Antoni Gayà

Gayà, Antoni

Hemeroteca Cientifica Catalana

, INTRODUCCIO AL SISTEMA , ) IMMUNOLOGIC l DESCRIPCIO DE LA RESPOSTA IMMUNE Antoni Gayà El present t rebal l  d'Antoni Gayà ens introdueix i descriu el sistema immunolò­gic, que és un mecanisme de supervivència que posseeixen els vertebrats, i que està en equi libri dinàmic, de manera que els protegeix de microorganismes pa- , tògens (bactèries i virus), de paràsits i de cèl . lules tumorals. El sistema i m m u­nològic reconeix específicament aquests invasors estranys i els el im ina selecti­vament a través d 'un procés anomenat resposta immune. Els vertebrats posseeixen un mecanisme de supervivência, anomenat sistem a  I m m unologic, que els protegeix  dels m icroor­ganismes patogênics (bactêries i vi rus), dels paràsi ts i de cê l .­Iu les tumorals.  El s istem a  i m m unol�gic reconeix especffi­ca ment aquests invasors estra­nys i els e l imina  selectivament a través d 'un p rocés anomenat resposta  i m m une. Les caracte­rTsti ques generals de l s istema i m m u nol�gic s6n tres. D'una banda, és un sistem a  d e  reconeixement: e l s  fen�mens i m muni taris, ta l  com es prese n­ten en els an ima ls  superiors, han evolucionat a part ir  dels mecanismes de reconeixement que capac itave n u n a n ima l  mu l ­t ice l . lu lar per  ta l  q ue disti ngfs entre e l l  m a teix i d'a l tres espê-cies estranyes. La dist inci6 en­tre e l  propi i l 'estrany possibi l i­ta el  manteni ment d 'associa­cions especfflques entre cêl. lules d'un organisme m u lticel . lu lar. És, a més a més, un sistema específic de de fensa: la  capaci­tat suara esmentada proporciona a l 'organisme els bene ficis addi­cionals del reconeixement i ex­clusi6 dels propis const ituents a l terats i d 'organismes parasita­r is  potencialment danyosos. Aquesta capacitat  de defensa és especffica, és a dir, que les cê l. lules sensibi l i t zades i els an­ticossos s intet i t z ats en resposta a un ant igen, només s6n capa­ços de reaccionar amb el ma­teix ant igen que els ha originat 0, com a mol t , amb d 'altres que en t inguin  una semblança es­tructural. l , finalment ,  és un s iste m a  d 'aprenentatge: a través d ' u n  mecanisme d e  m emikia, e l  s is­tema i m m unol�gic conserva l 'experlência pròpia i la u t i l i t z a  per a poder sobreviure. És u n  fet conegu t q u e  la  resposta d a ­vant un ant igen é s  d i ferent  qua­li tat ivament i quant i tat iva, a partir del resultat  del primer contacte o de successius . con­tactes amb el susdit antigen. En defi nit iva, i tenint  en compte les li m i tacions que això comporta, pode m definir el sis­tema i m m unològic com un sis­tema en equ i l ibri d inàm ic, que s 'encarrega de mantenir la  i n te­gritat de l 'organisme en  for m a  especHlea i com a resposta a ls  e lements  estra nys que l 'envo l ­ten, e l s  quals posen e n  peri l l  l a  seva existència. (ciència 52) 35 INTRODUCCIÓ S. IMMUNOLÒGIC COMPONENTS CEL.LULARS DEL SISTEMA IMMUNOLOGIC La cèl. lu la  princ ipa l  de l  s is­tema  i m m u nològic és  e l  l i m fè'>­c i to En e l s  diversos tipus de resposta i m m une col.  l aboren ,  t a m bé, d 'al tres cêl. lu les .  com els  macròfags, m astòcits . . . .  que es poden considerar accessòries. E ls  l i m fòcits  es d iv ideixen e n  dos g r a n s  grups: l im fòc i t s  T i l i m fòci ts  B. Els l i m fòci ts B s6n e ls  responsables de l ' anom enada resposta i m m une humoral .  Els l i m fòci ts T s6n el s responsables de les diverses for m es d ' i m m u ­ni tat  cel. l u lar ( h ipersensib i l i t a t  de t ipus retardat. ci totox icitat ) .  ense m s  que juguen un paper i m ­portant e n  l a  regulacieS del  sis­te m a  i m m unològic. Ex iste ix  un tercer t i pus de cèl. lu la .  anome­nada Natural  Ki l ler (NK) .  l 'ori­gen i l l oc  de m aduracieS de l a  q u a l  no queden es table rts d'una manera clara. Els l i m fòci t s  s 'or ig inen a par­t i r  d'una cè l . lu la  m a re p l ur ipo­tencial ,  present a la medu l . l a  òssia,  però n o  arri be n  a la  m a ­duresa f i n s  q u e  n o  sofreixen u n  procés diferenciat iu  que e s  pro­dueix en la m a teixa medu l . l a  òssia, en e l  cas d e l s  ¡ ¡ m  fòcits  B, i e n  el t i m us. en el cas de ls l i m fòci ts T ( f i g. 1 ). És en e l  decurs d 'aquest procés m adura­tiu que els ¡¡m Còcits adq u i reixen l lur capaci tat  funcional  de reac­cionar davant l 'ant igen. El l i m fòc i t B és la cê l. l u la encarregada de la srntesi dels anticossos. Per a fer-ho. neces­s i ta de l 'estrmul ant igènic que la indue ix a diferenciar-se com a cèl . lu la plasm iltica, que és la que, en real i tat ,  s i n t e t i t z a  l e s  i m m unoglobulines. No obstant això, el l i m fòci t  B m adur fabrica una pet i t a  quant itat  d ' i m munoglobu l ina  que és incorporada i const i tue i x , aixr. l a  i m m u noglobu l ina de su­pe rffc ie  ( IgS), que esdevé u n  marcador es pecff ic d ' aq ues t a c lasse de l i m fòci t . ja que l a se­va presènc ia  permet  definir  una 36 (ciència 52) Vol. V des.1986/427 Figura I. Components cd. lu lJrs  del s is tema i m m unològic. Els l i m fiw i t ,  ,'or i ­g inen  ¡¡ pJrt i r  d' unJ cè l . l u la  m a r e  hem¡¡lUpoiètica . i després d 'en  procés ;nadurador als òrgans l im foides pri ¡na¡¡¡ Imedul. la òS\la: l i m fòci t s  ll; t imus: l im ròcits Tl, en el qual adqUi reixen la capacitat  de rl'Conèixer l 'ant igen, es desplacen al¡ òrguns im munològics secunrlaris (m elsa, gangl is  l imfà t ics . . . l l'¡(1 EO U L . L ./\.  O SS I ./\.  l c � l .  n1Iar� �rC-D ¡ L l � ro_ e L h n f'o.T L l rn Co.T L h n f'o_T • l col.l aborodor ' supressor clt:oc� x lc cêl . lu la  co m a l i m fòcit  B. Tradicion a l m e n t, hom ha defi­n i t  e l l im fòcit  T com e l  respon­sab le  de la i m muni tat cel. lular, e n  oposici6 al l i m fòcit B .  que seria el responsable de l a  i m ­munitat  humoral . AIxò és par­cia lment  cert. Actualment,  hom tendeix a considerar e l l i m fòc i t  T c o m  l a  cê l. lu la central del siste m a  i m m u nològic. La seva t asca aplegaria funcions tan di­ferents co m la  regul adora, la  m i tjancera i l 'e fectiva. Cadas­cuna d 'aquestes funcions és duta a terme per un subtipus part i ­cular de t i m  fòcit T. Cêl.lules T reguladores: modi fiquen la  resposta  i m m une. ja sigui en sent i t  posit iu (col . laboradores), o negatiu (supressives). Cèl. lu les T m i tjanceres I efectives: d'en­tre e l les dist ingim els l i m fòcits T citotòxics, capaços de d es­truir  a l t res cèl . lules per m i t ja d'una acci6 directa de contacte cè l . lu la-cêl . lu la .  Un a l tre t ipus de cê l . lu les d'aquest grup s6n cêl.lula � p l o.s rn ll clca U els l i m fòc i ts T responsables dels fenòmens d'hipersensib i l i tat  re­tardada. que, amb la produccleS de determ inades \ imfoqulnes, exerceixen diverses accions so­bre d'al tres cê l . lules mono I plurlnuclears, i intervenen di rec­tament en el procés inflam ato­ri. Una altra cêl. lula i m p l icada en la resposta i m mune és e l  macrò fag, que. com a cêl. lu la  presentadora de l 'ant igen, és  la  que in ic ia  e l  procés de la resposta. COMPONENTS MOLECULARS DE LA RESPOSTA IMMUNE J a hem d i t  anterior m e n t  que la principal funcieS dels 1 1m Còcits INTRODUCCIÓ S. IMMUNOLÒGIC B és la sfn tesí d ' a n t icossos. S ' anomenen a i xf les m olècules pro teiques que es com binen es­pecHicament amb l ' ant igen ( f ig. 2) .  Col. lectiva m e n t ,  es coneixen les pro te"fnes amb a c t i vi t a t  a n t i ­cèls c o m  a i m m unog lobu l i nes, i ja que la m ajor part m i gra electroforêt icament a la  regi6 gam m a ,  hom les a n o m ena gam m aglobu l i nes. Les i m m u nog lobu l i nes es d i v i ­dei xen e n  cinc g r a n s  c l asses:  [gC, [gM, IgA, [gD,  i I gE. Es­tructura l m ent , t o t es obeeixen un mateix patr6 m o le cular (ca­denes pesades i l l eugeres, re­gions variables i constan ts, Fab i Fc .•• ) ( f ig. 2 ) ,  que deter m ina l l ur bi funciona\ i tat :  s'une i xen a l ' an t i gen a través de la regi6 vari able, m e ntre que la  regi6 constant exerceix  una sèrie de funcions biolèlgi ques caracteristi­ques de cada cl asse. Ai xi, la [gM és ag lut in ant , i posseeix un gran poder litic a través de l ' ac t i vaci6 del  s istema del  co m ­plement, tot centrant l a  seva acc i 6  en l ' espai  i n t ravascu l ar. La IgC, a més d 'activar e l  com plement, di fon fàci lm en t  a l 'espai extravascular  i travessa la  barrera p l acentària. D'a l tra banda, la IgA és la i m m unog lo­bul ina predom inant  en les secre­cions externes, mentre que la [gE intervé en la neu t ra l i t z ació i destrucció de paràsi ts. La I gD és presen t  e n  la super ffcie dels l im fèlcits  B i actua com a re­ceptor per a l 'ant i gen. Un com­ponent molt  important del sis­tem a  i m m unolèlgic és l ' anomenat com plex major d'hi stocompat ibi­l i tat. Està const i t uït per un conjunt de gens 9.ue codi fiquen una sèrie de protei nes de la su­perficie cel. lular. Aquestes pro­ternes in tervenen en les inter­acc ions cê l . lu la-cè l . lu la  en el decurs del p rocés de l a  resposta i m m une, ense ms que activen els mecanismes de rebuig  dels transplantaments de teixits è1rgans estranys a l ' organisme. Una cl asse d'antigens d 'h isto­compatib i l i tat ,  anomenada classe I, és pràct icament present a to­tes les cèl. l ules de l ' organisme dels vertebrats, i juga un paper important en la resposta de les cêl . l ules T davant cêl. lu les in­fectades per virus i davant cêl.­lules tum orals. Una a l tra classe d'aquests an­tigens , classe li, part ic ipa en la regulaci6 de les in teraccions cel. lu lars entre e l s  d i ferents components del sistema i m m u­nolèlgic. Vol. V des. 19!16/428 regió Fab reg ió Fc Figura 2. Les molêcules d 'ant icossos estan formades per dues cadenes polipeptfdiQues pesades idênt iQues IHI i dues de lleugeres ILI també idêntiques, unides per ponts disul fur. A l 'extrem amina-terminal ambdues cadenes formen un espai on encaixa l 'ant igen. La zona carboxí-terminal és la  respOnsable de les accions biològiques de les mo lècules d ' immunoglobu l ina (unió a c�l. lulf$, activació del complement ... I. U n  altre componen t del sis­te m a  i m munolOgic és el sistema de l  complement. Aquest sistema e s t à  const itu'¡'t per  u n  conjunt de proteYnes sêriques que s6n act i vades en cascada després de la uni6 de l 'ant igen a m b  l ' a n t icèls, gràcies a l  senya l pro­porcionat per la  reg ió  Fc de la molêcula d'ant icèls. Un cop act ivades, aquestes prote'ínes intervenen en e l s  feni:lmens in­flam atoris ( vasodilatacl6, qui­m iotaxi ) ,  faci l i ten la fagocitosi (opson i t zaci6) i són capaces de l isar cêl. lu les quan el complex ant igen-anticè)s és format sobre la superffcie cel . lu lar. LA RESPOSTA IMMUNE La resposta immune pot  pre­sentar-se com a im munitat  me­diata per cê l . lules o pot com­portar la producció d'ant icossos dirigits contra l 'antigen. Que la resposta en sigui d 'un t i pus o d 'un a l t re, dependrà de la manera en quê l 'antigen �s pre­sentat  als I I m fèlcl ts, tot exist int  mol tes reaccions i m m unes que presenten am bd6s tipus de res­posta s imultàniament. Resposta i m m une humoral. Des­prês del primer encontre amb l 'ant igen, h i  ha un  perfode In l -clal  de  latência, segui t  de  l ' aparició d 'ant icossos, que aug­menten en la seva concentraci6 i desa pare ixe n posteriorm e n t  com a conseqüència d e  la  capa­c itat auto-reguladora del siste­ma ( fig. 3A). Dava n t  d'un pos­terior reencon tre a m b  l ' antigen,  e l  t ipus de resposta que es pro­dueix està bàsica m e n t  deter m i ­n a t  p e l  primer enco ntre, perèl la  quantitat  i l a  qual i tat  de l a  resposta és d i ferent  ( fig. 3B). És l 'anomenada m e m i:lria i m m u ­nolèlgica, caracterfst ica d e  l a  resposta secundària. Les d i fe­rències entre l a  resposta pr imà­ria i la secundària es poden concretar en quatre: l) Temps: més curt i una fase de p la  i de descens mês p ro lon­gada. 2) Conce n t ració d ' a nt i cèls: l a  concentració d 'ant ici:ls é s  m o l t  m és gran durant l a  resposta se­cundilria. 3) C l asse d'ant icèls: e ls ant icos­sos de classe IgM const itueixen la  majoria dels anticossos s inte­t i t zats en  el  decurs d 'una res­posta pri mària,  mentre que l a  secundària es caracteri t z a  per l a  presència quasi exclus iva de Ige. 4) Afinitat dels anticossos :  [ ' a f i­nitat de ls  anticossos en la  res­posta secundaria és més gran que en l a  pr i m àr ia.  Aquest fe t (ciència 52) 37 , , INTRODUCCIO S. IMMUNOLOGIC figura 3. Caracterfst iques de la respos t n  immune pr imàr io  (A I  i scculldàna.ll3l. (Ac) (Ac) s'anomena maduracl6 de l 'afini­tat. Tanmateb:, per tal que la cêl. lu la  B es dl ferenciY e n  cèl.­lula plasmatiea i s intetitzi  anti­cossos, no n'hi  ha prou am b què reconegui l'antigen, s in6 que cal que rebi UD segon senyal pro­porcionat pels I i m fèlci ts T col.­laboradors. Resposta i m m une cel. lular. El ter m e  immunitat mediata per cêl. lules es va emprar inicial­ment per a descriure reaccions localit zades davant o rganismes genera l ment patogènics in t ra­cel. lulars, mediates per l i m fèl­cits i fagocits més q ue no pas per ant icossos ( i m m unitat humo­raI). No obstan t aixèl, actual­ment es fa servir aquest terme en un sentit més general , tot referint-se a qua lsevol resposta en la qual l'ant icèls juga un pa­per secundari. Aixf doncs, no és possible considerar de manera separada la respost a  m ediata per cèl. lu les i l a  mediata per anticossos. Les cèl. lu les in terve­nen en el desencadenament de la resposta d�anticossos l ,  a la vegada, l 'anticèls com pleix una funci6 essencial en algunes re­acc ions mediates per cêl.lules. En una primera fase, l 'ant igen és presentat a les cèl.lules T, que, d 'aquesta m anera, s 'acti­ven. U n  cop activades, a l gunes cèl. lules T (oêl. lules activadores de macrMags) e laboren I i m fo­quines que activen e ls  macrèl­fags, potenciant-ne l 'acció fago­cft ica i bacter ic ida. 38 (ciència 52) A IGG I G M  Dies B ICC IGM Dies Les cêl.lules T c i totèlxiques són activades per l ' antigen, en un procés en què intervenen de nou les T col . laboradores. Aquestes cêl.lules també faci l i­ten que les B produeix i n  ant i­cossos, que poden "armar" cêl .­lules que posseeixen receptors per al Fc (cêl.lules K),  i ,  d 'aquesta manera, en faci l i ten l 'acci6 Ut  ica. Les cêl.lules N K  actuen de manera i nespecIfica, particularment contra antfgens cel . lu lars. , REGULACIO DE LA RESPOSTA IMMUNE Fins aquf h e m  analitzat e l s  mecanismes gue f a n  que la  res­posta s' inici i .  Perèl, igualment  i m portant que l 'act ivació de l a resposta, n 'és la posterior des­activaci6. D'entre els m ecanis­mes proposats conduents a aquesta desactivaci6, cal desta­car-ne tres: J )  L'ant igen:  èlbviament, l 'objec­tiu primordial de la resposta és la destrucc i6 de l 'ant igen. Un cop desaparegut aquest, des­apareix el desencadenant de la resposta i, conseqüentment,  aquesta queda frenada. En aquest punt cal  considerar tam­bé l a  dosi d ' an t igen i e l seu ca-Vol. V des. 1 986/ 429 t a bo l i sme,  i ndepe nde n t  de l ' ac­t u ac i6  del  s i s te m a  i m m une.  2 )  Cèl. lu les  supressi ves :  de la  m ateixa manera que exis te i xen cêl . lu les T co l . labor adores, que i ntervenen per tal que l a  res­posta  progressi , existeixen t a m ­bé cêl. lu les supressives q u e  s 'encarreguen d e  frenar la  res­p osta.  No queden clars e ncara els mecanismes que condueixen  a l l ur  act ivac i6. 3 )  Regulació idiotfpica: aquesta teor ia ,  proposada i n ic ia lment  per N. J erne el 1 974, e nuncia que l 'aparic ió d ' una i m por tant  concentració d ' a n t icossos des­prés de l 'est i m u l aci6 a m b  l ' a n t i ­gen, determina  l 'est i m u laci6 de l  siste ma a m b  els det e r m i nants  ant igènics prese nts  e n  la regió variable ( id iot i pus) d ' aquests an­t icossos. E l  s iste ma i m m unolèlgic respon tot  si n te t i tz ant ant icos­sos enfront d 'aquel ls (ant i- id iot i­pus ) , aquests  ant icossos són els encarrega ts de frenar la resposta. BIBLIOGRAfIA 1.- I. Roi tt, J.  Brostoff, D. Male ( 1 986) Inm unologia. Ed. Medsi. 2.- L. Hood, I. Weissman, W. Wood, J. Wllson. ( 1 984) I m munology. The Benjamln/Cu m m i ngs publish ing com pany, I nc. 3.- J .F. Bach, P. Lesavre. ( 1 98 1 )  Inm unologia. Masson SA. 4.- W. Clark. ( 1 983). The experimen­tal foudat ions of  modern i m mu nology. J ohn Wi ley ans Sons, I nc. 5.- J. Kleln. ( 1 982) I m m u nology. The science of sel f-nonse l f  discrimlnation. J o h n  Wiley and Sons, Inc. 6.- W. Paul. ( 1 984) .  Fundamental i m m u nology. Raven Press Books, Ltd. Antoni Cayà va néixer el  27 d' agost de 1 958 a Palma de Ma­l lorca. És l l icenciat en Medicina i C i rurgia per la Universitat  de Barce lona, I metge adjunt del Ser­vei d ' i m m unologia de l 'Hospital  C lfnic i Prov i ncial  des de l ' any 1 986. 

Introducció al sistema immunològic

http://revistes.iec.cat/index.php/ciencia2/article/download/130284/129011

Introducció al sistema immunològic

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana