Context and general aspects of immunology
Introduction: organism, environment and interaction
Living
organisms, only, are capable of immune responses. These immune responses occur
because organisms are in continual interaction with their environment. Organism
and environment have an intensive relationship and live in mutual dependence
with each other.
The biotope
creates the vital conditions in which an organism can live and without the
appropriate biotope an organism will die. The reverse is also true: a natural
environment from which all organisms have disappeared ends up dead and
inorganic. For each and every organism, the world is naturally divided into two
domains: that of itself and that of the outside world, the surrounding nature
in which the organism lives. In immunology, the concept of self is used to
indicate the organism and the concept of non-self to indicate the environment
surrounding the organism. In understanding immunological processes, the nature
of the difference between self and non-self, and their interaction, is of
essential importance (2, 6, 19, 21).
The organism
Are there
typical characteristics for a living organism? Steven Rose wrote about this in
an informative little book entitled: ‘Lifelines’ (22). In that book, he characterizes
what he feels is typical for a living organism. The word ‘Lifeline,’ as Rose
sees it, indicates that an organism displays life processes (life) and develops
in a structure in time (line). Life processes and their development over time
are two essential characteristics that differentiate the living organism from a
lifeless object. 9
Life processes
The ability of
an organism to survive on its own is based on biological processes that are the
expression of the ‘self-regulating’ ability of the organism (see Chapter 1.4.).
This self-regulation also becomes apparent from the biochemical, physiological
and morphological processes in the organism. A botanical organism is able to
absorb material from the realm of inorganic nature (chemistry) and to provide it
with species-specific new molecular structures and functions (biochemistry),
and organic forms (morphology). Thus, a plant is able, by absorbing sunlight
(photo-phosphorylation), to make species-specific carbohydrates from carbon
dioxide and water (photosynthesis) and to convert this into a characteristic
configuration. The leaf of the stinging nettle is different from that of the
beech tree, and the essential composition of vegetables is different from that
of fruit. This ability to give material a new form and function is also
displayed in many places in the immune system (see Chapter 3.3.2.2. and Chapter
4.).
Development in time
Characteristic
for an organism is, moreover, that it develops itself over time. A plant
follows the route of the seed, via the seedling to the full-grown plant, which
makes seeds again.
This is a
cyclical process which is obvious to all of us if we take in the entire
timeline. After all, the seed looks nothing like the seedling, the seedling has
little resemblance to the full-grown plant and the full-grown plant, in turn,
does not resemble the seed. Therefore, the formation of an organism over time
yields successively completely different forms of that organism. One example of
this morphological development over time from the animal world is the cycle
starting from the fertilized ovum, the immature phase of an organism,
progressing to the mature, fertile phase and ending up with the involution
phase at the end of life.
The environment
The
environmental influences that operate on plants, animals and people are of
various origins. First of all, there are the influences from the immediate
surroundings, the biotope. Biology has in addition to that also familiarized us
with influences that come from beyond the earth. Thus, the reproductive rhythm
of many animals is determined by the seasons, which are again dependent upon
the relationship of the earth with respect to the sun.
Another example
is the connection between the position of the moon and the appearance of
turtles on land to lay their eggs. Geological, climatological, and ecological
developments of the earth have sufficiently proven that radical changes can
cause certain life forms to die out and others to appear, together with the
changes in the biotope. However, even without knowledge of these huge, dramatic
events, we know that every organism is in a dependency relationship with the
biotope in which it lives. Often, the reverse is also true: the biotope is
dependent on the organisms that live there, because these organisms are also
among the factors that determine the soil composition, atmospheric humidity,
temperature regulation, etc. Life is impossible without this mutual, biological
dependency. There are two types of influences that come from the environment
and have an effect on the organism: influences that stimulate the organism, and
influence that threaten its existence. It is, in particular, the latter
influences that, via a well-functioning immune system, can often be overcome by
the organism.
The interaction
The outer-world
and the inner-world are in constant and developmental contact with each other.
We can differentiate the interaction of the organism with its surrounding into
three phases: - everything begins with a contact between organism and an
outside influence - followed by internal processes in the organism as a
reaction to the external influences - and finally a definitive effect. 11 This
differentiation into three phases and processes of interaction is so generally
applicable that it can be characterized as a basic phenomenon of life: the
organic archetypical phenomenon (fig. 1.). This organic archetypical phenomenon
is a threefold process. Thus, within every organism, there is a differentiation
of three specific physiological – and often also morphological –
specializations. This differentiation takes place through selfregulation (see
Chapter 1.4.) within the organism. In these differentiation processes, a
processes is never ‘added from outside.’ Moreover, on the basis of comparative
biology and evolution biology, it is clear that it would be incorrect to talk
about the ‘construction’ of the organic archetypical phenomenon from three
functions.
That would
create the impression that each of these functions could also exist in and of
itself. Each organic function is based on the organism as a whole. The
threefold process is the differentiation within the organism and not the sum of
specific, assembled functions. The three phases of the organic archetypical
phenomenon are: - contact phase: input from the environment - reaction and
processing phase: reaction to and processing of the input, as a result of which
the organism undergoes a change - effect phase: the effect in the organism and
on the environment.
Contact phase
Every
interaction between an organism and environment, also the immunological immune
response, begins with a contact between something from the outside world
(non-self) and something from the inside world (self) of the organism. This
phase of making contact occurs in the surface structures of the organism. Thus,
for example, contact occurs on the surface of cells, mucus membranes and skin.
This also applies to the cellular components of the immune system, such as
macrophages, B-cells and T-cells.
The surface
contact area for the immunological response has characteristic properties that
will be discussed later (see Chapter 4.). This applies to the evolutionistic,
older, aspecific part of the immune system (innate immunity), as well as to the
specific part (adaptive immunity) that developed later in the evolutionary
process. In certain situations situation, the organism’s own tissue, can become
an antigen for its 12 own immune system. Examples of this are spermatozoa and
the proteins in the lens of the eye. In autoimmune diseases, there is a failure
in the recognition, or a change in the structure of one’s own cells (self),
such that illness develops.
Reaction and processing phase
The reaction and
processing phase is a matter of internal processes within a specific time
period in the organism. Some immunological processes, such as with aspecific or
innate immunity, occur as immediate reactions to contact and are activated
within a few seconds.
Others are slow
and occur over many days, such as in the case of the specific immunity of the
more highly developed organisms, the adaptive immunity. Internal processes have
a great variety of possibilities (see Chapter 3) among which are humoral, cellular,
endocrine, biochemical and genetic.
Effect phase
The result of a
successful immunological reaction can lead to two different effects: - one
effect causes the organism to change its own inner world. In that case, an
organism can become immune to pathogenic influences. We see examples of this
among people who have undergone such diseases as chicken pox, whooping cough,
polio, measles or infectious mononucleosis. After the illness, they have
life-long immunity. Vaccination is a method of artificially bringing about this
immunity by administering the pathogens of a disease in a weakened form to the
organism, in order to evoke a specific immune reaction.
This also can
result in life-long immunity for a specific disease. Animals can also acquire
life-long immunity after a disease or vaccination. Also plants are able to
develop antibodies against moulds and other pathogens which leads to resistance
to disease. - the second effect can be the effect on the surrounding milieu,
the environment. Many animals excrete substances which result in providing
protection against harmful influences. 13 In figure 1 the organic archetypical
phenomenon is represented schematically. It is of essential importance to
understand that each and every organism is able, through selfregulation (see
Chapter 1.4.) to realize the sequence of contact phase, reaction phase and
effect phase. Plants, animals and humans all do that in their own specific
manner. In our Companion
Anatomy, we
already provided the blueprint for a threefold physiological and morphological
concept of the organism. Because, in immunology, this blueprint seems to be
applicable once again, the Companion Anatomy can be studied as an introduction
to the Companion Immunology.
Interactions via non-harmful influences
There are an
enormous number of physiological interactions between organisms and
environment. Feeding and excretion are examples of this. In the digestive
system we see a healthy relationship with environmental influences: foreign
material is ingested, digested and some digested parts are excreted and may be
used for the growth and maintenance of other organism.
Interactions via harmful influences
There are also
influences from the environment that are harmful for the organism. The effects
of viruses or bacteria and molds, the effects of antigens and toxins can be
pathogenic or even life-threatening. If the organism does not have an
appropriate answer, it can die. The immune system plays a central role in the
recognition and assessment of harmful and non-harmful influences. Alongside of
being able to differentiate and recognize, the elimination of harmful
influences is the task of the immune system. 14 Effect Contact.
A threefold function pattern
The
self-regulating ability of the organism organizes and coordinates the progress
of the organism’s immune reactions. It is astonishing that immune reactions are
almost always perfectly coordinated and phased. Molecular biology has a
fascinating description of processes and factors that occur during immunological
self-regulation. What drives that self-regulation and how the integration is
maintained can, thus far, not be described in terms of molecular biology. Based
on this point of view, immunological self-regulation remains an intangible
phenomenon. In any case, something like ‘the coordination centre for the immune
reaction’ has never been found within immunology. Who or what drives the immune
system? Who or what coordinates, fine-tunes and ensures that an immune reaction
of the ‘self’ is not insufficient, or does not overshoot its mark, or that it
is not too short or too long? In the cases of autoimmune diseases and
allergies, it is precisely in these areas that things go wrong, because the
coordination and integration of the various aspects of the immune processes
fail.
The immune
system has an infinite number of active factors such as tissues, cells and
proteins. Immunologically active organs and cells, humoral factors such as
complement, antibodies and cytokines, and neuro-immunological substances are
examples of these factors. They are, nevertheless, all part of one single
immune system that functions in an integrated manner. The immunological
reaction can be understood as an extraordinary differentiation of the organic
archetypical phenomenon that is, at all times, threefold.
The anatomical and functional structures of the immune
system
In this chapter,
contact, reaction and effect will be discussed as they differentiate in
immunological processes. A threefold process in immunology is recognizable in
all domains of the immune system. In this chapter cognition, reaction and
effect will be discussed with respect to the humoral, cellular, innate and
adaptive components.
In Chapter 3 a
further differentiation in the development of the immune system will be discussed.
Functional threefold division in immunology
In evolution, the organic archetypical phenomenon
differentiates itself among plant, animal and human in various ways and in a
multitude of life functions (21). For that purpose, various specific tissues
and organs have been formed. For the immune system, that means that the contact
phase, reaction or processing phase and the effect change specifically
depending upon the level of development of the organism. In the immunology of
man and animal, the metamorphosis of the contact phase is named cognition for
the recognition and binding of the antigen to the host cell. The metamorphosis
of the reaction and processing phases is named either reaction or adaptation.
The ultimate immunological answer that leads to the removal of the antigen by
means of apoptosis (programmed cell death by self destruction) or digestion and
the acquisition of resistance and immunity, is the metamorphosis of the effect
phase.
A great deal of
research has been done in human immunology after studying immunology in
animals. In this Companion, our aim is to place the accent on human immunology.
17 Cognition, reaction and effect are the immunological metamorphoses of the
threefold processes of the organic archetypical phenomenon. The immunologist,
Irun Cohen, describes these three processes in an anthropomorphic manner in his
book Tending Adam’s Garden (4). It is a splendid book in which Cohen clarifies
the three phases of the immune process by explaining them in human terms. He chooses
to use the words: seeing, changing, doing. - ‘Seeing’ stands for the cognitive
phase in which the self recognizes the antigen. - ‘Changing’ stands for the
internal processes that occur within the organism, by which the organism
changes such that it becomes immune competent, and can decompose the antigen. -
‘Doing’ refers to everything which leads to the decomposition of the antigen,
and the acquisition of immunity.
All multicellular organisms are differentiated
in extra cellular bodily fluids with dissolved substances the humoral factors
on the one hand, and cells with their intracellular substances on the other.
The immune system is no exception to this. It is known that there are
innumerable dissolved polypeptides and proteins circulating in the blood, lymph
or interstitial tissue and that they play a role in the immune response. This
part of the immune system is, in this Companion, described as the humoral
immunity. These soluble factors of the immune system have innumerable effects
on immune active cells. These cells are responsible for the immune reaction by
means of more specific cell activity; these cells are therefore, in this
Companion, described as belonging to the cellular immunity.
Comments The author is aware of the fact that the
concepts humoral immunity and cellular immunity are used differently in this
Companion than in the current literature on immunology. The reader needs to be
aware of how these concepts are used in this Companion. In the current
literature, one considers humoral immunity to be that which is specific
immunity mediated 18 by antibodies.
These antibodies are introduced into the
circulation by specialized B-cells (plasma cells) (see Chapter 3.3.3.1.).
T-cell bound activity is thus considered as a part of the cellular-specific
immunity (see Chapter 3.3.3.2.). Humoral and cellular, therefore, denote
aspects of the adaptive specific immunity. In this Companion, however, humoral
will be interpreted in a broader sense, as described by Roitt et al.: humoral
“belongs to the extra-cellular fluids, among which are serum and lymph” (21).
Thus, substances belonging to the aspecific, innate immune system, such as
complement and cytokines, are also considered to be part of the humoral
defense. Cellular, in this Companion, will also be interpreted in a broader
sense than the immunity that is bound to T-cells. Thus, macrophages, antigen
presenting cells (see Chapter 3.3.3.2.) dendritic cells and other cells
belonging to the aspecific, innate system can be included in the cellular
defense.
Cognition and recognition
Cognition and
recognition can be seen as the ‘perception and observation’ of forms at the
level of molecular biology (6, 17). Cognition is here related to the
recognition of self and of non-self. For an immune reaction, it is primarily
the recognition of non-self that is important.
Cognition is the
immunological metamorphosis of the contact phase. Humoral factors, such as
antibodies and complement factors, have the ability to ‘recognize’ and bind
with antigens (non-self). Cognition at the cellular level occurs through
receptors on the cell surface. It is chiefly the aspecific innate system, to
which, for example, the macrophages, dendritic and Langerhans cells belong,
that have the discriminating ability to distinguish between self and non-self.
The specific
immune system, however, can, recognize molecular structures in a much more 19
sophisticated manner, but it cannot always distinguish self from non-self and
is, therefore, dependent upon the aspecific system.
Reaction or adaptation
Reactions can
only occur during functioning internal processes such as biochemical reactions,
macro- and micro-circulation and cell respiration. Thus, the organism can react
and adapt itself to the new condition and activate the necessary immune active
cells or substances. Also, the processes of change that can lead to
immunological phenomena – to be discussed below – such as antibody production,
clonal selection or changes at the genetic level, as in somatic mutation and
genetic rearrangement (see Chapter 3.3.2.2.), are dependent upon
microcirculation and the internal transport of substances. The reaction or
adaptation phase displays an immunological metamorphosis and specialization of
the reaction at the level of the internal processes.
There are
various types of immunological reaction and assimilation processes at the
humoral as well as the cellular level. It is important here to differentiate
between the congenital specific (innate) processes and the acquired specific
(adaptive) processes. Congenital (innate) internal processes are immune
responses that are passed on from generation to generation. They are
pre-programmed on the basis of heredity and belong to the so-called germ line
immunity.
These congenital
internal processes go quickly and ensure an immediate reaction that is,
therefore, called an immediate type reaction. We find these types of internal
processes in the complement system, macrophages and natural killer cells (NK).
Acquired specific (adaptive) reactions are not hereditarily pre-programmed.
These are unique and specific reactions to the molecular-biological form of an
antigen. They are coupled with a new ordering of genetic material in the
lymphocytes and the production of highly special
Effect and processing
The effect of the
immune response can be seen as the final effect of all processes ‘that (in the
case of the organism and the antigen) change the world.’ That also relates to
the world of the interior milieu of the organism: immune proteins and immune
active cells consume the antigen. The immunological effect phase is the
metamorphosis of effect of the organic archetypical phenomenon.
Anatomical structures of the immune reaction
The primary
lymphatic organs, thymus and bone marrow, and the secondary lymphatic organs
such as the lymph glands, the lymphatic vessels, the spleen, and the organs of
the mucosal structures are the main organs of the immune system. All immune
competent cells are derived from and differentiate themselves within these
tissues and are dispersed throughout the entire body and brought into contact
with each other via the circulation.
Thus they form
together – with the blood and the lymph – the anatomical substrate which makes
it possible for the organism to achieve an adequate immune response. During
evolution and in fetal and early childhood development, various immune specific
sized cell lines.
Tissues and
organs differentiate. In humans, the liver and bone marrow have a leading role
as suppliers of stem cells. The maturation and differentiation of these stem
cells into leucocytes, lymphocytes, dendritic cells, etc. takes place in the
other tissues, such as that of the thymus, the spleen, the gastrointestinal
lymphoid tissue, lymph glands, and for the B-cells, in the bone marrow. Lower
organisms do not yet have highly developed immune systems and they miss,
therefore, the specific tissues and organs for cognition, reaction and effect.
Here, we will discuss the various tissues on the basis of their significance
for cognition, reaction and effect of the immune system.
Structures of cognition: the surfaces of tissues and
cells of the contact phase
A multi-celled
organism makes contact with the surrounding environment via those tissues which
mediate the contact between self and non-self. That is the skin and the mucus
membranes of the intestines, the airways and the urogenital system. These
tissues have an enormous surface and are, therefore, the pre-eminent contact
organ for antigens. With the exception of the skin, what all of these organs
have in common is that they are, in embryo, originally developmental products
of the primitive gut.
The skin
As body surface,
the skin is, to be sure, the ‘outside point of contact’ with the environment,
although it is, as far as surface area is concerned, nevertheless, the second
contact organ of the organism. The organs covered with mucosa have a surface
area that is many times greater than that of the skin. Normally, the skin is
intact and forms a biomechanical defense for harmful influences. Damage to the
skin leads to a quick activation of the immune response system. Scraps of
damaged skins cells are powerful stimulators of the cytokines of the immune
system, so that the organism reacts quickly and violently to a lesion of the
skin. The skin has, for example, dendritic cells. Dendritic cells are capable
of bonding with 22 antigens. They can process the antigens intracellular and
then present the scraps of that antigen to the surface of the cell. That is why
these cells are called ‘antigen presenting cells’ (APC). Then, this processed
antigen is transported to a nearby lymph gland or to the spleen where the
following step in the immune reaction occurs: the communication with other
immune active cells or cytokines (6, 7).
The mucosal organs
More than 95% of
the contacts that humans have with antigens from the outside world occur via
the mucus membranes of the intestines, the respiratory organs and the
urogenital system. The total surface of the mucus membranes is enormous. The
immune system that lies in the mucosal contact surface is denoted with the term
MALT (Mucosal Associated Lymphoreticular Tissue). In the mucosa of these organ
systems, there are numerous types of cells that are activated upon contact with
an antigen. M-cells are specialized mucosa cells that bind antigens and
transport them to the macrophages, B- and T-cells that are present in the
mucosa.
There are also a
great many dendritic cells which bond with, process and transport the antigens
via lymph vessels to nearby lymph tissue. The role of the mucosal organs for
the immune system is also apparent from the large amount of lymphatic tissue
that develops from the primitive gut, the embryonic precursor of the
gastrointestinal and respiratory system. Among fish, which have no pulmonary
respiration, and thus no pulmonary mucosa, the intestinal wall itself is the
most important part of the immune system. The GALT (Gastrointestinal Associated
Lymphoreticular Tissue) can be found there. GALT is in humans, as well very
important.
The tonsils,
adenoids, the Peyer’s plaques and the appendix are developmental products of
the primitive gut that can be considered to be part of the GALT. The thymus
develops from the mucosa of the third pharyngeal pouch of the primitive
foregut. The Thymus plays a central role in adaptive immunity. It is in the
thymus that the T-cell selection takes place, an essential process for the
physiology of the T-cell. Among birds, the Bursa Fabricii is the place of
origin for the B-lymphocytes. The Bursa Fabricii is comparable to the pharyngeal
pouches in the primitive foregut: the Bursa is 23 a pouch of the primitive
hindgut that forms a place of origin and maturation for the Blymphocytes which
play a principle role in adaptive immunology.
The Bursa
Fabricii does not appear in mammals where the B-lymphocyte production of the
Bursa Fabricii has been taken over by the bone marrow. A B-cell is a lymphocyte
that originates in the Bursa Fabricii in birds and in the Bone marrow in higher
mammals and humans. The paranasal sinuses, the bronchial tree, the lungs and
the urogenital system also develop from the primitive gut. That is why the
intestine plays a central role for the immune system in evolution and
physiology. That part of the immune system that is part of the mucosa of the
airways is called BALT (Bronchial Associated Lymphoid Tissue).
Contexto y aspectos generales de inmunología
Introducción:
organismo, el medio ambiente y la interacción
Los organismos vivos, solamente, son capaces
de respuestas inmunes. Estas respuestas inmunitarias se producen porque los
organismos están en continua interacción con su entorno. Organismo y el medio
ambiente tienen una relación intensa y viven en mutua dependencia entre sí.
El biotopo crea las condiciones vitales en
las que un organismo puede vivir y sin el biotopo adecuado un organismo morirá.
Lo contrario también es cierto: un entorno natural de la que todos los
organismos han desaparecido termina muerto e inorgánica. Para todos y cada
organismo, el mundo se divide naturalmente en dos ámbitos: el de la propia y la
del mundo exterior, la naturaleza circundante en la que el organismo vive. En
inmunología, el concepto de uno mismo se utiliza para indicar el organismo y el
concepto de no-sí mismo para indicar el medio ambiente que rodea al organismo.
En la comprensión de los procesos inmunológicos, la naturaleza de la diferencia
entre el yo y el no, y su interacción, es de importancia esencial (2, 6, 19,
21).
El
organismo
¿Existen características típicas de un
organismo vivo? Steven Rose escribió sobre esto en un librito informativo
titulado: "líneas de vida" (22). En ese libro, que caracteriza a lo
que siente es típico de un organismo vivo. La palabra 'Lifeline', como Rose ve,
indica que un organismo muestra procesos de la vida (vida) y se desarrolla en una
estructura en el tiempo (línea). Los procesos de la vida y su evolución en el
tiempo son dos características esenciales que diferencian el organismo vivo de
un objeto sin vida. 9
Procesos
de la vida
La capacidad de un organismo para sobrevivir
por sí mismo se basa en los procesos biológicos que son la expresión de la
capacidad de 'auto-regulación' del organismo (véase el Capítulo 1.4.). Esta
autorregulación también se vuelve evidente a partir de los procesos
bioquímicos, fisiológicos y morfológicos en el organismo. Un organismo botánico
es capaz de absorber el material del reino de la naturaleza inorgánica
(química) y dotarla de nuevas estructuras específicas de las especies
moleculares y funciones (bioquímica), y las formas orgánicas (morfología). Por
lo tanto, una planta es capaz, mediante la absorción de la luz del sol
(foto-fosforilación), para hacer hidratos de carbono específicos de cada
especie a partir de dióxido de carbono y agua (fotosíntesis) y para convertir
esto en una configuración característica. La hoja de la ortiga es diferente de
la del árbol de haya, y la composición esencial de verduras es diferente de la
de la fruta. Esta capacidad de dar material de una nueva forma y función
también se muestra en muchos lugares en el sistema inmunológico (véase el
capítulo 3.3.2.2. Y en el capítulo 4).
Desarrollo
en el tiempo
Una característica de un organismo es, por
otra parte, que se desarrolla con el tiempo.
Una planta sigue la ruta de la semilla, a
través de la planta de semillero a la planta de plena madurez, lo que hace que
las semillas de nuevo. Este es un proceso cíclico que es obvio para todos
nosotros si tenemos en toda la línea de tiempo. Después de todo, la semilla
parece en nada a la plántula, la plántula tiene poco que ver con la planta de
plena madurez y la planta de plena madurez, a su vez, no se parece a la
semilla. Por lo tanto, la formación de un organismo con el tiempo produce
sucesivamente completamente diferentes formas de ese organismo. Un ejemplo de
este desarrollo morfológico en el tiempo del mundo animal es el ciclo a partir
de la óvulo fertilizado, la fase inmadura de un organismo, de pasar a la fase
fértil maduro y terminando con la fase de involución al final de la vida.
El
ambiente
Las influencias ambientales que operan en las
plantas, los animales y las personas son de diversos orígenes. En primer lugar,
están las influencias de su entorno inmediato, el biotopo.
Biología tiene, además de que también nos
familiarizarse con influencias que vienen de más allá de la tierra. Por lo
tanto, el ritmo de reproducción de muchos animales se determina por las
estaciones, que son de nuevo depende de la relación de la tierra con respecto
al sol. Otro ejemplo es la conexión entre la posición de la luna y la aparición
de tortugas en tierra para poner sus huevos. Acontecimientos geológicos,
climatológicos, ecológicos y de la tierra han demostrado suficientemente que
los cambios radicales pueden causar ciertas formas de vida que se extinguen y
otros a aparecer, junto con los cambios en el biotopo. Sin embargo, incluso sin
el conocimiento de estos grandes eventos, dramáticos, sabemos que cada
organismo está en una relación de dependencia con el biotopo en el que vive. A
menudo, lo contrario también es cierto: el biotopo depende de los organismos
que viven allí, debido a que estos organismos son también algunos de los
factores que determinan la composición del suelo, la humedad del aire,
regulación de la temperatura, etc.
La vida es imposible sin esta dependencia
mutua, biológica . Hay dos tipos de influencias que provienen del medio
ambiente y tener un efecto sobre el organismo: influencias que estimulan el
organismo, y las influencias que amenazan su existencia. Es, en particular, las
últimas influencias que, a través de un sistema inmune que funciona bien, a
menudo pueden ser superados por el organismo.
La
interacción
El exterior del mundo y el mundo interior
están en contacto permanente y de desarrollo entre sí. Podemos diferenciar la
interacción del organismo con su entorno en tres fases: - todo comienza con un
contacto entre el organismo y una influencia externa - seguido de los procesos
internos en el organismo como una reacción a las influencias externas - y
finalmente un efecto definitivo.
Esta diferenciación en tres fases y procesos
de interacción es tan generalmente aplicable que puede ser caracterizado como
un fenómeno básico de la vida: el fenómeno arquetípico orgánica (fig 1..). Este
fenómeno arquetípico orgánico es un proceso triple. Por lo tanto, dentro de
cada organismo, existe una diferenciación de tres fisiológico específico - ya
menudo también morfológica - especializaciones. Esta diferenciación se lleva a
cabo a través de la autorregulación (véase el Capítulo 1.4.) En el organismo.
En estos procesos de diferenciación, a los procesos está nunca "añaden
desde fuera." Por otra parte, sobre la base de la biología comparada y
biología evolución, está claro que no sería correcto hablar de la
"construcción" del fenómeno arquetípico orgánica de tres funciones .
Eso crearía la impresión de que cada una de estas funciones también podría
existir en sí mismo.
Cada función orgánica se basa en el organismo
como un todo. El triple proceso es la diferenciación dentro del organismo y no
la suma de funciones, ensamblados específicos. Las tres fases del fenómeno
arquetípico orgánica son los siguientes: - fase de contacto: entrada desde el
medio ambiente - de reacción y la fase de procesamiento: reacción a y el
procesamiento de la entrada, como resultado de que el organismo sufre un cambio
- fase efecto: el efecto en el organismo y en el medio ambiente.
Contacto
fase
Cada interacción entre un organismo y el
medio ambiente, también la respuesta inmune inmunológica, se inicia con un
contacto entre algo del mundo exterior (no-yo) y algo del mundo dentro de
(auto) del organismo. Esta fase de toma de contacto se produce en las
estructuras de la superficie del organismo. Así, por ejemplo, el contacto se
produce en la superficie de las células, las membranas mucosas y la piel. Esto
también se aplica a los componentes celulares del sistema inmune, como los
macrófagos, células B y células T.
La superficie de contacto en la respuesta
inmunológica tiene propiedades características que se discutirán más adelante
(véase el Capítulo 4). Esto se aplica a la mayor, parte evolucionista,
especifico del sistema inmune (inmunidad innata), así como a la parte
específica (inmunidad adaptativa) que se desarrolló más tarde en el proceso
evolutivo. En situación de ciertas situaciones, los propios tejidos del
organismo, puede llegar a ser un antígeno para su 12 propio sistema
inmunológico. Ejemplos de esto son los espermatozoides y las proteínas en el
cristalino del ojo. En las enfermedades autoinmunes, se produce un fallo en el
reconocimiento, o un cambio en la estructura de las propias células de un solo
(auto), de tal manera que se desarrolla la enfermedad.
Fase
de reacción y procesamiento
La fase de reacción y de procesamiento es una
cuestión de los procesos internos dentro de un período de tiempo específico en
el organismo. Algunos procesos inmunológicos, tales como con una inmunidad
específica o innata, se producen reacciones inmediatas como para contactar y se
activan dentro de unos pocos segundos. Otros son lentos y se producen durante
muchos días, como en el caso de la inmunidad específica de los organismos más
altamente desarrollados, la inmunidad adaptativa. Los procesos internos tienen
una gran variedad de posibilidades (véase el capítulo 3) entre las que se
humoral, celular, endocrino, bioquímico y genético.
Fase
de Efecto
El resultado de una reacción inmunológica
exitosa puede conducir a dos efectos diferentes: - un efecto hace que el
organismo a cambiar su propio mundo interior. En ese caso, un organismo puede
ser inmune a las influencias patógenas. Vemos ejemplos de esto entre las
personas que se han sometido a este tipo de enfermedades como la varicela, la
tos ferina, la poliomielitis, el sarampión o la mononucleosis infecciosa.
Después de la enfermedad, tienen inmunidad de por vida. La vacunación es un
método de llevar artificialmente sobre esta inmunidad mediante la
administración de los agentes patógenos de una enfermedad en una forma
debilitada para el organismo, con el fin de evocar una reacción inmune
específica. Esto también puede dar lugar a inmunidad de por vida para una
enfermedad específica. Los animales también pueden adquirir inmunidad de por
vida después de una enfermedad o vacunación. También las plantas son capaces de
desarrollar anticuerpos contra mohos y otros patógenos que conduce a la
resistencia a la enfermedad.
El segundo efecto puede ser el efecto sobre
el medio circundante, el medio ambiente. Muchos animales excretan sustancias que
resultan en la protección contra las influencias nocivas. 13 En la figura 1 el
fenómeno arquetípico orgánico se representa esquemáticamente. Es de importancia
esencial para entender que cada organismo es capaz, a través de la
autorregulación (véase el Capítulo 1.4.) Para realizar la secuencia de fase de
contacto, fase de reacción y la fase efecto. Las plantas, los animales y los
seres humanos todos lo hacen a su manera específica. En nuestra anatomía
compañero, que ya proporcionó el modelo para un concepto fisiológico y
morfológico triple del organismo.
Porque, en inmunología, este modelo parece
ser aplicable una vez más, la anatomía del compañero puede ser estudiado como
una introducción a la inmunología del compañero.
Interacciones
vía influencias no perjudiciales
Hay un enorme número de interacciones
fisiológicas entre los organismos y el medio ambiente. La alimentación y la
excreción son ejemplos de esto. En el sistema digestivo vemos una relación sana
con influencias ambientales: material extraño se ingiere, digiere y algunas
partes digeridos son secretadas y puede ser utilizado para el crecimiento y
mantenimiento de otro organismo.
Interacciones
vía influencias nocivas
También hay influencias del entorno que son
perjudiciales para el organismo. Los efectos de los virus o bacterias y mohos,
los efectos de los antígenos y toxinas pueden ser patógenos o incluso
potencialmente mortales. Si el organismo no tiene una respuesta adecuada, puede
morir. El sistema inmune juega un papel central en el reconocimiento y la
evaluación de las influencias dañinas y no dañinas. Junto a de ser capaz de
diferenciar y reconocer, la eliminación de las influencias nocivas es la tarea
del sistema inmunológico. 14 Efecto de Contacto.
Un
patrón triple función
La capacidad de auto-regulación del organismo
organiza y coordina el progreso de las reacciones inmunitarias del organismo.
Es asombroso que las reacciones inmunes son casi siempre perfectamente
coordinados y eliminadas. La biología molecular tiene una fascinante descripción
de los procesos y factores que se producen durante la auto-regulación
inmunológica. ¿Qué impulsa a que la autorregulación y la forma en que la
integración se mantiene pueden, hasta el momento, no se describirán en términos
de la biología molecular.
Sobre la base de este punto de vista, la
autorregulación inmunológica sigue siendo un fenómeno intangible. En cualquier
caso, algo así como "el centro de coordinación para la reacción inmune
'nunca ha sido encontrado dentro de la inmunología. ¿Quién o qué impulsa el
sistema inmunológico? ¿Quién o qué coordenadas, afina y asegura que una
reacción inmune del "yo" no es suficiente, o no rebasar su marca, o
que no es demasiado corto o demasiado largo? En los casos de enfermedades
autoinmunes y alergias, es precisamente en estas áreas que las cosas van mal,
porque la coordinación e integración de los diversos aspectos de los procesos
inmunes fallan. El sistema inmune tiene un número infinito de factores activos,
tales como tejidos, células y proteínas. Órganos y células inmunológicamente
activas, factores humorales tales como complemento, anticuerpos y citoquinas, y
sustancias neuro-inmunológica son ejemplos de estos factores.
Ellos son, sin embargo, toda la parte de un
sistema inmune único que funciona de una manera integrada. La reacción
inmunológica se puede entender como una extraordinaria diferenciación del
fenómeno arquetípico orgánico que es, en todo momento, triple.
Las
estructuras anatómicas y funcionales del sistema inmune
En este capítulo, el contacto, la reacción y
el efecto se analizarán como se diferencian en los procesos inmunológicos. Un
triple proceso en inmunología es reconocible en todos los ámbitos del sistema
inmune. En este capítulo la cognición, la reacción y efecto serán discutidos
con respecto a los componentes humorales, celulares, innata y adaptativa. En el
capítulo 3 se discutirá una diferenciación más en el desarrollo del sistema
inmune.
Triple
división funcional en inmunología
En la evolución, el fenómeno arquetípico
orgánico se diferencia entre las plantas, animales y humanos de diversas
maneras y en una multitud de funciones de la vida (21). Para ese propósito, se
han formado varios tejidos y órganos específicos. Para que el sistema inmune,
lo que significa que la fase de contacto, reacción o fase de procesamiento y el
cambio efecto dependiendo específicamente en el nivel de desarrollo del
organismo. En la inmunología del hombre y de los animales, la metamorfosis de
la fase de contacto se llama cognición para el reconocimiento y la unión del
antígeno a la célula huésped. La metamorfosis de las fases de reacción y de
transformación se denomina ya sea de reacción o adaptación.
La mejor respuesta inmunológica que conduce a
la eliminación del antígeno por medio de apoptosis (muerte celular programada
por la autodestrucción) o la digestión y la adquisición de la resistencia y la
inmunidad, es la metamorfosis de la fase de efecto. Una gran cantidad de
investigación se ha hecho en inmunología humana después de estudiar la
inmunología en los animales. En este compañero, nuestro objetivo es poner el
acento en la inmunología humana. 17 Cognición, la reacción y el efecto son las
metamorfosis inmunológicas de los procesos de triples del fenómeno arquetípico
orgánicas. El inmunólogo, Irun Cohen, describe estos tres procesos de una
manera antropomórfica en su libro El jardín de Tending Adam (4). Es un
espléndido libro en el que
Cohen aclara las tres fases del proceso
inmune al explicar en términos humanos. Él opta por utilizar las palabras: ver,
cambiar, hacer. - "Ver" significa la fase cognitiva en la que el yo
reconoce el antígeno. - 'Cambiar' es sinónimo de los procesos internos que se
producen en el organismo, por el cual los cambios del organismo de tal manera
que se convierte en inmune competente, y se puede descomponer el antígeno. -
"Hacer" se refiere a todo lo que conduce a la descomposición del
antígeno, y la adquisición de inmunidad.
Todos los organismos multicelulares se
diferencian en los fluidos corporales extracelulares con sustancias disueltas
los factores humorales, por un lado, y las células con sus sustancias
intracelulares por el otro. El sistema inmunológico no es una excepción a esto.
Se sabe que existen innumerables polipéptidos disueltos y las proteínas que
circulan en la sangre, la linfa o tejido intersticial y que desempeñan un papel
en la respuesta inmune. Esta parte del sistema inmune es, en este compañero,
descrito como la inmunidad humoral. Estos factores solubles del sistema
inmunológico tienen innumerables efectos sobre las células inmunes activas.
Estas células son responsables de la reacción inmune por medio de la actividad
de células más específico; estas células son por lo tanto, en este compañero,
descrito como perteneciente a la inmunidad celular. Comentarios El autor es
consciente del hecho de que los conceptos de inmunidad humoral y la inmunidad
celular se utilizan de manera diferente en este compañero que en la literatura
actual sobre inmunología.
El lector tiene que estar al tanto de cómo se
utilizan estos conceptos en este compañero. En la literatura actual, se tiene
en cuenta la inmunidad humoral a ser lo que es la inmunidad específica mediada
por anticuerpos 18. Estos anticuerpos se introducen en la circulación por las
células B especializadas (células plasmáticas) (véase el capítulo 3.3.3.1.).
Actividad cota de células T se considera, pues, como una parte de la inmunidad
celular específica (véase el capítulo 3.3.3.2.). Humoral y celular, por lo
tanto, representan aspectos de la inmunidad específica de adaptación. En este
compañero, sin embargo, humoral será interpretada en un sentido más amplio,
como se describe por Roitt et al .: humoral "pertenece a los fluidos
extracelulares, entre los que están el suero y la linfa" (21).
Por lo tanto, las sustancias que pertenecen
al, sistema inmune innato, como complemento y citoquinas, también se consideran
como parte de la defensa humoral. Celular, en este compañero, también se
interpreta en un sentido más amplio que la inmunidad que se une a las células
T. Por lo tanto, los macrófagos, las células presentadoras de antígenos (véase
el capítulo 3.3.3.2.) Células dendríticas y otras células que pertenecen en
sistema innato pueden ser incluidas en la defensa celular.
Cognición
y reconocimiento
Cognición y el reconocimiento puede ser visto
como la "percepción y observación" de las formas en el ámbito de la
biología molecular (6, 17). Cognición está aquí relacionado con el
reconocimiento de uno mismo y de la no-yo. Para una reacción inmune, es sobre
todo el reconocimiento de la no-yo que es importante. La cognición es la
metamorfosis inmunológica de la fase de contacto. Factores humorales, tales
como anticuerpos y factores del complemento, tienen la capacidad de
"reconocer" y se unen con antígenos (no propios). Cognición a nivel
celular se produce a través de receptores en la superficie celular. Es
principalmente el sistema innato específico, a la que, por ejemplo, el macrófagos,
células dendríticas y de Langerhans pertenecen, que tienen la capacidad
discriminante para distinguir entre el yo y el no-yo. El sistema inmune
específica, sin embargo, puede, reconocer estructuras moleculares en un 19
manera mucho más sofisticado, pero no siempre puede distinguir lo propio de no
propio y es, por lo tanto, depende del sistema específico.
Reacción
o adaptación
Las reacciones sólo pueden ocurrir durante el
funcionamiento de los procesos internos como las reacciones bioquímicas, macro
y micro-circulación y la respiración celular. Por lo tanto, el organismo puede
reaccionar y adaptarse a la nueva condición y activar las células inmunes
activas o sustancias necesarias. Además, los procesos de cambio que pueden
conducir a fenómenos inmunológicos - que se discutirán más abajo - tales como
la producción de anticuerpos, la selección clonar o cambios a nivel genético,
como en la mutación somática y reordenamiento genético (. Véase el capítulo
3.3.2.2), son dependientes sobre la microcirculación y el transporte interno de
sustancias. La fase de reacción o adaptación muestra una metamorfosis
inmunológica y la especialización de la reacción en el nivel de los procesos
internos.
Hay varios tipos de procesos de reacción y
asimilación inmunológicos en el humoral así como el nivel celular. Aquí es
importante diferenciar procesos (innatas) y los procesos específicos adquirida
(adaptativa). Congénitas (innatas) los procesos internos son la respuesta
inmune que se pasan de generación en generación. Ellos están pre-programados
sobre la base de la herencia y propiedad de la llamada inmunidad línea
germinal. Estos procesos internos congénitas van rápidamente y garantizar una
reacción inmediata que es, por lo tanto, llamó a una reacción de tipo inmediato.
Nos encontramos con este tipo de procesos internos en el sistema del
complemento, los macrófagos y las células asesinas naturales (NK). Específica
adquirida reacciones (adaptativos) no son hereditariamente reprogramado.
Estas son reacciones únicas y específicas a
la forma molecular biológica de un antígeno. Ellos están acoplados con un nuevo
pedido de material genético en los linfocitos y la producción de muy
específico.
Efecto
y procesamiento
El efecto de la respuesta inmune puede ser
visto como el efecto final de todos los procesos de los que (en el caso del
organismo y el antígeno) cambiar el mundo. "Esto también se relaciona con
el mundo del medio interior del organismo: proteínas inmunes y células inmunes
activas consumen el antígeno. La fase efecto inmunológico es la metamorfosis
del efecto del fenómeno arquetípico orgánica.
Estructuras
anatómicas de la reacción inmune
El principal linfático órganos, el timo y la
médula ósea y los órganos linfáticos secundarios, como los ganglios linfáticos,
los vasos linfáticos, el bazo y los órganos de las estructuras de las mucosas
son los principales órganos del sistema inmune.
Todas las células competentes inmunes se
derivan de y diferenciarse dentro de estos tejidos y se dispersan por todo el
cuerpo y se ponen en contacto entre sí a través de la circulación. Por lo tanto
forman juntos - con la sangre y la linfa - el sustrato anatómico que hace que
sea posible para el organismo para lograr una respuesta inmune adecuada.
Durante la evolución y desarrollo de la niñez fetal y temprana, varias líneas
de células inmunes especificados.
Tejidos y órganos se diferencian. En los
seres humanos, el hígado y la médula ósea tienen un papel de liderazgo como
proveedores de las células madre. La maduración y la diferenciación de estas
células madre en leucocitos, linfocitos, células dendríticas, etc. tiene lugar
en los demás tejidos, tales como la del timo, el bazo, el tejido linfoide
gastrointestinal, glándulas linfáticas, y por las células B, en la médula ósea.
Organismos inferiores todavía no tienen muy desarrollado el sistema
inmunológico y se pierda, por lo tanto, los tejidos y órganos específicos para
la cognición, la reacción y efecto. Aquí, vamos a discutir los diversos tejidos
en función de su importancia para la cognición, la reacción y efecto del
sistema inmunológico.
Estructuras
de la cognición: las superficies de tejidos y células de la fase de contacto
Un organismo multicelular hace contacto con
el entorno a través de los tejidos que median el contacto entre el yo y el
no-yo. Esa es la piel y las membranas mucosas de los intestinos, las vías
respiratorias y el sistema urogenital. Estos tejidos tienen una superficie
enorme y son, por lo tanto, el órgano de contacto preeminente para antígenos.
Con la excepción de la piel, lo que todos estos órganos tienen en común es que
son, en embrión, originalmente productos de desarrollo del intestino primitivo.
La
piel
Como la superficie del cuerpo, la piel es,
sin duda, el "punto de contacto con el exterior 'con el medio ambiente,
aunque es, en cuanto a área de superficie se refiere, sin embargo, el segundo
órgano de contacto del organismo. Los órganos cubiertos de mucosa tienen un
área superficial que es muchas veces mayor que la de la piel. Normalmente, la
piel está intacta y forma una defensa biomecánico de las influencias nocivas.
El daño a la piel conduce a una rápida activación del sistema de respuesta
inmune. Recortes de células de la piel dañadas son potentes estimuladores de
las citocinas del sistema inmunológico, por lo que el organismo reacciona de
forma rápida y violentamente a una lesión de la piel. La piel tiene, por
ejemplo, células dendríticas. Las células dendríticas son capaces de unirse con
22 antígenos.
Se pueden procesar los antígenos e
intracelular luego presentar los restos de ese antígeno a la superficie de la
célula. Es por eso que estas células se denominan "células presentadoras
de antígeno '(APC). Entonces, este antígeno procesado se transporta a una
glándula linfático cercano o para el bazo donde se produce el paso siguiente en
la reacción inmune: la comunicación con otras células inmunes activas o
citoquinas (6, 7).
Los
órganos de las mucosas
Más del 95% de los contactos que los seres
humanos tienen con los antígenos del mundo exterior se produce a través de las
membranas mucosas de los intestinos, los órganos respiratorios y el sistema
urogenital. La superficie total de las membranas mucosas es enorme. El sistema
inmune que se encuentra en la superficie de contacto de la mucosa se denota con
el MALT plazo (asociado a la mucosa de tejido linforreticular). En la mucosa de
estos sistemas de órganos, existen numerosos tipos de células que se activan al
entrar en contacto con un antígeno. M-células están especializadas células de
la mucosa que se unen los antígenos y los transportan a los macrófagos, células
T y B que están presentes en la mucosa. También hay un gran número de células
dendríticas que se unen con, procesar y transportar los antígenos a través de
los vasos linfáticos en el tejido linfático cercano. El papel de los órganos de
la mucosa para el sistema inmune es también evidente a partir de la gran
cantidad de tejido linfático que se desarrolla a partir del intestino
primitivo, el precursor embrionario del sistema gastrointestinal y respiratorio.
Entre los peces, que no tienen respiración
pulmonar, y por lo tanto no mucosa pulmonar, la propia pared intestinal es la
parte más importante del sistema inmune. El GALT (gastrointestinales asociados
linforreticular tejido) se puede encontrar allí. GALT es en los seres humanos,
así muy importante. Las amígdalas, adenoides, placas de Peyer y el apéndice son
productos de desarrollo del intestino primitivo que puede ser considerado como
parte del GALT. El timo desarrolla a partir de la mucosa de la tercera bolsa
faríngea del intestino anterior primitivo. El timo juega un papel central en la
inmunidad adaptativa.
Es en el timo que la
selección de las células T se lleva a cabo, un proceso esencial para la
fisiología de la célula T. Entre las aves, la Bursa Fabricio es el lugar de
origen de los linfocitos B. La Bursa Fabricio es comparable a las bolsas
faríngeas en intestino anterior primitivo: la Bursa es 23 una bolsa del
intestino posterior primitivo que forma un lugar de origen y la maduración de
los linfocitos B que juegan un papel principal en la inmunología de adaptación.
La Bursa Fabricio no aparece en los
mamíferos, donde la producción de linfocitos B del Bursa Fabricio ha sido
tomada por la médula ósea. A-células B es un linfocito que se origina en la
Bursa Fabricio en aves y en la médula ósea en mayores mamíferos y seres
humanos. Los senos paranasales, el árbol bronquial, los pulmones y el sistema
urogenital también se desarrollan a partir del intestino primitivo. Es por eso
que el intestino juega un papel central para el sistema inmune en la evolución
y la fisiología. Esa parte del sistema inmune que es parte de la mucosa de las
vías respiratorias se denomina BALT (bronquial tejido linfoide.
Reflexión
La inmunología es una rama biomédica que se ocupa del estudio del
sistema inmunológico. Pero, ¿Qué es el sistema inmunológico? El primero es un
equipo ajustado de varias células y moléculas que combaten juntos para defender
el cuerpo contra los continuos ataques exógenos (microorganismos, bacterias) y
endógenos (células dañinas y alterados por el trauma) que amenazan la
integridad y la identidad de la organización que defiende el sistema.
Mecanismos de defensa inmunes son la inmunidad natural, la inmunidad
adquirida, la fagocitosis, sistema del complemento y la inflamación. Los
diversos mecanismos actúan sinérgicamente (junto) con el fin de ser eficientes
y eficaces en su trabajo.
Tipos de
inmunidad
La inmunidad se clasifica de acuerdo a su mecanismo de acción, la
inmunidad innata o natural y la inmunidad adquirida o específica.
En este tipo de inmunidad se detecta el patógeno y se retira a la
primera contacto con ella, ya que ataca todas las clases de patógenos. Son
parte de la fagocitosis innata de la inmunidad, sistema del complemento,
factores genéticos, las células NK (natural killers), hinchazón y barreras
naturales.
Este tipo de inmunidad es siempre activo y cuando los mecanismos de
inmunidad innata no son capaces por sí solas para atacar el patógeno completo.
Para realizar la inmunidad adquirida un complejo conjunto de procesos que se
pueden dar en un período de 7 a 10 días que se requiere, y un segundo contacto
con el agente. Ellos son parte de los linfocitos B de inmunidad adquirida,
linfocitos T y células de memoria (detalles a continuación).
Esa inmunidad se clasifica en
La inmunidad activa: Se activa durante el curso de una enfermedad
infecciosa, ya que en ese caso las células del sistema inmune iniciar un
proceso de "aprendizaje" de los procesos metabólicos, por lo que la
aparición de un segundo contacto con los tejidos corporales y células del
sistema inmune será eficaz en su trabajo .
Gracias a las ventajas de la inmunidad activa, ha hecho posible la
invención y el desarrollo de la vacunación (de 1796, con la invención de la
vacuna de la viruela, fabricado por Edward Jenner).
La inmunidad pasiva: Este tipo de inmunidad específica se produce cuando
un individuo obtiene de protección, los anticuerpos de otro organismo; tales
como los recién nacidos, que hacen grandes cantidades de anticuerpos en el
calostro y la leche proporcionados por su madre. En la clínica, la
administración de ciertas dosis de anticuerpos (también llamado de
inmunoglobulina) para anticuerpo específico impide la manifestación de una
enfermedad infecciosa.
Las células del
sistema inmune
Las células que forman embrionarias provienen del sistema inmune (o
simplemente mesodermo) capa embrionaria mesodérmica, que se diferencian en
células madre, que se crean en torno a un billón diaria con el fin de renovar
las células del sistema inmunológico que los procesos sufren celular lisis '(ya
sea por apoptosis o necrosis).
Las células madre pueden dar lugar a diversas células del sistema inmune
de origen hematopoyético, tales como macrófagos (monocitos), linfocitos (B, T),
células NK, las células nucleares polimórficas (PMN), células y plaquetas.
Además de las células anteriores, contamos las células que forman el
endotelio vascular, que son células que tienen origen hematopoyético que además
de cumplir funciones de barrera, son capaces de producir citoquinas y moléculas
expresos que facilitan la adherencia a los vasos de las células deben cruzar
desde el la sangre en los tejidos.
Moléculas del
sistema inmunológico
Las moléculas del sistema inmune son producidas por células de un mismo
sistema, y dentro de este grupo son anticuerpos o de inmunoglobulina
(producido principalmente por las células plasmáticas derivadas de los
linfocitos B) y citoquinas (producido por el endotelio vascular y
principalmente los linfocitos T).
Además, se producen moléculas como quimio cinas y complementar los
factores que potencian la acción inmune.
Conceptos
básicos en Inmunología
Antígeno: describe cualquier molécula situada en un microorganismo o
célula, capaz de desencadenar una respuesta inmune.
Anticuerpo o inmunoglobulina: es una sustancia de derivados de
caracteres proteína producida por los linfocitos B (células plasmáticas), que
es capaz de reaccionar con un antígeno específico.
Sistema Complemento: El conjunto de proteínas plasmáticas que se activan
reacciones en cascada enzimática que potencian (expandir) la respuesta inmune,
para promover el aumento de la inflamación y la fagocitosis, y en algunos casos
la destrucción directa de microorganismos y células.
Las citoquinas: Estas son proteínas producidas por ciertas células del
sistema inmune que controlan o regulan la función de otras células. Las
citoquinas que pueden regular la función de otras células del sistema inmune se
llaman interleucinas. Las quimiocinas: Estos son moléculas capaces de atraer a
un sitio en particular diferentes células inmunitarias específicas, con el fin
de que el sistema inmune para actuar más eficientemente.
La endocitosis: es cualquier proceso de atrapamiento de partículas,
microorganismos o nutrientes al citoplasma de la célula a través de procesos
fagocitosis y pignocitosis.The macropinocytosis inmersión de microorganismos,
células y las moléculas al citoplasma de la célula, con el fin de ser
encapsulado en fagosomas y no se someten a procesos enzimáticos para una mayor
degradación .
Pignocitosis: El proceso de absorción de nutrientes y partículas desde
el medio extracelular para ser transportado al complejo de Golgi y más tarde al
final algunos; proceso mediado moléculas estrepitosos. El proceso de
macromoléculas capitaneadas por celular 'un dendritas con el fin de procesar y
acoplarlo a las moléculas que presentan, las personas expuestas a los
linfocitos. Es el mecanismo de defensa de los tejidos del cuerpo al ataque de
patógenos, en un intento de aislar y degradar el agente y reparar el daño
causado; a través del reclutamiento de células inmunes en el lugar del ataque.
La muerte celular: Como se ha indicado, es la falta de vida de una
célula, ya sea por apoptosis o necrosis causada por la formación de grandes
poros en la membrana plasmática (que altera la fisiología de la misma) o
simplemente por alteraciones citoplasma. Antígenos de superficie o membrana:
oligosacáridos se encuentran en la membrana plasmática, cuya función es
facilitar el contacto entre las células y diversas moléculas (dando así la
transducción de inicio).
Así es como
funciona
Cuando se detectan antígenos (sustancias extrañas que invaden el
cuerpo), varios tipos de células trabajan juntos para reconocerlos y responder.
Estas células activan los linfocitos B para producir anticuerpos, que son
proteínas especializadas que se acoplan a antígenos específicos.
Una vez producido, estos anticuerpos permanecen en el cuerpo de una
persona, por lo que si su sistema inmunológico se encuentra con que el antígeno
de nuevo, los anticuerpos ya están allí para hacer su trabajo. Así que si
alguien se enferma con una enfermedad determinada, como la varicela, esa persona
por lo general no enfermarse de nuevo.
Esto también es como inmunizaciones previenen ciertas enfermedades. Una
inmunización introduce el cuerpo a un antígeno de una manera que no tiene a
alguien enfermo, pero sí permite que el cuerpo produzca anticuerpos que luego
protegerán a la persona de un futuro ataque por el germen o sustancia que
produce esa enfermedad en particular.
Aunque los anticuerpos pueden reconocer un antígeno y bloquear en él,
que no son capaces de destruir sin ayuda. Ese es el trabajo de las células T,
que son parte del sistema que destruye los antígenos que han sido etiquetados
por anticuerpos o células que han sido infectadas o de alguna manera cambiado.
(Algunas células T se llama en realidad "células asesinas"). Las
células T también están involucrados en la ayuda de señales de otras células
(como los fagocitos) para hacer su trabajo.
Los anticuerpos también pueden neutralizar las toxinas (sustancias
venenosas o dañinas) producidos por diferentes organismos.
Todas estas células especializadas y partes del sistema inmune ofrecen
la protección del cuerpo contra la enfermedad. Esta protección se llama
inmunidad.
Los cánceres del
sistema inmunológico
El cáncer ocurre cuando las células crecen fuera de control. Esto puede
incluir las células del sistema inmune. Leucemia, que implica el crecimiento
excesivo anormal de leucocitos, es el cáncer más común de la infancia. Linfoma
involucra a los tejidos linfoides y también es uno de los cánceres más comunes
de la infancia. Con los tratamientos actuales, la mayoría de los casos de los
dos tipos de cáncer en niños y adolescentes son curables.
Aunque
los trastornos del sistema inmunológico por lo general no se pueden prevenir,
usted puede ayudar al sistema inmunológico de su hijo se mantenga fuerte y luchar
contra las enfermedades por mantenerse informado acerca de la condición de su
hijo y trabajar estrechamente con su médico.
Mapa conceptual
Bibliografía
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Glosario
Andesina
Célula molécula de adhesión presentes en la superficie luminar de
la sangre y los vasos linfáticos del endotelio, y reconocida por haming
moléculas que los leucocitos directos a los tejidos con la 'dirección'
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Adyuvante
Cualquier sustancia que mejora de forma no específica la respuesta
inmune al antígeno.
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(2001). IMMUNOLOGY. (12TH edition).Los Angeles:
Essentials
Afinidad (afinidad intrínseca)
La fuerza de unión (constante de afinidad) entre un receptor (por
ejemplo, un sitio de unión al antígeno en un anticuerpo) y un ligando (por
ejemplo, epítimo en un antígeno).
Delves, P.J.
(2001). IMMUNOLOGY. (12TH edition).Los Angeles:
Essentials.
Anticuerpo bi-específico
Un anticuerpo híbrido producido
artificialmente en el que cada uno de los dos brazos de unión al antígeno es
específico para un epítimo antigénico diferente. Tales
anticuerpos, que pueden ser producidos ya sea por reticulación química o por
técnicas de ADN recombinante, se pueden utilizar para unir dos antígenos o
células diferentes, por ejemplo, una célula T cito tóxica y una célula de
tumor.
Delves, P.J.
(2001). IMMUNOLOGY. (12TH edition).Los Angeles:
Essentials
Anticuerpo
humanizado
Un anticuerpo monoclonal mediante ingeniería genética de origen no
humano en el que todos, pero las secuencias de CDR de unión al antígeno se han
sustituido por secuencias derivadas de anticuerpos humanos. Este
procedimiento se lleva a cabo para minimizar la inmunogenicidad de anticuerpos
monoclonales terapéuticos.
Delves, P.J.
(2001). IMMUNOLOGY. (12TH edition).Los Angeles:
Essentials
Células
de memoria
Clonar ampliado T y células B producidos durante una respuesta
inmune primaria y que están 'preparados' para mediar una respuesta inmune
secundaria a antígeno original.
Congénito
Animales que sólo difieren en un solo locus genético.
Delves, P.J.
(2001). IMMUNOLOGY. (12TH edition).Los Angeles:
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Conjugado
Complejo unido covalentemente de dos o más moléculas (por ejemplo,
fluoresceína conjugada con anticuerpo).
Delves, P.J.
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Ciclofosfamida
Fármaco cito tóxico utilizado como un inmunosupresor.
Delves, P.J.
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Fagocitos
Las células, incluyendo monocitos / macrófagos y
neutrófilos, que son especializados para la inmersión de la materia celular y
de partículas.
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Fago lisosoma
Vacuola intracelular donde la matanza y la digestión
de material fagocitado se produce a raíz de la fusión de un fago soma con un
lisosoma.
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Fagosoma
Vacuola intracelular producida después de la
invaginación de la membrana celular alrededor del material fagocitado.
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Humoral
Perteneciente al líquido extracelular como el plasma y la linfa. El
término inmunidad humoral se utiliza para denotar las respuestas inmunes
mediadas por anticuerpos.
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Hibrídame
Línea de células híbridas obtenidas mediante la fusión de una
célula tumoral linfoide con un linfocito que luego tiene tanto la inmortalidad
de la célula tumoral y la función efectora (por ejemplo, la secreción de
anticuerpo monoclonal) del linfocito.
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Hipersensibilidad
Respuesta inmune excesiva que conduce a consecuencias no deseadas,
por ejemplo, el tejido o daño en los órganos.
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Inflamación
La respuesta de los tejidos al trauma, caracterizado por aumento
del flujo sanguíneo y la entrada de leucocitos en los tejidos, dando lugar a
hinchazón, enrojecimiento, temperatura elevada y el dolor.
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Integrinas
Una familia de moléculas de adhesión celular heterodiméricos.
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Interdigitación
de células dendríticas
Fc receptor negativo, células dendríticas MHC de clase
II-positivo, presentadora de antígeno encontrado en las zonas de células T de
los ganglios linfáticos y el bazo. (NB un tipo de célula diferente a las células dendríticas
foliculares).
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La inmunidad innata
Inmunidad que no es intrínsecamente afectada por contacto previo
con el antígeno, es decir, todos los aspectos de la inmunidad mediada por no
directamente por los linfocitos.
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Lípidos
balsa
Colesterol y membrana subdominio glicoesfingolípido rico en el que
las moléculas implicadas en la activación celular se vuelven concentrada.
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Lipopolisacárido
(LPS)
La endotoxina derivada de las paredes celulares bacterianas
Gram-negativas que tiene acciones inflamatorias y mitogénicas.
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Linfático
El fluido que drena en el tejido y a través del sistema linfático.
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Linfadenopatía
Agrandamiento de los ganglios linfáticos.
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Memoria
(inmunológica)
Una característica de la respuesta inmune adquirida de los
linfocitos mediante el cual un segundo encuentro con un antígeno dado produce
una respuesta inmune secundaria; más rápido, una mayor y más duradera que la respuesta inmune
primaria.
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Proteínas de fase aguda
Proteínas de suero, en su mayoría producidos en el hígado, que
cambian rápidamente en la concentración (un cierto aumento, cierta disminución)
durante el inicio de una respuesta inflamatoria.
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Respuesta inmune adquirida
La inmunidad mediada por los
linfocitos y caracterizado por antígeno especificidad y memoria.
Delves, P.J.
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Regiones
hipervariables
Aquellos secuencias de aminoácidos dentro de las regiones variables
de inmunoglobulina y de células T del receptor que muestran la mayor
variabilidad y contribuyen más al antígeno o sitio de unión del péptido-MHC.
Delves, P.J.
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Tolerancia
Falta de respuesta inmunológica específica.
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Tolerógeno
Un antígeno utilizado para inducir la
tolerancia. A menudo depende más de las circunstancias de la
administración (por ejemplo, la ruta y de concentración) que en cualquier
propiedad inherente de la molécula.
Delves, P.J.
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