IMMUNOLOGIA

4. Immunitat específica

4.1. Components

Els components que participen en la resposta immunitària específica són els següents:

Cèl·lules (limfòcits): es troben circulant a la sang en un nombre entre 1500 i 2 700 per mil·límetre cúbic i n’hi ha de dos tipus:
Limfòcits B: cèl·lules productores d’anticossos. Un cop activats, esdevenen cèl·lules plasmàtiques.
Limfòcits T: controlen la resposta immunitària de tres maneres:

    T col·laboradors o helpers (Th o T CD4): estimulen la producció d’anticossos per part dels limfòcits B.

    T citotòxics (Tc o T CD8): destrueixen cèl·lules infectades que tenen antígens estranys a la membrana cel·lular.

    T supressors: inhibeixen l’activitat de les cèl·lules B i Th. Són reguladors de la resposta específica.



   ( imatge de Khan academy)

    Com actuen els limfòcits? 

    (animació molt important de l'acció dels LB, LT, ... )

    Activitat del LT citotòxics


• Anticossos (immunoglobulines): proteïnes específiques per a cada antigen, produïdes pels limfòcits B un cop estimulats pels limfòcits T col·laboradors . Immobilitzen, bloquegen i inactiven l’antigen i en faciliten l’eliminació definitiva. Són proteïnes amb estructura quaternària,amb dues cadenes pesants (H) i dues de lleugeres (L) unides mitjançant ponts disulfur (–S–S–), amb zones constants i d’altres molt variables a cada anticòs específic.

– IgG: les més abundants en el plasma i la limfa. Poden travessar la placenta.
– IgM:  (5 subunitats). Abundants en la primera resposta contra l’agent infectiu .
– IgA: presents en les secrecions: mucoses, saliva, llet materna .
– IgE: sembla que tenen un paper en la defensa contra paràsits i al·lèrgies. Estimulen la producció d’histamina per part dels mastòcits i basòfils, en presència d’un antigen.
– IgD: actuen a la superfície cel·lular, i es poden trobar inserides a les membranes dels limfòcits B. Són les que tenen una funció menys coneguda.

Estructura i funció dels anticossos

• Els anticossos tenen dues regions o dominis:
– Fc: constant i formada només per cadenes de tipus H, de classe α, β,ε, γ i μ. Són les cadenes corresponents, respectivament, a les immunoglobulines A, D, E, G i M.
– Fab: constituïda per zones variables i hipervariables, formada per cadenes H i L. Aquí es troba el lloc d’unió a l’antigen, del qual es reconeix una petita zona: el determinant antigènic.
• Les unions entre l’anticòs i l’antigen no són covalents, sinó de tipus iònic, atraccions hidrofòbiques o altres atraccions febles.

La unió de l’anticòs amb l’antigen l’immobilitza (aglutinació) i actua com un senyal per a l’eliminació de l’agent infe c t i u ,p e rquè s’hi situa l’ant i gen d’una cèl·lula, com un macròfag , i l’elimina mitjançant el pro c é s de f a g o c i t o s i. El bacteri envoltat d’anticossos és fagocitat i se li uneixen lisosomes pri m a ris que contenen enzims hidro l í t i c s . Aquests enzims trenquen els components cel·lulars del bacteri .

• Els anticossos i l’especificitat respecte de l’antigen: els antíge n s
són molècules, s o b retot pro t e ï n e s , que desperten una reacció immun i t à ria si es troben en un organisme per al qual són aliens. Són molècules víri q u e s , b a c t e rianes o d’un paràsit, però també poden ser antígens les proteïnes d’altres persones, reconegudes com no pròpies, per a les quals es tenen anticossos que les immobilitzen. Aquesta és la base de les reaccions de rebuig a un trasplantament o a una tra n s f u s i ó de sang d’un grup sanguini no compatible .

Hi ha una gran varietat d’anticossos diferents: aquesta gran varietat es genera a partir de combinacions específiques de tres regions del DNA . A mesura que els limfòcits van madurant en el seu procés de diferenciació, seleccionen només la producció d’un sol tipus d’anticòs, obtingut a partir de l’expressió d’una combinació concreta de segments gènics d’aquelles tres regions del DNA.

La resposta cel·lular mitjançant limfòcits T i B també és específica : cada limfòcit, d u rant el seu desenvo l up a m e n t , a d q u i reix la capacitat per reaccionar contra un antigen concre t , fins i tot abans d’entrar-hi en c o n t a c t e . És el que es coneix com a selecció clonal. El que pro p o rciona especifi c i t a t a les cèl·lules són proteïnes re c e p t o res de les seves m e m b ra n e s , que s’uneixen només a un antigen conc re t .La unió de l’antigen a aquests re c e p t o rs provo c a la maduració d’aquesta cèl·lula concreta i la seva mu l t i p l i c a c i ó :es diu, a l e s h o re s ,que s’ha estimulat una família o clon de cèl·lules T i B.

Selecció clonal

Les cèl·lules presentadores de l’antigen
Els antígens no poden ser reconeguts pels limfòcits T o B i, consegüentment, no es pot activar la resposta immunitària específica, si aquests antígens no es «presenten» sobre la superfície d’una cèl·lula presentadora de l’antigen . Poden fer aquesta funció:
• Macròfags: han digerit parcialment un agent infectiu i presenten fragments ancorats a la membrana.
• Limfòcits B: poden tenir antígens lligats específicament als receptors de membrana.
• Cèl·lules infectades per virus.


      ( imatge de Khan academy)



Procés d'activació dels limfòcits T

A la membrana de les cèl·lules presentadores de l’antigen (CPA) i dels limfòcits T se situen proteïnes que permeten, d’una banda, el reconeixement de l’antigen,i d’una altra, la unió entre la CPA i el limfòcit T, que, d’aquesta manera, s’activa i estimula tota la resposta específica.

Aquestes proteïnes són:   Complex principal d’histocompatibilitat (MHC): són complexos proteics  

Poden ser

 – Classe I: presents en la major part dels tipus cel·lulars. Quan una cèl·lula ha estat infectada per un virus, els antígens es presenten lligats a l’MHC-I, i són reconeguts per limfòcits T citotòxics

 – Classe II: presents als limfòcits B i als macròfags. Aquestes cèl·lules lliguen antígens a proteïnes MHC-II, que són reconegudes per limfòcits T col·laboradors

- Receptor de la cèl·lula T: complex proteic dels diferents tipus de limfòcits T, que reconeixen l’antigen lligat a molècules MHC-I o MHC-II de les cèl·lules presentadores. 

-- molècules CD: constitueixen un conjunt de proteïnes receptores. Els limfòcits T citotòxics tenen molècules CD8, que interaccionen amb l’MHC-I, i els limfòcits T col·laboradors tenen molècules CD4, que interaccionen amb l’MHC-II.
En els humans, aquest conjunt de proteïnes de membrana s’anomena complex HLA, i està implicat en lesreaccions de rebuig en els trasplantaments, que es donen justament per incompatibilitat d’aquestes proteïnes.