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Imunologia Clínica Aspectos gerais do sistema imune Sistema imune: Sistema de reconhecimento e resposta. Órgão linfoide: Medula óssea e timo, produz e matura células. *Secundários: baço e linfonodos, o linfócito T é gerado na medula e é maturado no timo. Linfócito B não produz anticorpos. Timo: Local onde ocorre a diferenciação entre linfócito T CD4 ou CD8. - O inicio da resposta imune adaptativa se inicia nos órgãos secundários. Amigdalas: Agregados nodulares de macrófagos e tecido linfoide. - Quando as células imunes se infiltram no tecido passam a fazer parte dele e duram cerca de 4 dias na corrente sanguínea Receptor: Estrutura de reconhecimento específico para linfócito T TCR, linfócito B: BCR, o linfócito B pode apresentar anticorpos. Coestimuladores: Ficam na membrana e é o linfócito T que ajuda no reconhecimento. Anergia: É a ausência de resposta - A célula faz fagocitose (bactérias, fungos e parasitas), e a proteína apresentadora é MHC de classe 2, ela se liga ao linfócito T CD4 auxiliar. *A célula infectada (viral) possui uma célula apresentadora MHC1 que se liga ao linfócito T CD8 o que representa uma característica atóxica. Proteínas dos sistema complemento: Um dos exames mais feitos é a dosagem de Intérferon que é o que aumento o MHC, isso melhora a fagocitose, ativa as células Natural Killers que são células fagocíticas não específicas, elas são ativadas pelo CD4, a dosagem pode indicar uso excessivo apontando para alguma doença. Células T e B de memória: B- Produz anticorpo, resposta secundária com maior especificidade e magnitude – seleção clonal. Mutações somáticas induzidas pelos linfócitos T auxiliares (TCD4+) e citocinas Células B de Memória (↑CD44). Células T: Morrem após a resposta primária, reconhecimento de antígenos processados MHC 1 e MHC 2, Células T de Memória (↓CD45R e CD26L e ↑CD44) Fagocitose: Organismos extracelulares podem se ligar e ativar os fagócitos-liberação de mieloperoxidases, lisozima, defensinas e lactoferrinas, além das espécies reativas de O e N – destruição Mecanismos efetores da resposta imune- complemento: Os microorganismos podem ativar a via alternativa do Sistema Complemento - estimula a fagocitose, a quimiotaxia, a produção e liberação de mediadores (IL-3, IL-6, histamina, prostaglandinas, leucotrienos e tromboxanos) e a lise direta do agente invasor. *Os organismos extracelulares (antígenos) se encontram com os anticorpos, ativando a via clássica do complemento neutraliza o organismo e facilita a fagocitose. Interferon: Os organismos intracelulares são destruídos pelos seguintes mecanismos: - Produção de IFN - resistência a infecção Células NK: Reconhecem células infectadas e liberam grânulos (perforinas, granzimas e linfotoxinas) LT eTNF, Células NK: possuem receptores para Fc - ligação do Ac ao Ag viral na célula infectada e posterior citotoxicidade mediada pelas NK. *Células T: CD8+ citotóxicas possuem receptores que ligam-se as proteínas virais, associadas com o MHC I perforinas, TNF e IFN .Células T: CD4+ auxiliares reconhecem antígenos ligados ao MHC II e liberam citocinas, inclusive o IFN . Lesão: A lesão causa uma resposta protetora dos tecidos vascularizados denominada “inflamação”. ◦ Diluir ◦ Destruir ◦ Isolar ◦ Iniciar o reparo. Formas agudas e crônicas Inflamações agudas; Resposta imediata e precoce a lesão tecidual (física, química, microbiológica) ◦ Vasodilatação ◦ Permeabilidade vascular e edema ◦ Migração leucocitária (PMNs) Permeabilidade vascular: Aumento da permeabilidade vascular ◦ Transudato dá lugar ao exsudato (rico em proteínas e células) ◦ Aumento da pressão osmótica intersticial contribui para o edema (água e íons) Vários mecanismos conhecidos ◦ HISTAMINA, bradicinina, leucotrienos causam uma resposta imediata transiente (15-30min) na forma de contração das células endoteliais que apresentam gaps intercelulares nas vênulas. Eventos leucocitários: Leucócitos migram através da vasculatura ◦ Marginação e Rolagem ◦ Ativação e Aderência ◦ Migração-Livres e ativados no tecido ◦ Fagocitose ou desgranulação ◦ Dano tecidual induzido pelos leucócitos Quimiotaxia: Quimioatração dos leucócitos gradiente de concentração ◦ Produtos bacterianos solúveis ◦ Componentes do complemento (C5a) ◦ Citocinas (família das quimiocinas,IL-8) ◦ LTB4 (metabólito do AA) Leucócitos: ◦ Emitem prolongamentos após ligação com moléculas de adesão de superfície (integrinas) ◦ Sobrevém a ativação: - Metabolismo doAA a partir de fosfolipídios - Prepara para degranulação e liberação das enzimas lisossomais (burst respiratório) - Regula a expressão das moléculas de adesão Burst respiratório: Espécies reativas do oxigênio formadas durante o burst respiratório que incluem: ◦ Consumo aumentado de oxigênio ◦ Glicogenólise ◦ Oxidação aumentada de glicose ◦ Formação de íon superóxido Mediadores químicos: Derivados do Plasma: Complemento, ceninhas, fatores de coagulação Muitos requerem ativação (clivagem enzimática) Derivados das Células: Pré-formados, sequestrados e liberados (histamina) Sintetizados quando necessários (prostaglandinas) Utilizam ou não receptores de superfície específicos para sua ação Podem sinalizar células alvo para liberar outras moléculas efetoras que irão amplificar ou inibir as respostas iniciais (regulação) 1.Aminas vasoativas: Histamina: vasodilatação e contração das células endoteliais, abertura das junções; liberada por mastócitos, basófilos, plaquetas em resposta a lesão (trauma, aquecimento), reações imunes (IgE- receptor FcR mastócitos), anafilatoxinas (fragmentos C3a, C5a), citocinas (IL-1, IL-8), neuropeptídeos Serotonina: vasodilatador com semelhantes efeitos a histamina; grânulos densos das plaquetas; liberados na agregação plaquetária 2.Proteases plasmáticas: Sistema de coagulação, complemento e cininas. 3.Sistema de cininas: Formação de bradicinina a partir da clivagem de precursores, Permeabilidade vascular, Dilatação arteriolar, Contração da musculatura lisa não vascular, Causa dor, Rapidamente inativada 4.Metabólitos de ácido araquidônico: Prostaglandinas e tromboxana: via cicloxigenase; causam vasodilação e edema prolongado; mas também protegem a mucosa gástrica; a COX é bloqueada pelo ácido acetil salicílico e osAINES. Leucotrienos: via lipoxigenase; são quimiotaxinas, vasoconstritoras, causam aumento da permeabilidade vascular, e broncoespasmo 5.PAF: Derivado de fosfolipídios de membrana ,causa vasodilação, aumento da permeabilidade vascular, aumento da adesão leucocitária 6.Citocinas: Produtos celulares que agem como mensageiros para outras células, dirigindo seu comportamento. 7.Óxido nítrico: . Gás solúvel de curta-duração oxidante com múltiplas funções ◦ Produzido por células endoteliais e macrófagos causa: Relaxamento da musculatura lisa vascular e vasodilatação Destrói microorganismos Melhora a adesão plaquetária e a degranulação Inflamação crônica: Infiltração de macrófagos, linfócitos e plasmócitos (células mononucleares) Destruição tecidual por células inflamatórias Visa o reparo e a cicatrização com angiogênese Quando a fase aguda não pode ser resolvida Células presentes: Macrófagos São ativados por citocinas liberadas por células T, endotoxinas. Linfócitos T e B Ativação via antígenos e Liberação de citocinas Plasmócitos Linfócitos B diferenciados e Produção de anticorpos Linfonodos e vasos linfáticos: Transportam antígenos para os linfonodos ◦ Toxinas ,agentes infecciosos *Um dos eventos mais facilmente reconhecidos desencadeado por citocinas (esp.IL-1,IL-6,TNF) reações de fase aguda Anafilaxia: É a ocorrência da reação tipo 1 em múltiplos órgãos. Reações com quantidades diminutas de antígeno potencialmente fatal.Hipersensibilidade tipo 1: Histamina: broncoconstrição, secreção de muco, permeabilidade vascular, vasodilatação Triptase: proteólise Cininogenase: cininas-permeabilidade vascular, vasodilatação, edema Leucotrienos B4: atrai neutrofilos e basófilos Leucotrieno C4 & D4: igual a histamina, mas 1.000 x mais potente Prostaglandina D2: cininas-permeabilidade vascular, vasodilatação, edema Tipo 2: mediada por anticorpos dirigidos antígenos presentes na superfície das células Anticorpos reagem com antígenos sobre as células alvo, podendo causar lise celular, fagocitose e disfunção celular. *Incompatibilidade materno- fetal: 1ª gestação: mãe Rh- e feto Rh+ produção de anticorpos pela mãe. Mãe Rh- anticorpo IgG anti-Rh atravessa barreira placentária Feto Rh+ deposita-se nas hemácias do feto, hemolisando-as. 109 Tipo 3: O IgG liga-se ao antígeno formando imunocomplexos que ativam o complemento. Isso leva à um aumento de permeabilidade vascular (causando o edema) e influxo de polimorfonucleares. Tipo 4: mediado por célulasT . Chamamos uma reação de hipersensibilidade tardia (DTH) porque demora 1-3 dias para que ocorra uma resposta imune após inoculação do antígeno. Imunologia Clínica Antígenos e Anticorpos Antígeno: Substância estranha Epítopo ou determinante antigênico: Menor porção do antígeno capaz de gerar resposta, é o sítio de ligação específico. Resposta adaptativa: Não é capaz de reconhecer o antígeno por inteiro e sim por pedaços Imunógeno: Agente capaz de induzir resposta imune *Antígenos podem interagir especificamente com componentes da resposta imune como linfócitos como linfócitos e anticorpos, e também possuem estrutura complexa. Célula apresentadora: Apresenta um pedaço para a região imune adaptativa. Haptenos-carregadores: Antígenos de baixo peso molecular são incapazes de induzir resposta específica e a associação com proteínas carregadoras é chamado de complexo carregador hapteno Anticorpos: Molécula protetora que neutraliza agentes estranhos e é parte essencial do sistema imune adaptativo. O SAI é quem responde a patógenos invasores Agamaglobulinemia: Doença genética recessiva que causa ausência de anticorpos no corpo, o tratamento é feito com soro imunológico e dura de 2 a 7 semanas no organismo. Imunoglobulinas: Formada por duas cadeias livres e duas pesadas de proteínas. *Anticorpos são conectados por pontes de dissulfato 5-5. Ig: Cada uma possui papel específico, com regiões variáveis que se ligam a antígenos (chave e fechadura) *Antígenos se ligam a linfócitos B ativando a multiplicação exponencial clonal que forma plasmócitos ou células B de memória, a porção constante do anticorpo se liga as Natural Killers para que se tornem mais específicas e nos macrófagos melhora a fagocitose. IgM: Primeiras na circulação, estrutura pentamérica, não ultrapassa as barreiras corporais e não imunizam os fetos, não passa para a mucosa, líquor e cérebro, tem estrutura grande e ativa sistema complemento. IgG: Estrutura pequena, passam pela barreira hemato-placentária entre outras, se ligam em bactérias, fungos, vírus e parasitas, ligação com Natural Killers e macrófagos, neutralizam infecções e ativam sistema complemento. IgA: Estrutura dimérica, ultrapassam barreiras exceto a hemato-placentária e existe nas mucosas IgE: Pequena quantidade no sangue, depende de estímulo específico do linfócito B, é um antígeno hapteno-carregador e associado a alergias IgD: Não é secretada, é ligada a membrana do linfócito B, atuando com um receptor. Imunologia Clínica Imunoensaios Imunoensaios: Técnicas baseadas na reação antígeno-anticorpo, elimina o processo de pré- tratamento da amostra e tem sensibilidade potencializada. Mensuração de anticorpos: Fase sólida – amostra biológica – anticorpo secundário com marcador – revelação. (a amostra precisa ter anticorpos IgG), após colocar a amostra se lava o tubo com água ou solução tampão, para que se interaja por exemplo com o anti HIV se coloca um anti- FC que vem ligado a um marcador (ensaio sanduiche) Anti FC: Separa a porção FC do anticorpo e é inoculada em um rato, como lá é um corpo estranho ele será produzido. Antígeno: O Beta-Hcg produzido durante a gestação precisa ser quantificado, então dosamos a parte Beta do Hcg, e se usa o anti Beta-Hcg mas o hormônio secundário precisa ser anti Hcg mas não anti beta. Epítopo: Sequência de peptídeos e estruturas proteicas Haptenos: Pequenas moléculas, hormônios e compostos químicos *Imunoglobulinas são moléculas bifuncionais *Citoxicidade ligada ao complemento Afinidade de interação: Força de interação entre um único epítopo antigênico e um único sítio de combinação com o antígeno. Avidez: São as forças totais de interação entre antígeno e anticorpo Reatividade cruzada: A habilidade de um anticorpo se combinar com vários epítopos antigênicos-imunidade heteróloga Anticorpos policlonais: Anticorpos que possuem especificidade para cada epítopo existente numa molécula antigênica única. *A avidez do AC policlonal é maior que a monoclonal mas a afinidade é menor Anticorpos monoclonal: Anticorpos homogêneos que reconhecem epítopos e não moléculas antigênicas inteiras *Obtenção: infusão de células somáticas, seleção de hibridoma resultante e diminuição limitada Vantagens: 1. Maior afinidade e especificidade, em quantidades suficientes 2. Não é necessário purificar o Agentes da imunização Desvantagens: 1. Pouca reatividade para formação de imunocomplexos 2. Agcomplexos são de difícil caracterização Imunologia Clínica Metodologia dos imunoensaios Metodologias: Reagentes não marcados: Reação de precipitação e Reação de aglutinação Reagentes marcados: RIA, ELISA, Imunofluorescência, Western Blot Aglutinação/hemaglutinação: Definição -testes que possuem como alvo um antígeno de natureza particulada – Aglutinina/hemaglutinina Teste de aglutinação qualitativa – Ag ou Ac *Teste de aglutinação quantitativa: O título é a última fase de aglutinação, e o efeito pró zona é quando a amostra não aglutina no primeiro teste pela alta quantidade de anticorpos presentes na amostra, mas assim que estabiliza começa a aglutinar. Fixação do complemento: Antígeno misturado com o soro teste-- Complemento é adicionado – Eritrócitos recobertos com anticorpo são adicionados – A quantidade de lise é determinada Imunodifusão radial – Mancini: Método – Anticorpo no gel – Antígeno no poço Interpretação ◦ Diâmetro do anel é proporcional à concentração do Ag Quantitativo ◦ Níveis de Ig Imunoeletroforese/precipitação: Antígenos são separados por eletroforese • Interpretação – Arco de precipitina representa o antígeno individual – Anticorpo é colocado num corte no ágar Radioimunoensaio-RIA: Moléculas marcadas com ISÓTOPO •Hormônio •proteínas séricas •drogas • vitaminas • Ac, Marcações: – I125: emite raios gama – H3: raios beta Aplicações: Testes que necessitem de alta sensibilidade Triagem vírus da hepatite B em doadores de sangue Pesquisa de drogas na urina ou soro de atletas *Imunohistoquímica Ensaio imunoadsorvente ligado á enzima-ELISA: AC marcados com enzima (fosfotase alcalina, peroxidase, B galactosidade.) + Ag + substrato = COR *quantitativo e qualitativo. Imunofluorescência: Imunofluorescência direta, indireta: Reagentes secundários: Anticorpo secundário marcado com fluorocromo proteína A marcada com fluorocromo = porção Fcdas IgGs Western Blotting: Eletroforese de proteínas • Diferença de tamanho (PM) • Mobilidade da proteína • Detecção Ag ou Ac. Imunologia Clínica Citometria de fluxo Citometria de fluxo: Método ou técnica para mensuração de múltiplas característicasfísicas e químicas de partículas únicas, em suspensão e em fluxo, por meio óptico. Sistema fluídico: Ao entrar no CF, as partículas estão dispersas. Devem ser enfileiradas (o líquido faz isso) para que a detecção de cada particularidade ocorra Princípio de Bernoulli: Num fluido ideal em regime de circulação por um conduto fechado, a energia que possui o fluido permanece constante ao longo de seu percurso. Focalização hidrodinâmica: Sem FH Somente a ponta no final da cânula não criaria um fluxo contínuo de células enfileiradas; Não seria possível analisar características individuais Com FH Cria-se um fluxo laminar ideal, com células enfileiradas, que ao passar pelo laser, podem ser analisadas individualmente. Sistema óptico: Laser Fonte de luz mais utilizada; Mais comum: 2 tipos (vermelho e azul); Alguns aparelhos podem ser ajustados com várias configurações com mais de 3 lasers diferentes, laser vermelho peperndicular ao receptor e azul reto, lentes aumentam o foco para os lasers, espelhos desviam a luz e filtros determinam a cor. Detectores na CF: FSC: difratada, SSC: refletida Parâmetros: Forward S Catter (FSC) – tamanho relativo Side S Catter (SSC) – granulosidade ou complexidade FLs– presença/ausência e/ou intensidade de fluorescência DMT: tubos fotomultiplicadores amplificam o sinal emitido-fluorófolos * Em CF, a adição de Ac marcados com fluoróforos permite a caracterização de marcadores celulares IMUNOFENOTIPAGEM PMT: Tubos foto multiplicadores: amplificam o sinal emitido (principalmente pelos fluoróforos) Filtros Dicroicos: capazes de refletir um determinado comprimento de onda e deixar que outros comprimentos atravessem o filtro. Filtros de Interferência:deixam passar um comprimento de onda específico e evitam que um comprimento de onda diferente Filtros de bloqueio: têm um poder maior de reflexão, não deixando passar nenhum comprimento de onda acima daquele que ele reflete Filtros ópticos: Garantem a especificidade da detecção. Bloqueiam ou permitem a passagem de luz em alguns comprimentos de onda Detecção de sinal: Quando a luz é detectada por um PMT, gera seu um pulso, que reflete a passagem de luz através da janela de leitura. Enquanto a célula passa pelo feixe do laser, o sinal aumenta, até atingir um máximo, quando a célula encontra-se exatamente no centro da janela de leitura. Processamento de pulso: O sinal detectado é processado e traduzido como um evento elétrico. Assim, o evento é detectado, processado, e o valor digital registrado na forma de um ponto no gráfico, permitindo-se a sua mensuração. Cell sorting: Alguns citômetros possuem uma configuração particular e um sistema específico que permitem a separação de populações celulares puras e homogêneas, a partir de uma amostra heterogênea, de acordo com critérios biológicos predefinidos. Condições estéreis permitem que populações celulares sejam submetidas posteriormente a outras metodologias. Garantindo a pureza e a integridade das células isolada se, portanto ,confiabilidade do processo. Fluoróforos: Marcadores fluorescentes usados para detectar a expressão de moléculas celulares. Absorvem a luz emitida pelo laser em um comprimento de onda, e emitem luz em um comprimento de onda maior *Assim, a luz vermelha tem o maior comprimento de onda e a menor energia, enquanto a luz violeta tem o menor comprimento de onda e a maior energia.*Quando um fluoróforo absorve luz, seus elétrons se tornam excitados e se movem para camadas mais externas de energia Quando um fluoróforo emite luz, seus elétrons retornam para o estado de repouso e se movem para camadas mais internas de energia. Conjugados a anticorpos(IgG + isotiocianatode fluoresceína FITC) Livres Podem ser excitados pela mesma fonte de luz Tipos de fluoróforos: Únicos Mais frequentes; FITC-Isotiocianatode fluoresceína PE-Ficoeritrina APC-Aloficocianina PerCP-Proteína clorofenil peridina, Conjugados Ligado covalentemente a outro; Aenergia obtida pela excitação do primeiro é transferida para outro fluoróforo, que então emite luz. Compensação de fluorescência: O FITC emite fótons na cor verde, amarelo e laranja., Assim, os filtros 530/30 e 585/42 detectam o FITC ▪Portanto, a compensação de fluorescência é indispensável para o sucesso da análise por CF. É necessário marcar somente com um único fluoróforo por vez, para ajustara compensação. Gating: Confinar populações de células com características únicas Normalmente, inicia-se com a separação pelas propriedades de tamanho (FSC) e complexidade (SSC). Debris e células mortas tem menor tamanho e se localizam no canto inferior do gráfico. Histogramas: Determinam a contagem de células que apresentam determinada característica ou que expressam o marcador de interesse (Análise Univariada). Controles não marcados: Definir a população negativa para a marcação; Definir fluorescência de fundo e autofluorescência, levando a ajustes de voltagem e “gating” de populações negativas Isotipo controle: Não reconhece epítopo na população em análise. Determinar a ligação não- específica de Acs a receptores Fc (mcfgs, dendríticas, céls B). Garantir que a marcação é devido a marcação específica da molécula alvo. CRITÉRIOS: -Mesma espécie; -Mesma subclasse de Ac; -Mesmo fluoróforo do Ac primário Outros controles: Única marcação Importante para ajustes de compensação. Em torno de 2000 a 5000 eventos são suficientes para determinar a compensação Bloqueadores de Fc Reagentes que bloqueiam os receptores Fc. Human Fc Seroblock e MurineFc Seroblock. CONTROLES MENOS UM Importante em análise multiparamétrica. Preparo de amostras com todos os fluoróforos a serem utilizados, menos um. Quantificação da população CD4/CD8: Separara população de CD3+. Analisar e quantificara população de CD4+ dentro do gating CD3+. Estimativa dentro do total de linfócitos Panleucogating 1º: SepararpopulaçãoCD45+ high GranulócitosCD45+; CitotóxicosCD45++; LinfócitosCD45+2º: SepararpopulaçãoCD3+ do 1º gate. LinfócitosCD4+ e CD8+ (e não monócito, NK, dendrítica) ▫3º: Quantificara população