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1 Isadora Silva Imunologia Células e tecidos do sistema imune As células do sistema imune inato e adaptativo normalmente estão presentes como células circulantes no sangue e na linfa e dispersos em praticamente todos os tecidos. O seu arranjo anatômico tem importância decisiva para a geração das respostas imunes. Desafios enfrentados para gerar respostas imunes: Sistema imune deve ser capaz de responder rapidamente a pequenas quantidades de muitos microrganismos distintos que podem ser introduzidos em qualquer local do corpo. Na resposta imune adaptativa, poucos linfócitos naive reconhecem e respondem especificamente a um antígeno qualquer. Mecanismos efetores dos sistema imune adaptativo podem ter de localizar e destruir microrganismos em sítios distantes de onde a resposta foi induzida. A capacidade do sistema imune depende das respostas rápidas e variadas das células imunes, do modo como as células estão organizadas e de sua habilidade de migrar de um tecido para o outro. Células do sistema imune São as células: Fagócitos Células dendríticas Linfócitos antígeno específicos Leucócitos Quase todas derivam de células tronco hematopoéticas existentes na medula óssea, as quais diferenciam a partir de linhagens ramificadas. São classificadas como mieloides ou em linfoides. Geralmente, mesmo que sejam encontradas no sangue, atuam nos tecidos. Enquanto as células T auxiliares expressam uma proteína de superfície chamada CD4, as células T citotóxicas expressam uma proteína de superfície chamada CD8. Essas e muitas outras proteínas de superfície são chamadas de MARCADORES. A forma mais comum de se determinar se um marcador é expresso em uma célula é testar se anticorpos específicos para esse marcador se ligam à célula. OBS: todas as moléculas de superfície celular estruturalmente definida recebem a designação numérica de CD- cluster of differentiation. Esses marcadores são encontrados em todos os tipos celulares no corpo. Eles também são alvos de muitos anticorpos terapêuticos usados no tratamento de doenças inflamatórias e do câncer. Fagócitos Incluindo neutrófilos (leucócitos) e macrófagos, são células cuja função primária é ingerir e destruir microrganismos e remover tecidos danificados. Respostas funcionais: 1. Recrutamento das células para os sítios de infecção 2. Reconhecimento e ativação por microrganismos 3. Ingesta dos microrganismos através da fagocitose 2 Isadora Silva 4. Destruição dos microrganismos ingeridos. 5. Através do contato direto e pela secreção de citocinas, os fagócitos se comunicam com outras células de maneira a promover ou regular respostas imunes. Os neutrófilos e monócitos no sangue são produzidos na medula óssea, circulam no sangue e são recrutados para os sítios inflamatórios. A resposta do neutrófilo é mais rápida e sua expectativa de vida é mais curta. Usam rearranjos do citoesqueleto e montagem de enzimas para gerar respostas rápidas Já os monócitos se transformam em macrófagos nos tecidos e podem viver por longos períodos e, assim, sua resposta pode ter duração prolongada. Usam da transcrição de novos genes Neutrófilos Constituem a população mais abundante de leucócitos circulantes e o principal tipo celular nas reações inflamatórias agudas. Devido sua morfologia nuclear, os neutrófilos também são chamados leucócitos polimorfonucleares. Contém grânulos específicos repletos de lizosima, colagenase, elastase e substâncias microbicidas (defensinas e catelicidinas). A produção dos neutrófilos é estimulada pelo fator estimulador de colônia de granulócito e pelo fator estimulador de colônia de granulócito-macrófago. Os neutrófilos podem migrar rapidamente para sítios de infecção após a entrada de microrganismos. Eles atuam durante 1-2 dias e então morrem. Sua principal função é fagocitar microrganismos, principalmente os opsonizados e células necróticas. Produzem substâncias antimicrobianas que matam microrganismos extracelulares, mas também danificam ~tecidos sadios. Fagócitos Mononucleares Inclui células circulantes chamadas monócitos que se transformam em macrófagos ao migrarem para os tecidos. São derivados de precursores hematopoiéticos. Em adultos, as células da linhagem monócito- macrófago surgem a partir de células precursoras comprometidas existentes na medula óssea, dirigidas por uma citocina. Esses precursores amadurecem os monócitos, que entram e circulam no sangue e, então, migram para o tecido, especialmente durante as reações inflamatórias, onde amadurecem em macrófagos. EX: células de Kupffer, macrófagos alveolares, células micróglias. Os monócitos são indentificáveis pela alta expressão de CD14 na superfície celular, ausência de expressão de CD16 e expressão do receptor de quimiocina CCR2. Funções dos macrófagos: Ingere microrganismos por meio da fagocitose destruí os microrganismos ingeridos. Fagocitose- formação de organelas citoplasmáticas; fusão dessas organelas com os lisossomos; geração de espécies reativas de O2 e N que são tóxicos aos microrganismos; digestão das proteínas microbianas. 3 Isadora Silva Ingerem células necróticas, sendo parte do processo de limpeza que se segue à infecção ou lesão tecidual estéril. São ativados por substâncias microbianas e secretam diferentes citocinas que intensificam no recrutamento de mais monócitos Atuam como células apresentadoras de antígenos Promovem o reparo de tecidos lesados estimulando o crescimento de novos vasos sanguíneos e a síntese de MEC. Os macrófagos sobrevivem por um tempo muito maior nos sítios de inflamação. Portanto, são as células efetoras dominantes nos estágios mais tardos da resposta imune inata, decorridos vários dias do início de uma infecção. Os macrófagos são ativados para desempenharem suas funções através dos reconhecimento de muitos tipos diferentes de moléculas microbianas. As moléculas ativadoras se ligam a receptores sinalizadores específicos localizados na superfície ou dentro do macrófago. EX: receptores Toll. Os macrófagos podem adquirir capacidades funcionais distintas dependendo dos tipos de estímulos ativadores a que são expostos. Ativação clássica: ativam o macrófago tornando-o mais eficiente. M1 Ativação alternativa: promovem remodelamento e reparo tecidual. M2. Os macrófagos também podem assumir diferentes morfologias após a ativação por extimulos externos, como os microrganismos. Mastócitos São células derivadas da medula óssea presentes nos epitélios da pele e das mucosas, as quais ao serem ativadas liberam numerosos mediadores inflamatórios que conferem defesa contra infecções por parasitas ou produzem os sintomas das doenças alérgicas. Uma citocina chamada fator da célula-tronco é essencial ao desenvolvimento do mastócito. Normalmente, quando maduros não são encontrados na circulação, mas estão presentes nos tecidos. Seu citoplasma contém numerosos grânulos repletos de mediadores inflamatórios pré- formados (como a histamina). Vários estímulos podem ativar os mastócitos e fazê-los liberar seu conteúdo. Os mesmos apresentam receptores na membrana com alta afinidade a um anticorpo denominado IgE. Quando os anticorpos presentes na superfície do mastócito se ligam ao antígeno, são induzidos eventos sinalizadores que levam a sua ativação. Também são ativados quando reconhecem produtos microbianos (atuando no sistema imune inato) Basófilos São granulócitos sanguíneos que apresentam muitas similaridades estruturais e funcionais com os mastócitos. Se derivam de precursores hematopoiéticos, amadurecem na medula óssea e circulam nosangue. Embora estejam normalmente ausentes nos tecidos, podem ser recrutados para alguns sítios inflamatórios. Podem ser ativados pela ligação do antígeno a IgE. Como o número de basófilos nos tecidos é baixo, sua importância na defesa do hospedeiro e nas reações alérgicas é incerto. Eosinófilos São granulócitos que expressão grânulos citoplasmáticos contendo enzimas nocivas às 4 Isadora Silva paredes celulares de parasitas, mas que podem danificar os tecidos do hospedeiro. Seus grânulos contêm principalmente proteínas básicas. São derivados da medula óssea e circulam no sangue, de onde podem ser recrutados para os tecidos. As citocinas GM-CSF e IL-3 e IL-5 promovem sua maturação. Alguns estão presentes nos revestimentos de tratos respiratório, GI e geniturinário, e seu número pode aumentar em favor do contexto da inflamação. Células Dendríticas (DCs) São células residentes nos tecidos e também circulantes que percebem a presença de microrganismos e iniciam reações de defesa imune inata, além de capturarem as proteínas microbianas para exibi-las às células Te iniciar respostas imunes. Assim, atuam como sentinelas de infecção. As DCs expressam TLRs e outros receptores que reconhecem moléculas microbianas e, respondem aos microrganismos secretando citocinas que recrutam e ativam células inatas. São extremamente eficientes na captura de antígenos proteicos de microrganismos, degradação e exibição para o reconhecimento pelas células T. As DCs têm longas projeções membranosas, dotadas de capacidades fagocíticas e estão distribuídas nos tecidos linfoides. A sua maturação depende de uma citocina chamada Flt3-ligante, que se liga ao receptor tirosina quinase Flt3. Todas as DCs expressam as moléculas do MHC de classes I e II que são essenciais para a apresentação de antígenos às células T. Existem 2 populações principais de DCs: DCs clássicas: principal tipo envolvida na captura de antígenos que entram através dos epitélios. DCs plamacitoides: produzem citocina antiviral conhecida como interferon tipo I em resposta aos vírus e podem capturar microrganismos transmitidos pelo sangue e transportar seus antígenos para o baço. Linfócitos São células ímpares da imunidade adaptativa, são as únicas células no corpo que expressam receptores antigênicos clonalmente distribuídos. Cada clone de linfócitos T e B expressa receptores antigênicos com especificidade única. Tem papel na imunidade adaptativa. Os linfócitos maduros que emergem da medula óssea ou do timo são chamados de linfócitos naive (vivem de 1 a 3 meses/ expressam IgM e IgD). Classificação dos linfócitos: Linfócitos B: tem estágios iniciais de maturação na medula óssea. Existem subpopulações, sendo as principais as células B foliculares que originam a maioria dos anticorpos de alta afinidade e as células B de memória que protegem as pessoas contra infecções repetidas pelos mesmos microrganismos. - Os linfócitos B ativados são chamados de plasmócitos. Linfócitos T: surgem de células precursoras na medula que migram e amadurecem no timo. Tem como subpopulações os linfócitos auxiliares TCD4 e TCD8 -TCD4 secretam citocinas que atuam em várias outras células. 5 Isadora Silva -TCD8 reconhecem e matam células infectadas por vírus, bem como outros microrganismos capazes de viver dentro de células hospedeiras. +LT(CD4)+AG (proteico)+MHCII: LTCD4 Helper 1 (auxiliar): citocinas +LT(CD8)+AG (proteico)+MHCI: CTLs (LT citotóxico) – destrói a célula Após o nascimento, os linfócitos, assim como todas as células sanguíneas, surgem a partir de células-tronco existentes na medula óssea. Todos os linfócitos passam por estágios de maturação complexos durante os quais expressam receptores antigênicos e adquirem as características funcionais e fenotípicas das células maduras. 1- As células entram em contato com citocinas. 2- Posteriormente entram em expansão clonal, e se proliferam. 3- Concomitante com a proliferação, os linfócitos antígeno-estimulados se diferenciam em células efetoras, cuja função é eliminar o antígeno 4- Outra progênie se diferenciam em células de memória de vida longa, cuja função é mediar as respostas rápidas e intensificadas quando há uma nova exposição ao antígeno. Esses linfócitos de memória podem expressar certas classes de Ig como: IgG, IgE, IgA. Anatomia e funções dos tecidos linfoides Órgãos linfoides primários: medula óssea e timo. São sítios onde os linfócitos expressam pela primeira vez os receptores antigênicos e alcançam maturidade fenotípica e funcional. Órgãos linfócitos secundários: linfonodos, baço e componentes do sistema imune de mucosa. São os locais onde as repostas dos linfócitos a antígenos estranhos são iniciadas e desenvolvidas. OBS: APCs- células apresentadoras de antígenos. Medula óssea É o sítio de geração de células sanguíneas circulantes, incluindo hemácias, granulócitos e monócitos, bem como o sítio de maturação da célula B. A hematopoiese ocorre inicialmente durante o desenvolvimento fetal nas ilhotas sanguíneas, mudando então para o fígado entre o 3º e 4º mês de gestação até finalmente seguir para a medula. Ao nascimento a hematopoiese ocorre nos ossos ao longo de todo o esqueleto, porém vai se tornando cada vez mais restrita à medula dos ossos chatos. Os precursores de células sanguíneas amadurecem e migram pela membrana basal sinusoidal e entre as células endoteliais para entrar na circulação vascular. Quando a medula é lesada ou quando há demanda excepcional pela produção de novas células sanguíneas, o fígado e o baço se tornam sítios de hematopoiese extramedular. A proliferação e maturação de células precursoras na medula óssea são estimuladas por citocinas, chamadas de fatores estimuladores de colônia. São produzidos por células estromais e macrófagos na medula óssea, fornecendo assim um ambiente local para hematopoiese. 6 Isadora Silva Timo É o local de maturação da célula T. é um órgão bilobado situado no mediastino anterior, que involui após a puberdade. Contém um córtex interno e outro externo e, uma medula interna. As células epiteliais corticais produzem interleucina 7, necessária ao desenvolvimento inicial da célula T. O timo tem um rico suprimento vascular e vasos linfáticos eferentes que drenam para dentro dos linfonodos mediastínicos. Timócitos: células T em vários estágios de maturação. Sistema linfático Consiste em vasos especializados, chamados linfáticos linfáticos que drenam líquido dos tecidos, e em linfonodos interespaçados ao longo dos vasos. É essencial para a homeostasia de fluidos teciduais e para as respostas imunes. O líquido absorvido se chama linfa. Cerca de 2 litros de linfa são devolvidos à circulação a cada dia e a desorganização desse sistema por tumores ou algumas infecções parasíticas pode acarretar um grave inchaço tecidual. Os vasos linfáticos coletam antígenos microbianos de suas portas de entrada e os distribuem aos linfonodos, onde esses antígenos podem estimular respostas imunes adaptativas. Os linfonodos localizados ao longo dos vasos linfáticos atuam como filtros que amostram a linfa para antígenos solúveis. Os antígenos capturados podem então ser “vistos” pelas células do sistema imune adaptativo. Os linfonodos são orgãos linfoides secundários, que exibem características anatômicas favoráveis à iniciação de respostas imunes adaptativas a antígenos transportados dos tecidos pelos vasos linfáticos. Eles estão situados ao longo dos canais linfáticos, no corpo inteiro, e assim têm acesso aos antígenos encontrados nos epitélios. Os macrófagos presentes no seu seio subcapsularproveem uma importante função de remover por fagocitose os organismos infecciosos. Organização anatômica dos linfócitos B e T As células B são encontradas principalmente nos folículos corticais que se organizam em torno das células dendríticas foliculares. Alguns folículos contêm áreas centrais chamadas de centros germinativos. Os folículos sem centros germinativos são denominados folículos primários e contém principalmente linfócitos naive maduros. Os folículos com centros germinativos são denominados folículos secundários e contém plasmócitos. -Os centros germinativos se desenvolvem em resposta à estimulação antigênica e são locais de notável proliferação de células B (produtoras de anticorpos de alta afinidade e memória). Os linfócitos T estão localizados abaixo e mais centralmente aos folículos, nos cordões paracorticais. Essas zonas ricas em células T contêm células reticulares fibroblásticas (FRCs). A segregação anatômica dos linfócitos B e T em áreas distintas do linfonodo depende das citocinas que são secretadas pelas células estromais. As citocinas que determinam onde as células B e T residem no linfonodo são chamadas: QUIMIOCINAS- constituem uma ampla família de citocinas envolvidas nas funções de motilidade celular no 7 Isadora Silva desenvolvimento, manutenção da arquitetura tecidual e respostas imune e inflamatória. A segregação anatômica das células B e T garante que cada população de linfócitos esteja em estreito contato com as células apresentadoras de antígenos (APCs) apropriadas. Baço É um órgão altamente vascularizado, cujas principais funções são remover da circulação as células sanguíneas envelhecidas e danificadas, e iniciar respostas imunes adaptativas a antígenos transportados pelo sangue. É dividido em polpa vermelha (constituída por sinusoides vasculares cheios de sangue) e polpa branca (rica em linfócitos). O sangue entra no baço por uma única artéria esplênica, e os sinusoides terminam em vênulas que drenam no interior da veia esplênica, a qual transporta sangue para fora do baço e para dentro da circulação porta. Os macrófagos da polpa vermelha atuam como importante filtro do sangue, removendo microrganismos, células danificadas e células cobertas com anticorpos (opsonizados). Os indivíduos sem baço são suscetíveis a infecções disseminadas por bactérias encapsuladas. Já a polpa branca contém células mediadoras das respostas imunes adaptativas a antígenos transportados pelo sangue. Nela há muitas coleções de linfócitos densamente concentrados, aparecendo como nódulos brancos. Ela está organizada ao redor de artérias centrais. Sistemas imunes cutâneo e da mucosa Todas as principais barreiras epiteliais do corpo, incluindo pele, mucosa GI e mucosa bronquial, têm seu próprio sistema de linfonodos, que atuam de formas coordenadas para fornecer respostas imunes especializadas contra os patógenos que transpõe essas barreiras. O sistema imune associado à pele evoluiu para responder a uma ampla variedade de microrganismos ambientais. Já os componentes associados às mucosas são chamados de MALT (tecido linfoide associado a mucosa) e estão envolvidos nas respostas imunes a antígenos e microrganismos ingeridos e inalados. A pele e o MALT contêm uma ampla proporção dessas células dos sistemas imunes inato e adaptativo. - Uma caraterística importante desses tecidos epiteliais é serem densamente povoados por microrganismos comensais, alguns dos quais essenciais à fisiologia normal.
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