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Como agem os agentes de controle microbiano? 1. Alteração na permeabilidade da membrana 2. Danos as proteínas e aos ácidos nucléicos (calor, radiação ou substancias químicas) O que influencia a taxa de morte bacteriana? 1. O numero de microrganismo 2. Influências ambientais (matéria orgânica, biofilmes) 3. Tempo de exposição 4. Características microbianas Ser humano = imunidade (barreira) = células e proteínas = sistema imunológico / resposta imunológica Sistema Imunológico Imunologia: estudo dos mecanismos fisiológicos usados pelo homem e por outros animais para defesa da invasão de outros organismos Imunodeficiências: Primária = genética, problema no sistema imunológico. Ex: deficiência no timo Secundária = adquire, o microrganismo ou expõe a um agente químico ou físico. Ex: HIV Doenças autoimunes: condição que ocorre quando o sistema imunológico ataca e destrói tecidos saudáveis do corpo por engano (falha), ataca o que não é próprio, podendo causar uma resposta inflamatória Funções Reparo tecidual e celular. Ex: potencial tumoral = remove Defesa Reconhecimento (próprio ou não) Próprio e não próprio (entra e precisa sair – reparar) - partículas químicas Como o corpo identifica os organismos? Sistema Imune 1. Barreira: Mecânica / Física (contato) Pele intacta, cobertura das mucosas intacta, reflexo de piscar, pelos nas narinas, cílios nos pulmões, tosse e espirro Químicas (compostos químicos que bagunçam a constituição do microrganismos) Secreção sebáceas e suor, pH acido da vagina, HCI e enzimas digestivas do estomago, lisozima e fosfolipase A nas lagrimas e saliva Variação de pH ao longo do trato gastrointestinal (TGI) Microbiológica Competição: nutrientes essências e competição por aderência ao epitélio Produção de substâncias antimicrobianas (invasores) Ex: acido lático produzido por lactobacilos da vagina 2. Proteínas Inflamatórias Imunoglobulinas ou anticorpos Receptores intracelulares ou de membrana Células Células-tronco = diferenciação (progênitas mielóide e linfóide) = células especializadas Formados e armazenadas: Órgãos linfóides centrais ou primários Medula óssea e timo - o local onde ocorrem as principais fases de amadurecimento ou diferenciação dos linfócitos B e T o Órgãos linfóides periféricos ou secundários (linfócitos em grande quantidade, reconhecimento do antígeno e respostas imunes) Linfonodos, baço, amígdalas, tecido linfático, tecido linfóide associado a mucosa (MALT) Sistema Imune resposta imune Imunidade inata: nasce com ela, menos especializada (+ fagócitos e granulócitos) Imunidade adaptativa: mais critérios (+linfócitos TB) Inata 1. Resposta imune inicial 2. Reconhecer e eliminar células danificadas (reparo tecidual) 3. Estimular e direcionar as respostas imunes adaptativas Não há formação de memória imunológica Barreira (M, Q e M): dificultam a adsorção (replicação) Resposta inflamatória Célula de defesa: quimiotaxia e fagocitose / células NK, neutrófilos e macrófagos Sistema complemento Dinâmica 1º Reconhecimento de patógenos, por receptores e proteínas 2º Recrutamento de células e proteínas do local que estão tendo infecção Proteínas Citocinas: células imunológicas Pró-inflamatórias: ambiente inflamatório (TNF, IL-1 e IL-6 = contrair células epiteliais, vasodilatação) Proteínas facilitam a fagocitose e a quimiotaxia Anti-inflamatórias: ambiente anti inflamatório Fagócitos Reconhecimento PAMPs: estruturas moleculares que são características de patógenos microbianos, mas não de células de mamíferos. As substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata são denominadas Padrões Moleculares Associados aos Patógenos. DAMPs: moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou mortas. Essas substâncias são denominadas Padrões Moleculares Associados a Danos. Gram Negativas: LPS Gram Positivas: Ácido teicóico Receptores celulares (proteínas): intra e extracelulares = reconhecer células patógenas ou danificadas Sistema Complemento Não é adaptável e não muda ao longo da vida (imunidade inata) Pode ser recrutado pelo (imunidade adquirida) Importante para a cascata de coagulação e para destruição de patógenos Processos Citólise - Lise Celular (CAM): poros na membrana = proteínas nas células infectadas e tumorais (manifestação) removem a membrana (fazendo buracos); água e resto saem da célula. Atinge hemácias, bacterianas e células infectadas por vírus Anafilaxia: células inflamatórias. Liberação de histamina de mastócitos e basófilos, promover a quimiotaxia e diapedese (migração das células de defesa) Opsonização (opsoninas): sinaliza que é para fagocitar, facilita, reveste a bactéria para ficar mais atrativa e o fagócito enxergar. Proteína C, anticorpos e C3b Inflamação Resposta Inflamatória Problemas: uma resposta fisiológica do organismo ao dano tecidual local e causado por uma infecção Inclui efeitos locais ou sistêmicos, parte da resposta imune inata e consiste de um padrão alterado de fluxo sanguíneo, um influxo de fagócitos e outras células imunes, remoção de antígenos estranhos e cicatrização do tecido danificado Sinais Inchaço ou tumoração; edema; rubor (vermelhidão) ; calor ; dor e perda de função Componentes Celulares Circulação Sanguínea • Neutrófilos, Basófilos e Eosinófilos • Monócitos • Células NK Tecido • Células Dendríticas • Macrófagos • Mastócitos • Células Epiteliais • Células Endoteliais • Fibroblastos Componentes Humorais • Sistema de Coagulação • Sistema Complemento • Mediadores lipídicos • Citocinas/Quimiocinas • Proteínas de Fase Aguda Eventos da inflamação: Irritativa, vascular, exudativa, necrótica, reparativa Resposta Vascular Objetivo: Vasodilatação e Quimiotaxia Como: Mediadores inflamatórios • Histamina e Óxido Nítrico (NO) → vasodilatação • Eicosanóides e Bradicinina → permeabilidade e dor • Quimiocinas → atração de leucócitos • EROs e defensinas→ antimicrobiano • Sistema Complemento → potencializa a resposta inflamatória Resposta Celular Objetivo: Aumentar a adesão Recrutamento de leucócitos para o local da infecção 1º Neutrófilos (PMN) → invasão inicial do tecido 2º Macrófagos (MN) → após 24h Como: • Fagocitose dos invasores e componentes de dano tecidual • Liberação de citocinas e quimiocinas Dependendo da quantidade de bactéria que entrou, macrófagos chamam reforços = citocinas e quimiocinas que recrutam os neutrófilos = após receber a mensagem, migram para o tecido (diapedese – rolamento de neutrófilos, aumentando a adesão do endotélio) Reparo Tecidual Um tecido é reparado quando o seu estroma (tecido conjuntivo de sustentação) e parênquima (parte funcional do tecido) produzem novas células Variável conforme tecido Cicatriz → quando as células estromais estão mais ativas Pus: neutrófilos mortos Resposta Inflamatória Sistêmica Em infecções graves o TNF pode ser produzido em grandes quantidades e causar anormalidades sistêmicas clínicas e patológicas Derivada de quadros infecciosos ou não Aguda: com eliminação do estimulo, dura horas/dias, imediata e inespecífica do organismo diante da agressão. Causada por edema ou migração de neutrófilos Vasculares: alteração do calibre e fluxo vascular = edema; permeabilidade vascular aumentada = perda de proteínas plasmáticas e edema Celulares: migração de leucócitos = diapedese e quimiotaxia Ex: mordida de animal, picada de inseto, queimadura, injeção... Crônico: persistência do estimulo, 3 meses, reação tecidual/celular caracterizada pela reparação diante da persistência doagressor. Causada pela presença de linfócitos e macrófagos, reparação tecidual Ex: artrite, diabete, tuberculose, câncer... Proteínas Imunoglobulinas (Anticorpo): São secretados e ligam-se aos microrganismos extracelulares, bloqueando a sua capacidade de infectar células do hospedeiro, e promovem a fagocitose dos microrganismos Sistema Imune Adaptativo MHC (complexo principal de histocompatibilidade) – TCD8 (I) 1º antígeno intracelular: entra ou a colocam 2º processamento de antígeno (proteossomo): pedaços menores = peptídeos 3º biossíntese do MHC: sinaliza o peptídeo para o reticulo endoplasmático rugoso 4º associação peptídeo-MHC: pela vesícula vai para a membrana, contato com TCD8 TCD4 (II) - APCs 1º Endocitose de uma proteína extracelular 2º Digestão = pega o peptídeo que interessa 3º Engloba na vesícula = proteção e transporte 4º Vesícula de MHC + vesícula de peptídeo = acoplam, para não ter uma resposta errada Características MHC Diversidade: resposta a uma grande variedade de antígenos Especificidade: garante que antígenos distintos desencadeiem respostas especificas (se não for especifico = doença autoimune) Receptor de célula T (TCR) Anticorpo (receptor de célula B – BCR) Moléculas de ligação ao antígeno (Ag) = encaixe molecular Imunoglobulinas (B), TCR (T) e MHC (APC ou nuclear) Apresentação de antígeno Durante o primeiro contato com um antígeno, o organismo produz uma resposta imunitária primária, em que ocorre a diferenciação de linfócitos B e T em células de memória (vacinas) e células efetoras Imunidade Humoral Anticorpo, linfocito B (plamócito), LTCD4 (auxiliar) reconhece MHC II (manda citocinas para o B) Função: bloqueia as infecções e elimina microrganismos extracelulares Imunidade Celular LTCD4 e LTCD8, Macrófago e células NK = imunidade inata, ponte para a celular: 1º Naive (virgem) vâo para os orgãos secundarios (linfonodos) e recirculam no sangue 2º Encontro do T naive com antigeno 3º T ativados se diferenciam em T efetores Função: ativa os macrofagos para que destruam os microrganismos fagocitados; destroi as celulas infectadas e elimina os reservatorios de infecção Expansão Clonal Aumenta resposta imune, clones de linfócito T especializados (pode ser B também) Resposta Celular – T auxiliador (CD4) Resposta contra patógenos extracelulares (II) bacterias, fungos e parasitas Quando CD4 reconhece, produz citocinas (sinalizam, potencializa a resposta) que se ligam no macrófago ou outra celula Resposta Celular – T citotóxico (CD8) Resposta contra patogenos intracelulares (virus) Microrganismo Ser reconhecido pelo linfocito B atraves do BCR Peptídico: processar o antigeno e apresentar via MHC II para linfócito CD4 linfócito TCD4 vai estimular linfócito B a se diferenciar em plasmócito de vida longa e secretar IgA, IgG e IgE Não peptídico: diferencia em plasmócito de vida curta e secretar IgM Anticorpo Não mata, sinaliza onde o sistema imune tem que atuar Não é uma célula, é uma proteina globular (imunoglobulina) que estimula o sistema imunológico. Ativado por plasmócito. Tipos de Anticorpos IgM: primeiro anticorpo a ser produzido, marcador de infecção aguda e ativa sistema complemento IgG: marcador de infecção crônica, marcador vacinal e passa via placentária IgA: imunidade de mucosa, imunidade infantil e amamentação IgD: marcador de maturação de linfócito B (BCR) IgE: na superficie dos mastócitos, eosinófilos e basófilos, combate a helmintos e reações alérgicas Opsonização Inata: Sistema complemento fagocitado eliminado Adaptativa: anticorpo (produzido por linfócito B) fagocitose/reconhecimento do antígeno processado apresentado para linfócito T Neutralização O que impede que o vírus se ligue? Barreira (anticorpos), não reconhece (não acontece a adsorção) Resposta primária de anticorpo Primeira infecção Linfócito B imaturo reconhece (processo de reconhecimento) plasmócitos de vida curta em órgãos linfóides (+ anticorpos) IgM (primário) no sangue: vai tentar neutralizar, impedir que o microrganismo entre Resposta secundária de anticorpo Infecção repetida Baixo nível de produção de anticorpo volta ao estado basal, mas como célula B de memória IgG (secundário): sinaliza mais para o sistema imune, mais difícil desprender a ligação (+ especializado) Terceira: deve ser mais rápida ainda Corpo: IgA (mucosa, vacina oral) Soro: IgG Reações de Hipersensibilidade Causas Microrganismo Invasão Extravasamento: dano tecidual Resposta imune: Causa doença se as reações forem excessivas Microrganismos forem anormalmente persistentes (granuloma) Reação contra antígenos próprios autoimunidade (boa ou ruim, excessiva) falha dos mecanismos normais de autotolerância (doenças antoimunes) Reação contra antígenos ambientais: alergias Tipo I Primeira: desencadeia alergia Linfócito T com B (B se diferencia em plasmócito = anticorpo = IgE, se liga com a porção constante em mastócito, basófilo e eosinófilo (pelos receptores de IgE – FCRε) Cadeia constante: M = IgM / α = IgA / Δ = IgD / ε = IgE / γ = IgG Segunda: mastócito sensibilizado Exposição repetida ao alérgeno (varias IgE) A interação dos mastócitos ligados a IgE com o antígeno induz a sua degranulação e libera mediadores inflamatórios. Mastócitos contem histamina. Quando eles degranulam, a histamina liberada causa aumento da permeabilidade vascular e vasodilatação que contribuem para o efeito imediato visto em reações de hipersensibilidade do tipo I. Outros fatores liberados pela degranulação são quimiotáticos, responsáveis pelo aumento de eosinófilos e basófilos na circulação, assim como fatores de ativação plaquetária, que contribuirão para as mudanças vasculares vistas nestas reações. Tipo II: próprio e não próprio Anticorpos (IgM ou IgG) contra antígenos da superfície celular ou da matriz extracelular. Se ligam à um “antígeno” em células ou em tecidos. Opsonização e fagocitose de células Recrutamento e ativação de leucócitos (neutrófilos e macrófagos) mediados por complemento e receptor Fc Anormalidade nas funções celulares, sinalização de receptores de hormônios A) 1º IGg é reconhecido por fagócitos (macrófagos e neutrófilos) 2º Macrófago e neutrófilos vão se ligar aos anticorpos 3º Mediadores tóxicos dos fagócitos do citoplasma (NO, H2N2, radicais e livres) entram em contato = lesão tecidual = doenças autoimunes Quando é uma célula especifica B) + TSH = + T4 Não pode ter uma produção muito grande, acontece o hipertireoidismo (autoimune) C) Outra situação: O anticorpo não provoca excitação do músculo, só inibe a acetilcolina: impedindo que ela se ligue e acontece a contração ADCC: citotoxidade celular dependente de Ac Igg se liga a qualquer célula e é reconhecido pela NK, que vai se ligar independentemente se está sinalizado errado Sangue Hemácia Anticorpo O X Ac Anti Ag A e Ag B A Ag A Ac Anti Ag B B Ag B Ac Anti Ag A AB Ab A e Ag B X A Eritroblastose geralmente não ocorre na primeira gestação 1º contato com o feto Rh+ = mãe produz Ac IgM (não atravessam a barreira placentária) 2º contato com o feto Rh+ = mãe produz Ac IgG (capazes de atravessar a placenta) Exposições subsequentes = produção mais rápida de Ac (cada nova gestação o acometimento fetal tende a ser mais grave) Tipo III Doenças causadas por imunocomplexos + IgM ou IgG (lúpus eritematoso sistêmico) Contra antígenos solúveis (mais fácil de atravessar no sangue) Recrutamento e ativação de leucócitos mediados por complemento receptor Fc Anticorpos se ligam aos neutrófilos e todos se ligam entre si, formando grumus não solúveis, interrompendo o fluxo (menos oxigênio e menos nutrientes) = quadro isquêmico Glomerulonefrite (fígado) e Vasculite (qualquer vaso) Tipo IV MHC II: Ativação de macrófagos, inflamação mediada por citocinas (TCD4) que melhoram a resposta imunológica Inflamação e lesão tecidual MHC I: Citotoxidade mediada por célula T (TCD8) Morte celular e lesão tecidual Conteúdo intracelular extravasa Tuberculose Resposta granulomatosa Macrófagos não conseguem eliminar a infecção e acabam recrutrando ajuda das células T Resposta Inata na infecção viral Replicação: adsorção, penetração, desnudamento, síntese viral, montagem e maturação, liberação Receptores: celular, viral, co-receptor Tropismos diferentes Interferons tipo I: interferem na replicação (alfa = produzidos por leucócitos e beta = fibroblasto – TC) Tipo I: Exercem seus efeitos sobre células ainda não infectadas Tipo II: produzida por linfócitos efetores para ativação dos macrófagos (imunidade adaptativa) 1º Vírus infectou a célula, incorporou o material genético no núcleo para poder replicar 2º Começa a montagem de interferon 3º Sai tudo da célula (vírus e interferon) 4º Quando tentar infectar uma célula semelhante, o interferon se liga (AVP) 5º A célula já tem AVP, então as proteínas antivirais vão inibir a replicação (ocorrendo a morte) Receptores tipo TOLL (PRR): capacidade de reconhecer padrões moleculares (PAMPs) e desencadear respostas pró-inflamatórias ou antivirais Estado antiviral: ativado por interferon. Estratégias: - Inibição da síntese de proteína viral (sem capsídeo) - Degradação do RNA viral (sem montagem) - Inibição da expressão do gene viral e montagem do viron (replicação não é eficiente) Células NK: reconhecem e destroem células infectadas e estressadas - MHC I: dentro da célula - Liberação de perforinas e granzimas: indução de apoptose - Destroem células infectadas independentemente do reconhecimento de antígenos específicos. A. Reconhece que é próprio e não acontece morte celular (falha) B. Virus inibe o MHC I (TCD8): a célula vê que tem problema e induz a apoptose (morte da célula infectada) Resposta Adaptativa na infecção viral Proteção contra infecção (célula B: anticorpo) Imunidade Ativa: indução da produção de anticorpo. Através de doenças ou da vacina Imunidade Passiva: transferir anticorpos prontos. Através da amamentação (natural) ou soro (artificial) Erradiação da infecção estabelecida (TCD8) Vírus = célula = MHC I = linfócito TCD8 = morte celular Resposta Adquirida na infecção Atuam no envelope ou Ags do capsídeo como Acs (fase extracelular) neutralizantes - Neutralização (impedem adsorção e penetração) - Opsonização (fagocitose e sistema complemento) - ADCC (NK) células infectadas Lesões teciduais exacerbadas causadas pela ação de CTLs. Ex: tipo IV (hepatites virais) Resposta Imune contra Bactérias Extracelulares Replicação: fora da célula Induzem inflamação Exotoxinas (secretadas): citotoxinas, neurotoxinas, enterotoxinas e diftérica Endotoxinas: LPS (TOLL 4) Bactérias Intracelulares Sobrevivem dentro dos fagócitos (TCD8) Principais Parasitoses Casos assintomáticos: paciente é portador de uma doença ou infecção, mas não exibe sintomas Parasitologia: Protozoários (aparelho digestivo e urinário / sanguíneos e teciduais) e Helmintos (mais especializados e menos resistentes que as bactérias) Hospedeiro Intermediário: fase de larvária ou de reprodução assexuada Definitivo: fase de maturidade ou de reprodução sexuada Parasito Monoxênico: realiza seu ciclo de vida em um único hospedeiro Heteroxênico: complementam o seu ciclo evolutivo passando pelo menos em dois hospedeiros Endoparasita: dentro do hospedeiro Ectoparasita: vivem fora do hospedeiro. Ex: piolho O que causa? Infecção: penetração e desenvolvimento ou multiplicação de um agente etiológico no organismo humano Infestação: alojamento, desenvolvimento e reprodução de artrópodes na superfície do corpo Doença de Chagas (Trypanosoma cruzi) Bifásica: aguda (dias ou semanas, recente) e crônica (muitas infecções podem apresentar uma fase aguda febril, tornando-se depois, assintomáticas. Ex: cardiomegalia = tropismo por células musculares cardíacas) Transmissão: oral, vertical (gravidez), leite materno, vetorial, transplante de órgãos... Sintomas: febre, cefaléia, parasitemia (mia: sangue), hepatomagalia, sinal de romanã (pálpebra: é patognomonico, ou seja, é um sinal/sintoma especifico da doença); prodromicos: inespecíficos (febre, dor de cabeça...) Vetor: mosquito (barbeiro), onde é mais calor O mosquito defeca na pele do hospedeiro, vai para os monócitos (sangue) = vesícula = lise celular (destrói o monócito) = divisões sucessivas = diferenciações = vários T. cruzi = sangue Leishmaniose (Leishmania) Vários tipos: tegumentar (feridas na pele, nariz, boca e garganta) e visceral (fígado, o baço e a medula óssea = tropismo) Sintomas: febre irregular e prolongada, anemia, indisposição, palidez da pele e ou das mucosas... Vetor: mosquito palha / insetos flebotomíneos (moscas) Mosquito pica = células dendríticas, fibroblasto = neutrófilos e macrófagos = fagocitose = (vacúolo = divisões sucessivas) = membrana se rompe, vão para o tecido e sangue Promastigota: flagelada e extracelular Amastigota: sem movimento e intracelular Toxoplasmose (Toxoplasma gondii) Vetor: gato (sexuada) Sintomas: dor de cabeça, coriza, dor no corpo, febre, fadiga, dor de garganta. Tropismo: retina, hidrocefalia, hemegalia, calcificação intracraniana Fezes (oocistos) = outros animais podem ingerir = humanos ingerem a comida Congênita: comprometimento do sistema nervoso Malária (Plasmodium: malariae, vivax e falciparum) Fêmea pica (saliva) = inocula esporozoítos no hospedeiro humano. Os esporozoítos tem um tropismo pelas células do fígado (hepatócitos) = assexuada (divisões) = circulação sanguinea = desenvolvimento nas hemácias = ruptura = novas hemácias Sintomas: febre alta, calafrios, tremores, sudorese, dor de cabeça, que podem ocorrer de forma cíclica (repetições periódicas)
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