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Imunologia Imunidade Inata Aula 3 Imunidade inata »É a resposta inicial que previne, controla ou elimina a infecção »Mecanismo de defesa celular já existentes do estabelecimento da infecção »Ocorre apenas contra microrganismos e produtos de células lesadas e iniciam o processo de reparo tecidual »Influencia a resposta imune adaptativa, pela produção de citocinas »Não precisa de uma primeira exposição ao patógeno »Não altera a magnitude da resposta (não tem memoria) »São específicos para estruturas que são comuns a grupos de microrganismos relacionados, mas não conseguem distinguir pequenas diferenças entre os microorganismos »Reconhecimento limitado (cerca de 1000 produtos de microrganismos): não reconhece especificamente o patógeno Componentes celulares do sistema imune inato »Barreiras físicas e químicas: epitélio e agentes antimicrobianos produzidos nas superfícies epiteliais »Células fagocíticas (Macrófagos, neutrófilos); Células dendríticas; Células natural killer (NK); Células linfoides inatas (ILCs) »Proteínas sanguíneas: incluindo membros do sistema complemento e outros mediadores da inflamação Barreiras físicas e químicas »Barreira física a infecção: impedem a entrada dos patógenos Barreiras: -Lagrimas e saliva (contem enzimas antibacterianas; lisozima e Fosfolipase A) -Ph e enzimas digestivas (formam uma barreira química) -Flora -Antibióticos naturais »Há células no epitélio que produzem peptídeos antimicrobianos (possui função de antibiótico natural) para controlar ainda mais os patógenos »Peptídeos antimicrobianos: -Defencinas -Catalecidinas »Linfócito intraepitelial: também fornece uma resposta para controlar os patógenos Células fagocíticas, DC, NK e linfoides inatas »Células apresentadoras de antígenos profissionais: células dendríticas, macrófagos/monócitos (imunidade inata) e linfócitos B (imunidade adaptativa). Essas células são importantes para que haja a ativação dos linfócitos T (imunidade adaptativa) Imunologia »A célula dendrítica é a melhor apresentadora de antígeno Células linfoides inatas (ILCs) »Surgem de um precursor comum na medula óssea, identificável pela expressão do fator de transcrição ld2 Existem três tipos: -ILC1 -ILC2 -ILC3 »Elas possuem interleucinas diferentes (IL-), que promovem funções diferentes entre as ILCs »Dentro das ILC1, estão presentes as células NK »As ILCs usam mecanismos efetores compartilhados pelas células T, particularmente a habilidade em produzir várias citocinas, mas elas não reorganizam os genes do receptor de antígeno e não expressam TCRs Natural Killer (NK) »As Nk são células linfoides inatas do subgrupo ILC tipo 1 »Desempenham papeis nas repostas imunes, principalmente contra vírus intracelular e bactérias »Raramente encontradas em órgãos linfoides. Abundantemente encontradas no fígado e útero gravídico Como todas as ILCs, as NK não expressam diversos receptores de antígenos clonalmente distribuídos e típicos de células B e T. em vez disso, utilizam receptores que codificam DNA para distinguir células infectadas com patógeno das células saudáveis »Função da NK: matar as células infectadas e produzir IFN-y, que ativa macrófagos para destruírem microrganismos »A maioria das Nk expressa receptores inibitórios que reconhecem moléculas do complexo MHC classe 1, ou seja, proteínas de superfície celular normalmente expressas em todas a células saudáveis do corpo »A NK, reconhece as células, a partir de receptores. »Imagem A: o receptor ativador promove a ativação da NK e o receptor inibitório, irá promover a inibição da NK. O receptor ativador, consegue reconhecer diferentes ligantes. O receptor inibitório, se liga ao MHC classe 1 (complexo principal mista compatibilidade), este está presente em todas as células nucleadas. »Imagem B: o receptor inibitório não está ocupado, pois a célula teve a diminuição da expressão da MHC classe 1. Nessa imagem, a célula está infectada por um vírus. Para escapar da resposta imune, o vírus inibe a expressão de MHC classe 1 (que tecnicamente ocasionara a morte célula), para escapar da resposta imunológica do linfócito TCD8 (resposta adaptativa- mais especializada) Reconhecimento de microorganismos no sistema imune inato »As células da imunidade inata reconhecem produtos microbianos que frequentemente são essenciais para a sobrevivência dos microrganismos. Possuem sinalizadores que mostram que é um patógeno e outros que mostram que é um dano, entretanto não são específicos. -PAMPs = padrões moleculares associados a patógenos -DAMPs = padrões moleculares associados aos danos »As substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata frequentemente são compartilhadas por classes de microrganismos e são chamadas de PAMPs. Diferentes tipos de microrganismos (p. ex., vírus, bactérias Gram-negativas, bactérias Gram- positivas, fungos) expressam diferentes PAMPs. »O sistema imune inato reconhece produtos microbianos que frequentemente são essenciais para a sobrevivência dos microrganismos. Essa característica do reconhecimento imune inato é importante pois garante que os alvos da imunidade inata não possam ser descartados pelos microorganismos quando há um esforço para evadir ao reconhecimento pelo hospedeiro. »O sistema imune inato também reconhece moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas de células danificadas ou mortas. Essas substancias são os DAMPs. Os DAMPs podem ser produzidos como resultado de dano celular causado por infecções, mas eles também podem indicar lesão estéril às células causada por qualquer razão, como toxinas químicas, queimaduras, trauma ou redução no suprimento sanguíneo. Os DAMPs geralmente não são liberados de células que estão em processo de apoptose. »O sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares, presentes em diferentes localizações nas células, e moléculas solúveis no sangue e secreções mucosas para reconhecer PAMPs e DAMPs Receptores de reconhecimento padrão »Receptores celulares para patógenos e moléculas associadas a dano frequente são expressos na superfície, em vesículas fagocíticas e no citosol de vários tipos celulares. »Quando os receptores de reconhecimento de padrão associados a célula, se ligam aos PAMPs e DAMPs, ativam vias de transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e pró- inflamatórias das células nas quais eles são expressos. »Diferentes microorganismos, ex: bactérias, são reconhecidas pelo mesmo receptor inato. Há diferentes tipos de receptores, mas com diversidades limitadas. Distribuição dos receptores não-clonal »Os receptores do sistema imune inato são codificados por genes herdados »O sistema imune inato não reage contra células e tecidos normais, saudáveis. Receptores do tipo Toll (TLRs) »Os receptores do tipo Toll são uma classe de receptores de reconhecimento padrão »Os TLRs não são expressas por células saudáveis de mamíferos »Exemplos de produtos bacterianos que se ligam aos TLRs incluem LPS e ácido lipoteitoico, que são constituintes das paredes celulares de bactérias Gram-negativas e bactérias Gram-positivas, respectivamente, e flagelina, o componente da subunidade proteica do flagelo de bactéria móvel. »Os TLRs possuem receptores na superfície, que reconhecem os PAMPs o que leva a ativação da célula que irá fazer com que ela faça o reconhecimento e passe a liberar citocinas »Os TLRs também estão envolvidos na resposta a moléculas endógenas cuja expressão ou localização indicam dano celular. »Os TLRs são encontrados na superfície celular e nas membranas intracelulares e são, então, capazes de reconhecer microrganismos em diferentes localizações celulares »O reconhecimento dos ligantes microbianos pelo TLR resulta na ativação de várias vias de sinalizaçãoe, por fim, nos fatores de transcrição, que induzem a expressão de genes cujos produtos são importantes para respostas inflamatórias e antivirais. No estado antiviral também pode haver estado de inflamação, mas as moléculas produzidas são mais eficazes para resposta antiviral. Receptores citosólicos para PAMPs e DAMPs » Em adição aos TLRs ligados na membrana, que sentem os patógenos fora das células ou nos endossomas, o sistema imune inato evoluiu para equipar as células com receptores de padrão de reconhecimento que detectam infecção ou célula danificada no citosol »Principal classe de receptores citosólicos: NOD » Esses receptores citosólicos, similares aos TLRs, são ligados às vias de transdução de sinal que promovem inflamação ou produção de interferon tipo I. »A habilidade do sistema imune inato em detectar infecção no citosol é importante porque partes dos ciclos de vida normais de alguns microrganismos, tais como translação de gene viral e montagem de partícula viral, ocorrem no citosol. Receptores do tipo NOD (NLR) »Os receptores do tipo NOD (NLRs) são uma família de mais de 20 proteínas citosólicas diferentes, algumas das quais reconhecem PAMPs e DAMPs e recrutam outras proteínas para formar complexos de sinalização que promovem inflamação »A subfamília de NLRP dos receptores do tipo NOD respondem aos PAMPs e DAMPS citosólicos com formação de complexos de sinalização chamados de inflamassomas, que geram formas ativas das citocinas inflamatórias IL-1 e IL- 18 »Possuem a formação do inflamassomo (receptor de NOD). O inflamassomo só será formado quando haver uma ativação do NLRP3 (exemplo da imagem). Essa ativação faz com que ele se ligue a um adaptador e a caspase. O inflamassomo são todas essas “coisas” ligadas, isso leva a transcrição de genes e a produção de citocinas Proteínas (sistema complemento e outros mediadores) »O sistema complemento consiste em várias proteínas plasmáticas que trabalham juntas para opsonizar os microrganismos promover o recrutamento de fagócitos para o local de infecção e, em alguns casos, matar diretamente os microrganismos »Opsonizar (ficar ao redor do patógeno) – ligam a microorganismos e aumentam a habilidade das APCs em fagocitar os microrganismos »Promovem respostas inflamatórias recrutando mais fagócitos para os locais de infecção »Podem matar diretamente os microrganismos Vias de ativação do complemento »O complemento pode formar um poro na membrana do patógeno. A partir da formação desse poro, ocorre a passagem de íons, ocasionando a lise do microrganismo »Existem três vias de ativação do complemento: -Via clássica -Via alternativa -Via da lecitina Citocinas »Produzidas principalmente por macrófagos teciduais e células dendríticas »Ação parácrina e endócrina »Diferentes citocinas possuem ações opostas ou únicas »Desempenham vários papeis, seja induzindo inflamação, inibindo replicação viral »Atuam na inflamação local – produção de TNF e IL- 1, promovendo nas células endoteliais um aumento da permeabilidade. Molécula de adesão sendo mais expressa. Produzem quimiocinas e citocinas que atuam em outras células »Efeitos protetores sistêmico – no cérebro TNF e IL-6 estão relacionados ao estado febril. »Efeitos patológicos sistêmicos Tipos de resposta imune inata Inflamatória »A principal maneira pela qual o sistema imune lida com as infecções e lesões teciduais é estimulando a inflamação aguda, que é o acúmulo de leucócitos, proteínas plasmáticas e fluido derivado do sangue em tecido extravascular, local de infecção ou lesão »Os leucócitos e as proteínas plasmáticas normalmente circulam no sangue e são recrutados para os locais de infecção e lesão, onde eles realizam várias funções efetoras que servem para matar os microrganismos e iniciar o reparo do tecido danificado. »Entre as proteínas plasmáticas importantes e que entram nos locais inflamatórios, incluem-se as proteínas do complemento, anticorpos e reagentes de fase aguda. A distribuição destes componentes derivados do sangue para os locais inflamatórios é dependente de alterações reversíveis nos vasos sanguíneos dos tecidos infectados ou danificados »Todas essas alterações são induzidas por citocinas e pequenas moléculas mediadoras inicialmente derivadas das células residentes nestes tecidos, tais como os mastócitos, macrófagos e células endoteliais, em resposta à estimulação por PAMP e DAMP. À medida que o processo inflamatório se desenvolve, os mediadores podem ser derivados de leucócitos ativados que chegaram recentemente e de proteínas do complemento »A infecção estimula os macrófagos a liberar citocinas e quimiocinas que iniciam a resposta inflamatória Calor Vermelhidão Edema Dor Antiviral »Previnem a replicação viral e aumentam a suscetibilidade a morte pelos linfócitos »Faz com que a célula se torne mais resistente para que não haja tanta infecção pelo vírus »Ações biológicas IFN tipo 1 – citocina relacionada com o estado antiviral »Uma célula infectada pelo vírus, irá produzir IFN tipo 1. A célula não infectada ficará mais resistente para que não haja a infecção com o vírus. Acontece vários processos internos na célula que reconheceu o IFN tipo 1, que inibe a síntese da proteína viral, promove a degradação do RNA viral, inibe a expressão genética viral e montagem do virion »INF tipo 1: -Ativam a transcrição de vários genes -Causam sequestro de linfócitos nos linfonodos, maximizando a oportunidade para encontrar Ag »Aumentam a citotoxidade das NK e CD8 (causam a morte das células infectadas) »Regulam positivamente a expressão MHCI (importante para a resposta do linfócito CD8) »Se a imunidade inata não conseguiu resolver, ocorre a resposta imune adaptativa (Linfócito B e T)
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