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Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 1 � Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata Imunidade Inata - Receptores ATIVAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE CONTRA PATÓGENOS 1. Migração de céluls efetoras para os locais de infecção. 2. Imunidade inata: barreiras físicas e químicas 3. Maturação e migração de células dendríticas para linfonodos. 4. Ativação da imunidade adaptativa nos linfonodos 5. Migração de células efetoras para os locais de infecção. 1. Imunidade inata: barreiras físicas e químicas a. Células epteliais unidas por junções ocludentes que estão presentes na pele, intestino, pulmões, olhos, nariz e cavidade oral. b. Fluxo longitudinal de ar ou líquidos (pele e intestino) c. Movimento de muco pelos cílios (pulmões) d. Lágrimas e cílios nasais (olhos e nariz) e. Ácidos graxos e beta-defensinas, corpos lamelares e catelicidinas (pele) f. Baixo pH, enzimas, alfa-defensinas e catelicidinas (intestino) g. Surfactante pulmonar e alfa-defensinas e catelicidinas (pulmões) h. Enzimas nas lágrimas, saliva, histatinas e beta-defensinas (olhos e cavidade bucal). i. Microbiota normal (presente em todo o corpo) 2. Reconhecimento do patógeno por receptores de células da imunidade inata: inflamção e mecanismos microbicidas. Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 2 Receptores de Reconhecimento Padrão (PRRs) A sinalização de receptores no sistema imune ocorre por meio da ligação entre ligante e receptor, recrutamento e ativação de moléculas adaptadoras e a ativação de fatores de transcrição. Por fim, ocorre a migração para o núcleo e transcrição de genes. Os Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) são produzidos apenas por patógenos e NÃO são produzidos por células do hospedeiro. Essas estruturas são essenciais na integridade, sobrevivência e patogenicidade dos microorganismos. São compartilhados por classes de patógenos. Já os Padrões Moleculares Associados a Danos (DAMPs) são produzidos por células danificadas, durante a morte celulas ou durante os processos infecciosos. As alarminas são DAMPs secretaddos por células saudáveis da resposta imune, funcionando como um "alarme" para o início do processo inflamatório. Os receptores que são expressos nas células da imunidade inata reconhecem tanto os PAMPs quanto os DAMPs e ao reconhecerem esses padrões ativam a imunidade inata e a inflamação. Os receptores de PAMPs e DAMPs estão presentes em distintod compartimentos celulares e a presença desses PRRs nesses diferentes compartimentos garante o reconhecimento de patógenos que estão no meio extracelular ou de patógenos que estão se replicando dentro de vacíolos ou no citoplasma. Existem vários grupos de receptores de reconhecimento padrão e um dele é o grupo dos receptores Toll-like receptors ou receptores do tipo Toll (TLRs). Em mamíferos, esse grupo é composto por 12 receptores TLR1-TLR12. Estão localizados na membrana celular (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5 e TLR6) e em membranas endossomais (TLR3, TLR7, TLR8 e TLR9). Os TLRs abrangem um gama de ligantes muito alta o que inclui produtos de todas as classes de patógenos e diverdos DAMPs. Estruturalmente, possuem regiões com repetições ricas em leucina, chamadas de dompinios LRR e são flnaqueadas por motivos de cisteína. Essas regiões estão localizadas no meio extracelular. Já na porção intracelular, os TLRs possuem domínios TIR(Toll/IL-1 receptor) importante na sinalização. Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 3 Os TLRs sinalizam para diferentes vias intracelulares: se depois do reconhecimento do patógeno houver ativação do NF-kB, a resposta final será a trasncrição de genes de citocinas inflamatórias e moléculas antimicrobianas. Caso haja a ativação do fator de trasncrição IRF, a resposta final será a produção de citocinas anti-virais. Outros PRRs podem ativar esses fatpres de transcrição também. Existem também os receptores de reconhecimento citoplasmáticos que irão detectar patógenos que se replicam no citosol e toxinas secretadas por patógenos que estejam se replicando no compartimento endossomal. Proteínas do tipo NOD são expressas por células epiteliais de mucosas e fagócitos. O NOD2, por exemplo, é altamente expresso em células de Paneth, no intestino. Essas proteínas residem no citoplasma em uma forma inativa e a ligação dos ligantes bacterianos à elas induz o recrutamento de RIPK2, que ativa TAK1, levando à ativação de NF-kB. Outra família de receptores é a dos NLRP, composta por 14 membros. Após a inflamação eles se oligomerizam, recrutam proteínas adaptadoras e formam uma plataforma sinalizadora chamada inflamassoma. A ativação dos inflmassomas é estimulada pela presença de patógenos no citoplasma, estresse celular, efluxo de potássio e ATP. Além disso, a ativação de caspase-1 via inflamassomos pode levar à piroptose (morte celular relacionada com inflamação). Mecanismos Efetores da Imunidade Inata A detecção de microorganismos por células da imunidade inata ativa mecanismos efetores de eliminação de patógenos, começando pelas células residentes do próprio tecido em que o patógeno se encontra ou por meio do qual ele conseguiu adentrar no corpo, e são elas: macrófagos teciduais, células dendríticas e queratinócitos e fibroblastos. As células residentes por sua vez recrutam células da imunidade adaptativa como neutrófilos e monócitos que podem se diferenciar em macrófagos e células dendríticas. Mecanismos efetores de macrófagos na eliminação de patógenos: Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 4 Os macrófagos ativados eliminam patógenos pela produção de radicais livres → NO e ROS. Os microrganismos se ligam aos receptores dos fagócitos, a membrana do fagócito engloba o mocrorganismo que é ingeriso no fagossoma. Depois ocorre a fusão do fagossoma com o lisossoma e o fagócito oxidase é ativado produzindo ROS e a arginina atua com o iNOS gerando o NO e ambos radicais livres atua na morte dos microrganismos juntamente com as enzimas lisossomais. Mecanismos efetores de neutrófilos na eliminação de patógenos Neutrófilos → polimorfonucleados (núcleo segmentado com 3-5 lóbulos conectados), representa a maior população de leucócitos brancos em circulação, e são essenciais nas fases iniciais de infecção. Seu citoplasma é preenchido com grânulos específicos contendo enzimas como lisozima, colagenase e elastase, enzimas antimicrobianas como defensinas e catelecidinas. Possui meia vida de poucas horas e quando estão mortos são os principais componentes do pus. Neutrófilos perseguem o potógeno até conseguir fagocitá-lo, e ele pe capaz de fazer essa perseguição devidos ao rastro de PAMPs que o patógeno deixa em sua fuga, sendo assim, os receptores dos neutrófilos reconhecem esse restro e conseguem perseguí-lo. Os neutrófilos são capazes de aliminar patógenos por meio de 3 processos: fagocitose, desgranulação dos grânulos intracelulares ou através de NEToses (secreção de todo o material genético descompactado para o meio extracelular, gerando uma rede contendo enzimas e proteínas antimicrobianas capaz de aprisionar ou impedir o patógeno. 3. Maturação e migração de células dendríticas para linfonodos. Mecanismos efetores das células dendríticas As células dendríticas apresentam longas projeções citoplasmáticas e estão presentes em epitélios e na maioria dos tecidos do corpo. São altamente especializados em capturar, processar a apresentar antígenos para ativação de linfócitos T na resposta imune adaptativa. Sendo assim, outra função da imunidade inata é a ativação da imunidade adaptativa. As células dendríticas também são conhecidas como as mais potentes células apresentadoras de antígeno (APCs) do sistema imune. Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 5 Maturação Funcional das CDs → Ocorre quando os PRRs são ativados por algum patógeno. Isso desencadeia o aumento da expressão de moleculas de adesão e de moléculas de apresentação deantígenos e co- estimulatórias, que são essenciais na ativação dos linfócitos T. Após a maturação, as CDs migram para órgão linfoides secundários mais próximos que irrigam a área afetada e apresentam os antígenos para os linfócitos T naive e assim, ativam a imunidade adpatativa. Mecanismos efetores das células Natural Killer (NK) As NK são responsáveis pela morte de céluals lesionadas e d ecélulas infectadas. Na superfície dessas células existem receptores de ativação e de inibição e o fator que determina se uma célula NK será ativada ou inibida é o resultado do balanço de ativação/inibição de seus receptores. Caso o resultado do balanço favoreça a ativação, essas células NK irão secretar grânulos contendo perforinas que irão formar poros na membrana da célula alvo e granzimas que irão entrar através do poro e irão ativar a apoptose. Células infectadas por vírus, bactérias e células tumorais expressam mais ligantes para os receptores de ativação das NK do que para os receptores de inibição e assim, as NK atuam aliminando essas células. Mecanismo efetores da imunidade antiviral A imunidade antiviral leva a produção de fatores de transcrição Interferons do tipo 1, principalmente IFN-alfa e IFN-beta. IFN tipo 1além de favorecerem a inibição da expressão do gene viral, da síntese de proteína viral e a degradação do RNA viral, é secretado e ao se ligar em receptores de IFN, impede que o vírus entre em outras células que ainda não tinham sido infectadas. Referências Imunologia Celular e Molecular - Abbas, A.K & Lichtman, A.H. 9a. ed. (2017). Aula Imunidade Inata - Disciplina de Imunologia - UFMG (2021/2). Imunidade Inata e Mecanismos efetores da imunidade inata 6
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