Immunologia i Microbiologia: Conceptes Clau

Immunologia: Conceptes Clau

Immunologia: Ciència que s’encarrega d’estudiar el sistema immunitari.

Immunitat: Ser invulnerable a una malaltia infecciosa determinada.

Antigen: Molècula, sovint de superfície cel·lular, que pot induir a la formació d'anticossos.

Anticossos: Glicoproteïnes que existeixen en forma soluble a la sang o altres fluids corporals. Són utilitzats pel sistema immunitari per identificar i neutralitzar elements estranys al cos, com ara bacteris, virus o paràsits.

Immunitat Innata

FAGOCITOSI: Als vertebrats superiors trobem glòbuls blancs (leucòcits) amb capacitat fagocitària: monòcits i neutròfils o micròfags, que s’encarreguen de la fagocitosi de microorganismes. La fagocitosi és un tipus d’endocitosi en la qual es distingeixen diverses fases:

1. Englobament de microorganismes en vacúols fagocítics.
2. Incorporació d’enzims hidrolítics provinents dels lisosomes dintre dels vacúols obtenint fagolisosomes.
3. Destrucció de microorganismes fagocitats.

RESPOSTA INFLAMATÒRIA: Es dona als teixits vascularitzats, i la seva finalitat és aïllar i destruir l’agent patogen i reparar el teixit danyat. Regulada per basòfils i mastòcits. Fases de la resposta inflamatòria:

1. Ferida a la pell.
2. Mastòcits de la zona alliberen histamina (dilatació dels capil·lars de la zona: major afluència de sang, augment de la temperatura i envermelliment de la pell; increment permeabilitat vasos: el plasma i les cèl·lules fagocítiques penetren en el teixit, causant dolor).
3. Sistema de complement i altres senyals químics atrauen els fagòcits per quimiotaxi incrementant la resposta inflamatòria: eliminació dels patògens i cèl·lules mortes per fagocitosi. Alliberament d’interleucines que incrementen la resposta inflamatòria i febre (inhibició del creixement del patogen).

Substàncies Antimicrobianes

1. INTERFERÓ: Substàncies que interfereixen en la replicació dels virus. A l’ésser humà hi ha 3 tipus que són produïts per:

• Limfòcits T i cèl·lules NK (sintetitzen els interferons γ).
• Leucòcits i fibroblasts (sintetitzen els interferons α i β).

2. CÈL·LULES ASSASSINES NATURALS (NK): Alliberen substàncies que produeixen lisi cel·lular (de cèl·lules infectades per virus i cèl·lules tumorals).

3. SISTEMA COMPLEMENT: Conjunt d’unes 20 proteïnes que interactuen en cascada provocant la destrucció de microorganismes patògens:

• Provocant la lisi de microorganismes amb complexos antigen-anticòs.
• Ajudant els mastòcits a alliberar histamina.

Immunitat Específica

IMMUNOGLOBULINES: Els anticossos són proteïnes que pertanyen al grup de les globulines i com que tenen propietats immunològiques reben el nom d’immunoglobulines (Ig).

FUNCIONS DE LES IMMUNOGLOBULINES: La principal funció dels anticossos és reconèixer i unir-se a l’antigen per a destruir-lo. Per portar a terme això, el domini constant de la immunoglobulina pot activar els següents mecanismes:

• Activació del sistema complement: acaba amb la lisi del microorganisme.
• Opsonització dels microorganismes: la immunoglobulina s’uneix a l’antigen provocant que un macròfag el destrueixi.
• Precipitació de toxines dissoltes al plasma: és més fàcil que els macròfags les destrueixin.
• Aglutinació d’antígens: facilita l’acció dels fagòcits i limfòcits.
• Activació de limfòcits.

RESPOSTA CEL·LULAR: És el sistema responsable del rebuig d’òrgans en els trasplantaments. En aquesta resposta intervenen els limfòcits T que destrueixen cèl·lules tumorals o infectades per bacteris i virus principalment. Els limfòcits T s’activen mitjançant la presentació d’antígens.

Cèl·lules Presentadores d’Antígens (CPA)

1. L’agent patogen és capturat per les cèl·lules presentadores d’antígens, generalment macròfags que els degraden.
2. Els fragments de les proteïnes externes de l’agent patogen seran exposades a la membrana de la CPA.
3. Ara la CPA activada es mobilitzarà pel corrent sanguini fins a trobar limfòcits. Aquests reaccionen amb les proteïnes externes activant la resposta cel·lular: activació de limfòcits T i activació dels limfòcits B per part dels anteriors.

RESPOSTA HUMORAL: Principal mecanisme de defensa contra els microorganismes extracel·lulars o toxines. Es dona el reconeixement d’antígens i producció d’anticossos. La resposta humoral està mediatitzada pels limfòcits B:

1. Reconeixen els antígens gràcies als receptors de membrana (immunoglobulines) i s’hi uneixen.
2. Són activats per limfòcits T col·laboradors (interleucines), fent que proliferin i donant lloc a cèl·lules memòria i cèl·lules plasmàtiques que alliberaran anticossos específics que destruiran l’antigen o el fixaran al sistema complement (fagocitosi final).

Mecanismes d’Acció del Sistema Immunitari

Resposta immunitària primària: Es produeix en el primer contacte amb un antigen determinat. Uns dies després del contacte amb l’antigen comencen a aparèixer anticossos en la sang de l’animal infectat. Hi ha un creixement exponencial de la quantitat d’Ac fins que arriben a la fase estacionària després de la qual hi ha una davallada del seu número. Al cap d’unes quantes setmanes són gairebé imperceptibles a la sang. Ig M i Ig G.

Resposta immunitària secundària: Es produeix quan es detecta per segona vegada. Passa menys temps entre l’entrada de l’antigen i l’aparició d’Ac a la sang, principalment els del tipus Ig G. És una resposta més ràpida, més intensa i de més durada.

Microbiologia: Unitats i Reproducció

Unitats de Mesura en Microscòpia

Per definir les dimensions dels microorganismes s’utilitza: Augments = Mida aparent / Mida real. 1 nm = 10^-9 m. 1 m → 10³ mm → 10⁶ µm → 10⁹ nm

Funció de Reproducció

REPRODUCCIÓ ASEXUAL: Se li diu bipartició o fissió binària. Es duplica l’ADN bacterià i es separa en dues molècules genèticament idèntiques.

Transmissió Horitzontal del DNA

Intercanvi de material genètic entre bacteris, de la mateixa espècie o no. Hi ha 3 tipus d’intercanvi genètic:

1. CONJUGACIÓ: Plasmidi F o factor F: plasmidi especial que conté gens amb informació per a la producció de pèls sexuals (pilli). Bacteri F+ (donador): té el plasmidi F. Bacteri F- (receptor): sense plasmidi. Episoma: nom del plasmidi quan està recombinat dins de l’ADN bacterià. Bacteri Hfr: amb plasmidi recombinant.
2. TRANSDUCCIÓ: És un intercanvi genètic accidental. Un virus introdueix per error un fragment del bacteri infectat, i en infectar un altre bacteri l’hi introdueix el fragment.
3. TRANSFORMACIÓ: El bacteri introdueix fragments d’ADN provinents de la lisi d’un altre bacteri. Alguns bacteris patògens presenten resistència a antibiòtics si conviuen amb bacteris de la flora bacteriana que resisteixen bé aquests medicaments.

Cicles dels Virus

El cicle dels virus: Mecanismes que els permeten reproduir-se dins de cèl·lules i desenvolupar un cicle vital en aquestes.

El cicle lític: Porta a la destrucció de la cèl·lula hoste. Les fases són:

• Fixació/adsorció: els bacteriòfags es fixen amb les fibres cabals (potes del fago) a la paret del bacteri (enllaços químics) i claven les espines basals en aquesta. Els reconeixen amb receptors.
• Penetració: el bacteriòfag perfora la paret cel·lular del bacteri amb enzims lisozims (en la placa basal). Aquest contreu la beina i introdueix l'ADN, que passa al citoplasma bacterià.
• Fase d'eclipsi: no es veu res ocorrent dins de la cèl·lula, és el moment en el qual hi ha més activitat metabòlica. L'ADN del virus s'introdueix en el de la cèl·lula i mitjançant els nucleòtids i ARN-polimerases del bacteri, se sintetitza ARNm víric (transcripció). Després, per traducció, se sintetitzen proteïnes víriques (com els capsòmers).
• Acoblament: els capsòmers formats es reuneixen per a formar càpsides, mentre que noves molècules d'ADN víric es pleguen i penetren en elles.
• Lisi o alliberament: per l'acció de l'enzim endolisina, es produeix la lisi del bacteri, i nous virions surten, per a infectar nous bacteris.

Cicle lisogènic: Comença igual que el cicle lític, s'introdueix l'ADN en la cèl·lula i es fusiona amb el de la cèl·lula hoste. Tanmateix, després d'això, no obliga la cèl·lula a crear nous virus, sinó que es queda en la cèl·lula i no es manifesta (latent). Aquests virus són anomenats virus atenuats o profagos, i la cèl·lula és lisogènica. La cèl·lula segueix amb el seu cicle de vida normal, dividint-se i creant noves cèl·lules amb ADN víric.

Això roman així fins que un estímul determinat indueix la separació dels ADN i en aquest moment és ADN del profago comença el cicle lític (produir virions). Quan les cèl·lules tenen ADN víric latent, són immunes a aquest virus.

Cicle del VIH: És un virus complex, té membrana amb receptors. El virus es fusiona amb la membrana de la cèl·lula hoste i s'introdueix l'ARN en el citoplasma.

El virus té l'enzim de la transcriptasa inversa, que li permet fer la retrotranscripció per a convertir l'ARN en ADN i que aquest es fusioni amb el de la cèl·lula hoste (amb integrases). Després d'això, per mitjà de la transcripció i traducció normals de la cèl·lula, es transcriu i tradueix l'ADN víric i la cèl·lula crea, inconscientment, proteïnes víriques (de la càpside) que formaran nous virus dins de la cèl·lula. Quan això passa, la cèl·lula ‘explota’ (lisi) i resulten d'elles nous virions.