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Selectinas e Ligantes de Selectinas As selectinas são moléculas de adesão ligantes de carboidratos da membrana plasmática que medeiam um passo inicial de adesão de baixa afinidade dos leucócitos circulantes às células endoteliais que recobrem as vênulas pós-capilares A P-selectina é armazenada nos nas células endoteliais e e redistribuída em reposta a histamina a trombina gerada durante coagulação A E-selectina é sintetizada e expressa na superfície da célula endotelial, dentro de 1 a 2 horas, em resposta às citocinas interleucina-1 (IL-1) e fator de necrose tumoral (TNF), as quais são produzidas por células sentinelas teciduais (DCs e macrófagos) em resposta à infecção. Uma terceira selectina, denominada L-selectina (CD62L), é expressa em leucócitos e não em células endoteliais. Os ligantes para L-selectinas são sialomucinas nas células endoteliais, cuja expressão é aumentada pela ativação das células pelas citocinas Na imunidade adaptativa, a L-- selectina é necessária para a entrada dos linfócitos T e B naive nos linfonodos através de vasos sanguíneos especializados, chamados vênulas de endotélio alto Integrinas e Ligantes de Integrinas As integrinas são proteínas de superfície celular que medeiam a adesão entre células ou entre células e matriz extracelular, por meio de interações específicas de ligação a vários ligantes. Os domínios citoplasmáticos das integrinas interagem com componentes do citoesqueleto essas proteínas integram sinais disparados por ligantes extracelulares com motilidade dependente de citoesqueleto, mudança de forma e respostas fagocíticas. No sistema imune, duas importantes integrinas expressas nos leucócitos são o antígeno 1 associado à função do leucócito (LFA-1 e o antígeno 4 muito tardio (VLA-4 Lfa1: Um importante ligante de LFA-1 é a molécula de adesão intercelular 1 (ICAM) uma glicoproteína de membrana expressa nas células endoteliais ativadas por citocinas e em uma variedade de outros tipos celulares, composta de domínios globulares, denominados domínios de imunoglobulinas (Ig), os quais compartilham homologia de sequência e características estruturais com domínios encontrados nas moléculas de Ig. A ligação de LFA-1 à ICAM-1 é importante para as interações leucócito-endotélio (discutidas mais adiante) e interações das células T com células apresentadoras de antígenos ICAM-2, expressa nas células endoteliais, e a ICAM-3, expressa nos linfócitos Mac-1 nos monócitos circulantes se liga à ICAM-1 e medeia a adesão ao endotélio. Mac- VLA-4 se liga à molécula de adesão celular vascular 1 As integrinas aumentam rapidamente a afinidade pelos seus ligantes em resposta a sinais intracelulares, os quais são induzidos em todos os leucócitos em resposta à ligação da quimiocina ao receptor de quimiocina e em células T pela ligação do antígeno aos receptores antigênicos (Fig. 3.2). A ocupação do receptor de quimiocina e do receptor antigênico desencadeia numerosas vias de sinalização ( O processo pelo qual os sinais intracelulares, gerados em resposta às quimiocinas ou ao antígeno, alteram as funções de ligação do domínio extracelular das integrinas é chamado de “sinal de dentro para fora”. Quimiocinas e Receptores de Quimiocinas As quimiocinas são uma grande família de citocinas estruturalmente homólogas que estimulam o movimento dos leucócitos e regulam a migração dos leucócitos do sangue para os tecidos. Função na imunidade inata e adaptativa -adesao -quimiotaxia: movimentação -ativação de leucócitos Celulas T possuem receptor pra quimiocina(naive) → ativada por citocinas → vários novos receptores p aumentar mov Existem 47 quimiocinas humanas, classificadas em quatro famílias com base no número e localização de dois dos quatro resíduos de cisteína conservados. As duas principais famílias são as quimiocinas CC (também chamadas β), nas quais os dois resíduos de cisteína são adjacentes, e as quimiocinas CXC (ou α), nas quais esses resíduos são separados por um aminoácido. CXC: - possuem a sequência de aminoácidos ácido glutâmico-leucina-arginina (denominados motivos ELR -não possuem o motivo ELR. Somente as quimiocinas CXC com motivos ELR favorecem a migração de neutrófilos. As outras quimiocinas CXC e as quimiocinas CC atuam nos monócitos, linfócitos e outros leucócitos. Além disso, as citocinas inflamatórias, incluindo TNF, IL-1 e IL-17, induzem a produção de quimiocinas. Várias quimiocinas CC também são produzidas por células T ativadas, fornecendo uma ligação entre a imunidade adaptativa e o recrutamento de leucócitos inflamatórios. Os receptores para quimiocinas pertencem à superfamília de receptores acoplados à proteína ligadora de trifosfato de guanosina (proteína G) As proteínas G estimulam a sinalização de eventos que resultam em modificações no citoesqueleto e na polimerização dos filamentos de actina e de miosina, resultando em aumento da motilidade celular. Diferentes combinações de receptores de quimiocinas são expressas em diferentes tipos de leucócitos, os quais medeiam padrões distintos de migração dos leucócitos. • Nas reações inflamatórias, as quimiocinas atuam no recrutamento de leucócitos circulantes dos vasos sanguíneos para os sítios extravasculares. Diferentes grupos de quimiocinas se ligam aos receptores de quimiocinas presentes em diferentes tipos celulares e, em conjunto com os tipos de moléculas de adesão expressos, controlam a natureza do infiltrado inflamatório. • Aumentar a adesão dos leucócitos ao endotélio. As quimiocinas produzidas nos tecidos se ligam a proteoglicanas de heparan sulfato nas células endoteliais que revestem as vênulas pós- capilares. As quimiocinas ligadas às proteoglicanas são, dessa forma, exibidas aos leucócitos circulantes ligados às superfícies endoteliais por meio de interações com moléculas de adesão. • Os sinais dos receptores de quimiocinas levam ao aumento da afinidade da integrina resultando na firme adesão do leucócito, um passo fundamental para a migração dos leucócitos para fora dos vasos sanguíneos em direção ao tecido extravascular. • As quimiocinas estimulam o movimento dos leucócitos ao longo de um gradiente de concentração da proteína secretada em direção à sua fonte, um processo denominado quimiotaxia (ou quimioatração). Assim, os leucócitos migram em direção às células infectadas e lesadas nos tecidos, onde as quimiocinas são produzidas → leucócitos com receptores de quimiocina migram pra onde a quimiocina esta sendo produzida • As quimiocinas envolvidas em reações inflamatórias são produzidas por leucócitos ou células residentes do local da inflamação, em resposta a estímulos externos • As quimiocinas são necessárias para a migração das DCs dos sítios de infecção para os linfonodos drenantes. As DCs são ativadas pelos microrganismos nos tecidos periféricos e, então, migram para os linfonodos para informar aos linfócitos T sobre a presença da infecção Essa migração depende da expressão de um receptor de quimiocina Interações Leucócito-endotélio e Recrutamento de Leucócitos para os Tecidos ETAPAS 1. Rolamento de leucócitos sobre o endotélio mediado por selectina: Nos sítios de inflamação, os vasos sanguíneos se dilatam, e o fluxo sanguíneo fica mais lento. Como resultado, os leucócitos, que são maiores do que as hemácias, tendem a se mover para fora do eixo axial central do fluxo sanguíneo e mais próximos do revestimento do vaso. Isso permite que os ligantes para E- e P- selectinas expressos nos microvilos dos leucócitos se liguem às selectinas induzidas nas células endoteliais. Os leucócitos são empurrados pelo sangue mas mas as ligações entre seletina e ligante continuam acontecendo e desfazendo 2. Aumento na afinidade das integrinas mediada pelas quimiocinas: ligação maisforte entre as integrinas dos leucócitos e seus ligantes na superfície endotelial. 3. Retenção estável dos leucócitos ao endotélio mediada pelas integrinas: os leucócitos se ligam firmemente ao endotélio, seu citoesqueleto é reorganizado e eles se espalham para fora da superfície endotelial. 4. Transmigração: paracelular ou diapedese deficiências de adesão leucocitária: Uma deficiência autossômica recessiva hereditária no gene CD18, o qual codifica a subunidade β de LFA-1 e Mac-1, é a causa de uma doença de imunodeficiência denominada deficiência de adesão leucocitária do tipo 1 caracterizada por defeitos na migração de leucócitos e nas respostas imunes Pacientes humanos que não possuem o transportador de GDP-fucose no aparelho de Golgi, necessário para a expressão dos carboidratos ligantes para E--selectina e P-selectina em neutrófilos, apresentam problemas semelhantes, resultando em uma síndrome denominada deficiência de adesão leucocitária do tipo 2 Migração de neutrófilos e monócitos para sítios de infecção ou de lesão tecidual Neutrófilos e monócitos sanguíneos são recrutados para os sítios teciduais de infecção e lesão por um processo de múltiplos passos dependente de selectinas, integrinas e quimiocinas, o qual segue uma sequência básica comum para a migração de todos os leucócitos para os tecidos, como já discutido anteriormente. os neutrófilos são o primeiro tipo de leucócito recrutado do sangue para o sítio de infecção ou lesão tecidual. pelos macrófagos residentes nos tecidos e outras células em resposta às infecções → secretam tnf e il1 Tnf e interleucina 1 aumentam a expressão de ligantes de integrinas (molécula de adesão) no endotelio Quimiocinas tornam as integrinas mais ativas, param mais firmemente Migração e Recirculação de Linfócitos T As células T após maturar vao p tecidos linfoides secundários. Se a célula T não reconhecer o antígeno nesses locais, permanece em um estado naive e deixa os nodos ou o tecido de mucosa através dos linfáticos, voltam ao sangue, e depois órgão linf secundário, repete iclo RECIRCULACAO → maximiza chances de o linfócito encontrar o antígeno Os linfócitos que reconhecerem e se tornarem ativados pelo antígeno dentro dos tecidos linfoides secundários proliferam e se diferenciam para produzir milhares de células efetoras e de memória. Os linfócitos efetores e de memória podem voltar para a corrente sanguínea e, então, migrar para os sítios de infecção ou inflamação em tecidos não linfoides. A recirculação do linfócito T depende de mecanismos que controlam a entrada das células T naive nos linfonodos a partir do sangue, assim como de sinais moleculares que controlam a saída das células T naive desses nodos. Migração de Células T Naive para os Linfonodos (Os mecanismos de homing que trazem as células T naive para os linfonodos ) • Os antígenos proteicos são concentrados nos linfonodos e em outros órgãos linfoides secundários, onde são apresentados às células T pelas DCs • ocorre através de vênulas pós-capilares • As células endoteliais das HEVs linfonodos são especializadas na exibição em suas superfícies de certas moléculas de adesão e quimiocinas, o que suporta o homing seletivo de apenas determinadas populações de linfócitos. Saída das Células T dos Linfonodos As células T naive que chegaram aos linfonodos, mas falharam em reconhecer o antígeno e não estão ativadas retornarão, eventualmente, à corrente sanguínea. A principal rota de reentrada no sangue é através dos linfáticos eferentes, ducto torácico, veia cava A saída das células T naive dos linfonodos é dependente de um lipídeo quimioatraente denominado esfingosina 1-fosfato (S1P), o qual se liga a um receptor da família GPCR nas células T chamado de receptor 1 de esfingosina 1-fosfato (S1PR1) O lipídeo tem maior gradiente de concentracao no plasma e linfa. O S1PR1 estimula a migração das células em direção ao gradiente de S1P(receptor). As T entram com baixo s1pr1 pq o receptor eh internalizado após recepção no sangue. Com pouco s1pr1 não detecta o gradiente de concentração e fica presa no linfonodo, depois passa a expressar o receptor e acaba saindo, com(leva dias) ou sem(leva horas) reconhecer antígeno → Isso permite que as células T ativadas pelo antígeno permaneçam no órgão linfoide e sofram expansão clonal e diferenciação em células T efetoras Ps.: fingolimod® suprime a expressão de s1pr1 e impede saída do linfonodo, imunossupressora, usada em doença autoimune Recirculação de Células T através de Outros Tecidos Linfoides O homing da célula T naive para os tecidos linfoides associados ao intestino, incluindo as placas de Peyer e os linfonodos mesentéricos, é fundamentalmente similar ao homing para outros linfonodos e depende das interações entre as células T e as HEVs. Migração dos Linfócitos T Efetores para os Sítios de Infecção As células T efetoras que foram geradas por ativação induzida pelo antígeno a partir de células T naive deixam os órgãos linfoides secundários através da drenagem linfática e retornam para o sangue. Durante a diferenciação dos linfócitos T naive em linfócitos efetores, essas células perdem a expressão de CCR7 e passam a expressar receptores para quimiocinas inflamatórias produzidas nos sítios de infecção. As células T efetoras circulantes chegam preferencialmente aos sítios de infecção no tecido periférico em vez dos tecidos linfoides devido a alterações na expressão das moléculas de adesão e dos receptores de quimiocina. O processo de homing do linfócito efetor para os tecidos infectados ocorre nas vênulas pós-capilares sendo mediado pelo mesmo processo de múltiplos passos dependente de selectina, integrina e quimiocina descrito para outros leucócitos. A migração das células T efetoras para os tecidos infectados é independente do antígeno, porém as células efetoras que encontram o antígeno no tecido são preferencialmente retidas no local. Assim, células efetoras de diversas especificidades podem entrar nos sítios de infecção tecidual, o que maximiza a possibilidade das células encontrarem o antígeno para o qual são específicas. As integrinas das células T efetoras no tecido infectado são mantidas em seu estado de alta afinidade devido à ativação induzida pelo antígeno e à presença contínua de quimiocinas. Essas integrinas se ligam firmemente a proteínas da matriz extracelular, favorecendo a retenção das células T efetoras que reconhecem os antígenos nesses locais. A retenção permite que células T efetoras que reconhecem os antígenos executem as funções necessárias para eliminar os microrganismos • Algumas células efetoras têm uma propensão de migrar para tipos particulares de tecidos: o sistema imune adaptativo direciona as células com funções efetoras especializadas para os locais onde elas são mais adequadas para lidar com tipos particulares de infecções. Os exemplos mais claros de populações de células T efetoras que são especificamente endereçadas a diferentes tecidos são as células T que migram para a pele e para o intestino, Migração de Células T de Memória As células T de memória são heterogêneas em seus padrões de expressão de moléculas de adesão e receptores de quimiocinas e em sua propensão em migrar para diferentes tecidos. As células T de memória central foram definidas como células T sanguíneas que expressam bastante ccr7 e l selectina: são endereçadas aos órgãos linfoides secundários células T de memória efetora foram definidas como células T sanguíneas q expressam pouco ccr7 e l selectina endereçadas aos tecidos periféricos Migração de Linfócitos B As células B naive utilizam os mesmos mecanismos básicos que as células T naive para chegarem aos tecidos linfoides secundários de todo o corpo, o que garante sua probabilidadede responder aos antígenos microbianos em diferentes locais Resumo ✹ A migração dos leucócitos para os tecidos a partir do sangue ocorre através das vênulas pós-capilares e depende de moléculas de adesão expressas nos leucócitos e nas células endoteliais vasculares, bem como de quimiocinas. ✹ As selectinas são moléculas de adesão ligantes de carboidratos que medeiam a interação de baixa afinidade entre os leucócitos e as células endoteliais, o primeiro passo na migração de leucócitos do sangue para os tecidos. E-selectina e P-selectina são expressas nas células endoteliais ativadas por citocinas e se ligam aos ligantes de selectina nos leucócitos; a L-selectina é expressa em leucócitos e se liga aos ligantes em células endoteliais. ✹ As integrinas constituem uma grande família de moléculas de adesão, algumas das quais medeiam a firme adesão dos leucócitos ao endotélio ativado, um passo crítico na migração de leucócitos do sangue para os tecidos. Importantes quimiocinas dos leucócitos incluem LFA-1 e VLA-4, que se ligam a ICAM-1 e VCAM- 1, respectivamente, nas células endoteliais. As quimiocinas e outros sinais nos sítios de infecção aumentam a afinidade das integrinas nos leucócitos e várias citocinas (TNF, IL-1) aumentam a expressão dos ligantes de integrina no endotélio. ✹ A migração de leucócitos para os tecidos a partir do sangue envolve uma série de interações sequenciais com as células endoteliais, começando com ligações de baixa afinidade dos leucócitos e seu rolamento ao longo da superfície endotelial (mediada pelas selectinas e ligantes de selectinas). Em seguida, as quimiocinas expostas nas células endoteliais ligam-se aos receptores de quimiocinas presentes nos leucócitos em rolamento, gerando sinais que aumentam a afinidade das quimiocinas dos leucócitos. Então, os leucócitos tornam- se firmemente ligados ao endotélio através de interações entre as integrinas e ligantes da superfamília de Ig presentes no endotélio. Finalmente, os leucócitos se movem através das junções celulares entre as células endoteliais e os tecidos. ✹ A recirculação dos linfócitos é um processo pelo qual linfócitos naive migram continuamente do sangue para os órgãos linfoides secundários através das HEVs, voltam ao sangue através dos linfáticos e para outros órgãos linfoides secundários. Esse processo maximiza a chance da célula T ou B naive encontrar o antígeno que ela reconhece e é crítico para a iniciação das respostas imunes. ✹ As células B e T naive migram preferencialmente para os linfonodos; esse processo é mediado pela ligação da L-selectina nos linfócitos à adressina em HEVs dos linfonodos periféricos e pela ligação do receptor CCR7 nos linfócitos às quimiocinas CCL19 e CCL21, as quais são produzidas nos linfonodos. ✹ No interior das regiões perifoliculares dos linfonodos, as células T naive movem-se constantemente ao longo de uma rede de FRC, interagindo com as DCs ligadas às FRCs. Se uma célula T naive interage com uma DC exibindo o antígeno que ela é capaz de reconhecer, a célula T torna-se ativada para gerar células T efetoras e de memória. Se uma célula T naive não encontra o seu antígeno dentro de algumas horas, ela deixará o linfonodo através dos linfáticos eferentes por um processo dependente do S1PR nos linfócitos e um gradiente de S1P. ✹ As células B naive que entram nos tecidos linfoides secundários migram para os folículos em resposta a um gradiente da quimiocina CXCL13 que se liga aos receptores CXCR5 na célula B. No interior do folículo, as células B movem-se sobre uma rede reticular feita de células dendríticas foliculares (FDCs) e podem ligar-se a antígenos exibidos por outros tipos celulares no folículo. ✹ Os linfócitos efetores e de memória que são gerados pela estimulação antigênica das células naive saem do linfonodo por uma via dependente de S1P. As células T efetoras têm expressão reduzida de L-selectina e CCR7, mas expressão aumentada de integrinas e ligantes de E- selectina e P-selectina, e essas moléculas medeiam a ligação ao endotélio em sítios inflamatórios periféricos. Os linfócitos efetores e de memória também expressam receptores para quimiocinas que são produzidos em tecidos periféricos infectados. SSR1, CCR7→ DIRECIONA OS LINFOCITOS PARA OS ORGAOS LINFOIDES SECUNDARIOS, L SELECTINA
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