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Brendha Evellingh – Medicina XXXI Funorte HIPERSENSIBILIDADE ORIGEM DO TERMO: Esse termo surgiu da definição clínica de imunidade como uma sensibilidade, baseada na observação de que um indivíduo exposto a um antígeno exibe uma reação detectável (ou torna-se sensível) a encontros subsequentes com esse antígeno. CONCEITO: A imunidade adaptativa tem a importante função de defesa do corpo contra microrganismos e as infecções que estes podem causar. Entretanto, algumas vezes, as respostas imunes podem causar lesão tecidual e doenças. Estas são chamadas de doenças de hipersensibilidade(aquelas que são causadas por respostas imunes). Normalmente, as respostas imunes são capazes de combater e eliminar os patógenos infecciosos sem causar graves lesões ao hospedeiro. Contudo, as vezes, essas respostas são mal controladas e inapropriadamente direcionadas aos tecidos do hospedeiro ou desencadeadas por microrganismos comensais ou antígenos ambientais inócuos. Nestes casos, as respostas imunes que são geralmente benéficas, tornam-se maléficas, causa de doenças de hipersensibilidade. Hipersensibilidade se refere às reações excessivas, indesejáveis (danosas, desconfortáveis e às vezes fatais) produzidas pelo sistema imune normal. Reações de hipersensibilidade requerem um estado pré-sensibilizado (imune) do hospedeiro. Reações de hipersensibilidade podem ser divididas em quatro tipos: tipo I, tipo II, tipo III e tipo IV, baseados nos mecanismos envolvidos e tempo levado para a reação. CAUSAS DAS DOENÇAS DE HIPERSENSIBILIDADE Autoimunidade: reações contra autoantígenos. A falha dos mecanismos normais de autotolerância resulta em reações de células T e células B contra as próprias células e tecidos do indíviduo, chamadas autoimunidade (Capítulo 15). As doenças causadas pela autoimunidade são denominadas doenças autoimunes. Estima-se que as doenças autoimunes afetem pelo menos 2 a 5% da população nos países desenvolvidos e a incidência dessas doenças é crescente. Muitas dessas doenças são comuns em indivíduos da faixa etária entre 20 a 40 anos de idade. Elas também são mais comuns em mulheres do que em homens, por motivos que permanecem obscuros. As doenças autoimunes em geral são crônicas e frequentemente debilitantes, e representam um enorme problema médico e econômico. Embora esses distúrbios tenham se mostrado difíceis de tratar no passado, muitas terapias efetivas recentes baseadas em princípios científicos foram desenvolvidas desde a década de 1990. EXEMPLO: DM 1, HIPERTIREOIDISMO Reações contra microrganismos(Comensais ou não). As respostas imunes contra antígenos microbianos podem causar doença se as reações forem excessivas ou se os microrganismos forem anormalmente persistentes. As respostas das células T contra microrganismos persistentes podem dar origem a uma inflamação grave, algumas vezes com a formação de granulomas; essa é a causa da lesão tecidual observada na tuberculose e outras infecções crônicas. Se forem produzidos contra antígenos microbianos, os anticorpos podem se ligar aos antígenos para produzir imunocomplexos que se depositam nos tecidos e desencadeiam inflamação. Raramente, os anticorpos ou as células T contra um microrganismo apresentarão reação cruzada com o tecido do hospedeiro. Em alguns casos envolvendo o trato intestinal (p. ex.: enteropatia inflamatória), a resposta imune é direcionada contra BACTÉRIAS COMENSAIS que normalmente residem no intestino e não causam danos. Algumas vezes, os mecanismos que uma resposta imune usa para erradicar um microrganismo patogênico requerem a destruição das células infectadas e, portanto, inevitavelmente causam lesão ao tecido do hospedeiro.(LTC’s) Reações contra antígenos ambientais não microbianos: A maioria dos indivíduos saudáveis não responde imunologicamente a antígenos ambientais comuns, geralmente inócuos. Porém, quase 20% da população ao serem expostos a esses antígenos ambientais comuns, produzem respostas imunes, através de IgE, responsável por gerar as famosas reações alérgicas. Alguns indivíduos tornam-se sensibilizados a antígenos ambientais e substâncias químicas que, em contato com a pele, desenvolvem reações de células T que levam à inflamação mediada por citocinas, resultando em SENSIBILIDADE DE CONTATO. Reações imunológicas idiossincráticas contra fármacos terapêuticos são também um problema clínico frequente. (ALERGIA A MEDICAMENTOS) Em todas essas condições, os mecanismos de lesão tecidual são os mesmos que normalmente participam da eliminação de agentes infecciosos. Esses mecanismos incluem as respostas imunes inatas e adaptativas que envolvem fagócitos, anticorpos, linfócitos T, mastócitos e várias outras células efetoras, além dos mediadores da inflamação. O problema das doenças de hipersensibilidade é que a resposta imune não é controlada adequadamente ou é dirigida aos tecidos normais. COMO OS ESTÍMULOS PARA ESSAS RESPOSTAS IMUNES ANORMAIS SÃO FREQUENTEMENTE IMPOSSÍVEIS DE SE ELIMINAR (p. ex.: autoantígenos, microrganismos comensais e antígenos ambientais) e o sistema imune tem muitas alças de retroalimentação positiva intrínsecas (mecanismos de amplificação), assim que uma resposta imune patológica é iniciada, torna-se difícil controlá-la ou interrompê-la. Dessa maneira, essas doenças de hipersensibilidade tendem a ser crônicas e progressivas, e se apresentam como desafios terapêuticos da medicina clínica. Por convenção, e especialmente em situações clínicas, o termo hipersensibilidade se refere a respostas imunes nocivas contra antígenos estranhos (antígenos ambientais, fármacos, microrganismos) e não é usado para descrever a lesão tecidual em doenças autoimunes. Entretanto, em nossa discussão,consideraremos todas as causas de reações imunes prejudiciais, enfatizando principalmente os mecanismos comuns de patogenicidade. TIPO II A hipersensibilidade citotóxica mediada por anticorpos ou hipersensibilidade tipo II conta com a participação das imunoglobulinas IgG e IgM para atacar células que estejam apresentando antígenos específicos em sua membrana. Normalmente ela relaciona se com patologias autoimunes, Brendha Evellingh – Medicina XXXI Funorte exemplos não autoimunes são a destruição de células do sistema ABO após uma transfusão feita entre um doador com um dos antígenos desse sistema e um receptor com anticorpos específicos para o referido antígeno. Outro exemplo é a anemia hemolítica do recém-nascido. Há diferentes formas desses anticorpos estimularem as reações imunes, a principal delas é a ligação das porções Fc dos anticorpos, já ligados aos antígenos nas superfícies celulares, se ligarem aos receptores Fc de macrófagos e de neutrófilos e iniciarem uma reação inflamatória crônica. No caso de células solúveis, como os eritrócitos, os fagócitos poderão até fagocitar essas células. Outra forma de destruição celular é a ativação do sistema complemento pela via clássica com consequente formação do complexo de ataque à membrana (MAC) e lise celular. Em outros casos como na doença de Graves os anticorpos mimetizam a ação do hormônio TSH e estimulam a tireoide a secretar grandes quantidades de hormônios tireoidianos. A citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos também é um exemplo de hipersensibilidade tipo II mediada por macrófagos e células NK. Esse tipo de resposta imune possui uma participação secundária na resposta imune contra tumores. RESUMO: TIPO II MEDIADA POR ANTICORPOS - antígenos de superfície celular - superfície de hemácias ou plaquetas - ativação do complemento e destruição dessas células por fagócitos e NK: inflamação - 5 a 8 hrs após contato com antígeno ***** - Geralmente ocorre por autoanticorpos em doenças autoimunes. Mas tb pode ocorrer por anticorpos produzidos contra antígenos estranhosque eventualmente passam a atacar tecidos próprios - Esses Ig's podem gerar reações contra células, tecidos, e até receptores - Quando esse IgG ou IgM se liga a uma célula, opsoniza a mesma. Dessa forma, leva a ativação do complemento. Além disso, fagócitos reconheceram os receptores Fc do anticorpo ou do complemento. A célula será fagocitada. Os subprodutos do complemento (c5a e c3a) levarão a resposta inflamatória: porque os neutrófilos também são ativados. CÉLULAS - EXEMPLO 1: Anemia hemolítica autoimune: anticorpos que se ligam a antígenos na memb. do eritrocito, provocando destruição das hemácias, levando a anemia e liberação da Hb no sangue: tóxico para os rins - EXEMPLO 2: quando anticorpos se ligam contra plaquetas: purpura trombocitopenica TECIDOS Exemplo: febre reumatica. Estreptocos piogis causa infecção de garganta comum, porém essa bactéria tem antígenos muito parecidos com moléculas presentes nas valvas cardíacas. Esse IgG ou IgM pode atacar não apenas a bactéria, mas as valvas cardíacas, quando as infecções de gargantas são ''cronificadas'', persistentes ou mal tratadas (reação cruzada) RECEPTORES - anticorpo contra receptor de TSH: estimula esse receptor: hipertireoidismo - doença de graves - miastenia gravis; anticorpo se liga ao receptor da ACH: inibe ligação do ligante ao receptor: fraqueza muscular e paralisia TIPO III Esse tipo de reação é iniciada pela deposição de imunocomplexos de tamanho médio no leito vascular. Tais complexos imunes são formados principalmente por IgM e IgG e por isso possuem a capacidade de ativarem o sistema complemento pela via clássica. Essa ativação gera anafilatoxinas (C3a e C5a) que tanto ativam o endotélio vascular quanto atraem leucócitos. Uma vez ativados nos locais de deposição dos complexos imunes, os leucócitos liberam intermediários reativos do oxigênio e enzimas lisossomais que lesionam os tecidos adjacentes e causam uma reação inflamatória. A reação de Arthus ocorre de quatro a oito horas depois da injeção de antígenos pela via subcutânea em um indivíduo previamente Brendha Evellingh – Medicina XXXI Funorte imunizado. Ela se caracteriza por vasculite, infiltrado de neutrófilos e edema localizado com presença de células vermelhas (eritema). RESUMO TIPO III MEDIADA POR IMUNOCOMPLEXOS - Antígenos solúveis + IgG e IgM: imunocomplexos na corrente sanguínea que se depositam em alguns locais: rins, vasos, articulações, pele - ocorre 2 a 8h após contato com antígeno - tb leva a processos inflamatórios - lupus eritematoso sistêmico (doença auto imune por esse depósito de imunocomplexos em alguns locais) - reação de artur: após uma dose de reforço de uma vacina - doença do soro ********* - Ocorre tanto com antígenos estranhos, quanto antígenos próprios: formando imunocomplexos (Normalmente, formamos imunocomplexos de maneira inofensiva) , porém quando são formados de maneira excessiva, nosso corpo não consegue removê-los adequadamente, então eles começam se depositar em locais não específicos: formam reações inflamatórias: recrutamento de neutrófilos, macrófagos, monócitos; causam destruição tecidual DOENÇA DO SORO Muito do nosso conhecimento atual sobre doenças causadas por imunocomplexo está baseado em análises de modelos experimentais da doença do soro. A imunização de um animal como um coelho com uma grande dose de um antígeno proteico estranho leva à formação de anticorpos contra o antígeno (Fig. 19-4). Esses anticorpos ligam-se e formam complexos com o antígeno circulante, e os complexos são inicialmente captados por macrófagos no fígado e no baço. À medida que mais complexos antígeno-anticorpo são formados, alguns deles são depositados em leitos vasculares. Nesses tecidos, os complexos induzem inflamação rica em neutrófilos pela ativação da via clássica do complemento e pelo acoplamento a receptores de Fc em leucócitos. Como os complexos são frequentemente depositados em pequenas artérias, glomérulos renais e sinóvia das articulações, as manifestações clínicas e patológicas mais comuns são vasculite, nefrite e artrite. Os sintomas clínicos geralmente são de curta duração, e as lesões se curam a menos que o antígeno seja novamente injetado. Esse tipo de doença é um exemplo de doença do soro aguda. Uma doença mais indolente e mais prolongada, denominada doença do soro crônica, é produzida por meio de múltiplas injeções de antígeno, o que leva à formação de complexos menores que são depositados, na maioria das vezes, nos rins, nas artérias e nos pulmões. REAÇÃO DE ARTHUS A forma localizada de uma vasculite experimental mediada por imunocomplexo é chamada de reação de Arthus. Ela é induzida pela injeção subcutânea de um antígeno em um animal previamente imunizado ou em um animal no qual tenha sido administrada uma injeção intravenosa de anticorpo específico para o antígeno. Os anticorpos circulantes ligam-se rapidamente ao antígeno injetado e formam imunocomplexos que são depositados nas paredes de pequenas artérias no local da injeção. Esta deposição dá origem a uma vasculite cutânea local, com trombose dos vasos afetados, levando à necrose tecidual. A relevância clínica da reação de Arthus é limitada; ocasionalmente, um indivíduo que recebeu uma dose de reforço de uma vacina pode desenvolver inflamação no local da injeção, em decorrência do acúmulo local de imunocomplexos, como em uma reação de Arthus. TIPO IV A hipersensibilidade tipo IV ou tardia, DTH, é uma reação exclusivamente celular, não há presença de imunoglobulinas. Ela é, normalmente, mediada por linfócitos T CD4+ e por macrófagos podendo gerar grandes danos teciduais. Outras células como os linfócitos T CD8+, monócitos e eosinófilos também podem ser ativados. Normalmente as reações de DTH podem ser observadas de 24 a 48 horas depois da exposição a um antígeno para o qual o indivíduo foi previamente sensibilizado. Esse tipo de resposta imune pertence, normalmente, ao perfil Th1 e sua fase aguda inicia 4 quatro horas após o contato com o antígeno, quando neutrófilos acumulam se ao redor das vênulas subjacentes ao local do contato. Por volta de 12 horas, células T e monócitos também envolvem essas vênulas provocando vasodilatação e extravazamento de fibrinogênio que é posteriormente convertido em fibrina. A fibrina juntamente com as células T e com os monócitos provoca a tumefação, endurecimento do tecido. Essa característica é detectável cerca de 18 horas após o inicio da reação e é máxima entre 24 e 48 horas. Já nas reações crônicas de DTH, os macrófagos são ativados pela citocina IFN-γ liberada pelas células Th1. Porém, o TNF-α e a IL1 também participam da reação. Esse tipo de Brendha Evellingh – Medicina XXXI Funorte hipersensibilidade pode se desenvolver quando a ativação dos macrófagos não foi suficiente para conter parasitas intracelulares como a Leishmania ou o bacilo da tuberculose. . No caso da leishmaniose, a reação de granuloma deixa sinais de lesão na pele e no músculo, mas pode impedir a forma mais grave da doença conhecida como leishmaniose visceral. Como consequência, os macrófagos ativados aumentam suas organelas citoplasmáticas e seu citoplasma, podendo se fusionar e formar células gigantes multinucleadas. Em seguida, eles cercam as células infectadas, e liberam seus conteúdos no espaço extracelular. As enzimas proteolíticas liberadas, juntamente com os reativos do oxigênio destroem os tecidos adjacentes à área cercada, provocando uma lesão no local. Posteriormente há substituição do tecido local por tecido fibroso. O nome dessa reação é granuloma e ela é uma das principais características da tuberculose. Grande parte das dificuldades de respirar vivenciadas pelos pacientes com tuberculose e com doença pulmonar crônica provocada por fungos está associada à fibrose pulmonar causada pela reação crônica de DTH TIPO IV: MEDIDA POR CÉLULAS\ TDH de fase tardia - antígenos já estão em sítios inflamatórios - subsequente ativação de TCD4 que liberam interleucinas e moléculas de adesão que levam a quimiotaxia de leucócitos - TCD8: destruição direta desse tecido por efeito citotóxico - demora de 24 a 72 hrs - DM I, eslerose múltipla, artrite reumatoide, dermatite de contato ******** - Ocorre por meio de TCD4 ou TCD8 reconhecendo antígenos, seja apor apresentação de DC ou reconhecimento direto, que levará a uma reação inflamatória, devido a liberação de citocinas pró- inflamatórias(lesão tecidual); Tecidos que tb apresentam esses antígenos podem ser lesados diretamente por TCD8. EXEMPLO: Esclerose múltipla: Linfócitos TCD4 que reconhecem antígenos presentes na bainha de mielina - recrutam macrófagos que destroem a mesma. DOENÇAS CAUSADAS POR INFLAMAÇÃO MEDIADA POR CITOCINAS Na inflamação imunomediada, as células TH1 e TH17 secretam citocinas que recrutam e ativam leucócitos. IL-17, produzida por células TH17, promove o recrutamento de neutrófilos; interferon-γ (IFN-γ), produzido por células TH1, ativa macrófagos; e o fator de necrose tumoral (TNF) e as quimiocinas, produzidos pelos linfócitos T e outras células, estão envolvidos no recrutamento e ativação de muitos tipos de leucócitos. Apesar de enfatizar as células TH1 e TH17 como as fontes dessas citocinas, muitas outras células podem produzir as mesmas itocinas nas lesões. Por exemplo, em alguns modelos animais de inflamação cutânea crônica, a fonte de IL-17 no início do curso da doença parece ser as células T γδ. A lesão tecidual resulta de produtos dos neutrófilos e macrófagos recrutados e ativados, tais como enzimas lisossomais, espécies reativas de oxigênio, óxido nítrico e citocinas pró- inflamatórias (Cap. 10). As células endoteliais vasculares nas lesões podem expressar níveis aumentados de proteínas de superfície, tais como moléculas de adesão e moléculas MHC classe II, regulados por citocinas. A inflamação associada a doenças mediadas por células T normalmente é crônica, mas crises de inflamação aguda podem se sobrepor em uma condição de inflamação crônica. A hipersensibilidade do tipo tardio (DTH, do inglês delayed-type hypersensitivity) é um exemplo dessas reações inflamatórias e será descrita mais adiante. As reações inflamatórias crônicas frequentemente produzem fibrose, como resultado da secreção de citocinas e de fatores de crescimento por macrófagos e células T. Muitas doenças autoimunes específicas de órgãos são causadas pela interação de células T autorreativas com autoantígenos, o que leva à liberação de citocinas e inflamação. Acredita-se que esse seja o principal mecanismo de base da artrite reumatoide (AR), da esclerose múltipla, do diabetes melito do tipo 1, da psoríase e de outras doenças autoimunes REAÇÕES DE CÉLULAS T ESPECÍFICAS PARA MICRORGANISMOS E OUTROS ANTÍGENOS Antígenos estranhos também podem levar a inflamação e lesão dos tecidos. Bactérias intracelulares, tais como Mycobacterium tuberculosis, induzem fortes respostas de células T e de macrófagos que resultam em inflamação granulomatosa e fibrose (descritas mais adiante); a inflamação e a fibrose podem causar destruição extensa do tecido e incapacidade funcional, característicamente nos pulmões. A tuberculose é um bom exemplo de uma doença infecciosa, na qual a lesão tecidual se deve, principalmente, à resposta imune do hospedeiro (Cap. 16). Uma variedade de doenças cutâneas que resultam da exposição tópica a produtos químicos e antígenos ambientais, chamada sensibilidade de contato, ocorre em decorrência de reações inflamatórias, provavelmente desencadeadas por neoantígenos formados pela ligação dos produtos químicos a Brendha Evellingh – Medicina XXXI Funorte proteínas próprias. As células T CD4+ e CD8+ podem ser a fonte de citocinas nas reações de sensibilidade de contato. Exemplos de sensibilidade de contato incluem erupções cutâneas induzidas por hera venenosa e veneno de carvalho (nas quais as células T reagem contra proteínas próprias que foram modificadas por substâncias químicas produzidas pelas plantas, denominadas uruxióis) e erupções cutâneas induzidas pelo contato com metais (níquel e berílio), além de uma variedade de produtos químicos, tais como tiourama, que é utilizado na fabricação de luvas de látex. Algumas dessas reações tornam-se crônicas e são chamadas clinicamente de eczema. Acredita-se que as respostas das células T contra as bactérias intestinais são a base de algumas formas de doença intestinal inflamatória. A reação inflamatória clássica mediada por células T é chamada de hipersensibilidade de tipo tardio HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TARDIO A hipersensibilidade do tipo tardio (DTH) é uma reação inflamatória prejudicial mediada por citocinas resultantes da ativação de células T, particularmente das células T CD4+. A reação é chamada tardia porque se desenvolve tipicamente 24 a 48 horas após o desafio com o antígeno, em contraste com as reações de hipersensibilidade imediata (alérgicas), que se desenvolvem em minutos. No modelo animal clássico de DTH, um porquinho-da- índia é imunizado pela primeira vez pela administração de um antígeno de uma proteína em adjuvante; este passo é chamado de sensibilização. Cerca de 2 semanas depois, o animal é desafiado por via subcutânea com o mesmo antígeno e a subsequente reação é analisada; este passo é chamado de fase de elicitação. Humanos podem ser sensibilizados para as reações DTH por infeção microbiana, por sensibilização de contato com produtos químicos e antígenos ambientais ou por injeção intradérmica ou subcutânea de antígenos proteicos (Fig. 19-6). A exposição subsequente ao mesmo antígeno (chamada de desafio) provoca a reação. Por exemplo, o derivado proteico purificado (PPD), um antígeno proteico do Mycobacterium tuberculosis, induz uma reação de DTH, a chamada reação de tuberculina, quando é injetado em indivíduos que tenham sido expostos ao M. tuberculosis. Uma resposta positiva do teste cutâneo de tuberculina é um indicador clínico amplamente utilizado para se evidenciar uma infeção prévia ou ativa de tuberculose. Granulomas As reações crônicas de DTH podem se desenvolver se uma resposta TH1 a uma infecção ativar os macrófagos, mas não conseguir eliminar os microrganismos fagocitados. Se os microrganismos estiverem localizados em uma área pequena, a reação produzirá nódulos de tecido inflamatório chamados de granulomas (Fig. 19-8, A). A DTH crônica, tal como exemplificado por uma inflamação granulomatosa, é causada por sinais prolongados de citocinas (Fig. 19-8, B). Nessas reações, as células T e os macrófagos ativados continuam a produzir citocinas e fatores de crescimento que amplificam as reações dos dois tipos celulares e modificam progressivamente o ambiente do tecido local. O resultado é um ciclo de lesão tecidual e inflamação crônica, seguido por substituição com tecido conjuntivo (fibrose). Em reações crônicas de DTH, os macrófagos ativados também sofrem alterações em resposta a sinais persistentes de citocinas. Esses macrófagos desenvolvem citoplasma e organelas citoplasmáticas aumentados e podem se assemelhar, histologicamente, às células epiteliais cutâneas, motivo pelo qual eles, às vezes, são chamados de células epitelioides. Os macrófagos ativados podem se fundir para formar células gigantes multinucleadas. A inflamação granulomatosa é uma tentativa de conter a infecção, mas também é a causa de lesão tecidual significativa e prejuízo funcional. Esse tipo de inflamação é uma resposta característica de alguns microrganismos persistentes, como M. tuberculosis e alguns fungos. Grande parte da dificuldade respiratória associada à tuberculose ou infecção fúngica crônica do pulmão é causada pela substituição do tecido pulmonar normal por tecido fibroso e não é diretamente atribuível aos microrganismos. Referências: Imunologia celular e molecular, 8ºedição, Abbas. Referências: Imunologia celular e molecular, 9º edição, Abbas.
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