AulaI_IntroducaoSistemaImune

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Introdução ao Sistema Imune
Dra. Paula Ordonhez Rigato , MSc, PhD
Unidade de Imunologia
Centro de Imunologia – IAL
Plano da aula
• Macro e microambiente a que somos expostos
• Histórico do desenvolvimento da ciência Imunologia
• Conceitos
• Componentes do sistema imune
– Células do sistema Imune
– Substâncias solúveis do sistema imune
• Barreiras do organismo
• Resposta imune
– Mecanismos efetores da resposta imune
– Homeostase imune
Macro e microambiente que somos expostos
Meio ambiente e contato com outros seres
Imagens: banco de imagens do google
Imagens: Google, search for microbiome images
� Microbioma - conjunto de microrganismos que 
vive em simbiose com o ser humano (associação 
entre mais de uma linhagem genética, sem 
causar doença até que o equilíbrio se quebre); 
� Benefício mútuo: troca de nutrientes ou outros 
produtos metabólicos, proteção, transporte e 
integridade estrutural do organismo;
� O projeto do Microbioma Humano traz uma 
reflexão sobre a possibilidade de nos 
considerarmos como supra-organismos com 
componentes humanos e de trilhões de micro-
organismos (Turnbaugh PJ et al 2013);
� O número de genes do microbioma humano 
ultrapassa o número de genes humanos em no 
mínimo 10 vezes (H = 20.000 genes) (Turnbaugh 
PJ et al 2013);
Não estamos sozinhos!!!!
Microbiota � Microbioma
O projeto microbioma humano diz que o nosso 
organismo vive com mais de 100 trilhões de formas 
de vida microscópicas
Você chama 
isso de 
viver?
Sistema imune....
Fontes: Google images e https://www.ncbi.nlm.nih.go v/pubmedhealth/PMHT0025680/
Immune System: google on it...
É um bicho de sete cabeças? Talvez de 1000...
Fontes: Google images
Vamos apresentar algumas ferramentas para 
entender melhor
Fontes: Google images
Quem são estas ferramentas?
Fontes: Google images
Primeiros e grandes passos da ciência que 
chamamos hoje de imunologia
Primeiros e grandes passos da ciência que 
chamamos hoje de imunologia
A disciplina imunologia amadureceu a partir da observação
que indivíduos que se recuperavam de certas doenças
infecciosas ficavam protegidos da doença em outro
momento de exposição
Imunidade:
Immunis (Latim) = isenção;
Immunity (Inglês) = estado de proteção a doença infecciosa
Que doença é essa?
� infecção pelo vírus smallpox
(vaccinia)
� 30-35% mortalidade
� erradicada em 1980
� casos acidentais em 
laboratório, 
� isolados em alguns países 
(Índia, Somália)
� Amostras do vírus sob guarda 
do CDC (EUA) e Instituto 
Vector (Rússia): arma 
biológica?
CDC, EUA
CDC, EUA
Que doença é 
essa?
Quando a imunologia surgiu? (1)
Louis Pasteur:
1. Cultivo de microrganismo causador da colera
2. Inoculação em galinhas: doença
3. Cultura envelhecida: dç mais branda
4. Inoculação em galinhas com desafio 
posterior: proteção � conceito de atenuação de 
microrganismo e vacina
5. Vacinação de ovelhas com organismos 
atenuados em modelos experimentais para a 
raiva e antrax
Lady Mary 
Montagu –
variolação nos 
filhos
430 ac Sec. XV 1718 1798 1880s 1890
Thucydides 
(Grécia): aqueles 
que se 
recuperaram da 
praga (tifo) 
podiam ajudar 
os doentes pois 
eles não 
adoeceriam 
(proteção após 
exposição)
1. Erlich: células tinham receptores que 
reconhecem microrganismos, estes 
receptores seriam secretados – antitoxinas 
(hoje definimos como: anticorpos)
2. Behring e Kitasato: a transferência de 
líquidos biológicos, humores, parte líquida do 
sangue de animais infectados aos não 
infectados por difteria induzia proteção -
transferência passiva – proteção (NOBEL 
PRIZE IN MEDICINE 1901)
3. Jules Bordet: reação de proteínas com 
hemácias – lise (COMPLEMENTO)
…
China e Turquia: 
variolação 
�inoculação de 
feridas secas de 
indivíduos com 
varíola em 
indivíduos 
saudáveis que 
depois eram 
expostos �proteção
Edward Jenner:
Ordenhadeiras 
desenvolviam uma 
forma mais branda da 
doença (cowpox -
varíola bovina)
Inoculação de líquido 
das feridas de cowpox 
em pessoas poderia 
protegê-las da 
smallpox.
Experimento em garoto 
de 8 anos
Quando a imunologia surgiu? (2)
1893 1901 1930 1940 1950 …
Componente ativo do 
soro neutralizava 
patógeno, precipitava 
patógeno e aglutinava 
hemácias:
Antitoxina, precipitina e 
aglutinina
1919
Metchnikoff: células 
brancas do sangue 
ingerem patógenos
Fagócitos, fagocitose
Gama globulinas: 
neutralização de 
toxinas, patógenos
Localizada nos 
humores: imunidade 
humoral
Melhoramento de 
técnicas de cultura de 
células: identificação 
dos linfócitos
Linfócitos B: bolsa de 
Fabrícius
Linfócitos T: timo
Chase: transferência de 
células brancas em 
porcos �proteção à 
tuberculose
Jules Bordet
Sistema 
Complemento
Lise de bacterias
1960 1975 1987 1989 ...2011
Quando a imunologia surgiu? (2)
Grã Bretanha –
Peter Medawar
Tolerância 
imunológica
1984
Dinamarca – Niels 
Jerne
Teoria da rede 
idiotípica
Japão – Susumu 
Tonegawa
Rearranjo gênico dos 
anticorpos
USA – Charles 
Janeway
Receptores de 
Reconhecimento de 
Padrão
França – Jules 
Hoffman 
USA – Bruce Beutler
Toll-like Receptors e 
Imunidade Inata
Ralph Steinman
Células Dendríticas e 
papel na imunidade 
adaptativa
Prêmio Nobel Peter Medawar era brasileiro Slide cedido pela colega, Elaine Uehara
Austrália – Lafferty 
e Cunningham
Ativação de 
linfócitos 
Tem muitos mais... Nobels in Immunology!!!
O que os microrganismos querem? Perpetuação...
• Segundo o Centro de Controle de Doenças (EUA):
• 208 virus
• 538 bactérias
• 317 fungos
• 287 vermes
• 57 protozoários
Estes microrganismos crescem e se mantém no nosso organismo 
porém podem causar doenças sérias e levar ao óbito, SE o 
sistema imune não funcionar adequadamente.
O que é o sistema imune?
Podem causar doença
Grave no ser humano
O que é o sistema imune?
䇾 É uma vasta rede de comunicação entre células 
e sinais químicos distribuída no sangue e nos 
tecidos por todo o organismo, que regula o 
crescimento normal e o desenvolvimento deste 
organismo enquanto o protege da doença.䇿
Profa. Dra. Katherine Gundling 
UCSF Medical School
O que é imunidade?
É uma condição que confere resistência 
inata (natural, já presente) e adquirida 
(que se adapta) a uma doença
Imunidade Inata (Natural)
Imunidade Adquirida (Adaptativa)
Conceitos 
https://www.slideshare.net/lwolberg/introduction-to-immunity-antibody-function-diversity-2006-l12overview-ab
Mapa conceitual da Imunidade
Imunidade
Inata
(fagócitos)
Adaptativa
(linfócitos)
Superfície (pele, membranas mucosas)
Células (PMN, macrófagos, NK )
Sistêmica (IgM, IgG)
Abaixo pele e 
mucosas
Humoral
(anticorpo)
Celular 
(linfócitos T e B)
Mucosa (IgA)
Sistema Imune – o que é e aonde está?E quais são as funções do sistema imune?
Reconhece RespondeReconhece, Vigia Responde
Sistema Imune – o que é e aonde está?Funções do sistema imune
Elimina, neutraliza ou tenta 
conter
Reparação
Sistema Imune – o que é e aonde está?
• Vigia, reconhece, responde, repara e limpa
• Composição: células, moléculas circulantes (induzidas 
e/ou constitutivas) e tecidos
– Comunicação: moléculas secretadas (chave – fechadura) 
ou expressas (sinapse imunológica) 
• Reconhece:
– Estruturas alteradas do organismo (proteínas, células 
infectadas, neoplásicas e/ou alteradas, complexos Ag-Ac 
etc);
– Substâncias externas e estranhas ao organismo, inócuas ou 
não;
– Microrganismos patogênicos ou não – patogênicos.
O sistema imune...
Quais são os campos (barreiras, tecidos)? 
Quem são os jogadores (componentes)? 
E os times (inata x adquirido)?
Fontes: Google images
Barreiras físicas, químicas e fisiológicas do 
organismo
Rotas de transmissão de doenças
MUCOSA
EPITELIO
Barreiras Inatas Inespecíficas
Componentes celulares e 䇾humorais 䇿 do 
sistema imune
Imunobiologia de Janeway, 2016
Onde estão e de onde vêm as células deste 
sistema?
Órgãos linfóides 
primários:
-Medula óssea
-Timo
Órgãos linfóides 
secundários
-Baço
-Linfonodos
-Agregados de células nos 
tecidos(placas de Peyer 
intestino delgado)
Sistema linfático:
- drena o líquido dos 
tecidos
Medula óssea gera as células do sistema imune atrav és da 
expressão de fatores de crescimento e citocinas
Célula tronco
Progenitor 
Mielóide
Progenitor 
Linfóide
Progenitor 
Eritróide
?
?
Hemácia
Plaquetas
Mastócito
Neutrófilo
Eosinófilo
Basófilo
Monócito
Linfócito NK
Linfócito T
Linfócito B
Medula óssea
Células do Sistema Imune
Células fagocitárias
Granulócitos sanguíneos e teciduais
Linfócitos NK, T e B
Linfócito T Linfócito B
Libera citocinas que 
auxiliam outras 
células a exercer 
suas funções 
efetoras ou podem 
ser citotóxicos
Produz anticorpos, 
apresenta antígeno, 
libera citocinas que 
auxiliam outras 
células
Componentes solúveis – Resposta Inata
Componentes solúveis
Estão presentes nos líquidos extracelulares e/ou sangue
Se ligam aos patógenos como opsoninas aumentam a capacidade de serem 
fagocitados
Componentes solúveis - Pentraxinas
• Pentraxinas
– Reconhecem padrões microbianos ou 
de dano celular
• Fosforilcolina e fosfatidiletanolamina 
(bacterias e céls. Apoptóticas)
– Proteínas pentaméricas
– Ativam Sist. Complemento
– Proteína C reativa, amiloide sérica 
(SAP) e pentraxina longa PTX3
Kravitz MS and Shoenfeld Y (2006) Nat Clin Pract Rheumatol 2: 481–490
Componentes solúveis – Colectinas e Ficolinas
• Colectinas
– Lectina ligante de manose 
(MBL)
• Opsonina
• Via de ativação do 
complemento MBL
– Proteínas surfactantes 
pulmonares SP-A e SP-D
• Alvéolos pulmonares
• Opsoninas para os 
macrófagos alveolares
• Ficolinas
– Ativa Sist. Comp. por 
semelhança a MBL
– Bactéiras gram +
Foo S et al., 2015, Trends in 
Microbiology
Componentes solúveis – sistema complemento
• Conjunto de proteínas 
plasmáticas 
• Ativadas por cascatas 
proteolíticas
• Opsonização de 
patógenos
• Recrutamento de 
fagócitos
• Morte direta de 
patógenos
Componentes solúveis - anticorpos 
Anticorpos naturais 
• produzidos pelos linfócitos B1
• especificidade limitada 
• padrões moleculares de 
(microrganismos e células 
danificadas, apoptóticas)
• Classe IgM e IgA
Componentes solúveis II – Citocinas e 
quimiocinas
Componentes solúveis - citocinas 
www.ucytech.com; Dinarello, 2007
• Grupo de proteínas regulatórias 
críticas em processos fisiológicos:
• Reconhecimento imunologico
• Diferenciação celular
• Proliferação celular
• Produção: transiente e localmente
• Receptores de superfície celulares 
de alta afinidade
• Ativas em concentrações bem 
baixas (picogramas)
• Good and Bad:
• IFN-g – essencial para lutar contra infecções intracelulares, por exemplo mas 
também pode ser responsável pela lesão na autoimunidade
• IL-2 –proliferação e geração de células T efetoras e de memória, no transplante 
pode causar doença do enxerto X hospedeiro
• Adipocinas: citocinas liberadas no tecido adiposo que pode inibir resposta 
imune: TNF-a e IL-1 � função pro-inflamatória em aterosclerose
Componentes solúveis - citocinas 
Turner MD et al 2014. Biochimica et Biophysica Acta
Componentes solúveis - citocinas 
Turner MD et al 2014. Biochimica et Biophysica Acta
Quimiocinas
Griffith JW et al 2014, Annual reviews
www.sabiosciences.com; www.sinobiological.com
• Citocinas quimiotáticas: citocinas 
de baixo peso molecular
• Chemo tatic cytokines = 
chemokines
• Homologia estrutural �sistema 
promíscuo, redundante �uma 
quimiocina se liga a vários 
receptores, um receptor se liga a 
várias quimiocinas
• Controlam o tráfego de células
• 2014: 50 quimiocinas e 20 
receptores de quimiocina
• Funções no SI:
• Estimular células T virgens
• Direcionar função celular 
(regulação, efetora ou 
memória)
Quimiocinas
Lindow M et al 2003, Trends in Phamacological Sciences
http://dx.doi.org/10.1016/S0165-6147(03)00033-6
HIV e Plasmodium sp 
utilizam sistema de 
quimiocina para infectar;
Outros patógenos 
induzem proteínas que 
inibem quimiocinas e 
seus receptores
Resposta imune precisa da ação conjunta da 
imunidade inata e adquirida
Imunidade Adaptativa
RESPOSTA INATA
•Linha de defesa inicial contra os micro-
organismos, 
•Consiste de mecanismos de defesa 
celulares e bioquímicos existentes antes 
do estabelecimento de uma infecção
•Respostas rápidas
RESPOSTA ADAPTATIVA
•Resposta imunológica adaptada depois 
da exposição aos patógenos
•Altamente específica e ampla 
(Rearranjo dos receptores) 
•Magnitude e capacidade defensiva 
aumentam com exposições posteriores 
a um micro-organismo particular 
(memória).
•Resposta lenta
Neutrófilo
Eosinófilo
Céulas dendríticas
Barreiras
Macrófago
Célula NK
Linfócitos T Linfócitos B
Anticorpos
Imunidade Inata e Adaptativa
Reconhecimento de Padrões Moleculares
Receptores da linhagem germinativa
Reconhecem padrões moleculares de 
patógenos e de perigo
Sinalizam por cascatas intracelulares que 
induzem resposta pró-inflamatória
PAMP (Pathogen Associated Molecular Pathern)
Trine H. Mogensen Clin. Microbiol. Rev. 2009;22:240 -273
Receptores de Reconhecimento de Patógeno (PPR)
www.adipogen.com
Localização celular dos receptores � citocinas pró-inflamatórias
Inflamação
Inflamação: acúmulo de leucócitos, proteínas plasmáticas e fluídos 
derivados do sangue no sítio de infecção após um injúria.
1443 �Cornelius Celsius: calor, rubor, tumor, dor
Colaboração células inatas e adaptativas
1
2
3
4
6
7
2
Inflamação + Ativação APC �linfonodo �ativação linfócito �local da infecção
Colaboração células inatas e adaptativas no linfono do
Processamento do patógeno pela célula apresentadora de 
antígeno e a apresentação às células T
Kolchi S and van den Elsen, 2012, Nature Rev Immun
Antígenos intracelulares Antígenos extracelulares
MHC I – CD8
1x 8 - 8 MHC II – CD4
2x 4 - 8
Quem são as moléculas de histocompatibilidade princ ipal e 
os receptores de células T?
MHC ou HLA TCR
Moléculas de HLA ou MHC:
-Histocompatibilidade (transplante)
-Classe I todas céls nucleadas,
-Classe II céls. Apresentadoras de Ag
-Apresentam peptídeos que são 
processados em compartimentos 
endocíticos ou no citoplasma das APCs
Ativação de linfócitos T (MHC+peptídeo – TCR)
CD4
PEPTÍDEO
TCR
CD3 TCR
Célula T H
Antígeno
Endossomo
Lisossomo
MHC II
1º SINAL
Slide desenvolvido pela equipe do Prof. Alberto Duarte, LIM-56
2º sinal – Moléculas Co -estimuladoras
Slide desenvolvido pela equipe do Prof. Alberto Duarte, LIM-56
LINFÓCITO 
T AUXILIAR
(Th)
CÉLULA 
APRESENTADORA
CD40L
OX40
CD40
CD28
OX40L
CD86
CD80
Expressão de genes
anti-apoptóticos
Ativação 
Proliferação
Produção de IL-2
Ativação
Troca de isótipos
em linf. B
PEPTÍDEO
MHC Classe II
CD4
CD2LFA-3
LFA-1ICAM-1
2º SINAL
Função das co -estimuladoras na ativação de cél. T
Fases da resposta de células T
As células dendríticas e o microambiente definem o 
tipo de resposta imune adaptativa
Romani L, 2011, Nature Review Immunology
Polarização da resposta de citocinas pelas células T
Slide cedido pelo Dr. Cyro A. Brito
Fisiopatologia da pele 
IL-22
CCR10 CLA CCR6
Th22
Imunidade mediada por 
células (bactérias 
intracelular, vírus)
IFN-g, LTa
Imunidade humoral 
(bactérias extracelular)
IL-4, IL-5, IL-13, IL-25
Imunidade mediada por 
células (bactérias 
extracelular, fungos)
IL-17A, IL-17F, IL-22, IL26
Imunorregulação 
(tolerância periférica)
IL-10, IL-35, TGF-b
Resposta imune humoral por anticorpos secretados 
por plasmócitos
Células T estimulam proliferação e diferenciação de 
células B (memória ou plasmócitos)
Isotipos de imunoglobulinas
• Baseados nas regiões constantes das cadeias pesadas das Ig;
• Determinam as diferentes funções dos anticorpos;
• Em humanos temos as subclasses: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 e 
IgA2.
Slide cedido pelo Dr. Cyro A. Brito
Isotipos de Imunoglobulinas distribuídos pelo corpo
• IgM e IgG – predomínio 
plasma
• IgG e IgA monomérica –
líquidos extracelulares do 
corpo
• IgA dimérica – secreções pelos 
epitélios
• IgE – encontrada 
principalmenteassociada a 
mastócitos abaixo dos epitélios
• Feto recebe IgG pela placenta 
– imunidade passiva 
(aleitamento materno – 6 
meses)
Memória
Antígeno
Pool de
células de 
memória
Células
efetoras
Pool de 
linfócitos virgens
Não
específico específico
Resposta
primária
Antígeno
Resposta
secundária
Célula efetora Pool de células de memória
Slide desenvolvido pela equipe do Prof. Alberto Duarte, LIM-56
Mecanismos efetores da
Resposta Imune
Mecanismos efetores mediados por macrófagos
Mecanismos efetores mediados por células
T CD4 -
Destruir patógenos de 
forma indireta 
T CD8 - Destruir células 
infectadas e neoplásicas 
de forma direta
Mecanismos efetores mediados por células
Mecanismos efetores mediados por células Th1
Mecanismos efetores mediados por células Th2
Mecanismos efetores mediados por células Th17
Mecanismos efetores da resposta imune humoral
Homeostase Imunológica
•Após a eliminação do antígeno, o sistema imune retorna ao seu estado basal e, 
vários linfócitos efetores morrem por apoptose devido à ausência de estímulo 
antigênico.
•Eliminação das células mortas por macrófagos e resolução da infecção/inflamação.
Abbas, Imunologia Celular e Molecular, 8 ed., 2015.
Sistema Imune – o que é e aonde está?
GOODS: 
� Sistema versátil que evoluiu para reconhecer e 
tenta manter a homeostase
BADS:
• Respostas exageradas a substâncias inócuas 
(alergias ou hipersensibilidades), 
• resposta aos componentes de tecidos próprios 
(autoimunidade) ou rejeição de tecido transplantado.
Goods and bads do sistema imune...
"The goods and the bads of immunity"
CONSEQÜÊNCIAS DESEJÁVEIS DA IMUNIDADE
CONSEQÜÊNCIAS INDESEJÁVEIS DA IMUNIDADE
AUTOIMUNIDADEAUTOIMUNIDADE
PRÓPRIO DOENÇA
MEMÓRIA
ESPECÍFICA
RESISTÊNCIA 
NATURAL
RESISTÊNCIA 
NATURAL
RECUPERAÇÃORECUPERAÇÃO
INFECÇÃ
O
VACINAÇ
ÃO
NÃO PR
ÓPRIO
REINFE
CÇÃO
RESISTÊNCIA 
ADQUIRIDA
RESISTÊNCIA 
ADQUIRIDA
HIPERSENSIBILIDADEHIPERSENSIBILIDADE IMUNODEFICIÊNCIAIMUNODEFICIÊNCIA
RESPO
ST
A 
IM
UN
E 
AD
A
PT
AT
IV
A
Slide desenvolvido pela equipe do Prof. Alberto Duarte, LIM-56
Bibliografia
• Imunobiologia de Janeway, Murphy, Travers e Walport (várias 
edições)
• Imunologia Celular e Molecular, 8ª e 7ª edições
• Immulogy, Kuby, 6th edition
• Chaplin DD, 2010. Overview of the Immune Response. J Allergy 
Clin Immunol (free on pubmed)
• Artigos científicos e de revisão encontrados no pubmed;
• Material disponibilizado no youtube e aulas gravadas por 
Professores de Universidades Internacionais na rede
Fim? Não, é apenas a introdução ao sistema imune... .
Dúvidas: paula.rigato@ial.sp.gov.br
cyro.brito@ial.sp.gov.br