BIOSSEG AULA 05- Mecanismos efetores da imunidade inata

Prévia do material em texto

Biosseguridade
Profa. Dra. Amanda Soriano Barezani
AULA 05
ASSUNTO Mecanismos efetores da imunidade inata
LEITURA OBRIGATÓRIA ABBAS, AK. Imunologia básica: funções e distúrbios do sistema 
imunológico. 5. ed. (Cap. 2)
LEITURA COMPLEMENTAR TIZARD, IR. Imunologia veterinária: uma introdução. 9.ed. P.17-
26. (Cap. 2)
DOAN, T et al. Imunologia ilustrada. p. 38-53 (Cap. 4 e 5)
ATIVIDADE Estudo dirigido: Contagem de células somáticas
Conteúdo programático
M
ec
an
is
m
o
s 
d
a 
im
u
n
id
ad
e 
in
at
a • Inflamação e Fagocitose
• Interferons e o estado antiviral
• Atividade antiviral e antitumoral 
das células Natural killer
• Sistema complemento
MECANISMOS EFETORES
Função Imunológica Inata
Mecanismos efetores da imunidade 
inata
Fagocitose Inflamação
Defesa 
antiviral e 
antitumoral 
Complexo 
de Ataque a 
Membrana
Síntese de 
proteínas 
de fase 
aguda
Mecanismos efetores da imunidade 
inata
Inflamação
Fagocitose: os neutrófilos e o explosão oxidativa
Fagocitose: os macrófagos e sua ativação
Células Natural Killer: defesa antiviral e antitumoral 
Sistema Complemento e o Complexo de Ataque a Membrana
INFLAMAÇÃO
Função Imunológica Inata
Inflamação
• Vasodilatação
• Permeabilidade 
vascular 
aumentada
• Migração de 
leucócitos
Resposta 
imunológica frente 
a qualquer 
processo que cause 
lesão celular ou 
tecidual.
As células danificadas 
produzem muitas moléculas 
que desencadeiam a 
inflamação.
Cascata da inflamação:
Liberação do ácido araquidônico da membrana celular após lesão ou cirurgia (dano tecidual)
• Enzima que quando ativada por um estímulo lesivo 
libera o ácido araquidônico da membrana celular 
para o citoplasma.
Fosfolipase A2
• Enzimas que transformam o ácido araquidônico 
nos mediadores inflamatórios (PROSTAGLADINAS, 
PROSTACICLINAS e TROMBOXANOS).
Cicloxigenases
(COX-1 e COX-2)
• 5-Lipoxigenase= Converte o ácido araquidônico a 
lipídeos biologicamente ativos denominados 
LEUCOTRIENOS.
Lipoxigenases
Moléculas 
vasoativas
Lipídeos 
Aminas
Peptídeos
Causam alteração nos 
pequenos vasos
Prostaglandinas
Maioria das 
célula 
nucleadas
Prostaciclinas
Células 
endoteliais
Tromboxanos Plaquetas
Lipídios vasoativos
As células sentinelas também 
produzem muitas moléculas 
que desencadeiam e mantêm 
a inflamação.
Lipídeos (PG, PC, Leucotrienos)
Aminas (histamina)
Peptídeos (C3a e C5a, 
bradicinina)
TNF-a
IL-1
IL-6
Defensinas
Catelicidinas
Lisozimas
Mastócito
Peptídeos 
vasoativos
Proteases 
(calicreínas)
Liberam 
BRADICININA
nervos 
sensoriais= 
neuropept.
DOR e 
VASODILATAÇÃO
Aminas 
vasoativas
HISTAMINA
Endotélio= 
EXTRAVASA
MENTO 
Secreção de 
NO
VASODILATAÇÃO
Ligação ao 
padrão
• Lesão 
mecânica
• Ligação ao C5a
Indução da 
degranulação
Liberação 
de 
histamina
Se liga a 
receptores H1 
do endotélio
Estimula a 
produção de 
óxido nítrico
Agem na 
musculatura lisa 
das arteríolas
Relaxamento VASODILATAÇÃO
Vasodilatação Aumento da 
permeabilidade 
vascular
Receptores 
de 
Histamina
Local Ação
H1 Capilares e 
arteríolas
Dilatação
H2 Coração Aumento da contratilidade e frequência 
cardíaca
H2 Estomago Aumento da secreção de HCl e pepsina
H1 Pulmão
Suprarenal
Musculatura TGI
Constrição musculatura brônquica
Liberação de catecolaminas
Contração
PAMP + Mastócitos
Liberam calicreínas
Proteases que quebram 
cininogênios do plasma 
sanguíneo
CININAS
BRADICININA
Se liga diretamente aos 
receptores de DOR nos 
nervos
Aumenta a permeabilidade=
EDEMA
Citocinas
As 3 principais citocinas pró-inflamatórias são:
– Fator de necrose tumoral alfa
– Interleucina 1
– Interleucina 6
Coletivamente estas 
moléculas 
desencadeiam 
• Aumento local no fluxo 
sanguíneo
• Atraem células de defesa
• Promovem maior 
permeabilidade vascular
Causam edema e 
morte dos 
microrganismos
Injúria 
tecidual
• Dano aos lipídeos da membrana 
• Estimulação da fosfolipase A2
Células 
residentes
• Mastócitos
• Macrófagos
• Células dendríticas 
Citocinas 
• TNF-a
• IL-1
Endotélio
• Aumento da 
permeabilidade
• Expressão de 
selectinas e 
integrinas
FAGOCITOSE
Função Imunológica Inata
As primeiras células atraídas aos sítios 
de inflamação são os neutrófilos
As citocinas e moléculas vasoativas ativam as 
células do endotélio vascular
Expõem proteínas que se unem aos neutrófilos
Aderência e diapedese
Migração para o sítio de invasão ou dano 
tecidual
Fagocitose
Etapas
Ativação 
vascular
Diapedese
Quimiotaxia
Fagocitose
Constituição do PUS
Dano 
tecidual por 
enzimas
Neutrófilos 
vivos, 
apoptóticos 
e mortos
Bactérias 
piogênicas 
vivas e 
mortas
A QUIMIOTAXIA é gerida pelo 
gradiente de concentração das 
moléculas quimiotáticas
.
Há receptores de moléculas quimiotáticas em todo neutrófilo, mas a formação de 
LAMELIPÓDIOS só acontece onde há maior concentração destes ligantes.
Quimiotaxia
Adesão e Ingestão
Os microorganismos 
ingeridos são mortos 
por potentes oxidantes por 
meio de um processo 
chamado BURST OXIDATIVO
Por proteínas 
antibacterianas (defensinas, 
lactoferrina, lisozimas)
Por enzimas líticas 
(colagenases, gelatinases, 
elastases)
Destruição
Burst oxidativo
Ligação ao 
PAMP ou 
ao TNF-a
Ativação do 
neutrófilo
Ativação de 
NOX
Geração de 
ânion 
superóxido.
NADPH OXIDASE
Aumento do consumo de oxigênio em 100 vezes
Burst oxidativo
Dois ânions 
superóxidos 
interagem
Gera peróxido 
de hidrogênio
Convertido em 
compostos 
bactericidas 
PERÓXIDO DISMUTASE MIELOPEROXIDASE
Agentes bactericidas produzidos ou liberados por fagócitos 
depois da ingestão de microorganismos
Opsonização:
De modo geral, os 
microorganismos 
devem ser 
opsonizados antes 
de poderem ser 
eficientemente 
ingeridos e 
mortos.
Opsoninas mais 
eficazes
• Anticorpos (Imunid. 
Adaptativa)
• Proteínas do sistema 
complemento
• Proteínas de fase 
aguda
Os neutrófilos são células de vida curta, que 
não suportam fagocitoses prolongadas ou 
múltiplas.
Neutrófilos apoptóticos 
removidos pelas células 
do sistema mononuclear 
fagocítico:
Ingestão por células 
dendríticas:
Secreção de TGF-b, IL-6 
e IL-23.
Ingestão por 
macrófagos:
Secreção de IL-1, IL-6, 
IL-12, IL-18 e TNF-a
Os macrófagos migram para os 
sítios de inflamação depois dos 
neutrófilos:
Ingerem e destroem 
quaisquer invasores microbianos 
sobreviventes
Neutrófilos mortos ou que estão 
morrendo (impedindo o dano 
causado pelas enzimas 
neutrofilicas liberadas)
Processo de migração de monócitos para os tecidos e da fagocitose 
realizada por macrófagos é similar aos dos neutrófilos.
Macrófagos
• Início do processo inflamatório
• Defesa contra invasores microbianos 
• Produção de citocinas pró-inflamatórias
M1
• Reduzem a inflamação
• Produzem citocinas que suprimem a resposta inflamatória
• Aparecem mais tarde, durante o processo de cicatrização
M2
MACRÓFAGOS são 
células apresentadoras 
de antígeno
INTERFERONS: DEFESA ANTIVIRAL
Função Imunológica Inata
Vírus
RESPOSTA 
CONTRA 
VÍRUS
Inata Adaptativa
Humoral Interferons Anticorpos 
Celular NK Linfócito Tc
Célula 
infectada
Reconhecimento 
de DNA e RNA viral
• Toll, RIG
Ativa proteínas e 
fatores
Estimulam a 
transcrição do 
gene 
INTERFERON
1) RNAse 
degradação do 
RNA viral = não 
replicação viral
2) Proteínas 
semelhante a 
ubiquitinas= 
marcação das 
proteínas virais 
para destruição
3) monômeros que 
se prendem a 
proteínas do 
capsídeos e 
previnem a 
montagem de 
novos vírus e 
4) previnem o 
início da tradução 
de genes virais
Estado antiviral Estimulo da expressão de genes de várias proteínas de efeito antiviral
1. proteinoquinases
serina/treonina (PKR)
2. 2’,5’ oligoadenilato sintetases
3. RNase L,
Interferons (IFN) = interferirem na infecção viral, bloqueando a replicação 
viral dentro das células hospedeiras. 
CÉLULAS NK: DEFESA ANTIVIRAL E 
ANTITUMORAL
Função Imunológica Inata
Células Natural 
Killer(NK)
Terceira população de linfócitos, 
diferente dos linfócitos T e B.
Grandes linfócitos granulares.
Não fagocíticas.
Podem eliminar células:
1. Infectadas por vírus
2. Tumorais
3. Sob estresse
SEM NECESSIDADE DE ATIVAÇÃO 
PRÉVIA.
Célula 
Natural killer
Encontradas no sangue periférico, 
linfonodos, baço e medula óssea.
Não reconhece o não próprio, 
somente uma molécula própria 
alterada
Reconhecem moléculas de 
estresse 
Ativados por IL-2, IL-12 e IFN- g
• Redução do número de MHC-I
• Moléculas de estresse na superfície (ex: MICA e MICB)
Células ESTRESSADAS apresentam:
• Infectadas por vírus
• Cancerosas
• Danificadas 
• Rompidas
Células que expressam moléculas de estresse em sua 
superfície:
São alvo das Natural 
Killers as células 
anormais:
Que não expressam ou 
que expressam moléculas 
anormais de MHC-I
Que expressam moléculas 
de estresse
Vírus
pode suprimir a 
expressão de MHC-1 
na tentativa de 
escapar dos linfócitos 
Tc
Tumor muitas vezes não expressão moléculas de MHC-1
Atividade antiviral
Após reconhecer a célula 
estressada, liberam 
toxinas:
PERFORINA- criam poros 
nas membranas celulares
GRANZIMAS- entram por 
estes poros e ativam a 
APOPTOSE ou promovem 
NECROSE da célula
Morte celular
Natural Killer
Vídeo
VIA DA PERFORINA
1. Fase de adesão
Sinapse imunológica
2. Golpe letal
– Perforinas, perturbam a integridade da membrana e 
formam canais transmembrana
– Granzimas, destrói histonas e libera DNAse. Ativa a 
proteína pró-apoptótica BCL-2
– Granulisina, ativam enzimas que degradam lipídeos. 
Matam microrganismos que são liberados vivos da célula.
3. Morte celular
Apoptose
Morte celular 
programada
Mecanismo pelo 
qual o organismo 
elimina células 
indesejadas.
Cuidadosamente 
regulada
Formação de 
bolhas na 
membrana 
plasmática
Fragmentação do 
núcleo celular
Inversão da 
membrana 
(fosfatidilserina)
Fagocitose da 
célula apoptótica
DNA é quebrado em muitos fragmentos de baixo peso molecular
Células Natural Killers
podem ativar macrófagos:
1- Interação com 
macrófagos
2- Produção de 
interferon g
3- Indução da destruição 
de mo fagocitados
Células NK ativadas = LAKS (Céls
citotóxicas ativadas por 
linfocinas)
Receptores de citocinas nas NK
IFN- g
Rápida diferenciação 
de pré-NK
IL-2 e IL-12
Aumenta a expressão 
de proteínas dos 
grânulos (perforinas, 
granulisina e NK-
lisina)
SISTEMA COMPLEMENTO
Função Imunológica Inata
Introdução
O complemento é um 
grupo com mais de 30 
proteínas circulantes.
Principal mediador humoral do processo inflamatório. 
Algumas proteínas do complemento 
são capazes de reconhecer PAMPs.
A ligação PRR + PAMP, ativa a deposição de outras proteínas do 
complemento na superfície do patógeno, até que se forme poros nesta 
membrana, causando sua morte por lise celular.
Proteínas do Complemento
Fonte 
Hepatócitos
Células da 
linhagem 
monocítica 
Localização
Sangue
Linfa
Saliva, 
lágrima, etc
Proteínas são ativadas em 
cascata.
Funções:
Lise bacteriana
Opsonização 
• Aumento da permeabilidade vascular
• Recrutamento de leucócitos para o local da infecção (Quimiotaxia)
Estímulo a inflamação
Remoção de imunocomplexos
Mecanismo 
da lise 
bacteriana
Proteína do SC 
se liga a PAMP 
(ou a 
anticorpo 
ligado a um 
antígeno)
A proteína 
depositada 
ativa a quebra 
de outra 
proteína do SC
Uma fração da 
proteína clivada 
também se 
deposita sobre o 
patógeno
Ativando a 
deposição de 
várias proteínas 
do complemento
Até que se forme 
o complexo de 
ataque a 
membrana 
(poros)
LISE após 
edema 
osmótico 
Proteínas 
ativadas em 
cascata
Proteínas do complemento são 
proteases que se tornam ativadas 
somente após a quebra, geralmente, 
por outra protease específica.
Formação do complexo de ataque a 
membrana (MAC)
PROTEÍNAS DO MAC= C5b, C6, C7, C8 e várias C9
Complexo de 
Ataque à 
Membrana
Sem atividade 
enzimática
Formação de 
poros
Edema osmótico 
e lise celular
Receptores em Fagócitos e Mastócitos
Mecanismo da opsonização
Proteínas do 
complemento se 
ligam a PAMP
Recobrem o 
microrganismo= 
OPSONIZAÇÃO
Fagócitos tem 
receptores para 
proteínas do 
complemento
Aumento da 
eficácia da 
fagocitose
OPSONINAS= C3b e C5b
Estímulo à inflamação
Ativação do 
sistema 
complemento 
(ver)
Fragmentos 
liberados após 
clivagem de 
proteínas SC
Mastócitos 
tem 
receptores 
para estes 
fragmentos
Degranulação 
e liberação de 
Histamina, 
Heparina, 
Calicreínas, 
etc
ANAFILOTOXINAS= C3a, C5a, C4a
ANAFILOTOXINAS 
se ligam:
Mastócitos Histamina
Aumento da 
permeabilidade 
vascular
Céls endoteliais
Expressão de 
moléculas de 
adesão
Diapedese 
Céls musculares 
lisas vasos
Relaxamento Vasodilatação 
EDEMA
Estímulo da inflamação
Remoção de imunocomplexos
Complexo anticorpo-
antígeno são formados 
quando há aumento 
produção de anticorpos 
contra um 
determinados 
antígenos ou quando 
há um excesso de 
antígenos.
Podem depositar nas 
articulações, rins e 
baço e causar lesões 
nesses órgãos.
Pequenos complexos Ag-
Ac na circulação
Proteínas do 
complemento se ligam 
aos complexos
Hemácias têm receptores 
para proteínas do 
complemento
Complexos são removidos 
por fagócitos presentes 
no fígado e no baço 
Ativação do Complemento
Uma proteína do SC 
se liga a superfície de 
um patógeno:
Diretamente:
C3b se deposita na 
superfície do 
patógeno
Indiretamente
C1 se liga a um 
complexo Ag-Ac
LECTINAS se ligam a 
manose na superfície 
do patógeno
INÍCIO DA CASCATA:
Vias de ativação do Sistema 
complemento
Via clássica
•Ativada quando o complemento se liga a complexos 
antígeno-anticorpo
Via alternativa
•Ativada quando o complemento se liga diretamente a 
padrões moleculares associados a patógenos
Via da lectina
•Ativada quando algumas proteínas do complemento 
(Lectinas ligadoras de manose) se ligam a carboidratos 
microbianos
RESUMO
Reconhecimento
Ativação
Ação/ efeito
Homeostasia
PRR PAMP
Ativação 
das células 
sentinelas
AÇÃO:
Estímulo da inflamação
Fagocitose
Secreção de citocinas
PRR DAMP
Ativação 
das 
células NK
AÇÃO:
Citotoxidade
Secreção de citocinas
PRR PAMP
Ativação do 
sistema 
complemento
AÇÃO:
Opsonização
Quimiotaxia
Formação do complexo de 
ataque a membrana
Amanda Soriano Araújo Barezani
amanda.barezani@ifmg.edu.br
mailto:amanda.barezani@ifmg.edu.br