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Conteudista: Prof. Me. Marcus Vinicius Ferreira de Araújo Revisão Textual: Prof.ª Esp. Lorena Garcia Aragão de Souza Objetivo da Unidade: Apresentar uma visão geral sobre a Imunologia, destacando os tipos de resposta imune e os tipos celulares que a compõem. Contextualização Material Teórico Material Complementar Referências Introdução ao Estudo de Imunologia Você sabia que o corpo humano pode, por meio de um sistema de reações químicas e físicas, nos proteger frente a agentes estranhos (patógenos) e até mesmo contra nossas próprias células, quando (por mutação) elas se tornam malignas (cânceres), e assim pode evitar o surgimento de algumas doenças? Atualmente, diversas células especiais que podem retirar e destruir esses patógenos são conhecidas. O sistema capaz de fazer o que foi descrito é denominado sistema imunológico, que é composto por uma porção de células e órgãos cuja principal função é proteger o indivíduo frente a patógenos, por meio de diversos mecanismos de defesa. O sistema imunológico pode ser definido como o conjunto de moléculas, células, tecidos e órgãos presentes nos seres humanos e em outros seres vivos capaz de eliminar agentes ou moléculas estranhas ao corpo, inclusive o câncer, preservando a homeostase. Os mecanismos fisiológicos capazes de desempenhar essa função consistem em uma resposta coordenada (moléculas e células) que culmina em respostas que podem ser tanto específicas quanto seletivas, gerando até uma memória imunitária, que pode ocorrer naturalmente, como foi dito, mas também artificialmente, por meio das vacinas. Na ausência de um sistema imune, as infecções, que antes não eram percebidas, podem levar à morte do organismo. No entanto, mesmo com um sistema imune funcional, as doenças ocorrem, pois os patógenos também desenvolvem mecanismos para fugir da resposta imunológica (LOPES; AMARAL, 2013; TEVA; FERNANDEZ; SILVA, [20--]). 1 / 4 Contextualização Como apresentado, a Imunologia torna-se de extrema importância para a Humanidade, já que é por meio de seu estudo que é possível entender como se dão as interações dos microrganismos com o corpo humano e, por meio disso, auxiliar diversas áreas do conhecimento, como a Biologia, a Biomedicina, a Farmácia e a Medicina, haja vista que é por meio dela que se elaboram remédios e vacinas, como é o caso da elaboração da vacina da dengue, que atualmente passa por uma fase de teste. Isso demonstra que a Imunologia é uma importante ferramenta para a Humanidade frente aos diversos desafios que estão presentes e que podem surgir. Princípios Básicos da Imunologia A definição de Imunologia vem do latim immunitas, que se relaciona à proteção contra as demandas judiciais que os senadores romanos sofriam. Do ponto de vista histórico, o termo imunidade denotava a proteção contra doenças infecciosas. Desse modo, o sistema imunológico abrange as células e as moléculas que são responsáveis pela imunidade, que ocorre devido à resposta imunológica, que é coletiva e coordenada pelo sistema imunológico, frente a substâncias estranhas. A função fisiológica do sistema imunológico, como mencionado no parágrafo anterior, é defender o organismo contra agentes infecciosos (microrganismo), além de moléculas que podem causar respostas imunológicas. Por outro lado, os mecanismos que protegem os indivíduos frente às infecções e às substâncias estranhas também são capazes de provocar danos ao próprio organismo em algumas situações, e quando isso ocorre chamamos de doenças autoimunes. Desse modo, a Imunologia é o estudo de diversos componentes e mecanismos, em nível celular e molecular, que ocorrem após o contato de um indivíduo com microrganismos e/ou outras moléculas estranhas ao corpo. Edward Jenner (Figura 1) foi o cientista ao qual foi atribuído o início dos estudos de Imunologia. No final do século XVIII, Edward observou que a varíola bovina, ou vacínia, desempenhava ação de imunidade contra a doença da varíola humana. Então, em 1796, ele conseguiu mostrar para a comunidade científica que a inoculação da varíola bovina em seres humanos protegia contra a varíola humana. Esse método foi chamado de vacinação, termo que é utilizado até hoje e que, atualmente, é usado para descrever a inoculação de amostras de agentes patológicos enfraquecidos ou atenuados em indivíduos sadios, com a finalidade de protegê-los contra doenças que antes os ameaçavam. 2 / 4 Material Teórico Quando a vacinação foi introduzida, Jenner não tinha conhecimento dos agentes infecciosos. Apenas no século XIX, Robert Koch provou que as doenças infecciosas eram causadas por microrganismos patogênicos, cada um responsável por uma determinada enfermidade ou patologia. Atualmente, são reconhecidas quatro grandes categorias de microrganismos ou patógenos. São eles: os vírus, as bactérias, os fungos patogênicos e outros organismos eucarióticos, chamados de parasitas. Após isso, em 1880, Louis Pasteur projetou uma vacina contra a cólera aviária e desenvolveu uma vacina antirrábica. No início da década de 1890, Emil von Behring e Shibasaburo Kitasato descobriram que o soro de animais imunes à difteria ou ao tétano continha “atividade antitóxica” específica que possibilitava proteção em curto prazo contra os efeitos das toxinas dessas duas doenças. Atualmente, chamamos essa atividade de anticorpos. Figura 1 – Edward Jenner Fonte: Getty Images #ParaTodosVerem: imagem de uma fotografia. Sobre um fundo negro, no centro, há a imagem de Edward Jenner, o cientista ao qual foi atribuído o início dos estudos de Imunologia. Fim da descrição. Tipos de Resposta Imune A resposta imune apresenta duas respostas básicas. Uma delas é a específica, que corresponde à síntese de anticorpos frente ao patógeno específico ou aos produtos por ele metabolizados. Essa resposta é conhecida como resposta imunológica adaptativa, já que se desenvolve e pode prolongar-se durante a vida de um organismo, ou seja, assemelhando-se a uma resposta de adaptação à infecção causada pelo patógeno. Em muitos casos, a resposta imunológica adaptativa resulta, adicionalmente, em um processo denominado memória imunológica, que possui identidade imunológica protetora por toda a vida do indivíduo contra novas infecções causadas pelo mesmo patógeno. Esse importante mecanismo de resposta não é observado na outra resposta imunológica, que é chamada de resposta imunológica inata. Essa resposta é intimamente ligada a uma resposta imediata, auxiliando, assim, no combate a uma grande gama de patógenos em primeira instância. Entretanto, essa característica imediata não conduz a uma imunidade duradoura e nem específica para nenhum patógeno individual. Historicamente, a imunidade inata era muito estudada pelo imunologista russo Elie Metchniko�, que descobriu que muitos patógenos podem ser engolidos e digeridos por células fagocíticas, as quais ele denominou de “macrófagos”. Os macrófagos estão sempre presentes e prontos para atuar, por isso são células importantíssimas na composição da linha de frente da resposta imunológica. Diante do que foi dito, fica claro definir que uma das principais diferenças entre as respostas imunológicas inata e adaptativa é que a resposta imunológica adaptativa necessita de tempo para se desenvolver, já que ela é específica para um determinado patógeno; a inata, por outro lado, é inespecífica e, por isso, já está presente mesmo em organismos saudáveis. Com o prosseguimento dos trabalhos, ficou claro que os anticorpos poderiam ser induzidos contra um grande número de substâncias, que foram chamadas de antígenos, já que estimulavam a produção de anticorpos. Posteriormente, detectou-se que a produção de anticorpos não é a única função da resposta imunológica adaptativa. Diante disso, o termo antígeno é utilizado para mencionar qualquer substância que pode ser reconhecida e combatida pelo sistema imunológico adaptativo. Órgãos ou Tecidos Linfoides As células envolvidas na resposta imune estão organizadas em tecidos e órgãos, o que permite uma resposta imune mais eficiente. Esse conjunto estrutural, denominado sistema linfoide, é composto por linfócitos, células acessórias (macrófagos e APCs) e, em alguns tecidos, células epiteliais. O tecido linfoide está distribuído pelo organismo e pode ser encontrado na forma de órgãos (discretamente encapsulados) ou difuso em outros tecidos (acúmulo de tecido linfoide). Os órgãos e tecidos linfoides são classificados em órgãos linfoides primários e órgãos ou tecidos linfoides secundários. Vídeo O Corpo Humano – Sistema Imunológico O Corpo Humano - 13 - Sistema Imunológico https://www.youtube.com/watch?v=JzaQaFVNi3o Os linfócitos circulam pelo sangue e pela linfa, mas também podem ser encontrados em tecidos linfoides ou órgãos linfoides, os quais se encontram de forma organizada em agregados de linfócitos em uma rede de células não linfoides. Os órgãos linfoides podem ser divididos em (Figura 2): Órgãos linfoides primários ou centrais, onde os linfócitos são produzidos (medula óssea e timo, que é um órgão localizado no tórax superior); Órgãos linfoides periféricos ou secundários, onde os linfócitos virgens maduros são mantidos e as respostas imunes adaptativas se iniciam (linfonodos, baço e tecidos linfoides da mucosa do intestino, dos tratos respiratório e nasal, do trato urogenital e de outras mucosas). Figura 2 – Distribuição dos tecidos linfoides no organismo Fonte: Adaptada de MURPHY et al., 2014, p. 30 #ParaTodosVerem: imagem da representação dos órgãos linfoides distribuídos pelo corpo humano. Em ordem, começando na região da cabeça e indo em direção às pernas, observa-se: adenoide em azul; tonsila em azul; veia subclávia direita e veia subclávia esquerda em roxo; timo em amarelo; coração em vermelho; ducto torácico em roxo; baço em azul; rim em branco; placa de Peyer no intestino delgado em azul; intestino grosso em branco; apêndice em azul; linfáticos em preto; e medula óssea em amarelo. Fim da descrição. Conforme podemos observar na Figura 2, os linfócitos são derivados das células-tronco da medula óssea e diferenciam-se nos órgãos linfoides centrais (amarelo); as células B, na medula óssea, e as células T, no timo. Elas migram desses tecidos e são levadas pela circulação sanguínea até os órgãos linfoides periféricos (azul). Funções do Sistema Imune A ação das respostas imunológicas inata e adaptativa desempenha quatro funções básicas em um organismo, como demonstrado na Tabela 1. A primeira delas relaciona-se ao reconhecimento imunológico, que é a detecção de uma infecção, cuja ação é atribuída às células sanguíneas brancas do sistema imune inato e também aos linfócitos do sistema imune adaptativo. A segunda função é desempenhada pelas ações imunológicas efetoras, ou seja, pelo sistema do complemento composto por moléculas de proteínas sanguíneas, como os anticorpos (que, juntamente com os linfócitos, têm a capacidade de destruir os patógenos), e também por outras células sanguíneas brancas. A terceira função é chamada de regulação imunológica, ou seja, a capacidade do sistema imunológico de se autorregular. Esse é um importante mecanismo da resposta imunológica, pois o sistema imunológico tem que se controlar para não causar dano ao próprio organismo. Quando ele não se autorregula, é possível que haja desenvolvimento de determinadas condições, como as alergias e as doenças autoimunes, por exemplo, o lúpus. A quarta e última função é a proteção do indivíduo contra uma doença que já o atingiu. Nesse caso, a função específica do sistema imunológico adaptativo é armazenar o reconhecimento de um patógeno por meio de uma memória imunológica. Atualmente, os imunologistas trabalham para tentar produzir, de forma artificial, imunidade de longa duração contra patógenos que ainda não provocam essa imunidade naturalmente. Tabela 1 – Imunidade inata versus imunidade adaptativa Características Inata Adaptativa Especificidade Moléculas compartilhadas por grupos de microrganismos e moléculas produzidas por células do hospedeiro lesionado Antígenos microbianos e não microbianos Diversidade Limitada Muito grande Memória Nenhuma Sim Não reatividade ao próprio Sim Sim Componentes Características Inata Adaptativa Barreiras celulares e químicas Pele, epitélios das mucosas, moléculas antimicrobianas Linfócitos nos epitélio, anticorpos secretados nas superfícies epiteliais Proteínas do sangue Complemento, outras Anticorpos Células Fagócitos (macrófagos, neutrófilos), células destruidoras naturais Linfócitos Fonte: Adaptada de MURPHY et al., 2014 Resposta Imune Inata Neste tópico, vamos abordar com mais detalhes a resposta imunológica inata, que também pode ser chamada de imunidade natural ou nativa. Ela consiste na linha de defesa inicial contra os microrganismos e também contra os produtos das células lesionadas. Essa resposta é formada por mecanismos bioquímicos e físicos de defesa celular existentes que, antes do contato com o patógeno, já estão prontos para responder rapidamente. Por sempre estarem prontos para gerar a resposta, os mecanismos de combate aos patógenos sempre serão iguais, mesmo se as infecções forem repetidas. Existem quatro componentes do sistema imunológico inato (Figura 3): Resposta Imune Adaptativa A forma de resposta imune adaptativa refere-se à especificidade de moléculas e à capacidade de memória e resposta mais intensa em exposições repetidas frente a um mesmo microrganismo. Ela pode, também, diferenciar uma gama de substâncias microbianas, não microbianas e microrganismo. Devido a isso, é denominada imunidade específica ou imunidade adquirida, porque muitas respostas apresentadas são “adquiridas” por experiência. Suas principais células são os linfócitos e seus produtos são secretados, como os anticorpos. As substâncias estranhas que induzem as respostas imunológicas específicas reconhecidas pelos linfócitos ou pelos anticorpos são os antígenos. Os mecanismos de defesa contra microrganismos estão de alguma maneira em todos os seres multicelulares. Essa resposta corresponde às respostas inatas. As respostas mais elaboradas, como a imunológica adaptativa, ocorrem apenas nos vertebrados. Dois modos de ação de resposta imune adaptativa, com características similares, foram selecionados durante a evolução. O primeiro surgiu há 500 milhões de anos: o grupo de peixes sem maxilas (agnatha), como as lampreias e as feiticeiras, desenvolveu respostas com diversas células semelhantes aos linfócitos de espécies derivadas de vertebrados, nas quais atuavam como linfócitos e até respondiam à imunização. Os receptores de antígenos dessas células eram ricos em leucinas capazes de reconhecer uma elevada gama de antígenos, mas eram diferentes Barreias físicas e químicas: são os epitélios e as substâncias químicas antimicrobianas sintetizadas na superfície dos epitélios; Células fagocitárias: são os macrófagos e os neutrófilos: as células dendríticas e as células assassinas naturais (Natural Killer – NK); Proteínas do sangue: compostas por membros de sistema de complemento e também por outros mediadores da inflamação, que veremos em Unidade posterior; Proteínas chamadas de citosina: regulam e coordenam diversas atividades celulares imunes. dos anticorpos e dos receptores de células T (segundo modo), que sugiram mais tarde no processo de evolução. A evolução dos linfócitos, os receptores de antígenos altamente diversos, os anticorpos e os tecidos linfoides especializados ocorreram em um espaço de tempo curto e, de certo modo, coordenado nos vertebrados não agnatha, como nos tubarões, há cerca de 360 milhões de anos. As respostas imunológicas dos hospedeiros, tanto a inata quanto a adquirida, têm seus mecanismos de ação integrados. No entanto, os microrganismos patogênicos evoluíram concomitantemente, tornando-se resistentes às respostas do hospedeiro, cada vez mais específicas e complexas. Diante disso, as relações das respostas inata e adaptativa estimulam uma à outra. A resposta adaptativa frequentemente atua intensificando os mecanismos protetores, tornando-os capazes de combater com maior eficiência os patógenos. A resposta imune adaptativa possui duas respostas distintas, a imunidade humoral e a imunidade celular (Figura 3). Essas respostas são mediadas por componentes distintos do sistema imunológico. A função delas consiste na eliminação de microrganismos patogênicos. Especificando uma pouco mais, a imunidade humoral é basicamente mediada por moléculas do sangue e pelas secreções das mucosas, que são denominadas anticorpos e são capazes de reconhecer os antígenos microbianos, de neutralizar sua capacidade de infecção e, por fim, eliminá-los. Os anticorpos, agentes vitais para a resposta imunológica adaptativa, são sintetizados nos linfócitos B (também podem ser chamados de células B). A imunidade humoral é o principal mecanismo de defesa contra microrganismos e contra suas toxinas, já que ela é capaz de ativar diversas vias de sinalização de defesa e, como diferentes tipos celulares de anticorpos, promovem a ingestão de microrganismo pelas células do hospedeiro (fagocitose). A outra imunidade mencionada no parágrafo anterior é a imunidade celular, que também é chamada de imunidade. Essa resposta é realizada por células provindas dos linfócitos T (também denominadas células T). Ela é importante porque alguns vírus e bactérias sobrevivem e se proliferam no interior das células que os fagocitaram e em outras células do hospedeiro; então a defesa é realizada dentro dela, promovendo a destruição de microrganismos que residem nos macrófagos e nos neutrófilos ou em células infectadas. Figura 3 – Células mieloides da imunidade inata e adaptativa Fonte: Adaptada de MURPHY et al., 2014, p. 26 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. Na parte superior esquerda, há um macrófago em amarelo, com granulócitos em roxo e com um núcleo ovalado em amarelo-claro. Ele realiza a fagocitose e a ativação de mecanismos bactericidas. Na parte superior direita, há um eosinófilo em amarelo-claro, com um núcleo em amarelo-escuro e vários granulócitos em roxo. Ele é responsável por matar parasitas revestidos por anticorpos. Na parte central esquerda, há uma célula dendrítica em amarelo-claro, com um núcleo em amarelo-escuro e com projeções da membrana celular. Ela é responsável por capturar antígeno na periferia. Na parte central direita, há um basófilo em amarelo-claro, com um núcleo bilobado em amarelo-escuro e com granulócitos em roxo. Ele é responsável por promover a resposta alérgica e o aumento da defesa antiparasitose. Na parte inferior esquerda, há um neutrófilo em amarelo, com um núcleo trilobado em amarelo-escuro e com vários granulócitos em roxo. Ele é responsável pela fagocitose e pela ativação de mecanismos bactericidas. Na parte inferior direita, há um mastócito em amarelo, com um núcleo amarelo- escuro e vários granulócitos em roxo. Ele é responsável pela liberação de grânulos contendo histamina e agentes ativos. Fim da descrição. Nessa resposta, a imunidade frente ao microrganismo pode ser obtida pelo contato do hospedeiro com esse patógeno. Essa resposta à exposição a um antígeno é denominada imunidade ativa (Figura 4), já que o organismo infectado desempenha papel ativo na resposta ao antígeno. Figura 4 – Tipos de imunidade adaptativa Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 6 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. Da esquerda para a direita e de cima para baixo, temos: na parte superior, os microrganismos celulares (células em marrom) ativando a imunidade humoral; na imunidade mediada por células, os microrganismos (células em marrom) são fagocitados por macrófagos (células verdes) e acabam se replicando dentro da célula infectada (célula vermelha); na imunidade humoral, existe a presença do linfócito B (célula em roxo); na imunidade mediada por células, existe a presença do linfócito T auxiliar (célula em vermelho) e do linfócito T citotóxico (célula em azul), reconhecendo a célula infectada morta (célula em vermelho com grânulos azuis em seu interior); na imunidade humoral, os anticorpos secretados (estrutura em formato de Y em roxo) se ligam a antígenos (célula em marrom); na imunidade mediada por células, os macrófagos são ativados (célula em verde), existem os neutrófilos (célula em rosa) e a célula infectada é morta (célula azul ligada à célula vermelha morta). Na parte inferior da figura, da esquerda para a direita, em relação às funções de cada imunidade: na imunidade humoral, ocorre o bloqueio de infecções e a eliminação de microrganismos celulares; enquanto que na imunidade mediada por células, os fagócitos ativados matam microrganismos, há a morte de células infectadas e há a eliminação dos reservatórios da infecção. Fim da descrição. Conforme podemos observar na Figura 4, na imunidade humoral, os linfócitos B secretam anticorpos para impedir a proliferação de microrganismos extracelulares e os eliminam. Na imunidade celular, os linfócitos T auxiliares ativam os macrófagos para a destruição dos microrganismos fagocitados ou os linfócitos T citotóxicos destroem diretamente as células infectadas Dessa forma, os organismos e os linfócitos que nunca foram infectados são denominados virgens, ou seja, imunologicamente inexperientes, e os que já foram expostos a um microrganismo e apresentam resposta a esse patógeno são considerados imunes. Outra forma de obter a imunidade pode ser pela transferência para um organismo por meio do soro ou de linfócitos de um organismo imunizado, tornando o receptor imune também. Essa forma de imunidade é denominada imunidade passiva (Figura 5). Um exemplo desse processo é a transferência de anticorpos maternos para o feto, que o protege contra infecções não adquiridas. Há, ainda, outra forma, que é a passagem de anticorpos de animais imunizados para pacientes letais, com tétano e com picadas de cobra, por exemplo. Ao longo do tempo, a imunidade humoral foi definida como um tipo de imunidade que poderia ser transferida de organismos previamente imunizados para indivíduos não imunes ou virgens por meio da transfusão de sangue que não possui células, mas que possui anticorpos, ou seja, o plasma ou o soro. A diferença da imunidade celular é que nesta ocorre a passagem de células (linfócitos T) para organismos não imunes, mas não por meio de plasma ou sangue. Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Leitura Você Sabia? Na Gravidez, a Mãe Passa ao Filho Toda a Imunidade que Possui? Vacinação na maternidade: um exemplo de extrema importância de imunidade passiva é a transferência de anticorpos maternos através da placenta para o feto, permitindo aos recém-nascidos combaterem infecções por vários meses antes de eles desenvolverem a capacidade de produzir anticorpos. Leia mais sobre isso no artigo publicado pelo canal Terra. https://noticias.terra.com.br/educacao/voce-sabia/voce-sabia-na-gravidez-a-mae-passa-ao-filho-toda-a-imunidade-que-possui,68a2738f14422410VgnVCM4000009bcceb0aRCRD.html Figura 5 – Imunidade Ativa e Passiva Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 6 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. Na parte superior da figura, da esquerda para a direita, há uma representação da imunidade ativa em um corpo de um indivíduo (em cor rosa) contendo um antígeno (em marrom). Após dias ou semanas (representados por uma seta azul), o corpo exposto à infecção apresenta anticorpos (representados por uma estrutura em Y de cor roxa) que o levam à recuperação, com especificidade e memória positivas. Na parte inferior da figura, da esquerda para a direita, a imunidade passiva apresenta um soro com anticorpos de um indivíduo imune. Esse soro é representado por um tubo de ensaio, contendo um líquido roxo-claro e anticorpos em formato de Y em roxo-escuro. Na sequência, esse líquido passa a ser usado em uma seringa que o administra no braço de um indivíduo com infecção (células marrons). Em seguida, há a recuperação da imunidade, apresentando especificidade, mas sem apresentar memória. Fim da descrição. Principais Características da Resposta Imune Adaptativa As características das respostas humorais e celulares refletem as propriedades dos linfócitos que mediam as respostas. São elas: Especificidade e diversidade (Figura 6): as respostas imunológicas são específicas para cada antígeno. A porção do antígeno que é reconhecida na célula linfoide determina o antígeno ou epítopos. Os receptores dos linfócitos identificam diferenças sutis nas regiões dos epítopos, gerando uma gama de especificidade denominada repertório dos linfócitos, que chega entre 107 a 109. Essa capacidade de reconhecer um grande número de antígenos é chamada de diversidade; Memória (Figura 6): com a ocorrência do contato com um antígeno, ocorre eficiência na resposta imunológica caso o organismo seja futuramente exposto a esse mesmo antígeno. De forma geral, as respostas que ocorrem pela segunda exposição são chamadas de respostas imunológicas secundárias. Elas são mais rápidas, possuem maior magnitude de resposta e, qualitativamente, são frequentemente melhores do que a primeira resposta ou resposta imunológica primária. A memória imunológica ocorre porque, depois da exposição (primeira) ao antígeno, as células que foram geradas possuem vida longa e são mais numerosas que as células T virgens. Adicionalmente, essas células apresentam características que as tornam mais efetivas que as células virgens (o que gera resposta de maior eficiência que na resposta imunológica primária). Por exemplo, as células B de memória se ligam com maior afinidade que as células envolvidas na resposta imunológica primária. Figura 6 – Especificação, memória e concentração das respostas imunes adaptativas Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 5 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. No lado superior esquerdo da figura, está o antígeno X, com uma seta vermelha apontando para as células B naive (em verde), e a resposta primária imunitária (em roxo) no tempo de duas semanas. Na parte central da figura, há os antígenos X e Y, com uma seta em vermelho apontando para as células de memória B (em roxo) e plasmócitos (em roxo), com tempo entre quatro e seis semanas. Na parte direita da figura, encontra-se: os plasmócitos (células em roxo, com Y também em roxo), com seta vermelha apontando para a resposta secundária anti-x; e a resposta primária anti-y, com a presença de células B de memória (em roxo e em verde) e de plasmócitos (em verde). Fim da descrição. Expansão clonal: após a exposição a um antígeno, os linfócitos sofrem profunda proliferação, o que caracteriza a expansão clonal, que se refere à proliferação das células com receptores Figura 7 – Representação da seleção clonal, em que cada antígeno (X) seleciona um clone preexistente de linfócitos específicos e estimula a proliferação e a diferenciação daquele clone. Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 5 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. Na parte superior esquerda, temos a descrição “clones de linfócitos maduros nos órgãos linfoides geradores, na ausência de antígenos”. Na parte superior direita, em fundo rosa, temos um precursor de linfócito (célula rosa) e um linfócito maduro (célula roxa). Na parte média alta, à esquerda, temos a descrição “clones de linfócitos maduros específicos para diversos antígenos entram nos tecidos linfoides”, e ao lado idênticos para o mesmo antígeno, ou seja, clones. Isso permite que a resposta imunológica seja mais rápida; Especialização: a diversa e específica característica de resposta do sistema imune gera maximização da eficiência das respostas. Devido a isso, a imunidade humoral e a celular são decorrentes de diferentes microrganismos ou antígenos, com diferentes estágios de infecção (intracelular ou extracelular). Desse modo, os linfócitos T ou anticorpos gerados podem variar entre uma classe ou outra de microrganismo, dependendo da imunidade humoral ou celular (Figura 7). direito, existem os linfócitos maduros (células roxas com núcleos em verde, em amarelo, em azul e em rosa) e o antígeno-x (célula marrom). Na parte média baixa, à esquerda, temos a descrição “clones antígeno-específicos são ativados (‘selecionados’) pelos antígenos”, e logo à direita estão as células roxas. Na parte inferior esquerda, temos a descrição “respostas imunes antígeno- específicas ocorrem”; e na parte inferior direita, encontra-se o anticorpo anti-x (célula roxa). Fim da descrição. Concentração e homeostasia (Figura 6): todas as respostas imunes diminuem com o passar do tempo após a exposição, chegando a um estado basal chamado de homeostasia. Isso ocorre porque a resposta desencadeada atua para eliminar o antígeno e, por isso, elimina o estímulo para a sobrevida e para a ativação dos linfócitos. Com exceção das células de memória, os linfócitos são os primeiros a morrerem por apoptose; Não reatividade ao próprio (autotolerância): uma das características do sistema imune de um organismo saudável é a capacidade de reconhecer e eliminar um antígeno estranho, e não o próprio. Essa capacidade é denominada tolerância. Esse mecanismo inclui a inativação dos linfócitos que têm a expressão de um receptor específico para que os antígenos do próprio organismo sejam eliminados. A deficiência desse mecanismo pode gerar respostas imunológicas dirigidas contra antígenos próprios, o que se denomina doenças autoimunes. Essas características geram a especificidade e a eficiência, produzindo fases distintas na resposta imune adaptativa, que vai do reconhecimento do antígeno até a memória (Figura 8). Leitura Doenças Autoimunes Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Site O Vírus da Aids, 20 Anos Depois Vídeo Lúpus – Ana Luisa Calich Assista à entrevista sobre Lúpus com a reumatologista do Hospital das Clínicas e do Hospital Sírio-Libanês, Ana Luisa Calich. Lúpus | Ana Luisa Calich https://www.msdmanuals.com/pt-br/casa/doen%C3%A7as-imunol%C3%B3gicas/rea%C3%A7%C3%B5es-al%C3%A9rgicas-e-outras-doen%C3%A7as-relacionadas-%C3%A0-hipersensibilidade/doen%C3%A7as-autoimunes https://www.ioc.fiocruz.br/aids20anos/ https://www.youtube.com/watch?v=g75wnPWKPZk Figura 8 – A resposta imune adaptativa pode ser dividida em passos distintos, sendo os três primeiros: o reconhecimento do antígeno, a ativação dos linfócitos e a eliminação do antígeno (fase efetora) Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 8 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. Da esquerda para a direita e de cima para baixo, temos: reconhecimento do antígeno e célula apresentadora de antígeno (célula verde); linfócito T virgem (célula vermelha); linfócito B virgem (célula roxa ligada à célula marrom); ativação do linfócito, com célula produtora de anticorpos (célula em roxo); linfócito T efetor (célula vermelha); expansão clonal, com células em vermelho e roxo; eliminação do antígeno; imunidade humoral (com anticorpos em Y na cor roxa); imunidade celular (célula verde ligada à célula vermelha); contração (homeostasia) com apoptose; células vermelhas e roxas liberando vacúolos; e memória e células de memória sobreviventes (células roxas e células vermelhas). Fim da descrição. Como podemos observar na Figura 8, ocorre um declínio da resposta à medida que os linfócitos estimulados pelos antígenos morrem por apoptose, restabelecendo a homeostasia. As células antígeno-específicas que sobrevivem são responsáveis pela memória. O tempo de duração de cada fase pode variar em diferentes respostas imunes. Células do Sistema Imune As células que compõem as duas respostas imunológicas, a inata e a adaptativa, são originárias na medula óssea, lá se desenvolvendo e se maturando (Figura 9). Posteriormente ao seu desenvolvimento e à maturação, as células vão realizar a proteção dos tecidos periféricos, sendo que algumas delas permanecem no interior dos tecidos, enquanto outras circulam na corrente sanguínea e também em um sistema de vasos especializados denominados sistema linfático. A função desse sistema é drenar os fluidos extracelulares e as células livres dos tecidos, transportando-as pelo corpo como linfa e assim devolvendo-as para a corrente sanguínea. As células-tronco hematopoiéticas pluripotentes, a partir das quais são formadas as células do sistema imunológico adaptativo, dividem-se em duas formas de célula-tronco. Uma é a progenitora da célula linfoide comum, que gera diversas células, como a linhagem linfoide de células sanguíneas brancas ou leucócitos, as células matadoras naturais (NK) e os linfócitos B e T. A outra é a progenitora mieloide, que dá origem aos demais leucócitos, aos eritrócitos (hemácias) e aos megacariócitos, que produzem as plaquetas, importantes para a coagulação sanguínea. Durante o desenvolvimento e a maturação, devido à presença de um receptor antigênico, os linfócitos T e B são diferentes de: macrófagos, medula óssea, sangue, linfonodos, tecidos, células efetoras, célula-tronco hematopoiética pluripotente, progenitor linfoide comum, progenitor mieloide comum, progenitor de macrófago/granulócito, progenitor de eritrócito/megacariócito, megacariócito eritroblasto, granulócitos (ou leucócitos polimorfonucleares), célula B, célula T, célula NK, célula dendrítica imatura, neutrófilo, eosinófilo, basófilo, precursor desconhecido de mastócitos, monócito, plaquetas, eritrócito, célula B, célula T, célula NK, célula dendrítica madura, célula dendrítica imatura, mastócito, célula plasmática, célula T ativada, célula NK ativada e outros leucócitos. Além dos linfócitos T e B serem diferentes dessa gama de células descritas, eles se diferenciam no timo, enquanto as demais se diferenciam na medula óssea. Após o contato com o antígeno, as células B vão se diferenciar em células plasmáticas secretoras de anticorpos; já as células T vão se diferenciar em efetoras, cujas atividades são variadas. Como já dito, as células NK não possuem atividade específica para antígeno. Os leucócitos que permanecem são: os monócitos, as células dendríticas, os neutrófilos, os eosinófilos e os basófilos. As últimas três, que irão ficar na corrente sanguínea, são os granulócitos, graças aos grânulos presentes no citoplasma. As células dendríticas imaturas vão entrar nos tecidos, nos quais amadurecerão após entrar em contato com um patógeno. Uma subpopulação menor de células dendríticas será gerada pelo progenitor linfoide comum. As células mieloides progenitoras comuns estão em menor quantidade que os progenitores linfoides comuns, e a maioria das células dendríticas do organismo se desenvolve a partir de progenitores mieloides comuns. Os monócitos maturam-se em macrófagos ao entrarem nos tecidos. A célula precursora que dá origem aos mastócitos ainda é desconhecida. Os mastócitos também entram nos tecidos, nos quais completam sua maturação. Precursor das Células de Imunidade Inata Como já dito, o progenitor mieloide comum é o precursor de muitas células da resposta imunológica inata, tais como os macrófagos, granulócitos, mastócitos e células dendríticas, e também de megacariócitos e células sanguíneas vermelhas. Os macrófagos e os monócitos compõem um dos três tipos de fagócitos; os outros dois tipos são os granulócitos (células sanguíneas que compõem a linhagem branca do sangue, chamadas de neutrófilos, eosinófilos e basófilos). O terceiro tipo são as células dendríticas. A vida dos macrófagos é relativamente longa e, como já mencionado, uma de suas funções é a de fagocitar e matar microrganismos invasores, sendo a primeira linha na imunidade inata. Mas essa célula também desempenha um papel na resposta imune adaptativa, coordenando as respostas imunes e auxiliando na indução da inflamação e na secreção de proteínas sinalizadoras, que irão ativar e recrutar outras células para a resposta. Sendo assim, os macrófagos possuem atividade especializada dentro do sistema imunológico, assim como são células “limpadoras” do organismo, eliminando células mortas e restos celulares. Os granulócitos são assim chamados porque possuem grânulos densamente corados em seu citoplasma. Também são chamados de leucócitos polimorfonucleares. Existem três tipos de granulócitos: os neutrófilos, os eosinófilos e os basófilos, os quais é possível identificar pela diferente coloração dos grânulos (Figura 3). A vida deles é curta se comparada a dos macrófagos. No entanto, sua produção é em maior quantidade durante a resposta imunológica, na qual eles migraram para o local que está infectado. As células mais numerosas são os neutrófilos fagocíticos, capturando e destruindo uma gama de microrganismos em vesículas intracelulares, pelas enzimas de degradação e outras substâncias antimicrobianas armazenadas em seus grânulos. As funções de proteção dos eosinófilos e dos basófilos não são bem entendidas, mas acredita-se que eles sejam importantes na defesa contra parasitas devido ao seu tamanho, maior que o dos macrófagos ou neutrófilos. Os mastócitos, que não têm definido seu precursor sanguíneo, são diferenciados nos tecidos. Acredita-se que essas células tenham ação na proteção das superfícies internas do organismo contra vermes parasíticos. Os grandes grânulos liberados durante a resposta auxiliam na indução do processo de inflamação. A terceira classe das células fagocíticas são as células dendríticas (Figura 9). Elas possuem longos prolongamentos semelhantes a dedos e semelhantes aos das células nervosas. As células dendríticas imaturas migram da medula óssea para a corrente sanguínea para entrar nos tecidos, nos quais vão amadurecer. Elas são capazes de fagocitar continuamente grandes quantidades de fluido extracelular e de seu conteúdo, processo conhecido como macropinocitose. Essas células degradam os patógenos que capturaram, mas sua principal atividade consiste em ativar uma determinada classe de linfócitos, os linfócitos T, ao entrarem em contato com os microrganismos. Entretanto, só o reconhecimento das células dendríticas ao antígeno não é suficiente para ativar um linfócito T virgem. Assim, as células dendríticas maduras possuem propriedades adicionais que permitem apresentar antígenos e inativar e ativar os linfócitos T, por isso são conhecidas como Células Apresentadoras De Antígenos (APCs), tendo importantíssima ligação entre a resposta imune inata e a resposta imune adaptativa. Figura 9 – As células dendríticas fazem a ligação entre o sistema imune inato e o sistema imune adaptativo Fonte: Adaptada de ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2019, p. 7 #ParaTodosVerem: foto de uma figura. A parte superior possui o seguinte título em azul: “As células dendríticas formam a ponte entre as respostas imunes inata e adaptativa.” Na parte central à esquerda, está a descrição “imunidade inata”. Na parte central à direita, está a descrição “imunidade adaptativa”. Na parte inferior à esquerda, com fundo rosa, estão os granulócitos: o neutrófilo (em amarelo, com núcleo trilobado e com granulócitos roxos); o eosinófilo (em amarelo, com núcleo e granulócitos roxos); o basófilo (em amarelo, com núcleo bilobado e granulócitos roxos); e o monócito (em amarelo). Na parte inferior central, está a célula dendrítica (em amarelo) com projeções da membrana celular. Na parte inferior direita, com fundo azul, estão a célula B (amarela), com projeções em forma de Y, e a célula T (azul), com projeções na forma de C. Fim da descrição. Reconhecendo os patógenos por meio de seus receptores de superfície celular invariáveis para as moléculas patogênicas, sendo ativadas por esses estímulos logo no início de uma infecção; são fagocíticas e especializadas na ingestão de uma ampla variedade de patógenos e na apresentação de seus antígenos na superfície celular. Células da Imunidade Adaptativa Assim como as células da imunidade inata, na medula óssea, o progenitor linfoide comum dá origem aos linfócitos específicos do sistema imune adaptativo e, também, às células NKs da resposta inata, que são capazes de reconhecer e matar algumas células anormais, como algumas células tumorais e células infectadas com o vírus herpes. Os linfócitos permitem ao sistema imune produzir resposta contra uma grande variedade de patógenos graças às variedades dos receptores epítopos que reconhecem e se ligam aos antígenos. Na ausência de uma infecção, a maioria dos linfócitos circulantes são pequenos e não têm sinais diferenciados, possuindo poucas organelas e com cromatina nuclear em grande parte inativa (são os linfócitos conhecidos como virgens). Esses linfócitos virgens não possuem atividade funcional até o momento em que entram em contato com seu antígeno-específico. Já os linfócitos que já encontraram seu antígeno específico anteriormente tornaram-se ativados, são funcionais e denominados linfócitos efetores. Os linfócitos B (células B), após o contato com seus antígenos-específicos, ligam-se a um receptor de antígeno de células B, também chamado de receptor de células B, e assim proliferam-se para diferenciarem-se em células plasmáticas, a forma efetora dos linfócitos B e seus anticorpos produzidos. Assim, o antígeno que ativa uma determinada célula B se torna o alvo dos anticorpos produzidos pela progênie dessa célula. A classe de moléculas de anticorpos produzida pelas células B é conhecida como imunoglobulina (Ig). Já os receptores de antígeno dos linfócitos B são chamadas de imunoglobulinas de membrana (mIg) ou imunoglobulina de superfície (sIg). O receptor de antígeno de células T ou Receptor de Células T (TCR), que é relacionado à imunoglobulina, torna-se efetor do mesmo modo que as células B, com a distinção na sua estrutura e na propriedade de reconhecimento. Com o primeiro contato com o antígeno, a célula T se transforma nos tipos funcionais de linfócitos T efetores, com três classes de função: morte, ativação e regulação. Para realizar essas três classes, as células T se dividem em células T citotóxicas, que matam as células infectadas com o patógeno intracelular, e em células T auxiliares, que produzem outros sinais adicionais essenciais na ativação das células B que, ao serem ativadas pelos antígenos, se diferenciam em anticorpos. Por fim, outra função das células T é ativar os macrófagos que vão se tornar mais eficientes para matar os patógenos capturados. As células T reguladoras suprimem a atividade de outros linfócitos e ajudam a controlar as respostas imunes. O Futuro da Imunologia O futuro da imunologia engloba muitas áreas de pesquisa, com a sua associação a técnicas de biologia molecular e computacional, por exemplo, para o desenvolvimento de vacinas e controle de respostas imunológicas. Antigamente, o desenvolvimento de vacinas era uma tarefa muito trabalhosa, pois era necessário a obtenção do vírus ou bactéria em sua forma atenuada, mas nos dias atuais já é possível utilizar o sequenciamento de DNA (proteína do patógeno) com o auxílio da bioinformática. Dessa forma, as vacinas com DNA e inoculação de vetores DNA codificadores de proteínas imunizantes podem revolucionar os protocolos de vacinação. A identificação de vários genes e proteínas ou peptídeos irá favorecer o desenvolvimento de vacinas contra um amplo espectro de compostos biologicamente importantes. Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Vídeos Doença de Hashimoto: Como Diagnosticar e Tratar 3 / 4 Material Complementar Doença de Hashimoto: Como Diagnosticar e Tratar - Você Bonita (… https://www.youtube.com/watch?v=vQv1B9R1mMg O que são Doenças Autoimunes? Leitura O Seu Incrível Sistema Imune Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Correspondente Médico: é Possível Curar uma Doença Autoimune? Clique no botão para conferir o conteúdo. O que são doenças autoimunes? https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4311828/mod_resource/content/1/Incrivel%20sistema%20imune.pdf https://www.youtube.com/watch?v=_igzx7Ydg7I ACESSE https://www.cnnbrasil.com.br/saude/correspondente-medico-e-possivel-curar-uma-doenca-autoimune/ ABBAS, A. B. K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. Imunologia celular e molecular. 9. ed. Barueri: GEN Guanabara Koogan, 2019. CASTOLDI, L.; ALBIERO, L. R. Ensino de Imunologia: atividades na graduação e no ensino médio. Scientific Electronic Archives, [S. l.], v. 15, n. 1, p. 40-50, 2022. Disponível em: <https://sea.ufr.edu.br/SEA/article/view/1488>. Acesso em: 02/11/2022. COICO, R.; SUNSHINE, G. Imunologia. 6. ed. Barueri: GEN Guanabara Koogan, 2010. DELVES, P. J. et al. Fundamentos de imunologia. 13. ed. Barueri: GEN Guanabara Koogan, 2018. FREITAS, N. C; REPPETTO, M. A. 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