P3 HEMATOPOESE

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P3 HEMATOPOESE
1 - Descrever a formação dos leucocitos (leucopoese) desde a cth fatores de crescimento marcadores de
membrana mais importantes
GRANULOPOESE: (NEUTRÓFILOS, EOSINÓFILOS E BASÓFILOS)
Os granulócitos originam-se da célula-tronco progenitora mieloide comum (CMP) multipotencial, que se
diferencia em células progenitoras de granulócitos/monócitos (GMP) sob a influência de citocinas, como
GM-CSF, fator de estimulação de granulócitos (G-CSF) e IL-3. O GM-CSF é uma citocina secretada pelas
células endoteliais, células T, macrófagos, mastócitos e fibroblastos. Estimula as células GMP a produzir
granulócitos (neutrófilos, eosinófilos e basófilos) e monócitos. A célula progenitora de neutrófilos (NoP) passa
por seis estágios morfologicamente identificáveis durante o processo de maturação: Mieloblasto,
pró-mielócito, mielócito, metamielócito, célula em bastonete (imatura) e neutrófilo maduro (segmentado).
Os eosinófilos e os basófilos sofrem um processo de maturação morfológica semelhante ao dos
neutrófilos. As células GMP, quando induzidas pelo GM-CSF, pela IL-3 e pela IL-5, diferenciam-se em
células progenitoras de eosinófilos (EoP) e, por fim, após algumas gerações de células, amadurecem em
eosinófilos.
A ausência de IL-5 faz com que as células GMP sofram diferenciação em células progenitoras de basófilos
(BaP), que produzem basófilos – tem a mais também o IL-4 e IL-9 como fator de crescimento. Não é possível
diferenciar morfologicamente ao microscópio óptico os precursores eosinófilos ou basófilos dos precursores
neutrófilos até que as células alcancem o estágio mielocítico, quando aparecem os grânulos específicos.
Os mieloblastos constituem as primeiras células reconhecíveis que começam o processo da granulocitopoese.
O mieloblasto é a primeira célula precursora dos neutrófilos reconhecível ao exame microscópico na medula
óssea – apresenta um grande núcleo esférico e eucromático, com três a cinco nucléolos; mede 14 a 20 μm de
diâmetro e tem grande relação do volume nuclear- citoplasmático. A pequena quantidade de citoplasma
agranular exibe coloração intensamente basófila. A área do complexo de Golgi é frequentemente identificada
como uma área não corada do citoplasma. O mieloblasto amadurece em um pró-mielócito. Os pró-mielócitos
são as únicas células que produzem grânulos azurófilos. O pró-mielócito contém um núcleo grande e esférico
comgrânulos azurófilos (primários) no citoplasma. Os grânulos azurófilos são produzidos apenas nos
pró-mielócitos; nos estágios subsequentes da granulocitopoese, as células não formam grânulos azurófilos. Por
esse motivo, o número de grânulos azurófilos é reduzido a cada divisão do pró-mielócito e sua progênie. Os
pró-mielócitos não exibem subtipos.
O reconhecimento das linhagens de neutrófilos, eosinófilos e basófilos é possível somente no estágio seguinte –
de mielócito – quando começa a haver formação dos grânulos específicos (secundários) e terciários. Os
mielócitos são os primeiros a exibir grânulos específicos.
Os mielócitos imaturos contêm um núcleo mais ou menos esférico, que se torna cada vez mais heterocromático
e adquire endentação distinta durante as divisões subsequentes. Os grânulos específicos começam a surgir da
superfície convexa do complexo de Golgi, enquanto os grânulos azurófilos são vistos na face côncava do Golgi.
O significado dessa compartimentação ainda não está esclarecido. Os mielócitos continuam a sofrer divisão e
dão origem aos metamielócitos. O metamielócito é o estágio em que as linhagens de neutrófilos, eosinófilos e
basófilos podem ser claramente identificadas pela existência de numerosos grânulos específicos.
Verifica-se a existência de algumas centenas de grânulos no citoplasma de cada metamielócito, e os grânulos
específicos de cada variedade ultrapassam o número de grânulos azurófilos.
No neutrófilo, essa razão entre grânulos específicos e azurófilos é de cerca de 2 para 1. O núcleo torna-se mais
heterocromático, e a endentação aprofunda-se e adquire um formato de rim ou feijão. Teoricamente, o estágio
de metamielócito na granulocitopoese é seguido do estágio de bastonete e, em seguida, do estágio
segmentado. Embora esses estágios sejam evidentes na linhagem de neutrófilos, eles raramente (ou nunca) são
observados nas linhagens de eosinófilos e de basófilos, em que os próximos estágios facilmente reconhecidos
de desenvolvimento são o eosinófilo maduro e o basófilo maduro, respectivamente.
Na linhagem dos neutrófilos, a célula em bastão (bastonete) precede o desenvolvimento dos primeiros óbulos
nucleares. O núcleo da célula em bastão (bastonete) é alongado e curvado, o que lhe confere a aparência de
uma ferradura. Em seguida, surgem constrições nucleares, que se tornam mais proeminentes até que dois a
quatro lóbulos nucleares sejam reconhecidos; a célula é então considerada um neutrófilo maduro, também
denominada neutrófilo polimorfonuclear ou neutrófilo segmentado. Embora a porcentagem de bastonetes na
circulação seja quase sempre baixa (0 a 3%), pode aumentar na ocorrência de inflamação e infecção agudas ou
crônicas.
CINÉTICA DA GRANULOCITOPOESE
A granulocitopoese na medula óssea leva em torno de 2 semanas. A fase mitótica (proliferativa) na
granulocitopoese dura cerca de 1 semana e cessa no estágio de mielócito maduro. A fase pós-mitótica,
caracterizada pela diferenciação celular – do metamielócito em granulócito maduro –, também tem duração de
cerca de 1 semana. O tempo que leva para que metade dos neutrófilos segmentados circulantes deixe o sangue
periférico é de aproximadamente 6 a 8 horas. Os neutrófilos deixam o sangue de modo aleatório – isto é, um
determinado neutrófilo pode circular apenas alguns minutos ou até 16 horas antes de entrar no tecido conjuntivo
perivascular (a meia-vida medida dos neutrófilos circulantes humanos é de apenas 8 a 12 horas). Os neutrófilos
têm sobrevida de 1 a 2 dias no tecido conjuntivo, quando são então destruídos por apoptose e,
subsequentemente, fagocitados por macrófagos. Além disso, ocorre perda de grande número de neutrófilos por
migração para o lúmen do trato gastrintestinal, a partir do qual são eliminados nas fezes. A medula óssea
mantém uma grande reserva de neutrófilos totalmente funcionais, prontos para repor ou suplementar os
neutrófilos circulantes em ocasiões de aumento das demandas. Em consequência da grande liberação dos
neutrófilos da medula óssea, um número aproximadamente 5 a 30 vezes de neutrófilos maduros e quase
maduros está normalmente presente tanto na medula óssea quanto na circulação. Esse reservatório da medula
óssea libera constantemente neutrófilos na circulação e é reposto por células em processo de maturação. Os
neutrófilos de reserva podem também ser liberados subitamente em resposta a inflamação, infecção ou
exercício extenuante. Existe também uma reserva de neutrófilos no compartimento vascular. Essa reserva
consiste em uma população de células livremente circulantes e outra de neutrófilos marginalizados contidos nos
pequenos vasos sanguíneos. Nestes, os neutrófilos ficam aderidos ao endotélio até sua saída da rede vascular
para locais de lesão ou infecção. Os neutrófilos marginais estão frouxamente aderidos ao endotélio por meio da
ação de proteínas da família das selectinas, podendo, portanto, ser recrutados com muita rapidez. Esse
compartimento de neutrófilos marginais encontra-se em equilíbrio dinâmico com o reservatório circulante, cujo
tamanho é aproximadamente igual ao do reservatório marginalizado. O tamanho do reservatório na medula
óssea e no compartimento vascular depende da velocidade da granulocitopoese, do tempo de sobrevida dos
neutrófilos e da velocidade de migração na corrente sanguínea e no tecido conjuntivo. Os fatores de transcrição
controlam o destino das células hematopoéticas, enquanto as citocinas e os mediadores locais regulam todos os
estágios da hemocitopoese.
As interações íntimas entre as CTH e seu microambiente na medula óssea atuam no sentido de redefinir a
identidade e as vias de diferenciação dessas células-troncomultipotenciais. As moléculas de sinalização de uma
variedade de células da medula óssea iniciam vias intracelulares que finalmente são direcionadas para um
grupo selecionado de proteínas sinérgicas e inibitórias, conhecidas como fatores de transcrição.
Tais fatores ligam-se especificamente a regiões promotoras ou intensificadoras no DNA da célula afetada. Por
meio do controle da transcrição de genes específicos, esses fatores de transcrição desencadeiam uma cascata
de alterações gênicas, determinando o destino das células durante a diferenciação. Além de identificar os vários
fatores de transcrição intracelulares, estudos recentes identificaram e começaram a caracterizar numerosas
moléculas de sinalização encontradas na medula óssea. Tais moléculas são, em geral, glicoproteínas, que
atuam tanto como hormônios circulantes quanto como mediadores locais da regulação do processo da
hemocitopoese e da velocidade de diferenciação de outros tipos celulares.
Hormônios específicos, como a eritropoetina ou a trombopoetina, discutidos em seção anterior, regulam o
desenvolvimento dos eritrócitos e das plaquetas, respectivamente. Outros fatores, coletivamente designados
como fatores de estimulação de colônias (CSF), são subclassificados de acordo com a célula ou o grupo de
células específicas que são estimuladas. Dentre os fatores recentemente isolados e já quase completamente
caracterizados, destacam-se aqueles que estimulam a formação de granulócitos e de monócitos, GM-CSF,
G-CSF e o fator de estimulação de colônias de macrófagos (M-CSF). As interleucinas, produzidas pelos
linfócitos, atuam sobre outros leucócitos e suas células progenitoras. A IL-3 é uma citocina que parece afetar a
maioria das células progenitoras e até mesmo as células já diferenciadas. Esses fatores são sintetizados por
muitos tipos diferentes de células, incluindo as células renais (eritropoetina), os hepatócitos (trombopoetina), os
linfócitos T (IL- 3), as células endoteliais (IL-6), as células adventícias na medula óssea (IL-7) e os macrófagos
(os CSF que afetam o desenvolvimento dos granulócitos e dos macrofagos).
Monócitos: A célula-tronco CMP multipotencial também dá origem às células que se desenvolvem ao longo da
via de monócitos-macrófagos. Os monócitos são produzidos na medula óssea a partir de uma célula-tronco
GMP que pode amadurecer em um monócito ou outra das três linhagens de células granulocíticas. Além disso, a
célula GMP dá origem às células dendríticas. A proliferação e a diferenciação das células CMP em célula GMP
comprometida são controladas pela IL-3. A progressão subsequente da linhagem de células progenitoras de
monócitos (MoP) depende da existência continuada dos fatores de transcrição PU.1 e Egr-1 e é estimulada pela
IL-3 e pelo GM-CSF. Este último também controla a diferenciação subsequente em células maduras, que são
então liberadas na circulação. A transformação das células MoP em monócitos leva em torno de 55 horas. Os
monócitos permanecem na circulação por aproximadamente 16 h antes de emigrar para os tecidos, nos quais,
sob a influência do GM-CSF e do M-CSF, se diferenciam em macrófagos teciduais. Seu tempo de sobrevida
subsequente ainda não foi completamente elucidado.
LINFOCITOPOESE
Os linfócitos têm como principal função defender o organismo contra infecções. Em algumas situações
patológicas, eles podem atacar o próprio organismo, causando doenças autoimunes. Os tecidos linfoides podem
ser classificados em dois grupos:
Os primários – órgãos generativos: Os primários são os tecidos onde os linfócitos expressam, pela primeira vez,
os receptores antigênicos e adquirem a maturidade fenotípica e funcional. Nos mamíferos, os primários são a
MO e o timo. A MO, além de originar todos os linfócitos, está relacionada com a maturação das células B (que
nas aves acontece na Bursa de Fabricius), enquanto a diferenciação T ocorre no Timo. Nos primários, a
maturação é continua, ocorre durante toda a vida e independe da exposição prévia aos antígenos.
Os secundários – órgãos periféricos. Os órgãos secundários incluem os linfonodos, baço, tecido linfoide
associado às mucosas e à pele. Os secundários são os locais onde ocorrem as respostas imunes aosantígenos.
Todos os linfócitos derivam de precursores hematopoéticos multipotentes da medula óssea, com capacidade de
diferenciação em precursores da linhagem hematopoética, dando origem às células mieloides e linfoides. Para o
desenvolvimento de linfócitos T e B maduros são essenciais características do microambiente do timo e da
medula óssea, respectivamente, representadas pelo contato com células do estroma e pela ação de citocinas
específicas. As principais células efetoras da linhagem T são as Células T Citotóxicas (CTL) e as células
auxiliares do tipo 1 (Th1), produtoras de citocinas pró-inflamatórias, enquanto as células B atuam na
produção de imunoglobulinas. Ao contrário dos CTL, as células NK não dependem do contato prévio com o
antígeno para exercer a sua ação citotóxica. Apesar de os linfócitos proliferarem continuamente nos órgãos
linfáticos periféricos, a medula óssea ainda é o principal local de linfocitopoese nos humanos. Os
membros da família Ikaros de fatores de transcrição desempenham papel importante na diferenciação das CTH
em células progenitoras linfáticas comuns (CLP). A progênie das células CLP que expressam o fator de
transcrição GATA-3 é destinada à linhagem de linfócitos T. Essas células que expressam GATA-3 deixam a
medula óssea como pré-linfócitos T e seguem até o timo, para completarem sua diferenciação. Em seguida,
entram na circulação como pequenos linfócitos T de vida longa. Outro fator de transcrição, o Pax5, ativa genes
específicos das células da linhagem B nas células CLP, destinadas a se tornarem linfócitos B. Nos mamíferos,
essas células originam-se em órgãos equivalentes à bursa de Fabricius, como a medula óssea e o tecido
linfático associado ao intestino e o baço.
A linhagem que pouco se sabe a respeito é a célula NK. Porém, provavelmente, as células NK diferenciam-se
sobre influência da IL-2 e da IL-5 em pré-células NK imaturas e, após aquisição das funções efetoras da célula
NK (capacidade de secretar interferona e apresentar citotoxicidade), tornam-se células NK maduras. Estudos
apontam que os linfonodos e o timo fetal podem conter células progenitoras das células NK.
DIFERENCIAÇÃO DO B
Um dos marcadores mais precoces da linhagem B é o CD19 de membrana, que continua a ser expresso em
todas as fases intermediárias de maturação, desaparecendo apenas nos plasmócitos. Existem células
precursoras B que coexpressam o CD19 e o CD34 e sintetizam a enzima desoxinucleotidil Terminal Transferase
(TdT). Outros antígenos de membrana, como o CD22, CD10, CD20, CD21 e CD5, também aparecem durante a
diferenciação B. O antígeno CD5, que é um marcador de linfócitos T, aparece em menos de 5% dos linfócitos B
de adultos, mas se expressa em parcela apreciável de linfócitos B de fetos e de recém-nascidos.
O evento genético mais importante nas primeiras fases da diferenciação B é o rearranjo dos genes de cadeias
pesadas de imunoglobulinas, o qual é seguido da sua expressão intracitoplasmática, e depois na membrana. O
rearranjo de cadeias leves κ ou λ da imunoglobulina, e as suas expressões na membrana, ocorrem em fases
posteriores de diferenciação. As etapas iniciais de diferenciação são geneticamente determinadas e
independentes do contato com antígenos, enquanto as posteriores são induzidas pelos antígenos. As células
linfoides B maduras da medula óssea atravessam a parede dos sinusoides e entram no sangue, de onde
migram para os folículos linfoides. As imunoglobulinas, além de serem secretadas pelos plasmócitos, são os
receptores dos linfócitos B. Cada molécula é composta por um par de cadeias pesadas (que podem ser dos
tipos α, alfa; γ, gama; μ, um; δ, delta; ε, épsilon) e um par de cadeias leves(κ, kappa; ou λ, lambda).
Cada uma das cadeias possui regiões constantes e variáveis, sendo que o sítio responsável pela ligação com o
antígeno éformado pela associação das regiões variáveis das cadeias leves e das pesadas. Os genes das
cadeias pesadas e os das cadeias leves κ e λ das imunoglobulinas humanas localizam-se nos
cromossomos 14, 2 e 22, respectivamente. Na conformação embrionária germinativa (germ-line), os genes de
cadeia pesada ocorrem em segmentos que codificam as regiões: Variável (V); de Diversidade (D); Juncional (J);
e Constante (C). Cada uma das regiões V, D, e J contém um número diferente de segmentos. Em células não
programadas para a síntese de imunoglobulinas, esses segmentos permanecem separados uns dos outros na
configuração denominada germinativa. Entretanto, nas fases iniciais de diferenciação B ocorre o rearranjo dos
genes de cadeias pesadas, de forma que um segmento da região V combina com um dos segmentos D, com
outro dos segmentos da porção J, e com a região C adjacente. A aproximação desses segmentos (com a
exclusão do DNA intermediário) forma um gene ativo que codifica a síntese de cadeia pesada, ocorrendo a
transcrição do RNAm e a sua tradução, formando a cadeia pesada intracitoplasmática. A classe de
imunoglobulina secretada depende de qual das nove regiões constantes (4 γ, 2 α, 1μ, 1 δ e 1ε) é recrutada.
Diversidade adicional é determinada pelas diferentes combinações possíveis entre os segmentos V, D, e J
selecionados. Ademais, a enzima TdT, que insere um número variável de novas bases no DNA da região D no
momento do rearranjo gênico, é responsável pelo aumento desse repertório. Para as cadeias leves, rearranjos
similares ocorrem com os diferentes segmentos dos genes das cadeias leves. Finalmente, enzimas
denominadas recombinases, que reconhecem certas sequências heptaméricas ou nonoméricas que flanqueiam
os vários segmentos gênicos, são necessárias para a reunião dos pedaços adjacentes de DNA e são
responsáveis pelo aumento da diversidade. Esses rearranjos ocorrem sequencialmente, iniciando-se pelos
genes de cadeia pesada, seguida pelo gene de cadeia κ e, finalmente, pelo λ. No conjunto, estima-se que esse
processo possa gerar entre 1019 a 1020 diferentes clones de linfócitos B.
DIFERENCIAÇÃO NK
A ação citotóxica de células linfoides de doadores não imunizados contra células revestidas com anticorpos
específicos foi descrita no final da década de 1960 e denominada Citotoxicidade Celular Dependente de
Anticorpos (CCDA), enquanto as células efetoras foram chamadas de linfócitos K. Em 1975 foi descrita a ação
citotóxica de células linfoides de doadores também não imunizados contra algumas linhagens tumorais, na
ausência de anticorpos. Essa função foi denominada de citotoxicidade natural e as células efetoras NK.
Diferentemente dos linfócitos T citotóxicos, que reconhecem peptídeos específicos de antígenos de células-
alvo sempre associados às moléculas classe I do MHC, o reconhecimento de alvos pelos linfócitos NK pode ser
inibido pelo MHC de classe I. As atividades citotóxicas K e NK estavam associadas aos Linfócitos Grandes e
Granulares (LGL) do sangue periférico que constituem cerca de 10 a 15% de todos os linfócitos neste
compartimento. A estrutura da célula K/NK responsável pela CCDA (atividade K) é o CD16 ou FCγRIIIA que
interage com a porção Fc de IgG; entretanto a atividade NK não está associada ao CD16, sendo mediada por
estruturas até agora não definidas. A utilização de anticorpos monoclonais contra essas células demonstrou que
as funções K e NK são desempenhadas por uma mesma célula, que compartilha alguns marcadores da
linhagem T, como o CD2, CD7 e CD8, mas não possui CD3, exibe o gene de TcR na conformação germinativa e
apresenta os marcadores CD16, CD56 e CD57. Recentemente, foi demonstrado que alguns linfócitos T
ativados por citocinas também podem expressar estes últimos marcadores e exercer ação citotóxica não restrita
ao MHC, e são chamados de células T-NK. Por outro lado, células T-NK constituem uma minoria de células T
(<5%) que expressam marcadores de células NK (NK1.1 ou CD161) e respondem a antígenos glicolipídicos
apresentados no contexto de CD1d, uma molécula HLA-I não clássica. As células NK originam-se na medula
óssea, mas as etapas posteriores de maturação não estão esclarecidas, embora, por expressarem CD2, CD7 e
CD8, uma possível origem em comum com os linfócitos T tenha sido aventada. As células NK maduras estão
presentes no baço e no sangue, mas são raros nos linfonodos, placas de Peyer e medula óssea.
DIFERENCIAÇÃO T
Os precursores T deixam a medula óssea e entram no timo, continuam sua diferenciação que inclui o rearranjo
dos genes responsáveis pelos receptores de células T (TcR). No timo, esses precursores CD7+ sofrem um
processo de diferenciação no timo, as células efetoras, denominadas linfócitos K, foram descritas em 1975 por
sua ação citotóxica contra linhagens tumorais, independentemente de anticorpos. Essas células NK, ou células
K/NK, representam cerca de 10 a 15% dos Linfócitos Grandes e Granulares (LGL) presentes no sangue
periférico.
Os linfócitos T citotóxicos reconhecem peptídeos específicos de antígenos de células-alvo, associados às
moléculas classe I do MHC, enquanto os linfócitos NK podem ter sua atividade inibida pelo MHC de classe I. As
atividades citotóxicas K e NK estavam associadas aos Linfócitos Grandes e Granulares (LGL) do sangue
periférico que constituem cerca de 10 a 15% de todos os linfócitos neste compartimento. A estrutura da célula
K/NK responsável pela CCDA (atividade K) é o CD16 ou FCγRIIIA que interage com a porção Fc de IgG;
entretanto a atividade NK não está associada ao CD16, sendo mediada por estruturas até agora não definidas.
A utilização de anticorpos monoclonais contra essas células demonstrou que as funções K e NK são
desempenhadas por uma mesma célula, que compartilha alguns marcadores da linhagem T, como o CD2, CD7
e CD8, mas não possui CD3, exibe o gene de TcR na conformação germinativa e apresenta os marcadores
CD16, CD56 e CD57.
Recentemente, foi demonstrado que alguns linfócitos T ativados por citocinas também podem expressar estes
últimos marcadores e exercer ação citotóxica não restrita ao MHC, e são chamados de células T-NK. Por outro
lado, células T-NK constituem uma minoria de células T (<5%) que expressam marcadores de células NK
(NK1.1 ou CD161) e respondem a antígenos glicolipídicos apresentados no contexto de CD1d, uma molécula
HLA-I não clássica.
As células NK originam-se na medula óssea, mas as etapas posteriores de maturação não estão esclarecidas,
embora, por expressarem CD2, CD7 e CD8, uma possível origem em comum com os linfócitos T tenha sido
aventada. As células NK maduras estão presentes no baço e no sangue, mas são raros nos linfonodos, placas
de Peyer e medula óssea. Este complexo processo de diferenciação e seleção desempenha um papel crucial na
formação e regulação do sistema imunológico.
2 - Explicar a estrutura dos leucocitos e suas funções (cd4, cd8, macrofagos, nk, b)
Granulócitos
Neutrofilos: Os neutrófilos, os leucócitos mais numerosos e comuns entre os granulócitos, têm
aproximadamente 10 a 12 μm de diâmetro, sendo notavelmente maiores que os eritrócitos. Sua identificação é
facilitada pelos núcleos multilobulados, sendo também conhecidos como neutrófilos polimorfonucleares ou
polimorfos. Os neutrófilos maduros possuem núcleos com dois a quatro lobos conectados por filamentos
nucleares finos, e esses lobos podem mudar de formato, posição e número em neutrófilos vivos.
A cromatina do neutrófilo apresenta um arranjo característico, com heterocromatina nas regiões periféricas do
núcleo em contato com o envoltório nuclear e eucromatina localizada principalmente no centro. Em indivíduos do
sexo feminino, o corpúsculo de Barr (cromossomo X inativo condensado) forma um apêndice em formato de
baqueta de tambor em um dos lobos nucleares.
Neutrófilos contêm três tipos de grânulos, refletindo a diversidade de funções fagocíticas da célula:
GRÂNULOS AZURÓFILOS (GRÂNULOS PRIMÁRIOS): Maiores e menos numerosos que os grânulos
específicos. Originam-se durante o processo de granulopoese e estãopresentes em granulócitos, monócitos e
linfócitos. São lisossomos do neutrófilo, contendo mieloperoxidase (MPO) e contribuindo para a produção de
hipoclorito bactericida e cloraminas. Além de hidrolases ácidas, também contêm proteínas catiônicas, como
defensinas, e o peptídio antimicrobiano catelicidina para destruir patógenos.
GRÂNULOS ESPECÍFICOS (GRÂNULOS SECUNDÁRIOS): Menores e mais numerosos que os grânulos
azurófilos. Pouco visíveis ao microscópio óptico, aparecendo elipsoides em eletromicrografias. Contêm várias
enzimas (colagenase do tipo IV, gelatinase, fosfolipase), ativadores do complemento e outros peptídios
antimicrobianos (lisozimas, lactoferrinas).
GRÂNULOS TERCIÁRIOS: Os grânulos terciários nos neutrófilos se dividem em dois tipos distintos. Um tipo
contém fosfatases, enzimas responsáveis por remover um grupo fosfato de um substrato, sendo ocasionalmente
denominado fosfassomo. O outro tipo de grânulo contém metaloproteinases, como gelatinases e colagenases,
cuja função presume-se ser facilitar a migração do neutrófilo através do tecido conjuntivo. Uma característica
crucial dos neutrófilos e de outros leucócitos é a sua motilidade. Os neutrófilos são as células mais abundantes
na primeira onda a entrar em uma área de dano tecidual. Sua migração é regulada pela expressão de moléculas
de adesão na superfície dos neutrófilos, interagindo com ligantes específicos presentes nas células endoteliais,
promovendo interações celulares. Os neutrófilos atuam como fagócitos ativos, utilizando uma variedade de
receptores de superfície para reconhecer bactérias e outros agentes infecciosos no local de inflamação. Ao
chegar ao local de lesão tecidual, os neutrófilos precisam inicialmente reconhecer quaisquer substâncias
estranhas antes que a fagocitose ocorra. Assim como a maioria das células fagocíticas, os neutrófilos possuem
uma variedade de receptores em sua membrana celular, capazes de reconhecer e ligar-se a bactérias,
microrganismos estranhos e outros agentes infecciosos. Esses receptores desempenham um papel essencial na
fagocitose, sendo os mais comumente utilizados pelos neutrófilos:
Receptores Fc: Ligam-se à região Fc dos IgG que revestem as superfícies bacterianas. A ligação a bactérias
revestidas de IgG ativa a atividade fagocítica do neutrófilo e provoca uma rápida e intensa ativação do
metabolismo intracelular.
Receptores de complemento (CR): Facilitam a ligação e a captação de imunocomplexos opsonizados pela
proteína C3 ativa (C3b), desencadeando a fagocitose e ativando as vias líticas e respiratórias do neutrófilo.
Receptores de depuração (SR): Glicoproteínas transmembrana que se ligam a formas modificadas das LDL,
aumentando a atividade fagocítica dos neutrófilos.
Receptores semelhantes a toll (PRR): Reconhecem moléculas patogênicas como endotoxinas,
lipopolissacarídios, peptidoglicanos e ácidos lipoteicoicos, que estão organizados em padrões moleculares
associados ao patógeno (PAMP). Os neutrófilos apresentam uma variedade de receptores semelhantes a toll
que reconhecem os PAMP.
A ligação de antígenos bacterianos a esses receptores provoca fagocitose e liberação de citocinas, como
interleucina 1 (IL-1), interleucina 3 (IL-3) e fator de necrose tumoral α (TNF-α) pelos neutrófilos. A IL-1,
historicamente conhecida como pirogênio (agente causador de febre), induz a síntese de prostaglandinas, que
atuam sobre o centro termorregulador do hipotálamo, resultando em febre. Portanto, a febre é uma
consequência da reação aguda a patógenos invasores que provocam uma resposta neutrofílica maciça.
EOSINÓFILOS: Os eosinófilos têm aproximadamente as mesmas dimensões dos neutrófilos, e seus núcleos
são bilobulados. Semelhantes aos neutrófilos, a heterocromatina compacta. Dos eosinófilos está principalmente
localizada adjacente ao envoltório nuclear, enquanto a eucromatina está localizada no centro do núcleo. Essas
células receberam o nome de eosinófilos devido aos grandes grânulos eosinófilos em seu citoplasma.
O citoplasma dos eosinófilos contém dois tipos de grânulos: numerosos grânulos específicos e alongados, e
grânulos azurófilos. Além disso, os eosinófilos contêm poucas e esparsas organelas membranosas.
Grânulos Azurófilos (Grânulos Primários): São, de fato, lisossomos que contêm uma variedade de hidrolases
ácidas lisossômicas habituais e outras enzimas hidrolíticas. Essas enzimas atuam na destruição de parasitos e
na hidrólise dos complexos antígeno-anticorpo internalizados pelo eosinófilo.
Grânulos Específicos (Grânulos Secundários): Contêm um corpo cristaloide, responsável pela refratividade dos
grânulos na microscopia óptica. Esses grânulos específicos contêm quatro proteínas principais: Proteína básica
principal (MBP), Proteína catiônica dos eosinófilos (ECP), Peroxidase dos eosinófilos (EPO), e Neurotoxina
derivada dos eosinófilos (EDN). Essas proteínas exercem efeito citotóxico sobre protozoários e helmintos
parasitos, além de desempenharem papel em reações alérgicas e inflamação crônica.
Os eosinófilos desenvolvem-se e amadurecem na medula óssea, circulam no sangue periférico e migram para o
tecido conjuntivo. São ativados por interações com anticorpos IgG, IgA ou IgA secretora, participando em
diversas respostas imunológicas e fagocitando complexos de antígeno-anticorpo. A contagem elevada de
eosinófilos (eosinofilia) em amostras de sangue está associada a alergias e infecções parasitárias,
desempenhando papel crucial na defesa contra parasitos helmínticos e em locais de inflamação crônica, como
tecidos pulmonares em pacientes com asma.
Basófilos: Os basófilos têm funções relacionadas à resposta imune e inflamação. Quando estimulados, liberam
histamina, que aumenta a permeabilidade dos capilares, promove a migração de leucócitos e contribui para as
reações alérgicas. A heparina, por sua vez, atua como anticoagulante, inibindo a coagulação sanguínea. A
participação dos basófilos em reações alérgicas é significativa. A ligação de anticorpos IgE aos receptores na
superfície dos basófilos desencadeia a liberação de histamina e outros mediadores inflamatórios. Essa resposta
rápida e localizada contribui para a defesa do organismo contra parasitas, mas também pode resultar em
sintomas alérgicos. Embora os basófilos sejam leucócitos menos comuns, sua presença e função são cruciais
para uma resposta imune eficaz e a regulação da inflamação no organismo.Os basófilos, células sanguíneas
com dimensões semelhantes às dos neutrófilos, são notáveis pelos numerosos grânulos grandes em seu
citoplasma, que coram com corantes básicos. Apesar de serem menos numerosos, representando menos de
0,5% do total de leucócitos, sua presença é crucial para a resposta imune.
As eletromicrografias revelam características como a localização periférica da heterocromatina e a presença de
receptores Fc de alta afinidade para os anticorpos IgE na membrana plasmática. Esses receptores, juntamente
com a proteína CD40L, desempenham um papel na síntese de IgE pelos linfócitos B. Os basófilos possuem dois
tipos de grânulos: azurófilos (primários), que são lisossomos contendo hidrolases ácidas, e específicos
(secundários), que contêm heparina, histamina, leucotrienos, interleucinas e outras substâncias relacionadas à
resposta inflamatória e imune. A basofilia intensa desses grânulos específicos está associada à alta
concentração de sulfatos nas moléculas de glicosaminoglicanos de heparina e heparam sulfato.
Funcionalmente, os basófilos estão relacionados aos mastócitos do tecido conjuntivo, ambos desempenhando
um papel crucial nas reações de hipersensibilidade e anafilaxia. A origem dos basófilos e mastócitos está
vinculada a uma célula progenitora comum, a basófilo-mastócito progenitora (BMCP), que, dependendo do fator
de transcrição C/EBPα, diferencia-se em basófilo ou mastócito. Os basófilos desenvolvem-se na medula óssea
e, quando liberados no sangue periférico, desempenham funções essenciais na resposta imune.
Agranulócitos:
Linfócitos: constituem as principais células funcionais do sistema linfático ouimune. Os linfócitos constituem os
agranulocitos mais comuns respondendo por cerca de 30% do numero total de leucocitos no sangue. Para
compreender a funçao dos linfocitos é preciso considerar que a maioria dos linfocitos encontrados no sangue ou
na linfa representa células imunocompetentes recirculantes (células que desenvolvem a capacidade de
reconhecer e de responder a antigenos e que estão em transito de um A caracterização dos linfócitos, células
cruciais para o sistema imunológico, revela várias propriedades distintas:
Capacidade de Diferenciação: Diferentemente de outros leucócitos, os linfócitos não são células terminalmente
diferenciadas. Quando estimulados, têm a capacidade de se dividir e se diferenciar em outros tipos de células
efetoras.
Mobilidade nos Tecidos: Os linfócitos podem sair dos vasos sanguíneos para os tecidos e, posteriormente,
retornar à corrente sanguínea.
Desenvolvimento Fora da Medula Óssea: Apesar de sua origem em células progenitoras na medula óssea, os
linfócitos têm a capacidade de se desenvolver em tecidos associados ao sistema imune.
Nos tecidos associados ao sistema imune, os linfócitos podem ser classificados em três grupos com base no
tamanho: pequenos, médios e grandes. Os grandes linfócitos são ativados e contêm receptores de superfície
específicos para antígenos, enquanto os pequenos são predominantes na corrente sanguínea. O linfócito
maduro, quando observado em um esfregaço sanguíneo, tem tamanho semelhante ao de um eritrócito. No
microscópio óptico, os pequenos linfócitos apresentam núcleos esféricos discretamente indentados e citoplasma
fino, enquanto o MET revela principalmente ribossomos livres e algumas mitocôndrias. O linfócito médio possui
citoplasma mais abundante, núcleo maior e menos heterocromático, além de um complexo de Golgi mais
desenvolvido e maior quantidade de organelas como mitocôndrias e retículo endoplasmático rugoso (RER).
Existem três tipos funcionais de linfócitos: T, B e células NK. A diferenciação dos linfócitos T ocorre no timo,
enquanto os linfócitos B são reconhecidos por terem sido inicialmente isolados na bursa de Fabricius em aves.
As células NK, programadas para matar células transformadas, desenvolvem-se a partir da mesma célula
precursora que as células B e T.As células T são essenciais para a imunidade celular, apresentando uma longa
sobrevida. Sua característica distintiva reside nos receptores de células T (TCR) na superfície celular,
geralmente compostos por duas cadeias de glicoproteínas chamadas cadeias α e β. Essas células expressam
marcadores como CD2, CD3, CD5 e CD7 em sua superfície, sendo subclassificadas com base na presença de
proteínas CD4 e CD8. A função primordial das células T é participar ativamente na resposta imunológica,
desempenhando um papel crucial na defesa contra agentes patogênicos e células anormais.
Os linfócitos T CD4+ apresentam o marcador CD4 e reconhecem antígenos associados às moléculas do
complexo principal de histocompatibilidade II (MHC II), enquanto os linfócitos T CD8+ possuem o marcador CD8
e reconhecem antígenos ligados às moléculas de MHC I.
Diversos tipos de linfócitos T foram identificados, como os linfócitos T citotóxicos (CTL), responsáveis por atuar
como principais células efetoras na imunidade celular. As células T CD4+ auxiliares (Th) desempenham um
papel crucial na indução de respostas imunes a antígenos estranhos, interagindo com células apresentadoras
de antígenos.
As células T reguladoras (supressoras) compõem uma população fenotipicamente diversa e têm a capacidade
de suprimir respostas imunes a antígenos estranhos e autoantígenos, regulando a atividade de outras células no
sistema imune. Entre elas, destacam-se as células T reguladoras CD4+ CD25+ FOXP3+.
As células T gama/delta (γδ) representam uma pequena população de células T que contêm um TCR distinto em
sua superfície. Conforme discutido anteriormente, as células T apresentam, em sua maioria, um receptor TCR
composto de duas cadeias de glicoproteínas, denominadas cadeias α- e β-TCR. Em contrapartida, as células T
γδ apresentam receptores TCR constituídos de uma cadeia γ e uma cadeia δ. Essas células desenvolvem-se no
timo emigram para vários tecidos epiteliais (p. ex., pele, mucosa oral, intestino e vagina); uma vez estabelecida a
sua colonização no tecido epitelial, elas não recirculam entre o sangue e os órgãos linfáticos. São também
conhecidas como linfócitos intraepiteliais. Sua localização na pele e na mucosa dos órgãos internos possibilita a
atuação na primeira linha de defesa contra microrganismos invasores.
Linfócitos B: As células B apresentam tempo de sobrevida variável e estão envolvidas na produção de
anticorpos circulantes. No sangue, as células B maduras expressam moléculas de IgM, IgD e MHC IIem sua
superficie. Os marcadores especificos incluem cd9, cd19, cd20 e cd24
Linfócitos NK:
As células NK são programadas durante o seu desenvolvimento para matar determinadas células infectadas por
vírus e alguns tipos de células tumorais. Além disso, secretam um agente antiviral, a interferona γ (IFN-γ). As
células NK são maiores que as células B e T (em torno de 15 μm de diâmetro) e têm um núcleo reniforme.
Como as células NK exibem vários grânulos azurófilos citoplasmáticos grandes, que são facilmente identificados
pela microscopia óptica, elas também são denominadas grandes linfócitos granulares (LGL). Seus marcadores
específicos consistem em CD16, CD56 e CD94. Perguntar: O que são esses marcadores específicos Os
linfócitos T e B expressam diferentes moléculas de superfície. Embora as células T e B não possam ser
distinguidas por sua morfologia, suas proteínas de superfície (proteínas CD) específicas podem ser usadas para
sua identificação. Além disso, imunoglobulinas (anticorpos) são expressas na superfície das células B e agem
como receptores de antígeno. Por outro lado, as células T não produzem anticorpos, mas expressam TCR – as
quais são proteínas de reconhecimento expressas durante estágios definidos da maturação dessas células no
timo. Em geral, as moléculas de superfície medeiam ou ampliam funções específicas das células T e são
necessárias para o reconhecimento ou a ligação das células T aos antígenos exibidos na superfície das
células-alvo. No sangue humano, 60 a 80% dos linfócitos consistem em células T maduras, enquanto 20 a 30%
são constituídos por células B maduras. Cerca de 5 a 10% das células não expressam os marcadores de
superfície associados às células T ou B. Esse grupo de células é formado pelas células NK e pelas raras
células-tronco hemapoéticas circulantes. As diferenças de tamanho descritas anteriormente podem ter
significado funcional; alguns dos linfócitos grandes podem ser células que foram estimuladas a se dividir,
enquanto outras podem ser precursores de plasmócitos que estão sofrendo diferenciação em resposta à
existência de antígenos.
MONÓCITOS: Os monócitos são os precursores das células do sistema fagocítico mononuclear. Os monócitos
são os maiores leucócitos identificados em um esfregaço sanguíneo (com diâmetro médio de 18 μm). Passam
da medula óssea para os tecidos corporais, onde se diferenciam nos vários fagócitos do sistema fagocítico
mononuclear – isto é, macrófagos do tecido conjuntivo, macrófagos alveolares, macrófagos perissinusoidais no
fígado (células de Kupffer) e macrófagos dos linfonodos, baço e medula óssea, osteoclastos (do osso), dentre
outros. Os monócitos permanecem no sangue por apenas 3 dias, aproximadamente. O núcleo do monócito é
mais endentado que o do linfócito. O citoplasma do local da endentação nuclear é denominado centro celular, e
nele estão localizados o complexo de Golgi bem desenvolvido e os centríolos. Os monócitos também contêm
retículo endoplasmático liso (REL), retículo endoplasmático rugoso (RER) e pequenas mitocôndrias. Embora
sejam classificadas como agranulares, essas células contêm pequenos grânulos azurófilos densos, os quais
contêm enzimas lisossômicas clássicas, semelhantes àquelas encontradas nos grânulos azurófilosdos
neutrófilos.
Os monócitos diferenciam-se em macrófagos, que atuam como células apresentadoras de antígeno no sistema
imune. Durante a inflamação, o monócito deixa o vaso sanguíneo no local de inflamação, diferencia-se em
macrófago tecidual e fagocita bactérias, outros tipos de células e restos teciduais. O macrófago é uma célula
apresentadora de antígenos, que desempenha importante papel nas respostas imunes. O macrófago degrada
parcialmente os antígenos e, por meio de moléculas do MHC II localizadas na sua superfície, apresenta seus
fragmentos aos linfócitos T CD4+ auxiliares, para o seu reconhecimento.
3. Explicar estrutura, tipos e funções das imunoglobulinas
As moléculas de anticorpo podem ser divididas em classes e subclasses distintas com base nas diferenças na
estrutura das regiões C da cadeia pesada. As classes de moléculas de anticorpos são também chamadas de
Todas as moléculas de anticorpo compartilham as mesmas características estruturais básicas, mas apresentam
marcante variabilidade nas regiões onde os antígenos se ligam. Esta variabilidade das regiões de ligação do
antígeno é responsável pela capacidade de diferentes anticorpos se ligarem a um grande número de antígenos
estruturalmente diversos. Em todos os indivíduos, existem milhões de diferentes clones de células B, cada um
produzindo moléculas de anticorpo com os mesmos locais de ligação do antígeno e diferentes nestes locais dos
anticorpos produzidos por outros clones. As funções efetoras e propriedades físico-químicas comuns dos
anticorpos estão associadas a porções de ligação de moléculas diferentes de um antígeno, que exibem
relativamente poucas variações entre os diferentes anticorpos.
Uma molécula de anticorpo tem uma estrutura simétrica do núcleo composta de duas cadeias leves idênticas e
duas cadeias pesadas idênticas. Ambas as cadeias leve e pesada contêm uma série de unidades homólogas
repetidas, cada uma com cerca de 110 resíduos de aminoácidos de comprimento, que se dobram
independentemente em um motivo globular chamado de domínio Ig. Um domínio Ig contém duas camadas de
folhas β-pregueadas, cada camada composta de três a cinco fitas de cadeia polipeptídica antiparalela. As duas
camadas são mantidas unidas pela ponte dissulfeto, e faixas adjacentes de cada folha β são conectadas por
pequenas alças. Os aminoácidos localizados em algumas destas alças são os mais variáveis e críticos para o
reconhecimento do antígeno.
Ambas as cadeias leve e pesada consistem em regiões variáveis de aminoterminal (V) que participam no
reconhecimento do antígeno e regiões carboxiterminais constantes (C); as regiões C das cadeias pesadas
medeiam as funções efetoras. Nas cadeias pesadas, a região V é composta de um domínio Ig e a região C é
composta de três ou quatro domínios Ig. Cada cadeia leve é composta de uma região V no domínio Ig e uma
região C no domínio Ig. As regiões variáveis são assim chamadas por causa das suas sequências de
aminoácidos variando entre os anticorpos produzidos pelos diferentes clones B. A região V de uma cadeia
pesada (VH) e a região V contígua de uma cadeia leve (VL) formam um local de ligação do antígeno. Pelo fato
de a unidade estrutural do núcleo de cada molécula de anticorpo conter duas cadeias pesadas e duas cadeias
leves, cada molécula de anticorpo tem pelo menos dois locais de ligação do antígeno.
Os domínios Ig da região C são distantes do local de ligação do antígeno e não participam no reconhecimento
do antígeno. As regiões C da cadeia pesada interagem com outras moléculas efetoras e células do sistema
imune e, assim, medeiam a maioria das funções biológicas dos anticorpos. Além disso, as cadeias pesadas
existem em duas formas que diferem nas terminações carboxiterminais: uma forma das cadeias pesadas ancora
os anticorpos ligados à membrana nas membranas plasmáticas dos linfócitos B, e a outra é encontrada somente
nos anticorpos secretados
isotipos e são nomeadas como IgA, IgD, IgE, IgG e IgM. Em humanos, os isotipos IgA e IgG podem ainda ser
divididos em subclasses, ou subtipos, intimamente relacionadas, chamadas IgA1, IgA2 e IgG1, IgG2, IgG3 e
IgG4. As regiões C da cadeia pesada de todas as moléculas de anticorpo de um isotipo ou subtipo têm
essencialmente a mesma sequencia de aminoácidos. Essa sequencia é diferente somente nos outros
subtipos. As cadeias pesadas são designadas pelas letras do alfabeto grego correspondentes ao isotipo do
anticorpo: a IgA1 contem cadeias pesadas:
Nos anticorpos humanos IgM e IgE, as regiões C contêm quatro domínios Ig. As regiões C da IgG, IgA e IgD
possuem somente três domínios Ig. Estes domínios são genericamente designados como domínios CH e são
numerados sequencialmente a partir do aminoterminal para o carboxiterminal (p.ex., CH1, CH2 e assim Poe
diante). Em casa isotipo, essas regiões podem ser designadas mais especificamente (p.ex., CY1, CY2 na IgG).
Diferentes isotipos e subtipos de anticorpos realizam distintas funções efetoras; a razão para isso é que a
maioria das funções efetoras dos anticorpos é mediada pela ligação das regiões C da cadeia pesada aos
receptores Fc nas diferentes células, tais como fagócitos, células NK e mastócitos e proteínas plasmáticas,
como as proteínas do complemento. Os isotipos e subtipos de anticorpo diferem em suas regiões C e, assim,
onde eles se ligam e quais funções efetoras realizarão.
As moléculas de anticorpos são flexíveis, permitindo que elas se liguem a diferentes antígenos: cada
anticorpo contem pelo menos dois locais de ligação do antígeno, cada um formando um par de domínios VH
e VL. Muitas moléculas Ig podem orientar esses locais de ligação, de tal forma que duas moléculas de
antígeno em uma superfície planar (p. ex., célula) podem ser ligadas uma única vez. Esta flexibilidade é
conferida, em grande parte, por uma região de dobradiça localizada entre CH1 e CH2 de certos isotipos. A
região de dobradiça varia em comprimento de 10 a mais do que 60 resíduos de aminoácidos em diferentes
isotipos. Porções desta sequência assumem uma conformação desdobrada e flexível, permitindo o
movimento molecular entre os domínios CH1 e CH2. Algumas das maiores diferenças entre as regiões
constantes das subclasses de IgG estão concentradas na dobradiça. Isso leva a formas gerais diferentes nos
subtipos de IgG. Além disso, alguma flexibilidade das moléculas de anticorpo é decorrente da habilidade de
cada domínio de VH em sofrer rotação com respeito ao domínio CH1 adjacente.