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Felipe dos Reis Kupske Medicina Imunologia CARACTERÍSTICAS GERAIS Série de reações que proporciona defesas nos portais de entrada para microrganismos, tecidos, sangue e contra vírus. Os dois tipos de reações do sistema imune inato são a inflamação e a defesa antiviral. Inflamação: acumulação e ativação dos leucócitos e proteínas plasmáticas em locais de infecção ou de danos. Defesa antiviral: mediada por células NK e pelas citocinas chamadas interferons tipo I, que bloqueiam a replicação viral dentro das células hospedeiras. Responde da mesma maneira ao repetir o encontro, ao passo que o sistema imune adaptativo prepara respostas mais forte e mais eficazes para um encontro sucessivo. PAMPs: padrões moleculares associados a patógenos, moléculas que reconhecem estruturas que são compartilhadas por várias classes de microrganismos e que não estão presentes nas células hospedeiras. Os receptores que reconhecem essas estruturas são receptores de reconhecimento de padrões. Os componentes da imunidade inata reconhecem estruturas que são essenciais para a sobrevivência e capacidade de infecção de microrganismos. Isso faz com que ele não escape por meio de uma mutação ou da não expressão de formas funcionais. DAMPs: padrões moleculares associados a danos, reconhece moléculas que são liberadas das células hospedeiras danificadas ou necróticas. Inicia o processo de reparação tecidual. Os receptores são codificados por genes herdados idênticos em todas as células. Isso faz com que muitas células possam reconhecer e responder a um mesmo microrganismo. O sistema imune não reage contra o hospedeiro normal. RECEPTORES CELULARES PARA MICRORGANISMOS E CÉLULAS DANIFICADAS São expressos em fagócitos, células dendríticas e em diferentes compartimentos em que microrganismos podem ser localizados como superfície da célula, vesículas (endossomos) e no citosol. Esses receptores para PAMP e DAMP pertencem a várias famílias de proteínas. RECEPTORES DO TIPO TOLL TLR, Toll-like receptor. Diferentes TLR são específicos para diferentes componentes de microrganismos. Os TLR específicos para proteínas, lipídios e polissacarídeos estão localizados nas superfícies das células e reconhecem produtos de microrganismos extracelulares. Os TLR que reconhecem ácidos nucleicos estão nos endossomos para onde os microrganismos são ingeridos e digeridos e seus ácidos nucleicos liberados. Felipe dos Reis Kupske Medicina Imunologia Os sinais gerados pelos TLR ativam fatores de transcrição que estimulam a expressão de genes que codificam citocinas, enzimas e proteínas envolvidas em funções antimicrobianas dos fagócitos. Exemplo: NF-kB, que promove a expressão de citocinas e moléculas de adesão endotelial e fatores reguladores de interferons (IRF). RECEPTORES DO TIPO NOD E INFLAMASSOMA NLR. São receptores citosólicos que detectam DAMP e PAMP no citoplasma. Todos têm um NOD central e apresentam domínios N-terminais. NOD-1 e NOD-2: proteínas citosólicas contendo CARD N-terminais (caspase relacionado). Específicos para peptideoglicanos bacterianos (comuns em paredes bacterianas). Ativam o fator NF-kB. Polimorfismos estão associados a doenças inflamatórias do intestino. NLRP-3 (domínio pirina 3): responde a estruturas microbianas não relacionadas ou alterações patológicas no citosol e reage aumentando a produção da citocina inflamatória. O complexo citosólico é chamado de inflamassoma. As mutações de ganho de função são causa de síndromes autoinflamatórias. OUTROS RECEPTORES RIG: reconhece o RNA produzido por vírus no citosol e ativa vias de sinalização que produzem Interferon I. CDS: sensores de DNA citosólico que reconhecem DNA viral citosólico e induzem produção do Interferon I. Receptores de lectina: reconhecimento de carboidratos na membrana plasmática para glicanos de fungos (dectinas) e para resíduos dos terminais de manose. Envolvidos na fagocitose de bactérias e fungos e em respostas inflamatórias. Receptor de superfície celular expresso nos fagócitos que reconhece peptídeos que começam com N-formilmetionina (específica para proteínas bacterianas e promovem migração). COMPONENTES DA IMUNIDADE INATA Barreiras epiteliais: pele, sistema gastrintestinal, respiratório e geniturinário. Revestidos por epitélios contínuos que formam barreira mecânica (queratina e muco). Produzem peptídeos antimicrobianos (defensinas e catelicidinas) que maram bactérias e fornecem barreira química. Contêm linfócitos T. Felipe dos Reis Kupske Medicina Imunologia Fagócitos: neutrófilos e monócitos/macrófagos. Células sanguíneas recrutadas para os locais de infecção para reconhecer e ingerir microrganismos. • Neutrófilos são chamados de leucócitos polimorfonucleares, em resposta a infecções a produção pela medula óssea aumenta rapidamente e é estimulada por citocina (fatores estimulantes de colônia) e agem sobre células-tronco hematopoiéticas para estimular a proliferação e maturação dos precursores neutrófilos. São dominantes da inflamação aguda primeiro tipo a responder). Vivem por algumas horas, não fornecem defesa prolongada. • Monócitos são menos abundantes. Ingerem microrganismos no sangue e no tecido. Em reações inflamatórias os monócitos entram nos tecidos extravasculares e diferenciam-se em macrófagos (sobrevivem por longo período). Os macrófagos produzem citocinas que induzem e regulam a inflamação, ingerem e destroem microrganismos, desobstruem tecidos mortos e iniciam processo de reparação tecidual. Os macrófagos podem ser ativados por diferentes vias: clássica e alternativa. A clássica é induzida por sinais imunes inatos (TLR e IFN-y), são chamados de M1 e estão envolvidos na destruição de microrganismos e desencaddeamento da inflamação. A alternativa ocorre na ausência de TLR e é induzido por citocinas (denominados M2), são importantes para reparação de tecidos e acabar com a inflamação. Células Dendríticas: respondem produzindo citocinas que iniciam a inflamação e estimulam respostas imunes adaptativas. Matócitos: derivadas da medula óssea com grânulos citoplasmáticos, podem ser ativados por ligação de produtos microbianos ao TLR. Os grânulos contem aminas vasoativas como histamina (vasodilatação e + permeabilidade capilar) e enzimas proteolíticas (matar bactérias ou inativar toxinas). Sintetizam e excretam mediadores de lipídios e citocinas que estimulam a inflamação. Células Linfoides Inatas: ILCS são como os linfócitos que produzem citocinas e com funções semelhantes ao T, mas não expressam receptores de antígeno (TCR). Células Natural Killer: reconhecem células infectadas e destroem secretando citocina ativadora de macrófagos. A ativação é determinada por um equilíbrio entre o acoplamento de receptores de ativação e inibitórios. A expressão do MHC de classe I protege as células saudáveis da destruição pelas células NK. SISTEMA COMPLEMENTO Conjunto de proteínas associadas à membrana. Muitas são enzimas proteolíticas e a ativação envolve a ativação sequencial dela (cascata), podendo ser por 3 vias. Via alternativa: desencadeada quando proteínas do complemento estão ativadas e não podem ser controladas (proteínas reguladoras não estão presentes nos microrganismos). Via clássica: frequentemente desencadeada por anticorpos, um componente da via humoral (imune adaptativa). Via da lectina: ativada quando uma proteína ligadora de carboidratos (manose) liga-se aos Felipe dos Reis Kupske Medicina Imunologia resíduos terminais na superdície de glicoproteínas de microrganismos. Essa lectina ativa a via clássica. Apresenta três funções na defesa: Opsonização e fagocitose: reveste microrganismos e promove a ligação aos fagócitos, sendo rapidamente ingeridos e destruídos. Inflamação: quimioatraentes de leucócitos, fazendo com que ocorra o recrutamento de leucócitos no local de ativaçãodo complemento. Lise celular: complexo de proteínas que se inserem na membrana celular microbiana e perturbam a permeabilidade, causando lise osmótica ou apoptose. OUTRAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Proteínas circulantes como as MBL plasmáticas que reconhecem os carboidratos microbianos e revestem os microrganismos para fagocitose ou ativam a cascata do complemento (via lectina). A proteína C reativa (PCR), uma pentraxina, se liga à fosforilcolina e opsoniza os microrganismos para fagocitose pelos macrófagos que expressam receptor para PCR. Os níveis circulantes dessas proteínas aumentam rapidamente após a infecção (resposta de fase aguda). CITOCINAS Células dendríticas, macrófagos, mastócitos e outras células secretam citocinas que medeiam reações celulares. São proteínas solúveis que medeiam reações imunes e inflamatórias responsáveis pela comunicação entre leucócitos e células. O reconhecimento de componentes bacterianos ou de moléculas virais pelos TLR são estímulos para a secreção de citocinas. REAÇÕES IMUNES INATAS Bactérias extracelulares e fungos são combatidos pela resposta inflamatória aguda (recrutamento de neutrófilos e monócitos) e pelo sistema complemento. Bactérias intracelulares são eliminadas pelos fagócitos ativados por receptores TLR e outros sensores, como as citocinas. A defesa contra o vírus é fornecida por interferons tipo I e células NK. INFLAMAÇÃO Reação do tecido que oferece mediadores de defesa para os locais de infecção e dano. Consiste no recrutamento de células e vazamento de proteínas plasmáticas por vasos sanguíneos e a ativação delas em tecidos extravasculares. A liberação inicial de histamina e mediadores por mastócitos e macrófagos causa aumento no fluxo sanguíneo local, exsudação de proteínas e ativação de terminações nervosas. Isso contribui para a vermelhidão, calor, inchaço e dor seguido por uma acumulação local de fagócitos (principalmente neutrófilos) em resposta às citocinas. Recrutamento de fagócitos: neutrófilos e monócitos migram para sítios extravasculares através da ligação a moléculas endoteliais de adesão dos vasos e em resposta a quimioatratores. Se o microrganismo viola o epitélio e entra no tecido subepitelial, as células dendríticas residentes e macrófagos reconhecem e produzem citocinas (TNF e IL-1) e iniciam uma sequência de eventos como o rolamento de leucócitos (selectinas), adesão firme (integrinas e quimiocinas) e a migração dos leucócitos. Fagocitose: neutrófilos e macrófagos ingerem e destroem os microrganismos em vesículas intracelulares. Pode conter ação de espécies reativas de oxigênio e óxido nítrico. DEFESA ANTIVIRAL Envolve interferons, células NK e outros mecanismos. Os interferons do tipo I inibem a replicação viral e induzem um estado antiviral. Uma fonte importante dessa citocina é a célula dendrítica plasmocitoide. As células infectadas podem ser destruídas por células NK e os IFN Felipe dos Reis Kupske Medicina Imunologia melhoram a capacidade delas. Inclui aumento da apoptose das células infectadas. REGULAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE INATA São reguladas pela produção de citocinas anti- inflamatórias produzidas por macrófagos e células dendríticas. Há também mecanismos de feedback em que sinais pró-inflamatórios que induzem a produção de citocina também induzem a expressão de inibidores da sinalização de citocina. ESTIMULAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA A resposta imune inata gera moléculas que proporcionam sinais (além dos antígenos) que são necessários para ativar os linfócitos T e B imaturos. Os microrganismos estimulam células dendríticas e macrófagos para produzirem dois tipos de segundos sinais. Aumentam a expressão de moléculas de superfície chamadas de coestimuladores, que se ligam nas células T imaturas e funcionam em conjunto com o reconhecimento do antígeno para sua posterior ativação, além de secretar citocinas que estimulam a diferenciação em células efetoras da imunidade adaptativa celular. Microrganismos transmitidos pelo sangue ativam o sistema complemento pela via alternativa. Uma das proteínas produzidas durante a ativação é covalentemente ligada ao microrganismo. Ao mesmo tempo que linfócitos B reconhecem antígenos microbianos, eles reconhecem essa proteína específica.
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