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CASO CLÍNICO GFGB, 43 anos, sexo feminino, casada, dona de casa, natural e procedente de São Paulo com história de pneumonias de repetição. Paciente chega ao hospital relatando 2 episódios de infecção respiratória ao ano desde a infância, com tosse, febre e expectoração amarelada nesses períodos. Nega tabagismo, etilismo, exposição a fogão a lenha, contato com mofo e pássaros. Epidemiologia negativa para tuberculose. Exame físico: hidratada, corada, afebril, acianótica, anictérica. Altura 1,66m Peso: 66Kg. FC: 75bpm PA:120x80mmHg. Hemograma: sem alterações Exame de escarro: Baciloscopia e Cultura para micobactérias – negativas Dosagem de imunoglobulinas: I: IgG – 150mg/dL (VN: 650-1500 mg/dL): deveria ser a mais frequente no sangue II: IgA – 31 mg/dL (VN: 54-396mg/dL) III: IgE – 3,9 UI/mL (VN: 20,4- 87,0 UI/mL) IV: IgM – 1567 mg/dL (VN: 55- 300mg/dL) RESOLUÇÃO Síndrome de Hiper IgM. É uma síndrome rara, uma imunodeficiência primaria devido mutação genética que afeta o CD40L Assim, não há ativação de linfócitos B dependentes de T, por meio da qual há troca de isotipos eficiente, e, portanto, apenas produção de IgM VISÃO GERAL DAS RESPOSTAS IMUNES HUMORAIS A ativação de células B resulta em sua proliferação e diferenciação em plasmócitos secretores de anticorpo e células de memória. As respostas imunes humorais são iniciadas pelo reconhecimento específico do antígeno pela célula B, em órgãos linfoides secundários. O antígeno se liga à imunoglobulina M (IgM) e ao IgD de membrana em células B naive maduras, gerando os sinais requeridos para sua proliferação e diferenciação em plasmócitos. O anticorpo eventualmente secretado pelo plasmócito tem essencialmente a mesma especificidade que o anticorpo original que serviu de receptor antigênico na superfície da célula B naive. As respostas de anticorpo são T- dependentes ou T-independentes, dependendo da natureza do antígeno e do envolvimento de células T auxiliares. As respostas aos antígenos proteicos requerem ajuda da célula T, de modo que esses antígenos são chamados T-dependentes Nas respostas T-dependentes, algumas células B ativadas começam a produzir anticorpos distintos da IgM, em um processo denominado troca (switching) de isotipo (classe) de cadeia pesada. Conforme a resposta se desenvolve, células B ativadas produzem anticorpos que se ligam aos antígenos com afinidade crescente, e essas células B vão progressivamente dominando a resposta; esse processo é chamado maturação de afinidade. Além da troca de isotipo e da maturação de afinidade, as células T auxiliares estimulam a produção de plasmócitos de vida longa e a geração de células B de memória. Antígenos multivalentes com determinantes repetitivos, como polissacarídeos, podem ativar as células B sem ajuda da célula T. Esses antígenos são chamados T- independentes As respostas primárias e secundárias de anticorpos a antígenos proteicos diferem qualitativa e quantitativamente As respostas primárias resultam da ativação de células B naive não previamente estimuladas, enquanto as respostas secundárias são devidas à estimulação de clones expandidos de células B de memória. Portanto, a resposta secundária se desenvolve mais rápido do que a resposta primária, e quantidades maiores de anticorpos são produzidas na resposta secundária. Além disso, como as células de memória já passaram pela troca de isotipo e pela maturação de afinidade, há mais IgG e outros isotipos do que IgM, sendo que a afinidade do anticorpo é maior nas respostas secundárias. Subpopulações distintas de células B respondem de modo preferencial a diferentes tipos de antígenos. As células B foliculares nos órgãos linfoides periféricos produzem respostas de anticorpos a antígenos proteicos, e essas respostas de célula B exigem colaboração com células T auxiliares. As células B da zona marginal, no baço e em outros tecidos linfoides, bem como as células B-1 encontradas em tecidos de mucosa e no peritônio, reconhecem antígenos multivalentes, como polissacarídeos transportados pelo sangue, e montam primariamente respostas de anticorpos T- independentes. Essas preferências não são absolutas. Algumas células B de zona marginal participam nas respostas T- dependentes, enquanto algumas células B foliculares podem montar respostas T-independentes ESTÁGIOS DE MATURAÇÃO DOS LINFÓCITOS B PRÉ B Há o pré BCR formado, com a expressão da cadeia pesada de IgM, local em que ocorreu a recombinação VDJ para a cadeia pesada B IMATURO O BCR está formado e há expressão de cadeia leve (kapa ou lambda) e pesada do IgM B MADURO Expressão de ambos os receptores (IgM e IgD) e passagem pelos pontos de controle SUBGRUPOS DE LINFÓCITOS B CÉLULAS B-2 FOLICULARES OU CIRCULANTES Ativadas nos folículos, por antígenos proteicos, que circulam. Produzem IgM e IgD e coexpressa as cadeias pesadas Mu e Delta CÉLULAS B-2 DA ZONA MARGINAL Localizadas fora do folículo, que pode ocorrer ativação timo independente. Papel importante no reconhecimento de antígenos não proteicos Podem mediar respostas dependentes de células T, apesar de não ser específica a tal CÉLULAS B-1 EM MUCOSAS São produzidas pelo fígado fetal e realizam autorrenovação. Secretam espontaneamente IgM em resposta a lipídios e polissacarídeos microbianos. Produz a maioria dos anticorpos Sistema ABO (anticorpos naturais) e expressam CD5 CAPTURA DO ANTÍGENO E DISTRIBUIÇÃO PARA AS CÉLULAS B O antígeno pode ser distribuído às células B naive em órgãos linfoides através de múltiplas vias. Os antígenos deflagradores de respostas de anticorpo podem variar quanto ao tamanho e a composição (podem ser pequenos, solúveis, grandes ou particulados), e também podem ser livres ou estar ligados a anticorpos. A maioria dos antígenos originados nos sítios teciduais são transportados para os linfonodos pelos vasos linfáticos aferentes que drenam para dentro do espaço sinusal subcapsular dos linfonodos. Os macrófagos sinusais subcapsulares capturam microrganismos grandes e complexos antígeno-anticorpo, e os distribuem aos folículos. Muitos antígenos que entram no linfonodo pelos vasos linfáticos aferentes não são capturados e são grandes demais para entrarem nos condutos. Foi sugerido que esses antígenos podem ser capturados na região medular, por uma subpopulação de células dendríticas residentes, e transportados no interior dos folículos, onde podem ativar as células B Os antígenos presentes em imunocomplexos podem se ligar a receptores de complemento presentes nas células B da zona marginal, e essas células podem transferir os antígenos contidos nos imunocomplexos às células B foliculares Os antígenos polissacarídicos podem ser capturados por macrófagos na zona marginal dos folículos linfoides esplênicos e exibidos ou transferidos para as células B nesta área. ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS B TIMO DEPENDENTES VS TIMO INDEPENDENTE TIMO-DEPENDENTE: AG PROTEICO Sinal 1: BCR Sinal 2: LT helper (auxiliar) (CD40L) TIMO INDEPENDENTE: AG MULTIVALENTES Sinal 1: BCR Sinal 2: Receptores inatos, ligação cruzada BCR TIMO-INDEPENDENTE ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS B POR ANTÍGENOS E OUTROS SINAIS O complexo receptor antigênico da célula B (BCR) é composto por moléculas de Ig de membrana e proteínas Igα e Igβ associadas, exercendo dois papéis essenciais na ativação da célula B. Primeiro, a ligação do antígeno ao receptor envia sinais bioquímicos para as células B que iniciam o processo de ativação Em segundo lugar, o receptor internaliza o antígeno ligado para dentro de vesículas endossomais e esse antígeno, se for proteico, é processado em peptídeos que podem ser apresentados na superfície dacélula B para serem reconhecidos pelas células T auxiliares Embora o reconhecimento do antígeno possa iniciar respostas de células B, esse processo geralmente é por si só inadequado para estimular a proliferação e diferenciação significativa das células B, até mesmo para antígenos T-independentes. PAPEL DOS RECEPTORES C2 E DO TIPO TOLL Para a indução de respostas completas, outros estímulos cooperam com o engajamento do BCR, incluindo proteínas do complemento, receptores de reconhecimento de padrão e, no caso dos antígenos proteicos, células T auxiliares A ativação das células B é facilitada pelo correceptor CR2/CR1 presente nessas células, o qual reconhece fragmentos de complemento ligados de forma covalente ao antígeno ou que sejam parte de imunocomplexos contendo o antígeno. As células B foliculares e as células B da zona marginal expressam o receptor de complemento CR2 A ativação do complemento ocorre tipicamente em resposta a microrganismos que ativam esse sistema na ausência de anticorpos pelas vias alternativa e da lectina, e na presença de anticorpos pela via clássica. Em todas essas situações, são gerados fragmentos do complemento que se ligam aos microrganismos. Um desses fragmentos, chamado C3d, é reconhecido pelo CR2/CD21, e isso intensifica a força da sinalização do BCR, atuando assim como um correceptor para as células B Alguns polissacarídeos não microbianos também ativam o complemento pela via alternativa ou pela via da lectina, e isso é um dos motivos pelos quais esses antígenos conseguem induzir respostas de anticorpo sem ajuda da célula T. Os produtos microbianos engajam receptores do tipo Toll presentes nas células B, e isso também intensifica a ativação da célula B. As células B humanas expressam vários TLRs Esses receptores de reconhecimento de padrão fornecem sinais que intensificam ou cooperam com aqueles emitidos pelo complexo receptor da célula B durante a ativação dessas células. Em adição, a ativação de células mieloides através dos receptores de reconhecimento de padrão pode promover indiretamente a ativação da célula B, de dois modos. Células dendríticas ativadas via TLRs contribuem de maneira significativa para a ativação da célula T auxiliar, e as células T auxiliares estimulam as células B em resposta aos antígenos proteicos. As células mieloides ativadas por TLRs podem secretar citocinas capazes de promover respostas T- independentes das células B TIMO-DEPENDENTE SEQUÊNCIA DE EVENTOS DURANTE AS RESPOSTAS DE ANTICORPOS DEPENDENTES DE CÉLULA T Os antígenos proteicos são reconhecidos de modo independente por linfócitos B e T específicos nos órgãos linfoides periféricos, e esses dois tipos de células ativadas interagem entre si para iniciar as respostas imunes humorais.. As células T CD4 + naive são ativadas nas zonas de célula T, pelo antígeno (na forma de peptídeos processados associados ao MHC) apresentado por células dendríticas. As células B naive presentes nos folículos são ativadas pelo mesmo antígeno (em sua conformação nativa) que lá é transportado. As células T auxiliares ativadas e as células B ativadas migram na direção uma da outra e interagem junto às bordas dos folículos, onde se desenvolve a resposta inicial de anticorpos. Uma parte das células T e B ativadas migram de volta para dentro dos folículos formando os centros germinativos, onde são induzidas respostas de anticorpos mais especializadas. ATIVAÇÃO INICIAL E MIGRAÇÃO DE CÉLULAS B E T AUXILIARES A ativação contemporânea de células B e T específicas por um antígeno proteico induz alterações que as aproximam, de modo a aumentar a probabilidade de as células B e T antígeno-específicas se colocalizarem e interagirem entre si Isso se dá, em parte, pelo movimento regulado das células em seguida ao reconhecimento antigênico. Quando a ativação inicial de célula T naive é realizada pelas DCs, é induzida, por translocação de sinal ao núcleo, a maior expressão dos receptores CXCR5, que levam a célula T a se aproximar do folículo, enquanto a maior expressão de CCR7 estimulam a saída das células B dos folículos, de forma que eles consigam se encontrar Os antígenos proteicos são internalizados pela célula B e apresentados em uma forma que pode ser reconhecida pelas células T auxiliares. APRESENTAÇÃO DO ANTÍGENO POR CÉLULAS B ÀS CÉLULAS T Os antígenos proteicos reconhecidos por BCRs específicos são endocitados e processados para gerarem peptídeos que se ligam a moléculas de MHC de classe II, e são apresentados às células T CD4 + Como o BCR reconhece com alta afinidade um epítopo da proteína nativa, células B específicas se ligam a esse antígeno de forma muito mais eficiente (i. e., em concentrações bem menores), em comparação as outras células B inespecíficas para o antígeno. Portanto, as células B antígeno-específicas também são muito mais eficientes na apresentação de peptídeos derivados do antígeno, do que as outras células B que não expressam receptores de membrana para esse antígeno. É por isso que as células B específicas para um antígeno são as mais capazes para interagir com as células T auxiliares específicas para esse antígeno e receber sinais auxiliares, enquanto as células B com outros BCRs permanecem em estado quiescente. Em uma resposta de célula B dependente de célula T a um antígeno proteico, pelo menos dois epítopos diferentes da proteína participam no processo: um epítopo de superfície presente na proteína nativa é reconhecido com alta especificidade por uma célula B, e um epítopo peptídico linear, que pode estar em qualquer parte da proteína intacta, é subsequentemente liberado por proteólise, liga-se a moléculas de MHC de classe II e é reconhecido por células T auxiliares. Os anticorpos eventualmente secretados em geral são específicos para os determinantes conformacionais do antígeno nativo Essa característica do reconhecimento antigênico pela célula B determina a especificidade fina da resposta de anticorpos e independe do fato de que as células T auxiliares reconhecem somente epítopos lineares de peptídeos processados A INDUÇÃO E AS FUNÇÕES DAS CÉLULAS T AUXILIARES FOLICULARES A diferenciação das células Tfh a partir das células TCD4+ naive requer duas etapas: ativação inicial por células dendríticas apresentadoras de antígeno e subsequente ativação pelas células B. A “escolha” entre um destino Th1, Th2 ou Th17, ou por um destino Tfh, depende em parte da força de interação inicial entre os complexos peptídeo-MHC de classe II nas células dendríticas e o receptor de célula T nas células TCD4+ naive. A interação de ICOS com ICOS- Ligante nas células B ativadas promove diferenciação de células T em células Tfh Quando esta ocorre, há a translocação de um sinal à célula T para ela migrar para dentro do folículo e se tornar uma célula T auxiliar folicular, quando começa a aumentar a expressão de CD40L e a ativar várias células B, que, necessariamente, sofrem a troca de isotipo A citocina definidora produzida pelas células Tfh é a IL-21. Essa citocina é requerida para o desenvolvimento do centro germinativo e contribui para a geração de plasmócitos na reação de centro germinativo. A IL-21 secretada pelas células Tfh também favorece os eventos de seleção da célula B no centro germinativo e a diferenciação de células B ativadas em plasmablastos PAPEL DA INTERAÇÃO CD40L:CD40 NA ATIVAÇÃO T DEPENDENTE DAS CÉLULAS B Sob ativação pelo antígeno, as células T auxiliares expressam CD40- ligante (CD40L) que engaja seu receptor, o CD40, em células B antígeno estimuladas e induzem proliferação e diferenciação das células B, inicialmente em focos extrafoliculares e, depois, em centros germinativos Os sinaisinduzidos por CD40 também são decisivos para as reações de centro germinativo subsequentes. Além do CD40L presente nas células T auxiliares ativadoras de células B, as células T auxiliares também secretam citocinas que contribuem para as respostas de célula B. As citocinas derivadas de célula T são essenciais para as reações de centro germinativo Após a interação inicial das células B com as células T auxiliares na interface entre o folículo e a zona de célula T, a ativação subsequente das células B pelas células T auxiliares pode ocorrer em dois locais distintos — um fora dos folículos, em um foco extrafolicular, e o outro nos centros germinativos dos folículos. A natureza da resposta de célula B difere nestes locais OBS: As proteínas do vírus Epstein- Barr (EBV) se associam às mesmas moléculas que o CD40, acionando a proliferação do LB ATIVAÇÃO DE CÉLULA B EXTRAFOLICULAR A ativação da célula B no foco extrafolicular fornece uma resposta de anticorpos inicial aos antígenos proteicos e estabelece a subsequente reação de centro germinativo. Os focos extrafoliculares de ativação T-dependente das células B geram anticorpos de baixa afinidade que podem circular e limitar a disseminação de uma infecção As células B ativadas por células T auxiliares por meio do CD40L nos focos extrafoliculares sofrem certo grau de troca de isotipo A pequena quantidade de anticorpos produzidos nesses focos pode contribuir para a formação de imunocomplexos (contendo antígeno, anticorpo e, talvez, complemento) que são aprisionados pelas células dendríticas foliculares nos folículos linfoides. As células dendríticas foliculares, então, liberam quimiocinas, talvez em resposta aos imunocomplexos, que atraem algumas (frequentemente apenas uma ou duas) células B ativadas do foco extrafolicular para dentro do folículo, para iniciar a reação de centro germinativo. A resposta extrafolicular também ajuda a gerar células T auxiliares foliculares que migram para o interior do folículo e são requeridas para a formação do centro germinativo A REAÇÃO DE CENTRO GERMINATIVO Os eventos característicos das respostas de anticorpos dependentes de célula T auxiliar, incluindo a maturação de afinidade, troca de isotipo e geração de plasmócitos de vida longa e de células B de memória, ocorrem primariamente em estruturas organizadas chamadas centros germinativos, as quais são criadas junto aos folículos linfoides durante as respostas imunes T- dependentes. Cada centro germinativo totalmente formado contém células derivadas de um único ou de alguns clones de células B antígeno-específicos. Junto ao centro germinativo, há uma zona escura densamente concentrada contendo células B em processo de rápida proliferação, as quais estão passando por um processo de mutação A progênie das células B em proliferação no centro germinativo passa pelos processos de diferenciação e seleção na zona clara, descritos adiante. As células B do centro germinativo podem ser identificadas por sua expressão de um repressor transcricional conhecido como Bcl-6 As células dendríticas foliculares (FDCs) são encontradas somente em folículos linfoides e expressam receptores do complemento (CR1, CR2 e CR3) e receptores Fc. Essas moléculas estão envolvidas na exibição de antígenos para a seleção das células B do centro germinativo, conforme será descrito adiante. As FDCs não expressam moléculas de MHC de classe II e não derivam de progenitores na medula óssea. Os longos processos citoplasmáticos das FDCs formam uma malha em torno da qual os centros germinativos são formados. A reação de centro germinativo consiste em etapas sequenciais. As células B em proliferação que passam pelo processo chamado hipermutação somática se acumulam na zona escura do centro germinativo, que não contém FDCs nem células T. A pequena progênie (que não se divide) de células B migra para a zona clara adjacente, onde entram em estreito contato com os processos das abundantes FDCs e também formam contatos íntimos com as células T A formação do centro germinativo depende da interação do CD40L nas células Tfh com o CD40 nas células B. Essa interação é decisiva para a proliferação da célula B, a qual é requerida para a expansão das células B nos centros germinativos, além de induzir nas células B a expressão da enzima desaminase ativação-induzida, a qual é requerida para a troca de isotipo e maturação de afinidade TROCA DE ISOTIPO (CLASSE) DE CADEIA PESADA Nas respostas T dependentes, uma parte da progênie de células B ativadas que expressam IgM e IgD passam pela troca de isotipo (classe) de cadeia pesada e produzem anticorpos com cadeias pesadas de diferentes classes, como γ, α e ɛ. . Um pouco da troca de isotipo ocorre nas células B junto aos focos extrafoliculares, dirigida por células T auxiliares extrafoliculares, porém o processo continua ocorrendo nos centros germinativos, dirigido pelas células Tfh na zona clara. A capacidade das células B de produzirem diferentes isotipos de anticorpo confere uma notável plasticidade às respostas imunes humorais gerando anticorpos que realizam funções efetoras distintas e estão envolvidas na defesa contra diferentes tipos de agentes infecciosos. As células B mudam os isotipos dos anticorpos que produzem, alterando constantemente as regiões constantes das cadeias pesadas, mas a especificidade dos anticorpos (determinada pelas regiões variáveis) permanece inalterada A troca de isotipo em resposta a diferentes tipos de microrganismos é regulada por citocinas produzidas pelas células T auxiliares que são ativadas por esses microrganismos. A troca do isotipo IgM original para o isotipo IgG é um aspecto proeminente das respostas de anticorpo Tdependentes contra muitas bactérias e vírus. A resposta humoral a muitos parasitas helmínticos é dominada por anticorpos IgE que participam na eliminação dos helmintos mediada por eosinófilos e mastócitos. Os anticorpos IgE também medeiam as reações de hipersensibilidade imediata (alérgicas) As células B presentes nos tecidos de mucosa fazem a troca para IgA, que é a classe de anticorpo mais eficientemente transportada ao longo dos epitélios para as secreções mucosas, onde previne a entrada de microrganismos através dos epitélios. A troca para IgA é estimulada pelo fator de transformação do crescimento-β (TGF-β), que é produzido por muitos tipos celulares, incluindo as células T auxiliares, tanto nas mucosas como em outros tecidos Ainda, os sinais de CD40 atuam em conjunto com as citocinas para induzir a troca de isotipo. O mecanismo molecular da troca de isotipo é um processo chamado recombinação de troca, em que o DNA da cadeia pesada de Ig nas células B é cortado e recombinado de modo que um éxon VDJ previamente formado, codificador do domínio V, é colocado adjacente a uma região C downstream, e o DNA interveniente é removido Como resultado, o éxon VDJ rearranjado upstream da região de troca µ na célula B produtora de IgM recombina com o gene de cadeia pesada de Ig localizado imediatamente após a região de troca downstream transcricionalmente ativa MATURAÇÃO DE AFINIDADE: MUTAÇÃO SOMÁTICA DE GENES DE IG E SELEÇÃO DE CÉLULAS B DE ALTA AFINIDADE A maturação de afinidade é o processo que leva a uma afinidade aumentada de anticorpos por um antígeno particular, à medida que uma resposta humoral T-dependente progride, e é o resultado da mutação somática de genes de Ig seguida da sobrevivência seletiva das células B produtoras dos anticorpos com as maiores afinidades. O processo de maturação de afinidade gera anticorpos com capacidade crescente de se ligar a antígenos e, assim, de neutralizar mais eficientemente e eliminar microrganismose suas toxinas. Células T auxiliares e interações CD40-CD40L são requeridas para que a mutação somática seja iniciada e, como resultado, a maturação de afinidade é observada somente nas respostas de anticorpo a antígenos proteicos T-dependentes. CITOCINAS NA REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO DAS CLASSES DE ANTICORPOS FEEDBACK DE ANTICORPOS: REGULAÇÃO DAS RESPOSTAS IMUNES POR RECEPTORES FC Envolve receptores, a exemplo do FcRIIb, que reconhece a porção Fc e inibem a produção descontrolada de anticorpo, a partir da não ativação da célula IgG inibem a ativação do LB
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