Curso de Inmunología para estudiantes de las carreras de la salud. Medicina, Tecnología Médica, Obstetricia, Enfermería

1. Vacunas
Antonio E. Serrano PhD. MT
11 Octubre 2011
@Xideral
xideral.com

2. Inmunología de las Vacunas
• Es importante
comprender los
mecanismos
inmunes que
entregan
proteccion.
• Este entendimiento
guía para el diseño
de nuevas y mas
efectivas vacunas.

3. Panorámica Respuesta Inmune
• Cuando un microorganismo entra
en el cuerpo, el sistema inmune
responde en un intento por
eliminar al agente causante de la
enfermedad.
• El sistema inmune innato
participa en el reconocimiento
inmediato de estructuras
antigénicas conservadas
comunes de muchos
microorganismos llamadas
PAMPS (Pathogen associated
molecular patterns)
• La Respuesta de la Inmunidad es
realizada por los LT y LB a través
de sus receptores específicos
contra antígenos microbianos la
que toma un tiempo en
responder

5. Objetivo de la Vacunación
• Generar y sostener el número de LT y LB
antígeno específico contra un
patógeno/antígeno en particular, suficiente
para proveer protección
• Muchos de las mas exitosas vacunas son
contra pequeños organismos como virus y
bacterias
• Los microorganismos han desarrollado
complejos mecanismos de defensa que
interfieren con el sistema inmune:
• Mimetismo Molecular
• Interferencia con el procesamiento
antigénico
• Prevención de apoptosis de células
infectadas

6. Respuesta Primaria
1. La vacuna contiene
agentes patógenos
muertos o debilitados
2. Los organismos
debilitados aun posen la
capacidad de generar
respuesta específica.
3. Uno de los LB detecta un
antigeno epcifico enla
superficie del patogeno.
4. El LB se multiplica
5. Se generan
C.Plasmaticas y C. de
Memoria
6. C.Plasm. genera y
secreta anticuerpos que
se unirán al patógeno

7. Respuesta Secundaria
1. Se expone a un agente
patógeno en una
infeccion real
2. El organismo
inmediatamente
reactiva a LB de
memoria
3. LB Memoria se
trasforma en C.Plasm.
4. C.Plasm. Produce gran
cantidad de
anticuerpos que
neutralizan al agente
infeccioso

8. Respuesta Primaria y
Secundaria
• 1aria: Concentración de
Ab se incrementa
gradualmente con un
maximo a las 2 semanas
• 2aria: Producción se
incrementa rapidamente
y de mayor intensidad.
Permanecen por mas
tiempo en plasma.

9. Vacuna Ideal (1)
• Otorgar inmunidad de
larga vida (Booster
requeridos)
• Proteger a un amplio
espectro de
organismos
• Prevenir transmisión
de la enfermedad
• Inducción rápida de
Inmunidad
• Efectiva en todos los
individuos (Infantes y
ancianos)

10. Vacuna Ideal (2)
• Transmisión de
protección materno-
fetal
• Requerir pocas
inoculaciones para
otorgar inmunidad
• No inyectable (Oral o
Nasal)
• Estable, barata y
segura

11. Desarrollo de inmunidad de
vacunas en infantes
• El sistema inmune del
neonato está
relativamente completo
al nacer.
• IgG recibidos de la
madre son importantes
para la protección del
infante mientras
desarrolle su propio
repertorio.
• Protección transiente
pasiva mediante IgA
contra las enfermedades
mas comunes es
otorgada a través de la
leche materna.

12. Estrategias de Vacunacion
• La mejor forma de conferir inmuno-resistencia a un patógeno
es mimetizar los patogenos pero sin causar directamente una
enfermedad o preparar formulaciones que emulen estas
características.

13. Tipos de Vacunas
• Microorganismos
Muertos
• Microorganismos
previamente virulentos
muertos con químicos o
calor.
• Microorganismos
Atenuados
• Agentes vivos cultivados
bajo condiciones que
inactivan sus
propiedades infectivas.
Provocan inmunidad
mas durable y es la
preferida para adultos

14. Tipos de Vacunas
• Toxoides
• Componentes toxicos
inactivados. Usados en
casos que la toxina per se
cauda mas daño que el
patogeno que la produce.
• Subunidad
• Un fragmento del
microorganismo que
puede crear una respuesta
inmune. Ej. Vacuna contra
Epstein-Barr virus. En que
solo son proteinas de
superficie del virus
recombinantes

15. Factores Determinantes de
Eficacia
• Inmunizacion exitosa
requiere:
• Activación
• Replicación
• Diferenciación de LT y LB
generadores de Células de
Memoria
• Muchas vacunas requieren
inmunizaciones múltiples
para mantener una
inmunidad efectiva.
• Ina infección real induce
mayor numero de céluas
antígeno específicas que
inmunizaciones con
agentes atenuados o sub
unidades de patógenos

16. Infección natural productora
de inmunidad
• Se requiere conocer que
sucede en una infección
natural para conocer y
producir inmunidad
protectiva.
• Correlatos de la protección
• Una vacuna efectiva contra
patógenos intracelulares debe
solo inducir mecanismos
efectores dirigidos contra la
destrucción de los parásitos.
• La vacuna no debe gatillar
componentes inmunes que
favorezcan la sobrevida de los
parásitos.

17. Etapas de la Respuesta Inmune
1. Iniciación de la
respuesta Inmune
2. Desarollo de la Memoria
Inmunológica
3. Elección de la respuesta
inmune apropiada para
una vacuna protectora.
• Desafio Actual
• Generar una fuerte
inmunogenicidad sin
incrementar la incidencia de
efectos adversos de las
vacunas

18. Señal de peligro
• Un antígeno debe ser
reconocido como extraño. (ie.
Señal de peligro)
• Unión a través de patrones de
receptores de reconocimiento.
(ej. Tolls)
• Daño tisular
• Reconocimiento Inicial por DC o
Mø residentes del tejido no
linfoide.
• Activación de DC es crucial para
iniciación de RI primaria.
• Captura de antígenos debe
gatillar:
• Procesamiento Antigénico
• Migración de las Células a nodulos
linfáticos
• Maduración de DCs.

19. Señal de peligro

20. Procesamiento Antigénico
• Antígenos son
incorporados por
endocitosis y degradación
del agente patógeno
mediante vesículas
lisosomales
• Los péptidos son cargados
en MHC II por proteínas
chaperonas
• Antígenos sintetizados
intracelularmente como los
virus son degradados y
procesados por el
proteasoma
• Los peptidos son
transportados al reticulo
endoplásmico y cargados en
MHC I

21. Migración y Maduración de DC
• DC presentadora de
antígenos, migra
desde el tejido hasta el
nódulo linfático
drenante.
• Migración controlada por
Quimioquinas y sus
receptores.
• DCs maduran y
expresan moleculas
coestimulatorias
necesarias para la
activación de LT
• CD40 y B7 entregan
señales de co-
estimulación para LT

22. Maduración de DCs

23. Diseño de Vacunas
• Requiere “Señal de Peligro” para
iniciar respuesta Inmune.
• Organismos completos pueden
entregar señales apropiadas versus
subunidades que pueden ser
pobremente inmunogenicos
• Adjuvantes pueden ser necesarios
para incrementar la “Señal de
Peligro”
• La naturaleza de la “Señal de
Peligro” tiene un impacto
importante en el tipo de respuesta
inmune generada.
• Adjuvantes tienden a dirigir una
respuesta inmune fuertemente
humoral
• Es necesario conocer mejor las
señales que conducen a las DCs
para diseñar una respuesta inmune
apropiada

24. Desarrollo de Memoria
Inmune
• Casi todas las vacunas
tienen el objetivo de
otorgar inmunidad
prolongada
• Las células que reconoen a
un antígeno, cambian su
fenotipo para convertirse
en células de Memoria
como resultado de la
estimulación
• Células de memoria
fenotípicamente definidas
son capaces de dividirse
mas rapidamente que las
células naïve.

25. Memoria Inmune
• Clones de LT solo tienen un número
limitado de divisiones celulares
•  Senecencia Inmune.
• Ausencia de re-exposición a un
antígeno puede limitar la duración de
una respuesta inmune de memoria.
• Espacio de Memoria. Cada vez que se
genera respuesta contra un nuevo
antígeno, otras células de memoria
deben morir, generando espacio en el
pool de linfocitos.
• Si la estimulación inicial es prolongada
la memoria persiste por mayor tiempo
• Si el antígeno es persistente, células
de memoria pueden tambien
permanecer.

26. Futuras Vacunas
• Vacunas Actuales
favorecen una respuesta
Humoral, favoreciendo
respuesta celular tipo Th2
• Vacunas celulares estan
siendo diseñadas para
inducir respuesta de tipo
Th1 y respuestas
citotoxicas.
• Requieren estimulación via
MHC-I de antígenos
intracelulares.
• Uso de vacunas con vectores
vivos que infectan células e
inducen antígenos en el
citoplasma.
• Las vacunas de DNA pueden
generar antígenos dentro de
las células.

27. Vacunas de DNA
• Vectores de tipo Plásmidos
de DNA tienen información
genetica que codifica para
un antígeno.
• La proteína derivada de la
Vacuna de DNA es
degradada por el
proteasoma en péptidos
intracelulares.
• Se generan péptidos que se
unen a MHC-I
• Complejos MHC-I/Péptido
son presentados en
superficie celular a LTCD8+
e inducen respuesta
inmune celular.