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INTRODUÇÃO A IMUNOLOGIA Antígeno → Molécula estranha que induz resposta imune Antígeno inerte → Moléculas não reativas porque nossas células não têm receptores para se ligar Resposta imune → A célula do sistema imune que através dos receptores vai ter contato com o antígeno provocando ativação da célula e consequentemente constrói resposta imune O que faz o sistema imune → Uma vez que foi estimulado, a célula entra em reação, resultou vias bioquímicas e gerou produtos que estão sendo secretados e que estão se espalhando na corrente sanguínea e ao se espalhar se conecta a outro aceptores = resposta imune Patógeno → é uma estrutura viva ou não prolifera no organismo provocando uma doença. Função do sistema imune → Retirar moléculas como estranhas do organismo, consequentemente provocado saúde ou doença. O sistema não pode ser classificado como bom ou ruim! Ele só cumpre o seu papel de tentar manter as condições internas compartíveis com a manutenção da vida do organismo SISTEMA IMUNE INATO A imunidade inata é essencial para a defesa contra microrganismos nas primeiras horas ou dias após a infecção, antes que as respostas imunes adaptativas tenham se desenvolvido. A imunidade inata é mediada por mecanismos que já existem antes da ocorrência de uma infeção e que facilitam rápidas respostas contra microrganismos invasores. - Células circulantes com capacidade imediata de cumprir suas funções, lançadas da Medula Óssea para o sangue já com potencial reativo. - Em maior abundância Os mecanismos da imunidade inata fornecem a defesa inicial contra infecções. As respostas imunes adaptativas se desenvolvem posteriormente e necessitam de ativação dos linfócitos. A cinética das respostas imunes inata e adaptativa são aproximações e podem variar em diferentes infecções. Somente tipos celulares selecionados são mostrados. ILC, célula linfoide inata; NK, natural killer. → As barreiras físicas: (pele, cílios, mucosas, mucos, suor, saliva, suco gástrico, peptídeos antimicrobianos, enzimas, pH, etc) - Essenciais na exclusão dos invasores - Não são eficientes sozinhas —> Mecanismos respondem rápidos para bloquear a invasão microbiana e minimizar o dano tecidual. → A combinação entre os danos teciduais + a inflamação gera um conjunto de comportamentos = doença. → Não tem resposta de memória. Os receptores da imunidade inata são específicos para estruturas que são comuns a grupos de microrganismos relacionados e não distinguem pequenas diferenças entre microrganismos. (1) barreiras físicas e químicas, pele, cílios, mucosas, mucos, suor, saliva, suco gástrico, peptídeos antimicrobianos, enzimas. (2) Grandes mecanismos de expulsão do Ag: tosse, espirro, diarreia, etc. (3) células: linhagem monocítica-macrofágica, neutrófilos, eosinófilos, mastócitos, basófilos, linfócitos natural killer –NK células dendríticas (todas são LEUCÓCITOS) ✓moléculas secretadas por tais células (que tenham papel na resposta imune) Ex: citocinas (comunicante químico) , citotoxinas (tóxico p/células), radicais livres (envelhecimento celular), defensinas, proteínas do sistema complemento. → macrófagos, DCs e mastócitos, estão sempre presentes na maioria dos tecidos, onde atuam como sentinelas em busca de microrganismos invasores. Respostas: - Pelo recrutamento de fagócitos e outros leucócitos que destroem os microrganismos, no processo chamado inflamação; - Pelo bloqueio da replicação viral - Pelo killing de células infectadas por vírus, sem a necessidade de uma reação inflamatória. Resumo: -Início de reação “imediato”: minutos a poucas horas. Porque: - Células circulantes com capacidade imediata de cumprir suas funções – lançadas da medula óssea para o sangue já com potencial reativo; - Maior número (aproximadamente 80% dos leucócitos); - Células amplamente distribuídas pelo organismo (sangue, órgãos linfoides…); - Formato do reconhecimento das moléculas estranhas. Como eles reconhecem o antígeno: Reconhecimento das moléculas estranhas: veloz - células de reconhecimento não específico - 1 célula tem vários receptores (PRR’s = receptores de padrões moleculares altamente repetitivos na natureza) para moléculas diferentes; - cada receptor tem a possibilidade de ligar algumas diferentes moléculas. Padrões moleculares altamente repetitivos na natureza: - PAMP ́s: padrões moleculares associados a patógenos. DAMP ́s: (tecido estressado, danificado) padrões moleculares associados a dano tecidual Menos de uma centena de diferentes PRR ́s (menos de 100 receptores) :baixa diversidade, porque S.I.I.: receptores codificados no genoma dos precursores: não sofrem rearranjo Todas as células de uma dada linhagem tem os mesmos receptores SISTEMA ADQUIRIDO O sistema imune adaptativo reconhece e reage a um grande número de substâncias microbianas e não microbianas chamadas antígenos. Embora muitos patógenos tenham evoluído de maneira a resistir à resposta imune inata, as respostas imunes adaptativas, sendo mais fortes e mais especializadas, são capazes de erradicar até mesmo essas infecções. A resposta imune inata aos microrganismos fornece os primeiros sinais de perigo que estimulam as respostas imunes adaptativas. As resposta imunes adaptativas frequentemente trabalham intensificando os mecanismos protetores da imunidade inata, tornando-os mais capazes de combater efetivamente os microrganismos. A imunidade é sistêmica. Isso significa que uma resposta imune iniciada em um local poderá conferir proteção em locais distantes. Muitos mecanismos de controle se tornam ativos durante as respostas imunes e previnem a ativação excessiva dos linfócitos, o que poderia causar dano colateral aos tecidos normais, além de prevenirem respostas contra os autoantígenos. Os receptores antigênicos nessas células são proteínas com variabilidade limitada, capazes de reconhecer muitos antígenos, porém distintos dos anticorpos e receptores de células T, os quais são altamente variáveis e surgiram mais tardiamente na evolução Os linfócitos expressam receptores altamente diversos que são capazes de reconhecer um vasto número de antígenos. Linfócitos B e linfócitos T, os quais medeiam diferentes tipos de respostas imunes adaptativas. BCR → anticorpo da M.P / receptor do B / 10/6 de receptores por célula TCR → Receptor do Ly T Linfócitos: Ly Tc (citotóxico): Apresenta marcas moleculares - CD2+(proteína da membrana), TCR+, CD3+, CD8+ - sob estimulação secreta citotoxinas Ly Th –Th0 (helper, auxiliar): - CD2+, TCR+, CD3+, CD4+ - sob estimulação secreta citocinas Um conjunto de células T/B age contra milhares de diferentes antígenos. TCR/BCR → 10/6 → Uma fez exposta ela reage e diferencia em células de memória (7-10) → Células de memória (2-3) Ly B → Médula Óssea Ly T → Timo (maturação inicial) → Sangue → parcialmente maduras —> ligação com Ag leva o término de maturação → mitoses sucessivas (8-12h) → célula madura → pra proliferar tem que ter contato com o ag → amadurecer e secretar os produtos é de (7-10) → T+B = +- 20% B → 1.000.00 / BCR = Ac da membrana plasmática T → TCR = 500.000 Características Fundamentais das Respostas Imunes Adaptativas → Especificidade :Um Ly T ou B possui em sua M.P. milhares de cópias idênticas de um único receptor para Ag ́s: Ly T – TCR, Ly B - BCR, anticorpos da M.P. Seleção clonal, e modo o sistema imune poderia responder a um grande número e variedade de antígenos. • Reatividade cruzada se refere à habilidade de um sítio de combinação de anticorpo em particular de reagir com mais de um determinante antigênico. → Diversidade: O conjunto dos linfócitos T e B do organismo carregam “n’lhões” de diferentes receptores específicos para Ag ́s diferentes (com estruturas moleculares parecidas) –: X, X’, X’’ Diferentes moléculas antigênicas capazes de estimular o sistema imune → Ags = PAMPS’S e DAMPS’S O número total de diferentes linfócitos T e B, que possuem diferentes receptores para diferentes Ag ́s é gigantesco (algo entre 10/10 a 10/12) → Repertório máximo possível: 10/10° a 10/12°→ Repertório expresso: 10/6° a 10/°8 ( Células t/b com receptores diferentes, capazes de ligar diferentes antígenos/ modifica aleatoriamente / células não estimuladas morrem e a medula óssea lança mais) Nenhum de nós reconhece todos os Ag ́s que existem na natureza (falha vacinal) se não tiver células para reagir o animal não vai criar resposta. A diversidade é essencial se o sistema imune existe para defender os indivíduos contra os diversos potenciais patógenos presentes no ambiente. (recombinação aleatória dos genes) LINFÓCITO B Medula óssea Célula-tronco (precursor linfoide) —> Lu pró B (rearranjo aleatório dos genes que codificam para/ Acs) —> Ly pré B (cadeia pesada codificada) —> Ly B imaturo (possui BCR na M.P) —> Ly B parcialmente maduro (1º estágio que se liga ag, conseguirá terminar maturação) Sangue: 2-3 semanas Ly B maduro ( parcialmente ) já prolifera com ag —> B ativado (estágio secretor ou plasmócito) mitoses sucessivas, término da manutenção —> B memória → Memória. A exposição do sistema imune a um antígeno estranho aumenta sua capacidade de responder novamente àquele antígeno. Respostas imunes secundárias, são normalmente mais rápidas, de maior magnitude 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 específicas para o antígeno. – porque precisam ligar entre 10 a 100 vezes menos Ag que Ly’smaduros/virgens; – porque precisam ligar menos moléculas coestimulatóriasque Ly’smaduros/virgens; – porque ligam Ag’scom maior afinidade e assim a chance do desligamento é menor • Quando estimuladas secretam maiores quantidades de seus produtos; • Células de vida longa, permanecem no nosso repertório por longos espaços de tempo. → Discriminação: sistema imune de cada indivíduo normal é sua capacidade de reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos (não próprios) enquanto não reage prejudicialmente aos antígenos do próprio indivíduo. Nossas células devem responder aquilo que não é próprio, se as células conseguem fazer contato com o antígeno próprio vamos ter uma doença autoimune (células do acaso, quimicamente estimulada) Mecanismo para não diminuir que Ly T e B autorreativos reagem. Discriminação central (primário): Este mecanismo ocorrem nos órgãos linfoides primários, afetam linfócitos T e B em estágios imaturos - Medula Óssea: Origem dos Ly T/B - Timo: Maturação T (não tem célula tronco) - Fígado fetal Onde tem células troncos que vão diferenciar células t/b, linfócitos conseguem fazer maturação inicial Vão atuar em Ly T/B imaturos é o primeiro estágio que expressa seu TCR/BCR, se ligar ag ela morre porque não é capaz de reagir ou morrem. Células Anérgicas Discriminação periférica (secundário): Os mecanismos ocorrem nós órgão linfoides secundários, afetam T e B em estágios maduros que alcança os órgãos: - Baço - Linfonodos - Placa de Peyer B ativado - Plasmócito - Células de memória Mecanismos para manutenção da discriminação atuante na linhagem de B: - Indução da apoptose - Ignorância clonal: não liga - Anergia Clonal: não proliferação e não ativa e não faz resposta - Edição do receptor - Exclusão folicular. Mecanismos para manutenção da discriminação atuante na linhagem de T: - Anergia clonal - Supressão da ativação - Indução da apoptose LINFÓCITO T Célula dendrítica Tch —> liga ag e tem q ligar a molécula (MHC) —> ativas —> células secretoras e citocina —> células que secreta citocinese diferente Th1 Cão com leish saudável —> diferenciou o Ly T auxiliar, Th1: secreta IL-2 e IFN-gama Th1: promove resposta pro inflamatória com macrófagos ativados; T2 Cão com leish mal Th2: secreta IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13 Th2: promove resposta proinflamatória com macrófagos inibidos; Tr ou Treg: dificulta início de respostas autoimunes, auxilia término da resposta. Tc—> estimulada —> secretora de citotóxica moléculas coestimulárias → para construir resposta com proliferação celular, coestumatória positiva Inibidora = tolerância, ex L4,L10 Cão, herda moléculas que aumenta as chances para desenvolver artrite reumatoides, ao longo da vida ele tem um estresse crônico, mas ainda não apresenta sinais clínicos. Sinais agudos provoca desregulação nas células do sistema imune. Ly fazem ligação com células próprias. Infecção Viral → Início de sinal clinico autoimune, proliferação das células t/b autorreativas começa a crescer e o cão começa a apresentar sinais clínicos. Depois apresenta uma Infamação Antifármacos: imunossupressor/anti-inflamatórios → compromete a saúde 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 mantém a homeostasia). As mesmas características são vistas nas respostas imunes mediadas por células. Seleção clonal. Cada antígeno (X) seleciona um clone preexistente de linfócitos específicos e estimula a proliferação e diferenciação daquele clone. O diagrama mostra somente linfócitos B dando origem a células efetoras secretoras de anticorpos, mas o mesmo princípio se aplica aos linfócitos T. Visão Geral da Imunidade Humoral e Mediada por Células Atuam para eliminar diferentes tipos de microrganismos. A imunidade humoral é mediada por moléculas no sangue e em secreções mucosas, denominadas anticorpos, os quais são produzidos pelos linfócitos B. anticorpos reconhecem antígenos microbianos, neutralizam a infectividade dos microrganismos e marcam microrganismos para sua eliminação pelos fagócitos e pelo sistema complemento. A imunidade humoral é o principal mecanismo de defesa contra os microrganismos e suas toxinas, localizados fora das células (p. ex.: no lúmen dos tratos gastrintestinal e respiratório, e no sangue) os anticorpos secretados podem se ligar a esses microrganismos e toxinas, neutralizando-os, além de auxiliar na sua eliminação. Na imunidade humoral, os linfócitos B secretam anticorpos que previnem as infecções e eliminam os microrganismos extracelulares. Na imunidade mediada por células, os linfócitos T auxiliares ativam macrófagos e neutrófilos para matar microrganismos fagocitados, ou linfócitos T citotóxicos destroem diretamente as células infectadas. Classes de linfócitos. Os linfócitos B reconhecem muitos tipos de antígenos e se desenvolvem em células secretoras de antígenos. Os linfócitos T auxiliares reconhecem antígenos nas superfícies das células apresentadoras de antígenos e secretam citocinas, as quais estimulam diferentes mecanismos de imunidade e inflamação. Os linfócitos T citotóxicos reconhecem antígenos em células infectadas e matam essas células. As células T reguladoras suprimem as respostas imunes (p. ex.: aos antígenos próprios). A imunidade mediada por células, também denominada imunidade celular, é mediada pelos linfócitos T. Muitos microrganismos são ingeridos, mas sobrevivem dentro dos fagócitos, e alguns, particularmente os vírus, infectam e se replicam em diversas células do hospedeiro. os microrganismos são inacessíveis aos anticorpos circulantes. a qual promove a destruição de microrganismos dentro dos fagócitos e a morte das células infectadas para eliminar os reservatórios da infecção. A forma de imunidade induzida pela exposição a um antígeno estranho é chamada imunidade ativa, porque o indivíduo imunizado tem papel ativo na resposta ao antígeno. Indivíduos e linfócitos que nunca encontraram um antígeno particular são considerados naive, implicando que ambos são imunologicamente inexperientes. Indivíduos que responderam a um antígeno microbiano e estão protegidos de exposições subsequentes àquele microrganismo são ditos imunes Imunidade ativa e passiva. A imunidade ativa é conferida pela resposta do hospedeiro a um microrganismo ouantígeno microbiano, enquanto a imunidade passiva é conferida pela transferência adotiva de anticorpos ou de linfócitos T específicos para o microrganismo. Ambas as formas de imunidade conferem 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 de linfócitos, é realizada rotineiramente e também ocorre durante a gravidez (da mãe para o feto). A imunidade também pode ser conferida a um indivíduo pela transferência de anticorpos de um indivíduo imunizado para um indivíduo que nunca encontrou o antígeno. O receptor de tal transferência se torna imune ao antígeno em particular sem nunca ter sido exposto nem ter respondido àquele antígeno. Portanto, essa forma de imunização é chamada de imunidade passiva. Iniciação e Desenvolvimento das Respostas Imunes Adaptativas Captura do antígeno, seguida pela ativação de linfócitos específicos Desenvolvimento das respostas imunes adaptativas. As respostas imunes adaptativas consistem em passos distintos, sendo os três primeiros o reconhecimento do antígeno, a ativação dos linfócitos e a eliminação do antígeno (fase efetora). A resposta se contrai (declina) à medida que os linfócitos estimulados pelos antígenos morrem por apoptose, restaurando a homeostasia, e as células antígeno-específicas que sobrevivem são responsáveis pela memória. A duração de cada fase pode variar em diferentes respostas imunes. A maioria dos microrganismos e outros antígenos entram no organismo através das barreiras epiteliais, e as respostas imunes adaptativas a esses antígenos se desenvolvem em órgãos linfoides periféricos (secundários). A iniciação das respostas imunes adaptativas requer que os antígenos sejam capturados e expostos aos linfócitos específicos. As células que realizam essa função são chamadas células apresentadoras de antígeno (APCs). As APCs mais especializadas são as células dendríticas, as quais capturam antígenos microbianos que entram no organismo a partir do ambiente externo, transportam esses antígenos aos órgãos linfoides e os apresentam aos linfócitos T naive para iniciar as respostas imunes. Os linfócitos que nunca responderam ao antígeno são chamados naive. A ativação desses linfócitos pelo antígeno leva à proliferação dessas células, resultando em um aumento no número de clones antígeno-específicos, denominado expansão clonal. Esse processo é seguido pela diferenciação dos linfócitos ativados em células capazes de eliminar o antígeno, as quais são chamadas células efetoras porque medeiam o efeito final da resposta imune, e em células de memória, que sobrevivem por longos períodos e montam fortes respostas após encontros repetidos com o antígeno. A eliminação do antígeno frequentemente requer a participação de outras células não linfoides, tais como macrófagos e neutrófilos, as quais por vezes são chamadas células efetoras. Esses passos da ativação dos linfócitos tipicamente demoram alguns dias, o que explica porque a resposta imune adaptativa desenvolve-se de maneira lenta e há a necessidade de a imunidade inata inicialmente conferir proteção. Uma vez que a resposta imune adaptativa tenha erradicado a infecção, o estímulo para a ativação dos linfócitos se dissipa e a maior parte das células efetoras morrem, resultando no declínio da resposta. As células de memória permanecem, prontas para responder vigorosamente se a mesma infecção se repetir. As citocinas constituem um amplo grupo de proteínas secretadas com diversas estruturas e funções, as quais 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 de sinalização específicos para diversas citocinas. estão a promoção de crescimento e diferenciação das células imunes, ativação das funções efetoras de linfócitos e fagócitos, e estimulação de movimento direcionado das células imunes a partir do sangue para os tecidos e dentro dos tecidos. Imunidade Humoral Linfócitos B que reconhecem antígenos proliferam e se diferenciam em plasmócitos que secretam diferentes classes de anticorpos com funções distintas. Cada clone de células B expressa um receptor antigênico de superfície celular, o qual é uma forma de anticorpo ligado à membrana, com uma especificidade antigênica única. A resposta das células B aos antígenos proteicos requer sinais de ativação (auxílio) das células T CD4 + (esta é a razão histórica pela qual chamamos essas células T de células auxiliares). As células B podem responder a vários antígenos não proteicos sem a participação de células T auxiliares. Cada plasmócito secreta anticorpos que têm o mesmo sítio de ligação ao antígeno. Polissacarídeos e lipídeos estimulam a secreção principalmente do anticorpo da classe denominada imunoglobulina M (IgM). Antígenos proteicos induzem a produção de anticorpos de diferentes classes (IgG, IgA, IgE) a partir de um único clone de células B. Células T auxiliares também estimulam a produção de anticorpos com afinidade aumentada ao antígeno. Esse processo, chamado maturação de afinidade, melhora a qualidade da resposta imune humoral. Os anticorpos se ligam aos microrganismos e os impedem de infectar as células, assim neutralizando-os. que detém uma infecção antes que ela se estabeleça; esta é a razão pela qual a elicitação da produção de anticorpos potentes é um objetivo-chave da vacinação. Anticorpos IgG recobrem os microrganismos e os marcam para a fagocitose, porque os fagócitos (neutrófilos e macrófagos) expressam receptores para partes das moléculas de IgG. O sistema complemento é ativado por IgM e IgG e os produtos do complemento promovem a fagocitose e a destruição dos microrganismos. A IgA é secretada pelo epitélio da mucosa e neutraliza microrganismos no lúmen dos tecidos de mucosa, tais como os tratos respiratório e gastrintestinal, prevenindo assim que os microrganismos inalados e ingeridos infectem o hospedeiro. A maior parte dos anticorpos IgG tem meia-vida na circulação de aproximadamente 3 semanas, enquanto outras classes de anticorpos têm meias-vidas de apenas poucos dias. Alguns plasmócitos secretores de anticorpos migram para a medula óssea ou tecidos de mucosa e vivem por anos, produzindo continuamente baixos níveis de anticorpos. Fornecem proteção imediata se o microrganismo reinfectar o indivíduo. Uma proteção mais efetiva é fornecida pelas células de memória, que são ativadas pelo microrganismo e rapidamente se diferenciam para gerar grandes números de plasmócitos. Imunidade Mediada por Células Os linfócitos T, células da imunidade celular, reconhecem os antígenos dos microrganismos associados às células e diferentes tipos de células T auxiliam os fagócitos a destruir esses microrganismos ou matar as células infectadas. Os linfócitos T têm uma especificidade restrita para antígenos; eles reconhecem peptídeos derivados das proteínas estranhas que estão ligadas às proteínas do hospedeiro denominadas complexo principal de histocompatibilidade as quais são 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. Células T auxiliares e os linfócitos T citotóxicos ou citolíticos (CTLs). T auxiliares são mediadas principalmente pela secreção de citocinas, enquanto os CTLs produzem moléculas que matam outras células. Alguns linfócitos T, denominados células T reguladoras, atuam principalmente na inibição das respostas imunes. Diferentes classes de linfócitos podem ser distinguidas pela expressão de proteínas de superfície celular, muitas das quais são denominadas por um único número “CD” . 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 ajudam as células B a produzir um tipo de anticorpo chamado IgE e ativam leucócitos chamados eosinófilos, os quais são capazes de matar parasitas grandes demais para serem fagocitados. Algumas células T auxiliares CD4 + permanecem nos órgãos linfoides e estimulam respostas de células B. CTLs CD8 + matam as células que abrigam microrganismos no citoplasma. Esses microrganismos podem ser vírus que infectam muitos tipos celulares ou bactérias que são ingeridas pelos macrófagos, mas escapam das vesículas fagocíticas no citoplasma (onde são inacessíveis à maquinaria de morte dos fagócitos, amplamente confinadas às vesículas). Com a destruição das células infectadas, os CTLs eliminam os reservatórios da infecção. Os CTLs também matam as células tumorais que expressam antígenos reconhecidos como estranhos.
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