El sistema inmunológico innato es una de las dos principales estrategias de inmunidad que se encuentran en los vertebrados (el otro es el sistema inmunológico adaptativo ). El sistema inmunológico innato es una estrategia de defensa evolutiva más antigua, en términos relativos, y es la respuesta del sistema inmunológico dominante que se encuentra en plantas , hongos , insectos y organismos multicelulares primitivos . [1]
Las principales funciones del sistema inmunológico innato de los vertebrados incluyen:
- Reclutamiento de células inmunitarias para sitios de infección mediante la producción de factores químicos, incluidos mediadores químicos especializados llamados citocinas.
- Activación de la cascada del complemento para identificar bacterias, activar células y promover la eliminación de complejos de anticuerpos o células muertas.
- Identificación y eliminación de sustancias extrañas presentes en órganos, tejidos, sangre y linfa, por glóbulos blancos especializados.
- Activación del sistema inmunológico adaptativo a través de un proceso conocido como presentación de antígenos.
- Actuar como barrera física y química frente a agentes infecciosos; a través de medidas físicas como la piel o la corteza de los árboles y medidas químicas como los factores de coagulación en la sangre o la savia de un árbol, que se liberan después de una contusión u otra lesión que traspasa la barrera física de primera línea (no confundir con una de segunda línea barrera física o química, como la barrera hematoencefálica , que protege el sistema nervioso extremadamente vital y altamente sensible de los patógenos que ya han accedido al cuerpo del huésped).
Barreras anatómicas
Barrera anatómica | Mecanismos de defensa adicionales |
---|---|
Piel | Sudor, descamación, enrojecimiento, [2] ácidos orgánicos [2] |
Tracto gastrointestinal | Peristalsis , ácido gástrico , ácidos biliares , enzima digestiva , rubor, tiocianato , [2] defensinas , [2] flora intestinal [2] |
Vías respiratorias y pulmones | Escalera mecánica mucociliar, [3] tensioactivo , [2] defensinas [2] |
Nasofaringe | Moco, saliva, lisozima [2] |
Ojos | Lágrimas [2] |
Barrera hematoencefálica | células endoteliales (mediante difusión pasiva / ósmosis y selección activa). P-glicoproteína (mecanismo por el cual se media el transporte activo ) |
Las barreras anatómicas incluyen barreras físicas, químicas y biológicas. Las superficies epiteliales forman una barrera física que es impermeable a la mayoría de los agentes infecciosos y actúa como la primera línea de defensa contra los organismos invasores. [2] La descamación (desprendimiento) del epitelio de la piel también ayuda a eliminar las bacterias y otros agentes infecciosos que se han adherido a las superficies epiteliales. La falta de vasos sanguíneos, la incapacidad de la epidermis para retener la humedad y la presencia de glándulas sebáceas en la dermis, produce un ambiente inadecuado para la supervivencia de los microbios. [2] En el tracto gastrointestinal y respiratorio , el movimiento debido a la peristalsis o los cilios, respectivamente, ayuda a eliminar los agentes infecciosos. [2] Además, el moco atrapa a los agentes infecciosos. [2] La flora intestinal puede prevenir la colonización de bacterias patógenas al secretar sustancias tóxicas o al competir con las bacterias patógenas por nutrientes o adherirse a las superficies celulares. [2] La acción de enrojecimiento de las lágrimas y la saliva ayuda a prevenir infecciones de los ojos y la boca. [2]
Inflamación
La inflamación es una de las primeras respuestas del sistema inmunológico a una infección o irritación. La inflamación es estimulada por factores químicos liberados por las células lesionadas y sirve para establecer una barrera física contra la propagación de la infección y para promover la curación de cualquier tejido dañado después de la eliminación de patógenos. [4]
El proceso de inflamación aguda es iniciado por células que ya están presentes en todos los tejidos, principalmente macrófagos residentes , células dendríticas , histiocitos , células de Kupffer y mastocitos . Estas células presentan receptores contenidos en la superficie o dentro de la célula, denominados receptores de reconocimiento de patrones (PRR), que reconocen moléculas que son ampliamente compartidas por patógenos pero que se pueden distinguir de las moléculas del huésped, denominadas colectivamente patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). Al inicio de una infección, quemadura u otras lesiones, estas células se activan (uno de sus PRR reconoce un PAMP) y liberan mediadores inflamatorios responsables de los signos clínicos de inflamación.
Los factores químicos producidos durante la inflamación ( histamina , bradicinina , serotonina , leucotrienos y prostaglandinas ) sensibilizan los receptores del dolor , causan vasodilatación local de los vasos sanguíneos y atraen fagocitos, especialmente neutrófilos. [4] Los neutrófilos luego activan otras partes del sistema inmunológico al liberar factores que convocan leucocitos y linfocitos adicionales. Las citocinas producidas por los macrófagos y otras células del sistema inmunológico innato median la respuesta inflamatoria. Estas citocinas incluyen TNF , HMGB1 e IL-1 . [5]
La respuesta inflamatoria se caracteriza por los siguientes síntomas:
- enrojecimiento de la piel , debido al aumento local de la circulación sanguínea;
- calor, ya sea aumento de la temperatura local, como una sensación de calor alrededor de una infección localizada, o fiebre sistémica ;
- hinchazón de los tejidos afectados, como la parte superior de la garganta durante el resfriado común o las articulaciones afectadas por la artritis reumatoide ;
- aumento de la producción de moco, que puede causar síntomas como secreción nasal o tos productiva ;
- dolor, ya sea local, como dolor en las articulaciones o dolor de garganta , o que afecte a todo el cuerpo, como dolores corporales ; y
- posible disfunción de los órganos o tejidos implicados.
Sistema complementario
El sistema del complemento es una cascada bioquímica del sistema inmunológico que ayuda, o "complementa", la capacidad de los anticuerpos para eliminar patógenos o marcarlos para su destrucción por otras células. La cascada está compuesta por muchas proteínas plasmáticas, sintetizadas en el hígado , principalmente por hepatocitos . Las proteínas trabajan juntas para:
- desencadenar el reclutamiento de células inflamatorias
- "etiquetar" los patógenos para que sean destruidos por otras células opsonizando o recubriendo la superficie del patógeno
- formar agujeros en la membrana plasmática del patógeno, lo que resulta en la citólisis de la célula del patógeno, provocando la muerte del patógeno
- librar al cuerpo de complejos antígeno-anticuerpo neutralizados.
Hay tres sistemas de complemento diferentes: clásico, alternativo, lectina
- Clásico: comienza cuando el anticuerpo se une a las bacterias.
- Alternativa: comienza "espontáneamente"
- Lectina: comienza cuando las lectinas se unen a la manosa en las bacterias.
Los elementos de la cascada del complemento se pueden encontrar en muchas especies no mamíferas, incluidas plantas , aves , peces y algunas especies de invertebrados . [6]
células blancas de la sangre
Todos los glóbulos blancos (WBC) se conocen como leucocitos . La mayoría de los leucocitos se diferencian de otras células del cuerpo en que no están estrechamente asociados con un órgano o tejido en particular; por tanto, su función es similar a la de los organismos unicelulares independientes. La mayoría de los leucocitos pueden moverse libremente e interactuar y capturar desechos celulares, partículas extrañas y microorganismos invasores (aunque los macrófagos, los mastocitos y las células dendríticas son menos móviles). A diferencia de muchas otras células del cuerpo, la mayoría de los leucocitos inmunes innatos no pueden dividirse ni reproducirse por sí mismos, sino que son productos de células madre hematopoyéticas multipotentes presentes en la médula ósea. [7]
Los leucocitos innatos incluyen: células asesinas naturales , mastocitos , eosinófilos , basófilos ; y las células fagocíticas incluyen macrófagos , neutrófilos y células dendríticas , y funcionan dentro del sistema inmunológico identificando y eliminando patógenos que podrían causar infección. [1]
Mastocitos
Los mastocitos son un tipo de célula inmunitaria innata que reside en el tejido conectivo y en las membranas mucosas. Están íntimamente asociados con la cicatrización de heridas y la defensa contra patógenos, pero también a menudo se asocian con alergia y anafilaxia (reacciones alérgicas graves que pueden causar la muerte). [4] Cuando se activan, los mastocitos liberan rápidamente gránulos característicos, ricos en histamina y heparina , junto con varios mediadores hormonales y quimiocinas o citocinas quimiotácticas en el medio ambiente. La histamina dilata los vasos sanguíneos , provocando los signos característicos de inflamación y recluta neutrófilos y macrófagos. [4]
Fagocitos
La palabra 'fagocito' significa literalmente 'célula alimenticia'. Estas son células inmunes que engullen, o 'fagocitan', patógenos o partículas. Para engullir una partícula o un patógeno, un fagocito extiende porciones de su membrana plasmática , envolviendo la membrana alrededor de la partícula hasta que se envuelve (es decir, la partícula ahora está dentro de la célula). Una vez dentro de la célula, el patógeno invasor está contenido dentro de un fagosoma , que se fusiona con un lisosoma . [1] El lisosoma contiene enzimas y ácidos que matan y digieren la partícula u organismo. En general, los fagocitos patrullan el cuerpo en busca de patógenos, pero también pueden reaccionar a un grupo de señales moleculares altamente especializadas producidas por otras células, llamadas citocinas . Las células fagocíticas del sistema inmunológico incluyen macrófagos , neutrófilos y células dendríticas .
La fagocitosis de las propias células del hospedador es común como parte del desarrollo y mantenimiento regular de los tejidos. Cuando las células huésped mueren, ya sea por muerte celular programada (también llamada apoptosis ) o por lesión celular debido a una infección bacteriana o viral, las células fagocíticas son responsables de su eliminación del sitio afectado. [7] Al ayudar a eliminar las células muertas que preceden al crecimiento y desarrollo de nuevas células sanas, la fagocitosis es una parte importante del proceso de curación después de una lesión tisular.
Macrófagos
Los macrófagos, del griego, que significa "grandes comedores", son grandes leucocitos fagocíticos, que pueden moverse fuera del sistema vascular al migrar a través de las paredes de los vasos capilares y entrar en las áreas entre las células en busca de patógenos invasores. En los tejidos, los macrófagos específicos de órganos se diferencian de las células fagocíticas presentes en la sangre llamadas monocitos . Los macrófagos son los fagocitos más eficaces y pueden fagocitar cantidades sustanciales de bacterias u otras células o microbios. [1] La unión de moléculas bacterianas a receptores en la superficie de un macrófago hace que éste engulle y destruya las bacterias a través de la generación de un " estallido respiratorio ", provocando la liberación de especies reactivas de oxígeno . Los patógenos también estimulan a los macrófagos para que produzcan quimiocinas, que convocan a otras células al sitio de la infección. [1]
Neutrófilos
Los neutrófilos, junto con otros dos tipos de células ( eosinófilos y basófilos ; véase más adelante), se conocen como granulocitos debido a la presencia de gránulos en su citoplasma, o como células polimorfonucleares (PMN) debido a sus distintivos núcleos lobulados . Los gránulos de neutrófilos contienen una variedad de sustancias tóxicas que matan o inhiben el crecimiento de bacterias y hongos. Al igual que los macrófagos, los neutrófilos atacan a los patógenos activando un estallido respiratorio . Los principales productos del estallido respiratorio de neutrófilos son agentes oxidantes fuertes , como el peróxido de hidrógeno , los radicales libres de oxígeno y el hipoclorito . Los neutrófilos son el tipo de fagocito más abundante, normalmente representan el 50-60% del total de leucocitos circulantes y suelen ser las primeras células en llegar al sitio de una infección. [4] La médula ósea de un adulto sano normal produce más de 100 mil millones de neutrófilos por día, y más de 10 veces más por día durante la inflamación aguda . [4]
Células dendríticas
Las células dendríticas (CD) son células fagocíticas presentes en los tejidos que están en contacto con el entorno externo, principalmente la piel (donde a menudo se denominan células de Langerhans ) y el revestimiento mucoso interno de la nariz , los pulmones , el estómago y los intestinos . [7] Se denominan así por su parecido con las dendritas neuronales , pero las células dendríticas no están conectadas al sistema nervioso . Las células dendríticas son muy importantes en el proceso de presentación de antígenos y sirven como enlace entre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo .
Basófilos y eosinófilos
Los basófilos y eosinófilos son células relacionadas con el neutrófilo (ver arriba). Cuando se activan por un encuentro con un patógeno, los basófilos liberadores de histamina son importantes en la defensa contra los parásitos y desempeñan un papel en las reacciones alérgicas , como el asma . [1] Tras la activación, los eosinófilos secretan una variedad de proteínas y radicales libres altamente tóxicos que son muy eficaces para matar parásitos, pero también pueden dañar el tejido durante una reacción alérgica. La activación y liberación de toxinas por parte de los eosinófilos están, por tanto, estrictamente reguladas para evitar cualquier destrucción inadecuada de los tejidos. [4]
Células asesinas naturales
Las células asesinas naturales ( células NK) son un componente del sistema inmunológico innato que no ataca directamente a los microbios invasores. Más bien, las células NK destruyen las células huésped comprometidas, como las células tumorales o las células infectadas por virus, reconociendo dichas células por una condición conocida como "falta de uno mismo". Este término describe células con niveles anormalmente bajos de un marcador de superficie celular llamado MHC I ( complejo principal de histocompatibilidad ), una situación que puede surgir en infecciones virales de las células huésped. [8] Fueron nombrados "asesinos naturales" debido a la noción inicial de que no requieren activación para matar las células que "faltan a sí mismas". Durante muchos años, no estaba claro cómo las células NK reconocen las células tumorales y las células infectadas. Ahora se sabe que la composición del MHC en la superficie de esas células se altera y las células NK se activan mediante el reconocimiento del "yo perdido". Las células NK no reconocen ni atacan a las células normales del cuerpo porque expresan antígenos MHC propios intactos. Esos antígenos del MHC son reconocidos por los receptores de inmunoglobulina de células asesinas (KIR) que, en esencia, frenan las células NK. La línea celular NK-92 no expresa KIR y está desarrollada para terapia tumoral. [9] [10] [11] [12]
células T γδ
Al igual que otros subconjuntos de células T "no convencionales" que llevan receptores de células T invariantes (TCR), como las células T Natural Killer restringidas por CD1d , las células T γδ exhiben características que las colocan en el límite entre la inmunidad innata y adaptativa. Por un lado, las células T γδ pueden considerarse un componente de la inmunidad adaptativa porque reorganizan los genes TCR para producir diversidad de unión y desarrollar un fenotipo de memoria. Sin embargo, los diversos subconjuntos también se pueden considerar parte del sistema inmunológico innato donde se pueden usar receptores de TCR o NK restringidos como receptor de reconocimiento de patrones . Por ejemplo, de acuerdo con este paradigma, un gran número de células T Vγ9 / Vδ2 responden en horas a moléculas comunes producidas por microbios, y las células T Vδ1 intraepiteliales altamente restringidas responderán a células epiteliales estresadas.
Otros mecanismos de vertebrados
El sistema de coagulación se superpone con el sistema inmunológico. Algunos productos del sistema de coagulación pueden contribuir a las defensas inespecíficas por su capacidad para aumentar la permeabilidad vascular y actuar como agentes quimiotácticos para las células fagocíticas . Además, algunos de los productos del sistema de coagulación son directamente antimicrobianos . Por ejemplo, la beta-lisina , una proteína producida por las plaquetas durante la coagulación , puede causar la lisis de muchas bacterias grampositivas al actuar como detergente catiónico. [2] Muchas proteínas de fase aguda de la inflamación están involucradas en el sistema de coagulación.
Además, los niveles elevados de lactoferrina y transferrina inhiben el crecimiento bacteriano al unirse al hierro, un nutriente esencial para las bacterias. [2]
Regulación neuronal
La respuesta inmune innata a las lesiones infecciosas y estériles está modulada por circuitos neuronales que controlan el período de producción de citocinas. El reflejo inflamatorio es un circuito neuronal prototípico que controla la producción de citocinas en el bazo. [13] Los potenciales de acción transmitidos a través del nervio vago al bazo median la liberación de acetilcolina, el neurotransmisor que inhibe la liberación de citocinas al interactuar con los receptores nicotínicos alfa7 de acetilcolina ( CHRNA7 ) expresados en células productoras de citocinas. [14] El arco motor del reflejo inflamatorio se denomina vía antiinflamatoria colinérgica .
Especificidad del patógeno
Las partes del sistema inmunológico innato tienen diferente especificidad para diferentes patógenos.
Patógeno | Ejemplos principales [15] | Fagocitosis [15] | complemento [15] | Células NK [15] |
---|---|---|---|---|
Virus intracelular y citoplasmático |
| sí | sí [16] | sí |
Bacterias intracelulares |
| sí (específicamente neutrófilos , no para rickettsia) | sí [17] | sí (no para rickettsia) |
Bacterias extracelulares |
| sí | sí | No |
intracelular protozoos |
| No | No | No |
extracelular protozoos |
| sí | sí | No |
Hongos extracelulares |
| No | sí | sí [18] |
Evasión inmune
Las células del sistema inmunológico innato impiden el libre crecimiento de microorganismos dentro del cuerpo, pero muchos patógenos han desarrollado mecanismos para evadirlo. [19] [20]
Una estrategia es la replicación intracelular, como la practica Mycobacterium tuberculosis , o llevar una cápsula protectora, que previene la lisis por complemento y por fagocitos, como en Salmonella . [21] Las especies de Bacteroides son normalmente bacterias mutualistas , que constituyen una parte sustancial de la flora gastrointestinal de los mamíferos . [22] Algunas especies como B. fragilis, por ejemplo, son patógenos oportunistas , que causan infecciones de la cavidad peritoneal que inhiben la fagocitosis al afectar los receptores de fagocitos utilizados para engullir las bacterias. También pueden imitar a las células del huésped para que el sistema inmunológico no las reconozca como extrañas. Staphylococcus aureus inhibe la capacidad del fagocito para responder a las señales de las quimiocinas. M. tuberculosis , Streptococcus pyogenes y Bacillus anthracis utilizan mecanismos que matan directamente al fagocito. [ cita requerida ]
Las bacterias y los hongos pueden formar biopelículas complejas que protegen de las células inmunes y las proteínas; las biopelículas están presentes en las infecciones crónicas por Pseudomonas aeruginosa y Burkholderia cenocepacia características de la fibrosis quística . [23]
Virus
Los interferones de tipo I (IFN), secretados principalmente por las células dendríticas , [24] desempeñan un papel central en la defensa antiviral del huésped y en el estado antiviral de una célula. [25] Los componentes virales son reconocidos por diferentes receptores: los receptores tipo Toll están ubicados en la membrana endosomal y reconocen el ARN bicatenario (dsRNA), los receptores MDA5 y RIG-I están ubicados en el citoplasma y reconocen dsRNA largo y que contienen fosfato dsRNA respectivamente. [26] Cuando los receptores citoplásmicos MDA5 y RIG-I reconocen un virus, cambia la conformación entre el dominio de reclutamiento de caspasa (CARD) y el adaptador MAVS que contiene CARD. Paralelamente, cuando los receptores de tipo toll en los compartimentos endocíticos reconocen un virus, se induce la activación de la proteína adaptadora TRIF. Ambas vías convergen en el reclutamiento y activación del complejo IKKε / TBK-1, induciendo la dimerización de los factores de transcripción IRF3 e IRF7, que se traslocan en el núcleo, donde inducen la producción de IFN con la presencia de un factor de transcripción particular y activan el factor de transcripción 2. El IFN se secreta a través de vesículas secretoras, donde puede activar receptores tanto en la misma célula de la que se liberó (autocrina) como en las células cercanas (paracrina). Esto induce a que se expresen cientos de genes estimulados por interferón. Esto conduce a la producción de proteínas antivirales, como la proteína quinasa R, que inhibe la síntesis de proteínas víricas, o la familia 2 ', 5'-oligoadenilato sintetasa, que degrada el ARN viral. [25]
Algunos virus lo evaden produciendo moléculas que interfieren con la producción de IFN. Por ejemplo, el virus de la influenza A produce la proteína NS1, que puede unirse al ARN del huésped y del virus, interactuar con proteínas de señalización inmunológica o bloquear su activación por ubiquitinación, inhibiendo así la producción de IFN tipo I. [27] La influenza A también bloquea la activación de la proteína quinasa R y el establecimiento del estado antiviral. [28] El virus del dengue también inhibe la producción de IFN tipo I al bloquear la fosforilación de IRF-3 utilizando el complejo de proteasa NS2B3. [29]
En otras especies
Procariotas
Las bacterias (y quizás otros organismos procariotas ) utilizan un mecanismo de defensa único, llamado sistema de modificación de restricción, para protegerse de patógenos, como los bacteriófagos . En este sistema, las bacterias producen enzimas , llamadas endonucleasas de restricción , que atacan y destruyen regiones específicas del ADN viral de los bacteriófagos invasores. La metilación del propio ADN del huésped lo marca como "propio" y evita que sea atacado por endonucleasas. [30] Las endonucleasas de restricción y el sistema de modificación de restricción existen exclusivamente en procariotas. [31]
Invertebrados
Los invertebrados no poseen linfocitos ni un sistema inmunológico humoral basado en anticuerpos, y es probable que con los primeros vertebrados surgiera un sistema inmunitario adaptativo multicomponente. [32] No obstante, los invertebrados poseen mecanismos que parecen ser precursores de estos aspectos de la inmunidad de los vertebrados. Los receptores de reconocimiento de patrones son proteínas utilizadas por casi todos los organismos para identificar moléculas asociadas con patógenos microbianos. Los receptores tipo Toll son una clase importante de receptor de reconocimiento de patrones, que existe en todos los coelomados (animales con una cavidad corporal), incluidos los humanos. [33] El sistema del complemento , como se mencionó anteriormente, es una cascada bioquímica del sistema inmunológico que ayuda a eliminar los patógenos de un organismo y existe en la mayoría de las formas de vida. Algunos invertebrados, incluidos varios insectos, cangrejos y gusanos, utilizan una forma modificada de la respuesta del complemento conocida como sistema de profenoloxidasa (proPO). [32]
Los péptidos antimicrobianos son uncomponente conservado evolutivamentede la respuesta inmune innata que se encuentra entre todas las clases de vida y representan la forma principal de inmunidad sistémica de los invertebrados. Varias especies de insectos producen péptidos antimicrobianos conocidos como defensinas y cecropinas .
Cascadas proteolíticas
En los invertebrados, los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) desencadenan cascadas proteolíticas que degradan las proteínas y controlan muchos de los mecanismos del sistema inmunológico innato de los invertebrados, incluida la coagulación de la hemolinfa y la melanización . Las cascadas proteolíticas son componentes importantes del sistema inmunológico de los invertebrados porque se activan más rápidamente que otras reacciones inmunes innatas porque no dependen de cambios genéticos. Se ha descubierto que las cascadas proteolíticas funcionan de la misma manera tanto en vertebrados como en invertebrados, a pesar de que se utilizan proteínas diferentes a lo largo de las cascadas. [34]
Mecanismos de coagulación
En la hemolinfa, que constituye el líquido en el sistema circulatorio de los artrópodos , un líquido similar a un gel rodea a los patógenos invasores, de manera similar a como lo hace la sangre en otros animales. Hay varias proteínas y mecanismos diferentes que intervienen en la coagulación de los invertebrados. En los crustáceos, la transglutaminasa de las células sanguíneas y las proteínas plasmáticas móviles forman el sistema de coagulación, donde la transglutaminasa polimeriza subunidades de 210 kDa de una proteína de coagulación del plasma. Por otro lado, en el sistema de coagulación de las especies de cangrejo herradura, los componentes de las cascadas proteolíticas se almacenan como formas inactivas en gránulos de hemocitos, que se liberan cuando entran moléculas extrañas, como los lipopolisacáridos . [34]
Plantas
Los miembros de todas las clases de patógenos que infectan a los seres humanos también infectan a las plantas. Aunque las especies patógenas exactas varían según la especie infectada, las bacterias, los hongos, los virus, los nematodos y los insectos pueden causar enfermedades en las plantas . Al igual que con los animales, las plantas atacadas por insectos u otros patógenos utilizan un conjunto de respuestas metabólicas complejas que conducen a la formación de compuestos químicos defensivos que combaten las infecciones o hacen que la planta sea menos atractiva para los insectos y otros herbívoros . [35] (ver: defensa de las plantas contra la herbivoría ).
Al igual que los invertebrados, las plantas no generan respuestas de anticuerpos o de células T ni poseen células móviles que detectan y atacan a los patógenos. Además, en caso de infección, partes de algunas plantas se tratan como desechables y reemplazables, de una manera que muy pocos animales pueden hacer. Tapar o descartar una parte de una planta ayuda a detener la propagación de una infección. [35]
La mayoría de las respuestas inmunitarias de las plantas involucran señales químicas sistémicas enviadas a través de una planta. Las plantas utilizan receptores de reconocimiento de patrones para reconocer las firmas microbianas conservadas. Este reconocimiento desencadena una respuesta inmune. Los primeros receptores vegetales de firmas microbianas conservadas se identificaron en el arroz (XA21, 1995) [36] [37] y en Arabidopsis (FLS2, 2000). [38] Las plantas también portan receptores inmunes que reconocen efectores patógenos altamente variables. Estos incluyen la clase de proteínas NBS-LRR. Cuando una parte de una planta se infecta con un patógeno microbiano o viral, en caso de una interacción incompatible desencadenada por inductores específicos , la planta produce una respuesta de hipersensibilidad localizada (HR), en la que las células en el sitio de la infección sufren una muerte celular programada rápida. para prevenir la propagación de la enfermedad a otras partes de la planta. La HR tiene algunas similitudes con la piroptosis animal , como el requisito de actividad proteolítica similar a la caspasa -1 de VPEγ, una cisteína proteasa que regula el desensamblaje celular durante la muerte celular. [39]
Las proteínas de "resistencia" (R), codificadas por genes R , están ampliamente presentes en las plantas y detectan patógenos. Estas proteínas contienen dominios similares a los receptores tipo NOD y receptores tipo Toll utilizados en la inmunidad innata de los animales. La resistencia sistémica adquirida (SAR) es un tipo de respuesta defensiva que hace que toda la planta sea resistente a un amplio espectro de agentes infecciosos. [40] SAR implica la producción de mensajeros químicos , como ácido salicílico o ácido jasmónico . Algunos de estos viajan a través de la planta y envían señales a otras células para que produzcan compuestos defensivos para proteger las partes no infectadas, por ejemplo, las hojas. [41] El ácido salicílico en sí mismo, aunque indispensable para la expresión de SAR, no es la señal translocada responsable de la respuesta sistémica. La evidencia reciente indica un papel de los jasmonatos en la transmisión de la señal a las porciones distales de la planta. Los mecanismos de silenciamiento del ARN también son importantes en la respuesta sistémica de la planta, ya que pueden bloquear la replicación del virus. [42] La respuesta del ácido jasmónico se estimula en las hojas dañadas por insectos e implica la producción de jasmonato de metilo . [35]
Ver también
- Apoptosis
- Célula linfoide innata
- Receptor tipo NOD
Referencias
- ↑ a b c d e f Janeway C , Travers P, Walport M, Shlomchik M (2001). Inmunobiología (Quinta ed.). Nueva York y Londres: Garland Science. ISBN 0-8153-4101-6..
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q INMUNOLOGÍA - CAPÍTULO UNO - INMUNIDAD INNATA (NO ESPECÍFICA) Gene Mayer, Ph.D. Sección de Inmunología de Microbiología e Inmunología On-line. Universidad de Carolina del Sur
- ^ " Escalera mecánica mucociliar " . Saunders Comprehensive Veterinary Dictionary, 3 ed. 2007. Elsevier, Inc. 11 de junio de 2018
- ^ a b c d e f g Stvrtinová V, Jakubovský J, Hulín I (1995). "Inflamación y fiebre" . Fisiopatología: principios de la enfermedad . Centro de Computación, Academia Eslovaca de Ciencias: Prensa electrónica académica. Archivado desde el original el 18 de junio de 2007.
- ^ Lotze MT, Tracey KJ (abril de 2005). "Proteína de caja de grupo 1 de alta movilidad (HMGB1): arma nuclear en el arsenal inmunológico". Reseñas de la naturaleza. Inmunologia . 5 (4): 331–42. doi : 10.1038 / nri1594 . PMID 15803152 .
- ^ Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2005). Inmunobiología (6ª ed.). Garland Science. ISBN 0-443-07310-4.
- ^ a b c Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walters P (2002). Biología molecular de la célula (Cuarta ed.). Nueva York y Londres: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
- ^ Janeway C (2005). Inmunobiología (6ª ed.). Garland Science. ISBN 0-443-07310-4.
- ^ Arai S, Meagher R, Swearingen M, Myint H, Rich E, Martinson J, Klingemann H (2008). "Infusión de la línea celular alogénica NK-92 en pacientes con cáncer de células renales avanzado o melanoma: un ensayo de fase I". Citoterapia . 10 (6): 625–32. doi : 10.1080 / 14653240802301872 . PMID 18836917 .
- ^ Tonn T, Becker S, Esser R, Schwabe D, Seifried E (agosto de 2001). "Inmunoterapia celular de neoplasias usando la línea celular clonal natural killer NK-92". Revista de investigación de hematoterapia y células madre . 10 (4): 535–44. doi : 10.1089 / 15258160152509145 . PMID 11522236 .
- ^ Gong JH, Maki G, Klingemann HG (abril de 1994). "Caracterización de una línea celular humana (NK-92) con características fenotípicas y funcionales de células asesinas naturales activadas". Leucemia . 8 (4): 652–8. PMID 8152260 .
- ^ Klingemann HG (2010). "Desarrollo y prueba de líneas celulares NK". En Lotze MT, Thompson AW (eds.). Células asesinas naturales: ciencia básica y aplicaciones clínicas . págs. 169–75.
- ^ Tracey KJ (febrero de 2007). "Fisiología e inmunología de la vía antiinflamatoria colinérgica" . La Revista de Investigación Clínica . 117 (2): 289–96. doi : 10.1172 / JCI30555 . PMC 1783813 . PMID 17273548 .
- ^ Tracey KJ (junio de 2009). "Control reflejo de la inmunidad" . Reseñas de la naturaleza. Inmunologia . 9 (6): 418-28. doi : 10.1038 / nri2566 . PMC 4535331 . PMID 19461672 .
- ^ a b c d Doan T (2008). Inmunologia . Lippincott Williams y Wilkins. pag. 172. ISBN 978-0-7817-9543-2.
- ^ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5472698/
- ^ https://iai.asm.org/content/iai/61/12/5134.full.pdf
- ^ http://www.jimmunol.org/content/173/5/3357.full.pdf
- ^ Kennedy A. "Evasión inmunológica por bacterias" . Crohnie .
- ^ Finlay BB, McFadden G (febrero de 2006). "Antiinmunología: evasión del sistema inmunológico del huésped por patógenos bacterianos y virales". Celular . 124 (4): 767–82. doi : 10.1016 / j.cell.2006.01.034 . PMID 16497587 .
- ^ Finlay BB, Falkow S (junio de 1997). "Temas comunes en patogenicidad microbiana revisitados" . Revisiones de Microbiología y Biología Molecular . 61 (2): 136–69. doi : 10.1128 / .61.2.136-169.1997 . PMC 232605 . PMID 9184008 .
- ^ Dorland WAN (editor) (2003). Diccionario médico ilustrado de Dorland (30ª ed.). WB Saunders. ISBN 0-7216-0146-4.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Kobayashi H (2005). "Biopelículas de las vías respiratorias: implicaciones para la patogénesis y la terapia de las infecciones del tracto respiratorio". Tratamientos en Medicina respiratoria . 4 (4): 241–53. doi : 10.2165 / 00151829-200504040-00003 . PMID 16086598 .
- ^ Le Bon A, Tough DF (agosto de 2002). "Vínculos entre la inmunidad innata y adaptativa a través del interferón tipo I". Opinión actual en inmunología . 14 (4): 432–6. doi : 10.1016 / s0952-7915 (02) 00354-0 . PMID 12088676 .
- ^ a b Akira S, Uematsu S, Takeuchi O (febrero de 2006). "Reconocimiento de patógenos e inmunidad innata". Celular . 124 (4): 783–801. doi : 10.1016 / j.cell.2006.02.015 . PMID 16497588 .
- ^ Baum A, García-Sastre A (mayo de 2010). "Inducción de interferón tipo I por virus ARN: receptores celulares y sus sustratos" . Aminoácidos . 38 (5): 1283–99. doi : 10.1007 / s00726-009-0374-0 . PMC 2860555 . PMID 19882216 .
- ^ Heaton SM, Borg NA, Dixit VM (enero de 2016). "Ubiquitina en la activación y atenuación de la inmunidad antiviral innata" . La Revista de Medicina Experimental . 213 (1): 1–13. doi : 10.1084 / jem.20151531 . PMC 4710203 . PMID 26712804 .
- ^ García-Sastre A, Egorov A, Matassov D, Brandt S, Levy DE, Durbin JE, Palese P, Muster T (diciembre de 1998). "El virus de la influenza A que carece del gen NS1 se replica en sistemas deficientes en interferón". Virología . 252 (2): 324-30. doi : 10.1006 / viro.1998.9508 . PMID 9878611 .
- ^ Rodriguez-Madoz JR, Belicha-Villanueva A, Bernal-Rubio D, Ashour J, Ayllon J, Fernandez-Sesma A (octubre de 2010). "La inhibición de la respuesta al interferón tipo I en las células dendríticas humanas por la infección por el virus del dengue requiere un complejo NS2B3 catalíticamente activo" . Revista de Virología . 84 (19): 9760–74. doi : 10.1128 / jvi.01051-10 . PMC 2937777 . PMID 20660196 .
- ^ Enzimas de restricción Access Excellence Classic Collection Documento de antecedentes.
- ^ Oliveira PH, Touchon M, Rocha EP (2014). "La interacción de los sistemas de modificación de restricción con elementos genéticos móviles y sus huéspedes procariotas" . Investigación de ácidos nucleicos . 42 (16): 10618–31. doi : 10.1093 / nar / gku734 . PMC 4176335 . PMID 25120263 .
- ^ a b Beck G, Habicht GS (noviembre de 1996). "Inmunidad y los invertebrados" (PDF) . Scientific American . 275 (5): 60–66. Código Bibliográfico : 1996SciAm.275e..60B . doi : 10.1038 / scientificamerican1196-60 . PMID 8875808 .
- ^ Imler JL, Hoffmann JA (julio de 2001). "Receptores de peaje en inmunidad innata". Tendencias en biología celular . 11 (7): 304-11. doi : 10.1016 / S0962-8924 (01) 02004-9 . PMID 11413042 .
- ^ a b Cerenius L, Kawabata S, Lee BL, Nonaka M, Söderhäll K (octubre de 2010). "Cascadas proteolíticas y su participación en la inmunidad de invertebrados". Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 35 (10): 575–83. doi : 10.1016 / j.tibs.2010.04.006 . PMID 20541942 .
- ^ a b c Schneider, David (2005) [ijio [joij [oi [oimiohuh79-9yrse.html Respuestas inmunes a las plantas Archivado el 9 de junio de 2007 en el Departamento de Microbiología e Inmunología de la Universidad de Stanford Wayback Machine .
- ^ Song WY, Wang GL, Chen LL, Kim HS, Pi LY, Holsten T, et al. (Diciembre de 1995). "Una proteína de tipo receptor quinasa codificada por el gen de resistencia a la enfermedad del arroz, Xa21" . Ciencia . 270 (5243): 1804–6. Código Bibliográfico : 1995Sci ... 270.1804S . doi : 10.1126 / science.270.5243.1804 . PMID 8525370 .
- ^ Ronald PC, Beutler B (noviembre de 2010). "Sensores de plantas y animales de firmas microbianas conservadas" . Ciencia . 330 (6007): 1061–4. Código Bibliográfico : 2010Sci ... 330.1061R . doi : 10.1126 / science.1189468 . PMID 21097929 .
- ^ Gómez-Gómez L, Boller T (junio de 2000). "FLS2: una quinasa similar al receptor LRR involucrado en la percepción del elicitor bacteriano flagelina en Arabidopsis". Célula molecular . 5 (6): 1003-11. doi : 10.1016 / S1097-2765 (00) 80265-8 . PMID 10911994 .
- ^ Rojo E, Martín R, Carter C, Zouhar J, Pan S, Plotnikova J, et al. (Noviembre de 2004). "VPEgamma exhibe una actividad similar a la caspasa que contribuye a la defensa contra patógenos". Biología actual . 14 (21): 1897–906. doi : 10.1016 / j.cub.2004.09.056 . PMID 15530390 .
- ^ Quitosano # Agrícola .26 Uso hortícola
- ^ "Linden, J., Stoner, R., Knutson, K. Gardner-Hughes, C." Elicitors de control de enfermedades orgánicas ". Industria agroalimentaria Hi-Te (p12-15 de octubre de 2000)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de julio de 2007.
- ^ Baulcombe D (septiembre de 2004). "Silenciamiento de ARN en plantas". Naturaleza . 431 (7006): 356–63. Código Bibliográfico : 2004Natur.431..356B . doi : 10.1038 / nature02874 . PMID 15372043 .
enlaces externos
- InnateDB , base de datos de proteínas y sus interacciones en el sistema inmunológico innato