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Imunidade Inata o A primeira linha defesa do organismo frente a um dano tecidual; o Os dois principais tipos de reações do sistema imunológico inato são a inflamação e a defesa antiviral. o Envolve diversas etapas intimamente integradas e constituídas pelos diferentes componentes desse sistema. o É representada por barreiras físicas, químicas e biológicas, células especializadas e moléculas solúveis, presentes em todos os indivíduos. o Resposta imediata e inespecífica o O sistema imunológico inato reconhece estruturas que são comuns a diversas classes de microrganismos e que não estão presentes nas células normais do hospedeiro (PAMPS). Também reconhece moléculas que são liberadas das células danificadas ou necróticas (DAMPS). o Opsonização: processo de revestir um microrganismo com moléculas que são reconhecidas por receptores em fagócitos. o Células e moléculas: estão completamente funcionais mesmo antes da infecção, sendo ativadas rapidamente pelos microrganismos para eliminar a infecção. o Independentemente de contato prévio com imunógenos ou agentes agressores, não se altera qualitativa ou quantitativamente após o contato. LINHAS DE DEFESA 1ª Linha de Defesa= Componentes Externos: Físicos: pele intacta, membranas mucosas, cílios, reflexo da tosse, barreira epitelial. Bioquímicos: secreções (suor, lágrimas, saliva, muco); pH da vagina e estômago muito baixos. 2ª Linha de Defesa = Componentes Internos: Celular: Macrófagos, Neutrófilos, Células Dendríticas e Células NK Humorais: Via alternativa do complemento; Citocinas: (interferons, interleucinas, quimiocinas); Reação inflamatória: Reparo tecidual PRINCIPAIS CÉLULAS DA RESPOSTA INATA Neutrófilos o Também chamados de leucócitos polimorfonucleares (PMN), são células sanguíneas recrutadas para locais de infecção, onde reconhecem e ingerem os microrganismos para que sejam destruídos. o A produção de neutrófilos é estimulada pelas citocinas, conhecidas como fatores estimulantes de colônias (CSF). o Os neutrófilos são o primeiro tipo celular a responder à maioria das infecções, particularmente às infecções bacterianas e fúngicas e, portanto, são as células dominantes da inflamação aguda. o Funções: fagocitose, produção de moléculas microbicidas e citotoxicidade mediada por anticorpos Macrófagos o Os monócitos que entram nos tecidos extravasculares diferenciam-se macrófagos. o Os macrófagos desempenham vários papéis importantes na defesa do hospedeiro – eles produzem citocinas que iniciam e regulam a inflamação, ingerem e destroem microrganismos, além de limpar tecidos mortos e iniciar o processo de reparação tecidual. o Os macrófagos podem ser ativados por duas vias diferentes que desempenham funções distintas: Macrófagos clássicos (M1): com atividade microbicida e tumoricida, que secretam grandes quantidades de citocinas e mediadores pro-inflamatórios, apresentam antígenos aos LTs e estão envolvidos com a resposta imune celular. É induzida por sinais imunológicos inatos, como aqueles dos TLR, e pela citocina IFN-y. Macrófagos – (M2): envolvido no reparo tecidual, estimulando fibroblastos e promovendo deposição de matriz extracelular, liberação de mediadores anti- inflamatórios. É ativado na ausência de sinais fortes do TLR e é induzida pelas citocinas IL-4 e IL-13; Células Dendríticas As células dendríticas respondem aos microrganismos por meio da produção de numerosas citocinas que desempenham duas funções: elas iniciam a inflamação e estimulam as respostas imunes adquiridas (apresentação de antígeno-APC). Mastócitos o Os grânulos dos mastócitos contêm aminas vasoativas, como a histamina, que causam vasodilatação e aumento da permeabilidade dos capilares. o Possui enzimas proteolíticas que podem matar bactérias ou toxinas microbianas inativas. o Sintetizam e secretam mediadores lipídicos (p. ex., prostaglandinas) e citocinas (p. ex., TNF), que estimulam a inflamação. o Os produtos dos mastócitos também oferecem defesa contra helmintos e são responsáveis pelos sintomas das doenças alérgicas. Células NK o São uma classe de linfócitos que reconhecem células infectadas e estressadas e respondem destruindo essas células e produzindo uma citocina que ativa os macrófagos, o IFN-γ. o As proteínas do grânulo são liberadas no meio extracelular e entram nas células infectadas e ativam enzimas que induzem a apoptose. o As células NK ativadas também sintetizam e secretam a citocina interferon-γ. O IFN-γ ativa macrófagos para se tornarem mais efetivos na morte de microrganismos fagocitados. o Citocinas ativadoras de células NK: • interleucina-15 (IL-15) • interferons tipo 1 (IFN tipo 1) • interleucina-12 (IL-12) PADRÕES MOLECULARES ASSOCIADOS A PATÓGENOS (PAMPs) Estruturas comuns conservadas evolutivamente e essenciais para a sobrevivência dos microrganismos. Exemplo: • Flagelina (componente do flagelo bacteriano), • LPS (lipopolissacarídeo da parede de bactérias Gram-negativas), • Zimosan (componente da parede celular de fungos), • dsRNA (RNA dupla fita, comum em alguns vírus), dentre outros. DAMPs: Padrões moleculares associados ao dano - Indicam lesões celulares assépticas VAMPs: Padrões Moleculares Associados a Venenos - através de picadas de escorpiões e abelhas RECEPTORES o Esses receptores são expressos em diferentes compartimentos celulares onde os microrganismos podem estar localizados. o Alguns desses receptores respondem aos produtos de células danificadas e a uma variedade de substâncias estranhas. o Receptores de reconhecimento de padrões ou RRPs (do inglês Pattern recognition receptors ou PRRs). o São proteínas capazes de reconhecer os padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs), dentre os quais a família dos receptores. o Existem quatro famílias principais de receptores celulares na imunidade inata: TLR, CLR (receptores de lectina tipo C), NLR (receptores tipo NOD) e RLR (receptores tipo RIG). Receptores NOD= São receptores citosólicos que detectam DAMP e PAMP Receptores RIG= reconhece o RNA viral. Receptores Tipo Toll (TLR) o Muitos TLR estão presentes na superfície celular, onde reconhecem os produtos dos microrganismos extracelulares, e outros TLR estão nos endossomas, para dentro dos quais os microrganismos são ingeridos. o Os TLRs se destacam por seu papel central na ligação a patógenos e iniciação da resposta inflamatória. o Esses receptores estão presentes principalmente em macrófagos, neutrófilos e células dendríticas (DCs). o Os sinais gerados pela ligação dos receptores tipo Toll estimulam a produção de genes que codificam citocinas, enzimas e outras proteínas envolvidas nas funções antimicrobianas dos fagócitos ativados e das outras células. CITOCINAS o São proteínas que medeiam diversas respostas celulares, como ativação, inibição, diferenciação e crescimento. o São responsáveis pela comunicação entre leucócitos e entre os leucócitos e outras células. o Induzem a ativação das células que revestem os vasos sanguíneos (endotélio) e ativação dos leucócitos. o As principais fontes de citocinas são as células dendríticas e os macrófagos ativados pelo reconhecimento de microrganismos, embora as células epiteliais e outros tipos de células também possam secretar citocinas. Principais: → Pro-inflamatórias: IL-1, IL-6, TNF-α → Anti-inflamatórias: IL-10, TGF-β, IL-4 SISTEMA COMPLEMENTO o Composto por um conjunto de proteínas plasmáticas; o O sistema é ativado por 3 vias distintas; o A ativação se dá por um sistema de “cascata”, onde a clivagem de uma proteína ativa a próxima. Funções: • Lise • Opsonização • Ativação da resposta inflamatória • Sinalização de Imunocomplexos Ativação do sistema complementoPRINCIPAIS MECANISMOS DA IMUNIDADE INATA ✓ Fagocitose, ✓ Liberação de mediadores inflamatórios e anti- inflamatórios, ✓ Ativação de proteínas do sistema complemento, ✓ Síntese de proteínas de fase aguda, ✓ Produção e liberação de Citocinas e quimiocinas. ATIVAÇÃO DOS MECANISMOS DA IMUNIDADE INATA o A resposta imune inata é ativada após lesão da barreira física, caracterizando estímulos específicos, iniciados por estruturas moleculares presentes em microorganismos, mas que não ocorrem na espécie humana. o Lipopolissacarídeos - LPS, resíduos de manose e ácidos teicoicos, comumente encontradas na superfície de microorganismos, constituem Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) o PAMPs ativam a resposta imune inata, por interação com diferentes receptores conhecidos como Receptores de Reconhecimento de Padrões (RRP), dentre os quais a família dos receptores Toll-like (TLRs). REAÇÕES DA IMUNIDADE INATA As principais reações do sistema imune inato que atuam para eliminar microrganismos são a resposta inflamatória aguda e os mecanismos de defesa antiviral • Bactérias extracelulares e fungos são combatidos, sobretudo pela resposta inflamatória aguda, na qual neutrófilos e monócitos são recrutados ao local de infecção e pelo sistema do complemento. • A defesa contra bactérias fagocitadas e intracelulares é mediada por macrófagos, que são ativados por receptores tipo Toll e outros sensores, bem como citocinas. • A defesa contra vírus é oferecida por interferons tipo I e células natural killer. INFLAMAÇÃO A inflamação é uma reação tecidual que rapidamente envia mediadores da defesa do hospedeiro – células e proteínas circulantes – aos locais de infecção e dano tecidual com o intuito de eliminar a causa inicial da lesão celular e iniciar o processo de reparo. O reconhecimento do patógeno e a destruição dos tecidos iniciam uma resposta inflamatória. A inflamação é concluída quando o estímulo agressor é removido e os mediadores se dissipam ou são inibidos. Resposta Inflamatória: inicia-se com a ativação da resposta imune inata, podendo ou não levar a ativação da resposta imune adaptativa. Consiste em dois eventos principais: eventos vasculares e eventos celulares. Estas reações são mediadas por fatores químicos derivados do plasma ou de células, que amplificam a resposta inflamatória e influenciam na sua evolução. Tipos de respostas inflamatórias Reações: → Excessivamente intensas • Quadro inicial muito severo → Excessivamente prolongadas • Dificuldade para erradicação do agente causal → Inapropriadas • Provocada por componentes normais do organismo Componentes da Resposta Inflamatória Etapas da Inflamação 1. Fase irritativa: ocorrem modificações morfológicas e funcionais dos tecidos agredidos que promovem a liberação de mediadores químicos, que irão desencadear as outras fases inflamatórias. 2. Fase vascular: alterações hemodinâmicas da circulação e de permeabilidade vascular no local da agressão. → A Resposta inflamatória evolui a partir de uma fase vascular iniciada pelas células residentes no tecido imediatamente após o dano. → Envolve alterações vasculares com exsudação de fluídos e proteínas plasmáticas e migração de elementos celulares como os polimorfonucleares, principalmente os neutrófilos 3. Fase exsudativa: essa fase é característica do processo inflamatório, e é formada pelos exsudatos celulares e plasmáticos (migração de líquidos e células para o foco inflamatório) oriundos do aumento da permeabilidade vascular. → Os neutrófilos e os monócitos migram para os locais de infecção extravascular ou dano tecidual ligando-se às moléculas de adesão endotelial e em resposta a estímulos quimioatrativos produzidos por células teciduais em resposta a PAMP e DAMP. 4. Fase degenerativa-necrótica: composta por células derivadas da ação direta do agente agressor ou das modificações funcionais e anatômicas consequentes das três fases anteriores. → Os neutrófilos e os macrófagos ingerem (fagocitam) patógenos e destroem os microrganismos ingeridos em vesículas intracelulares 5. Fase produtiva-reparativa: reparar o tecido agredido. Mediadores Inflamatórios Agentes indutores da inflamação disparam a produção de vários tipos de moléculas mediadoras, as quais alteram as reações vasculares e celulares; • Citocinas – Quimiocinas • Enzimas proteolíticas - colagenases, elastases e proteinases que degradam a matriz extracelular • Aminas vasoativas – Histamina (vasodilatação) e Bradicinina • Fragmentos do sistema complemento • Oxido Nítrico – gás solúvel – vasodilatador Migração Leucocitária Os macrófagos que encontram os microrganismos nos locais de infecção produzem citocinas que ativam as células endoteliais das vênulas próximas a produzir selectinas, ligantes para as integrinas e para secretar quimiocinas. As selectinas são intermediárias na fraca ligação ao endotélio e no rolamento dos neutrófilos; as integrinas estimulam a forte adesão dos neutrófilos; e as quimiocinas ativam os neutrófilos, estimulando sua migração por meio do endotélio para o local da infecção. Moléculas de adesão São expressas de forma constitutiva, mas aumentam quando as células são estimuladas por citocinas e quimiocinas. SELECTINAS: presentes nas células endoteliais (E e P) e nos leucócitos (L). Iniciam interação leucócito – endotélio. INTEGRINAS: presentes de forma constitutiva nos leucócitos: Estas moléculas interagem com ICAM-1 e ICAM-2 presentes nas células endoteliais – forte adesão. SUPERFAMÍLIA DA IMUNOGLOBULINAS: ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1. Vários papeis na adesão celular. Ligante para integrinas. Quimiotaxia Após o extravasamento, os leucócitos migram nos tecidos ao longo de um gradiente químico. → Substâncias Quimiotáticas para Neutrófilos • Membros do sistema complemento (C5a) • Fator ativador plaquetário (PAF) • Quimiocinas (interleucina-8) • Imunocomplexos e endotoxinas → Substâncias Quimiotáticas para Monócitos • Substâncias liberadas por neutrófilos morto • Fragmentos de degradação do colágeno • Fator de crescimento derivado de plaquetas • Quimiocinas- Il-10 ou TGF Fluídos Transudato - baixo conteúdo de proteína, poucas células. Exsudato - rico em proteína que é decorrente de uma permeabilidade vascular muito grande. Podemos também perceber nesse fluido a presença de bactérias, leucócitos e eritrócitos. Manifestações Clínicas ✓ Edema - passagem de líquidos, moléculas e células do meio intra para o meio extracelular. ✓ Calor – aumento do metabolismo celular (No processo inflamatório, os leucócitos dirigem-se para a periferia e as hemácias para o centro do vaso). ✓ Rubor - vasodilatação e aumento na permeabilidade vascular ✓ Dor - estímulo das terminações nervosas ✓ Perda da função - aparecimento de tecido fibroso INFLAMAÇÃO AGUDA É uma resposta imediata e precoce a um agente nocivo. É a principal resposta da imunidade inata, geralmente rápida, atuando durante horas a dias. Envolve alterações vasculares com exsudação de fluídos e proteínas plasmáticas e migração de elementos celulares como os polimorfonucleares, principalmente os neutrófilos. As citocinas e outros mediadores são produzidos por macrófagos, células dendríticas (não mostradas), mastócitos e outras células nos tecidos em resposta aos produtos microbianos e às células danificadas do hospedeiro. Esses mediadores aumentam a permeabilidade dos vasos sanguíneos, levando à entrada de proteínas plasmáticas nos tecidos, e promovem o movimento dos leucócitos do sangue para os tecidos, onde os leucócitos destroem os microrganismos, limpam as células danificadas e promovem mais inflamação e reparo. 1. Resolução completa: quando a fonte de lesão é eliminada, a resposta inflamatóriaé concluída e a arquitetura e a função fisiológica do tecido são restabelecidas. 2. Cicatrização pela substituição do tecido conjuntivo (fibrose): quando o tecido for lesado de modo irreversível, tendo sua arquitetura normal substituída por uma cicatriz, apesar da eliminação da lesão patológica inicial. 3. Progressão da resposta tecidual a inflamação crônica: quando a eliminação da agressão patológica falha e há persistência do agente nocivo. INFLAMAÇÃO CRÔNICA Ocorre quando o fator desencadeante da resposta inflamatória não foi totalmente resolvido ou eliminado (no caso das infecções); Linfócitos T auxiliares continuam e liberar citocinas inflamatórias, mantendo a estimulação dos macrófagos e a manutenção da inflamação; Ocorre maior envolvimento da imunidade adquirida, de células imunocompetentes, macrófagos e fibroblastos. Aumentam as probabilidades de que a reconstituição não seja completa. REPARO TECIDUAL Consiste na capacidade que o organismo possui de reparar danos decorrentes de agentes tóxicos ou processos inflamatórios. Visa restaurar a arquitetura tecidual e a função após uma lesão, engloba a proliferação de diferentes células e interações estreitas entre as células e a matriz extracelular. Fases: • INFLAMATÓRIA • PROLIFERATIVA • REMODELAGEM • CICATRIZAÇÃO Processo: • Macrófagos (M2) • Formação de novos vasos sanguíneos (angiogênese); • Migração e proliferação de fibroblastos; • Deposição de MEC (formação de cicatriz); • Maturação e reorganização do tecido fibroso (remodelação).
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