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¿Qué tan específica es la respuesta inmune adaptativa?

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Cuando lee sobre la respuesta inmune adaptativa, a menudo se le dice que la respuesta es específica para cada patógeno, que la respuesta es personalizada. Mi pregunta es: ¿hasta qué punto es esto realmente cierto? Y si es cierto, ¿cómo se adapta la respuesta?

Entiendo que los receptores de las células B (y, en consecuencia, los anticuerpos producidos por las células plasmáticas en respuesta a un patógeno) son muy específicos. Un patógeno se unirá específicamente a un receptor de células B en una célula B particular y se producirán anticuerpos particulares para ese patógeno. Nuevamente, las células T son específicas para cada patógeno.

Pero me sorprende que no parece haber mucha variación en lo que hacen los anticuerpos. Cada anticuerpo es particular de su patógeno, pero todos los anticuerpos funcionan haciendo las mismas pocas cosas, p. Ej. opsonización o inhibición de la infiltración de virus en las células. Sí, los anticuerpos pueden ser específicos, pero ¿hasta qué punto es cierto que el anticuerpo producirá una respuesta específica a un patógeno específico? Quiero decir, ¿el anticuerpo contra el estafilococo afecta al estafilococo de manera diferente de la forma en que el anticuerpo contra la listeria afecta a la listeria?

Una vez más, cada célula Tc CD8 + es específica de su patógeno, pero luego parecen matar a su patógeno objetivo de formas muy similares, induciendo apoptosis o lisis a través de la perforina y varias citotoxinas. Entonces, nuevamente, ¿las células Tc CD8 + para la influenza responderían de manera diferente a las células Tc CD8 + para el norovirus?


La respuesta inmune adaptativa es muy específica y está diseñada para adaptarse a un antígeno específico. Los sitios de unión al antígeno se encuentran en los extremos de los dos brazos cortos de la molécula en forma de Y, como se ve en la siguiente figura:

El sitio de reconocimiento está formado por los extremos de una cadena de inmunoglobulina corta y una cadena larga. Los extremos (que se muestran en amarillo en la figura) también se denominan regiones variables y son la clave para la gran variedad de anticuerpos diferentes.

Cuando se desarrollan células B, se analiza el receptor de células B (que es básicamente un anticuerpo unido a la membrana) si reacciona a componentes del propio organismo. De lo contrario, se liberan en la periferia (torrente sanguíneo). Estas células B se denominan ingenuas, ya que no han entrado en contacto con un antígeno. Expresan un receptor de células B que generalmente solo tiene una afinidad débil por un antígeno, pero el cuerpo produce una variedad bastante amplia de estas células. (ver la segunda figura).

Cuando el cuerpo entra en contacto con un antígeno (como un virus), es absorbido por las llamadas células presentadoras de antígeno profesionales (células dendríticas, macrófagos, células B) del sistema inmunológico, que se descomponen en pequeños trozos y se presentan. al sistema inmunológico. Esto activa la maduración por afinidad del receptor de células B, la hipermutación somática y finalmente la selección clonal de las células, que producen los anticuerpos con la mayor afinidad (la unión más fuerte) al antígeno.

Se estima que el sistema inmunológico humano puede producir alrededor de 10 mil millones de anticuerpos diferentes. Esta variabilidad se logra mediante la variabilidad genética de la mutación de la región variable del anticuerpo (todo el proceso se explica muy bien aquí).

Para obtener más información sobre este tema, puedo recomendar la lectura de los siguientes artículos:

La reacción del cuerpo después es siempre la misma, como tú mismo dices. La especificidad de la respuesta inmune adaptativa está "sólo" mediada por la especificidad de los anticuerpos. Esto también hace que el sistema sea muy fuerte contra nuevos patógenos, ya que solo una parte del sistema necesita ser adaptada, mientras que las cascadas detrás de él (como la apoptosis) son siempre las mismas y pueden activarse rápidamente si es necesario.

Esto también puede causar algunos problemas. Piense en los autoanticuerpos, que ocurren en las enfermedades autoinmunes. Aquí el cuerpo no puede distinguir entre una respuesta inmune legítima contra un antígeno extraño y aquellas que son del propio cuerpo.


¿Qué tan específica es la respuesta inmune adaptativa? - biología

La respuesta inmune adaptativa o adquirida tarda días o incluso semanas en establecerse; mucho más tiempo que la respuesta innata, sin embargo, la inmunidad adaptativa es más específica para los patógenos y tiene memoria. Inmunidad adaptativa es una inmunidad que se produce después de la exposición a un antígeno, ya sea de un patógeno o de una vacuna. Esta parte del sistema inmunológico se activa cuando la respuesta inmunitaria innata es insuficiente para controlar una infección. De hecho, sin información del sistema inmunológico innato, la respuesta adaptativa no podría movilizarse.

Hay dos tipos de respuestas adaptativas: las respuesta inmune mediada por células, que se lleva a cabo por las células T, y el respuesta inmune humoral, que está controlado por células B activadas y anticuerpos. Las células T activadas y las células B que son específicas de las estructuras moleculares del patógeno proliferan y atacan al patógeno invasor. Su ataque puede matar a los patógenos directamente o secretar anticuerpos que mejoran la fagocitosis de los patógenos e interrumpen la infección. La inmunidad adaptativa también implica una memoria para proporcionar al huésped una protección a largo plazo contra la reinfección con el mismo tipo de patógeno en la reexposición, esta memoria facilitará una respuesta rápida y eficiente.

Objetivos de aprendizaje

  • Describir la estructura y función de las células presentadoras de antígenos.
  • Describir la estructura y función de los linfocitos T
  • Describir la estructura y función de los linfocitos B
  • Describe la tolerancia inmunológica
  • Describir el papel y la importancia de la memoria inmunológica.
  • Identificar los centros primarios del sistema inmunológico.

El objetivo del juego es eliminar un agente infeccioso de su cuerpo eliminando todo el patógeno. Al finalizar este juego, deberías poder

identificar las células involucradas en el sistema inmunológico a partir de diagramas

poner los pasos de la respuesta del sistema inmunológico en el orden apropiado

distinguir entre respuestas inmunes primarias y secundarias y

describa por qué una persona infectada se sentirá enferma poco después de la infección y por qué esta sensación de malestar se disipará.

En la mayoría de los casos, cuando un nuevo agente infeccioso ingresa a su cuerpo, las bacterias o los virus nunca pueden proliferar porque las células fagocíticas de su sistema inmunológico innato reconocen y destruyen muchos patógenos benignos comunes antes de que usted pueda enfermarse. Esta respuesta innata no es muy específica y no puede protegernos de todos los patógenos, pero puede activar el sistema inmunológico adaptativo cuando se necesita una respuesta inmunitaria más poderosa. Cuando el agente infeccioso puede proliferar, las células (T & amp B) y las proteínas (anticuerpos) del sistema inmune adaptativo distinguen eficientemente entre células propias y no propias (el agente infeccioso) y montan un ataque inmunológico dirigido específicamente a ese agente infeccioso en particular. . Sin embargo, la respuesta inmune adaptativa es relativamente lenta en desarrollarse la primera vez que se detecta un agente infeccioso particular (la respuesta primaria). Después de la detección del agente infeccioso, se necesita tiempo para desarrollar una respuesta específica que haya movilizado una cantidad suficiente de anticuerpos y células inmunes durante ese tiempo, el agente infeccioso puede proliferar y enfermarlo. Eventualmente, su respuesta inmune específica a ese agente infeccioso específico desencadenará la producción de anticuerpos que ayudarán a su sistema inmunológico a combatir el patógeno. Además, en el proceso de producción de anticuerpos, su sistema inmunológico adaptativo habrá creado células de memoria que le permitirán montar una respuesta inmune rápida la próxima vez que se exponga al agente infeccioso (infección secundaria). Esta respuesta suele ocurrir tan rápido que el agente infeccioso no puede proliferar y, por lo general, no se enferma.

Para una infección bacteriana

Agregue el kit de inicio bacteriano a su bolsa para cadáveres (Tabla 1). En este punto, hay cuatro tipos de tarjetas en la bolsa para cadáveres: (1) tres patógenos, (2) un macrófago, (3) una célula B y (4) una célula T auxiliar. La bolsa para cadáveres representa tu cuerpo, y las cartas son las células inmunes y los agentes infecciosos que circulan por tu cuerpo y hacen la batalla.


La pandemia de COVID-19 plantea una crisis de salud pública sin precedentes. En la actualidad, nuestro conocimiento limitado de la respuesta del sistema inmunológico a la infección limita nuestra capacidad para prevenir y tratar enfermedades graves. Como parte de los esfuerzos descritos en el Plan Estratégico del NIAID para la Investigación del COVID-19, los investigadores del NIAID están encabezando una gran colaboración internacional para revelar las respuestas inmunes innatas y adaptativas durante la convalecencia y la infección aguda por COVID-19. Cada investigador contribuirá con su experiencia única para dilucidar colectivamente la respuesta inmune innata y adaptativa a la infección por COVID-19. Esta coalición sinérgica de investigadores trabajará en estrecha colaboración y compartirá datos para maximizar el impacto de las muestras de pacientes. El objetivo general es identificar correlatos inmunológicos y virológicos y predictores de resultados clínicos.

Los proyectos de investigación examinarán lo siguiente:

  • Marcadores genéticos de susceptibilidad a la infección grave por COVID-19
  • Composición del repertorio de células T y B y mapeo de secuencias de receptores de células T (TCR) específicas del virus
  • Perfiles de citocinas y quimiocinas, incluida la firma del interferón (IFN) y los marcadores solubles de inflamación
  • Respuestas de anticuerpos a la infección por COVID-19
  • Autoanticuerpos anti-citocinas
  • Niveles de gelsolina plasmática
  • Firma inmunológica humoral del viroma humano
  • Repertorio de anticuerpos anti-comensales
  • Enfoque de biología de sistemas para comprender los cambios en el sistema inmunológico
  • Variación genética intrapaciente del SARS-CoV-2
  • Papel de las trampas extracelulares de neutrófilos (NET)

Cómo contribuir

Este sitio web está diseñado para informar a los médicos sobre la investigación que se lleva a cabo en el NIAID. Si está interesado en contribuir a alguno o todos estos proyectos de investigación, comuníquese con la persona de contacto en la página del proyecto respectivo.


Temas

Un sistema inmunológico para nuestro mundo microbiano

En este video, verá una descripción general de alto nivel del sistema inmunológico en funcionamiento en el contexto de la vida diaria. Lo que se ve aquí se aplica igualmente a la transmisión y la reacción del cuerpo a un coronavirus. El sistema inmunológico genera una respuesta contra los patógenos cuando infectan a un individuo y se replican. La respuesta incluye tanto una respuesta innata inmediata como una respuesta adaptativa más lenta, que se explican con mayor detalle en la siguiente secuencia. Este video presenta al miembro de la facultad de inmunología de HMX Fundamentals, Andrew Lichtman, de la Facultad de Medicina de Harvard.

Introducción a la respuesta inmune innata

La respuesta inmune innata forma la primera línea de defensa contra los patógenos invasores. La inmunidad innata incluye barreras y una variedad de células y moléculas que son parte de la respuesta rápida a las amenazas a nuestra salud. En este interactivo, se le presentarán los diversos aspectos de la respuesta inmune innata y las formas en que trabajan juntos para prevenir y controlar la infección. Si bien el sistema inmunológico nos protege de muchos patógenos, la inflamación que se produce como parte de la respuesta inmunitaria también puede dañar nuestros propios tejidos y afectar la función de nuestros órganos cuando los patógenos estimulan una respuesta muy fuerte.


Célula Bs , o linfocitos B, son las principales células involucradas en la creación de anticuerpos que circulan en el plasma sanguíneo y la linfa. Los anticuerpos son proteínas grandes en forma de Y que utiliza el sistema inmunológico para identificar y neutralizar a los invasores extraños. Además de producir anticuerpos, las células B también pueden funcionar como células presentadoras de antígenos o secretar citocinas que ayudan a controlar otras células inmunitarias y sus respuestas.

Antes de que las células B puedan funcionar activamente para defender al huésped, deben activarse. Como se muestra en la figura 17.5.4, la activación de las células B comienza cuando una célula B engulle y digiere un antígeno. El antígeno puede estar flotando libremente en la linfa o puede ser presentado por una célula presentadora de antígeno, como una célula dendrítica o macrófago. En cualquier caso, la célula B muestra fragmentos de antígeno unidos a sus propios antígenos MHC. El complejo MHC-antígeno de la célula B atrae a las células T colaboradoras. Las células T colaboradoras, a su vez, secretan citocinas que ayudan a las células B a multiplicarse y a las células hijas a madurar y convertirse en células plasmáticas.

Figura 17.5.4 Las células B se activan y se convierten en células plasmáticas productoras de anticuerpos con la ayuda de las células T colaboradoras.


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Sistema neuroinmune versus sistema inmunológico periférico

El cerebro y la médula espinal normalmente están protegidos de los patógenos en la sangre por las barreras sangre-cerebro y sangre-médula espinal selectivamente permeables. Estas barreras son parte del sistema neuroinmune. El sistema neuroinmune se ha considerado tradicionalmente distinto del resto del sistema inmunológico, que se llama el sistema inmunológico periférico - aunque esa vista puede estar cambiando. A diferencia del sistema periférico, en el que los leucocitos son las células principales, se cree que las células principales del sistema neuroinmune son células del sistema nervioso llamadas neuroglia. Estas células pueden reconocer y responder a patógenos, desechos y otros peligros potenciales. Los tipos de neuroglia implicados en las respuestas neuroinmunes incluyen células microgliales y astrocitos.

  • Células microgliales se encuentran entre los tipos más prominentes de neuroglia en el cerebro. Una de sus principales funciones es fagocitar los restos celulares que quedan cuando mueren las neuronas. Las células microgliales también "podan" sinapsis obsoletas entre neuronas.
  • Astrocitos son neuroglia que tienen una función inmunológica diferente. Permiten que ciertas células inmunitarias del sistema inmunitario periférico crucen al cerebro a través de la barrera hematoencefálica para atacar tanto a los patógenos como al tejido nervioso dañado.

Vacunación-

Las vacunas han supuesto una revolución en la medicina moderna, ayudando a proteger a millones de personas de enfermedades infecciosas. Funcionan aumentando la inmunidad de la memoria a un patógeno objetivo.

Las vacunas son preparaciones biológicas compuestas por patógenos muertos / atenuados o antígenos de sus superficies. Estas preparaciones por sí solas no pueden causar enfermedades, pero pueden ayudar a nuestro cuerpo a desarrollar la inmunidad de la memoria, protegiéndonos en caso de que nos infectemos con el patógeno vivo. La respuesta inmune innata inicial es relativamente lenta y es la razón por la que a menudo mostramos síntomas de enfermedad antes de que nuestro sistema inmunológico tenga la oportunidad de matar al patógeno. Después de esto, desarrollamos inmunidad adaptativa, a través de la especialización de leucocitos, ajustados para reaccionar al patógeno encontrado.

La vacunación tiene como objetivo evitar la respuesta inicial lenta, de modo que cuando estamos infectados con material que causa una enfermedad, nuestra inmunidad adquirida (de la vacuna) puede matar a un patógeno invasor antes de que tenga la posibilidad de causar la enfermedad.

¿Qué tan efectivas son las vacunas?

La vacunación es una de nuestras herramientas más poderosas contra las enfermedades infecciosas y ha tenido mucho éxito en protegernos. Uno de los mayores éxitos de la medicina moderna es la vacuna contra la poliomielitis, que después de 3 dosis ofrece una cobertura del 99% y prácticamente ha erradicado la poliomielitis.

Arriba: el primer pico del gráfico representa una respuesta inmunitaria adaptativa después de la vacunación inicial. La exposición al antígeno después de esta vacunación inicial, ya sea un refuerzo o una infección, estimula una respuesta inmunitaria elevada.


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Palabras clave: inmunidad innata, inmunidad adaptativa, chondrichthyes, actinopterygii, sarcopterygii

Cita: Smith NC, Rise ML y Christian SL (2019) Una comparación de los sistemas inmunitarios innato y adaptativo en peces cartilaginosos, peces con aletas radiadas y peces con aletas lobulares. Parte delantera. Immunol. 10: 2292. doi: 10.3389 / fimmu.2019.02292

Recibido: 31 de mayo de 2019 Aceptado: 10 de septiembre de 2019
Publicado: 10 de octubre de 2019.

Tiehui Wang, Universidad de Aberdeen, Reino Unido

Helen Dooley, Universidad de Maryland, Baltimore, Estados Unidos
Natalie Christina Steinel, Universidad de Massachusetts Lowell, Estados Unidos

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