INMUNOLOGÍA
de Kuby

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Iconos usados en este libro

Péptido
antigénico

Receptor de
célula T

Anticuerpo

CD3

Timocito
inmaduro

Célula TH

Neutrófilo

Basófilo

Célula dendrítica

CD8

Célula TC

Célula plasmática

Célula B

CD4

Monocito

MHC clase I

Célula T citotóxica

Célula estromática
de la médula ósea

Célula asesina natural

Eritrocito

Plaquetas

Mastocito

Eosinófilo


Macrófago

Célula presentadora de antígeno
MHC clase II

CD4

CD8

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Receptor
de citocina

MHC clase II

MHC clase I

Célula TC

Citocina

Célula propia alterada

Célula B

Célula TH

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INMUNOLOGÍA
de Kuby
SEXTA EDICIÓN

Thomas J. Kindt
National Institutes of Health

Richard A. Goldsby
Amherst College

Barbara A. Osborne
University of Massachusetts at Amherst

Traducción:

Roberto Palacios Martínez
Universidad Autónoma de Baja California

MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • LISBOA
MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO
SAO PAULO • AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI
SAN FRANCISCO • SINGAPUR • ST. LOUIS • SIDNEY • TORONTO

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Editor sponsor: Javier de León Fraga

Corrección de estilo: Roberto Palacios Martínez
Supervisor de edición: Camilo Heras Martínez
Supervisora de producción: Ángela Salas Cañada
Composición y formación: Ediciones y Recursos Tecnológicos, S.A. de C.V.
Diseño de portada: Impulso Creativo Publicidad y Diseño, S.C.

NOTA
La medicina es una ciencia en constante desarrollo. Conforme surjan nuevos conocimientos, se requerirán cambios de la terapéutica. El (los) autor(es) y los editores se han esforzado para que los cuadros de
dosificación medicamentosa sean precisos y acordes con lo establecido en la fecha de publicación. Sin
embargo, ante los posibles errores humanos y cambios en la medicina, ni los editores ni cualquier otra persona que haya participado en la preparación de la obra garantizan que la información contenida en ella sea
precisa o completa, tampoco son responsables de errores u omisiones, ni de los resultados que con dicha
información se obtengan. Convendría recurrir a otras fuentes de datos, por ejemplo, y de manera particular,
habrá que consultar la hoja informativa que se adjunta con cada medicamento, para tener certeza de que
la información de esta obra es precisa y no se han introducido cambios en la dosis recomendada o en las
contraindicaciones para su administración. Esto es de particular importancia con respecto a fármacos nuevos o de uso no frecuente. También deberá consultarse a los laboratorios para recabar información sobre
los valores normales.

INMUNOLOGÍA de Kuby
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra,
por cualquier medio, sin autorización escrita del editor.

DERECHOS RESERVADOS © 2007, respecto a la segunda edición en español por
McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. de C.V.
A subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc.
Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A, Piso 17, Col. Desarrollo Santa Fe,
Delegación Álvaro Obregón
C. P. 01376, México, D. F.
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. núm. 736
ISBN 13: 978-970-10-6454-2
ISBN 10: 970-10-6454-2

Translated from the sixth english edition of Kuby Immunology
Copyright © 2007, 2003, 2000, 1997, 1994, 1992 by W.H. Freeman and Company.
All Rights Reserved
ISBN 13: 978-1-4292-0211-4
ISBN 10: 1-4292-0211-4
1234567890

09865432107

Impreso en México

Printed in Mexico

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Comité asesor para la revisión científica de la edición en español
Dra. Alicia del Toro Arreola
Doctora en Ciencias Biomédicas, Orientación en Inmunología,
Centro Universitario de Ciencias de la Salud de la
Universidad de Guadalajara.
Dra. Susana del Toro Arreola
Doctora en Ciencias de la Salud, Orientación Biomédica,
Centro Universitario de Ciencias de la Salud de la
Universidad de Guadalajara.
Profesor Investigador Titular C
Centro Universitario de Ciencias de la Salud
Universidad de Guadalajara.

Dra. Trinidad García Iglesias
Doctora en Inmunología
Centro Universitario en Ciencias de la Salud de la
Universidad de Guadalajara.
Profesora de Bioquímica en el Centro Universitario de Ciencias
de la Salud de la Universidad de Guadalajara.
Miembro de Biólogos Colegiados de Jalisco A.C.

Dr. Saturnino Muñoz Martínez
Doctor en Ciencias Biológicas
Investigador y Docente en la Sección de Inmunopatología
Experimental e Inmunoquímica de Investigación,
Hospital Ramón y Cajal (Madrid).
Investigador y Docente en el Department of Nutritional
Chemistry, School of Medicine, University of Tokushima
(Japón).
Investigador y Docente en el Área de Inmunología,
Facultad de Biología, Universidad de Vigo (Pontevedra).
Miembro de la Sociedad Española de Inmunología (SEI).
Dr. Pedro Ernesto Sánchez Hernández
Doctor en Ciencias Biomédicas con orientación a inmunología
Centro Universitario de Ciencias de la Salud – Centro
Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias
de la Universidad de Guadalajara.
Profesor de Inmunología del Centro Universitario de Ciencias
de la Salud de la Universidad de Guadalajara.

Dra. Cecilia Magdalena Guillén Vargas
Doctora en Inmunología y Profesora Investigadora Titular A
de la Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de

Ciencias de la Salud, Departamento de Fisiología.
Dra. Ana Molina Ocaña
Doctora en Ciencias Biológicas
Investigadora y Docente en la Sección de Inmunopatología
Experimental e Inmunoquímica de Investigación,
Hospital Ramón y Cajal (Madrid).
Investigadora y Docente en el Department of Nutritional
Chemistry, School of Medicine, University of Tokushima
(Japón).
Investigadora y Docente en el Área de Inmunología,
Facultad de Biología, Universidad de Vigo (Pontevedra).
Miembro de la Sociedad Española de Inmunología (SEI).

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ACERCA DE LOS AUTORES

De izquierda a derecha: Richard A. Goldsby, Barbara A. Osborne y Thomas J. Kindt

Thomas J. Kindt es requerido con regularidad como consultor en temas de inmunología y enfermedades infecciosas por organizaciones gubernamentales y privadas, y ha fungido por muchos años como director de investigación intramuros en
el National Institute of Allergy and Infectious Diseases de los National Institutes of
Health, un cargo que lo mantiene en contacto diario con la vanguardia de la inmunología clínica y experimental. Es profesor adjunto en el Departamento de Biología
de la University of New Mexico y pertenece a la Regional Association of Medical and
Biological Organizations con sede en New Mexico.

Richard A. Goldsby enseña inmunología a estudiantes de licenciatura y posgrado
en el Amherst College. Sus intereses en la investigación incluyen tecnologías para

generar anticuerpos humanos y sometidos a ingeniería genética en biorreactores
animales. En muchas ocasiones ha sido director de curso en el Chautauqua Short
Course Program de la National Science Foundation, donde presenta los avances vigentes en la inmunología a profesores universitarios.

Barbara A. Osborne, de la University of Massachusetts at Amherst, es una contribuyente reconocida en las áreas rápidamente cambiantes de muerte celular programada y desarrollo de reacciones de células T. Investigadora muy activa, Barbara
también imparte cursos de inmunología a estudiantes de licenciatura y posgrado.
Janis Kuby, quien murió en 1997, enseñó en la San Francisco State University y en
la University of California at Berkeley. La profesora Kuby fue quien inició este libro y
es autora de las primeras tres ediciones. Su enseñanza experta y sus habilidades para
la escritura hicieron de Inmunología el texto más vendido para el curso; su visión
de la obra como una forma de combinar el contenido actualizado con un formato
accesible y pedagógicamente rico persiste en la nueva edición.

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A nuestros muchos alumnos, compañeros y colegas que han hecho
de nuestras carreras en inmunología un tiempo de continua
emoción y alegría.
Esperamos que las generaciones futuras de inmunólogos
encuentren el tema tan satisfactorio como nosotros.

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Prefacio


E

n la segunda edición de Inmunología, Janis Kuby escribió: “...el crecimiento continuo de la inmunología es inevitable y desafía tanto a la comunidad médica como a la
académica para mantenerse actualizada.” Nuestro objetivo con
cada nueva edición de Inmunología es presentar el conocimiento
a una nueva generación de científicos y profesionales médicos.
Debemos dar a quienes se aproximan por primera vez al tema
un panorama amplio del campo de la inmunología. Tenemos
que mantenernos actualizados. Y debemos además introducir
los experimentos y modelar los sistemas sobre los cuales se ha
construido nuestro conocimiento del sistema inmunitario.

• Células, moléculas antimicrobianas solubles
y receptores unidos a membrana colaboran para
montar un ataque instantáneo contra los agentes
infecciosos.

Nuevo capítulo 3: Inmunidad innata

Hincapié en la pertinencia clínica

Los medios por los cuales se dedujeron los mecanismos del sistema inmunitario innato y el rápido avance en el conocimiento
sobre esta rama de la inmunidad se encuentran entre los desarrollos más impactantes en inmunología desde la edición
anterior de este libro. El nuevo capítulo 3, Inmunidad innata,
explora el modo en que

Una inmunorreacción deficiente o excesiva puede tener consecuencias nefastas. Es fundamental que quienes estén interesados en seguir carreras médicas comprendan el funcionamiento
de este sistema. En todo el libro se cubre una amplia gama de
enfermedades e infecciones nuevas, y se actualizan los ensayos

Enfoque clínico y sus correspondientes Preguntas de estudio al
final del capítulo. En esta edición se incorporan:

• Las actividades de efectores inmunitarios como los
receptores de reconocimiento de patrón se integran en la
inmunorreacción innata.

Célula bacteriana (E. coli)

• El sistema inmunitario actúa no sólo como primera línea
de defensa, sino también como un activador esencial para
el sistema inmunitario adaptativo.
• Los defectos en los componentes del sistema inmunitario
innato a menudo dan por resultado reacciones débiles o
inadecuadas del sistema inmunitario adaptativo.

• Explicación de la presentación cruzada en lo que se refiere a
inmunidad a virus y otros agentes infecciosos (cap. 8).

Organización de la pared celular
Lipopolisacárido
(endotoxina)

Membrana
externa
Peptidoglucano
Membrana
interna

FIGURA 3-9 Lipopolisacárido (LPS) en la pared celular de E. coli. El LPS es un potente estímulo

de la inmunidad innata. [Micrografía de Gary Gaugler/Visuals Unlimited.]

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ix

P R E FAC I O

• Una exposición más amplia de las citocinas y su cometido
en inflamación y enfermedad (cap. 12 en adelante).
• Últimos descubrimientos sobre la diversidad de receptores
de célula NK y el modo en que su variabilidad genética
influye en la susceptibilidad a enfermedades (cap. 14).
• Nuevo ensayo Enfoque clínico sobre la influencia de
KIR/MHC en la enfermedad (cap. 14).
• Nueva cobertura de la tolerancia central y periférica y el
modo en que se relacionan con enfermedad
autoinmunitaria y rechazo de aloinjertos (cap. 16).
• Nuevas exposiciones sobre métodos para aliviar el
sufrimiento causado por diversos trastornos de
autoinmunidad como esclerosis múltiple, lupus eritematoso
y enfermedad de Crohn (cap. 16).
• Cobertura del uso clínico creciente de los anticuerpos
monoclonales como agentes terapéuticos (caps. 4, 5, 6, 16,
17 y otros).

• Mayor cobertura del receptor de célula T γδ, incluida una

imagen tridimensional reciente que revela diferencias en el
modo en que los receptores de célula T γδ y αβ se unen a
antígeno (caps. 9 y 10).

Nuevas técnicas
Las siguientes exposiciones de técnicas modernas importantes
han producido fascinantes conocimientos nuevos en el campo
de la inmunología:
• Descripción de la técnica de resonancia de plasmones
superficiales y su aplicación a interrogantes básicas en
inmunología (cap. 6).
• Uso de tetrámeros antígeno-MHC marcados para etiquetar
receptores de célula T unidos a membrana (cap. 14).
• Ilustración del poder de la microscopia bifotónica para
seguir el recorrido de células en un ganglio linfático (caps.
11 y 22).

• Mayor cobertura de enfermedades infecciosas, incluyendo
descripciones de grupos de patógenos importantes y las
inmunorreacciones características que provocan; material
actualizado sobre gripe, incluidas las cepas aviares y las
amenazas que representan para las poblaciones humanas;
y por qué las enfermedades micóticas han aumentado en
grado significativo debido a la propagación del SIDA y al
aumento de la cantidad de personas que toman
medicamentos contra enfermedades autoinmunitarias
(cap. 18).

Tras consultar con numerosos profesores de inmunología, en la
sexta edición se realizaron los siguientes cambios de organización para mejorar la secuencia de exposición y evitar redundancias:


• Cobertura del SARS, incluidos el descubrimiento y la
determinación del modo en que saltó de los animales al ser
humano (caps. 18 y 19).

• El capítulo acerca del complemento se adelantó, para
situarlo inmediatamente después de los capítulos sobre
anticuerpo (cap. 7).

• Nuevos datos sobre consecuencias del SIDA (cap. 20).

• Se combinaron los capítulos de MHC y presentación de
antígeno (cap. 8).

• Informe sobre la relación entre el virus del papiloma humano
(HPV) y el cáncer cervicouterino, los ensayos de vacunas
para su prevención, y un nuevo Enfoque clínico donde se
examinan más a fondo estos descubrimientos (cap. 21).

Organización actualizada

• Se combinaron los capítulos sobre anticuerpo y antígeno
(cap. 4).

Herramientas pedagógicas
Figuras para visualización de conceptos

Mayor cobertura sobre señalización
En los últimos pocos años ha habido un gran avance en el conocimiento sobre los procesos que ocurren después de que los
receptores se unen a sus ligandos. Ahora se dedica una sección

a presentar el tema general de la transducción de señales, donde
se resume el patrón general de señalización y se nombran algunos de los componentes clave más universales. Por ejemplo, se
incluyen
• Una nueva sección donde se describe la transducción de
señales que sigue a la unión de los receptores tipo Toll con
sus ligandos (cap. 3).
• Mayor cobertura de las interacciones moleculares
implicadas en la migración y la extravasación celulares
(caps. 3 y 13).
• Nuevos detalles sobre las vías de señalización que llevan a
maduración, diferenciación y activación de diversos tipos
celulares (caps. 10 y 11).

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Varios conceptos son especialmente cruciales para que los estudiantes establezcan conocimientos firmes de inmunología.
En este libro se emplean imágenes diseñadas de manera específica con este fin, para ayudar a los estudiantes a dominar el
material.
• Los conceptos principales se ilustran en figuras para
visualización de conceptos. Estas figuras resumen ideas
y procesos importantes de tal manera que un texto escrito
no puede lograr por sí solo; a menudo se disponen como
diagramas “de recorrido”, que incluyen leyendas más
extensas y sistemáticas que ayudan a visualizar procesos
clave.
• Se hace uso consistente de iconos, los cuales representan
diversas células del sistema inmunitario y moléculas de
membrana importantes, para ayudar a los estudiantes a
visualizar relaciones complejas. Estos iconos aparecen al
principio del libro en un cuadro, que constituye una guía

accesible.

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x

PREFAC I O

FIGURA 1-6 PARA VISUALIZACIÓN DE CONCEPTOS:

Temas comunes

en la transducción de señales
Recepción de la señal

Ligando
hidrosoluble

1

Señal unida
a membrana

Las vías de señalización
se inician cuando
una señal se une a su
receptor
Receptor
en la

superficie
celular

Ligando
soluble en
membrana

Receptor
intracelular

Transducción
2
La unión del ligando al
receptor induce el
ensamblaje de
componentes de la vía
de señalización
Generación
mediada por señal
del sitio de unión

La proteína adaptadora se une

Se unen una o más
proteínas adicionales

3
La generación de
segundo mensajero
lleva la señal al interior

de la célula

Sustrato
(inactivo)

P
Segundo
mensajero

Activación de
componentes
de la vía

4
Los ciclos de
fosforilación/
desfosforilación bajo
control de la vía de
señalización activan/
desactivan componentes
adicionales de la vía

Cinasa

Inactiva

ATP

P


ADP

Activa

P

P
Fosfatasa
5

P
Pueden ocurrir cientos
o miles de reacciones
en cada nivel

Cascadas enzimáticas
amplifican la señal,
convirtiendo moléculas
a sus formas activas

Efectores metabólicos

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P R E FAC I O

Preguntas de estudio

Ideadas por Janis Kuby, las Preguntas de estudio de Inmunología han demostrado ser un valioso recurso para instructores y
estudiantes por igual. En todos los capítulos de la sexta edición
se presentan preguntas nuevas y revisadas, incluida una serie
totalmente nueva titulada Analice los datos, donde se utilizan
bibliografía moderna y datos cuantitativos, y se desafía a los estudiantes a extrapolar información con las herramientas adquiridas en el estudio del texto. Las preguntas se complementan
con respuestas ampliadas y actualizadas como material de respaldo al final del libro.

Reconocimientos
Debemos un agradecimiento especial a varios colegas que ayudaron a realizar complejas revisiones y que realizaron lecturas
detalladas, todo lo cual desembocó en grandes mejoras al texto. Entre estos notables contribuyentes se incluyen los doctores
J. Donald Capra y Kendra White de la Oklahoma Medical Research Foundation, la doctora JoAnn Meerschaert de la Saint
Cloud State University, el doctor Jiri Mestecky de la University of Alabama at Birmingham, el doctor Jonathan Yewdell de
NIAID, NIH, el doctor James Kindt de la Emory University, la
doctora Johnna Wesley de la Brown University, y el doctor Eric
Long de NIAID, NIH. Esperamos que el producto final refleje la
alta calidad de lo aportado por estos expertos y por todos aquellos que se enumeran más adelante, que proporcionaron ideas
críticas y orientación.
También deseamos expresar nuestra gratitud y aprecio a la doctora JoAnn Meerschaert de la Saint Cloud State University por
haber escrito excelentes problemas nuevos, y al doctor Stephen
K. Chapes, de la Kansas State University, por crear las preguntas
de la sección Analice los datos.
Agradecemos a los siguientes revisores sus comentarios y sugerencias acerca del manuscrito durante la elaboración de esta
sexta edición. Su maestría y su agudeza contribuyeron enormemente a este libro.
Ruth D. Allen, Indiana University-Purdue University
Indianapolis
Avery August, The Pennsylvaia State University
Pamela J. Baker, Bates College
Kenneth J. Balazovich, University of Michigan
Cynthia L. Baldwin, University of Massachusetts Amherst
Scott R. Barnum, University of Alabama, Birmingham

Stephen H. Benedict, University of Kansas
Earl F. Bloch, College of Medicine Howard University
Lisa Borghesi, University of Pittsburgh
Lauren Brossay, Brown University
Jane Bruner, California State University, Stanislaus
James W. Campbell, Rice University
Stephen Keith Chapes, Kansas State University
Koteswara R. Chintalacharuvu, UCLA
Jefrey R. Dawson, Duke University, School of Medicine
Janet M. Decker, University of Arizona

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xi

Michael Edidin, The Johns Hopkins University
Sherry D. Fleming, Kansas State University
Scott C. Garman, University of Massachusetts, Amherst
Elizabeth Godrick, Boston University
Sandra O. Gollnick, Roswell Park Cancer Institute
Hans W. Heidner, The University of Texas at San Antonio
Vincent W. Hollis, Jr., Howard University
W. Martin Kast, University of Southern California
Dennis J. Kitz, Southern Illinois University, Edwardsville
Katherine L. Knight, Loyola University
Paul M. Knopf, Brown University
Kay K. Lee-Fruman, California State University, Long Beach
Alan D. Levine, Case Western Reserve University
Judith Manning, University of Wisconsin School of Medicine
James A. Marsh, Cornell University College of Veterinary

Medicine
John Martinko, Southern Illinois University Carbondale
Andrea M. Mastro, The Pennsylvania State University
Jennifer M. Mataraza, Boston College
Dennis W. McGee, Binghamton University
JoAnn Meerschaert, Saint Cloud State University
Jiri Mestecky, University of Alabama, Birmingham
Michael F. Minnick, University of Montana
Thomas W. Molitor, University of Minnesota, College of
Veterinary Medicine
David M. Mosser, University of Maryland
Rita B. Moyes, Texas A&M University
Philip C. Nelson, University of Pennsylvania
Alma Moon Novotny, Rice University
Kim O’Neill, Brigham Young University
Luke O’Neill, Trinity College, Dublin, Ireland
Leonard D. Pearson, Colorado State University
Christopher A. Pennel, University of Minnesota
Wendy R. Raymond, Williams College
Robert C. Rickert, University of California, San Diego
Kenneth H. Roux, Florida State University
Abhineet Sheoran, Tufts Cummings School of Veterinary
Medicine
Michail Sitkovsky, Northeastern University
Robert C. Sizemore, Alcorn State University
Gary Splitter, University of Wisconsin, Madison
Douglas A. Steeber, University of Wisconsin, Milwaukee
Lisa Steiner, Massachusetts Institute of Technology
Jeffrey L. Stott, University of California, Davis School of
Veterinary Medicine

Denise G. Wingett, Boise State University
Jon Yewdell, NIH-NIAID
Kirk Ziegler, Emory University School of Medicine
Asimismo, deseamos dar las gracias a nuestros experimentados y talentosos colegas de W. H. Freeman and Company. Nuestro agradecimiento en especial a Kate Ahr, Georgia Lee Hadler,
Karen Taschek, Vicki Tomaselli, Paul Rohloff, Susan Timmins,
Ted Szczepanski, Hannah Thonet y Nick Tymoczko. La ejecución de este trabajo no habría sido posible sin la férrea determinación de nuestro editor de desarrollo, Morgan Ryan, quien nos
ayudó a ilustrar la historia de la inmunología.

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Contenido
Prefacioresumido

PARTE I

Introducción
1
2
3

PARTE II

Antígenos y anticuerpos
Organización y expresión de los genes de inmunoglobulina
Interacciones antígeno-anticuerpo: principios y aplicaciones
Sistema del complemento
Complejo mayor de histocompatibilidad y presentación de antígeno
Receptor de célula T
Maduración, activación y diferenciación de la célula T

Generación, activación y diferenciación de la célula B

Citocinas
Activación y migración de leucocitos
Reacciones citotóxicas mediadas por células
Reacciones de hipersensibilidad
Tolerancia y autoinmunidad

302
327
351
371
401

El sistema inmunológico en la salud y la enfermedad
17
18
19
20
21
22

Inmunología de los trasplantes
Inmunorreacción a las enfermedades infecciosas
Vacunas
SIDA y otras inmunodeficiencias
Cáncer y sistema inmunitario
Sistemas experimentales

Apéndice I: Antígenos CD

Apéndice II: Citocinas
Glosario
Respuestas a las preguntas de estudio
Índice alfabético

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76
111
145
168
189
223
245
271

Mecanismos inmunoefectores
12
13
14
15
16

PARTE IV

1
23
52

Respuestas de las células B y T

4
5
6
7
8
9
10
11

PARTE III

Panorama general del sistema inmunitario
Células y órganos del sistema inmunitario
Inmunidad innata

425
447
475
493
525
546
A-1
A-27
G-1
R-1
I-1

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Contenido

Prefacio

viii

PARTE I
1

Introducción

Panorama general del sistema
inmunitario

1

Perspectiva histórica

2

Los estudios pioneros sobre la vacunación abrieron
el campo para la inmunología
La vacunación es una tarea continua a nivel mundial

2
3

Primeros estudios sobre inmunidad humoral y celular

4


Desafíos teóricos

5

Infección e inmunidad

7

Inmunidad innata y adaptativa

8

Las células fagocíticas constituyen una barrera contra
las infecciones
Algunas moléculas solubles contribuyen a la inmunidad
innata
La colaboración entre la inmunidad innata y la adaptativa
incrementa la inmunorreactividad
La inmunidad adaptativa es altamente específica
Linfocitos y células presentadoras de antígeno cooperan
en la inmunidad adaptativa
Las células presentadoras de antígeno interactúan con
células T
Las inmunorreacciones humoral y celular tienen distintas
funciones efectoras
Los receptores de antígeno de los linfocitos B y T son diversos
Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad
unen péptidos antigénicos
La selección de antígeno por los linfocitos causa

expansión clonal

Disfunción inmunitaria y sus consecuencias

2

Células y órganos
del sistema inmunitario

26
28

Células del sistema inmunitario

30

Células linfoides

30

26

ENFOQUE CLÍNICO CÉLULAS MADRE: USOS CLÍNICOS Y POTENCIAL

32

Linfocitos B (células B)
Linfocitos T (células T)
Las poblaciones de células B y T comprenden subpoblaciones
de clonas

Células asesinas naturales
Fagocitos mononucleares
La fagocitosis es seguida de la digestión y presentación
de antígeno
Células granulocíticas
Células cebadas
Células dendríticas
Células dendríticas foliculares

34
34

36
37
38
38
40

Órganos del sistema inmunitario

40

Órganos linfoides primarios
Órganos linfoides secundarios

40
43

Células y órganos linfoides: comparaciones
evolutivas


49

35
35
36

9
9
9
10
12

3

14
14
14

Inmunidad innata

52

Barreras anatómicas

53

16

Conexiones entre la inmunidad innata

y la adaptativa

55

16

Inflamación

57

18

La extravasación leucocitaria es un proceso altamente
regulado de múltiples pasos

59

Moléculas solubles y receptores relacionados
con membrana

59

ENFOQUE CLÍNICO ALERGIA Y ASMA COMO PROBLEMAS GRAVES
DE SALUD PÚBLICA

En la hemostasia hematopoyética intervienen muchos
factores
La muerte celular programada es un mecanismo
homeostático esencial
Las células madre hematopoyéticas pueden enriquecerse


20

Los péptidos antimicrobianos contribuyen a la defensa innata
contra bacterias y hongos
Las proteínas de la reacción de fase aguda contribuyen a la
inmunidad innata
La inmunidad innata utiliza diversos receptores para detectar
infección

23

Hematopoyesis

23

La hematopoyesis se regula a nivel genético

24

59
61
61

xiii

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xiv

CO N T E N I D O

Receptores tipo Toll

62

Tipos celulares de inmunidad innata

65

Los neutrófilos se especializan en fagocitosis y matanza

65

ENFOQUE CLÍNICO LA PROTEÍNA C REACTIVA ES UN MARCADOR
CLAVE DE RIESGO CARDIOVASCULAR

66

Los macrófagos despliegan varios recursos contra los
patógenos
Las células NK son una importante primera línea de
defensa contra los virus y constituyen una señal
de activación clave para otras células
Las células dendríticas atacan patógenos e invocan
inmunorreacciones adaptativas al activar células T


68

Vías de transducción de señales

69

66

68

La señalización por TLR es típica de las vías de transducción
de señales

69

Ubicuidad de la inmunidad innata

71

PARTE II

4

Respuestas
de las células B y T

Antígenos y anticuerpos

Inmunogenicidad y antigenicidad


76
77

La citotoxicidad mediada por células dependiente
de anticuerpo (ADCC) destruye otras células
Algunos anticuerpos pueden cruzar capas epiteliales por
transcitosis

95
95

Clases de anticuerpos y actividades biológicas

95

Inmunoglobulina G (IgG)
Inmunoglobulina M (IgM)

95
96

ENFOQUE CLÍNICO TERAPÉUTICA PASIVA CON ANTICUERPO

98

Inmunoglobulina A (IgA)
Inmunoglobulina E (IgE)
Inmunoglobulina D (IgD)

99

100
100

Determinantes antigénicos en inmunoglobulinas

100

Isotipo
Alotipo
Idiotipo

101
101
101

Receptor de célula B

102

Los receptores Fc se enlazan con regiones Fc de anticuerpos

102

Superfamilia de las inmunoglobulinas

103

Anticuerpos monoclonales

105


Los anticuerpos monoclonales tienen usos clínicos
importantes
Las abzimas son anticuerpos monoclonales que catalizan
reacciones

5

Organización y expresión
de los genes de inmunoglobulina

106
106

Los haptenos son valiosos instrumentos de investigación
y diagnóstico
Las propiedades del inmunógeno contribuyen a la
inmunogenicidad
El sistema biológico contribuye a la inmunogenicidad

78
80

Diseño de un modelo genético compatible
con la estructura de la inmunoglobulina

Epítopos

81


Modelos de línea germinal y de variación somática
propuestos para explicar la diversidad de anticuerpos
Dreyer y Bennett propusieron un revolucionario modelo
de dos genes-un polipéptido
La bomba de Tonegawa: los genes de la inmunoglobulina
se reordenan

114

Organización multigénica de genes
de inmunoglobulina

115

Cada familia multigénica tiene características distintas
Familia multigénica de la cadena pesada

115
115

Reordenamientos génicos de región variable

116

77

Los epítopos de células B tienen propiedades
características

81


Estructura básica y función de los anticuerpos

84

Los anticuerpos son heterodímeros
Métodos químicos y enzimáticos revelaron la estructura
básica del anticuerpo
La determinación de las secuencias de la cadena ligera
reveló regiones constantes y variables
Existen cinco clases principales de cadenas pesadas
Las inmunoglobulinas poseen múltiples dominios con base
en el plegamiento de la inmunoglobulina

85

87

Sitio de unión de anticuerpos

89

Las CDR unen antígeno
La unión de antígeno puede inducir cambios
conformacionales
Dominios de región constante

85
87
87


111

112
113
113

90

El DNA de la cadena ligera experimenta
reordenamientos VJ
El DNA de cadena pesada experimenta
reordenamientos VDJ

118

92
93

Mecanismo de los reordenamientos de DNA
de región variable

119

Funciones efectoras mediadas por anticuerpo

94

El anticuerpo promueve la opsonización
Los anticuerpos activan el complemento


94
95

Secuencias señal dirigen la recombinación
Los segmentos génicos se unen mediante recombinasas
Los reordenamientos del gen de inmunoglobulina (Ig)
pueden ser productivos o improductivos

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xiv

117

119
119
121

4/29/07 5:38:39 PM


CONTE N I D O

La exclusión alélica asegura la especificidad
antigénica única

121

Generación de diversidad de anticuerpos

123


Existen numerosos segmentos génicos V, D y J de la línea
germinal
La unión combinatoria VJ y VDJ genera diversidad
La flexibilidad de unión contribuye a la diversidad
La adición P añade diversidad a secuencias palindrómicas
La adición N promueve una considerable diversidad por la
agregación de nucleótidos
La hipermutación somática agrega diversidad en segmentos
génicos ya reordenados
Un origen último de la diversidad es la asociación
combinatoria de cadenas pesada y ligera
La diversificación de los genes de inmunoglobulina difiere
entre las especies

127

Cambio de clase entre genes de la región constante

128

La desaminasa de citidina inducida por activación (AID)
media tanto la hipermutación somática como el
cambio de clase

128

Expresión de genes de inmunoglobulina

123

123
123
125

xv

Reactividad cruzada

149

Resonancia de plasmones superficiales

149

La SPR puede usarse para caracterizar las especificidades
de epítopo de grupos de anticuerpos

150

Reacciones de precipitación

151

125

Las reacciones de precipitación en gel producen líneas de
precipitina visibles
La inmunoelectroforesis combina electroforesis e
inmunodifusión doble


125

Reacciones de aglutinación

153

La hemaglutinación se utiliza en la tipificación sanguínea
La aglutinación bacteriana se emplea para diagnosticar
infecciones
La aglutinación pasiva es útil con antígenos solubles
En la inhibición de la aglutinación, la ausencia de
aglutinación es diagnóstica de antígeno

153
154
154

Radioinmunoensayo

154

Ensayo de inmunosorbente ligado a enzima

155

130

Existen múltiples variantes de ELISA

155


Los transcritos primarios de cadena pesada experimentan
procesamiento diferencial del RNA

130

Western blotting

158

Síntesis, ensamblaje y secreción
de inmunoglobulinas

Inmunoprecipitación

158

133

Inmunofluorescencia

160

Regulación de la transcripción de genes
de inmunoglobulina

133

Citometría de flujo y fluorescencia


161

Alternativas a las reacciones antígeno-anticuerpo

162

127

El reordenamiento del DNA acelera en gran medida
la transcripción
En las células T está inhibida la expresión de los genes
de inmunoglobulina

135

Genes de anticuerpos e ingeniería de anticuerpos

136

Los anticuerpos monoclonales quiméricos y humanizados
poseen un gran potencial clínico
Se han creado ratones con loci de inmunoglobulina
humana
Las bibliotecas de exhibición en fago permiten
producir anticuerpos monoclonales sin necesidad
de inmunización

135

136

137

Interacciones antígenoanticuerpo: principios
y aplicaciones

Potencia de las interacciones antígeno-anticuerpo
La afinidad de anticuerpo es una medida cuantitativa
de la fuerza de la unión
La avidez del anticuerpo incorpora la afinidad de múltiples
sitios de unión

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xv

154

ENFOQUE CLÍNICO CITOMETRÍA DE FLUJO Y TIPIFICACIÓN DE
163

LEUCEMIAS

Microscopia inmunoelectrónica

7

Sistema del complemento

164

168
168


Componentes del complemento

169

Activación del complemento

169

La vía clásica se inicia con la unión de antígeno y anticuerpo
La vía alterna es independiente de anticuerpo
La vía de lectina se inicia con la unión de proteínas del
hospedador a superficies microbianas
Las tres vías del complemento convergen en el complejo
de ataque a membrana

170
173

175

145

Regulación del sistema del complemento

177

145

Consecuencias biológicas de la activación

del complemento

180

137

Y OTRAS ENFERMEDADES MEDIANTE ANTICUERPOS ELABORADOS POR

6

152

Funciones del complemento

ENFOQUE CLÍNICO TERAPÉUTICA DEL LINFOMA NO HODGKIN
INGENIERÍA GENÉTICA

151

140

145
148

175

El complejo de ataque a membrana puede lisar una amplia
gama de células
180
Los productos de escisión de componentes del complemento

median la inflamación
182

4/29/07 5:38:39 PM


xvi

CO N T E N I D O

ENFOQUE CLÍNICO HEMOGLOBINURIA PAROXÍSTICA NOCTURNA:
UN DEFECTO DE LA REGULACIÓN DE LA LISIS POR COMPLEMENTO

183

La unión de C3b y C4b facilita la opsonización
El sistema del complemento también neutraliza la
infectividad vírica
El sistema del complemento depura inmunocomplejos
de la circulación

185

Deficiencias de complemento

185

8

Complejo mayor

de histocompatibilidad
y presentación de antígeno

184
184

Pruebas de la existencia de diferentes vías
de procesamiento y presentación de antígeno

209

Antígenos endógenos: vía citosólica

210

Complejos de proteasa llamados proteasomas generan
los péptidos para presentación
Los péptidos se transportan del citosol al retículo
endoplásmico rugoso
Los péptidos se ensamblan con MHC clase I auxiliados
por carabinas moleculares

211
211
212

ENFOQUE CLÍNICO LA DEFICIENCIA DE TRANSPORTADORES
RELACIONADOS CON LA PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO (TAP) CAUSA

189


UNA DIVERSA GAMA DE ENFERMEDADES

Antígenos exógenos: vía endocítica

213

214

Organización general y herencia del MHC

190

El MHC codifica tres clases de moléculas principales
Las formas alélicas de los genes MHC se heredan en
grupos unidos llamados haplotipos
Las cepas endogámicas de ratón han sido de utilidad
en el estudio del MHC

190

193

Los péptidos se generan a partir de moléculas
internalizadas en vesículas endocíticas
La cadena invariante guía el transporte de moléculas
MHC clase II a las vesículas endocíticas
Los péptidos se ensamblan con moléculas MHC clase II
por desplazamiento de CLIP


Moléculas y genes MHC

193

Presentación cruzada de antígenos exógenos

217

Presentación de antígenos no peptídicos

217

191

Las moléculas clase I tienen una cadena pesada de
glucoproteína y una cadena ligera proteínica pequeña
Las moléculas clase II tienen dos cadenas glucoproteínicas
distintas
La disposición de exones e intrones en los genes clase I
y clase II refleja su estructura de dominio
Las moléculas clase I y clase II muestran polimorfismo
en la región que se une a péptidos
Las moléculas clase I y clase II muestran diversidad
dentro de una especie, y se presentan múltiples
formas de ellas en un individuo

199

Mapa genómico detallado de los genes MHC


201

193
195

Primeros estudios sobre el receptor de célula T
197

203

Expresión celular de moléculas MHC

203

Regulación de la expresión del MHC

204

MHC y susceptibilidad a enfermedades

205

MHC e inmunorreactividad

206

Restricción de células T a MHC propio

207


Es necesario que el antígeno sea procesado para que
las células T lo reconozcan
La mayoría de las células puede presentar antígeno
con MHC clase I; la presentación con MHC
clase II se restringe a células presentadoras de
antígeno (APC)

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xvi

Receptor de célula T

214
215

223

196

La región de la clase I humana abarca alrededor de 2 000 kb
en el extremo telomérico del complejo de antígenos de
histocompatibilidad leucocíticos (HLA)
Los genes del MHC clase II se localizan en el extremo
centromérico del HLA
Los genes del MHC clase III del ser humano están entre
las clases I y II

Función de las células presentadoras
de antígeno

9


214

202
203

207
208

209

223

Experimentos clásicos demostraron la restricción
del receptor de célula T al MHC propio
El uso de anticuerpos clonotípicos permitió aislar
receptores de célula T
El gen de la cadena ␤ del TCR se clonó mediante
hibridación sustractiva

224

Receptores de célula T ␣␤ y ␥␦: estructuras
y funciones

226

Organización y reordenamiento de los genes
del TCR


228

Los genes de la región variable del TCR se reordenan
de manera similar a los genes de anticuerpo
Mecanismo de los reordenamientos del DNA del TCR
Exclusión alélica de los genes de TCR
Los genes del TCR reordenados se ensamblan a partir
de segmentos génicos V, D y J

224
224

229
230
231
232

ENFOQUE CLÍNICO REORDENAMIENTOS DE CÉLULAS T COMO
MARCADORES DE CÉLULAS CANCEROSAS

231

La diversidad de TCR se genera en forma similar a la
diversidad de anticuerpos pero sin mutación somática

232

Complejo receptor de célula T: TCR-CD3

235


Moléculas de membrana accesorias
de la célula T

236

Correceptores CD4 y CD8 se unen a regiones conservadas
de las moléculas MHC clase II o I

236

4/29/07 5:38:40 PM


CONT E N I D O

La afinidad del TCR por complejos péptido-MHC es
intensificada por correceptores

238

Estructuras tridimensionales de complejos
TCR-péptido-MHC

240

Los TCR interactúan de manera diferente con moléculas
clase I y clase II

241


Alorreactividad de las células T

241

10

Maduración, activación
y diferenciación de la célula T

245

Timo y maduración de la célula T

245

Selección tímica del repertorio de células T

248

La selección positiva asegura la restricción en MHC
La selección negativa asegura la autotolerancia
Algunos experimentos revelaron los elementos esenciales
de las selecciones positiva y negativa
Algunos temas centrales de la selección tímica aún no
se resuelven

249
250


251

Activación de la célula T

254

La unión del TCR inicia múltiples vías de señalización
¿Cuántos complejos de TCR deben ensamblarse para
inducir la activación de la célula T?
Para la activación completa de las células T se requieren
señales coestimuladoras
Cuando no existe una señal coestimuladora se presenta
anergia clonal
Los superantígenos inducen la activación de células T
al unir el TCR y el MHC II de modo simultáneo

254

260

Diferenciación de la célula T
Las células T activadas generan células T efectoras y
de memoria
Una subpoblación CD4ϩCD25ϩ de células T regula
de modo negativo las inmunorreacciones
Las células presentadoras de antígeno tienen propiedades
coestimuladoras características

Muerte celular y poblaciones de células T


250

11

Generación, activación
y diferenciación de la célula B

258

278

Activación y proliferación de la célula B

278

Los antígenos dependientes e independientes del timo
tienen diferentes requerimientos para reaccionar
Dos tipos de señales impulsan a las células B hacia el ciclo
celular y a través de él
La transducción de señales activadoras incluye
heterodímeros Ig-␣/Ig-␤
La señalización de células B es iniciada por la unión
de antígeno e induce muchas vías de transducción de
señales
El complejo correceptor de célula B puede intensificar las
reacciones de la célula B, y el CD22 es capaz de inhibirlas

275
275
276


278
279
279

281
281

ENFOQUE CLÍNICO AGAMMAGLOBULINEMIA LIGADA AL SEXO:
DE LA CÉLULA

B

284

Las células TH tienen acciones esenciales en la mayor parte
de las reacciones de la célula B
Es posible la selección negativa de células B autorreactivas
maduras en la periferia

Reacción humoral

285
287

289

Las respuestas primaria y secundaria difieren en grado
significativo
Las células T colaboradoras tienen un papel crítico en

la reacción humoral a conjugados de hapteno y portador

290

261

Sitios in vivo para la inducción de reacciones
humorales

292

262

Centros germinales y diferenciación de la célula B
inducida por antígeno

292

259
259

289

263

La maduración de la afinidad es el resultado de mutaciones
y selecciones repetidas
Las células B de memoria y las células plasmáticas se
generan en centros germinales


264

Regulación de la inmunorreacción efectora

297

Diferentes antígenos pueden competir entre sí
La presencia de anticuerpo puede suprimir la reacción
al antígeno

297

263

266

271

Maduración de la célula B

271

Las células B progenitoras proliferan en la médula ósea
El reordenamiento del gen de inmunoglobulina (Ig)
produce células B inmaduras
Para el desarrollo de la célula B es esencial el receptor
de célula pre-B
En experimentos de desactivación génica se identificaron
factores de transcripción esenciales


272

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xvii

Los marcadores de superficie celular identifican las etapas
del desarrollo
Las células B-1 son un subconjunto de células B que se
renuevan por sí mismas
En la médula ósea se seleccionan negativamente células B
autorreactivas
Es posible rescatar células B autorreactivas al editar genes
de cadena ligera

UNA FALLA EN LA TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES Y EL DESARROLLO

ENFOQUE CLÍNICO LA FALTA DE APOPTOSIS CAUSA HOMEOSTASIS
DEFECTUOSA DE LINFOCITOS

xvii

273
274
275

PARTE III

12

293
296


297

Mecanismos
inmunoefectores

Citocinas

302

Propiedades de las citocinas

302

Las citocinas pertenecen a cuatro familias estructurales

305

4/29/07 5:38:41 PM


xviii

CO N T E N I D O

Las citocinas tienen múltiples funciones biológicas

306

Receptores de citocinas


307

Los receptores de citocina pertenecen a cinco familias
Las subfamilias de los receptores de citocina clase I tienen
en común subunidades de señalización
IL-2R es uno de los receptores de citocinas estudiado de
modo más extenso
Los receptores de citocina inician la señalización

308

311
312

Antagonistas de citocinas

314

Secreción de citocinas por los subconjuntos
TH1 y TH2
El desarrollo de los subconjuntos TH1 y TH2 depende
del ambiente de las citocinas
Los perfiles de citocinas son regulados de manera
cruzada
El balance TH1/TH2 determina los resultados finales
de una enfermedad

309


314
316
317
318

Enfermedades relacionadas con citocinas

318

El choque séptico es común y potencialmente letal
El choque tóxico bacteriano se debe a superantígenos
La actividad de las citocinas se relaciona con los cánceres
linfoide y mieloide
La enfermedad de Chagas es causada por un parásito

318
319
319
320

Tratamientos basados en citocinas

320

Citocinas en la hematopoyesis

321

ENFOQUE CLÍNICO TERAPÉUTICA CON INTERFERONES


322

13

Activación y migración
de leucocitos

327

Moléculas de adhesión celular

327

Quimiocinas

329

Los perfiles de receptores de quimiocina median
la actividad de los leucocitos

331

Extravasación de leucocitos: el paradigma
de los pasos múltiples

332

Recirculación de linfocitos

334


Extravasación de linfocitos

334

Las vénulas con endotelios altos (endotelios venulares
altos, HEV) son sitios de extravasación de linfocitos
El direccionamiento (tráfico) de los linfocitos es guiado
por perfiles y señales de los receptores
Los linfocitos vírgenes recirculan hacia tejido linfoide
secundario
Los linfocitos efectores y de memoria adoptan patrones
de tráfico distintos

Proceso inflamatorio
Los neutrófilos tienen un papel temprano e importante
en la inflamación
Las reacciones inflamatorias pueden ser localizadas
o generalizadas
EN SERES HUMANOS Y BOVINOS

La lesión tisular activa el sistema de las cininas

338

340
340
340
343


Agentes antiinflamatorios

346

Los tratamientos con anticuerpos reducen la extravasación
de leucocitos
Los corticosteroides son fármacos antiinflamatorios
potentes
Los NSAID combaten el dolor y la inflamación

14

Reacciones citotóxicas
mediadas por células

344
344

346
347
347

351

Reacciones efectoras

351

Propiedades generales de las células T efectoras


352

Las necesidades de activación de las células T son diferentes
Las moléculas de adhesión celular facilitan las interacciones
mediadas por el receptor de célula T (TCR)
Las células T efectoras expresan varias moléculas efectoras

352

Células T citotóxicas

353

Los linfocitos T citotóxicos efectores se generan a partir de
precursores propios
Los linfocitos T citotóxicos CD8ϩ pueden rastrearse con
tecnología de tetrámeros MHC
Los linfocitos T citotóxicos (CTL) destruyen células de
dos maneras

Las células asesinas naturales (NK) y las células T
comparten algunas características
La destrucción (muerte) por células asesinas naturales
es similar a la mediada por linfocitos T citotóxicos
Las células asesinas naturales tienen receptores de
activación e inhibición

338

339


346

336

337

338
338
339

Se desarrolla inflamación crónica cuando el antígeno
persiste
Funciones de IFN-␥ y TNF-␣ en la inflamación crónica
En enfermedades inflamatorias crónicas se producen
estructuras tipo HEV

Células asesinas naturales

336

338

ENFOQUE CLÍNICO DEFICIENCIA DE ADHESIÓN LEUCOCÍTICA (LAD)

334

Otros mediadores de la inflamación

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xviii


El sistema de la coagulación proporciona mediadores de la
inflamación generados por la fibrina
El sistema fibrinolítico proporciona mediadores de la
inflamación generados por la plasmina
El sistema del complemento produce anafilatoxinas
Algunos lípidos actúan como mediadores de la inflamación
Algunas citocinas son mediadores importantes de la
inflamación

352
353

353
355
355

360
361
361
362

ENFOQUE CLÍNICO COMBINACIONES DE GENES MHC-KIR
INFLUYEN EN LA SALUD

364

4/29/07 5:38:42 PM



CONTE N I D O

Células NKT

364

Citotoxicidad mediada por células dependiente
de anticuerpo

366

Valoración experimental de la citotoxicidad
mediada por células

366

El cultivo concurrente de células T con células extrañas
estimula la reacción de linfocitos mixtos
Es posible demostrar la actividad de linfocitos T citotóxicos
mediante linfólisis mediada por células
La reacción de injerto contra hospedador indica
citotoxicidad mediada por células

15

Reacciones de hipersensibilidad

366
367
367


371

Clasificación de Gell y Coombs

371

Hipersensibilidad mediada por IgE (tipo I)

372

Existen varios componentes comunes de las reacciones
tipo I
El enlace cruzado de IgE inicia la desgranulación
Sucesos intracelulares inducen la desgranulación de
los leucocitos
Diversos agentes farmacológicos median las reacciones
tipo I
Las reacciones tipo I pueden ser generales o localizadas
Las reacciones de fase tardía inducen inflamación
localizada
Las reacciones tipo I son reguladas por muchos factores

383
383

ENFOQUE CLÍNICO GENÉTICA DEL ASMA

384


Se emplean diversos métodos para identificar las reacciones
de hipersensibilidad tipo I
Las hipersensibilidades tipo I pueden controlarse por medios
médicos

Hipersensibilidad citotóxica mediada por
anticuerpo (tipo II)
Las reacciones transfusionales son tipo II
La enfermedad hemolítica del neonato se debe a
reacciones tipo II
La anemia hemolítica inducida por fármacos es una
reacción tipo II

Hipersensibilidad mediada por inmunocomplejos
(tipo III)

373
377
377
379
381

386
386

388
388
389
391


391
392
392

Hipersensibilidad tipo IV o tardía (DTH)

393

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xix

Tolerancia y autoinmunidad

401

Establecimiento y mantenimiento de la tolerancia

402

La tolerancia central limita el desarrollo de células T y B
autorreactivas
La tolerancia periférica regula las células autorreactivas en
circulación
Las células T reguladoras son un componente de la
tolerancia periférica
El secuestro de antígeno es un modo de proteger
antígenos propios
El fallo de la tolerancia causa autoinmunidad

407
407


Enfermedades autoinmunitarias específicas
de órganos

407

Algunas enfermedades autoinmunitarias son mediadas
por lesión celular directa
Algunas enfermedades autoinmunitarias son mediadas por
autoanticuerpos estimuladores o bloqueadores

403
404
406

407
409

Enfermedades autoinmunitarias sistémicas

410

El lupus eritematoso sistémico ataca muchos tejidos
La esclerosis múltiple ataca el sistema nervioso central
La artritis reumatoide ataca las articulaciones

410
411
411


Modelos animales de enfermedades
autoinmunitarias

411

Los animales pueden desarrollar autoinmunidad de manera
espontánea
Puede inducirse autoinmunidad de manera experimental en
animales

412
413

؉

Pruebas de la participación de células T CD4 ,
MHC y TCR en la autoinmunidad

413

ϩ

Las células T CD4 y el equilibrio entre las células TH1 y TH2
desempeñan una función importante en la
autoinmunidad de algunos modelos animales
La autoinmunidad puede relacionarse con MHC o
con receptores de células T particulares

414


Mecanismos propuestos para la inducción
de autoinmunidad

414

La liberación de antígenos secuestrados puede inducir
enfermedad autoinmunitaria

415

414

ENFOQUE CLÍNICO ¿POR QUÉ LAS MUJERES SON MÁS SUSCEPTIBLES
QUE LOS VARONES A LA AUTOINMUNIDAD? DIFERENCIAS DE GÉNERO

Las reacciones tipo III pueden ser localizadas
Las reacciones tipo III también pueden ser generalizadas

Existen diversas fases de la reacción de hipersensibilidad
tardía
Numerosas citocinas participan en la reacción de
hipersensibilidad tardía
La reacción de hipersensibilidad tardía se identifica con
una prueba cutánea
La dermatitis por contacto es un tipo de reacción de
hipersensibilidad tardía

16

xix


394
395
396
396

EN LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNITARIAS

416

El mimetismo molecular puede contribuir a la enfermedad
autoinmunitaria
Se cuenta con pruebas de imitación entre MBP
y péptidos víricos
La expresión inapropiada de moléculas MHC clase II
puede sensibilizar las células T autorreactivas
La activación de las células B policlonales puede ocasionar
enfermedad autoinmunitaria

419

Tratamiento de las enfermedades autoinmunitarias

419

El tratamiento de las enfermedades autoinmunitarias del ser
humano plantean desafíos especiales

420


416
418
418

4/29/07 5:38:42 PM


xx

CO N T E N I D O

La inflamación es un blanco del tratamiento de la
autoinmunidad
Las células T activadas son un posible blanco terapéutico
Los antígenos orales pueden inducir tolerancia

420
421
421

PARTE IV El sistema inmunológico
en la salud y la enfermedad
17

Inmunología de los trasplantes

El trasplante de páncreas ofrece una curación de la diabetes
mellitus
Se emplean injertos cutáneos para tratar a las víctimas
de quemaduras

El xenotrasplante puede ser la solución ante la escasez
de órganos de donante humano

18

Inmunorreacción a las
enfermedades infecciosas

443
444

447

425
Infecciones víricas

448
449

451
454
454

455

Bases inmunitarias del rechazo de injertos

426

El rechazo de aloinjertos manifiesta especificidad y memoria

Las células T desempeñan una función clave en el rechazo
de los aloinjertos
Los perfiles antigénicos similares propician la aceptación
de los aloinjertos
Se determinan los antígenos eritrocíticos y los MHC de los
donantes y los receptores de injertos
El rechazo de injerto mediado por células se produce en
dos etapas

426

428

Muchos virus son neutralizados por anticuerpos
La inmunidad mediada por células es importante para
el control y la depuración víricos
Los virus pueden evadir los mecanismos de defensa
del hospedador
La gripe es la causa de algunas de las peores pandemias
de la historia
La reacción humoral a la gripe es específica de cepa
La cepa aviar H5N1 representa una amenaza de pandemia

431

Infecciones bacterianas

Manifestaciones clínicas del rechazo de injertos

433


Las reacciones inmunitarias a las bacterias extracelulares e
intracelulares pueden diferir
Las bacterias pueden evadir con eficacia los mecanismos
de defensa del hospedador
Las reacciones inmunitarias pueden contribuir a la
patogénesis bacteriana
La difteria (Corynebacterium diphteriae) puede controlarse
mediante inmunización con toxoide desactivado
La tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) es controlada
primordialmente por células T CD4ϩ

426
428

Los anticuerpos preexistentes en el receptor median el
rechazo hiperagudo
Reacciones de células T median el rechazo agudo
El rechazo crónico ocurre meses o años después
del trasplante

434

Tratamiento inmunosupresor general

434

Los inhibidores de la mitosis impiden la proliferación
de las células T


434

ENFOQUE CLÍNICO ¿TIENEN FUTURO CLÍNICO LOS
XENOTRASPLANTES?

435

Los corticosteroides suprimen la inflamación
Algunos metabolitos micóticos son inmunosupresores
La radiación linfoide total elimina los linfocitos

436
436
436

Tratamiento inmunosupresor específico

436

Los anticuerpos pueden suprimir las reacciones de
rechazo de injerto
Bloquear las señales coestimuladoras puede inducir anergia

437
438

Inmunotolerancia a los aloinjertos
Los sitios privilegiados aceptan desigualdades antigénicas
La exposición temprana a los aloantígenos puede inducir
tolerancia específica


439

Trasplante clínico

440

El órgano trasplantado con más frecuencia es el riñón
Se practican trasplantes de médula ósea para tratar
leucemias, anemias e inmunodeficiencias
El trasplante cardíaco es una operación desafiante
Los trasplantes de pulmón son cada vez más comunes
Los trasplantes de hígado se practican para tratar
defectos congénitos y lesiones por agentes víricos
o químicos

441

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xx

443

433
434

Enfermedades parasitarias

450
450


455
455
457
458
458

460

Las enfermedades por protozoarios afectan a millones
de personas en todo el mundo
El paludismo (especies de Plasmodium) infecta a
600 millones de personas en todo el mundo
Dos especies de Trypanosoma causan la enfermedad
del sueño
La leishmaniosis es un modelo útil para demostrar
las diferencias en las reacciones del hospedador
Diversas enfermedades son causadas por gusanos
parásitos (helmintos)

462

439

Enfermedades micóticas

465

439

La inmunidad innata controla la mayoría de las

infecciones micóticas
La inmunidad contra patógenos micóticos puede ser
adquirida

441
442
442

442

460
460
462
462

466
466

Enfermedades infecciosas emergentes

467

Las enfermedades pueden resurgir por diversas razones

467

ENFOQUE CLÍNICO AMENAZA DE INFECCIÓN POR AGENTES
POTENCIALES DE BIOTERRORISMO

Otras enfermedades letales han aparecido recientemente

El brote de SARS desencadenó una rápida respuesta
internacional

468
470
470

4/29/07 5:38:43 PM


CONTE N I D O

19

Vacunas

475

ENFOQUE CLÍNICO VACUNACIÓN: DESAFÍOS EN ESTADOS UNIDOS
Y EN PAÍSES EN DESARROLLO

476

Inmunizaciones activa y pasiva

477

La inmunización pasiva consiste en la transferencia
de anticuerpos preformados
La inmunización activa confiere protección prolongada


477
478

Diseño de vacunas para inmunización activa

481

Vacunas con microorganismos vivos atenuados

481

Los estudios in vitro revelaron el ciclo de multiplicación
del VIH-1
La infección por el VIH-1 propicia infecciones oportunistas
Los agentes terapéuticos inhiben la multiplicación
de los retrovirus
Es posible que una vacuna sea el único medio para
detener la epidemia de VIH/SIDA

21

Cáncer y sistema inmunitario

xxi

509
512
515
518


525

Cáncer: origen y terminología

525

Transformación maligna de células

526

Vacunas de microorganismos desactivados o
muertos

484

Oncogenes e inducción de cáncer

527

Vacunas subunitarias

484

Algunos toxoides se emplean como vacunas
Se usan cápsulas bacterianas de polisacárido como vacunas
Podrían elaborarse vacunas con glucoproteínas víricas
Por medio de técnicas recombinantes se obtienen proteínas
de agentes patógenos
El empleo de péptidos sintéticos como vacunas ha

progresado con lentitud

485
485
485

Los genes relacionados con el cáncer tienen muchas
funciones
Los protooncogenes pueden convertirse en oncogenes
La inducción del cáncer es un proceso de múltiples etapas

527
529
530

Tumores del sistema inmunitario

530

Antígenos tumorales

531

485

Algunos antígenos son específicos de tumor

532

Vacunas conjugadas


486

ENFOQUE CLÍNICO UNA VACUNA QUE PREVIENE EL CÁNCER

534

486

Los virus pueden inducir antígenos tumorales
Pocos antígenos tumorales son exclusivos de células
tumorales
Los tumores pueden inducir reacciones inmunitarias
potentes
Células asesinas naturales y macrófagos son
importantes en el reconocimiento de tumores

535

537

Evasión del sistema inmunitario por los tumores

538

485

Un polisacárido confiere protección contra varios hongos
Las vacunas subunitarias multivalentes confieren
inmunidad celular y humoral


486

Vacunas de DNA

488

Vacunas con vectores recombinantes

488

20

SIDA y otras inmunodeficiencias

Inmunodeficiencias primarias

493
493

Las inmunodeficiencias linfoides pueden incluir células T,
células B o ambas
Las inmunodeficiencias del linaje mieloide afectan
la inmunidad innata
Los defectos del complemento causan inmunodeficiencia o
enfermedad por inmunocomplejos
Los trastornos de inmunodeficiencia se tratan mediante
restitución del elemento defectuoso
Los modelos experimentales de inmunodeficiencia incluyen
animales alterados por medios genéticos


503

SIDA y otras inmunodeficiencias adquiridas
o secundarias

504

495
500

Los anticuerpos antitumorales pueden intensificar
el crecimiento de los tumores
Los anticuerpos pueden modular los antígenos tumorales
Las células tumorales expresan con frecuencia
concentraciones bajas de moléculas MHC clase I
Las células tumorales pueden emitir señales
coestimuladoras deficientes

Inmunoterapia del cáncer
502
502

La manipulación de las señales coestimuladoras puede
incrementar la inmunidad
El incremento de la actividad de células presentadoras
de antígeno puede modular la inmunidad tumoral
El tratamiento con citocinas puede acentuar
las inmunorreacciones a los tumores
Los anticuerpos monoclonales son eficaces para

tratar ciertos tumores

536
537

538
538
538
538

539
539
540
540
542

La epidemia de VIH/SIDA ha cobrado millones de vidas
a nivel mundial
El VIH-1 se propaga por contacto sexual, sangre infectada
y de madre a hijo

505

ENFOQUE CLÍNICO PREVENCIÓN DE LA INFECCIÓN INFANTIL
POR VIH MEDIANTE TRATAMIENTO ANTIRRETROVÍRICO

507

Modelos animales experimentales


546

El retrovirus VIH-1 es el causante del síndrome
de inmunodeficiencia adquirida

508

Las cepas endogámicas pueden reducir la variación
experimental

547

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xxi

505

22

Sistemas experimentales

546

4/29/07 5:38:44 PM


xxii

CO N T E N I D O

Los sistemas de transferencia adoptivos permiten

el examen in vivo de poblaciones de células aisladas

547

Sistemas de cultivo celular

547

Los cultivos de células linfoides primarias provienen
de sangre u órganos linfoides
Las líneas celulares linfoides clonadas son herramientas
importantes en inmunología
Creación de líneas de células linfoides híbridas

549
550

Bioquímica de proteínas

551

547

Las técnicas de radiomarcado permiten la identificación
sensible de antígenos o anticuerpos
Las marcas de biotina facilitan la detección de pequeñas
cantidades de proteínas
La electroforesis en gel separa las proteínas por tamaño
y carga
La cristalografía de rayos X ofrece información estructural


551
553

Tecnología de DNA recombinante

555

551
551

El análisis de retardo en gel identifica complejos de DNA
y proteína
Los ensayos de luciferasa miden la actividad
transcripcional

562

Transferencia de genes a células de mamífero

562

561

Los genes clonados transferidos a células cultivadas
permiten el análisis in vitro de la función génica
Los genes clonados transferidos a embriones de ratón
permiten el análisis in vivo de la función génica
En los ratones con desactivación génica, el gen
seleccionado se daña

La tecnología “knock-in” permite reemplazar un gen
endógeno
La selección de genes inducibles por el sistema Cre/lox
tiene como finalidad la supresión génica

565

Microarreglos: método para analizar patrones
de expresión génica

567

562
563
564
565

ENFOQUE CLÍNICO ANÁLISIS DE MICROARREGLOS COMO

Las enzimas de restricción escinden el DNA en secuencias
precisas
Las secuencias de DNA se clonan en vectores
Los vectores de clonación son de utilidad para duplicar
secuencias de DNA definidas
La clonación del cDNA y el DNA genómico permite
el aislamiento de secuencias definidas
Las clonas de DNA se seleccionan por hibridación
La prueba de Southern blotting identifica el DNA
de una secuencia determinada
La prueba de Northern blotting identifica mRNA

La reacción en cadena de la polimerasa amplifica
cantidades pequeñas de DNA

559

Glosario

G-1

Análisis de secuencias reguladoras del DNA

560

Respuestas a las preguntas de estudio

R-1

El análisis de huellas de DNA identifica los sitios en que
se fijan proteínas a éste

560

Índice alfabético

I-1

00 MAQ. PRELI-KINDT.indd xxii

555
556

556
556
558
559
559

INSTRUMENTO DIAGNÓSTICO PARA LAS ENFERMEDADES HUMANAs

568

Microscopia bifotónica para visualización in vivo
del sistema inmunitario

570

Avances en la tecnología de fluorescencia

571

Apéndice I: Antígenos CD

A-1

Apéndice II: Citocinas

A-27

4/29/07 5:38:44 PM



capítulo 1
Péptido
antigénico

Panorama general
del sistema inmunitario

Célula TC

MHC
clase I
MHC
clase II

Célula TH

Célula TC

Receptor
de célula T

E

CD8

l sistema inmunitario surgió por evolución para
proteger a los organismos multicelulares de los agentes
patógenos. Es muy adaptable, y defiende al organismo
contra invasores tan diversos como el virus que causa la polio y
la planaria que produce la esquistosomiasis. Genera una enorme

variedad de células y moléculas capaces de reconocer y eliminar
de manera específica invasores extraños. Todas esas células y
moléculas actúan en conjunto en una red dinámica.
La protección conferida por el sistema inmunitario puede dividirse en dos actividades vinculadas: reconocimiento y reacción
(o respuesta). El reconocimiento inmunitario es notable por su
capacidad de distinguir entre invasores extraños y componentes
propios. El sistema puede reconocer patrones moleculares que
caracterizan a grupos de patógenos comunes y atacarlos de manera rápida y decisiva. Incluso es capaz de detectar diferencias
químicas sutiles que distinguen a un patógeno de otro. Encima
de todo, puede discriminar entre moléculas extrañas y células y
proteínas del cuerpo (discriminación entre propio y extraño).
Además, está capacitado para reconocer células propias alteradas que pueden desembocar en cáncer. Típicamente, el reconocimiento de un agente patógeno por el sistema inmunitario
activa una reacción efectora, que suprime o neutraliza al invasor. Los múltiples componentes del sistema inmunitario son
capaces de convertir el suceso de reconocimiento inicial en una
variedad de reacciones (respuestas) efectoras, cada una adaptada de manera única para anular un tipo específico de patógeno.
Determinadas exposiciones inducen una reacción de memoria,
caracterizada por una respuesta inmunitaria (inmunorreacción)
más rápida e intensa en caso de ataque ulterior. Se trata de la notable propiedad de memoria que impide contraer por segunda
vez algunas enfermedades, y la memoria inmunitaria es la base
de la vacunación, la cual constituye un medio para “instruir” al
sistema inmunitario y prepararlo para ataques posteriores.
Aunque se hace referencia al sistema inmunitario, debe señalarse que existen dos de ellos, la inmunidad innata y la inmunidad adaptativa (o adquirida), que colaboran para proteger al
organismo. La inmunidad innata incluye mecanismos moleculares y celulares que se montan antes de una infección y cuyo
fin es prevenirla o eliminarla. Esta primera línea de defensa
altamente eficaz impide la mayoría de las infecciones desde el
principio o las anula en las horas que siguen a su contacto con
el sistema inmunitario innato. Los elementos de reconocimiento
de este sistema distinguen de manera precisa entre lo propio y lo

CD4


Célula TH
Célula infectada
con virus

Célula presentadora
de antígeno

Reconocimiento del complejo antígeno-MHC
por el linfocito T.
■

Perspectiva histórica

■

Primeros estudios sobre inmunidad humoral
y celular

■

Desafíos teóricos

■

Infección e inmunidad

■

Inmunidad innata y adaptativa


■

Disfunción inmunitaria y sus consecuencias

extraño, pero no están especializados para distinguir diferencias
pequeñas en las moléculas extrañas. Una segunda forma de inmunidad, conocida como inmunidad adaptativa, se establece
en respuesta a las infecciones y se adapta para reconocer, eliminar y más tarde recordar al patógeno invasor. La inmunidad
adaptativa se desarrolla a partir de la innata y comienza pocos
días después de la infección inicial. Constituye una segunda línea de defensa amplia que elimina los patógenos que evaden las
reacciones innatas o persisten a pesar de éstas. Una importante
consecuencia de la reacción inmunitaria adaptativa es la memoria. Si el mismo agente patógeno u otro estrechamente relacionado infectan al organismo en una segunda ocasión, las células
de memoria aportan los medios para que el sistema inmunitario
adaptativo monte un ataque rápido y a menudo muy eficaz contra el invasor.
Este capítulo es una introducción al estudio de la inmunología desde una perspectiva histórica. En él se esbozan sus aspectos altamente prácticos o aplicados, poniendo de relieve el
papel de la vacunación en el desarrollo de la inmunología como
un campo científico y como un importante aspecto de la salud
pública. Se presenta un panorama general de los agentes patógenos a los que estamos expuestos, con un repaso amplio de los

1

01 MAQ. CAP. 01-KINDT.indd 1

4/29/07 8:57:35 AM


2

PARTE I


INTRODUCCIÓN

procesos, células y moléculas que componen los sistemas inmunitarios innato y adaptativo. Por último, se describen las circunstancias en que dichos sistemas no pueden actuar o en que
se constituyen en agresores y dirigen sus impresionantes fuerzas
contra el propio organismo.

Perspectiva histórica
La disciplina de la inmunología surgió cuando se observó que
los individuos recuperados de ciertos trastornos infecciosos
quedaban protegidos después contra la enfermedad. El término
latino immunis, que significa “exento”, es el origen de la palabra
inmunidad, que se refiere al estado de protección contra anomalías infecciosas.
Tal vez la primera referencia escrita sobre los fenómenos
de la inmunidad se encuentra en Tucídides, el gran historiador de
las Guerras del Peloponeso. Al describir una plaga en Atenas,
escribió en el año 430 ac que sólo quienes se habían recuperado
de ella podían cuidar a los enfermos porque no contraerían el
padecimiento una segunda vez. Aunque las primeras sociedades
reconocieron el fenómeno de la inmunidad, transcurrieron casi
2 000 años antes que el concepto se convirtiera con éxito en una
práctica médica eficaz.

Los estudios pioneros sobre la vacunación
abrieron el campo para la inmunología
Los primeros intentos registrados de inducir inmunidad de manera deliberada los llevaron a cabo los chinos y los turcos en el
siglo XV. Pretendían prevenir la viruela, una enfermedad que
es letal en alrededor de 30% de los casos y que deja a los sobrevivientes desfigurados de por vida (fig. 1-1). Los informes
sugieren que las costras secas dejadas por las pústulas de la viruela se inhalaban por las narinas o se insertaban en pequeños
cortes de la piel (una técnica que se conoce como variolación).
En 1718, lady Mary Wortley Montagu, la esposa del embajador británico en Constantinopla, observó los efectos positivos

de la variolación en la población nativa y practicó la técnica en
sus hijos. En 1798, el médico inglés Edward Jenner dio un paso
gigantesco en el desarrollo deliberado de inmunidad. Intrigado
por el hecho de que las niñeras que habían contraído la pústula vacuna o pústula mamaria de la vaca (una enfermedad leve)
quedaban inmunes a la viruela, que es una afección deformante
y con frecuencia letal, Jenner razonó que al introducir el líquido
de una pústula vacuna en una persona (es decir, el método de
inoculación) podría protegérsele de la viruela. A fin de verificar
esta idea, inoculó a un niño de ocho años de edad con líquido de
una pústula vacuna y luego lo infectó de manera intencional con
viruela. Como lo esperaba, el niño no presentó la enfermedad.
La técnica de Jenner de inoculación con pústula vacuna para
proteger contra la viruela se difundió con rapidez en toda Europa. Sin embargo, transcurrieron unos 100 años antes que se
aplicara este método a otras enfermedades. Como sucede con
tanta frecuencia en la ciencia, la casualidad combinada con la
observación perspicaz condujo al siguiente adelanto importante
en inmunología, la introducción de la inmunidad al cólera.

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FIGURA 1-1 Niño africano con el exantema típico de la viruela en cara, tórax y brazos. La viruela, causada por el virus Variola
major, tiene un índice de mortalidad de 30%. Los sobrevivientes
a menudo quedan con cicatrices desfigurantes. [Centers for Disease
Control.]

Louis Pasteur tuvo éxito en el cultivo de la bacteria que al parecer causaba el cólera de las gallinas, y confirmó la participación
de este microorganismo cuando los pollos inyectados con la
bacteria cultivada murieron por el trastorno. Después de regresar de unas vacaciones de verano, inyectó algunos pollos con un
cultivo viejo. Los animales enfermaron pero, para sorpresa suya,
se recuperaron. A continuación, Pasteur desarrolló un cultivo

nuevo de la bacteria con la intención de inyectarla en algunos
pollos nuevos. No obstante, según cuenta la historia, su abastecimiento de pollos era limitado y, por esa razón, utilizó los
pollos inyectados con anterioridad. Una vez más, para su sorpresa, los pollos estaban del todo protegidos contra la enfermedad. Pasteur conjeturó y demostró que el envejecimiento había
debilitado la virulencia del agente patógeno y que esta cepa atenuada podría administrarse para conferir protección contra el
padecimiento. Denominó a esta cepa atenuada vacuna (del latín
vacca, que significa vaca), en honor del trabajo de Jenner con la
inoculación de pústula vacuna.
Pasteur extendió estos descubrimientos a otras afecciones y
demostró que era posible atenuar, o debilitar, un agente patógeno y suministrar la cepa atenuada como una vacuna. En un
experimento ahora clásico realizado en la pequeña aldea de
Pouilly-le-Fort en 1881, Pasteur vacunó por primera vez a un

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