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O termo imunidade é derivado da palavra latina imunitas, que se refere à proteção contra processos legais oferecida aos senadores romanos durante seus mandatos. Historicamente, a imunidade significa proteção contra doenças e, mais especificamente, doenças infecciosas. As células e moléculas responsáveis pela imunidade constituem o sistema imune, e sua resposta coletiva e coordenada à entrada de substâncias estranhas é denominada resposta imune. A função fisiológica do sistema imune é a defesa contra microrganismos infecciosos. Entretanto, mesmo substâncias estranhas não infecciosas podem elicitar respostas imunes. Além disso, mecanismos que normalmente protegem os indivíduos contra uma infecção e eliminam substâncias estranhas também são capazes de causar lesão tecidual e doenças em algumas situações. Imunidade inata e adaptativa A defesa contra microrganismos é mediada pelas reações iniciais da imunidade inata e pelas respostas tardias da imunidade adaptativa. Aimunidade inata (também denominada imunidade natural ou nativa) fornece a primeira linha de defesa contra microrganismos. Ela consiste em mecanismos de defesa celulares e bioquímicos que estão em vigor mesmo antes da infecção e são preparados para responder rapidamente a infecções. Esses mecanismos reagem aos produtos dos microrganismos e células lesionadas, e elas respondem essencialmente da mesma forma para exposições repetidas. Os mecanismos da imunidade inata são específicos para estruturas que são comuns a grupos de microrganismos relacionados e podem não distinguir pequenas diferenças entre os microrganismos. Os principais componentes da imunidade inata são: (1) barreiras físicas e químicas, tais como epitélio e agentes antimicrobianos produzidos nas superfícies epiteliais; (2) células fagocíticas (neutrófilos, macrófagos), células dendríticas e células assassinas naturais e outras células linfoides; e (3) proteínas sanguíneas, incluindo membros do sistema complemento e outros mediadores da inflamação. Figura: Os mecanismos da imunidade inata fornecem a defesa inicial contra infecções. As respostas imunes adaptativas se desenvolvem mais tarde e necessitam de ativação de linfócitos. Acinética das respostas imunes inata e adaptativa são aproximações e podem variar em diferentes infecções. Contrapondo-se à imunidade inata, existem outras respostas imunes que são estimuladas pela exposição a agentes infecciosos e aumentam em magnitude e capacidade defensiva em cada exposição subsequente a um microrganismo particular. Pelo fato de esta forma de imunidade se desenvolver como uma resposta à infecção e se adaptar à infecção, ela é chamada de imunidade adaptativa (também denominada imunidade adquirida ou específica). O sistema imune adaptativo reconhece e reage a um grande número de substâncias microbianas e não microbianas. As características que definem a imunidade adaptativa são a habilidade de distinguir entre diferentes substâncias, chamada especificidade, e Imunologia a habilidade de responder mais vigorosamente a exposições repetidas ao mesmo microrganismo, conhecida como memória. Os componentes exclusivos da imunidade adaptativa são células denominadas linfócitos e seus produtos secretados, tais como anticorpos. Substâncias estranhas que induzem as respostas imunes específicas ou são reconhecidas pelos linfócitos ou anticorpos chamam-se antígenos. As citocinas constituem um grande grupo de proteínas secretadas com diversas estruturas e funções, que regulam e coordenam muitas atividades das células da imunidade inata e adaptativa. Todas as células do sistema imune secretam, pelo menos, algumas citocinas e expressam receptores específicos de sinalização para várias citocinas. A nomenclatura para as citocinas é inconsistente, com algumas designadas interleucina, seguida por um número, e outras denominadas pela primeira atividade biológica atribuída a elas, tais como fator de necrose tumoral (TNF) ou interferon. Entre as muitas funções das citocinas estão o crescimento e diferenciação de todas as células imunes, a ativação de funções efetoras dos linfócitos e fagócitos e o movimento direcionado de células imunes do sangue para os tecidos e dentro dos tecidos. O grande subgrupo de citocinas estruturalmente relacionadas que regulam a migração e o movimento celular é denominado quimiocinas. Alguns dos fármacos mais efetivos desenvolvidos recentemente para tratar doenças imunológicas têm como alvo as citocinas, o que reflete a importância destas proteínas nas respostas imunes. As respostas imunes inata e adaptativa são componentes de um sistema integrado de defesa do hospedeiro no qual numerosas células e moléculas funcionam cooperativamente. Os mecanismos da imunidade inata fornecem defesa inicial efetiva contra infecções. Entretanto, muitos microrganismos patogênicos evoluíram para resistir à imunidade inata e sua eliminação necessita dos mecanismos mais potentes da imunidade adaptativa. Existem numerosas conexões entre os sistemas imunes inato e adaptativo. A resposta imune inata aos microrganismos estimula as respostas imunes adaptativas e influencia a natureza das respostas adaptativas. Tipos de respostas imunes adaptativas Existem dois tipos de respostas imunes adaptativas, denominadas imunidade humoral e imunidade mediada por célula, que são mediadas por diferentes componentes do sistema imune e atuam para eliminar diferentes tipos de microrganismos. A imunidade humoral é mediada por moléculas no sangue e secreções mucosas, denominadas anticorpos, que são produzidos pelos linfócitos B (também chamados de células B). Os anticorpos reconhecem os antígenos microbianos, neutralizam a infectividade dos microrganismos e focam nos microrganismos para sua eliminação por vários mecanismos efetores. A imunidade humoral é o principal mecanismo de defesa contra microrganismos extracelulares e suas toxinas, porque os anticorpos secretados podem se ligar a esses microrganismos e toxinas e auxiliar na sua eliminação. Os próprios anticorpos são especializados e podem ativar diferentes mecanismos para combater os microrganismos (mecanismos efetores). Por exemplo, diferentes tipos de anticorpos promovem a ingestão de microrganismos pelas células do hospedeiro (fagocitose), ligação e ativação da liberação de mediadores inflamatórios das células e são ativamente transportados para os lumens de órgãos mucosos e através da placenta para fornecer defesa contra microrganismos ingeridos e inalados e contra infecções do recém-nascido, respectivamente. Figura: Na imunidade humoral, os linfócitos B secretam anticorpos que previnem as infecções e eliminam os microrganismos extracelulares. Na imunidade mediada por célula, os linfócitos T auxiliares ativam macrófagos para matar microrganismos fagocitados ou linfócitos T citotóxicos destroem diretamente células infectadas. A imunidade mediada por célula, também denominada imunidade celular, é mediada pelos linfócitos T (também chamados de células T). Os microrganismos intracelulares, tais como vírus e algumas bactérias, sobrevivem e proliferam dentro dos fagócitos e outras células do hospedeiro. A defesa contra essas infecções é uma função da imunidade mediada por células, que promove a destruição de microrganismos que residem nos fagócitos ou a morte das células infectadas para eliminar reservatórios de infecção. Alguns linfócitos T também contribuem para a erradicação de microrganismos extracelulares por meio do recrutamento de leucócitos que destroem esses patógenos e auxiliando as células B na produção efetiva de anticorpos. A imunidade protetora contra um microrganismo normalmente é induzida pela resposta do hospedeiro ao microrganismo. A forma de imunidade que é induzida pela exposição a umantígeno estranho é chamada de imunidade ativa, porque o indivíduo imunizado tem papel ativo na resposta ao antígeno. Indivíduos e linfócitos que não encontraram um antígeno particular são ditos como sendo inativos (imaturos), implicando que eles são imunologicamente inexperientes. Indivíduos que responderam a um antígeno microbiano e são protegidos de exposições subsequentes àquele microrganismo são tidos como imunes. Figura: a imunidade ativa é conferida pela resposta do hospedeiro a um microrganismo ou antígeno microbiano, ao passo que a imunidade passiva é conferida pela transferência adaptativa de anticorpos ou linfócitos T específicos para o microrganismo. Ambas as formas de imunidade fornecem resistência à infecção e são específicas para antígenos microbianos, mas somente as respostas imunes ativas geram memória imunológica. A transferência terapêutica passiva de anticorpos, mas não linfócitos, é feita rotineiramente e também ocorre durante a gravidez (da mãe para o feto). A imunidade também pode ser conferida a um indivíduo pela transferência de soro ou linfócitos de um indivíduo especificamente imunizado em situações experimentais, um processo conhecido como transferência adaptativa. O recebedor de tal transferência se torna imune a um antígeno particular sem nunca ter sido exposto ou ter respondido àquele antígeno. Portanto, esta forma de imunização é chamada de imunidade passiva. A imunidade passiva é um método útil para conferir rapidamente resistência, sem ter que esperar pelo desenvolvimento de uma resposta imune. Um exemplo fisiologicamente importante de imunidade passiva é a transferência de anticorpos maternos através da placenta para o feto, o que permite aos recém-nascidos o combate a infecções antes de eles próprios desenvolverem a habilidade de produzir anticorpos. A primeira demonstração experimental da imunidade humoral foi feita por Emil von Behring e Shibasaburo Kitasato, em 1890. Eles mostraram que se o soro de animais que haviam sido imunizados com uma forma atenuada de toxina diftérica fosse transferido a animais imaturos, os recebedores se tornavam resistentes especificamente à infecção diftérica. Os componentes ativos do soro foram chamados de antitoxinas, porque eles neutralizaram os efeitos patológicos da toxina diftérica. Este resultado levou ao tratamento da outra forma letal da infecção diftérica. Ehrlich postulou que as células imunes usam receptores, que ele chamou de cadeias laterais, para reconhecer toxinas microbianas e, subsequentemente, secretá-los para combater microrganismos. Ele também cunhou o termo anticorpos para as proteínas séricas que se ligam às toxinas, e as substâncias que produziram os anticorpos foram denominadas antígenos. A definição moderna de antígenos inclui substâncias que se ligam a receptores específicos em linfócitos, quer estimulem ou não respostas imunes. De acordo com definições estritas, substâncias que estimulam as respostas imunes são denominadas imunógenos. Características principais das respostas imunes adaptativas Especificidade e diversidade Respostas imunes são específicas para antígenos distintos e, de fato, para diferentes porções de um único complexo de proteína, polissacarídio ou outras macromoléculas. As partes de tais antígenos que são especificamente reconhecidas por linfócitos individuais são denominadas determinantes ou epítopos. Esta fina especificidade existe porque os linfócitos individuais expressam receptores de membrana que podem distinguir sutis diferenças na estrutura entre epítopos distintos. Clones de linfócitos com diferentes especificidades estão presentes em indivíduos não imunizados e são capazes de reconhecer e responder aos antígenos estranhos. Figura: Especificidade, memória e contração das respostas imunes adaptativas. Antígenos X e Y induzem a produção de diferentes anticorpos (especificidade). A resposta secundária ao antígeno X é mais rápida e maior do que a resposta primária (memória). Os níveis de anticorpos declinam com o tempo após cada imunização (contração, o processo que mantem a homeostasia). As mesmas características são vistas nas respostas imunes mediadas por células. O número total de especificidade antigênica dos linfócitos em um indivíduo, chamado de repertório dos linfócitos, é extremamente grande. Esta habilidade do repertório de linfócitos em reconhecer um grande número de antígenos é o resultado da variabilidade nas estruturas dos locais de ligação do antígeno de receptores de linfócitos para antígenos, que se chama diversidade. Em outras palavras, existem muitos clones de linfócitos que diferem nas estruturas de seus receptores de antígenos e, assim, nas suas especificidades para antígenos, contribuindo para o repertório total que é extremamente diverso. A expressão de diferentes receptores para antígenos em distintos clones de células T e B é a razão pela qual esses receptores são considerados clonalmente distribuídos. Memória Exposição do sistema imune a um antígeno estranho aumenta sua habilidade em responder novamente àquele antígeno. Respostas a uma segunda exposição ou exposições subsequentes ao mesmo antígeno, denominadas respostas imunes secundárias, normalmente são mais rápidas, maiores e, com frequência, quantitativamente diferentes da primeira resposta imune, ou primária, àquele antígeno. A memória imunológica ocorre porque cada exposição a um antígeno gera células de memória de vida longa e específicas para aquele antígeno, e são mais numerosas do que os linfócitos imaturos específicos para o antígeno que existia antes da exposição ao antígeno. Além disso, as células de memória têm características especiais que as tornam mais eficientes em responder e eliminar um antígeno do que os linfócitos imaturos que não foram previamente expostos ao antígeno. Por exemplo, os linfócitos B de memória produzem anticorpos que se ligam aos antígenos com maiores afinidades do que os anticorpos produzidos nas respostas imunes primárias, e as células T de memória reagem muito mais rápido e vigorosamente ao desafio do antígeno do que as células T imaturas. Expansão clonal Linfócitos específicos para um antígeno se submetem a considerável proliferação após a exposição a um antígeno. O termo expansão clonal se refere a um aumento no número de células que expressam receptores idênticos para o antígeno e, assim, pertencem a um clone. Este aumento nas células específicas para um antígeno permite a adaptação da resposta imune em manter o ritmo com os patógenos infecciosos em rápida divisão. Especialização O sistema imune responde de maneiras diferentes a diferentes microrganismos, maximizando a efetividade dos mecanismos de defesa antimicrobianos. Assim, a imunidade humoral e a imunidade mediada por célula são elicitadas por diferentes classes de microrganismos ou pelo mesmo microrganismo em diferentes estágios de infecção (extracelular ou intracelular) e cada tipo de resposta imune protege o hospedeiro contra a classe de microrganismo. Mesmo entre as respostas imunes humoral e mediada por célula, a natureza dos anticorpos ou linfócitos T que são gerados pode variar de uma classe de microrganismos para outra. Contração e homeostasia Todas as respostas imunes normais diminuem com o tempo após a estimulação pelo antígeno, retornando, assim, ao seu estado de repouso basal, o estado chamado de homeostasia. Esta contração das respostas imunes ocorre grandemente porque as respostas que são disparadas por antígenos funcionam, para eliminar os antígenos, eliminando um estímulo essencial para a sobrevivência e ativação dos linfócitos. Os linfócitos (exceto as células de memória) que são privados destes estímulos morrem por apoptose. Não reatividade ao próprio Uma das propriedades maismarcantes do sistema imune de todos os indivíduos normais é sua habilidade em reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos (não próprios) enquanto não reagem negativamente às suas próprias substâncias antigênicas. A irresponsividade imunológica também é chamada de tolerância. A tolerância aos próprios antígenos, ou autotolerância, é mantida por vários mecanismos. Estes incluem a eliminação de linfócitos que expressam receptores específicos para alguns autoantígenos, inativando os linfócitos autorreativos ou suprimindo essas células pela ação de outras células (regulatórias). Anormalidades na indução ou manutenção da autotolerância levam a respostas imunes contra os próprios antígenos (autólogos), o que pode resultar em distúrbios denominados doenças autoimunes. Essas características da imunidade adaptativa são necessárias se o sistema imune for realizar sua função normal de defesa do hospedeiro. A especificidade e memória permitem que o sistema imune monte intensas respostas a exposições persistentes ou recorrentes do mesmo antígeno e, assim, combata infecções que são prolongadas ou ocorrem repetidamente. A diversidade é essencial se o sistema imune defende indivíduos contra os muitos potenciais patógenos do meio ambiente. A especialização permite ao hospedeiro “projetar” as respostas para um melhor combate contra os diferentes tipos de microrganismos. A contração da resposta permite que o sistema volte ao estado de repouso após eliminar cada antígeno estranho e esteja preparado para responder a outros antígenos. A autotolerância é vital para a prevenção de reações prejudiciais contra as próprias células e tecidos e manutenção de um repertório diverso de linfócitos específicos para antígenos estranhos. As respostas imunes são reguladas por um sistema de alças de retroalimentação positivas que amplificam a reação e por mecanismos de controle que previnem reações inapropriadas ou patológicas. Quando os linfócitos são ativados, eles disparam mecanismos que aumentam a magnitude da resposta. Esta retroalimentação positiva é importante para permitir que um pequeno número de linfócitos que são específicos para qualquer microrganismo produza a resposta necessária para erradicar aquela infecção. Muitos mecanismos de controle se tornam ativos nas respostas imunes para prevenir a ativação excessiva dos linfócitos, o que pode causar dano colateral aos tecidos normais, e para evitar respostas contra os autoantígenos. De fato, um balanço entre sinais ativadores e inibidores é uma característica de todas as respostas imunes. Componentes celulares do sistema imune adaptativo As principais células do sistema imune adaptativo são linfócitos, células apresentadoras de antígenos e células efetoras. Os linfócitos são as células que especificamente reconhecem e respondem a antígenos estranhos, constituindo, assim, os mediadores da imunidade humoral e celular. Existem subpopulações distintas de linfócitos que diferem em como eles reconhecem os antígenos e em suas funções. Os linfócitos B são as únicas células capazes de produzir anticorpos. Eles reconhecem antígenos extracelulares solúveis e na superfície celular e diferenciam em plasmócitos secretores de anticorpos, funcionando, assim, como mediadores da imunidade humoral. Os linfócitos T, as células da imunidade mediada por célula, reconhecem os antígenos dos microrganismos intracelulares e as células T ou auxiliam os fagócitos a destruir esses microrganismos ou matam as células infectadas. As células T não produzem moléculas de anticorpo. Seus receptores de antígenos são moléculas de membrana distintas, mas estruturalmente relacionadas com os anticorpos. Os linfócitos T têm uma especificidade restrita para antígenos; eles reconhecem peptídios derivados das proteínas estranhas que estão ligadas às proteínas do hospedeiro e são denominadas moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC), expressas nas superfícies de outras células. Como resultado, essas células T reconhecem e respondem aos antígenos associados à superfície celular, mas não aos antígenos solúveis. Os linfócitos T consistem em populações funcionalmente distintas, os mais bem definidos dos quais são as células T auxiliares e os linfócitos T citotóxicos (ou citolíticos). Em resposta à estimulação antigênica, as células T auxiliares secretam citocinas, que são responsáveis por muitas das respostas celulares da imunidade inata e adaptativa, funcionando como “moléculas mensageiras” do sistema imune. As citocinas secretadas pelos linfócitos T auxiliares estimulam a proliferação e diferenciação das próprias células T e ativam outras células, incluindo células B, macrófagos e outros leucócitos. Os CTLs matam as células que produzem antígenos estranhos, tais como células infectadas por vírus e outros microrganismos intracelulares. Alguns linfócitos T,denominados células T regulatórias, funcionam principalmente para inibir as respostas imunes. Uma pequena população de linfócitos T que expressa algumas proteínas de superfície celular encontradas somente nas células T é denominada células NKT. Suas especificidades e papel na defesa do hospedeiro não são bem compreendidos. O início e desenvolvimento das respostas imunes adaptativas necessitam que os antígenos sejam capturados e apresentados aos linfócitos específicos. As células que servem a este papel são as chamadas células apresentadoras de antígeno (APCs). As APCs mais especializadas são as células dendríticas, que capturam antígenos microbianos que se originam do ambiente externo, transportam seus antígenos aos órgãos linfoides e apresentam os antígenos aos linfócitos T imaturos para iniciar as respostas imunes. Outros tipos celulares funcionam como APCs em diferentes estágios de respostas imunes mediada por célula ou humoral. A ativação dos linfócitos pelos antígenos leva à geração de numerosos mecanismos que funcionam para eliminar o antígeno. A eliminação do antígeno frequentemente necessita da participação das células efetoras, porque elas medeiam o efeito final da resposta imune, que é se livrar dos microrganismos. Os linfócitos T ativados, fagócitos mononucleares e outros leucócitos funcionam como células efetoras em diferentes respostas imunes. Linfócitos e APCs são concentrados em órgãos linfoides anatomicamente discretos, onde eles interagem uns com os outros para iniciar as respostas imunes. Os linfócitos também estão presentes no sangue; do sangue, eles podem recircular através dos tecidos linfoides e voltar aos tecidos periféricos para os locais de exposição do antígeno para eliminar este antígeno. As células do sistema imune interagem umas com as outras e com outras células do hospedeiro durante os estágios de iniciação e efetores das respostas imunes inata e adaptativa. Muitas dessas interações são mediadas pelas citocinas. Visão geral das respostas imunes aos microrganismos A Resposta Imune Inata Inicial aos Microrganismos O sistema imune inato bloqueia a entrada de microrganismos e elimina ou limita o crescimento de muitos microrganismos que são capazes de colonizar os tecidos. Os principais locais de interação entre os indivíduos e seu ambiente – a pele, os pulmões e os tratos gastrintestinal e respiratório – são revestidos por um epitélio contínuo, que serve como barreira para prevenir a entrada de microrganismos a partir do meio ambiente externo. Se os microrganismos romperem com sucesso as barreiras epiteliais, eles encontrarão outras células do sistema imune. A resposta imune inata celular aos microrganismos consiste em dois tipos principais de reações – inflamação e defesa antiviral. A inflamação é o processo de recrutamento de leucócitos e proteínas plasmáticas do sangue, seu acúmulo nos tecidose sua ativação para destruir os microrganismos. Muitas dessas reações envolvem citocinas que são produzidas pelas células dendríticas, macrófagos e outros tipos de células durante as reações imunes inatas. Os principais leucócitos recrutados na inflamação são os fagócitos, neutrófilos (que têm vida curta nos tecidos) e monócitos (que se desenvolvem em macrófagos teciduais). Os fagócitos ingerem os microrganismos e células mortas, destruindo-os nas vesículas intracelulares. A defesa antiviral consiste em uma reação mediada por citocina na qual as células adquirem resistência às infecções virais e morte das células infectadas por vírus pelas células especializadas do sistema imune inato, as células NK. Os microrganismos que são capazes de resistir a essas reações de defesa nos tecidos podem entrar no sangue, onde são reconhecidos pelas proteínas circulantes da imunidade inata. Entre as proteínas plasmáticas mais importantes da imunidade inata, estão os componentes do sistema complemento. Quando as proteínas do complemento são ativadas pelas superfícies microbianas, os produtos da quebra proteolítica são gerados e medeiam as respostas inflamatórias, recobrem (opsonizam) os microrganismos para aumentar a fagocitose e lisam diretamente os microrganismos. As reações da imunidade inata são efetivas no controle e mesmo na erradicação das infecções. Entretanto, como mencionado anteriormente, muito microrganismos patogênicos evoluíram para resistir à imunidade inata. A defesa contra esses patógenos necessita de mecanismos mais potentes e especializados da imunidade adaptativa. A Resposta Imune Adaptativa O sistema imune adaptativo utiliza três principais estratégias para combater a maioria dos microrganismos. Anticorpos: Os anticorpos secretados se ligam aos microrganismos extracelulares, bloqueiam sua habilidade de infectar as células do hospedeiro e promovem sua ingestão e subsequente destruição pelos fagócitos. Fagocitose: Os fagócitos ingerem os microrganismos e os matam, e os anticorpos e células T auxiliares aumentam as habilidades microbicidas dos fagócitos. Morte celular: Os linfócitos T citotóxicos (CTLs) destroem as células infectadas pelos microrganismos que são inacessíveis aos anticorpos e à destruição fagocítica. O objetivo da resposta adaptativa é ativar um ou mais mecanismos de defesa contra diversos microrganismos que podem estar em diferentes localizações anatômicas, tais como intestinos ou vias respiratórias circulação ou dentro das células. Figura: Fases das respostas imunes adaptativas. As respostas imunes adaptativas consistem em fases distintas, as primeiras três sendo o reconhecimento do antígeno, a ativação de linfócitos e a eliminação do antígeno (a fase efetora). A resposta contrai (declina) à medida que os linfócitos estimulados por antígenos morrem por apoptose, restaurando a homeostasia, e as células específicas para antígeno que sobrevivem são responsáveis pela memória. A duração de cada fase pode variar em diferentes respostas imunes. O eixo y representa uma medida arbitrária da magnitude da resposta. Estes princípios se aplicam à imunidade humoral (mediada por linfócitos B) e imunidade mediada por célula (mediada por linfócitos T). A Captura e Apresentação de Antígenos Microbianos As células dendríticas localizadas nos epitélios e tecidos conectivos capturam microrganismos, digerem suas proteínas em fragmentos e expressam nas suas superfícies peptídios microbianos ligados às moléculas de MHC, que são as moléculas especializadas de apresentação de peptídios do sistema imune adaptativo. As células dendríticas transportam sua carga antigênica para os linfonodos de drenagem através dos quais os linfócitos T imaturos recirculam continuamente. Então, a probabilidade de uma célula T com receptores para um antígeno em particular encontrar aquele antígeno é grandemente aumentada pela concentração de muitos antígenos e células T na mesma localização anatômica. As células dendríticas também apresentam peptídios microbianos no baço. Microrganismos intactos ou antígenos microbianos que entram nos linfonodos e baço são reconhecidos na forma não processada (nativa) pelos linfócitos B. Os antígenos também podem ser apresentados aos linfócitos B por algumas APCs nos órgãos linfoides. Reconhecimento de Antígeno pelos Linfócitos A ativação dos linfócitos T imaturos necessita do reconhecimento de complexos peptídio-MHC apresentados nas células dendríticas. Pelo fato de os receptores de células T serem específicos para peptídios associados ao MHC, esses linfócitos podem interagir somente com antígenos associados a células (porque as moléculas de MHC são proteínas da superfície celular), e não com antígeno livre. Esta característica é necessária porque todas as funções dos linfócitos T são dependentes de suas interações físicas com outras células. Para responder, as células T necessitam reconhecer não somente antígenos, mas também outras moléculas, chamadas de coestimuladores, que são induzidas nas APCs pelos microrganismos. O reconhecimento do antígeno fornece especificidade à resposta imune e a necessidade de coestimulação garante que as células T respondam aos microrganismos (os indutores das moléculas coestimulatórias), e não a substâncias inofensivas. Os linfócitos B utilizam seus receptores de antígenos (moléculas de anticorpo ligado à membrana) para reconhecer os antígenos de muitos tipos químicos diferentes. A ocupação dos receptores de antígenos e outros sinais disparam a proliferação e diferenciação do linfócito. As reações e funções dos linfócitos T e B diferem em vias importantes e são mais bem compreendidas separadamente. Imunidade Mediada por Célula: Ativação dos Linfócitos T e Eliminação de Microrganismos Intracelulares Linfócitos T auxiliares CD4 + ativados proliferam e se diferenciam em células efetoras cujas funções são grandemente mediadas por citocinas secretadas. Quando as células T CD4+ imaturas são ativadas pelo antígeno, elas secretam a citocina interleucina-2 (IL-2), que é um fator de crescimento que estimula a proliferação (expansão clonal) de células T específicas para antígeno. Algumas das progênies destes linfócitos ativados se diferenciam em células efetoras que podem secretar diferentes grupos de citocinas e, então, realizar diferentes funções. Muitas das células efetoras deixam os órgãos linfoides quando elas são geradas e migram para locais de infecção e inflamação. Quando essas células T efetoras diferenciadas encontram novamente os microrganismos associados a células, elas são ativadas para realizar as funções que são responsáveis pela eliminação dos microrganismos. Algumas células T auxiliares CD4+ secretam citocinas que recrutam leucócitos e estimulam a produção de substâncias microbicidas nos fagócitos. Assim, essas células T auxiliam os fagócitos a matar os patógenos infecciosos. Outras células T auxiliares CD4+ secretam citocinas que auxiliam as células B a produzir um tipo de anticorpo denominado imunoglobulina E (IgE) e ativam os leucócitos chamados de eosinófilos, que são capazes de matar parasitas muito grandes para serem fagocitados. Linfócitos CD8+ proliferam e se diferenciam em CTLs que matam as células com microrganismos no citoplasma. Esses microrganismos podem ser vírus que infectam muitos tipos de células ou bactérias que são ingeridas pelos macrófagos, mas escapam das vesículas fagocíticas para o citoplasma (onde são inacessíveis à maquinaria de morte dos fagócitos, que fica grandemente confinada às vesículas). Com a destruição das células infectadas, os CTLs eliminam os reservatórios de infecção. Imunidade Humoral: Ativação dos Linfócitos B e Eliminação dos Microrganismos Extracelulares Na ativação pelo antígeno, oslinfócitos B se proliferam e se diferenciam em células que secretam diferentes classes de anticorpos com funções distintas. A resposta das células B aos antígenos proteicos necessita de sinais de ativação (auxílio) das células T CD4 +. As células B podem responder a vários antígenos não proteicos sem a participação de células T auxiliares. Algumas das progênies dos clones de células B expandidos se diferenciam em plasmócitos secretores de anticorpo. Cada plasmócito secreta anticorpos que têm o mesmo local de ligação do antígeno que os anticorpos da superfície células (receptores em célula B) que primeiro reconheceram o antígeno. Polissacarídios e lipídios estimulam a secreção principalmente do anticorpo de classe denominada IgM. Os antígenos proteicos induzem a produção de anticorpos de classes funcionalmente diferentes (IgG, IgA, IgE) a partir de um único clone de células B. A produção desta classe de anticorpos com diferentes funções é denominada troca de classe. O processo necessita da ação de células T auxiliares. Ele fornece plasticidade na resposta do anticorpo, permitindo que sirva a várias funções. As células T auxiliares também estimulam a produção de anticorpos com afinidade aumentada para o antígeno. Este processo, chamado de maturação de afinidade, melhora a qualidade da resposta imune humoral. Anticorpos IgG recobrem os microrganismos e os tornam alvo para a fagocitose porque os fagócitos (neutrófilos e macrófagos) expressam receptores para partes das moléculas de IgG. IgG e IgM ativam o sistema complemento, e os produtos do complemento promovem a fagocitose e a destruição dos microrganismos. Alguns anticorpos atendem a papéis especiais em locais anatômicos em particular. AIgA é secretada pelo epitélio da mucosa e neutraliza microrganismos nos lumens dos tecidos mucosos, tais como os tratos respiratório e gastrintestinal. Memória Imunológica Uma resposta imune efetiva elimina os microrganismos que iniciam a resposta. Isso é seguido pela fase de contração, na qual os clones expandidos de linfócitos morrem e a homeostase é restaurada. A ativação inicial dos linfócitos gera células de memória de vida longa, que podem sobreviver por anos após a infecção. As células de memória são mais efetivas no combate aos microrganismos do que os linfócitos imaturos, porque, com mencionado anteriormente, as células de memória representam um conjunto expandido de linfócitos específicos para antígeno (mais numerosos do que as células imaturas específicas para o antígeno) e respondem mais rápido e efetivamente contra o antígeno do que as células imaturas. É por isso que a geração de respostas de memória é outro importante objetivo da vacinação.
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