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IMUNOLOGIA Identificação interna do documento OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Reconhecer os elementos formadores da resposta imune. > Determinar quais componentes ativam a resposta imune. > Diferenciar sistema imune inato e adaptativo. Introdução O processo inflamatório é composto de diferentes etapas e envolve diferentes moléculas e tipos celulares. As respostas das imunidades inata e adaptativa atuam, dependendo do estágio de infecção, para eliminar o microrganismo invasor. Essas respostas contribuem para o reconhecimento do microrganismo, a apresentação para células efetoras, a produção de citocinas, a eliminação do microrganismo invasor e a geração de memória imunológica. Neste capítulo, você vai conhecer os elementos formadores da resposta imune. Além disso, vai ver quais componentes têm a capacidade de ativar resposta imune. Por fim, vai diferenciar o sistema imune inato do sistema imune adaptativo. Componentes formadores da resposta imunológica O sistema imune, ou sistema imunológico, é composto de órgãos, tecidos, células e moléculas presentes no corpo humano, tendo função de proteção do organismo e reparo tecidual após lesão. A principal função desse sistema Conceitos básicos em imunologia Miriãn Ferrão Maciel Fiuza Identificação interna do documento é prevenir ou controlar infecções por diversos patógenos, como bactérias, vírus, parasitas e fungos. Os primeiros defensores contra microrganismos são a pele e as membranas mucosas intactas. Quando esses revestimentos são rompidos e os patógenos invadem o corpo, o sistema imune inato atua contra esses invasores. O sistema imune inato responde rapidamente à infecção, porém de forma inespecífica. Já o sistema imune adquirido (adaptativo), por outro lado, proporciona uma proteção extremamente específica. No entanto, são necessários alguns dias para que esse tipo de resposta se torne com- pletamente funcional. O sistema imune adaptativo é mediado por células e anticorpos que formam a imunidade celular e a humoral, respectivamente (Levinson et al., 2022; Parham, 2011). O Quadro 1 apresenta características gerais das funções dos sistemas inato e adaptativo. Quadro 1. Características das funções dos sistemas inato e adaptativo Tipo de resposta Especificidade Intensidade após exposição Memória imune Inata Inespecífica Não muda Não Adquirida Específica Aumenta Sim Fonte: Adaptado de Levinson et al. (2022). O sistema imune precisa realizar quatro tarefas essenciais para proteger o organismo de forma eficiente contra doenças. Primeiro, ocorre o reconhe- cimento imune, em que a presença da infecção é detectada. Essa atividade é realizada pelos leucócitos do sistema imune inato, que respondem imediata- mente à infecção, e pelos linfócitos do sistema imune adaptativo. A segunda atividade é controlar a infecção, tentando eliminá-la por completo. Nesse momento, as funções imunes efetoras são ativadas, envolvendo o sistema complemento, a produção de anticorpos por alguns linfócitos e a destruição de microrganismos por linfócitos e leucócitos. Ao mesmo tempo que o organismo responde à infecção, a própria resposta imune deve ser controlada para que não cause prejuízo a algum sistema do corpo. Assim, a regulação imune, ou a capacidade de autorregulação que o sistema imune tem, é extremamente importante durante as respostas inflamatórias, e a falha dessa regulação contribui para o desenvolvimento de condições como alergias e doenças autoimunes. Por fim, a quarta atividade é proteger contra a recidiva de uma doença causada pelo mesmo microrganismo. Para isso, a memória imune é Conceitos básicos em imunologia2 Identificação interna do documento desenvolvida. Assim, após o primeiro contato com um patógeno, o indivíduo produz uma resposta forte e imediata contra qualquer exposição posterior ao mesmo microrganismo (Levinson et al., 2022; Murphy, 2014). Uma representação do processo inflamatório pode ser visualizada na Figura 1. Figura 1. A resposta a uma infecção pode ser dividida em vários estágios. Os estágios mostrados são para um microrganismo infeccioso que penetra na pele por um ferimento. O agente infec- cioso, primeiramente, precisa aderir às células epiteliais e, em seguida, atravessar o epitélio para invadir o corpo. Uma resposta imune local tem o potencial de impedir o estabelecimento da infecção. Caso não consiga prevenir, ele vai atuar para conter a infecção, conduzindo o agente infeccioso através das células dendríticas e da linfa até os linfonodos locais. É nesse ponto que se inicia a resposta imune adaptativa, mobilizando células específicas do sistema imunológico para combater o patógeno e, eventualmente, eliminar a infecção. Fonte: Murphy (2014, p. 43). As barreiras físicas e químicas, consideradas defesas iniciais contra a infecção, como as proteínas antimicrobianas secretadas na superfície das mucosas, impedem a entrada de patógenos no corpo quando ocorre contato com um agente infeccioso. Quando as barreiras não conseguem bloquear a entrada de microrganismos, outros componentes do sistema imune são acionados. O sistema complemento pode identificar e eliminar de forma ime- diata os microrganismos estranhos, enquanto os leucócitos com capacidade de fagocitose, como os macrófagos e os neutrófilos do sistema imune inato, podem destruir os patógenos pela produção de enzimas de degradação e químicos tóxicos. Apesar de a resposta imune inata ser necessária e atuar rapidamente, é o sistema imune adaptativo que consegue eliminar as infecções de maneira mais eficaz, devido às funções de reconhecimento específicas dos linfócitos. Esse tipo de célula pode reconhecer e responder a antígenos Conceitos básicos em imunologia 3 Identificação interna do documento por meio de receptores de antígenos extremamente especializados que estão em sua superfície (Abbas; Lichtman; Pillai, 2013; Roitt; Delves, 2013). Os diversos linfócitos presentes no organismo têm um vasto conjunto de receptores antigênicos, o que possibilita que o sistema imune reconheça e responda a quase todos os antígenos que uma pessoa possa entrar em contato. Os anticorpos e os linfócitos ativados produzidos também podem permanecer após a infecção inicial ter sido eliminada. Eles contribuem para a prevenção de uma reinfecção imediata, além de proporcionarem imuni- dade duradoura. Os dois tipos de resposta dependem de atividades dos leucócitos que são originados na medula óssea em um processo chamado de hematopoiese. A hematopoiese inclui todas as atividades relacionadas à formação, multiplicação e maturação das células precursoras das células do sangue. Todos os tipos celulares, incluindo as hemácias, os leucócitos e as plaquetas, são derivados de células-tronco hematopoiéticas (HSC, do inglês hematopoietic stem cells). Como podem originar diferentes tipos de células, elas são chamadas de HSC pluripotentes. Os leucócitos maduros migram para atuar na defesa do organismo nos tecidos periféricos, podendo permanecer dentro dos tecidos ou circular na corrente sanguínea e no sistema linfático (Abbas; Lichtman; Pillai, 2013; Murphy, 2014). Componentes que ativam a resposta imunológica O termo “antígeno” descreve qualquer substância que possa ser reconhecida e combatida pelo sistema imune adaptativo. Os antígenos recebem esse nome por sua capacidade de estimular a produção de anticorpos. As proteínas, as glicoproteínas e os polissacarídeos de microrganismos são as substâncias a que o sistema imunológico geralmente responde, mas ele tem capacidade de reconhecer e responder muitas estruturas químicas. Por isso, consegue produzir resposta imune alérgica contra metais, medicamentos e compostos orgânicos. Diversas infecções são contidas pela imunidade inata, mas quando estas não podem ser resolvidas, o sistema imune inato provoca uma resposta imune adaptativa. Se a patologia for contida, a resposta adaptativa normal- mente é seguida por uma memória imune de longa duração, o que impede o desenvolvimentoda doença em caso de reinfecção (Fortes, 2015; Murphy, 2014). Os anticorpos são imunoglobulinas (proteínas globulínicas) que reagem de forma específica com o antígeno que estimulou a sua produção. Os anti- corpos representam cerca de 20% das proteínas do plasma. No sangue, estão presentes três tipos de globulinas: alfa, beta e gama. Existem cinco classes Conceitos básicos em imunologia4 Identificação interna do documento de anticorpos que podem ser diferenciados de acordo com suas cadeias pesadas: IgG, IgM, IgA, IgD e IgE. As principais funções dos anticorpos são a neutralização de toxinas e vírus, a opsonização de microrganismos (para facilitar a fagocitose), a ativação do sistema complemento e a prevenção da ligação de microrganismos às superfícies mucosas. Os anticorpos também podem ser diferenciados em policlonais, quando são formados por vários clones distintos de plasmócitos, e monoclonais, quando são originados a partir de um único clone (Levinson et al., 2022; Murphy, 2014). Os anticorpos monoclonais também podem ser produzidos em la- boratório e são conhecidos como terapias-alvo, pois podem atingir proteínas específicas na superfície celular. Por exemplo, eles podem ser em- pregados para terapia, como no tratamento do câncer, no diagnóstico (para quantificar moléculas de interesse), no desenvolvimento de medicamentos e na purificação e separação de moléculas (Levinson et al., 2022; Murphy, 2014). A seguir, veja a definição das cinco classes de anticorpos citadas (Abbas; Lichtman; Pillai, 2013; Levinson et al., 2022) � IgG: é o principal anticorpo da resposta secundária, sendo importante na defesa contra bactérias e vírus. Das cinco classes de anticorpos, o IgG é o único que atravessa a placenta; portanto, é a imunoglobulina presente em maior quantidade em recém-nascidos. Ele é capaz de opsonizar, intensificando a fagocitose. � IgA: é encontrado principalmente em secreções, como na saliva e em secreções do trato respiratório. O IgA impede a ligação de microrga- nismos às membranas mucosas. � IgM: é a principal imunoglobulina produzida no início da infecção, durante a resposta primária. É o anticorpo mais eficiente na realização de aglutinação e na ativação do complemento, sendo essencial na defesa contra bactérias e vírus. � IgD: é encontrado na superfície de linfócitos B e pode atuar como um receptor de antígenos. � IgE: está envolvida na hipersensibilidade imediata e participa das defesas do hospedeiro contra parasitas, como helmintos. A IgE liga-se à superfície de mastócitos e basófilos, onde atua como receptor de antígeno. Quando antígenos e anticorpos interagem, mediadores são liberados por essas células, favorecendo a ocorrência de reações de hipersensibilidade imediata. A IgE específica para proteínas de para- Conceitos básicos em imunologia 5 Identificação interna do documento sitas liga-se aos receptores dos eosinófilos, estimulando a resposta de citotoxicidade celular dependente de anticorpos. O complexo principal de histocompatibilidade (MHC) está localizado no braço curto do cromossomo 6. Trata-se de uma região do genoma onde estão genes relacionados ao sistema imunológico, à autoimunidade e ao sucesso reprodutivo. O MHC tem a importante função de codificar proteínas de su- perfície que reconheçam e apresentem antígenos, sejam eles próprios ou externos, para o sistema imune adaptativo. Os resultados dessa apresentação são quase sempre prejudiciais ao microrganismo. Por exemplo, as células infectadas por vírus são mortas, e as células B são ativadas para produzir moléculas de anticorpos. As moléculas de MHC podem ser classificadas em MHC de classe I, II e III. O MHC de classe I é composto de glicoproteínas encontradas na superfície de células nucleadas, atuando como um impor- tante mecanismo de defesa contra infecções virais. O MHC de classe II é formado por glicoproteínas encontradas principalmente na superfície de células apresentadoras de antígenos (APCs), ou seja, macrófagos, células B e células dendríticas. O MHC de classe III codifica duas citocinas, o fator de necrose tumoral e a linfotoxina, e dois componentes do complemento, o C2 e o C4 (Fortes, 2015; Murphy, 2014). As citocinas podem ser qualquer proteína secretada por células e que interfere no comportamento de células vizinhas por meio de receptores. As proteínas que atuam como quimioatraentes são chamadas de quimiocinas e atuam atraindo células que têm receptores de quimiocinas, como neutrófilos e monócitos, da corrente sanguínea para o tecido que foi infectado. As citocinas e as quimiocinas produzidas pelos macrófagos ativados iniciam a resposta inflamatória para combater a infecção (Levinson et al., 2022; Parham, 2011). Sistema imune inato e adaptativo na resposta à infecção A pele e as mucosas do epitélio que envolvem as vias aéreas e o intestino são as defesas iniciais contra os microrganismos invasores, formando uma barreira contra a infecção. Os patógenos que conseguem ultrapassar essas barreiras encontram células e moléculas que rapidamente estimulam uma resposta imune inata. Por exemplo, os macrófagos localizados nos tecidos podem reconhecer as bactérias por meio de receptores que interagem com componentes de superfícies de bactérias. Essa interação ativa o macrófago Conceitos básicos em imunologia6 Identificação interna do documento para fagocitar (englobar) a bactéria e destruí-la em seu interior, secretando citocinas e quimiocinas para ativar outras células do sistema imunológico. Os vírus, fungos e parasitas induzem respostas semelhantes no organismo. A inflamação gerada como resposta é essencial e benéfica para combater a infecção, pois recruta células e proteínas do sangue para os tecidos infectados para auxiliar na destruição dos microrganismos. O processo inflamatório também aumenta o fluxo de linfa que transporta microrganismos e APCs dos tecidos infectados aos tecidos linfoides próximos, onde ativam os linfócitos e iniciam a resposta adaptativa. Após a ativação da resposta adaptativa, ocorre o recrutamento de componentes efetores do sistema imune adaptativo, das moléculas de anticorpos e das células T efetoras para o local de infecção. Esse processo é desencadeado pela inflamação (Levinson et al., 2022; Roitt; Delves, 2013). A inflamação tem quatro pilares: o calor, a dor, o rubor (vermelhidão) e o edema (inchaço). Tais pilares refletem os efeitos das citocinas ou de outros mediadores nos vasos sanguíneos locais. O calor, o rubor e o edema são causados pela dilatação e pelo aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos. Isso resulta em um aumento do fluxo sanguíneo no local da infecção e na saída de líquido e proteínas do sangue para os tecidos. As citocinas e os componentes do complemento influenciam significativamente o endotélio que reveste os vasos sanguíneos. Inclusive, as próprias células endoteliais também produzem citocinas como resposta à infecção. As cito- cinas pró-inflamatórias provocam modificações na aderência das células do endotélio, fazendo com que os leucócitos que estão circulando se liguem ao endotélio e se desloquem para o local da infecção, sendo atraídos por quimiocinas (Grossman; Porth, 2016; Murphy, 2014). A dor é causada pelo deslocamento e pela ação das células dentro dos tecidos infectados. Inicialmente, os principais tipos de células envolvidas na resposta inflamatória são os macrófagos e os neutrófilos, sendo que os neutrófilos são recrutados em grande quantidade. Essas células são co- nhecidas como células inflamatórias e têm receptores de superfície para elementos bacterianos e para o complemento. Elas são as principais células responsáveis por deter e eliminar os patógenos invasores. Após o aumento de neutrófilos, há um aumento da entrada de monócitos, que logo se dife- renciam em macrófagos, para ampliar e manter a resposta imune inata. Se a inflamação persistir, os eosinófilos também se direcionam para o tecido inflamado e contribuem para adestruição do patógeno invasor (Levinson et al., 2022; Roitt; Delves, 2013). Conceitos básicos em imunologia 7 Identificação interna do documento Na sequência, quando as APCs contendo os antígenos capturados nos locais de infecção atingem os órgãos linfoides secundários, a resposta imune adaptativa é iniciada. As células dendríticas também têm receptores capazes de detectar padrões moleculares comuns aos microrganismos. Esses padrões microbianos ligam-se aos receptores e estimulam as células dendríticas ima- turas a englobar os microrganismos e destruí-los em seu interior. As células dendríticas imaturas também são capazes de capturar material extracelular, como partículas virais, por meio de macropinocitose independente de receptor, ou seja, elas englobam e destroem os microrganismos que seus receptores de superfície não detectaram. Além disso, quando maduras, essas células expressam proteínas chamadas de coestimuladoras na superfície celular, que produzem sinais adicionais que atuam em conjunto com o antígeno para estimular a multiplicação e a diferenciação dos linfócitos T, transformando- -os em sua forma final funcional (Levinson et al., 2022; Murphy, 2014). Esses processos são representados na Figura 2. Figura 2. As células dendríticas imaturas capturam os microrganismos e seus antígenos por macropinocitose e endocitose mediada por receptor. Elas são estimuladas quando reconhecem a presença de patógenos, o que as leva a migrar através dos vasos linfáticos até os linfonodos regionais. Lá, elas se apresentam como células dendríticas não fagocíticas completamente maduras, expressando o antígeno e as moléculas coestimuladoras necessárias para ativar os linfócitos T virgens que reconhecem o antígeno. Esse processo estimula a proliferação e a diferenciação dos linfócitos T, desencadeando uma resposta imune específica contra o patógeno invasor. Fonte: Murphy (2014, p. 13). Conceitos básicos em imunologia8 Identificação interna do documento Após um linfócito virgem reconhecer seu antígeno específico em uma APC ativada, em poucas horas ele se diferencia completamente e passa a ser chamado de linfoblasto, que será diferenciado em célula efetora. Para células B, as células efetoras são as plasmáticas, que secretam anticorpos. Para células T, as células efetoras são as T citotóxicas, que têm a capacidade de destruir as células infectadas, ou as células T auxiliares, que ativam outras células do sistema imune. Esse processo de diferenciação leva cerca de qua- tro a cinco dias. Todos os microrganismos e as moléculas livres ligadas aos anticorpos são entregues às células fagocíticas para ingestão, degradação e remoção do microrganismo. A maior parte dos linfócitos produzidos morre ao final da resposta inflamatória, porém um número considerável de células B antígeno-específicas ativadas e células T permanecem após a eliminação do antígeno. Essas células são conhecidas como células de memória e constituem a base da memória imunológica. Elas têm a capacidade de serem reativadas de forma muito mais rápida do que os linfócitos virgens, o que garante uma resposta ágil e eficaz em um segundo encontro com um agente infeccioso. Por meio dessa resposta rápida, elas proporcionam imunidade protetora permanente (Grossman; Porth, 2016; Murphy, 2014). Os receptores de reconhecimento de microrganismos (PRRs) pre- sentes em macrófagos, neutrófilos e células dendríticas identificam moléculas simples e padrões regulares de estruturas moleculares conheci- dos como padrões moleculares associados aos patógenos (PAMPs, do inglês pathogen-associated molecular patterns). Esses PAMPs estão presentes em diversos patógenos, mas não nos receptores das células do próprio organismo. Os PRRs possibilitam que o sistema imune diferencie o próprio (corpo) do não próprio (patógeno), evitando reações de autoimunidade (Levinson et al., 2022; Murphy, 2014). Nesta seção, você estudou os elementos formadores da resposta imune e viu quais componentes podem ativar tal resposta. Além disso, identificou as diferenças entre o sistema imune inato e o sistema imune adaptativo. Conceitos básicos em imunologia 9 Identificação interna do documento Referências ABBAS, A. K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. Imunologia básica: funções e distúrbios do sistema imunológico. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. FORTES, W. C. N. Imunologia: do básico ao aplicado. 3. ed. São Paulo: Atheneu, 2015. GROSSMAN, S.; PORTH, C. M. Fisiopatologia. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. LEVINSON, W. E. et al. Microbiologia médica e imunologia: um manual clínico para doenças infecciosas. 15. ed. Porto Alegre: AMGH, 2022. E-book. MURPHY, K. Imunobiologia de Janeway. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. PARHAM, P. O sistema imune. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. ROITT, I. M.; DELVES, P. J. Fundamentos de imunologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koo- gan, 2013. Conceitos básicos em imunologia10 Identificação interna do documento Identificação interna do documento Identificação interna do documento Identificação interna do documento Nome do arquivo: C01ConceitosbasicosimunologiaFINAL_202310021526203967098.pdf Data de vinculação à solicitação: 02/10/2023 15:26 Aplicativo: 662029
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