Aula 1 - Introdução à Imunologia

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Aula 1 - Introdução à Imunologia
Imunologia é um ramo da biologia, que aplicado à medicina, estuda o complexo sistema imunológico do ser humano, ou seja, os organismos que fornecem a imunidade, protegendo o organismo do homem de doenças, que podem ser causadas por uma grande variedade de bactérias, vírus, fungos, toxinas, protozoários e vermes, entre outros.
A principal função do sistema imune é reconhecer o que é próprio e não próprio do organismo (self x non self).
Definição: “a função fisiológica do sistema imunológico é a defesa contra microrganismos infecciosos. Entretanto, até mesmo substâncias estranhas não infecciosas podem desencadear uma resposta imunológica”. 
O sistema imunológico apresenta função de interagir com o que é estranho e o que é próprio. Após este reconhecimento, tanto o que é estranho como o que é próprio podem ser assimilados (aceitados) ou rejeitados.
Histórico da Imunologia
Desde muitos anos atrás, o sistema imunológico vem sendo estudado e entendido. Os processos imunológicos foram há muito percebidos.
“Em 1796, Edward Jenner observou que as mulheres que ordenhavam vacas não desenvolviam a varíola, uma doença que causava muitas mortes na época, portanto tinham um rosto sem marcas, bonito. As vacas possuem um tipo de varíola (cowpox) e as ordenhadeiras feriam suas mãos ao ordenhar e tinham contato com a varíola bovina e acabavam se imunizando contra a varíola humana. Jenner injetou o material da pústula de varíola vaccinae (varíola de vaca) em um garoto de 8 anos de idade. Posteriormente inoculado com varíola humana, ele não desencadeou a doença.”
Ou seja, quando uma pessoa era exposta à varíola bovina, desenvolvia uma imunidade contra a doença e não contraía a doença humana. Esse é o mecanismo utilizado nas vacinas atuais, onde são misturados microrganismos mortos ou enfraquecidos e injetados no corpo para imunização.
Robert Koch – Teoria dos Microrganismos 1877: A teoria microbiana das doenças é uma teoria científica que sustenta que os microrganismos são a causa de inúmeras doenças. Embora bastante controversa quando inicialmente proposta, a teoria microbiana foi confirmada no final do século XIX e é hoje parte integrante da microbiologia clínica e medicina modernas, estando na origem de inovações importantes como os antibióticos e hábitos de higiene.
Louis Pasteur - É lembrado por suas notáveis descobertas das causas e prevenções de doenças. Entre seus feitos mais notáveis pode-se citar a redução da mortalidade e a criação da primeira vacina contra a raiva.
Elie Metchnikoff - Distinguiu-se pelos seus estudos em imunologia e especialmente no papel representado pelos leucócitos na fagocitose de bactérias.
Behring e Kitasato - Considerado um dos precursores da imunologia, foi o primeiro a ser agraciado com o Nobel de Fisiologia ou Medicina, em 1901, por seu trabalho no desenvolvimento da terapia de soro contra difteria. Kitasato foi um bacteriologista japonês. Foi o descobridor do agente infeccioso da peste bubônica. 
Paul Ehrlich - O imunologista Paul Ehrlich lançou a hipótese de que uma única célula possui diferentes receptores com capacidade de reconhecer diferentes estruturas estranhas. A entrada de um determinado antígeno selecionaria qual destes inúmeros receptores seria produzido em maior concentração. Segundo esta teoria, se uma célula tiver receptores para os antígenos X, Y e Z, a entrada do antígeno Z aumentaria o número de receptores para este antígeno, reduzindo o número dos receptores para X e Y. Depois de certo número de receptores para Z terem reconhecido vários destes antígenos, estas células passariam a secretar estes receptores, que seriam o que conhecemos, atualmente, como anticorpos. Esta teoria de Ehrlich ficou conhecida como a Teoria da Cadeia Lateral.
Karl Landsteiner – Recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1930, pela classificação dos grupos sanguíneos, sistema A B O, e foi descobridor do fator RH.
Burnet - Em 1954, o imunologista Niels Jerne avançou com uma hipótese que afirmava a existência de um vasto número de linfócitos no corpo antes mesmo de haver qualquer infecção. A entrada de um antígeno no corpo resultaria na seleção de apenas um tipo de linfócito que a si correspondesse e produzisse o respectivo anticorpo para destruir o antígeno. Esta seleção de apenas um tipo de linfócito resulta na sua clonagem ou reprodução intensiva por parte do corpo, de modo a garantir que existe um número suficiente de anticorpos que iniba e previna a infecção. O imunologista Australiano Frank Macfarlane Burnet, em colaboração com David W. Talmage, viria a trabalhar neste modelo, e foi o primeiro a designá-lo por "teoria da Seleção clonal". Burnet explicou a memória imunológica como a clonagem de dois tipos de linfócitos. Um clone atua imediatamente no ataque à infecção, enquanto que o outro possui uma grande longevidade, permanecendo por muito tempo no sistema imunitário, o que leva à imunidade do corpo em relação a esse antígeno. Em 1958, Gustav Nossal e Joshua Lederberg demonstraram que uma célula B produz sempre apenas um anticorpo, fato que foi a primeira evidência histórica da teoria da seleção clonal.
Zinkernagel - Recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1996, juntamente com Peter Doherty, pela descoberta de como o sistema imunitário reconhece as células infectadas com vírus.
Tonegawa - Recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1987, por sua contribuição científica na descoberta dos princípios genéticos da geração da diversidade dos anticorpos
Imunologia
É o estudo do sistema imune (SI) e dos mecanismos que os seres humanos e outros animais usam para defender seus corpos da invasão de microrganismos.
· Imunidade ➔ vem do latim immunis e significa imunidade/resistência a infecções.
· Células, tecidos e moléculas que medeiam resistência ➔ sistema imune.
· Reação coordenada destas ➔ resposta imune.
SI se baseia no reconhecimento do próprio e não próprio do organismo. Tal tipo de reconhecimento tem sido observado em outros sistemas de colônias de esponjas e polinização (pólen de uma espécie A só se liga a receptores da planta da espécie A).
É de extrema importância por ser essencial à vida. A sua falta ou deficiência levam à doença ou morte.
Definições importantes
· Opsonização: significa “preparar para comer”, é o processo de reconhecimento e marcação do antígeno por diferentes fatores do sistema imune, como proteínas do sistema complemento e anticorpos, preparando para a fagocitose;
· Fagocitose: processo de “engolfamento” do antígeno pelas células fagocíticas (macrófagos e células natural killer) para posterior destruição no citoplasma destas células através de enzimas e derivados reativos do oxigênio como o óxido nítrico (NO);
· Antígeno: qualquer corpo estranho (caco de vidro, grão de pólen) ou substância capaz de gerar resposta imune;
· Anticorpo (imunoglobulina): proteínas plasmáticas produzidas por linfócitos B específicas capazes de reconhecer os diferentes tipos de antígenos;
· Citocinas: mediadores químicos produzidos por diversos tipos celulares, capazes de induzir, suprimir ou potencializar a resposta imune.
Propriedades gerais das respostas imunológicas
Existem dois tipos de imunidade, a imunidade natural ou inata e a imunidade adquirida.
Imunidade Natural/Inata
· É a imunidade com a qual já nascemos/os animais nascem;
· É inespecífica - como o organismo ainda não entrou em contato com nenhum tipo de antígeno, não há produção de células para um agente específico. Então no momento do contato com o agente infeccioso, todos os tipos de mecanismos de defesas são ativados, na esperança de que um destrua o invasor;
· Usada pelo hospedeiro para sua defesa imediata;
· Não gera memória imunológica – consequência da característica inespecífica;
· Resposta rápida ao antígeno;
· Determina a qualidade e a quantidade de muitas respostas imunes adaptativas.
Principais componentes da imunidade natural
· Barreiras físicas e químicas: epitélio (pele e mucosas), substâncias antibacterianas nas superfícies epiteliais, enzimas, pH ácidodo estômago;
· Células fagocíticas: neutrófilos, macrófagos e células Natural Killer – não apresentam grande capacidade de reconhecimento;
· Proteínas do sangue: sistema complemento, proteínas chamadas citocinas e outros mediadores inflamatórios.
Macrófagos
São células grandes com vacúolos citoplasmáticos (espaços no citoplasma). Apresenta diferentes nomes, variando conforme o tecido (células de Langerhans, Kupffer, etc). Presente em tecidos saudáveis, realizam a fagocitose através da emissão de pseudópodes (falsos pés) e apresentam antígenos.
Imunidade Adquirida/Adaptativa
· A resposta inicial é mais lenta – desvantagem;
· Depois de produzida, a resposta é mais intensa;
· Resposta específica a um antígeno – especificidade; 
· Mediada por linfócitos T e B;
· Expansão clonal – seleção da melhor arma e da melhor célula contra determinado antígeno e multiplicação desses recursos;
· Gera memória.
Os principais componentes são os linfócitos e os anticorpos.
Linfócitos
São as únicas células com receptores específicos para antígenos – são chaves da imunidade adaptável. 
Morfologicamente, os linfócitos T e B são semelhantes, mas são diferentes quanto:
· Linhagem: T e B;
· Funcionamento: linfócitos T atuam na imunidade celular, enquanto que os linfócitos B atuam na imunidade humoral produzindo anticorpos;
· Fenótipo: características externas expressas pelo DNA;
· Capacidade de respostas e atividades biológicas complexas.
Linfócitos B
São as únicas células capazes de produzir anticorpos/imunoglobulinas. Atuam na imunidade humoral (mediada por anticorpos).
· Expressão de anticorpos de superfície: receptores que reconhecem antígenos.
· Reconhecem antígenos solúveis, antígenos na superfície de microrganismos e outras células e geram a resposta imune humoral.
· Os anticorpos opsonizam, ou seja, marcam antígenos para serem, posteriormente, fagocitados.
Linfócitos T
Atuam na imunidade celular 
· Seus receptores reconhecem fragmentos de peptídeos de Ag (antígenos) ligados ao complexo de histocompatibilidade principal (MHC).
- o complexo principal de histocompatibilidade é surpreendentemente elaborado, possuindo um conjunto de genes que codificam proteínas receptoras localizadas nas membranas de todos os vertebrados e que atuam no reconhecimento e apresentação dos antígenos.
· T CD4+ = Helper ou Auxiliares
- Ajudam os linfócitos B a produzir anticorpos;
- Ajudam os fagócitos a destruírem microrganismos através da produção de citocinas;
· T CD8+ = Citotóxicos ou Citolíticos
- Destroem células que abrigam microrganismos intracelulares (vírus, por ex).
· Especificidade, memória e contração da resposta imune adaptativa. Antígenos X e Y induzem a produção de diferentes anticorpos (especificidade). A resposta imune secundária ao antígeno X é mais rápida e longa que a primária (memória). Os níveis de anticorpos diminuem com o tempo após cada imunização (contração, processo que mantém a homeostase). O mesmo acontece com a resposta imune mediada por células.
· Imunidade ativa e passiva: Imunidade ativa é dada pela resposta do hospedeiro ao microrganismo ou antígenos microbianos, leva dias ou semanas, entretanto a imunidade passiva (vacinação, por exemplo) é adotada imediatamente pela transferência de anticorpos ou linfócitos T específicos contra o microrganismo. Ambas conferem resistência à infecção e são específicas contra antígenos microbianos, mas somente a resposta imune ativa gera memória imunológica.
· Imunidade Inata e seus componentes: barreiras epiteliais, fagócitos, proteínas do sistema complemento e células Natural Killer. Imunidade Adaptativa e seus componentes: Linfócitos e anticorpos.
· Imunidade Humoral
 - Micróbios extracelulares;
 - Linfócito atuante: B;
 - Mecanismo efetor: secreção de anticorpos;
 - Função: bloquear infecções e eliminar micróbios extracelulares.
· Imunidade Mediada por Células (1ª coluna)
- Micróbios fagocitados no macrófago;
- Linfócito atuante: T CD4+ (Helper);
- Mecanismo efetor: atua auxiliando o macrófago a destruir os micróbios no interior do citoplasma.
· Imunidade Mediada por Células (2ª coluna)
- Células infectadas com micróbio que causa replicação no interior (vírus);
- Linfócito atuante: T CD8+ (Citotóxico);
- Mecanismo efetor: elimina as células infectadas e os reservatórios da forma infectante.
Imunidade Humoral
· Proteínas (anticorpos) são produzidas por linfócitos B
- Secretadas na circulação e mucosas;
- Neutralizam e eliminam microrganismos e toxinas microbianas no sangue e no lúmen de órgãos mucosos;
- Função: impedem que micróbios presentes na mucosa ganhem acesso para colonizar células e tecidos – prevenindo infecções de se estabelecer.
Imunidade Celular
· Anticorpos não têm acesso a microrganismos que vivem e dividem dentro de células infectadas;
· Defesa contra tais microrganismos é chamada de imunidade celular mediada por células;
· É mediada por linfócitos T: ativam fagócitos para destruir microrganismos. Linfócito Citotóxico mata células que estão abrigando microrganismos infecciosos no citoplasma.
Elaboração: Guilherme S. Andrade (2015)