Sistema Immunitari: Òrgans, Cèl·lules i Funcions

Introducció al Sistema Immunitari

El sistema immunitari (SI) està format per:

• Òrgans limfoides
• Leucòcits

Té 2 formes d’actuar: Resposta humoral i cel·lular.

Els leucòcits es formen a la medul·la òssia i provenen d’una única cèl·lula mare.

Òrgans Limfoides: Primaris i Secundaris

Òrgans Limfoides Primaris

Són on es fabriquen les cèl·lules del SI.

Òrgans Limfoides Secundaris

Són on es posen en contacte els leucòcits amb els antígens.

Els òrgans primaris i secundaris estan connectats entre ells amb els vasos sanguinis i vasos limfàtics, permetent que les cèl·lules limfoides i els antígens es puguin desplaçar per tot el cos. Qualsevol antigen que entra al cos es desplaça cap als òrgans secundaris.

Òrgans Limfoides Primaris en Detall

Medul·la Òssia

Teixit hematopoiètic, encarregat de formar tots els elements sanguinis. Situada a l’interior dels ossos. Quan naixem, tots els ossos són hematopoiètics (medul·la vermella), però amb l’edat es redueix el nombre d’ossos amb medul·la vermella, que passa a ser groga (greixosa, no fa cèl·lules).

Els monòcits, neutròfils, eosinòfils, basòfils i NK, quan surten de la medul·la òssia, ja estan preparats per fer front a les agressions.

Els mecanismes de defensa específics (limfòcits) no surten de la medul·la òssia totalment preparats.

Els limfòcits B surten de la medul·la òssia madurs (immunocompetents), però verges, ja que no han estat en contacte amb un antigen i, per tant, estan inactius. Quan surten, van directament als òrgans limfoides secundaris i allà esperaran fins entrar en contacte amb l’antigen.

Timus

Els limfòcits T quan surten són immadurs i per acabar la maduració han d’anar al timus, on s’acabarà el procés de maduració. Quan arriben al timus i no són madurs, s’anomenen timòcits.

Òrgan que es troba sobre l’esternó, pesa 22g. Es va desenvolupant fins a l’adolescència, quan arriba al pes màxim i comença a atrofiar-se. Té 2 lòbuls, cadascun amb una part perifèrica (còrtex) i una interna (medul·la).

Els timòcits arriben al timus i se situen a nivell del còrtex i es desplacen fins arribar a la medul·la central del timus. Durant el desplaçament còrtex-medul·la acaben el seu procés de maduració.

Per saber el grau de maduració dels limfòcits T, mirem si tenen o no algunes proteïnes a la seva superfície (CD4, CD8) (+ o -).

Quan el timòcit arriba al còrtex és (CD4-, CD8-). A mesura que avança, passa per una etapa de doble positiu (CD4+, CD8+). A l’última etapa, arriben a la medul·la i poden ser de diferents tipus:

• (CD4+, CD8-) = Th o T4
• (CD4-, CD8+) = Tc, Ts o T8

El còrtex del timus està ple de macròfags i el timòcit va posant-se en contacte amb ells. Els macròfags a la seva superfície tenen molècules: MHC-I i II. Mai estaran presentant un antigen, només contenint l’identificador de la persona.

Seleccionen quins són els limfòcits T que acabaran el procés amb èxit, sinó superen la prova són fagocitats.

Tots els limfòcits T del timus tenen TCR. El contacte amb els macròfags és per veure l’antigen, ja que al timus no hi ha antígens. Els macròfags miren la compatibilitat que tenen els limfòcits T amb el MHC.

100% compatibilitat: es destrueixen, ja que els limfòcits T s’activarien en els òrgans secundaris sense un antigen.

0% compatibilitat: es destrueixen, ja que no reconeixen res i no veuríem l’antigen encara que se’l presentés el macròfag.

Sobreviu un 1% dels limfòcits T creats, els que contacten però poc. Quan surten del timus ja són immunocompetents però verges.

Quan els leucòcits surten dels òrgans limfoides primaris van per via sanguínia als òrgans limfoides secundaris per posar-se en contacte amb l’antigen.

Òrgans Limfoides Secundaris en Detall

Posen en contacte els leucòcits amb els antígens, són:

Melsa

Es troba sota el diafragma a l’esquerra i pesa 150g.

Formada per:

• Polpa blanca: funció immunitària, posa en contacte els limfòcits amb els antígens.
• Polpa vermella: funció de destruir els eritròcits.

A la polpa blanca hi ha arterioles i al seu voltant hi ha un espai ple de limfòcits T i macròfags. Entre els limfòcits T hi ha acumulacions de limfòcits B (fol·licles).

2 tipus:

• Fol·licles primaris: limfòcits B inactius.
• Fol·licles secundaris: limfòcits B actius.

A través de l’arteriola arriben els antígens, que primer es troben amb els macròfags que els fagociten, els processen i presenten als T4 (Th).

Quan un T4 reconeix el complex MHC + antigen dels macròfags, s’activa i activa als T8 perquè reconeguin l’antigen i també perquè els limfòcits B reconeguin l’antigen i s’activin.

Quan s’han activat els limfòcits B, el fol·licle que els conté passa a ser de primari a secundari.

Els T8a i limfòcits Ba abandonen la melsa cap a diferents llocs:

• T8a: circulen pel cos buscant la font de l’antigen per combatre’ls.
• L. Ba: van a la medul·la òssia on formaran anticossos.

Els anticossos formats pels LBa a la medul·la circulen pel cos per unir-se als antígens i combatre’ls.

Si hi ha esplenectomia (es treu la melsa):

• Adults: no passa res, tenen el SI madur.
• Nens: encara no tenen el SI madur, no tenen cèl·lules de memòria i tindran desordres en la resposta immunitària.

Ganglis Limfàtics

Són dilatacions dels vasos limfàtics i es troben a diferents parts del cos.

Vasos limfàtics: vasos paral·lels als sanguinis que agafen líquid intersticial i retornen a la sang. En l’intercanvi absorbeixen els antígens que entren per ferides i els transporten fins als ganglis limfàtics.

Parts:

• Càpsula: part més externa.
• Còrtex: ple de limfòcits T i macròfags.
• Paracòrtex: més interior, on estan els fol·licles.
• Fol·licles: agrupacions de limfòcits B.
• Medul·la: part més interna, a prop de la sortida.

El funcionament és igual que la melsa. A través dels vasos sanguinis entra l’antigen que passa pel líquid intersticial als vasos limfàtics. Per vàries limfes entren els antígens als ganglis limfàtics, on els macròfags els fagociten i presenten als T4 (Th). Els T4 reconeixen el complex MHC + antigen i s’activen. Els T4 actius activen als limfòcits B que es troben als fol·licles. Els fol·licles passen a ser secundaris i els T8a (Tc) i LBa van a la medul·la del gangli.

• T8a: circulen buscant infecció per combatre-la.
• LBa: van a la medul·la a crear anticossos.

MALT (Teixit Limfoide Associat a Mucoses)

Format per: limfòcits T i B i macròfags.

Es troba a la mucosa respiratòria, genito-urinària i digestiva.

És un teixit no encapsulat, no està aïllat de la resta del teixit de la mucosa.

2 tipus:

• MALT organitzat: teixit limfoide agrupat entre cèl·lules de la mucosa. Ex: amígdales, plaques de Peyer (intestinal).
• MALT no organitzat: les cèl·lules limfoides estan barrejades entre la resta de cèl·lules de la mucosa. N’hi ha a les 3 mucoses principals.

El funcionament és igual que els altres. La diferència entre els òrgans secundaris és d’on ve l’antigen:

• Carn: plasma de sang = vasos limfàtics = Ganglis.
• Sang: melsa.
• Mucoses: MALT.

Cèl·lules del Sistema Immunitari

Limfòcits T

Sempre responen a antígens units a la membrana dels macròfags a través de MHC. Si el mateix antigen està lliure, no el reconeix. Es fabriquen a la medul·la òssia i acaben de madurar al timus. Les proteïnes de la membrana dels limfòcits T (apareixen al timus) són: (CD4+, CD8-) = Th o T4; (CD4-, CD8+) = Tc, Ts o T8. Diferencien les molècules MHC de la resta de cèl·lules.

• CD4+: s’uneixen/reconeixen antígens presentats per molècules MHC-II.
• CD8+: s’uneixen a antígens units a molècules MHC-I (DNI).
• CD2: tots els limfòcits T en tenen, serveix per diferenciar-los dels limfòcits B. El CD2 té capacitat d’unir-se a les molècules dels eritròcits de moltó.
• CD3: tots els limfòcits T en tenen. Proteïnes situades al costat del TCR. Funció: ajudar-lo.
• TCR: interacciona directament amb l’antigen si està unit al MHC i té una estructura molt semblant a la dels anticossos.

Tipus de limfòcits T:

• TH: Th1 (quan s’activen s’ocupen d’activar els Tc i Ts), Th2 (quan s’activen provoquen l’activació de limfòcits B).
• Tc: destrueixen cèl·lules infectades per virus.
• Ts: suprimeixen la resposta immunitària. Tenen capacitat per inhibir els Th, Tc i limfòcits B.

Limfòcits B

Es formen i maduren a la medul·la òssia. Surten de la medul·la i són immunocompetents però verges. Van als òrgans secundaris (melsa, timus, MALT) a contactar amb l’antigen i tornen a la medul·la per crear anticossos. Són els limfòcits B cèl·lules plasmàtiques o plasmòcits.

Una petita part dels limfòcits B activats no van a la medul·la, sinó que es queden com a cèl·lules de memòria i viatgen pels vasos sanguinis.

Anticossos = Immunoglobulines.

2 tipus:

• Forma soluble, lliure: Ac produïts per les cèl·lules plasmàtiques.
• Forma en membrana de les cèl·lules de memòria, BCR (receptors de cèl·lules B).

Tots els limfòcits B presenten immunoglobulines BCR a la superfície quan surten de la medul·la i són verges. Coneixen l’antigen:

• Cèl·lules plasmàtiques: desapareixen les immunoglobulines de la membrana i passen a produir anticossos.
• Cèl·lules de memòria: es queden els BCR a la seva membrana.

Immunoglobulines de la superfície dels limfòcits B:

Durant la maduració dels limfòcits B a la medul·la tenen IgM. A la pròpia medul·la apareix IgD i surten amb les dues (IgM, D).

Quan els limfòcits B són estimulats per contacte amb l’antigen, produeixen només un tipus d’Ig (IgA, G, M, E, D).

Depenent de la Ig que trobem al limfòcit B, sabrem quin moment de la seva vida està.

Proteïnes importants de la superfície dels limfòcits B:

MHCI, MHCII. Receptors per la fracció constant de IgG (part de les Ig que no contacta amb l’antigen). Receptors per proteïnes del sistema del complement (tenen la vida més llarga, fins a 20 anys).

Limfòcits No-B, No-T

Són els que no tenen TCR ni BCR.

2 tipus: NK i K (són citotòxics, destrueixen cèl·lules infectades, cèl·lules tumorals. Sense necessitat de ser estimulats pel Th).

Diferències entre NK i K:

• NK: només capaç de destruir cèl·lules marcades per anticossos (citotoxicitat depèn dels Ac).
• K: citotoxicitat independent dels Ac, no cal que estiguin marcades.

A la superfície trobem KIR (receptor que inactiva els limfòcits). Funciona quan entra en contacte amb el MHC-I per a que no les destrueixi.

Quan una cèl·lula està infectada o és tumoral, presenta un MHC-I alterat o no el presenta, per tant, no actua el KIR, però amb això no és suficient per activar-los, necessita l’activació dels KAR (receptors d’activació no B, no T).

Els KAR s’activen amb una àmplia gamma d’antígens microbians.

Fabriquen substàncies que destrueixen la cèl·lula diana (perforines).

Cèl·lules del Sistema Mononuclear Fagocític

Cèl·lules amb activitat fagocítica i serveixen per eliminar el que molesta al cos (partícules de pols, bacteris, cèl·lules velles...).

Monòcits (sang), macròfags (teixits) — origen medul·la òssia.

Surten madurs (capacitat de fagocitar) i els trobem presents a tot el nostre cos.

Depenent de la ubicació dels macròfags, presenten característiques diferents i nomenclatures especials: cèl·lules de Kupffer (macròfags del fetge), cèl·lules de Langerhans (macròfags de la pell), osteoclasts (ossos).

No necessiten ajuda per fagocitar. La fagocitosi és molt més eficient amb l’ajuda dels anticossos i de les proteïnes del sistema del complement, ja que els macròfags i monòcits tenen receptors per la fracció constant de les IgG i receptors per la proteïna C3b del SC.

Polimorfonuclears

Leucòcits amb nucli globulat.

Neutròfils

Cèl·lules fagocítiques. De la medul·la òssia a la sang perifèrica als teixits. Atrets per quimiotaxi.

Desplaçament per pseudòpodes. Diapedesi (procés de desplaçament del vas sanguini al teixit per pseudòpodes). Quan un neutròfil no pot fagocitar més, es transforma en piòcit que donen lloc al pus, eliminats pel sistema mononuclear fagocític.

Eosinòfils

Format a la medul·la, passa a la sang perifèrica i als teixits. Capacitat mínima de fagocitar. Funció antiparasitària: sobretot amb helmints. Tenen proteïna major bàsica que la evoquen sobre els helmints i s’eliminen. Funció de controlar els processos al·lèrgics, acabar amb ells.

Basòfils

Medul·la òssia - sang perifèrica - teixits de tot el cos.

No tenen activitat fagocítica i són els que posen en marxa els processos aleatoris.

Tenen a la superfície receptors de la fracció constant de la IgE.

Histamina: incrementa la permeabilitat plasmàtica, part del plasma surt als teixits. Llavors es formen inflamacions i contractura de la musculatura llisa.

Antihistamínic: talla la producció d’histamina.