RESPOSTA IMUNE DE MUCOSAS

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Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
RESPOSTA IMUNE DE MUCOSAS
Superfícies Mucosas: recobem estruturas dos tratos gastrointestinal, respiratório e
genitourinário.
● A fragilidade e permeabilidade das mucosas criam uma vulnerabilidade à
infecção.
● Superfícies úmidas e quentes → propício para o crescimento de patógenos
PROPRIEDADES DO TGI
A maioria dos antígenos do TGI são derivados de alimentos e bactérias comensais, e são altamente
benéficos ao hospedeiro
1. Tolerância a antígenos alimentares (oral): estado de falta de resposta imune local e
sistêmica específica a um determinado antígeno protéico.
2. Defesa contra agentes infecciosos: ativação de mecanismos inatos e adaptativos a fim de
evitar a disseminação sistêmica.
- Fatores de virulência→ capacidade de atravessar a barreira de muco→ ativa SI
- Necessidade de reconhecer e combater o patógeno
3. Relação simbiótica com a microbiota local: regulação das respostas imunes locais e das
bactérias comensais de maneira antígeno específica
ANATOMIA DO TGI
● Presença de vilosidades distribuídas ao longo de todo o intestino, precedidas
pelas criptas intestinais.
● Camada de células epiteliais assentadas sobre uma membrana basal → Barreira
física.
● Abaixo do epitélio, há uma camada de tecido conjuntivo frouxo, a lâmina própria
- Na lâmina própria ocorre a efetuação da resposta imune.
- Presença de vasos sanguíneos, vasos linfáticos e GALTs (tecido linfóide
associado a mucosa gastrointestinal).
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Placas de Peyer: tecidos linfóides associados à mucosa organizados sob a barreira
epitelial (presentes na região de cúpula).
- Estrutura de folículos linfóides: centro germinativos com linfócitos linfócitos B,
linfócitos T auxiliares foliculares, células dendríticas foliculares e macrófagos.
- Não encapsulados
A distribuição de rede linfática desemboca nos linfonodos mesentéricos, estruturas
encapsuladas (rede de drenagem).
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IMUNIDADE INTESTINAL
A imunidade intestinal nos protege contra as infecções ao mesmo tempo que permite a
permanência de microrganismos comensais.
3 mecanismos principais:
1) Camada de muco
2) Peptídeo antimicrobiano: matam patógenos no lúmen ou diminuem a entrada no
epitélio.
3) IgA (lâmina própria→ lúmen): neutraliza os patógenos
CÉLULAS EPITELIAIS
Grande diversidade de células epiteliais intestinais→ contribuem para a função de
barreira da mucosa.
● Enterócitos: células epiteliais absortivas, com microvilosidades, e secretoras de
enzimas hidrolíticas.
● Células de Paneth: produção de substâncias microbicidas; bases das criptas.
● Células M: células especializadas na amostragem de antígenos; cúpula das Placas
de Peyer.
● Células Globosas / Caliciforme: secretoras de muco (aprisiona o patógeno,
tornando a eliminação mais fácil); ápice das vilosidades.
Células adjacentes unidas por tight junctions, impedindo o movimento de
microrganismos entre as células e para dentro da lâmina própria.
BARREIRA FÍSICA - MUCO
Fluido viscoso, secretado pelas células caliciformes, contendo proteínas glicosiladas
denominadas mucinas, podendo ser secretadas ou de superfície (glicocálice).
● Predomínio da MUC2 → formam um gel hidratado bem espesso.
Funções:
1. Barreira física: prevenção do contato do patógeno com o epitélio.
2. Impede a translocação de toxinas e microrganismos para tecidos subjacentes.
3. Matriz de deposição e exposição de substâncias microbianas (IgA e AMP)
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● Intestino delgado: camada única de muco interno (+ densa e firme)
● Intestino grosso: camada de muco externo, acima do interno (- denso) →
colonizável por bactérias comensais.
Vários estímulos imunes e ambientais podem aumentar a produção de mucina, como
citocinas*, produtos de neutrófilos e proteínas de adesão microbianas.
* IL-1, IL-4, IL-6, IL-9, IL-13, TNF e IFN tipo I
BARREIRAS QUÍMICAS
Proteínas antimicrobianas
As substâncias produzidas por células epiteliais intestinais, principalmente pelas de
Paneth, protegem contra bactérias luminais, e os defeitos na sua produção estão
associados à invasão e inflamação.
Lisozima: enzima glicosidase, que atua clivando ligações do peptidoglicano presentes na
parede celular bacteriana.
● Afeta mais gram-positivas (possuem camada mais espessa de peptidoglicano).
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Peptídeos antimicrobianos (AMP): pequenos peptídeos catiônicos produzidos após
ativação do receptor citosólico NOD2.
● Ex.: defensinas e catelicidinas
● Secretados constitutivamente e com regulação positiva em casos de infecções.
● A produção de AMP depende de receptores, mas a sua ação não.
Defensinas→ inserção na membrana, formando poros⇒ Ruptura da membrana
fosfolipídica externa do microrganismo.
obs: não ataca células do hospedeiro, pois os fosfolipídios de bactérias são muito mais
eletronegativos, e os das células do hospedeiro não são expostos extracelularmente.
Expressão diferencial de TRL e NOD
A expressão compartimentalizada e diferencial de receptores permitem o controle de
resposta imune aos diferentes microrganismos → apenas patógenos que quebram a
barreira epitelial induz resposta imune.
● A maior parte das bactérias luminais é comensal e permanece retida fora do
epitélio, ainda que possam expressar os PAMPs de patógenos.
● As respostas mediadas por PRRs (receptores de reconhecimento de padrões) são
reguladas por níveis de expressão ou expressão compartimentalizada apenas em
determinados locais.
Expressão extracelular basolateral: TLR-2 (reconhece
peptidoglicano) e TLR-5 (flagelina).
Expressão fagossomal: TLR-9 (DNA)
Expressão intracelular citosólica: NOD-1 ou NOD-2
> Não há expressão de PRRs na membrana luminal.
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TIPOS DE CÉLULAS LINFÓIDES INATAS (ILC)
As ILCs são células derivadas da medula óssea com morfologia linfocítica e que
atendem a diversas funções antimicrobianas.
● Desenvolvimento a partir de um precursor comum da medula óssea, identificado
pelo fator de transcrição Id2.
● Cada subgrupo diferenciado é identificado pela expressão de diferentes fatores
de transcrição e pelas citocinas produzidas quando ativados.
● Conferem resposta imediata, antes da ação da resposta adaptativa → respondem
a sinais de citocinas locais secretando citocinas efetoras.
● O perfil de resposta se assemelha ao perfil dos linfócitos Th, porém não expressam
o TCR.
ILC1: Ativa fagócitos de atividade antiviral.
ILC2: Estimula a proliferação do epitélio
responsável pela secreção de muco; ativa
eosinófilos e gera resposta inflamatória e
envolve-se respostas alérgicas.
- IL-5 ativa eosinófilos (enzimas que
degradam tegumento do helminto)
- IL-13 aumenta produção de muco
ILC3: Auxilia na função de barreira por
induzir a secreção de moléculas
antimicrobianas e proteínas das junções
de oclusão.
- IL-17 promove resposta inflamatória
aguda aos microrganismos
- IL-17 e IL-22 intensificam a função de
barreira da mucosa
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RESPOSTA INATA NO TGI
Reconhecimento: O antígeno é reconhecido por PRRs, principalmente TLRs e NLRs.
Conter a infecção: com a fagocitose, há a possibilidade de eliminação do antígeno.
Estimulação da função de barreira e sem indução da inflamação:
- ↑ resistência das junções de oclusão
- ↑ motilidade intestinal
- ↑ proliferação do epitélio intestinal
ILCs secretam IL-17 e IL-22, que induzem o aumento da função de barreira:
- ↑ produção de muco e defensinas
- ↑ função das junções de oclusão
- ↑ transporte de IgA para a luz
obs.: Só há produção de citocinas pró-inflamatórias em casos de reconhecimento de
antígenos específicos de patógenos, ou se o reconhecimento ocorrer no polo basolateral
ou no meio intracelular.
RESPOSTA ADAPTATIVA NO TGI
Características principais
● A principal forma de imunidade adaptativa é a imunidade humoral → anticorpos
IgA diméricos secretados no lúmen intestinal, impedindo a colonização e invasão.
● Respostas imunes celulares→ Th17(>), Th1 e Th2.
● Ativação de células T reguladoras para controle de reações inflamatórias no
intestino → necessidade de tolerância a antígenos alimentares e microrganismos
comensais.
TRANSPORTE DOS ANTÍGENOS
A principal via de exposição do antígeno da luz para os tecidos linfóides é pelas células
M, mas ocorre também por CDs.
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As células M possuem microdobras especializadas na captura e se localizam na cúpula;
apresentam funções de transporte transcelular (transcitose) do antígeno do lúmen
intestinal, através da barreira epitelial, para as APCs do subepitélio (CDs).
- Glicocálice delgado
- Microvilos irregulares curtos → microdobras
- Amplas fenestrações na membrana
As células dendríticas são capazes de emitir dendritos entre os enterócitos em direção
a luz e capturar os microrganismos ou esses chegam até as CD.
Essas são recrutadas para a lâmina própria devido a secreção de quimiocinas pelas
células epiteliais.
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AMOSTRAGEM DE ANTÍGENOS
As APCs migram para o vaso linfático do vilo, chegando até uma rede de vasos linfáticos
interconectados, que se direciona a um tecido linfóide da mucosa intestinal.
- Tecidos linfóides organizados → Placas de Peyer
- Linfonodos mesentéricos
- Folículos isolados na lâmina própria → GALTs
obs.: Os tecidos linfóides das mucosas recebem os antígenos através do epitélio, não
recebem pela circulação linfática ou sanguínea (como ocorre nos linfonodos e baço)
Redes linfática (conexão) → Placas de Peyer* → Fase de indução imunidade adaptativa
Perfil tolerogênico das células dendríticas
As respostas pró-inflamatórias são indesejáveis na mucosa gastrintestinal devido aos
danos epiteliais que podem provocar outras inflamações.
No entanto, somos constantemente expostos a antígenos alimentares da dieta, os quais
podem ser reconhecidos e desencadear respostas.
Assim, há a necessidade de um perfil tolerogênico.
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CD tolerogênica
● ↓ expressão de moléculas coestimuladoras (CD80 e CD86), necessárias para o 2°
sinal de ativação dos linfócitos T.
● Produção de TGF-β
Esse contexto permite uma diferenciação de T em linfócitos T reguladores (Treg), que
inibem a resposta inflamatória por produzirem citocinas anti inflamatórias (IL-10 e TGF-
β), inibindo a ativação de linfócitos Th e induzindo a troca de isotipo das Igs.
Dessa forma, há captura e apresentação do antígeno, mas sem desenvolvimento de
resposta imune (sem 2° sinal) ⇒ tolerância oral
Tolerância oral: resposta fisiológica de não responsividade frente a antígenos
alimentares e a bactérias comensais.
HOMING INTESTINAL E DIFERENCIAÇÃO DE LINFÓCITOS
Os linfócitos efetores gerados nos tecidos linfóides são marcados com propriedades
seletivas de homing intestinal dependente de receptores de integrina e de quimiocina,
e circulam a partir do sangue de volta para dentro da lâmina própria do intestino.
● As células dendríticas são induzidas pela TSLP e outros fatores a expressarem a
enzima retinaldeído desidrogenase (RALDH), que converte a vitamina A em ácido
retinóico (AR):
Ácido retinóico atua:
- Manutenção de um estado anti inflamatório na mucosa.
- Junto com TFG-β, diferenciam Treg.
● Com a ativação dos linfócitos no GALT pela exposição ao antígeno, esses são
expostos ao AR, induzindo a expressão do receptor de quimiocina CCR9 e da
integrina α4β7.
● Os linfócitos efetores retornam a circulação e voltam para a região da lâmina
própria que induziu a ativação ⇒ Combater o patógeno.
Quimiocina CCL25 (ligante para CCR9) secretada constitutivamente pelos
enterócitos.
Molécula de adesão MadCAM (ligante de α4β7) são expressas no endotélio venular
local.
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● O homing de plasmócitos para o cólon requer também a expressão de CCR10 e da
quimiocina CCL28.
IMUNIDADE SECRETÓRIA
Produção de IgA
● A IgA é produzida em maiores quantidades do que outros isotipos de anticorpos.
● A troca de isotipo para IgA (induzida por TGF-β) ocorre T-dependente e
T-independente.
T-dependentes: estimulada pela ligação do CD40L (LT) ao CD40 (LB), somado à ação do
TGF-β.
- IgA de alta afinidade
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T-independente: CDs ativadas pelo ligante de TLR passam a expressar citocinas que
levam à troca de classe para IgA (antes IgM ou IgD).
- IgA de baixa afinidade
A IgA é produzida por plasmócitos na lâmina própria do tecido mucoso e se dimerizam,
mantendo-se unidas pela cadeia J, ligadas covalentemente às regiões Fc.
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O complexo é transportado através da célula epitelial por transcitose.
● Transcitose de IgA e IgM pelo receptor poli-IgR (transporta Ig poliméricas)
presentes nas células epiteliais intestinais.
● A IgA secretada na lâmina própria se liga ao receptor poli-Ig através da cadeia J.
● Complexo é endocitado e se fundem à membrana plasmática apical. Após
proteólise de parte do receptor, o complexo é liberado no lúmen intestinal.
Componente secretor permanece ligada à IgA dimérica no lúmen→ protege IgA
contra proteólise de enzimas bacterianas
MECANISMOS EFETORES DA sIgA:
1. Neutralização (aderência e invasão)
● IgA passa por transcitose e fica aderida, pelo muco, a célula no lúmen
● Na presença de patógenos ou produtos microbianos, liga-se a esses, impedindo a
aderência e invasão.
2. Remoção de microrganismos
● Remove um microrganismo que cruzou o epitélio
● IgA reconhece o patógeno e faz transporte retrógrado, levando-o de volta para o
lúmen
3. Captação por células M
Facilitar a transcitose de antígenos captados por células M, atuando indiretamente na
imunomodulação por auxiliar na apresentação à CDs.
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> IgA tem ↓ capacidade de ativar sistema complemento
Se o complemento fosse ativado sempre que houvesse produção de IgA no intestino,
haveria uma ativação basal de complemento, aumentando as reação imunológica e os
processos inflamatórios, o que seria danoso.
DOENÇA RELACIONADAS A RESPOSTAS IMUNES NO INTESTINO
DOENÇA CELÍACA
Condição inflamatória da parte superior do intestino delgado causada por uma resposta
imune direcionada ao glúten.
● Resposta imune à gliadina: fração protéica do glúten, rica em prolina e glutamina,
tornando-a resistência à degradação.
A enzima transglutaminase 2A (TG2) desamina resíduos de glutamina da
gliadina, tornando-a mais favorável (- carregado) de interagir com o HLA-DQ2 e ser
apresentada por uma APC.
IMUNOPATOLOGIA:
● Mecanismos imunológicos
Ativação de linfócitos T CD4 produtores de IFN γ e de linfócito B secretores de IgA
(anti-TG2 = contra enzima).
● Inflamação crônica com perda das vilosidades intestinais ⇒ Atrofia Vilosa
Sintomas: dor abdominal, diarreia e perda ou dificuldade de ganhar peso
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INTOXICAÇÃO ALIMENTAR
Infecções bacterianas ou virais induzidas por microrganismos ingeridos na dieta.
● Microrganismos que expressam fatores de virulência, permitindo-os atingir o
epitélio e seus tecidos subjacentes, gerando inflamação.
Mecanismo imunológico: produção de citocinas inflamatórias e recrutamento de
neutrófilos
Manifestações clínicas (localizadas): febre, diarreia e vômitos
● Produtos microbianos (como LPS, PGN, DNA, RNA) atuam como PAMP, ativando
CDs via TLR, que fagocitam esses microorganismos.
Maturação da CD: ↑ CD80 86 e produção de IL-12 (diferenciação de Th1 ⇒ IFN-γ)
IFN γ ativa macrófagos⇒ ↑ propriedade fagocítica e microbicida.
- Ativação de outros tipos celulares
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abbas, Abul K. Imunologia Celular e Molecular. Disponível em: Minha Biblioteca, (9th
edição). Grupo GEN, 2019.
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