad, más específicamente a la protección frente a las enfermedades infecciosas. Las células y moléculas que están encargadas de la inmunidad constituyen el sistema inmunitario y a su respuesta conjunta se le denomina respuesta inmunitaria. La función fisiológica del sistema inmunitario es la defensa contra los microbios infecciosos. Sin embargo, sustancias extrañas no infecciosas pueden desencadenar respuestas inmunitarias. Además, en algunas situaciones, los mecanismos que normalmente protegen a los individuos de la infección y eliminan las sustancias extrañas también son capaces de provocar lesiones tisulares y enfermedad. Por tanto, una definición más concreta de la respuesta inmunitaria es la de una reacción a los componentes de los microbios , así como a macromoléculas , como proteínas y polisacáridos y pequeñas sustancias químicas, que son reconocidos como extraños, independientemente de la consecuencia fisiológica o patológica de tal reacción. La inmunología es el estudio de las respuestas inmunitarias de los acontecimientos celulares y moleculares que se producen después de que un organismo este en presencia de moléculas extrañas. La inmunología es una ciencia experimental en donde las explicaciones de los fenómenos inmunitarios se basan en observaciones experimentales y en las conclusiones

extraídas de ellas, la evolución de esta ha dependido de la capacidad para controlar el sistema inmunitario como se logró con la vacunación de Edward Jenner contra la viruela, hoy en día la vacunación sigue siendo el método más eficaz para prevenir las infecciones, y según una declaración de la OMS en 1980 la viruela ha sido la primera enfermedad erradicada por vacunación. Inmunidad innata y adaptativa La defensa contra los microbios esta mediada por las reacciones tempranas de la inmunidad innata y las respuestas tardías de la inmunidad adaptativa.  Inmunidad innata Es la primera línea de defensas contra los microbios, esta consta de mecanismos bioquímicos y celulares que responden rápidamente a la infección y existen antes de la infección. Los principales componentes de la inmunidad innata son:

1. Barreras físicas y químicas como el epitelio y sustancias antimicrobianas que son producidas en las superficies epiteliales. 2. Células fagocíticas, células dendríticas y linfocitos citolíticos naturales (NK).
2. Proteínas sanguíneas , incluidos miembros del sistema del complemento y otros mediadores de la inflamación.
3. Proteínas citocinas, que coordinan y regulan muchas actividades de la inmunidad innata.  Inmunidad adaptativa Permite que los vertebrados, como los humanos, tengan mecanismos de defensa más sofisticados, interconectados con los mecanismos del sistema inmunitario innato en forma dinámica y de más largo plazo. Surge como una respuesta a la infección y se adapta a ella, además es capaz de reconocer y reaccionar a un gran número de sustancias de membrana y de otro tipo. El sistema inmunitario se adapta con el tiempo para reconocer patógenos específicos de manera más eficaz, generando una memoria inmunitaria. La memoria inmunitaria creada desde una respuesta primaria a un patógeno específico proporciona una respuesta mejorada a encuentros secundarios con ese mismo patógeno específico. Los principales componentes de la inmunidad adaptativa son los linfocitos y sus productos de secreción. Las sustancias ajenas que motivan respuestas inmunitarias se llaman antígenos y son reconocidos por los linfocitos o anticuerpos. Tipos de respuestas inmunitarias adaptativas. Existen dos tipos de respuestas inmunitarias adaptativas, llamadas inmunidad humoral e inmunidad celular. La inmunidad humoral cuenta con los anticuerpos producidos por los linfocitos B , estos reconocen los antígenos microbianos, neutralizan la infecciosidad de los microorganismos y los

Las principales del sistema inmunitario son: los linfocitos, las células presentadoras de antígenos (APC) y las células efectoras. Los linfocitos reconocen los antígenos extraños de manera específica y responden contra ellos, existen distintas subpoblaciones que difieren en la forma de reconocer los antígenos y en sus funciones. Los linfocitos B son las únicas células capaces de producir anticuerpos, además reconocen antígenos extracelulares y se diferencian en células productoras de anticuerpos. Los linfocitos T son las células de la inmunidad celular, reconocen antígenos de los microorganismos intracelulares y sirven para destruir estos microbios o células infectadas. No producen anticuerpos. Entre ellos se encuentran: los linfocitos T cooperativos, los linfocitos T reguladores, linfocitos citolíticos naturales (NK) y los linfocitos T citotóxicos (CTL).  Los linfocitos T cooperadores (HTL) secretan proteínas llamadas citocinas que estimulan la proliferación y diferenciación de diversas células, además activan otras células.  Los linfocitos T citotóxicos (CTL) matan a las células que producen antígenos extraños como las infectadas por virus y otros microbios intracelulares.  Los linfocitos T reguladores: son otro tipo de linfocito T que actúan inhibiendo respuestas inmunitarias.  Los linfocitos citolíticos naturales (NK) participan en la inmunidad innata contra los virus y otros microbios celulares. Las células presentadoras de antígenos (APC) captan los antígenos y los exponen ante linfocitos específicos. Las más especializadas son las células dendríticas. Las células efectoras intervienen en los efectos finales de las respuestas inmunitarias donde su objetivo es eliminar al antígeno. Citocinas Son proteínas que regulan la función de las células que las producen sobre otros tipos celulares. Son los agentes responsables de la comunicación intercelular, inducen la activación de receptores específicos de membrana, funciones de proliferación y diferenciación celular, crecimiento y modulación de la secreción de inmunoglobulinas. Son producidas fundamentalmente por los linfocitos y los macrófagos activados, aunque también pueden ser producidas por leucocitos polimorfonucleares (PMN), células endoteliales, epiteliales, adipocitos, del tejido muscular (miocitos) y del tejido conjuntivo. Según la célula que las produzca, se denominan linfocinas (linfocito), monocinas (monocitos, precursores de los macrófagos), adipoquinas (células adiposas o adipocitos), miocinas (células musculares o miocitos) o interleucinas (células hematopoyéticas). La mayoría de las citocinas actúan cerca de donde se producen, en la misma célula que secreta la citocina (acción autocrina) o sobre una célula cercana (acción paracrina). Respuesta inmunitaria innata. El sistema inmunitario innato obstaculiza la entrada de los microorganismos y elimina o limita el crecimiento de muchos ellos capaces de colonizar tejidos. La respuesta celular innata a los microbios consiste en dos tipos principales de reacciones: inflamación y densa antivírica.

La inflamación es el reclutamiento de leucocitos y proteínas plasmáticas desde la sangre, su acumulación en los tejidos y su activación para destruir microorganismos. En muchas de estas intervienen las citocinas que producen las células dendríticas, los macrófagos y otros tipos de células. Los principales leucocitos que se reclutan en la inflamación son: los fagocitos, los neutrófilos y los monocitos. La defensa antivírica es una reacción mediada por citocinas en la que las células adquieren resistencia frente a la infección vírica y los linfocitos NK matan a las células infectadas por virus. Respuesta inmunitaria adaptativa. Esta recurre a tres estrategias para combatir los microbios: anticuerpos, fagocitos y linfocitos T citotóxicos (CTL). Los anticuerpos se unen a los microorganismos extracelulares, bloquean su capacidad para infectar las células del anfitrión y favorecen su ingestión por los fagocitos y su destrucción posterior. Los fagocitos ingieren los microbios y los destruyen en conjunto con los linfocitos T cooperadores que fomentan sus capacidades microbicidas. Los linfocitos T citotóxicos (CTL) destruyen a las células infectadas por los microbios que son inaccesibles a los anticuerpos y a la destrucción por fagocitos. Generalidades de la inmunidad adaptativa.  Captura y muestra de los antígenos microbianos: las células dendríticas son la APC que muestran péptidos microbianos a los linfocitos T CD4+ y CD8+ vírgenes y ponen en marcha las respuestas inmunitarias adaptativas contra los antígenos proteínicos. Las células dendríticas transportan su cargamento antigénicos hasta los ganglios linfáticos de drenaje y fijan su residencia en las mismas regiones ganglionares por las que recirculan los linfocitos T vírgenes.  Reconocimiento del antígeno por linfocitos: la hipótesis de la selección clonal, explica cómo puede responder el sistema inmunitario a un gran número y variedad de antígenos. Mecanismos: Inmunidad celular. Los fagocitos con microorganismos ingeridos producen antígenos desde las vesículas intracelulares y los presentan en su membrana sobre las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Los antígenos del MHC-I reaccionan con linfocitos T citotóxicos (CD8+) mientras que los del MHC-II lo hacen con linfocitos T colaboradores (CD4+ o TH1). Los CD8+ liberan citocinas mediadores de la inflamación y las citocinas de los CD4+ activan a macrófagos para la destrucción de los microorganismos ingeridos. Si los fagocitos son infectados con microorganismos en el citoplasma y no en sus vesículas, activan directamente a los CD8+ para la destrucción de la célula infectada. Mecanismos: Inmunidad humoral La primera fase de la inmunidad humoral es el reconocimiento de antígenos extraños dentro del organismo por células B a través de su receptor de membrana. Sin embargo, a pesar de la interacción con antígeno, la célula B no se activa hasta ser estimulada por una línea de linfocitos