IMUNOLOGIA (Migração Leucocitária)

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MIGRAÇÃO LEUCOCITÁRIA
O sistema imune possui a
propriedade única do movimento
constante e altamente regulado de
seus componentes através do sangue,
para os tecidos, e muitas vezes de
volta ao sangue.
Migração ou recrutamento :
processo geral de movimento do
leucócito para os tecidos.
Recrutamento de leucócitos e
proteínas do sangue para processo
chamado de inflamação;
A migração de leucócitos do sangue
para os tecidos ocorre através das
vênulas pós-capilares e depende de
moléculas de adesão expressas nos
leucócitos e células endoteliais
vasculares como quimiocinas.
Principais padrões de migração
leucocitária: Leucócitos do sistema
imune inato são recrutados para os
locais de infecção ou lesão, onde eles
eliminam os organismos patogênicos,
limpam os tecidos mortos e reparam
o dano;
Linfócitos virgens são recrutados
para os órgãos linfóides secundários,
onde poderão ser ativados e
diferenciados em linfócitos
efetores;
- Podem recircular: sistema linfático
→ sangue → sistema linfático;
Linfócitos efetores que se
desenvolveram nos órgãos linfóides
secundários migram para os locais de
infecção, onde participam da defesa
contra os microrganismos.
MOLÉCULAS DE ADESÃO OU
ADESINAS
Moléculas da superfície celular,
presentes tanto nos leucócitos
quanto no endotélio vascular;
“CAM” = molécula de adesão celular
(cell adhesion molecule). Ex. ICAM
= molécula de adesão celular tipo
imunoglobulina.
A adesão de leucócitos circulantes
às células endoteliais vasculares é
mediada por selectinas e integrinas,
e seus ligantes.
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Variam entre os diferentes tipos de
leucócitos e nos vasos sanguíneos de
diferentes locais.
Direcionam quais tipos celulares que
migrarão para um determinado
tecido.
Selectinas: são moléculas de adesão
ligadas a carboidratos e
glicoproteínas de membrana
plasmática que medeiam um passo
inicial de adesão de baixa afinidade
dos leucócitos circulantes nas
células endoteliais que recobrem as
vênulas.
Domínios extracelulares das
selectinas = lectinas → liga
carboidratos em várias
glicoproteínas de membrana;
As selectinas e seus ligantes são
expressos nos leucócitos e células
endoteliais.
-No endotélio:
∟P-selectina: ativação rápida (1ª a
ser expressa); ∟E-selectina:
mediada por citocinas (IL-1) e fator
de necrose tumoral (TNF) –
produzidas por macrófagos teciduais
em resposta a infecção – ativação
mais lenta (1 – 2 horas);
lipopolissacarídeo (LPS) também
estimulam a expressão da
E-selectina nas células endoteliais.
-Em leucócitos:
∟L-selectina: predominante em
leucócitos naïve/virgens (T e B) –
expressão é aumentada pela ativação
das células por citocinas.
Rolamento do leucócito ao longo do
endotélio é mediado pelas selectinas
Citocinas estimulam a expressão
endotelial de E-selectina, e outros
mediadores induzem a expressão na
superfície de P-selectina.
Marginalização: processo que ocorre
nos locais de inflamação, no qual os
vasos sanguíneos se dilatam e o
fluxo diminui, fazendo com que os
leucócitos fiquem à margem do vaso,
ou seja, próximo ao endotélio –
permite que os ligantes de E- e
P-selectinas expressos nos
microvilos dos leucócitos se liguem
às selectinas nas células endoteliais.
- Interações selectina-ligante de
selectina são fracas (são rompidas
facilmente pelo estresse de
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cisalhamento promovido pelo sangue
sobre o endotélio) e os leucócitos
repetitivamente desligam e se ligam
novamente e, assim, rolam ao longo
da superfície endotelial.
Integrinas: proteínas
heterodiméricas da superfície
celular compostas de duas cadeias
(α e β) polipeptídicas ligadas não
covalentemente que medeiam a
adesão de células a outras células
ou à matriz extracelular, por meio
de interações específicas de
ligação com vários ligantes.
Cadeias α e β são capazes de formar
mais de 30 tipos (combinações) de
integrinas
Ligantes: moléculas da superfamília
das imunoglobulinas
(Ig)
• Envolvidas na adesão estável dos
leucócitos ao endotélio e na
transmigração (diapedese)
• Interagem com componentes do
citoesqueleto celular
Motilidade, mudança morfológica e
fagocitose • São capazes aumentar
a afinidade rapidamente aos seus
ligantes – ativação de integrina
Receptores ICAM, VCAM;
Ocorre em todos os leucócitos em
resposta à ligação da quimiocina ao
receptor de quimiocina e em células
T quando há reconhecimento de
antígenos;
Estado normal das integrinas é de
baixa afinidade, porém quando o
leucócito se aproxima das células
endoteliais, como quando ocorre o
rolamento de leucócitos
dependentes de selectina, as
quimiocinas apresentadas na
superfície endotelial podem se ligar
aos receptores de quimiocinas no
leucócito – ocorre a sinalização do
receptor de quimiocina quando as
integrinas do leucócito são ativadas
→ aumenta a afinidade pelos
ligantes nas células endoteliais.
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Importante: quimiocinas também
induzem agrupamento das integrinas
na membrana – resulta em aumento
da concentração local de integrinas
na superfície celular, o que leva ao
aumento da avidez das interações da
integrina com os ligantes nas células
endoteliais e, assim, a ligação mais
firme dos leucócitos ao endotélio.
QUIMIOCINAS E RECEPTORES
QUIMIOCINAS
• Citocinas
quimiotáticas
: estimulam o movime
dos
leucócitos e regulam a sua migração
do sangue para os tecidos.
• Produzidas por leucócitos e
vários outros tipos celulares, como
células endoteliais, células epiteliais
e fibroblastos • Cerca de 50
membros, quatro famílias,
classificadas quanto às cisteínas na
porção N-terminal:
CC, CXC, C e CX3C *C = cisteína, X
= ’qualquer coisa’ • Os receptores
para quimiocinas pertencem à
superfamília de receptores de
membrana acoplados a proteína G,
que sinaliza para alterações no
citoesqueleto → motilidade celular e
a conformação das integrinas.
• Diferentes combinações de
receptores de quimiocinas são
expressas em diferentes tipos de
leucócitos, o que resulta em padrões
distintos de migração dos
leucócitos.
 Receptores de quimiocinas são
expressos em todos os leucócitos,
com o maior número e diversidade
vistos nas células T.
 Certos receptores de quimiocinas,
notavelmente CCR5 e CXCR4, agem
como correceptores para o vírus da
imunodeficiência humana (HIV).
Ações Biológicas das Quimiocinas
• Principais ações estão
relacionadas a adesão aumentada
dos leucócitos circulantes ao
endotélio através da ativação da
integrina e estimulação direta do
movimento dos leucócitos nos
tecidos, pela quimio-atração.
• Respostas a estímulos
externos (envolvidas em respostas
inflamatórias) e produção tecidual
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(organização tecidual) também
fazem parte das ações.
• As quimiocinas são essenciais
para o recrutamento de leucócitos
circulantes dos vasos sanguíneos
para os locais extravasculares.
 Adesão aumentada dos leucócitos
ao endotélio;  Migração dos
leucócitos para locais de infecção ou
tecido danificado.
• As quimiocinas estão
envolvidas no desenvolvimento dos
órgãos linfoides e regulam o tráfego
dos linfócitos e outros leucócitos
através das diferentes regiões dos
tecidos linfoides periféricos.
• As quimiocinas são
necessárias para a migração das
células dendríticas dos locais de
infecção para a drenagem dos
linfonodos.
RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS PAR
OS
TECIDOS
• Selectinas, integrinas e
quimiocinas
trabal
em
conjunto para regular a migração
dos leucócitos para os tecidos
• Sequência de eventos comuns
para a migração da maioria dos
leucócitos na maioria dos tecidos
 Rolamento de leucócitos no
endotélio mediado por selectina:
ativação em resposta à
microrganismos com produção de
citocinas (TNF, IL-1) produzidas por
macrófagos e outras células
teciduais, além de mediadores como
histamina (reação inflamatória).
-Citocinas estimulam a expressão de
E- e Pselectina;
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-Processo de marginalização:
resultante da vasodilatação e
consequente redução do fluxo;
-Ligações fracas entre selectinas e
seus receptores → leucócito “ligae
desliga” ao longo do vaso,
caracterizando o processo de
rolamento;
Aumento na afinidade das integrinas
mediada pelas quimiocina:
quimiocinas apresentadas nas células
endoteliais das vênulas pós-capilares
no local de uma infecção se ligam a
seus receptores nos leucócitos em
rolamento – resulta em ligação mais
forte das integrinas dos leucócitos a
seus ligantes na superfície
endotelial; Adesão estável de
leucócitos ao endotélio mediada pela
integrina: em paralelo à ativação das
integrinas, a expressão de seus
ligantes nas células endoteliais
(VCAM, ICAM) é regulada
positivamente pelas citocinas
inflamatórias e produtos
microbianos nos locais de infecção.
- As integrinas ativadas se ligam às
suas superfamílias de Ig ligantes nas
células endoteliais, o que medeia a
firme adesão dos leucócitos.
 Transmigração (diapedese) de
leucócitos através do endotélio:
migração através das vênulas,
passando pelas células endoteliais –
as quimiocinas agem nos leucócitos
aderentes e estimulam as células a
migrarem através dos espaços
interendoteliais em direção ao
gradiente de concentração químico,
que é em direção ao local da injúria
ou infecção onde as quimiocinas
estão sendo produzidas – permite
que os fagócitos entrem nos tecidos
subendoteliais.
• Os processos básicos descritos
acima são vistos na migração de
todos os leucócitos através do
endotélio. Entretanto, neutrófilos,
monócitos e diferentes subgrupos
de linfócitos diferem para quais
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tecidos eles migram e quando eles o
fazem em reações inflamatórias e o
estado de equilíbrio.
Importante: deficiências de adesão
leucocitária (LAD)
-Doenças genéticas raras;
-Periodontite grave, infecções
bacterianas recorrentes e defeitos
na cicatrização de feridas;
-Incapacidade de formar pus;
-LAD-1: é a forma de doença mais
comum, causada por mutação no
gene que codifica CD18 (subunidade
β2 das integrinas);
∟Subunidade de integrinas
importantes, como LFA-1;
∟Deficiência na adesão ao
endotélio, agregação de neutrófilos,
quimiotaxia, fagocitose, ligação dos
linfócitos T às APCs.
MIGRAÇÃO DE NEUTRÓFILOS E
MONÓCITOS
Neutrófilos e monócitos sanguíneos
são recrutados para os locais
teciduais de infecção ou lesão por
processos de múltiplos passos
dependentes de selectina, integrina
e quimiocinas.
Neutrófilos: são os primeiros tipos
de leucócitos a serem recrutados do
sangue para o local de infecção ou
lesão tecidual – respondem à IL-8
produzida pelos macrófagos
teciduais (principal quimiocina →
migração dos neutrófilos para os
tecidos);
Monócitos: recrutamento mais lento
– horas depois – e continua, talvez
por dias, após a parada no
recrutamento dos neutrófilos –
respondem ao CCL2 produzido pelos
tecidos infectados/lesados.
MIGRAÇÃO E RECIRCULAÇÃO DE
LINFÓCITOS T
Os linfócitos estão continuamente
se movendo através do sangue, vasos
linfáticos, órgãos linfóides
secundários e tecidos não linfóides
periféricos.
Células T naïve/virgens: saem do
timo e entram na circulação
 Chegam aos linfonodos, baço ou
aos tecidos linfoides mucosos e
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migram para as zonas de células T
desses locais com o objetivo de
reconhecer o antígeno.
- Célula T virgem reconheceu o
antígeno? → elas permanecem
virgens e deixam o local através dos
linfáticos e retornam para a
corrente sanguínea.
- Uma vez de volta ao sangue, a
célula T virgem repete seu ciclo de
chegada nos tecidos linfóides
secundários. ∟Processo denominado
recirculação de linfócito – maximiza
a chance da célula virgem/naïve se
encontrar com o antígeno que ela
reconhece e é crítico para o início
das respostas imunes.
- Célula T virgem reconheceu o
antígeno?! → linfócitos T virgens
são ativados dentro dos tecidos
linfoides secundários, proliferam e
se diferenciam para produzir
milhares de células efetoras e de
memória.
∟Linfócitos efetores e de memória
retornam à corrente sanguínea e
migram para os locais de infecção ou
inflamação nos tecidos periféricos.
Importante: a adesão das células T
virgens nos linfonodos e tecidos
linfoides associados à mucosa ocorre
através de vênulas pós-capilares
especializadas chamadas de vênulas
endoteliais altas (HEVs) localizadas
nas zonas da célula T. - Estão
presentes nos órgãos linfoides
secundários e em tecidos linfoides
mucosos, mas não no baço; - Células
endoteliais das HEVs são
especializadas em apresentar certas
moléculas de adesão e quimiocinas
em suas superfícies, o que suporta a
chegada seletiva de somente
determinadas populações de
linfócitos.
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A migração da célula T virgem para
fora do sangue através das HEVs
para o parênquima dos linfonodos é
um processo com vários passos,
consistindo em rolamento das células
mediado por selectina, ativação de
integrina induzida por quimiocina,
firme adesão mediada pela integrina
e transmigração através da parede
do vaso – parecido com a migração
leucocitária.  Algumas moléculas
são específicas para a chegada das
células T virgem aos linfonodos.
• As células T efetoras que
foram geradas por ativação induzida
por antígeno de células T virgens
saem dos tecidos linfoides
secundários através da drenagem
linfática e retornam para a
circulação.
• As células T efetoras chegam
preferencialmente aos locais de
infecção no tecido periférico em
vez de tecidos linfoides, por causa
de uma alteração na molécula de
adesão e na expressão do receptor
de quimiocinas – também dependem
de selectina e integrina.  Têm
expressão reduzida de L-selectina e
CCR7, mas expressão aumentada de
integrinas e ligantes de Eselectina e
P-selectina, e estas moléculas
medeiam a ligação ao endotélio nos
locais inflamatórios periféricos; 
Células T efetoras incluem: células
T CD8 (citotóxicas) e as células T
CD4 (auxiliares);
Algumas células efetoras possuem
especificidade em relação ao local
de ação – migração específica é
adquirida durante a diferenciação
das células T efetoras a partir dos
precursores virgens nos tecidos
linfóides secundários.
@dannifarma
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