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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE MARCOS

SAN

Universidad del Perú, Decana de América Facultad de Farmacia y Bioquímica E.A.P. de Farmacia y Bioquímica ASIGNATURA:

Fisiología Humana

TEMA:

Mecanismos de defensa del sistema inmunitario PROFESOR:

Dr. Javier Ramírez Dr. José Ortiz Rodríguez

INTEGRANTES: Bustamante Peñaloza, Luis E. Fernández Salazar, Jordan A. Hinostroza Lorenzo, Mónica Jugo Torres, Angie Martínez Vento, Elleen D. Peña Olivari, Angela TURNO: GRUPO:

Martes de 8–12 am N° 1

Lima – Perú 2018

ÍNDICE

Mecanismos de defensa del sistema inmunitario

GRUPO 1

I.

INTRODUCCIÓN....................................................................................................................3

II.

OBJETIVOS............................................................................................................................3

III.

MARCO TEÓRICO..............................................................................................................4

3.1.

CÉLULAS SANGUÍNEAS..................................................................................................4

3.2.

HEMATOPOYESIS..........................................................................................................5

3.3.

ERITROPOYESIS.............................................................................................................9

3.4.

PROPIEDADES GENERALES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA......................................13

3.5.

INMUNIDAD INNATA...................................................................................................14

3.6.

INMUNIDAD ADAPTATIVA...........................................................................................18

3.7. DESARROLLO DE LA RESPUESTA INMUNE EN EL NIÑO, ADOLESCENTE, GESTANTE, ADULTO Y ADULTO MAYOR.....................................................................................................22 IV.

CONCLUSIONES..............................................................................................................23

V.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................................23

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Mecanismos de defensa del sistema inmunitario

I.

GRUPO 1

INTRODUCCIÓN

El sistema inmunológico está formado por un conjunto de mecanismos que protegen al organismo de infecciones por medio de la identificación y eliminación de agentes patógenos. Debido a que los patógenos abarcan desde virus hasta gusanos parásitos intestinales, esta tarea es extremadamente compleja y las amenazas deben ser detectadas con absoluta especificidad distinguiendo los patógenos de las células y tejidos normales del organismo. A ello hay que sumar la capacidad evolutiva de los patógenos que les permite crear formas de evitar la detección por el sistema inmunológico e infectar al organismo hospedador. Los desórdenes en el sistema inmunológico pueden causar enfermedades. Las enfermedades relacionadas con la inmunodeficiencia ocurren cuando el sistema inmunológico es menos activo de lo normal, dando lugar a infecciones que pueden poner en peligro la vida. La protección contra cualquier patógeno está perfectamente coordinada aun antes del nacimiento a través de la inmunidad innata, que es la primera línea de defensa que nos mantiene saludables. Si el arsenal del sistema inmune innato es superado, de inmediato se inicia la respuesta inmune adaptativa, la cual está formada por la inmunidad celular y la humoral; ambas se orquestan perfectamente con el único fin de eliminar al intruso. Los órganos que forman el sistema inmune se encuentran localizados estratégicamente en todo el cuerpo humano. Los dos más importantes son el timo y la médula ósea; esta última forma el centro de todos los huesos y, además de producir a los glóbulos rojos, también produce las células del sistema inmunitario, parte de las cuales son los linfocitos y también las células fagocíticas; estas últimas se dedican a comer a cuanto intruso llegue al organismo. En el presente trabajo se estudiaran los componentes del sistema inmunitario celular y humoral, así como reconocer el papel del sistema inmune en distintos aspectos del desarrollo humano

II.

OBJETIVOS  Conocer los componentes del sistema inmunitario celular y humoral; y las propiedades generales de la respuesta inmunitaria.  Comprender respuesta inmune innata o inespecifica, la respuesta inmune adaptativa.  Explicar los mecanismos fisiologicos de respuesta de la inmunidad celular e inmunidad humoral.  Reconocer el papel del sistema inmunes en distintos aspectos del desarrollo del humano.

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III.

GRUPO 1

MARCO TEÓRICO III.1. CÉLULAS SANGUÍNEAS

La sangre es un tejido conectivo líquido, que circula por capilares, venas y arterias de todos los vertebrados. Su color rojo característico es debido a la presencia del pigmento hemoglobínico contenido en los glóbulos rojos. Es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal líquida y una constitución compleja. Tiene una fase sólida (elementos formes), que incluye a los eritrocitos (o glóbulos rojos), los leucocitos (o glóbulos blancos) y las plaquetas, y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo. Estas fases son también llamadas partes sanguíneas, las cuales se dividen en componente sérico (fase líquida) y componente celular (fase sólida). El proceso de formación de sangre se llama hematopoyesis. Están constituidas por los tres grupos celulares: eritrocitos, leucocitos y plaquetas, las cuales se producen en la médula ósea, a partir de células madre que se multiplican a gran velocidad1.

ERITROCITO Características

Fig.1 glóbulos rojos

También llamados hematíes o glóbulos rojos, tienen forma disco bicóncavo de 7.5 micrómetros de diámetro, con una periferia oscura y un centro claro. La espectrina y la actina son proteínas responsables de la forma de los eritrocitos. Esta asociación es la causa de la forma de los eritrocitos y también de su capacidad de deformarse. Ya maduros carecen de núcleo y organelos, viviendo 120 días. Contienen hemoglobina que es una proteína grande conformada con cuatro cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales está unida de manera covalente a un grupo hem. Tiene dos cadenas polipeptídicas alfa y dos cadenas polipeptídicas beta. Funciones A nivel de alvéolos, la hemoglobina de los eritrocitos reacciona con el oxígeno, denominada oxihemoglobina (HbO3). De esta manera, el 99% del oxígeno es trasportado hacia los tejidos. Al llegar la oxihemoglobina a la sección capilar de la red vascular, la unión se rompe y el oxígeno es cedido a las células de los tejidos. El ciclo se repite una y otra vez. El total de hemoglobina en la sangre es de 14-16%, es decir por cada 100mL de sangre. En los capilares, el CO2 producido por los tejidos, reacciona en unión química con la hemoglobina, formando el compuesto carbaminohemoglobina (HbCO2), unión que se rompe en sus constituyentes primarios a nivel de los alvéolos pulmonares. Ni el oxígeno, ni el gas carbónico compiten por los sitios de unión de estos gases con la molécula hemoglobina. Caso contrario sucede con el gas monóxido de carbono (CO), producido por los automóviles. Este gas se liga a la hemoglobina, en los mismos sitios donde se liga el

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oxígeno, además su afinidad con la hemoglobina es mucho mayor, que la que presenta el oxígeno con la molécula de hemoglobina2.

GLÓBULOS BLANCOS Características También llamados leucocitos, encontramos 6,500 a 10,000 por milímetro cúbico de sangre. A diferencia de los eritrocitos, los leucocitos no funcionan dentro del torrente sanguíneo, pero lo utilizan para desplazarse y cuando llegan a su destino migran entre las células endoteliales de los vasos sanguíneos (diapédesis), penetran en el tejido conjuntivo y llevan a cabo su función. Se clasifican en dos grupos: 1. Granulocitos: tienen gránulos específicos en su citoplasma. 2. Agranulocitos: carecen de gránulos específicos. Tanto los granulocitos como los agranulocitos poseen gránulos inespecíficos (azurófilos), que hoy en día se sabe que son lisosomas3. TIPOS DE GRANULOCITOS:  Neutrófilos ( 60-70% )  Eosinófilos ( 4% )  Basófilos ( 1% ) TIPOS DE AGRANULOCITOS  Linfocitos ( 20-25% )  Monocitos (3-8% )

Fig. 2 clasificación granulocitos y agranulocitos Los leucocitos utilizan dos mecanismos para realizar su función de defensa. El mecanismo de la fagocitosis y el mecanismo de la inmunidad, del que se conocen dos variantes: el humoral y el cerebral. La fagocitosis es el mecanismo a través del cual los neutrófilos, los eosintófilos y los monocitos (macrófagos) digieren diversos microorganismos, células mutantes y restos de células muertas. Se caracterizan por ser células migratorias, capaces incluso de abandonar, por acción quimiotáctica, la red vascular para llegar a los sitios de la infección. El mecanismo de la inmunidad está relacionado con la capacidad del sistema de defensa de reconocer y Fig. 3 la fagocitosis

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atacar todas las sustancias que considera extrañas al organismo, incluidos los antígenos que son los constituyentes químicos de muchos virus y células diversas. Los antígenos, provocan una reacción del sistema de defensa, en términos de producir anticuerpos (inmunidad humoral) o de sensibilizar leucocitos (inmunidad celular). Existen dos tipos de reacciones de defensa inmunitaria. La primera denominada reacción celular, involucra a los linfocitos T, denominados así porque su proceso de maduración y sensibilización culmina en el timo, pese a que su lugar de origen sea la médula ósea. Los linfocitos T atacan, previo reconocimiento, todos los microorganismos que posean antígenos extraños al organismo, así como también a las propias células que han sido infectadas. La segunda, denominada reacción humoral, está relacionada con la creación de anticuerpos por parte de los linfocitos B, en respuesta a la presencia de un antígeno extraño. Los linfocitos B, al igual que los linfocitos T, tienen su origen en la médula ósea; la diferencia consiste en que mientras los linfocitos B maduran en la misma médula ósea, los linfocitos T lo hacen en el timo. Los linfocitos B, al entrar en contacto con los antígenos de los microorganismos, fabrican los anticuerpos denominados inmunoglobulinas, que viajarán por el torrente sanguíneo en búsqueda de los antígenos, con el propósito de destruirlos, utilizando diversos mecanismos tales como: la aglutinación del agente invasor, el rompimiento de la membrana de éste (lisis), el bloqueo de sus efectos nocivos (neutralización) o la preparación previa del agente invasor para que sea presa fácil de los fagocitos. Los basófilos sintetizan heparina, el cual es un poderoso anticoagulante que garantiza el aspecto líquido de la sangre, e histamina, el cual es un poderoso vasodilatador de los vasos de la microcirculación de los tejidos lesionados, que participa en el proceso de inflamación. La vasodilatación garantiza un mayor flujo sanguíneo en la zona lesionada, salida de proteínas de la red vascular, llegada masiva de los neutrófilos al sitio de la posible infección, etc 4.

PLAQUETAS (TROMBOCITOS) Características

Fig. 4 plaquetas

Son fragmentos celulares pequeños, en forma de disco y sin núcleo, derivados de megacariocitos de la médula ósea, de diámetro entre 2 a 4 micrómetros. Tienen alrededor a 10 a 15 microtúbulos dispuestos en forma paralela entre sí, que le ayudan a las plaquetas a conservar su morfología discal. En el hialómero se encuentran dos sistemas tubulares, los sistemas de abertuta de superficie (conexión) y tubular denso. La ultra estructura del granulómero muestra un número pequeño de mitocondrias, depósitos de glucógeno, peroxisomas y tres tipos de gránulos: gránulos alfa, gránulos delta y gránulos lambda (lisosomas).

Funciones Limitan una hemorragia al adherirse al recubrimiento endotelial del vaso sanguíneo en caso de lesión. Las plaquetas entran en contacto con la colágena subendotelial, se activan, liberan el contenido de sus gránulos, se acumulan en la región dañada de la pared del vaso (adherencia plaquetaria) y se adhieren unas a otras (agregación plaquetaria) 5.

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III.2. HEMATOPOYESIS a) Definicion: La hematopoyesis o hemopoyesis es el proceso de formación, desarrollo y maduración de los elementos figurados de la sangre (eritrocitos, leucocitos y plaquetas) a partir de un precursor celular común e indiferenciado conocido como célula madre hematopoyética multipotente, unidad formadora de clones, hemocitoblasto o stem cell. Las células madre que en el adulto se encuentran en la médula ósea son las responsables de formar todas las células y derivados celulares que circulan por la sangre. Las células sanguíneas son degradadas por el bazo y los macrófagos del hígado. También es conocida por su distribución en la sangre. b) ¿COMO SE REGULA LA HEMATOPOYESIS? La vida de las células de la sangre es corta. Para mantener los niveles de células sanguíneas en cifras estables es necesaria una renovación permanente de las células que desaparecen por el proceso normal de envejecimiento. También son precisos unos mecanismos de ajuste que permitan una mayor producción ante un aumento de las demandas de células sanguíneas concretas porque su cuantía sea insuficiente para producir una función. Por ejemplo, en caso de problemas pulmonares que impidan una adecuada oxigenación de la sangre se produce un fuerte estímulo para aumentar la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre mediante una hiperproducción de glóbulos rojos (hematíes). Ello se debe a la existencia de "sensores" que identifican una función deficitaria y elaboran uno o varios productos de tipo proteico o similar que estimula la producción de células específicas para suplir la función deficitaria. En el caso previamente descrito, los sensores serían células del riñón que detectan la escasez de oxigeno sanguíneo y elaboraran como respuesta compensadora un producto llamado eritropoyetina. La eritropoyetina es transportada por la sangre hasta la medula ósea donde estimula la producción de glóbulos rojos. También existen factores inhibidores que frenan la producción de uno o varios tipos celulares sanguíneos. c) TEJIDO HEMATOPOYETICO La hematopoyesis del tejido hematopoyético, que aporta la celularidad y el microambiente tisular necesario para generar los diferentes constituyentes de la sangre. En el adulto, el tejido hematopoyético forma parte de la médula ósea y allí es donde ocurre la hematopoyesis normal. Durante la ontogénesis, varía el sitio donde ocurre la hematopoyesis, por diferente anidación del tejido hematopoyético. Así se constatan tres fases secuenciales según los sitios hematopoyéticos: 

fase hepática: En la 6ª semana de vida embrionaria, el hígado es sembrado por células madres del Saco Vitelino.



fase mieloide: El bazo y la médula ósea fetal presentan siembras de células madres hepáticas

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fase mesoblástica: Fase inicial, en el Pedunculo del tronco y el Saco vitelino. Ambas estructuras tienen pocos mm. de longitud, ocurre en la 2ª semana embrionaria.

d) ¿CUAL ES LA ACTIVIDAD POLIFERATIVA DE LAS CELULAS HEMATOPOYETICAS? La actividad proliferativa de las células totipotenciales es baja. Aumenta para las células monopotenciales y células precursoras más jóvenes y cesa en los precursores más maduros. Le acompañan unos cambios morfológicos y funcionales que dan lugar a la célula definitiva. Los factores de crecimiento hemopoyéticos son necesarios para la supervivencia, proliferación y maduración de las células progenitoras en medios de cultivo en el laboratorio. Estos factores se producen en el ambiente de la médula ósea o en otros lugares del organismo. Se trata de glicoproteínas con estructura conocida hoy en día y que se están produciendo de forma industrial con fines terapéuticos.

e) ¿DONDE SE PRODUCE LA HEMATOPOYESIS A LO LARGO DE LA VIDA? Durante la primera etapa de la vida en el embrión y feto, la hematopoyesis se produce de forma diferente. El hígado y en menor proporción el bazo, ganglios linfáticos y timo son los órganos productores entre el 2º y 7º mes. A partir del 7ª mes de vida intrauterina será la medula ósea el órgano hemopoyético principal hasta el nacimiento y después lo será durante toda la vida en situación normal6. f)

¿QUE CARACTERISTICAS TIENE LA MEDULA OSEA QUE LA HACE UN LUGAR ADECUADO PARA LA HEMATOPOYESIS? La medula ósea es el lugar óptimo para el anidamiento, proliferación y diferenciación de las células hematopoyéticas. El ambiente a pequeña escala de la medula ósea esta constituido por células, productos segregados por dichas células y proteínas estructurales que mantienen la arquitectura que son esenciales para el desarrollo de las células hematopoyéticas. El tejido hematopoyético por medio de moléculas dispuestas en la superficie celular se fija al ambiente medular (receptores de anclaje). Se sitúa en nichos creados por células vecinas no implicadas directamente en la fabricación de las células sanguíneas y muy próximo a los vasos sanguíneos de la medula ósea. Ello facilita el paso de las células hemopoyéticas diferenciadas desde su lugar de producción a la sangre periférica a través de la pared de los vasos sanguíneos constituida por una capa celular llamada endotelio, una membrana basal y otra capa más excéntrica. Las células sanguíneas para salir deben introducirse entre las células del endotelio y otras capas lo que supone una barrera física selectiva. Esta barrera en condiciones normales sólo la atraviesan las células sanguíneas maduras. En ciertas condiciones patológicas, la barrera se rompe como ocurre en la ocupación por células cancerosas de la medula ósea, ocasionando la salida de células inmaduras a la sangre periférica.

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g) ¿QUE CELULA MANTIENE LA HEMATOPOYESIS POR TODA LA VIDA? Las células madre pluripotentes (también llamadas germinales, progenitoras o stem totipotenciales) mantienen la producción de células sanguíneas o hematopoyesis durante toda la vida. Son muy escasas pero a partir de ellas se originan todas las diferentes células sanguíneas. Las células madre hematopoyéticas tienen capacidad de autorrenovación, proliferación y diferenciación en otras células progenitoras progresivamente comprometidas hacia una línea de células sanguíneas específica. El proceso de diferenciación parece ser al azar, pero las condiciones ambientales influyen en una dirección determinada. La célula madre es una célula pequeña con un único núcleo e imposible de distinguir de otras células con el microscopio. La célula madre tiene unas proteínas en su membrana características, la más conocida se llama CD34. Se utiliza para identificar estas células en la clínica. Estas células madre anidan selectivamente en la medula ósea. Este es el fundamento de la infusión intravenosa en el transplante de medula ósea. Las células madres de la medula ósea puestas en la sangre se distribuyen por todo el organismo, pero sólo a su paso por la medula ósea encuentran los puntos de unión necesarios para quedarse y anidar en cuantía suficiente. En sangre periférica se encuentran en escasa cuantía, pero su numero aumenta con el uso de factores de crecimiento hemopoyético en sangre periférica o tras tratamientos con quimioterapia 7.

. h) ¿Qué líneas celulares hematopoyéticas podemos distinguir en función de la diferenciación de las células madre? Las células madres pueden comprometerse hacia las líneas hematopoyéticas eritroide, granulo-monocíticas, megacariocítica o linfoide. A partir de la célula madre surgen 2 posibles líneas de células con un primer grado de diferenciación y compromiso, la linfoide que dará lugar a los linfocitos y la mieloide que dará lugar al resto de las células sanguíneas. La línea hematopoyética eritroide

Está formada por todas aquellas células hematopoyéticas más o menos diferenciadas y reconocibles mediante diferentes técnicas que a lo largo de su proceso de división y maduración van a llegar a producir glóbulos rojos. La línea granulo-monocítica Está formada por todas aquellas células que tras sufrir un proceso de división y maduración darán lugar a los leucocitos polimorfonucleares (también llamados granulocitos) y monocitos. Estas dos células tienen unas células progenitoras comprometidas inicialmente comunes, de ahí el nombre. La línea megacariocítica Está formada por todas aquellas células que finalmente darán lugar a la célula productora de plaquetas, llamada megacariocito. La plaqueta no es una célula, es un fragmento del

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Mecanismos de defensa del sistema inmunitario megacariocito,

del

GRUPO 1 cual

se

separa.

III.3. ERITROPOYESIS Las células sanguíneas comienzan sus vidas en la médula ósea a partir de un solo tipo de célula llamado célula precursora hematopoyética pluripotencial, de la cual derivan todas las células de la sangre. Las sucesivas divisiones de las células pluripotenciales para formar las diferentes células sanguíneas. A medida que se reproducen estas células, una pequeña parte de ellas permanece exactamente igual que las células pluripotenciales originales y se queda en la médula ósea para mantener el aporte, aunque su número disminuye con la edad. Pero la mayoría de las células reproducidas se diferencia hasta formar los otros tipos celulares. Las células en un estadio intermedio son muy parecidas a las células precursoras pluripotenciales, aunque ya estén comprometidas en una línea celular en particular y reciben el nombre de células precursoras comprometidas. Las diferentes células precursoras comprometidas, cuando crecen en cultivos, producirán colonias de tipos especiales de células sanguíneas. Una célula precursora comprometida que produzca eritrocitos se llama unidad formadora de colonias de eritrocitos, y se usa la abreviatura CFU-E para designarla. Además, las unidades formadoras de colonias que forman granulocitos y monocitos tienen la designación CFU-GM y así sucesivamente. El crecimiento y

reproducción de las diferentes células precursoras están controlados por múltiples proteínas llamadas inductores del crecimiento. Se han descrito cuatro inductores principales del crecimiento, cada uno con características diferentes. Uno de ellos, la interleucina 3, favorece el crecimiento y reproducción de casi todos los tipos diferentes de células precursoras comprometidas, mientras que otros inducen el crecimiento sólo de tipos específicos. 10

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Los inductores del crecimiento favorecen el crecimiento de las células, pero no su diferenciación. Esta es la función de otro grupo de proteínas llamadas inductores de la diferenciación. Cada una de ellas hace que un tipo de célula precursora comprometida se diferencie uno o más pasos hacia la célula sanguínea adulta final. La formación de inductores del crecimiento y de inductores de la diferenciación está controlada por factores externos a la médula ósea. Por ejemplo, en el caso de los eritrocitos (hematíes), la exposición de la sangre a poco oxígeno durante un período largo provoca el crecimiento, la diferenciación y la producción de un número mucho mayor de eritrocitos. En el caso de algunos leucocitos, las infecciones provocan el crecimiento, diferenciación y formación final de tipos específicos de leucocitos que son necesarios para combatir cada infección.

Estadios de diferenciación de los eritrocitos La primera célula que puede identificarse como perteneciente a la serie eritrocítica es el proeritroblasto. Bajo el estímulo adecuado se forman grandes números de estas células a partir de las células Fig.5 la génesis de los eritrocitos precursoras CFU-E. Una vez que se ha formado el proeritroblasto, se divide múltiples veces formando finalmente muchos eritrocitos maduros. Las células de primera generación se llaman eritroblastos basófilos porque se tiñen con colorantes básicos; la célula ha acumulado en este momento muy poca hemoglobina. En las generaciones siguientes, como se muestra en la figura, las células se llenan de hemoglobina hasta una concentración de alrededor del 34%, el núcleo se condensa hasta un tamaño pequeño y su resto final se absorbe o expulsa de la célula. Al mismo tiempo se reabsorbe el retículo endoplásmico. La célula en este estadio se llama reticulocito porque todavía contiene una pequeña cantidad de material basófilo, que corresponde a restos de aparato de Golgi, mitocondrias y algunos orgánulos citoplasmáticos. Durante el estadio de reticulocito, la célula pasa de la médula ósea a los capilares sanguíneos mediante diapédesis (se exprimen a través de los poros de la membrana capilar). El material basófilo restante en el reticulocito desaparece normalmente en 1-2 días, y la célula es después un eritrocito maduro. Debido a la corta vida de los reticulocitos, su concentración entre los eritrocitos sanguíneos es normalmente algo menor del 1%.

Regulación de la producción de eritrocitos: función de la eritropoyetina La masa total de eritrocitos en el sistema circulatorio está regulada dentro de límites estrechos, de manera que: 1) siempre se dispone de un número adecuado de eritrocitos que transporten suficiente oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos, aunque 2) las células no se hacen tan 11

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numerosas como para impedir el flujo sanguíneo. Este mecanismo de control se muestra en la siguiente figura. El principal estímulo para la producción de eritrocitos en los estados de escasez de oxígeno es una hormona circulante llamada eritropoyetina, una glucoproteína con una masa molecular de 34.000. Si no hay eritropoyetina, la hipoxia tiene poco o ningún efecto estimulador sobre la producción de eritrocitos. Pero cuando el sistema de la eritropoyetina es funcional, la hipoxia aumenta mucho la producción de eritropoyetina, y esta potencia a su vez la formación de eritrocitos hasta que se alivie la hipoxia.

Fig.6 la función de la eritropoyetina

Destrucción de la hemoglobina. Cuando los eritrocitos estallan y liberan su hemoglobina, esta es fagocitada casi de inmediato por los macrófagos en muchas partes del organismo, pero en especial en las células de Kupffer del hígado y en los macrófagos del bazo y de la médula ósea. Durante las siguientes horas o días, los macrófagos liberan el hierro de la hemoglobina y vuelve de nuevo a la sangre, para su transporte por medio de la transferrina a la médula ósea para la producción de eritrocitos nuevos o al hígado u otros tejidos para su almacén en forma de ferritina. La porción porfirina de la molécula de hemoglobina es convertida por los macrófagos, por medio de una serie de pasos, en el pigmento biliar bilirrubina, que se libera a la sangre y 8 después se libera del organismo mediante secreción hepática a para la bilis. Figura: Función del mecanismo eritropoyetico aumentar la producción de eritrocitos cuando se reduce la oxigenación tisular.

III.4. PROPIEDADES GENERALES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

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III.5. INMUNIDAD INNATA La inmunidad es la capacidad del cuerpo humano de resistir casi todos los tipos de microorganismos y toxinas que tienden a lesionar los tejidos y órganos. La inmunidad innata es la primera línea de defensa frente a agentes infecciosos; la mayoría de los agentes patógenos pueden controlarse antes de que se produzca una infección declarada. Esta inmunidad innata hace al cuerpo humano resistente a enfermedades como algunas infecciones víricas paralizantes de los animales, el cólera del cerdo, la peste bovina y el moquillo, una enfermedad vírica que mata a un gran porcentaje de los perros infectados. Por el contrario, muchos animales inferiores son resistentes o incluso inmunes a muchas enfermedades humanas, como la poliomielitis, la parotiditis, el cólera humano, el sarampión y la sífilis, que son muy lesivas o incluso mortales para los seres humanos.

COMPONENTES DEL SISTEMA INMUNITARIO INNATO Barreras epiteliales Las superficies intactas de los epitelios forman una barrera física entre los microbios del medio externo y el tejido del huésped. Los tres elementos de separación principales entre el medio y el huésped son la piel y las superficies mucosas de los aparatos digestivo y respiratorio. Todos están protegidos por unos epitelios continuos que impiden la entrada de los microbios, y la pérdida de su integridad suele predisponer a una infección. Los epitelios, al igual que algunos leucocitos, producen péptidos dotados de propiedades antimicrobianas tales como las defensinas y las catelicidinas. Células efectoras circulantes Las células efectoras más abundantes del sistema inmunitario innato son las que proceden de la médula ósea, circulan por la sangre y emigran hacia los tejidos. Entre ellas figuran las pertenecientes a la estirpe mielocítica, como los neutrófilos, los fagocitos mononucleares y las células dendríticas. Moléculas circulantes para el reconocimiento de patrones y proteínas efectoras de la inmunidad innata En el plasma y en los líquidos extracelulares pueden observarse diferentes proteínas solubles que también reconocen patrones moleculares vinculados a los patógenos y sirven como elementos efectores del sistema inmunitario innato. Otras moléculas solubles funcionan como opsoninas, y marcan los microbios para su posterior fagocitosis por los neutrófilos y los macrófagos. Los principales componentes de la inmunidad innata humoral son el sistema del complemento, las colectinas, las pentraxinas y las ficolinas. Citocinas del sistema inmunitario innato

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Las citocinas de la inmunidad innata atraen a los leucocitos y los activan, además de producir modificaciones sistémicas, como el aumento en la síntesis de células efectoras y de las proteínas que potencian las respuestas antimicrobianas. En el siguiente cuadro se explica de manera concisa las principales funciones de los componentes de la inmunidad innata 9.

FUNCIONES

Fig.7 tabla de los componentes del sistema inmunitario La inmunidad innata cumple dos funciones importantes:  La inmunidad innata es la primera respuesta ofrecida frente a los microbios, que impide, controla o elimina la infección en el huésped. Su importancia en la defensa del huésped queda ejemplificada por los estudios que muestran un sensible aumento de la vulnerabilidad frente a las infecciones al inhibirse o suprimirse cualquiera de los diversos mecanismos de la inmunidad innata, aunque el sistema inmunitario adaptativo siga íntegro y en unas condiciones funcionales.  La inmunidad innata frente a los microbios estimula las respuestas inmunitarias adaptativas y puede influir en su naturaleza en el sentido de que cobren una eficacia óptima contra los diversos tipos de microbios. No sólo cumple funciones defensivas poco después de una infección, sino que también «advierte» de su existencia con el objetivo de organizar una respuesta inmunitaria adaptativa posterior 10.

CARACTERÍSTICAS DEL RECONOCIMIENTO EN INMUNIDAD INNATA 14

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 Los componentes de la inmunidad innata reconocen estructuras características de los patógenos microbianos que no están presentes en las células de los mamíferos.  El sistema inmunitario innato reconoce los productos microbianos que suelen ser fundamentales para la supervivencia de los microbios. Esta adaptación adquirida por el huésped es importante, porque garantiza que los microbios no tengan ninguna opción para deshacerse de las dianas sobre las que actúa la inmunidad innata en un intento de eludir su reconocimiento correspondiente.  Las moléculas de reconocimiento de patrones pertenecientes al sistema inmunitario innato constan de los receptores para el reconocimiento de patrones asociados a las células, que se expresan sobre la superficie de diversos tipos celulares o en su interior y de unas proteínas solubles presentes en la sangre y en los líquidos extracelulares. A continuación, en la siguiente tabla se muestra ejemplos de moléculas de reconocimiento correspondientes a la inmunidad innata y de los patrones moleculares que reconocen en los microbios11.

15 Fig.8 tabla de los receptores, localización y su ejemplo

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Los receptores para el reconocimiento de patrones pertenecientes al sistema inmunitario innato están codificados por el ADN en línea germinal.  Aparte de los productos microbianos, el sistema de la inmunidad innata también puede reconocer células huéspedes agredidas o lesionadas.  La especificidad del sistema inmunitario innato por los productos microbianos difiere de la que presenta el sistema inmunitario adaptativo en los siguientes aspectos: 12

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Fig. 9 tabla de característica de inmunidad innata y adquirida

III.6. INMUNIDAD ADAPTATIVA El sistema inmunitario adaptativo, adquirido o específico tiene propiedades de especificidad, diversidad, memoria y reconocimiento. El sistema inmunitario de adaptación responde de modo más lento que el innato y principalmente depende de linfocitos B y T para establecer una reacción inmunitaria. El sistema inmunitario adaptativo funciona de modo muy discriminatorio, tiene un amplio repertorio de receptores específicos frente a antígenos que pueden reconocer todos los componentes de un invasor extraño, su alta especificidad frente al antígeno le da ciertas ventajas: 

Pueden reconocerse los microorganismos patógenos que carecen de patrones y evitan ser reconocidos por el sistema inmunitario innato.



Las respuestas pueden ser muy específicas frente a un microorganismo patógeno determinado.



La especificidad de la respuesta permite la generación de la respuesta inmunitaria.

La inmunidad específica puede inducirse por medios artificiales, permitiendo el desarrollo de vacunas13. 17

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INMUNIDAD HUMORAL La inmunidad humoral, en la que los anticuerpos son un componente clave, protege a través de los líquidos extracelulares. Los anticuerpos se ocupan de los microorganismos patógenos extracelulares con bastante eficacia: 

Preparándolos para la fagocitosis o la lisis mediada por el complemento.



Neutralizando los receptores en la superficie de las bacterias y los virus.



Inactivando las toxinas circulantes.

INMUNIDAD CELULAR La respuesta celular es mediada por los linfocitos T que “patrullan” el organismo, esta respuesta se realiza contra células tumorales, hongos o células tomadas como “rehenes” por virus y parásitos. Si los anticuerpos fueran nuestra única defensa los patógenos podrían ocultarse dentro de las células, como lo hacen los virus, algunas bacterias y algunos parásitos. A este nivel actúa la inmunidad celular, los linfocitos T reconocen el antígeno a través de receptores para el antígeno especializados de la superficie celular: los TCR 14. CÉLULAS Y TEJIDOS DE LA INMUNIDAD ADAPTATIVA Las células presentadoras de antígenos (CPA) son un puente entre la respuesta inmunitaria innata y adaptativa. Este grupo de células especializadas relaciona a las anteriores mediante la captación y procesamiento de antígenos para que puedan ser reconocidos por los linfocitos T y mediante la síntesis de citocinas.

Fig.1 Células presentadoras de antígenos en el sistema inmunitario Las células del sistema inmunitario adaptativo son los linfocitos. Tanto linfocitos T como linfocitos B derivan de la médula ósea, pero el T madura en el timo. Tienen funciones diferentes pero en común ambos: *Pueden recircular por la vía linfática.

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*Poseen receptores capaces de reconocer el antígeno que le confiere especificidad, el complejo receptor BCR para los linfocitos B y el complejo receptor TCR para los linfocitos T. *Producen clones de las células activadas. *Presentan memoria lo que hace que la respuesta inmune sea más rápida y de mayor magnitud ante una segunda entrada del patógeno. Los linfocitos T o células T representan del 70 al 80% de los linfocitos periféricos en la sangre y maduran principalmente en el timo, carecen de gránulos y se encargan de la inmunidad celular. Los linfocitos T cooperadores son el tipo más numeroso de linfocito T del organismo, regulan casi todas las funciones del sistema inmunitario y entre sus funciones están estimular el crecimiento y la proliferación de los linfocitos T citotóxicos y supresores, estimular el crecimiento y diferenciación de las células B, activar el sistema macrofágico y estimularse a sí mismos.

Los linfocitos B o células B representan el 10 al 15 % de los linfocitos periféricos en la sangre, maduran en la médula ósea y en el tejido linfoide periférico. Cuando los linfocitos B interaccionan con un antígeno en presencia de linfocitos T y macrófagos se transforman en células plasmáticas que sintetizan y secretan anticuerpos dirigidos contra antígenos específicos. Los linfocitos B se encargan de la inmunidad humoral. Los linfocitos restantes abarcan una amplia gama de clases como las células citolíticas. RESPUESTA INMUNE ADAPTATIVA

Fig.2 Activación del linfocito T

La respuesta inmune adaptativa se desarrolla mediante dos mecanismos fundamentales: respuesta inmune humoral, donde los linfocitos B juegan un papel preponderante; y respuesta inmune celular, donde los linfocitos T son las células fundamentales. Ambas respuestas comienzan con la activación de los linfocitos en los órganos periféricos, causada por la CPA, que alcanza a estos órganos a través de la circulación linfática y desencadena las siguientes fases: 1. Fase de reconocimiento: Consiste en la unión del antígeno extraño a los receptores específicos existentes en la membrana de los linfocitos maduros. Los linfocitos B que median la inmunidad humoral, expresan moléculas de anticuerpos sobre su superficie, las cuales se unen a proteínas extrañas, polisacáridos o lípidos en su forma soluble; los linfocitos T, responsables de la inmunidad celular, expresan los llamados receptores de célula T (TCR), que reconocen 19

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pequeñas secuencias de péptidos antigénicos, pero solamente si éstos se encuentran unidos a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) sobre la CPA. Los primeros en efectuar este reconocimiento son los linfocitos T CD4. 2. Fase de activación: Secuencia de eventos que se producen en los linfocitos como resultado del reconocimiento antigénico específico. Todos los linfocitos experimentan dos cambios fundamentales: a) Proliferación: Expansión de los clones antígeno-específicos y amplificación de la respuesta protectora, en la que asume una función preponderante el linfocito T CD4, capaz de activar a los linfocitos B y T CD8. b) Diferenciación: Etapa en la cual se forman las células efectoras y las de memoria. Las primeras producen diversas sustancias que pueden interactuar con el antígeno, como los anticuerpos y linfocinas; las segundas son los linfocitos parcialmente diferenciados, es decir, que no llegan a convertirse en células efectoras. 3. Fase efectora: En esta fase, los linfocitos T diferenciados en células efectoras migran hacia los sitios de agresión, donde desarrollan sus funciones de eliminación de los patógenos, mientras los linfocitos B las ejecutan en los propios órganos periféricos. Muchas de estas acciones efectoras promueven la participación de células no linfoides y de mecanismos de inmunidad innata, a saber: anticuerpos opsonizantes que favorecen la fagocitosis por parte de macrófagos y neutrófilos PMN; anticuerpos que activan el sistema de complemento; inmunoglobulinas E que estimulan la desgranulación de los mastocitos; citocinas segregadas 15por los linfocitos T,

necesarios para estimular la inmunidad natura 16l.

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Fig.3 Respuesta inmunitaria humoral y celular -

III.7. DESARROLLO DE LA RESPUESTA INMUNE EN EL NIÑO, ADOLESCENTE, GESTANTE, ADULTO Y ADULTO MAYOR En niño Los niños tienen a presentar su sistema inmune con una medida de dos gastroenteritis (son diarreas) y seis otitis anuales durante los 2 o 3 primeros años de vida, así como uno de los ocho episodios infecciosos de las vías respiratorias cada año hasta que se cumpla los 10 años Linfocitos T Los porcentajes de linfocitos T del niño pueden ser inferiores a las de un adulto, la linfocitosis total absoluta de la infancia resulta en una cara linfocitosis T, así como como las subpoblaciones CD4+ y CD8+. Se toma en cuenta que hay procesos de linfocitosis (aumento de proporción de linfocitos). La cifra de los linfocitos totales de 2500/mm 3 a los dos meses de vida es indicativa de linfopenia y unas cifras de linfocitos CD3+ CD4+DE 700/mm3, que es normal en un adulto es claramente patológico a los 6 meses de vida. Además, los linfocitos T presentan en las primeras épocas de la vida claras diferencias en la funcionalidad con respecto a los adultos. Así cooperan mal los linfocitos B de la producción de inmunoglobulina, expresan débilmente el ligando de CD40 tras activación, producen cantidades escasas de linfocinas con TNTFα, INFNγ o la IL4 y proliferan poco tras estimulo con antisueros anti CD2 o ANTI cd3 inmovilizado. Mayoritariamente expresan en su superficie la isoforma CD45 Ra que se asocia con los linfocitos vírgenes, que no han tenido todavía contacto con su antígeno. Prácticamente todas las anomalías funcionales pueden explicarse por la escasez de las células T memoria. La insaturación progresiva de estímulos antígenos cambia progresivamente el fenotipo mayoritario CD4+ CD45Ra + en CD4 + CD45Ro, característicos de las células T memoria que son las que proliferan con el anti-CD3 inmovilizado, cooperan con las células B y produce citocinas. 17 Linfocitos B Durante la infancia, los linfocitos B están enumerados tanto en cifras relativas como absolutas. Al igual de las células que las células T, tienen también un fenotipo inmaduro ya que son mayoritariamente CD5+ o expresan IgD en su membrana. Las respuestas tras estímulos antígenos están medidas fundamentalmente por IgM, y es escasa la producción de IgG y de IgA. No suelen aparecer inmunoglobulinas hasta después de los 2 o 3 años. Se presenta una inmadurez funcional por la ausencia de las células memoria. a Gestante El sistema inmune proviene de las células derivadas de las células precursoras del sistema hematopoyético, cuya mayor fuente es el saco germinal hasta la tercera semana de vida fetal, seguido por el hígado fetal a las ocho semanas y finalmente por la médula ósea después del quinto mes de gestación. Durante la vida intrauterina, estas células son sometidas al efecto de un microambiente especializado, tales como el de la médula ósea y el timo, respondiendo a las señales de estimulación, proliferación y diferenciación, resultando en la proliferación y diferenciación, para así formar el sistema inmune innato y 21

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el adaptativo. En las semanas 5–6 de gestación la Inmunidad innata está representada por macrófagos en el hígado y la sangre y en cuanto a la Inmunidad celular, existen precursores de las células T en el hígado. Entre las 9–10 semanas de embarazo, en la Inmunidad innata se inicia la síntesis de complemento y se encuentran células NK en hígado; en la Inmunidad humoral encontramos precursores de células B en el hígado y en la Inmunidad celular hay precursores de las células T en el timo. A las 12-14 semanas en la Inmunidad innata se encuentran macrófagos en nódulos linfoides y células presentadoras de antígeno con HLA mayor clase II; en la Inmunidad humoral hay células pre-B con IgD, IgG e IgA y en la Inmunidad celular encontramos células T CD4+ y células CD8+ en el timo, hígado y bazo. Se inicia de la transferencia pasiva de IgG materna. En las semanas 16-17, la Inmunidad innata tiene macrófagos maduros en el hígado y neutrófilos circulantes; en la Inmunidad humoral hay un gran número de células B en el bazo, sangre y médula ósea; y en cuanto a la Inmunidad celular hay células T en la sangre y tejido linfoide/reordenamiento de receptores. Entre las 20-30 semanas en la Inmunidad humoral las células B secretan anticuerpos y en la Inmunidad celular hay un incremento gradual de los linfocitos T secretores de citoquinas; y se incrementa gradualmente el transporte transplacentario de IgG. Los monocitos son funcionales en las últimas semanas de gestación. Las proteínas del complemento no son transferidas a través de la placenta, por lo que el feto debe fabricarlas por sí mismo11-13. La inmunidad sérica durante la vida fetal queda limitada a la transferencia de IgG maternas que, mediante un sistema complejo logran, desde la madre, alcanzar la circulación fetal, por ello el recién nacido posee un limitado bagaje de anticuerpos, IgG, fiel reflejo de las que existen en la madre. De todas las Inmunoglobulinas la única que atraviesa la barrera placentaria es la IgG, lo cual ocurre fundamentalmente en el último trimestre, comenzando aproximadamente de las 32 semanas de gestación (alrededor de 400 mg/mL) y se incrementa a 1,000 mg/mL al término (se inicia la transferencia de IgG materna entre las 12–14 semanas y hay un incremento gradual del transporte de IgG entre las 20–30 semanas de gestación); sin embargo, no todas las subclases de IgG van a estar suficientemente representadas, sino que es bien eficiente la transferencia de IgG1 e IgG3, pero es bajo el aporte de IgG25. El nivel de IgG en el feto aumenta hasta a término, excede generalmente el del nivel de IgG materna debido al transporte placentario activo. En la edad fetal se sintetizan pequeñas cantidades de IgM desde aproximadamente los cuatro meses y medio del embarazo. La producción de Inmunoglobulinas propias es escasa, aunque en los fetos infectados en útero se estimulan la producción de IgM y ocasionalmente IgA, pero raramente su propia IgG en respuesta a la infección, probablemente debido a la presencia de IgG pasiva transplacentaria, así como también por la falta de cambio del isotipo; aunque sí es capaz de producirla también si fuera necesario, pero en menor medida. La mayor función de la IgG en defensa del huésped es proporcionar actividad opsónica para bacterias piógenas y actividad neutralizante para virus. Los prematuros nacidos antes de las 32 semanas de gestación tienen una profunda deficiencia de IgG9. A medida que se avanza en el embarazo, el feto alcanza mayor provecho, tanto en lo referente al traspaso pasivo de IgG materna, como en la propia maduración de sus defensas y sistema inmune. Con ello verificamos que el recién nacido tiene capacidad de respuesta, pero todavía en este período no ha alcanzado la adecuada madurez inmunológica.18 Adulto mayor Los cambios del sistema inmune repercuten en el resto de los órganos y sistemas, ya que la respuesta inmune está compuesta por una serie de sucesos secuenciales y controlados que generalmente se inician con la entrada de un antígeno (Ag) o molécula ajena al organismo. Este reconocimiento antigénico se hace a través de los linfocitos, que deben proliferar, crecer y madurar, todo lo cual se ve afectado en la senectud, que va 22

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acompañada de una involución típica, una disminución de las hormonas típicas, de los linfocitos T maduros y de la respuesta de anticuerpos a ciertos antígenos específicos; a este proceso se le llama inmunosenescencia, que además en muchos casos cursa con aumento de la prevalencia de anticuerpos séricos como el factor reumatoideo (FR), que es una inmunoglobulina M (IgM) que se encuentra en algunas enfermedades autoinmunes. 19 Está descrito que la enfermedad se desarrolla cuando los mecanismos de defensa fallan, ya sea por agresión externa de gérmenes o por la combinación de varios factores tal y como sucede en las enfermedades crónicas. Los cambios más relacionados con el envejecimiento en el sistema inmunológico del anciano son el aumento de los linfocitos T HLA-DR14, el aumento de los linfocitos T inmaduros CD2+ y CD3-, asociado al aumento de los linfocitos de memoria CD45 RO, junto con una disminución de los linfocitos vírgenes CD4 SR A y la disminución de los CD8, mientras que los CD4 se mantienen normales20. Cuando se estudian otras moléculas como el CD16, el CD56, el CD19, están disminuidas, al igual que los conteos absolutos de linfocitos. En cuanto a las células asesinas naturales (NK) hasta ahora no se ha observado ningún cambio significativo, pero hay datos controversiales. La proteína CD28 es un coestimulante de la unión del receptor de reconocimiento antigénico (TCR) de la superficie del linfocito T con el complejo Ag- HLA que está en la superficie de la célula presentadora de Ag. Esta molécula también contribuye a la activación y secreción de interleucina 2 (IL-2) y a la señal del linfocito T estimulado, por tanto, la ausencia o disminución del CD28 causa una disfunción en el sistema inmunológico. Los estudios de Boucher y otros demostraron que la expresión de CD28 varía en diferentes grupos de edades, y es precisamente en los ancianos donde menos se verifica su expresión.21 Otra de las alteraciones importantes que se ha observado en estas edades es la disminución de la respuesta de hipersensibilidad retardada (DTH). Ello se estudió durante 7 años por Wayne y otros. Se apreció que la morbimortalidad aumenta en ancianos sanos con anergia, comparados con aquellos cuyas pruebas de intradermoreacción eran normales. De hecho, la prueba dérmica es el mejor predictor de la sepsis relacionada con la mortalidad en estos pacientes.1 Los trabajos experimentales de Rathmell JC, estudian los factores que tienen que ver con la supervivencia de las células B, productores de anticuerpos. Los niveles de anticuerpos en general son normales, pero la capacidad de respuesta antígena específica está disminuida con poca respuesta de anticuerpos ante los antígenos vacunales. 22

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IV.

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CONCLUSIONES  Dentro de los componentes celulares se encuentran los granulocitos (neutrófilos, eosinófilos, basófilos y mastocitos), los monocitos y macrófagos, las células dendríticas y de Langerhans y las células citotóxicas naturales (generalmente llamadas natural killer.  El sistema inmunitario innato comprende las células y los mecanismos que defienden al ser vivo, de la infección por otros organismos, de forma no específica. Esto significa que las células del sistema innato reconocen, y responden a patógenos de forma genérica y, a diferencia del sistema inmunitario adaptativo.  Los mecanismos de defensa se pueden agrupar en dos tipos, inespecíficos y específicos. La defensa o inmunidad inespecífica comprende a una serie de mecanismos de respuesta inmediata para proteger al organismo contra una gran variedad de agentes patógenos.  El sistema inmunológico humano tiene dos niveles de inmunidad: específica y no específica. A través de la inmunidad no específica, también llamada inmunidad innata, el cuerpo humano se protege en contra de cuerpos extraños que percibe como nocivos.

V.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Cuba. [accedido en febrero.]. Disponible: file:///C:/Users/equipo/Downloads/a4591.pdf 21

22 Guyton M, Hall J. Tratado de Fisiología Médica. 12ª ed. Madrid: Elsevier España, S.L., 2011. p.