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~ Oi gente, tudo bem? Passando aqui pra dar dois recadinhos importantes para vocês sobre o resumo de Imuno: 1. Este resumo foi, em grande parte, baseado nas aulas que os professores ministraram pra gente, e com algumas complementações do Abbas. Desta forma, se os professores decidirem trocar entre si quem dá cada aula, pode ser que eles não fiquem totalmente fiéis às aulas, ok? Mas olhando os materiais mais antigos dos drives, parece que eles não têm muito costume de inverter. 2. POR FAVOR, NÃO LEVEM ESSE RESUMO PARA AS AULAS! Assim que tive a primeira aula com uma professora X, ela passou grande tempo da aula com uma conversa sobre como era errado usar materiais de turmas antigas e etc etc etc, disse até sobre confiscar o material. Então por favor, evitem levar os resumos para as aulas (principalmente porque a gente sabe que os professores da disciplina conversam entre si). É isto, bons estudos pra vocês Sumário PROPRIEDADES GERAIS DAS RESPOSTAS IMUNES ................................................................... 1 CÉLULAS E TECIDOS DA RESPOSTA IMUNE ........................................................................... 13 TIPAGEM DE CÉLULAS......................................................................................................... 34 CIRCULAÇÃO DE LEUCÓCITOS E MIGRAÇÃO DE CÉLULAS PARA OS TECIDOS........................... 44 IMUNIDADE INATA ............................................................................................................. 52 ANTÍGENOS E ANTICORPOS................................................................................................. 71 COMPLEXO DE HISTOCOMPATIBILIDADE PRINCIPAL (MHC)................................................... 90 VIAS DE APRESENTAÇÃO DO MHC ..................................................................................... 105 RECEPTORES DE ANTÍGENOS E TRANSDUÇÃO DE SINAL ...................................................... 111 DESENVOLVIMENTO DOS LINFÓCITOS E REARRANJO DOS GENES DOS RECEPTORES DE ANTÍGENOS...................................................................................................................... 121 ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS T .............................................................................................. 138 MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS ...................................... 154 ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B E PRODUÇÃO DE ANTICORPOS .................................................... 165 MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE HUMORAL ......................................................... 187 MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE HUMORAL – PT.2................................................ 199 IMUNIDADE REGIONAL ..................................................................................................... 214 TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA E AUTOIMUNIDADE............................................................... 235 DOENÇAS AUTOIMUNES ................................................................................................... 256 RESPOSTA IMUNE ÀS INFECÇÕES BACTERIANAS E VIRAIS.................................................... 273 RESPOSTA IMUNE ÀS INFECÇÕES FÚNGICAS, PROTOZOÁRIAS E HELMÍNTICAS ..................... 286 IMUNOLOGIA DOS TRANSPLANTES.................................................................................... 299 RESPOSTA IMUNE A TUMORES.......................................................................................... 313 REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE..................................................................................... 326 RESPOSTA IMUNE MEDIADA POR IGE ................................................................................ 338 IMUNODIAGNÓSTICO ....................................................................................................... 350 IMUNOPROFILAXIA........................................................................................................... 364 IMUNODEFICIÊNCIAS PRIMÁRIAS ...................................................................................... 375 IMUNODEFICIENCIAS SECUNDÁRIAS.................................................................................. 385 1 PROPRIEDADES GERAIS DAS RESPOSTAS IMUNES Medusa - 86 Resposta imune: As respostas imunes inata e adaptativa são componentes de um sistema integrado de defesa do hospedeiro no qual numerosas células e moléculas funcionam cooperativamente. Os mecanismos da imunidade inata fornecem defesa inicial efetiva contra infecções. Entretanto, muitos microrganismos patogênicos evoluíram para resistir à imunidade inata, e sua eliminação necessita dos mecanismos mais potentes da imunidade adaptativa, componente este que passa a ser predominante após o efeito da imunidade inata não ser mais suficiente. Existem numerosas conexões entre os sistemas imunes inato e adaptativo. A resposta imune inata aos microrganismos estimula as respostas imunes adaptativas e influencia a natureza das respostas adaptativas. Por outro lado, as respostas imunes adaptativas frequentemente trabalham aumentando os mecanismos protetores da imunidade inata, tornando-os mais capazes de combater efetivamente os microrganismos patogênicos. As características que definem a imunidade adaptativa são a habilidade de distinguir entre diferentes substâncias, chamada especificidade, e a habilidade de responder mais vigorosamente a exposições repetidas ao mesmo microrganismo, conhecida como memória. A imunidade inata é sempre a primeira defesa a ser acionada quando há um processo infeccioso (seja na criança ou em um adulto). Os indivíduos já possuem células evolutivamente adaptadas para proporcionar a defesa, como fagócitos (estas células possuem a capacidade de fagocitar e destruir o que foi fagocitado). Os fagócitos (chamados de “segmentados” nos hemogramas), como os neutrófilos, são as principais células da imunidade inata e estão presentes em grande número na circulação (de 2000 a 3500 no hemograma). Os neutrófilos são as células que mais sobem frente a uma infecção bacteriana (pois são produzidas muito rapidamente na medula óssea). A duração de sua vida é de até 24h, e todos os neutrófilos possuem as mesmas características. Os fagócitos estão prontos para agir frente aos microrganismos: possuem diversos receptores para reconhecer bactérias, fungos e parasitas de maneira geral (sendo, desta forma, abrangentes no reconhecimento dos microrganismos). Os receptores reconhecem moléculas comumente presentes nestes microrganismos, como lipopolissacarídeos (presentes nas bactérias grã- negativas), proteoglicanas (presentes nas bactérias grã-positivas), etc. Estes receptores são chamados de “receptores de padrão de patógenos” pois reconhecem as características semelhantes de cada tipo de patógeno. Além disso, há também a pele, que funciona como uma barreira física aos agentes externos. Suor, secreções sebáceas e pelos (como os do nariz) 2 também funcionam como barreiras físicas. Todos estes mecanismos desse parágrafo são chamados de mecanismos inatos de defesa. Além disso, há também proteínas (que formam o Sistema Complemento) que são ativadas na presença de certos agentes patogênicos – que também funcionam como mecanismos inatos de defesa. Estes mecanismos inatos de defesa predominam durante horas após o início da infecção – as células da imunidade inata têm contato com o agente estranho e depois possuem contato com as células da imunidade adaptativa, para apresentar o antígeno e desencadear o funcionamento desta última. Os mecanismos da imunidade inata fornecem a defesa inicial contra infecções. As respostas imunes adaptativas se desenvolvem mais tarde e necessitam da ativação de linfócitos. Normalmente, de 0 a 12 horas após a infecção, a imunidade inata é a predominante na proteção. Inicia-se o contato deagentes estranhos com as células responsáveis pela imunidade inata, as quais em seguida realizam a apresentação do antígeno às células linfoides e assim dão início à atividade da imunidade adaptativa. A adaptativa requere um tempo para seu desenvolvimento, atingindo uma concentração de linfócitos relevante em 7-10 dias após o início da infecção, aproximadamente. Isto explica porque, nos primeiros dias da infecção, o ser humano apresenta diversos sinais e sintomas (visto que ainda não se gerou uma resposta adaptativa significativa ao estimulo). Diferentemente dos neutrófilos antes citados (células da imunidade inata), os linfócitos (células da imunidade adaptativa) são altamente especializados: os receptores são especializados para segmentos muito pequenos de diferentes moléculas presentes nos antígenos e nas células. Os receptores dos linfócitos T reconhecem conjuntos de 9 a 11 aminoácidos: desta forma, há 10²² tipos de combinações diferentes para receptores dos linfócitos. Dentro da contagem total de linfócitos, predominam os linfócitos T (70- 80%). Os linfócitos T e B não são tão efêmeros quanto os fagócitos, de modo que há linfócitos com potencial de viver anos. Isto explica porque algumas vacinas provocam a formação de uma memória imune que dura longo tempo e 3 conseguem ter a cobertura durante vários anos (não necessariamente a mesma célula dura anos, mas ela vai realizando multiplicação celular e a sua linhagem permanece). Isso, todavia, não acontece para todos os indivíduos da mesma forma e nem para todos os patógenos (o que explica, por exemplo, a necessidade anual da vacina contra Influenza) Por haver tantas possibilidades de combinações de linfócitos, não há um grande número de linfócitos para cada combinação. Desta forma, para que um linfócito B se transforme em plasmócito e passe a trabalhar ativamente na resposta humoral, o linfócito B que reconheceu o antígeno inicia uma expansão clonal – para que assim atinja uma quantidade suficiente de células para atuar na defesa. Tipos de imunidade adaptativa: humoral e celular Imunidade adaptativa pode ser desencadeada pelo linfócito B ou pelo linfócito T. Em ambos os casos, a resposta adaptativa é ativa, pois são mobilizadas células para a elaboração da resposta: • Imunidade adaptativa humoral ativa (Linfócito B): É realizada pelo linfócito B (primeira linha do desenho acima), de modo que esta célula gera anticorpos (são proteínas). É a principal linha no combate a agentes extracelulares (1) • Imunidade adaptativa celular ativa (Linfócito T): Neste tipo de resposta, a célula que efetua a defesa é o Linfócito T (segunda linha do desenho acima). Neste tipo de defesa, não há a liberação de anticorpos, mas sim uma célula agindo sobre outra célula. Os linfócitos T (sejam eles T helper ou Tcitotóxico) possuem receptores que os ligam às outras células (o que explica o caráter celular deste tipo de resposta imune adaptativa). Este tipo de defesa é o mais feito no combate a agentes intracelulares. Todavia, os linfócitos possuem maneiras diferentes de agir sobre as células: o Linfócito T helper: este linfócito possui receptores que o ligam a células do sistema imune (para auxiliar o funcionamento destas na defesa). Desta forma, o linfócito Th age de modo a aumentar a 4 capacidade de funcionamento das células do sistema imune. No exemplo (2), ele é mostrado ligando-se a um macrófago, para assim aumentar a sua capacidade microbicida para que ele degrade os microrganismos fagocitados. o Linfócito T citotóxico: os receptores do linfócito T citotóxico o ligam a todos os tipos de células do nosso corpo (para que assim ele consiga matar qualquer uma que estiver infectada). Desta forma, o linfócito Tc age de modo a provocar a apoptose em células infectadas (sejam elas do sistema imune ou não) (3). Imunidade ativa x Imunidade passiva O conceito de imunidade ativa está diretamente relacionado ao da imunidade adaptativa. O desenvolvimento da resposta imune pelo próprio 5 indivíduo decorre da ativação dos mecanismos da imunidade adaptativa. Ao se analisar o exemplo da vacina abaixo, a liberação de anticorpos frente à presença do antígeno só ocorre devido à ativação do linfócito B, que, ao ser ativado, se multiplica e gera tanto as células que secretam os anticorpos quanto as células que proporcionam a memória imunológica (que é o objetivo das vacinas). Esta característica da resposta imune adaptativa precisar multiplicar o seu número de células até que elas alcancem uma concentração razoável faz com que ela leve algum tempo para se formar (primeiro se multiplica, para depois possuir um número significativamente importante de células para cumprir o seu papel). Na imunidade passiva, o desenvolvimento da resposta imune não acontece pelo indivíduo, de modo que ele a recebe já pronta (o anticorpo já está pronto). Como não há a ativação dos mecanismos de imunidade adaptativa, o processo de imunização passiva não gera memória imunológica, desaparecendo seu efeito em 3 semanas aproximadamente. A passiva é utilizada quando a ativa não pode ser exercida. 6 Especificidade, memória e concentração das respostas imunes adaptativas As células B são as responsáveis por causar a criação da memória imunológica. Elas funcionam como no exemplo a seguir: Um antígeno X está sendo administrado a uma pessoa, de modo que as células B naive (são células maduras que estão prontas para reconhecer antígeno, mas não tiveram contato com o antígeno ainda) o reconhecerão. Estas se transformam em células B ativadas quando há contato com o antígeno, realizando expansão clonal e se diferenciando em células B efetoras (chamadas de plasmócitos, que vão secretar os anticorpos) e em células B de memória. Se ocorrer uma segunda infecção pelo antígeno X, o tempo para que ocorra o máximo de produção de anticorpos é menor na exposição secundária do que na primária. A produção de anticorpos ocorrerá muito mais rápido, mais intensamente, perdurando mais tempo e produzindo um maior número de células de memória. Isso ocorre pois as células de memória geradas são capazes de realizar a expansão clonal e a diferenciação em plasmócitos muito mais rápido do que a naive. Após o primeiro contato, não existem mais células B naive para o antígeno X, mas sim só células de memória. Por vezes, toma-se uma vacina mais do que uma vez (reforços), para assim aumentar o número de células de memória e assegurar o efeito desta segunda onda durante mais tempo na vida do indivíduo (deixando-o mais protegido). Com a memória imunológica, o processo de gerar anticorpos para o antígeno X é encurtado de 1 semana para 2 dias. Desta forma, se o indivíduo tiver contato ao mesmo tempo com o antígeno X pela segunda vez e com o antígeno Y pela primeira vez, a concentração de anticorpos para o antígeno X aumentará em tempo muito menor do que a do Y (devido à memória imunológica que possui para o X). 7 Na primeira onda (primeiro contato) da resposta imune, os anticorpos que são produzidos em sua grande maioria são IgM. Se o indivíduo não entrar em contato com o antígeno novamente em pouco tempo, esses IgMs vão desaparecendo. Na segunda onda de resposta imune (quando há a segunda infecção pelo X), há uma co-existência entre IgM e IgG. O tempo de vida deste último anticorpo é maior e a forma pela qual este ele se relaciona com outras células do sistema imune para ampliar ou diminuir uma resposta integrada é um pouco melhor do que a maneira que a IgM faz isso. Tipos de linfócitos: • Linfócito B: é produzido e maturado na medula óssea. Combate predominantemente patógenos extracelulares. Para a sua ativação, o antígeno livre se liga diretamente na molécula de anticorpo presente em sua membrana (não há necessidadede apresentação de antígeno) o Os linfócitos B secretam os anticorpos, que são capazes de: ▪ Inibir (bloquear) a capacidade tóxica da toxina (se este antígeno ligado for uma toxina) ▪ Ampliar a capacidade de fagocitose do macrófago e do neutrófilo (processo chamado de opsonização). ▪ Ativar o sistema complemento (causando a lise celular do invasor pela abertura de poros na membrana da célula). • Linfócito T: produzido na medula óssea, mas maturado no timo. Diferentemente do B que reconhece antígenos livres extracelulares, o linfócito T só reconhece o antígeno se ele está na superfície de outra célula (possui necessidade de apresentação). A célula apresentadora apresenta pequenos fragmentos do microrganismo (9 a 11 aminoácidos) ao linfócito T. O linfócito T é subdividido em: o Linfócito T helper ▪ A ativação do linfócito T helper faz com que ele produza hormônios (citocinas), as quais possuem diversas funções, como: • Estimular a proliferação do linfócito T citotóxico e do próprio T helper • Estimular a proliferação do linfócito B e a secreção de anticorpos • Aumentar a atividade fagocitária dos macrófagos e neutrófilos. 8 o Linfócito T citotóxico ▪ O linfócito T citotóxico provoca a apoptose nas células que apresentam o complexo de histocompatibilidade classe 1 (qualquer célula própria do nosso corpo possui este complexo) e apresentam algum sinal de anormalidade (como células tumorais). Ao chegar na célula alvo, o linfócito Tc libera 2 proteínas: perforina e granzima. A perforina faz um pequeno orifício na célula, pelo qual a granzima entra e cliva moléculas inativas, ativando-as e causando a ativação de um conjunto de mediadores dentro da célula que degradam todo o DNA, RNA e proteínas (principalmente as do citoesqueleto) da célula alvo. Com esta degradação, a célula murcha e começa a se dobrar sobre si mesma, formando vários pequenos sáculos. As células ao lado desta que morreu pinocitam os pequenos sáculos (chamados de corpos apoptóticos) da que morreu, os quais contém os nutrientes resultantes de sua lise (proteínas, ácidos nucleicos, açúcares, etc), incorporando-os ao seu funcionamento o Linfocito T regulador ▪ Linfócito T regulador regula a resposta imune: dificulta o aumento da proliferação celular, diminui a apresentação de antígenos e a produção de anticorpos, diminui a atividade do T citotóxico, etc. Este tipo de célula ajuda a retornar ao nível basal após o cumprimento da resposta imune. Além disso, evita que se inicie uma resposta imune contra as substancias próprias do organismo. ▪ É uma linhagem do linfócito T helper. o Natural killer: ▪ Os natural killers são um tipo de linfócito que age como mecanismo inato de defesa. Destroem por apoptose a célula alvo que foi reconhecida como não natural da pessoa. Pode estar relacionada com o Tc para atuar contra vírus (se o vírus não consegue ser eliminado pelo Tcitotóxico). ▪ Também possui perforina e granzima, mas ao invés de procurar ver se há algo estranho na célula (como o T citotóxico faz antes de agir), ela não considera isso e é mais agressiva na eliminação. Todavia, a sua ação é barrada se há presente na membrana da célula a molécula de histocompatibilidade de classe 1. 9 Fases da resposta imune adaptativa É possível identificar fases da resposta imune adaptativa. O contato inicial dado pelas células da imunidade inata é seguido pela apresentação do antígeno às células linfoides, desencadeando este processo. • Fase 1: Fase de reconhecimento. as células da imunidade inata (fagócitos/dendríticas) apresentam os antígenos para as linfoides (células da imunidade adaptativa); • Fase 2: Fase de ativação: ocorre uma expansão clonal (ex.: linfócito B em vários plasmócitos e células de memória; linfócito T em células de memória e células efetoras para destruir células ou auxiliar nos demais mecanismos da resposta imune) • Fase 3: Eliminação do antígeno: acontece ou pelo anticorpo ou por ação de célula sobre célula infectada. • Fase 4: Homeostasia. após combater o antígeno, deve ser cessada a expansão clonal, retornando ao nível basal de menor proliferação, de modo que as células se encontrem em condições de ser ativadas. Além disso, há a criação de memória imunológica nesta fase. 10 Sistema complemento O sistema complemento consiste em um conjunto de proteínas que fazem parte da imunidade inata e que são ativadas em forma de cascata – uma única molécula ativa várias, que ativam varias: deste modo, este sistema possui grande ampliação (o produto final é muito grande). O produto final da ativação do sistema complemento é a formação de um polímero de proteínas na superfície da célula ou da bactéria, o qual cria um orifício de 9 nanômetros. Este orifício possibilita que água e íons passem por esta abertura livremente. Esta grande passagem de água leva à lise celular (que é uma das funções do sistema complemento). Um dos componentes do sistema complemento é uma proteína chamada de C3. Ao C3 se ligar na bactéria, ele atrai mais neutrófilos para a região (realiza 11 quimiotaxia), e faz com que os vasos sanguíneos daquela região fiquem dilatados (age como substância inflamatória). O sistema complemento pode ser ativado quando o C3 se liga diretamente ao antígeno ou quando um anticorpo se liga ao antígeno (sendo ele IgM ou IgG – quando eles se ligam na bactéria, ativam o componente número 1 do sistema complemento). Uma vantagem de o sistema ocorrer em forma de cascata é que ela abre pontos de controle para o seu funcionamento: para se frear o processo da ativação do sistema complemento, pode-se frear entre 1 e 4, entre 3 e 5, etc. CÉLULA NAIVE: A célula naive é uma célula inexperiente (que ainda não possuiu oportunidade de ser acionada), mas que já foi maturada. Quando ela entra em contato com um antígeno, ela é ativada e entra então em um processo de mitose (expansão clonal). No final da multiplicação, muitas se tornam células efetoras (a definição se iriam ser Tc, Th ou outra já estava sinalizada em seus marcadores de membrana antes de ocorrer a ativação). Algumas das células ativadas, todavia, não se tornam efetoras: ficam dormentes e são chamadas de células de memória (pode haver um linfócito T citotóxico de memória, um linfócito T auxiliar de memória, etc). Estas células garantem uma reserva para que, quando o organismo entrar em contato com o mesmo antígeno novamente, a resposta seja mais rápida. 12 (outro desenho falando a mesma coisa) 13 CÉLULAS E TECIDOS DA RESPOSTA IMUNE Medusa – 86 Devido à grande variedade de microrganismos que podem afetar o sistema imune, há uma ampla gama de células que agem para garantir a defesa. Além dessa função de combater os microrganismos, o sistema imune realiza reparações teciduais, responde frente a células estranhas (como na questão de transplante), e participa na dinâmica das neoplasias. HEMATOPOESE Os componentes do sistema imune são provenientes da medula óssea, que realiza hematopoese. A stem cell/célula pluripotente/célula tronco dá origem à grande maioria das células do sistema imune. Ela se diferencia em progenitores linfoides (dão origem a linfócitos T e B) ou em progenitores mieloides (que dão origem às outras células da resposta imune e da corrente sanguínea: neutrófilos, eosinófilos, plaquetas, eritrócitos, monócitos, basófilos, etc.). A célula pluripotente sabe em que tipo de célula deve se transformar devido à presença de mediadores (CSFs (fatores estimuladores de colônias) ou citocinas). Ex.: Os eosinófilos são responsáveis por destruir parasitas intestinais principalmente. Realizam esta ação por meio de enzimas e por substâncias 14 contidas em grânulos intracelulares. Ao liberar o conteúdo destesgrânulos nos parasitas, liberam também outros mediadores, que vão para o sangue e então para a medula óssea, chegando na célula pluripotente e sinalizando para que ela dê origem a mais eosinófilos. De acordo com cada infecção, há estímulos diferentes para que exista a transformação da célula pluripotente em um tipo celular ou outro. Devido a isso, pelo tipo celular aumentado no hemograma, é possível se ter ideia da infecção que está ocorrendo (ex.: se os linfócitos T estão aumentados, pode ser uma infecção viral; se os eosinófilos estão aumentados, provavelmente é uma parasitose intestinal ou uma reação alérgica). Há sempre um nível (concentração) basal em que estas células ficam circulando, e aumentam sua concentração se houver a infecção a qual elas são relacionadas. Além de células da resposta imune, células de algum tecido específico são capazes de liberar mediadores e sinalizar para a medula óssea quais as células necessárias em alguns momentos. Este mecanismo ocorre em menor grau. Ex.: em uma queimadura da mão, as células da pele são capazes de liberar alguns mediadores que vão até a medula óssea sinalizar que se necessita mais monócitos, neutrófilos, etc. CÉLULAS DA RESPOSTA IMUNE As células que realizam fagocitose são apenas os neutrófilos, os macrófagos e as células dendríticas. CÉLULAS APRESENTADORAS DE ANTÍGENO (APCs) – não é um tipo celular em si, mas um grupo que realiza uma função em comum. Se o antígeno for colocado à frente do Linfócito T, o linfócito não é ativado. Ele precisa que outra célula venha apresentar o antígeno para ele (já que não reconhece antígenos livres). O linfócito B, todavia, é capaz de reconhecer antígenos livres (mas também pode ter antígenos apresentados a ele por meio das células dendríticas). Para haver a capacidade de apresentação, o antígeno precisa ser reconhecido, fagocitado e quebrado em pequenos pedaços (peptideos). Além disso, a célula apresentadora do antígeno precisa sintetizar uma molécula chamada de MHC (ou CHP, em português: complexo de histocompatibilidade principal), inserir o antígeno clivado na fenda do MHC e então ir apresentar ao linfócito T. Pela complexidade deste processo, nem todas as células conseguem ser apresentadoras de antígeno. 15 As principais APCs são macrófagos, linfócitos B (capacidade mais limitada) e células dendríticas (são as principais APCs). Ao apresentar os antígenos, estas células realizam a ponte existente entre a imunidade inata e a imunidade adquirida. Como os linfócitos B apresentam antígenos: as células B apresentam antígenos às células T auxiliares, de modo que estas cooperem com as B para aumentar a capacidade destas de produzirem anticorpos que respondem aos antígenos proteicos (há uma conjugação – se isto não fosse feito, a resposta imune das células B seria muito reduzida). FAGÓCITOS POLIMORFONUCLEARES – NEUTRÓFILOS Estão em maior número na corrente sanguínea (são 95% dos granulócitos circulantes), mesmo em condições normais. Após a entrada nos 16 tecidos, morrem em 1-2 dias (possuindo, assim, uma produção constante na medula óssea). São atuantes nas fases iniciais da resposta imune. São atraídos por plaquetas, bactérias, produtos de outros leucócitos e pelo sistema complemento. Os neutrófilos possuem em seu interior grânulos específicos (com lisozima, colagenase e elastase; estes grânulos não se coram tão bem nem pela hematoxilina nem pela eosina, o que os diferencia dos eosinófilos e dos basófilos) e grânulos azurofilicos (que possuem em seu interior substancias microbicidas chamadas de defensinas e catelecidinas). Esses grânulos conferem aos neutrófilos a grande capacidade de destruir os microrganismos fagocitados. BASÓFILOS E MASTÓCITOS Atuam na resposta a alérgenos. Constituem menos de 0,2% dos leucócitos, sendo os mastócitos teciduais e os basófilos circulantes. Degranulam frente a alérgenos. Possuem em seu interior grânulos contendo histaminas (o que os relaciona às respostas alérgicas). Possuem receptores de IgE e IgG. EOSINÓFILOS Agem em infecções por helmintos principalmente. Seus grânulos são corados por eosina e correspondem de 2 a 5% dos leucócitos sanguíneos. Sua ação se dá por meio da liberação de uma proteína básica que age sobre infecção 17 por helmintos (seu mecanismo de ação não é por fagocitose). Possuem receptores de IgE. FAGÓCITOS MONONUCLEARES – MONÓCITOS E MACRÓFAGOS São células extremamente importantes na resposta inflamatória. Possuem capacidade de apresentação de antígeno (fagocitam o microrganismo para apresentar para linfócitos T, principalmente). Há 2 origens de células fagocitárias mononucleares: • Órgãos hematopoieticos fetais (saco vitelínico e fígado fetal): geram os macrófagos que são residentes nos tecidos - e com isso recebem nomes diferentes em cada local: micróglia (no SNC), Célula de Kupfer (fígado), macrófago alveolar (pulmão), macrófago sinoidal (baço), etc. o São originados a partir de uma célula tronco hematopoiética que, ao ser lançada na corrente sanguínea, da origem ao precursor do macrófago, que se diferencia em cada um dos tipos citados acima ao chegar no tecido em específico o Os macrófagos residentes nos tecidos são provenientes apenas dessa origem (a medula óssea não cria novas células para serem residentes nestes órgãos na vida pós-natal), e a sua renovação no período pós-natal ocorre por meio da mitose dos macrófagos residentes que já estão em cada tecido. 18 • Medula óssea: as células tronco hematopoiéticas provenientes da medula óssea dão origem a uma célula que será precursora tanto dos monócitos quanto das células dendríticas. Se ela for dar origem à linhagem do monócito, ela se transforma então em um monoblasto, seguido por um monócito e só então em macrófago (quando entra em algum tecido (mas não é residente! Só entrou lá) e é ativada) Os fagócitos mononucleares possuem núcleo em forma de feijão e em seu citoplasma há tanto vacúolos fagocíticos (onde estão presentes os agentes estranhos fagocitados) quanto lisossomos. Os macrófagos residentes possuem a morfologia um pouco diferente desta citada. Seu principal marcador é CD14+ (OBS: CD – clustter differentiation: são normalmente glicoproteínas que ficam na membrana das células, sendo características de cada célula e servindo para diferenciá-las. Ex.: CD3 só está em linfócitos T. Além de CD3, se houver CD4, é um linfócito Th; se houver CD8, é um linfócito Tc, e assim por diante) 19 O monócito é a forma precursora do macrófago, sendo que aquele está presente na corrente sanguínea. Ao entrar em um órgão em específico, o monócito é convertido em um macrófago. * estas células residentes não possuem a mesma origem que os macrófagos circulantes (como citado acima). Os macrófagos e monócitos surgem frente à exposição a agentes estranhos, respondendo rapidamente a esta ocasião. Elas persistem durante mais tempo nas áreas de inflamação. São efetoras dominantes (são as que retiram os antígenos em maior quantidade) nos estágios tardios da inflamação (1 a 2 dias após o início do processo). Podem sofrer multiplicação celular no local inflamado. Dentre as suas funções, estão: • Ingestão e morte do agente estranho (fagocitose); • Retirar células mortas do hospedeiro; • Secretar citocinas (para trazer mais monócitos e outros leucócitos para a região); • Servir como APC (células apresentadoras de antígeno) aos linfócitos T; • Agir no reparo de tecido danificado (por meio da angiogênese e da fibrose). Os fagócitos mononucleares agem tanto na fase inicial da infecção quanto na apresentação do antígeno. Desta forma, estão presentes tanto no reconhecimento quanto na fase efetora da resposta imune. CÉLULAS NATURAL KILLER As células NK são provenientes da mesma linhagemque os linfócitos, mas fazem parte dos mecanismos inatos da resposta imune. Ela possui enzimas em seu interior (perforina e granzima) que lhe conferem atividade citotóxica. 20 Estas células são mais agressivas no seu mecanismo de ação do que os linfócitos T citotóxicos, mas não exercem a sua função se a célula-alvo apresentar o complexo de histocompatibilidade 1. As células NK destroem as próprias células do organismo (células velhas, tumorais, em estresse ou células que contém micro-organismos (principalmente vírus) em seu in terior). CÉLULAS DENDRITICAS Estas células são as principais realizadoras da apresentação de antígenos aos linfócitos. Há 2 tipos de células dendríticas: as que atuam e apresentam antígenos aos linfócitos T (maior número) e as que atuam apresentando ao linfócito B (chamadas de células dendríticas foliculares, pois ficam junto dos linfócitos B nos folículos de órgãos linfóides secundários). As células dendríticas expressam receptores que reconhecem microrganismos. Nesse reconhecimento, há estruturas na membrana do antígeno que caracterizam um grupo especifico de patógeno: são o padrão molecular associado ao patógeno (PAMP). O PAMP pode ser um polissacarídeo específico (como na superfície bacteriana, que sinaliza para a célula a presença de uma bactéria em específico), uma proteína específica (como na superfície viral, que sinaliza para a célula a presença de um vírus em específico), dentre outras substâncias. Normalmente, os PAMP de vírus são proteínas virais e os de bactérias são polissacarídeos. Não apenas as células dendríticas, mas também os neutrófilos, macrófagos e outras células da imunidade inata reconhecem os PAMP. Após reconhecerem os PAMP dos microrganismos, as células dendríticas fagocitam o microrganismo que continha o PAMP, processam-no e o apresentam para o linfócito na forma de epítopo. O epítopo é uma substância menor e muito mais específica do que o PAMP (ex.: enquanto o PAMP identifica um mesmo grupo de microrganismos (ex.: todos os Plasmodium possuem os mesmos PAMP), o epítopo é algo que individualiza as espécies em si dentro do grupo (ex.: O Plasmodium vivax possui epítopos diferentes dos do Plasmodium falciparum). Em alguns casos, um mesmo epítopo é característico de duas espécies dentro do mesmo grupo; e em diversas vezes um patógeno é comporto por vários epítopos diferentes). 21 As células linfóides não são capazes de serem ativadas pelos PAMP, mas sim pelos epítopos. Desta forma, se algum antígeno livre ligar um epítopo de sua estrutura à célula B, ele é capaz de ativá-la (já que ela não possui necessidade de apresentação de antígeno). Além de apresentarem o epítopo, após a fagocitose as células dendríticas também passam a secretar citocinas. Estes dois eventos (apresentação do epítopo e produção das citocinas) são responsáveis por realizar a ativação das células. As células dendríticas estão localizadas principalmente nos linfonodos e no baço (órgãos linfóides secundários, onde há áreas de linfócitos T e B). Também estão nos órgãos de porta de entrada do organismo (como mucosas e pele. Na pele, são chamadas de células de Langerhans) Enquanto os linfócitos T apenas conseguem reconhecer antígenos proteicos, os linfócitos B reconhecem tanto antígenos proteicos quanto polissacarídeos. Todavia, as células dendríticas apenas apresentam antígenos proteicos para a célula B (de modo que ela reconhece os polissacarídeos de outras maneiras além da apresentação) A origem das células dendríticas é a seguinte: a célula tronco hematopoiética dá origem ao precursor de monócito ou da célula dendrítica. Se optar pela linhagem da célula dendrítica, da origem ao precursor comum da 22 célula dendrítica, que pode originar a célula dendrítica clássica (que apresenta antígeno proteico ao linfócito T) ou à célula dendrítica plasmocitóide (que consistem em respondedores celulares precoces às infecções virais). As populações de células dendríticas também podem ser derivadas de precursores embrionários (saco vitelínico e fígado, formando as Células de Langerhans na pele) ou também podem ser provenientes dos monócitos (durante o processo de inflamação). LINFÓCITOS O linfócito é uma célula que possui um citoplasma escasso e um núcleo circular grande. Morfologicamente, não é possível diferenciar se é T ou B por microscopia ótica. Os linfócitos T e B expressam receptores específicos para o reconhecimento de determinantes antigêncios (epítopos). A partir de um precursor linfóide comum da medula óssea, há uma linhagem pré-linfócito T e uma pré-linfócito B. Na própria medula óssea, os pré-linfócitos B se transformam em linfócitos B em condição de serem ativados (já que a origem e maturação destes linfócitos ocorrem lá). O linfócito T se origina lá, mas é maturado apenas no timo (devido a isso, crianças com Síndrome de DiGeorge – apresentam aplasia tímica congênita – não possuem linfócitos T maduros). 23 A diferenciação de maduro pra imaturo ocorre por meio da expressão de alguns receptores. Exemplo disso é que o linfócito B imaturo apresenta IgM de membrana, enquanto o maduro apresenta IgM e IgD de membrana. OBS: Agamaglubolinemia congênita: causa a não formação de linfócitos B maduros, levando à não produção e secreção de anticorpos. Um linfócito será específico para reconhecer apenas o antígeno X (há especificidade). Há OUTRO linfócito que reconhece o antígeno Y, outro para o Z, etc. Todavia, ao se analisar os as células da imunidade inata, não há especificidade para cada microrganismo (cada um reconhece diferentes antígenos como estranhos). LINFÓCITOS B Produz imunoglobulinas que ficam em sua membrana (geralmente IgD e IgM) e que só são liberadas (IgM) se o linfócito B é ativado. Não dependem do processo de apresentação de antígenos. Após ativação (1), se diferenciam em plasmócitos (que secretam muitos anticorpos) e em linfócitos B de memória (2): LINFÓCITOS T São divididos em: • Linfócitos T auxiliares: Possuem alta capacidade de produzir diferentes citocinas, que determinam o que as outras células do sistema imune vão fazer. Ex.: produzem citocinas que se ligam a macrófagos para que eles produzam ainda mais radicais livres para destruir um microrganismo (aumenta a atividade microbicida do macrófago). Recebe estímulos para 24 saber qual citocina produzir e saber conduzir resposta imune para uma célula ou outra. Possui marcador CD4+. Comparação do maestro: é ele que dita o que o resto das células farão o T regulatório: é um “subtipo” de linfócito T helper. Regula a resposta imune: dificulta o aumento da proliferação celular, diminui a apresentação de antígenos e a produção de anticorpos, diminui a atividade do T citotóxico, etc: este tipo de célula ajuda a retornar ao nível basal após o cumprimento da resposta imune. Além disso, evita que se inicie uma resposta imune contra as substancias próprias do organismo. • Linfócitos T citotóxicos: produzem mediadores que promovem apoptose de células infectadas com antígenos ou células tumorais. Possui marcador CD8 + OBS: Imunoglobulina e anticorpo são sinônimos DIFERENCIAÇÃO DE LINFÓCITOS Como não é possível realizar a diferenciação dos linfócitos pela microscopia óptica, para realizar a diferenciação entre eles observa-se os diferentes marcadores fenotípicos expressados em suas membranas. Em todos os linfócitos T, está presente o receptor CD3. 25 Portanto, para se encontrar qual célula em específico se trata, realiza-se a pesquisa por técnica de imunodiagnóstico (pela marcação por anticorpo imunoflourescente). Se achar CD3, já sabe que é linfócito T (e não B). A NK também tem CD3 (possui a mesma linhagem que os linfócitos T). O CD4 está presente na Th, T regulatória e na Tgamadelta. Pra serT regulatória tem que ter CD25, e assim por diante. Não há algum marcador comum para todos os linfócitos B (assim como há para os T), mas há um receptor nos linfócitos B que os caracteriza (e neste receptor, há outro marcador associado, o qual é específico para os linfócitos B (sendo um deles o CD21)). Os linfócitos B podem ser diferenciados também por meio da pesquisa de imunoglobulinas (ex.: se tiver IgM na membrana, é um linfócito B, e não um linfócito T). Todavia, a técnica mais usada para diferenciação é a do marcador fenotípico. CD4+: PRESENTE; CD4-: AUSENTE CLASSIFICAÇÃO: NAIVES, EFETORES E DE MEMÓRIA O processo de ativação dos linfócitos se dá da seguinte forma: 1- Após serem amadurecidos na medula óssea (B) ou no timo (T), estas células seguem para os órgãos linfoides secundários, onde ficarão esperando para entrar em contato com um agente externo. Neste momento, são chamadas de células NAIVES (a tradução do Abbas ta escrito imatura, mas acho que tá errado) 2- Agentes infecciosos entram no organismo 3- Estes agentes podem chegar aos órgãos secundários por meio da corrente sanguínea (como no caso do baço) ou por meio da corrente linfática (como no caso dos linfonodos) 4- Ao chegarem lá, estes antígenos são reconhecidos pelas células lá presentes (seja de forma direta pelos linfócitos B ou por intermédio de APCs) e tem início então o processo de ativação dos linfócitos naives. 26 5- Ocorre então a expansão clonal e a liberação de linfócitos T efetores e de anticorpos na corrente sanguínea... 6- ...os quais migram e se distribuem aos locais de infecção LINFÓCITOS NAIVES Linfócitos T e B maduros presentes em órgãos linfoides periféricos e que nunca encontraram antígeno são chamados de NAIVES. A tendência seria eles morrerem em 1 a 3 meses se não reconhecerem os antígenos. Todavia, isto não ocorre, pois a sobrevivência deles é mantida devido a sinais gerados pelos próprios receptores de antígenos que estes linfócitos possuem e pelas citocin as. O receptor de antígeno gera o sinal mesmo sem a presenta do antígeno, para assim garantir a manutenção da célula. As citocinas que estão envolvidas nesse processo são: IL-7 (promove a sobrevida e talvez baixo nível de ciclagem das células T naive) e o Fator ativador de células B (BAFF), o qual é necessário para a sobrevida da B naive. Os linfócitos B naive possuem proteínas de superfície envolvidas em dirigir sua migração para os linfonodos. É importante que estas células B naive fiquem nos linfonodos, visto que frente a um processo infeccioso há uma intensa resposta imune nos linfonodos mais próximos à infecção. Um linfócito T naive já possui marcadores que o diferenciam em citotóxico, helper ou qualquer outro. Estes marcadores são adquiridos no processo de maturação no timo. O T (seja ele h ou c) ativado (quando se transforma em efetor ou de memória) passa a expressar outras moléculas de membrana. 27 LINFÓCITOS EFETORES Linfócitos T CD4+ efetores expressam outros marcadores (que foram adicionados na sua passagem de naive para efetor), como o CD40 (CD154), e também secretam citocinas. Linfócitos T CD8+ (Tc) contém grânulos citoplasmáticos que destroem células: promovem a citotoxicidade de uma célula infectada. Ambas CD4+ e CD8+ efetores expressam CD25. Plasmócitos (linfócitos B quando estão ativados e secretando) possuem abundante retículo endoplasmático rugoso (devido à síntese de Ac), e complexo de Golgi perinuclear (onde os Ac são convertidos na forma final para serem secretados). Os anticorpos podem ser secretados na forma de monômero, dímero e pentâmero; LINFÓCITOS DE MEMÓRIA Além das naives e das efetoras, há também as células de memória: já tiveram exposição ao antígeno, foram diferenciadas e se mantiveram no organismo para responder a futuras estimulações pelo mesmo agente. Há tanto linfócitos B de memória quanto linfócitos T de memória. Sobrevivem meses ou anos sem a necessidade de estimulação pelo antígeno (assim como os naives). Linfócitos T de memória expressam altos níveis de receptor para interleucina 7. Eles são reconhecidos pelo anticorpo monoclonal Anti -CD127. Os linfócitos B de memória expressam certas classes de anticorpos (que predominam na resposta imune secundária), como IgA, IgG e IgE. 28 O QUE A MÁRCIA COMENTOU EM UMA AULA, MAS A EDNA NÃO DISSE NADA SOBRE: É conhecido que os genes que codificam os receptores de antígenos dos linfócitos são formados pela recombinação de segmentos de DNA durante a maturação destas células. Existe um aspecto randômico destes eventos de recombinação somática que resulta na geração de milhões de diferentes genes de receptores e um repertório altamente diverso de especificidades antigências dentre os diferentes clones de linfócitos. LINHAGEM DOS LINFÓCITOS T HELPER: Há diferentes linhagens de linfócitos Th, as quais são diferenciadas de acordo com as citocinas produzidas: • Th1: IL-2, 1L-12, Interferon-gama, TNF-alfa; • Th2: IL-4, IL-5; • Treg: TGF-beta; • Th17: IL-17, IL-23 IL-32; OBS: pacientes com resposta intensa do COVID possuem normalmente um alto número de linfócitos Th desta linhagem • Th0 = é um linfócito T helper naive. Ainda não se diferenciou nestas linhagens Dependendo da infecção, é necessário ativar mais um perfil de citocinas do que outro (ex.: se precisa de imunidade celular, ativa Th1; se precisa de imunidade humoral, Th2; se precisa de resposta inflamatória mais intensa, Th17; se precisa retornar ao nível basal, Tregulatório) Num processo tumoral, o ideal para o paciente é que ele possua um padrão Th1. Todavia, como um mecanismo de escape, o tumor induz o sistema imune a diferenciar os linfócitos Th em Tregulatório, para assim suprimir a resposta imune e o tumor ser capaz de crescer. 29 TECIDOS DA RESPOSTA IMUNE Os órgãos linfoides que participam do sistema imune podem ser divididos em primários e secundários: • Órgãos linfoides primários: são a medula óssea e o timo. São capazes de gerar células da resposta imune e realizar a sua maturação (medula: gera e amadurece linfócitos B; linfócitos T saem da medula óssea e são maturados no timo). • Órgãos linfoides secundários: Baço, linfonodos, associado a mucosas (como as Placas de Peyer no intestino) e tonsilas. São os locais onde as respostas dos linfócitos aos antígenos estranhos são iniciadas e se desenvolvem. MEDULA ÓSSEA É o local de geração da maioria das células sanguíneas maduras circulantes (hematopoese), incluindo hemácias, granulócitos e monócitos, e é o local dos eventos iniciais na maturação da célula B. Quando a medula óssea é danificada ou quando ocorre uma demanda excepcional para a produção de novas células sanguíneas ocorre, o fígado e o baço frequentemente se tornam locais de hematopoese extramedular. 30 Hemácias, granulócitos, monócitos, células dendríticas, plaquetas, linfócitos B e T e células NK se originam de uma célula-tronco hematopoética comum (HSC) na medula óssea. As HSCs podem ser identificadas pela presença de CD34. As HSCs dão origem a dois tipos de células progenitoras multipotentes: • Uma que gera células linfoides • Uma que produz células mioeloides, eritrócitos e plaquetas. A proliferação e maturação das células precursoras na medula óssea são estimuladas pelas citocinas, sendo que muitas delas são chamadas de fatores estimuladores de colônia (CSFs). Estas citocinas podem ser provenientes da própria medula óssea, de linfócitos T estimulados por antígeno ou de macrófagos ativados. A função destas citocinas é repor o número de leucócitos que podem ter sido utilizados durante a resposta imune. TIMO É o local de maturação dos linfócitos T. É dividido em córtex (mais escuro e periférico) e medula (mais central e mais clara). Timócitos é o nome que os linfócitos recebem ao selocalizar no timo. Eles entram pelo córtex (devido a isto esta região é densamente povoada com os linfócitos) e chegam até a medula tímica, sendo que neste trajeto vão sendo amadurecidos (adiciona-se marcadores na membrana deles). Desta forma, os linfócitos presentes na medula tímica são em sua maioria linfócitos T maduros naive. Estes linfócitos saem do timo, indo para outros órgãos (baço e linfonodos). As células epiteliais corticais tímicas produzem IL-7, que é necessária na fase inicial da maturação da célula T. 31 LINFONODOS Linfonodo infartado (ínguas) são percebidos quando há infecções próximas ao local. Eles ficam infartados pois está havendo uma resposta imune no local. Os linfonodos possuem características anatômicas que favorecem a iniciação das respostas imunes adaptativas aos antígenos trazidos dos tecidos pelos vasos linfáticos. Possuem zonas de linfócitos B e zonas de linfócitos T . Os linfócitos B se localizam nas regiões circulares situadas no interior da região cortical do linfonodo, as quais são chamadas de folículos. Os folículos podem conter em seu interior um centro germinativo, local onde se concentram linfócitos B em proliferação. Os centros germinativos se desenvolvem em resposta à estimulação antigênica. Se os folículos contêm o centro germinativo, são chamados de folículos secundários. Se os folículos não apresentam o centro germinativo são chamados de folículos primários – e, neste caso, são formados predominantemente por linfócitos B naive. Os linfócitos T se concentram na região mais central dos linfonodos, denominada paracórtex/medula. A maioria das células T consiste em células T auxiliares CD4, intercaladas com células CD8 relativamente esparsas. Estas proporções podem mudar drasticamente durante uma in fecção (ex.: durante uma infecção viral, aumenta-se o número de células CD8). 32 A segregação anatômica dos linfócitos B e T nas áreas distintas do linfonodo é dependente de citocinas que são secretadas pelas células do estroma do linfonodo em cada área, as quais direcionam a migração dos linfócitos. A célula dendrítica (que é uma das células da resposta imune inata) captura o antígeno no local de infecção e se direciona ao linfonodo mais próximo por meio da corrente linfática. Ao chegar no linfonodo, apresenta antígenos para os linfócitos T. Após a apresentação de antígeno, os linfócitos T e os linfócitos B vão interagir, de modo que um migre para a zona do outro. Linfonodos sentinelas: são os mais próximos ao local em que está havendo uma atividade imune. Ex.: cirurgia de tumor de mama. Durante a cirurgia, o cirurgião injeta corante azul para que, se existir uma metástase (que ocorre principalmente por via linfática), as células metastáticas seguirão para o primeiro linfonodo que encontrarem. Ao identificar o primeiro linfonodo para o qual a linfa se direciona (o linfonodo sentinela), retira-se este linfonodo e manda-o para a biopsia, para avaliar-se se há células metastáticas que migraram para ele ou não. Isto implica na conduta adotada pelo cirurgião. Quanto mais linfonodos estiverem comprometidos, mais difícil será o tratamento por QT ou RT. OBS: FDCs: células dendríticas foliculares. São células dendríticas nos folículos linfoides dos órgãos linfóides secundários. Elas apresentam os antígenos para as células B nestes órgãos. BAÇO O baço é um órgão altamente vascularizado. Possui como principal função a resposta imune, mas também realiza a retirada de células senescentes. O baço é dividido anatomicamente em polpa vermelha (composta por sinusoides vasculares cheios de sangue) e polpa branca (rica em linfócitos). 33 Os macrófagos da polpa vermelha servem como um importante filtro para o sangue, removendo microrganismos, células danificadas, células recobertas de anticorpo (opsonizadas) e microrganismos. A polpa branca é organizada em torno de artériolas centrais, que são ramificações da artéria esplênica distintas das ramificações que formam os sinusóides vasculares. Há a presença de uma maior concentração de linfócitos T ao redor das arteríolas, formando uma bainha linfóide periarteriolar. SISTEMAS IMUNES REGIONAIS Todas as principais barreiras epiteliais do corpo, incluindo pele, mucosa gastrointestinal e mucosa brônquica, têm seus próprios sistemas de linfonodos, estruturas linfóides não encapsuladas e células imunes difusamente distribuídas, que trabalham de maneira coordenada para fornecer respostas imunes especializadas contra os patógenos que entram por aquelas barreiras. Os componentes dos sistemas imunes associados com as mucosas gastrintestinal e brônquica são denominados tecido linfoide associado à mucosa (MALT) e estão envolvidos nas respostas imunes aos antígenos e microrganismos ingeridos e inalados. 34 TIPAGEM DE CÉLULAS Medusa – 86 Galerinha, eu tive essa matéria no primeiro PSE durante a pandemia, e não sei dizer se ela seria um resumo de prática ou não (já que no PSE1 não tinha essa distinção entre prática e teórica). Se não for, só ignora essa mensagem – e se for, toma ai um resuminho de prática também :P Primeiramente, deve-se diferenciar dois conceitos: • Tipagem sanguínea: é o exame realizado para saber o tipo sanguíneo da pessoa (A, O, B, AB; Rh + ou -) • Tipagem de células: é o exame que usa recursos para identificar a célula e falar sobre o seu grau de ativação. o É utilizada para saber qual tipo celular é aquele, em que fase de ativação ele está, quais marcadores ele apresenta, se está sintetizando alguma proteína ou não, se está em apoptose ou não, etc. o É importante realizar a tipagem de células em pacientes HIV: saber como a relação CD4:CD8 está. É importante que esta relação sempre esteja em 2:1 ou 3:1. Se começar a diminuir esta proporção, é sinal de que o paciente está começando a entrar em imunodeficiência. o A tipagem também é importante em tumores (por exemplo, em tumores de mama é necessário saber se os tumores são HER 2 (um receptor de estrógeno) positivo ou negativo, visto que isto implica na conduta clínica e em que terapia vai ser utilizada (ex.: que tipo de QT será realizada, quantas doses), além de obter informações sobre o prognóstico daquele tumor A tipagem pode ser feita nos mais diversos tecidos do organismo, como no sangue periférico e em tecidos provenientes de biópsias. TÉCNICAS DE TIPAGEM UTILIZADAS 1. CITOMETRIA DE FLUXO Através desta técnica, é possível detectar e medir a quantidade de receptores e proteínas na membrana celular (como os CDs) e com isso determinar que tipo celular é esse. Além disso, por meio desta técnica é possível detectar qual a composição da célula (como a quantidade de grânulos que ela apresenta, se o DNA dentro do núcleo está intacto ou não - para assim saber se a célula está entrando em apoptose ou não; etc). 35 É capaz também de identificar o tamanho celular, a complexidade (se possui mais grânulos ou organelas do que outra), seus marcadores (também chamados de antígenos celulares), suas proteínas (como enzimas ou citocinas que a célula secrete), seu DNA, outros receptores e por vezes seu metabolismo celular (ex: se possui proteínas fosforiladas ou não). A citometria de fluxo é uma técnica de analise celular multiparamétrica (possibilita a mensuração de vários fatores em uma mesma célula) baseada em laser. Para que ela seja feita, as células precisam estar em suspensão (e não todas agrupadas). Isto ocorre pois o aparelho da citometria (citômero) analisa célula por célula, de modo que, se elas estiverem agrupadas, não é possível realizar a análise precisa. Além disso, dentro do próprio equipamento há a presença de canalículos muito finos pelos quais as células têm que passar para serem alinhadas (e, se estiverem agrupadas, ocluem a passagem). Destaforma, não é possível realizar a citometria de tecidos, mas sim do sangue. A citometria permite a mensuração das propriedades individuais das células ou partículas em geral, em fluxo contínuo, passando uma de cada vez, sequencialmente em frente a um feixe de laser com sensores para medir a dispersão de luz e a fluorescência. Há dois modelos de citômetros: os que são capazes de ler 4 parâmetros e os que são capazes de ler 8 parâmetros (varia de acordo com o número de lasers presentes). Fluorescência O aparelho consegue detectar características físicas e químicas de partículas ou células em suspensão desde que elas tenham de 0,2 a 150 micrometros. Consegue fazer análise individual de cada célula em suspensão, desde que elas possuam um mínimo de resíduos. Utiliza substâncias fluorescentes chamadas de fluorocromos, que podem ser usadas conjugadas ou não com anticorpos. Os anticorpos monoclonais com os marcadores fluorescentes são vendidos comercialmente. Exemplos: • Anticorpo anti-CD4: FITC (normalmente verde) • Anticorpo anti-CD8: PE (normalmente vermelho) Primeiramente, insere-se estes anticorpos na amostra. Se a célula possuir um marcador CD4, o FITC se ligará nele, e o mesmo ocorrerá com o PE se as células expressarem um marcador CD8. Ao passar pelo laser, os fluorocromos são excitados e emitem sinais luminosos (como os das cores citadas acima), que são captados por sensores. Os padrões de emissão de luz podem ser utilizados para analisar aspectos moleculares das células. 36 37 O citômetro de fluxo possui 3 principais sistemas de detecção: 1. Sistema fluídico: introduz, transporta e alinha as partículas em um fluxo contínuo para passarem na frente do laser • Insere-se a amostra na célula de fluxo (que fica no interior do equipamento), para que então a amostra seja sugada e distribuída em diversos canalículos e as células sejam alinhadas 2. Sistema óptico: composto por lasers, lentes e filtros. Gera e coleta os sinais emitidos pelas partículas. • Além de identificar os tipos celulares por meio dos fluorocromos, é utilizado para, por meio da dispersão frontal da luz, medir o tamanho da célula (FSC). Além disso, ao laser passar pelo interior da célula, consegue medir também a quantidade de grânulos (SSC). • Consegue medir o tamanho e a granulosidade mesmo sem os fluorocromos 38 3. Sistema eletrônico: pega os sinais emitidos e converte em sinais eletrônicos, formando gráficos. • Cada ponto no gráfico representa uma célula, e cada círculo representa um tipo celular (já que todas as células no interior do círculo possuem tamanho e granulosidade semelhantes, assume- se que elas são do mesmo tipo). Cada círculo é chamado de gate. • Quanto mais para a direita, maior o tamanho da célula. Quanto mais para cima, maior a sua granulosidade. Desta forma, é possível detectar no exemplo abaixo que as células do gate vermelho são maiores e mais granulosas do que as do gate rosa (o que explica porque as vermelhas são os granulócitos e as rosas os linfócitos). • Os aparelhos conseguem dizer quantas células há no interior de cada gate. • Os sinais luminosos gerados pela interação laser-célula devem ser coletados para análise • Há sensores específicos para cada tipo de sinal luminoso, que captam os sinais, transformando-os em sinais elétricos. • Cada sensor capta uma cor diferente • Os sinais elétricos são amplificados e registrados no computador • Através de softwares específicos as informações obtidas são devidamente analisadas • Diferencia-se cada tipo de célula de acordo com o lugar em que elas aparecem no gráfico 39 A dispersão, portanto, é feita em um gráfico em que uma das variáveis é o FSC (o tamanho da célula) e a outra é o SSC (a granulosidade dela). Aplicações gerais Por meio da citometria de fluxo é possível: • Identificar os diferentes tipos celulares • Avaliar constituintes celulares (DNA e RNA) • Determinar fases do ciclo celular • Identificar células neoplásicas ou tumorais • Realizar contagem de células como linfócitos B e T • Estudar a interação entre parasitos e célula hospedeira • Detectar se a célula está infectada por vírus • Realizar a separação de células (sorting) – apenas alguns realizam. Sorting Consiste em um sistema no interior do citômetro que separa as células específicas (isola-as) de acordo com seu tipo celular. Assim que a célula selecionada (a que quer ser isolada) passa pelo laser, ele coloca cada célula em uma gota de fluido e acrescenta uma carga elétrica na gota, para que ela seja atraída por placas de alta voltagem para cair em um lugar separado (tubo coletor). O que não for de interesse, o aparelho não acrescenta a carga elétrica e deixa passar reto para ser descartado. 40 Conclusão A citometria de fluxo nos permite realizar uma avaliação individual, quantitativa e qualitativa de partículas ou células, seja para a investigação científica em pesquisas ou para auxiliar o diagnóstico clínico. Para o pesquisador, o conhecimento dos princípios básicos da citometria de fluxo facilita a elaboração de experimentos, preparação da amostra a ser utilizada e melhor compreensão dos resultados obtidos. 41 2. IMUNOHISTOQUÍMICA É uma técnica que utiliza anticorpos marcados com enzimas, e não com fluorocromos. A imunohistoquimica é a técnica em que se aplica anticorpos específicos anti-antígenos presentes nos cortes histológicos, em associação com métodos de detecção altamente sensíveis para a revelação da ligação antígeno-anticorpo. Desta forma, identifica-se a expressão de marcadores teciduais simultaneamente à avaliação morfológica. Ex.: corte de uma biópsia de CA de mama em que se usou a imunohistoquímica para identificar a presença de HER-2, um receptor de estrógeno. Se não fica marcado (corado em marrom), não há a expressão de HER-2; se tiver corado, é porque expressa. A presença ou não deste receptor nas células implica no tipo de QT a ser adotada pelo médico. Preparação da lâmina O tecido proveniente da biópsia é colocado na parafina (emblocado) e é levado ao micrótomo para que sejam feitos cortes histológicos de aproximadamente 5 micrômetros. O corte é então fixado em uma lâmina e realiza-se a técnica de imunohistoquimica. Métodos da imunohistóquimica Há 2 métodos: 42 a. Método direto • Coloca-se o anticorpo anti-“substância em foco” (ex.:anti-HER2) em contato com a amostra da lâmina. O anticorpo então se liga ao seu antígeno (ex.: receptor HER2), e o que não ficou ligado é tirado na lavagem. O anticorpo não possui um fluorocromo, mas sim uma enzima. Após a lavagem, coloca-se o substrato da enzima que estava presente no anticorpo - de forma que ocorra a reação, o substrato seja clivado e com isso dê origem à cor diferenciadora vista na lâmina. b. Método indireto • Coloca-se na lâmina um anticorpo primário (que não possui enzima), o qual vai se ligar na substância em foco (como o receptor HER-2) e depois um anticorpo secundário (o qual possui a enzima), o qual vai se ligar no anticorpo primário. Em seguida, coloca-se o substrato, que vai ser clivado e liberar a cor diferenciadora nos locais em que os anticorpos se aderiram. • O anticorpo primário é chamado de “primeira camada”, enquanto o anticorpo secundário é chamado de “segunda camada” • É um teste mais sensível devido à amplificação do sinal. • Esta técnica está normalmente associada ao complexo avidina- biotina. Ao se colocar o substrato, chamado de estreptavidina, ele é clivado pelo complexo avidina-biotina e dá origem à cor castanha-avermelhada. • É o método mais utilizado • Pode marcar as mais diversas coisas (linfócitos Th, linfócitos Tc, células NK, etc.) 43 Curiosidade: Teste ELISA Apesar de tanto o ELISA quanto a imuno-histoquímica utilizarem complexos de anticorposcom enzimas (ambos utilizam o complexo avidina- biotina) para a detecção de uma substância alvo, enquanto a imunohistoquímcia realiza a detecção de tipos celulares em cortes histológicos de tecidos, o ELISA realiza a detecção de proteínas em suspensão no soro do paciente (que são colocadas em Placas de ELISA para realizar esta análise). 44 CIRCULAÇÃO DE LEUCÓCITOS E MIGRAÇÃO DE CÉLULAS PARA OS TECIDOS Medusa - 86 As migrações das células do sistema imune não acontecem aleatoriamente, sendo sempre motivadas por algum estímulo. As principais situações da migração das células são: • Células da imunidade inata migram para exercer a resposta inflamatória (A) • Linfócitos T e B naives migram dos órgãos linfóides primários para os órgãos linfóides secundários (B) • Linfócitos T ativados migram dos órgãos linfóides secundários para o local onde houve a lesão para exercer a imunidade adaptativa mediada por células (C) o A lesão pode ter sido provocada por um corte, radiação, queimadura, etc. 45 As moléculas de adesão leucócito-endotélio são glicoproteínas presentes na membrana do endotélio vascular e na célula (leucócitos), e que possuem papel essencial no processo de migração. A função principal da molécula de adesão é possibilitar o encontro entre a célula circulante e o endotélio vascular, para que a célula se fixe nesta superfície e em seguida realize a diapedese para o local em que está ocorrendo a resposta imune. Quando há uma lesão tecidual ou infecção, começam a ser liberadas citocinas. Dentre as funções das citocinas, está o papel de sinalizar ao endotélio a necessidade de expressão das moléculas de adesão. Normalmente, as moléculas de adesão não estão presentes no endotélio, só sendo ativadas frente à liberação de citocinas específicas. Enquanto isso, as moléculas de adesão dos leucócitos estão sempre presentes. Existem diversos tipos de citocinas, e elas são específicas para a manifestação de determinadas moléculas de adesão (como mostrado no quadro abaixo). As moléculas de adesão são chamadas de integrinas e selectinas. Cada tipo de molécula de adesão se liga em células diferentes (pode ser que enquanto uma integrina se ligue apenas em monócitos, outra se ligue em eosinófios e neutrófilos, por exemplo) Exemplos: • P-selectina: está presente apenas em endotélio ativado por histamina ou trombina. Ou seja: quando há uma lesão que libere estas substâncias, elas passam a atuar no endotélio, para que ele passe então a expressar a P-selectina. A P-selectina se liga em monócitos, linfócitos T e neutrófilos através de uma substância chamada Sialil Lewis X, que está presente na membrana celular destas células. • E-Selectina: ativada apenas por citocinas TNF, IL-1 • L-Selectina: presente nos neutrófilos, monócitos, células T (naive e de memória), células B (naive). Seu contra-ligante está presente no endotélio vascular. • LFA-1: presente em neutrófilos, monócitos e linfócitos T e B (naive). Se liga em ICAM-I, ICAM-II (que só estão presentes no endotélio frente à ação de citocinas) 46 Analogia do neutrófilo sendo a bola de boliche e o endotélio vascular sendo a pista: Quando há lesão tecidual, as células endoteliais passam a expressar as moléculas de adesão leucócito-endotélio. É como se elas fossem um velcro presente no endotélio que gruda com um velcro (outra molécula de adesão) existente na bola de boliche (célula), fazendo com que ela pare de rolar pela pista e fique onde parou grudada (fazendo com que o neutrófilo pare de seguir pela corrente sanguínea e fique onde as moléculas de adesão o fixaram). Quimiotaxia é o deslocamento de células em direção a um local, que são induzidas por quimiocinas. Toda quimiocina é uma citocina, mas nem toda citocina é uma quimiocina (Ex.: TNF-alfa é uma citocina, mas não uma quimiocina). As células endoteliais (e os neutrófilos também) possuem receptores para quimiocina que estão sempre presentes (em ambos), mesmo sem a presença de quimiocinas. As quimiocinas são extremamente específicas, de modo que cada quimiocina (existem diversas) atrai um tipo celular específico adequado para a situação (ex.: se está havendo uma parasitose intestinal, as quimiocinas produzidas no intestino serão específicas para os eosinófilos, células especializadas no combate a parasitas intestinais). PROCESSO DE MIGRAÇÃO PARA A REGIÃO COM INFLAMAÇÃO Quando há uma lesão tecidual/infecção, as células residentes do tecido (ex.: macrófagos) passam a produzir algumas citocinas, como TNF-alfa, IL-1 e quimiocinas. As citocinas agem na célula endotelial vascular para que comecem a ser produzidas as moléculas de adesão (selectinas e integrinas). Enquanto isso, um leucócito está passando por este capilar. Este leucócito (ex.: neutrófilo) possui um contra-ligante para se ligar na molécula de adesão leucócito-endotélio presente no endotélio capilar, mas não consegue fazer isso porque esta ligação possui baixa afinidade, de modo que ela não consegue fazer com que o leucócito pare de rolar e fique fixo naquela posição. Todavia, quando há a ligação de um receptor de quimiocina presente no leucócito com a quimiocina presente no endotélio, a afinidade da ligação entre o contra-ligante do neutrófilo e a molécula de adesão leucócito-endotélio AUMENTA, de modo que o neutrófilo vai progressivamente se ligando fortemente às moléculas de adesão presentes no endotélio e parando de rolar. Ao se fixar, o neutrófilo faz diapedese para dentro do tecido, para ir então agir no foco da infecção. Conclui-se, portanto, que a presença da quimiocina liberada durante o processo inflamatório aumenta a afinidade do contra-ligante com a molécula de adesão, fazendo com que a célula se fixe e ocorra a diapedese. 47 A principal função da quimiocina é aumentar a afinidade de ligação como descrita acima. Todavia, há alguns estudos que mostram que, em determinadas concentrações mais elevadas, as quimiocinas podem servir como gradiente de migração também para orientar para onde o neutrófilo deve seguir após a diapedese e entrada no tecido. Cada quimiocina é específica para a migração de cada tipo celular (neutrófilos, monócitos, etc). Todo o processo é altamente direcionado. 48 RESUMINDO ENTÃO: 1- Células residentes (como macrófagos) presentes no próprio tecido reconhecem os antígenos (“micróbios”), fagocitando-os 2- Estas células passam então a produzir quimiocinas e citocinas (como TNF e IL-1). 3- As citocinas (como TNF e IL-1) provocam a expressão de moléculas de adesão na membrana do endotélio (selectinas e integrinas). Já há constantemente a presença de um receptor de quimiocinas na parede do endotélio (mesmo sem a presença de quimiocinas) 4- Enquanto isso, células vão chegando à região por meio da corrente sanguínea. Ao se observar um leucócito qualquer que se aproxima, localiza-se nele contra-ligantes das moléculas de adesão (mas que possuem baixa afinidade com as moléculas de adesão do endotélio – e devido a isso não conseguem prendê-lo na parede do endotélio) e um sítio para a ligação de quimiocinas 5- A partir do momento em que se liga a quimiocina (liberada pelo macrófago na etapa 2) no neutrófilo e no receptor de quimiocina endotelial, as moléculas de adesão do neutrófilo passam então a expressar uma alta afinidade com as do endotélio 6- O seu avanço vai sendo progressivamente barrado e ele vai sendo fixado na membrana endotelial 7- Após estar localizado na membrana endotelial, o neutrófilo realiza diapedese, de modo a ir agir no tecido infectado. Este neutrófilo passará também a secretar quimiocinas para realizar essa sinalização para as demais células a. Dentre as funções que as células podem ter ao chegar no tecido, estão: produzir mais fibrina ou fibronectina para reparar a matriz extracelular e destruiragentes infecciosos no tecido. Fases da migração da célula: • Fase inicial: chamada de rolamento (o neutrófilo vai rolando sem se grudar) • Fase de ativação das integrinas pelas quimiocinas (vai de baixa para alta afinidade) • Fase de adesão estável: como aumentou a afinidade, o leucócito adere de forma estável ao endotélio vascular • Fase de migração através do endotélio: o leucócito realiza a diapedese e faz a migração para o tecido Migração através do endotélio Nas primeiras horas após o início da infecção, há neutrófilos migrando para lá. Após 6 horas, começam a surgir macrófagos. Após 24-72h, há linfócitos. A coordenação de qual célula irá para cada local ocorre por meio de quimiocinas 49 diferentes. Após realizar a diapedese, o neutrófilo passa a combater os agentes agressores, causando a produção de mais quimiocinas para atrair mais células. As quimiocinas de cada momento induzem a migração de cada um destes tipos celulares (ex.: as quimiocinas produzidas nos momentos iniciais após o início da infecção são sempre capazes de induzir migração de neutrófilo; as das horas seguintes, de macrófagos, etc.) Quimiocinas induzem a migração e aumentam a afinidade, e citocinas promovem a expressão das moléculas de adesão (selectinas e integrinas). Para metástases: as células tumorais só conseguem se fixar em outros tecidos devido às moléculas de adesão e aos receptores de quimiocinas que elas expressam (e à especificade de cada um deles). Por isso, determinados tipos de tumores possuem uma “predileção” de metástases para alguns locais, ex.: tumor de mama possui geralmente metástase óssea; de ovário, para pulmão e peritônio, etc (vão para estes locais em específico porque estes locais possuem moléculas de adesão equivalentes a que as células tumorais foram capazes de expressar e porque estes tecidos produzem as quimiocinas específicas que encaixam com os receptores de quimiocina das células tumorais). As células metastáticas se desprendem do tumor inicial e utilizam os receptores de quimiocinas (que se ligam com às quimiocinas que são produzidas para a migração de neutrófilos, por exemplo) para migrar e se fixar em algum local, como os neutrófilos fariam. Este processo só ocorre se a célula sofreu mutações suficientes (desenvolveu mecanismos de escape) para que ela possua as moléculas de adesão e os receptores de quimiocinas semelhantes aos dos neutrófilos que estão indo para lá. Alguns tumores não possuem metástase: ainda não produziram mecanismos de escape que utilizam o sistema imune para induzir metástase. MIGRAÇÃO DE CÉLULAS DOS ÓRGÃOS SECUNDÁRIOS PARA O TECIDO Para que ocorra a ativação das células no interior do linfonodo (ou de outros órgãos secundários), ocorre o seguinte processo: 1- Uma célula dendrítica que estava no tecido infectado capturou algumas bactérias 2- Ela sai desse tecido através do vaso linfático e começa um processo de migração. 3- Ela vem para o linfonodo e apresenta o antígeno para um linfócito T naive do linfonodo 4- A apresentação faz com que o linfócito T naive seja ativado e se torne um linfócito T ativado. 50 a. O processo de ativação conta com expansão clonal (um linfócito T naive da origem a vários linfócitos T ativados) b. Os linfócitos T ativados se diferenciam em linfócitos T de memória (que permanecem no linfonodo) e em linfócitos T efetores (que vão realizar a resposta imune celular). 5- Ao ser ativado, o linfócito T efetor sai do linfonodo por meio do vaso linfático eferente 6- O linfócito T efetor vai então para o ducto torácico 7- Cai então na corrente sanguínea, indo para o local de lesão onde a célula dendrítica tinha iniciado o processo. Linfócito T naive demora 7 dias para ser ativado, e o de memória aprox. 3 dias (eis a importância da vacina). “Ser ativado”: este processo consiste em uma série de reações bioquímicas, expressão de novas moléculas e proliferação. Um linfócito T naive da origem a vários linfócitos T ativados (expansão clonal), sendo que alguns se diferenciam em linfócitos T efetores (os que saem do linfonodo e vão agir na lesão) e os T de memória, sendo que estes últimos permanecem no baço ou no linfonodo. Linfócito T efetor deixa de expressar determinadas moléculas de adesão, que permite que ele saia da zona de T do linfonodo; e passa a expressar outras, para que assim migre para o lugar que precisa (ex.: enquanto o T naive tem L-selectina, o T efetor tem E ou P selectina). A mesma coisa ocorre para os receptores de quimiocinas 51 Os linfócitos B ficam no folículo e os T mais no meio do linfonodo devido a moléculas de adesão para cada um que existem em cada uma destas regiões. Tanto os Linfócitos T Naive quanto os Linfócitos T de memória ficam no interior do linfonodo. Para que o linfócito B seja ativado, é necessário que os antígenos livres (bolinhas pretas do desenho) cheguem até ele (que está dentro do linfonodo). O linfócito B precisa de citocinas que o T produz (Thelper) para sinalizar que o linfócito B deve sintetizar anticorpos. O outro lado da imagem é apenas para mostrar que este linfócito não fica preso no linfonodo, indo também para a corrente sanguínea e circulando. 52 IMUNIDADE INATA Medusa - 86 A resposta imune inata consiste na primeira linha de combate aos antígenos. Nela, as células e os mecanismos já existem de maneira funcionante mesmo sem a presença do antígeno (já estão sempre prontos para trabalhar em sua performance ótima) e não passam a apresentar modificações em seu funcionamento decorrentes deste contato. Os elementos básicos da resposta imune inata são: • Barreiras físicas e químicas (epitélios e secreções associadas a eles) • Células (como fagócitos, células dendríticas e células NK) • Proteínas solúveis (como as do sistema complemento) A imunidade inata é um mecanismo de defesa muito abrangente, de modo que seus mecanismos são capazes de reconhecer e agir contra fungos, vermes, parasitas, bactérias, vírus, etc. EPITÉLIOS Tanto o epitélio presente na pele quanto o presente nas mucosas funcionam como componentes da imunidade inata. As mucosas mais importantes na defesa do organismo são as das vias aéreas, trato digestório e trato genito-urinário. Dentre os mecanismos de defesa dos epitélios, estão: • Grande junção das células (afim de se formar uma barreira como na pele) • Muco (no trato respiratório) • Batimento dos cílios das células ciliadas (no trato respiratório) • Barreiras químicas, como: o Ácidos graxos presentes na pele o Peptídeos anti-microbianos produzidos por células epiteliais o Baixo pH do estômago ▪ É capaz de eliminar diversas bactérias que iriam passar pelo TGI (ex.: vibrião colérico) o Presença de enzimas digestivas no TGI (como pepsina no estômago, lisozima na saliva, etc) ▪ Também auxiliam na destruição bacteriana • Microbiota o A microbiota consiste na flora normal que está na nossa pele e mucosas o Ela impede o crescimento de outros microrganismos com potencial mais patogênico devido à competição por nutrientes o O uso expressivo de antibióticos altera essa microbiota (tanto a do intestino quanto a da pele e das demais mucosas) 53 CÉLULAS São produzidas na medula óssea, e a sua produção é mediada frente à presença de interleucinas e CSFs (fatores de estimulação de colônia). Há uma linhagem mielóide (que dá origem a hemácias, plaquetas e leucócitos) e uma linhagem linfoide (que dá origem a linfócitos). Os neutrófilos e os monócitos possuem alta capacidade de realizar fagocitose. São as células “de primeira linha”, visto que são normalmente as primeiras a defenderem o organismo frente a uma infecção. São capazes de fagocitar um antígeno e eliminá-lo por mecanismos independentes de resposta imune adaptativa: reconhecem pelos seus próprios receptores e
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