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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 21.2 1. 2. 3. 4. 21.3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 21.4 1. 2. 3. 4. As artérias transportam o sangue para fora do coração. A parede de uma artéria consiste em uma túnica íntima, uma túnica média (que mantém a elasticidade e a contratilidade) e uma túnica externa. As grandes artérias são denominadas artérias elásticas (condutoras), e as artérias de médio porte são chamadas artérias musculares (distributivas). Muitas artérias anastomosamse (união das extremidades distais de dois ou mais vasos). Uma via alternativa para o sangue de uma anastomose é chamada circulação colateral. As artérias que não se anastomosam são chamadas artérias terminais. As arteríolas são pequenas artérias que levam sangue para os capilares. Por meio de vasoconstrição e vasodilatação, as arteríolas são essenciais na regulação do fluxo sanguíneo das artérias para os capilares e na alteração da pressão arterial. Os capilares são vasos sanguíneos microscópicos por meio dos quais se trocam materiais entre as células do sangue e os tecidos; alguns capilares são contínuos, e outros são fenestrados. Os capilares ramificamse para formar uma extensa rede em um tecido. Esta rede aumenta a área de superfície, possibilitando a troca rápida de grandes quantidades de substâncias. Os esfíncteres précapilares regulam o fluxo sanguíneo nos capilares. Os vasos sanguíneos microscópicos do fígado são chamados vasos sinusoides. As vênulas são pequenos vasos que continuam a partir dos capilares e se fundem para formar as veias. As veias são constituídas pelas mesmas três túnicas que as artérias, mas têm uma túnica íntima mais fina e uma túnica média mais fina. O lúmen de uma veia também é maior do que o de uma artéria comparável. As veias contêm válvulas para impedir o refluxo de sangue. Válvulas enfraquecidas resultam em veias varicosas. Os seios vasculares (venosos) são veias com paredes muito finas. As veias sistêmicas são coletivamente chamadas reservatórios de sangue, porque contêm um grande volume de sangue. Se houver necessidade, esse sangue pode ser deslocado para outros vasos sanguíneos por meio da vasoconstrição das veias. Os principais reservatórios de sangue são as veias dos órgãos abdominais (fígado e baço) e pele. Troca capilar As substâncias entram e saem dos capilares por difusão, transcitose ou fluxo de massa. O movimento de água e solutos (exceto proteínas) através das paredes capilares depende das pressões hidrostática e osmótica. O quase equilíbrio entre a filtração e a reabsorção nos capilares é chamado lei de Starling dos capilares. Edema é o aumento anormal do líquido intersticial. Hemodinâmica | Fatores que afetam o fluxo sanguíneo A velocidade do fluxo sanguíneo está inversamente relacionada com a área de seção transversa dos vasos sanguíneos; o fluxo sanguíneo é mais lento onde a área de seção transversa é maior. A velocidade do fluxo sanguíneo diminui da aorta para as artérias para os capilares e aumenta nas vênulas e veias. A pressão e resistência arterial determinam o fluxo sanguíneo. O sangue flui das regiões de maior para as de menor pressão. No entanto, quanto maior a resistência, menor o fluxo sanguíneo. O débito cardíaco é igual à pressão arterial média dividida pela resistência total (DC = PAM/R). A pressão arterial é a pressão exercida sobre as paredes de um vaso sanguíneo. Os fatores que afetam a pressão arterial são o débito cardíaco, o volume de sangue, a viscosidade, a resistência e a elasticidade das artérias. Conforme o sangue sai da aorta e flui ao longo da circulação sistêmica, sua pressão cai progressivamente a 0 mmHg no momento em que alcança o ventrículo direito. A resistência depende do diâmetro dos vasos sanguíneos, da viscosidade do sangue e do comprimento total dos vasos sanguíneos. O retorno venoso depende das diferenças de pressão entre as vênulas e o ventrículo direito. O retorno do sangue ao coração é mantido por vários fatores, incluindo as contrações do músculo esquelético, as válvulas das veias (especialmente nos membros) e as alterações de pressão associadas à respiração. Controle da pressão arterial e do fluxo sanguíneo O centro cardiovascular (CV) é um grupo de neurônios no bulbo que regula a frequência e a contratilidade cardíacas e o diâmetro dos vasos sanguíneos. O centro CV recebe informações das regiões superiores do encéfalo e dos receptores sensitivos (barorreceptores e quimiorreceptores). Os estímulos do centro CV fluem ao longo de axônios simpáticos e parassimpáticos. Os impulsos simpáticos propagados ao longo dos nervos cardioaceleradores aumentam a frequência e a contratilidade cardíacas; os impulsos parassimpáticos propagados ao longo do nervo vago diminuem a frequência cardíaca. Os barorreceptores monitoram a pressão arterial, e os quimiorreceptores monitoram os níveis sanguíneos de íons O2, CO2 e hidrogênio. O reflexo do seio carótico ajuda a regular a pressão sanguínea no encéfalo. O reflexo aórtico regula a pressão 5. 6. 7. 21.5 1. 2. 3. 4. 5. 21.6 1. 2. 3. 21.7 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 21.8 1. 2. 3. 21.9 1. sanguínea sistêmica geral. Os hormônios que ajudam a regular a pressão sanguínea são a epinefrina, a norepinefrina, o HAD (hormônio antidiurético), a angiotensina II e o PNA (peptídio natriurético atrial). A autorregulação referese a ajustes locais e automáticos no fluxo sanguíneo em uma determinada região para atender à necessidade de um tecido específico. O nível de O2 é o principal estímulo para a autorregulação. Verificação da circulação O pulso é a expansão e a retração alternadas de uma parede arterial a cada contração cardíaca. Pode ser sentido em qualquer artéria que se situe próximo da superfície ou sobre um tecido rígido. A frequência de pulso (cardíaca) normal em repouso é de 70 a 80 bpm. A pressão arterial é a pressão exercida pelo sangue na parede de uma artéria quando o ventrículo esquerdo passa pela sístole e então pela diástole. É medida com o uso de um esfigmomanômetro. A pressão arterial sistólica (PAS) é a pressão arterial durante a contração ventricular. A pressão arterial diastólica (PAD) é a pressão arterial durante o relaxamento ventricular. A pressão arterial normal é inferior a 120/80. A pressão diferencial é a diferença entre a pressão arterial sistólica e a diastólica. Normalmente é de cerca de 40 mmHg. Choque e homeostasia O choque é uma falha do sistema circulatório em fornecer O2 e nutrientes suficientes para satisfazer as necessidades metabólicas das células. Os tipos de choque incluem o hipovolêmico, o cardiogênico, o vascular e o obstrutivo. Os sinais e sintomas de choque incluem pressão arterial sistólica inferior a 90 mmHg; frequência cardíaca de repouso rápida; pulso rápido e fraco; pele úmida, fria e pálida; sudorese; hipotensão; estado mental alterado; diminuição do débito urinário; sede e acidose. Vias circulatórias As duas principais vias circulatórias são as circulações sistêmica e pulmonar. Entre as subdivisões da circulação sistêmica estão a circulação coronariana (cardíaca) e a circulação porta hepática. A circulação sistêmica transporta o sangue oxigenado do ventrículo esquerdo para a aorta a todas as partes do corpo, incluindo parte do tecido pulmonar, menos os alvéolos dos pulmões, e devolve o sangue desoxigenado para o átrio direito. A aorta é dividida em parte ascendente da aorta, arco da aorta e parte descendente da aorta. Cada parte desprende artérias que se ramificam para irrigar o corpo todo. O sangue retorna ao coração pelas veias sistêmicas. Todas as veias da circulação sistêmica drenam para a veia cava superior ou para a veia cava inferior ou para o seio coronário, que por sua vez drena para o átrio direito. Os principais vasos sanguíneos do sistema circulatório podem ser vistos nas Expos 21.A a 21.L.A circulação porta hepática conduz o sangue venoso do sistema digestório e do baço para a veia porta do fígado no fígado antes de retornálo ao coração. Ela possibilita que o fígado utilize nutrientes e remova substâncias tóxicas prejudiciais do sangue. A circulação pulmonar leva sangue desoxigenado do ventrículo direito aos alvéolos nos pulmões e retorna o sangue oxigenado dos alvéolos para o átrio esquerdo. A circulação fetal só existe no feto. Ela envolve a troca de materiais entre feto e a mãe por meio da placenta. O feto deriva O2 e nutrientes e elimina CO2 e escórias metabólicas no sangue materno. No momento do nascimento, quando as funções pulmonares, digestórias e hepáticas começarem a funcionar, as estruturas especiais da circulação fetal já não serão mais necessárias. Desenvolvimento dos vasos sanguíneos e do sangue Os vasos sanguíneos se desenvolvem do mesênquima (hemangioblastos → angioblastos → ilhas sanguíneas) na mesoderme nas chamadas ilhas sanguíneas. As células sanguíneas também se desenvolvem a partir do mesênquima (hemangioblastos → célulastronco pluripotentes). O desenvolvimento das células sanguíneas a partir das célulastronco pluripotentes derivadas dos angioblastos ocorre nas paredes dos vasos sanguíneos no saco vitelino, cório e alantoide em cerca de 3 semanas após a fertilização. No embrião, o sangue é produzido pelo fígado aproximadamente na 5a semana e no baço, medula óssea e timo por volta da 12a semana após a fertilização. Envelhecimento e sistema circulatório As alterações gerais associadas ao envelhecimento incluem a redução na complacência (distensibilidade) dos vasos sanguíneos, redução do tamanho do músculo cardíaco, redução no débito cardíaco e aumento da pressão arterial sistólica. 2. 1. 2. 3. 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6 21.7 21.8 21.9 21.10 21.11 21.12 21.13 21.14 21.15 21.16 A incidência de doença da artéria coronária (DAC), insuficiência cardíaca congestiva (ICC) e aterosclerose aumenta com a idade. QUESTÕES PARA AVALIAÇÃO CRÍTICA Kim Sung foi informada de que seu filho nasceu com um orifício nas câmaras superiores de seu coração. Isto é algo que deve preocupar Kim Sung? Michael foi levado para o prontosocorro por causa de um ferimento por projetil de arma de fogo. Ele está sangrando muito e apresenta pressão arterial sistólica de 40 mmHg; pulso fraco de 200 bpm; pele fria, pálida e úmida. O débito urinário é nulo, mas ele está pedindo água. Ele está confuso e desorientado. Qual é o seu diagnóstico e o que, especificamente, está causando esses sinais/sintomas? O trabalho de Maria implica ficar em pé sobre um piso de concreto por 10 h por dia em uma linha de montagem. Ultimamente ela tem notado edema maleolar no final do dia e discreta dor à palpação das panturrilhas. O que você suspeita que seja o problema de Maria e como ela poderia aliviar esse problema? RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS FIGURAS A artéria femoral tem a parede mais espessa; a veia femoral tem o lúmen mais amplo. Por causa da aterosclerose, menos energia é armazenada nas artérias elásticas menos complacentes durante a sístole; assim, o coração precisa bombear mais arduamente para manter a mesma velocidade de fluxo sanguíneo. Os tecidos metabolicamente ativos usam O2 e produzem escórias metabólicas mais rapidamente do que os tecidos inativos, de modo que requerem redes capilares mais extensas. Os materiais atravessam as paredes dos capilares através das fendas intercelulares e fenestrações, via transcitose nas vesículas pinocíticas, e através das membranas plasmáticas das células endoteliais. As válvulas são mais importantes nas veias do braço e da perna do que nas veias do pescoço, porque quando você está em pé, a gravidade leva a um acúmulo de sangue nas veias dos membros livres, mas auxilia no fluxo sanguíneo nas veias do pescoço de volta ao coração. O volume de sangue nas vênulas e veias é de aproximadamente 64% de 5 ℓ, ou 3,2 ℓ; o volume de sangue nos capilares é de cerca de 7% de 5 ℓ, ou 350 mℓ. A pressão coloidosmótica do sangue é menor do que a normal em uma pessoa com um baixo nível de proteínas plasmáticas e, por conseguinte, a reabsorção capilar é baixa. O resultado é o edema. A pressão arterial média na aorta é mais próxima da pressão arterial diastólica do que da sistólica. A bomba de músculo esquelético e a bomba respiratória também ajudam no retorno venoso. A vasodilatação e a vasoconstrição das arteríolas são os principais reguladores da resistência vascular sistêmica. A velocidade do fluxo sanguíneo é maior na aorta e nas artérias. Os tecidos efetores regulados pelo centro cardiovascular são o músculo cardíaco no coração e o músculo liso nas paredes dos vasos sanguíneos. Os impulsos para o centro cardiovascular passam dos barorreceptores nos seios caróticos via nervo glossofaríngeo (IX) e dos barorreceptores no arco da aorta via nervo vago (X). Representa uma mudança que ocorre quando você se levanta, porque a gravidade leva a um acúmulo de sangue nas veias das pernas quando você está na posição vertical, diminuindo a pressão sanguínea na parte superior de seu corpo. Pressão arterial diastólica = 95 mmHg; pressão arterial sistólica = 142 mmHg; pressão diferencial = 47 mmHg. Esta pessoa tem hipertensão estágio I, porque a PAS é maior que 140 mmHg e a pressão arterial diastólica é maior que 90 mmHg. A pressão arterial quase normal em uma pessoa que perdeu sangue não indica, necessariamente, que os tecidos estejam recebendo o fluxo sanguíneo adequado; se a resistência vascular sistêmica aumentou consideravelmente, a perfusão tecidual pode ser inadequada. 21.17 21.18 21.19 21.20 21.21 21.22 21.23 21.24 21.25 21.26 21.27 21.28 21.29 21.30 21.31 As duas principais vias circulatórias são a circulação sistêmica e a circulação pulmonar. As subdivisões da aorta são a parte ascendente da aorta, o arco da aorta, a parte torácica da aorta e a parte abdominal da aorta. Os ramos do arco da aorta (em ordem de origem) são o tronco braquiocefálico, a artéria carótida comum esquerda e a artéria subclávia esquerda. A parte torácica da aorta começa ao nível no disco intervertebral entre T IV e T V. A parte abdominal da aorta iniciase no hiato aórtico no diafragma. A parte abdominal da aorta se divide em artérias ilíacas comuns aproximadamente no nível da vértebra L IV. A veia cava superior drena regiões acima do diafragma (supradiafragmáticas), enquanto a veia cava inferior drena regiões abaixo do diafragma (infradiafragmáticas). Todo o sangue venoso do encéfalo drena para as veias jugulares internas. A veia intermédia do cotovelo do membro superior muitas vezes é usada para a retirada de sangue. A veia cava inferior retorna o sangue das vísceras abdominopélvicas ao coração. As veias superficiais dos membros inferiores são os arcos venosos dorsais e as veias safena magna e safena parva. As veias hepáticas levam o sangue do fígado. Após o nascimento, as artérias pulmonares são as únicas artérias que transportam sangue desoxigenado. A troca de substâncias entre a mãe e o feto ocorre por meio da placenta. Os vasos sanguíneos e o sangue são derivados da mesoderme. ____________ 1N.T: Na Terminologia Anatômica não há separação em comum e própria. 2N.T: Na Terminologia Anatômica consta apenas “Arco venoso palmar”. Sistema linfático, resistência a doenças e homeostasia O sistema linfático contribui para a homeostasia ao drenar o líquido intersticial, bem como ao fornecer os mecanismos de defesa contra doenças. A manutenção da homeostasia do corpo exige constante combate contra os agentes nocivos em nossos meios interno e externo. Apesar da constante exposição a uma variedade de patógenos – microrganismos produtores de doença como as bactérias e os vírus – a maior parte das pessoas se mantém saudável. Asuperfície do corpo também resiste a cortes e impactos, exposição a raios ultravioleta, toxinas químicas e queimaduras leves com uma série de manobras defensivas. A imunidade ou resistência é a capacidade de afastar uma lesão ou doença utilizando nossas defesas. A vulnerabilidade ou falta de resistência é denominada suscetibilidade. Os dois tipos gerais de imunidade são (1) a inata e (2) a adaptativa. A imunidade inata (inespecífica) se refere às defesas que já existem por ocasião do nascimento. A imunidade inata não envolve o reconhecimento específico de um microrganismo e atua contra todos os microrganismos da mesma maneira. Entre os componentes da imunidade inata estão a primeira linha de defesa (as barreiras físicas e químicas da pele e das túnicas mucosas) e a segunda linha de defesa (as substâncias antimicrobianas, as células exterminadoras naturais [NK, natural killer], os fagócitos, a inflamação e a febre). A resposta imune inata representa o sistema de alerta inicial da imunidade e é projetada para evitar que os microrganismos entrem no corpo e para ajudar a eliminar aqueles que conseguem entrar. A imunidade adaptativa (específica) se refere às defesas que envolvem o reconhecimento específico de um microrganismo uma vez que ele passou pelas defesas da imunidade inata. A imunidade adaptativa se baseia em uma resposta específica a um microrganismo específico; ou seja, ela se adapta ou se ajusta para lidar com um microrganismo específico. A imunidade adaptativa envolve os linfócitos (um tipo de leucócito) T e B. O sistema do corpo responsável pela imunidade adaptativa (e alguns aspectos da imunidade inata) é o sistema linfático. Este sistema está intimamente ligado ao sistema circulatório, e também atua com o sistema digestório na absorção de alimentos gordurosos. Neste capítulo, vamos explorar os mecanismos que fornecem a defesa contra invasores e promovem o reparo dos tecidos danificados do corpo. 22.1 • • • • 1. 2. 3. Estrutura e função do sistema linfático OBJETIVOS Listar os componentes e funções principais do sistema linfático Descrever a organização dos vasos linfáticos Explicar como se dá a formação e o fluxo da linfa Comparar a estrutura e as funções dos órgãos e tecidos linfáticos primários e secundários. O sistema linfático consiste em um líquido chamado linfa, em vasos chamados vasos linfáticos que transportam a linfa, em diversas estruturas e órgãos que contêm tecido linfático (linfócitos dentro de um tecido de filtragem), e em medula óssea (Figura 22.1). O sistema linfático auxilia na circulação dos líquidos corporais e ajuda a proteger o corpo contra os agentes causadores de doenças. Como você verá em breve, a maior parte dos componentes do plasma sanguíneo é filtrada pelas paredes dos capilares sanguíneos para formar o líquido intersticial. Depois de o líquido intersticial passar para os vasos linfáticos, é chamado de linfa. A principal diferença entre o líquido intersticial e a linfa é a sua localização: o líquido intersticial é encontrado entre as células, e a linfa está localizada nos vasos linfáticos e no tecido linfático. O tecido linfático é um tipo especializado de tecido conjuntivo reticular (ver Tabela 4.4) que contém numerosos linfócitos. Lembrese do Capítulo 19 de que os linfócitos são leucócitos agranulócitos (ver Seção 19.4). Dois tipos de linfócitos participam das respostas imunes adaptativas: os linfócitos B e os linfócitos T. Funções do sistema linfático O sistema linfático tem três funções principais: Drenar o excesso de líquido intersticial. Os vasos linfáticos drenam o excesso de líquido intersticial dos espaços teciduais e o devolvem ao sangue. Esta função conectao intimamente com o sistema circulatório. Na verdade, sem esta função, a manutenção do volume de sangue circulante não seria possível. Transportar lipídios oriundos da dieta. Os vasos linfáticos transportam lipídios e vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) absorvidas pelo sistema digestório. Desempenhar respostas imunes. O tecido linfático inicia respostas altamente específicas dirigidas contra microrganismos ou células anormais específicos. Vasos linfáticos e circulação da linfa https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter04.html#ch4tab4 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter19.html https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter19.html#ch19-4 1. 2. 3. Os vasos linfáticos começam como capilares linfáticos. Estes capilares, que estão localizados nos espaços entre as células, são fechados em uma das extremidades (Figura 22.2). Assim como os capilares sanguíneos convergem para formar vênulas e então veias, os capilares linfáticos se unem para formar vasos linfáticos maiores (ver Figura 22.1), que se assemelham em estrutura a pequenas veias, mas têm paredes mais finas e mais válvulas. Em intervalos ao longo dos vasos linfáticos, a linfa flui pelos linfonodos, órgãos encapsulados em forma de feijão que consistem em massas de linfócitos B e linfócitos T. Na pele, os vasos linfáticos se encontram no tecido subcutâneo e geralmente acompanham as veias; os vasos linfáticos das vísceras geralmente acompanham as artérias, formando plexos em torno delas. Os tecidos que não apresentam capilares linfáticos incluem os tecidos avasculares (como a cartilagem, a epiderme e a córnea do olho), a parte central do sistema nervoso, partes do baço e a medula óssea. Capilares linfáticos Os capilares linfáticos têm maior permeabilidade do que os capilares sanguíneos e, assim, conseguem absorver moléculas grandes como as proteínas e os lipídios. Os capilares linfáticos também têm um diâmetro um pouco maior do que os capilares sanguíneos e têm uma estrutura unidirecional que possibilita que o líquido intersticial flua para dentro, mas não para fora. As extremidades das células endoteliais que formam a parede de um capilar linfático se sobrepõem (Figura 22.2B). Quando a pressão é maior no líquido intersticial do que na linfa, as células se separam discretamente, como a abertura de uma porta de mola de sentido único, e o líquido intersticial entra no capilar linfático. Quando a pressão é maior no interior do capilar linfático, as células aderem mais entre si e a linfa não consegue retornar ao líquido intersticial. A pressão é aliviada conforme a linfa se move adiante pelo capilar linfático. Ligado aos capilares linfáticos estão os filamentos de ancoragem, que contêm fibras elásticas. Eles se estendem para fora do capilar linfático, anexando as células endoteliais linfáticas aos tecidos circundantes. Quando o excesso de líquido intersticial se acumula e causa edema do tecido, os filamentos de ancoragem são puxados, tornando ainda maiores as aberturas entre as células para que mais líquido possa fluir para o capilar linfático. No intestino delgado, capilares linfáticos especializados chamados lactíferos carregam lipídios oriundos da dieta para os vasos linfáticos e, por fim, para o sangue (ver Figura 24.19). Esses lipídios confere à linfa drenada do intestino delgado uma aparência branca cremosa; essa linfa é chamada de quilo. Em outros lugares, a linfa é um líquido claro, amarelo pálido. Troncos e ductos linfáticos Como você já viu, a linfa passa dos capilares linfáticos para os vasos linfáticos e, em seguida, pelos linfonodos. Quando os vasos linfáticos saem dos linfonodos em uma dada região do corpo, eles se unem para formar troncos linfáticos. Os principais troncos são os troncos lombar, intestinal, broncomediastinal, subclávio e jugular (ver Figura 22.3). Os troncos lombares drenam linfa dos membros inferiores, da parede e víscerasda pelve, dos rins, das glândulas suprarrenais e da parede abdominal. O tronco intestinal drena a linfa do estômago, intestinos, pâncreas, baço e parte do fígado. Os troncos broncomediastinais drenam a linfa da parede torácica, pulmão e coração. Os troncos subclávios drenam os membros superiores. Os troncos jugulares drenam a cabeça e o pescoço. FUNÇÕES Drenar o excesso de líquido intersticial. Transportar lipídios da dieta do sistema digestório para o sangue. Proteger contra a invasão por meio das respostas imunes. Figura 22.1 Componentes do sistema linfático. O sistema linfático é composto por linfa, vasos linfáticos, tecidos linfáticos e medula óssea. https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter24.html#ch24fig19 Qual tecido contém célulastronco que se desenvolvem em linfócitos? Figura 22.2 Capilares linfáticos. Os capilares linfáticos são encontrados em todo o corpo, exceto nos tecidos avasculares, na parte central do sistema nervoso, em partes do baço e na medula óssea. 1. 2. A linfa é mais semelhante ao plasma sanguíneo ou ao líquido intersticial? Por quê? A linfa passa dos troncos linfáticos para dois canais principais, o ducto torácico e o ducto linfático direito, e então drena para o sangue venoso. O ducto torácico (linfático esquerdo) tem aproximadamente 38 a 45 cm de comprimento e começa como uma dilatação chamada de cisterna do quilo anterior à vértebra L II. O ducto torácico é o principal ducto para o retorno da linfa ao sangue. A cisterna do quilo recebe a linfa dos troncos lombar direito e lombar esquerdo e do tronco intestinal. No pescoço, o ducto torácico também recebe a linfa dos troncos jugular esquerdo, subclávio esquerdo e broncomediastinal esquerdo. Portanto, o ducto torácico recebe a linfa do lado esquerdo da cabeça, do pescoço, do tórax, do membro superior esquerdo e de todo o corpo abaixo das costelas (ver Figura 22.1B). O ducto torácico por sua vez drena a linfa para o sangue venoso na junção das veias jugular interna esquerda e subclávia esquerda. O ducto linfático direito (Figura 22.3) tem aproximadamente 1,2 cm de comprimento e recebe a linfa dos troncos jugular direito, subclávio direito e broncomediastinal direito. Assim, o ducto linfático direito recebe a linfa do lado superior direito do corpo (ver Figura 22.1B). A partir do ducto linfático direito, a linfa drena para o sangue venoso na junção entre as veias jugular interna direita e subclávia direita. Formação e fluxo da linfa A maior parte dos componentes do plasma sanguíneo, como nutrientes, gases e hormônios, atravessam livremente as paredes dos capilares para formar o líquido intersticial, mas um volume maior de líquido sai dos capilares sanguíneos do que retorna a eles por reabsorção (ver Figura 21.7). O excesso de líquido filtrado – aproximadamente 3 ℓ/dia – drena para os vasos linfáticos e se torna a linfa. Como a maior parte das proteínas plasmáticas é muito grande para sair dos vasos sanguíneos, o líquido intersticial contém apenas uma pequena quantidade de proteína. As proteínas que saem do plasma sanguíneo não conseguem retornar ao sangue por difusão, porque o gradiente de concentração (alto nível de proteínas no interior dos capilares sanguíneos, baixo nível fora) se opõe a este movimento. As proteínas conseguem, no entanto, se mover facilmente através dos capilares linfáticos, que são mais permeáveis à linfa. Assim, uma importante função dos vasos linfáticos é devolver as proteínas plasmáticas perdidas e o plasma à corrente sanguínea. Como as veias, os vasos linfáticos contêm válvulas, que asseguram a circulação linfática unidirecional. Como já mencionado, a linfa drena para o sangue venoso pelo ducto linfático direito e pelo ducto torácico na junção entre as veias jugular interna e subclávia (Figura 22.3). Assim, a sequência de fluxo de líquido é dos capilares sanguíneos (sangue) → espaços intersticiais (líquido intersticial) → capilares linfáticos (linfa) → vasos linfáticos (linfa) → ductos linfáticos (linfa) → junção entre as veias jugular interna e subclávia (sangue). A Figura 22.4 ilustra esta sequência, juntamente com a relação entre os sistemas linfático e circulatório. Ambos os sistemas formam um sistema circulatório muito eficiente. As mesmas duas “bombas” que ajudam no retorno do sangue venoso ao coração mantêm o fluxo de linfa. Bomba de músculo esquelético. A “ação de ordenha” das contrações do músculo esquelético (ver Figura 21.9) comprime os vasos linfáticos (assim como as veias) e força a linfa em direção à junção entre as veias jugular interna e subclávia. Bomba respiratória. O fluxo de linfa é também mantido pelas alterações de pressão que ocorrem durante a inspiração. A linfa flui da região abdominal, onde a pressão é maior, para a região torácica, onde ela é mais baixa. https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter21.html#ch21fig7 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter21.html#ch21fig9 Quando as pressões se invertem durante a expiração, as válvulas nos vasos linfáticos evitam o refluxo da linfa. Além disso, quando um vaso linfático se distende, o músculo liso de suas paredes se contrai, o que ajuda a mover linfa de um segmento do vaso para o seguinte. Figura 22.3 Vias de drenagem da linfa dos troncos linfáticos para o ducto torácico e ducto linfático direito. Toda a linfa retorna à corrente sanguínea por meio do ducto torácico e ducto linfático direito. Quais vasos linfáticos drenam na cisterna do quilo, e qual ducto recebe a linfa da cisterna do quilo? Figura 22.4 Diagrama esquemático mostrando a relação entre o sistema linfático e o sistema circulatório. As setas indicam o sentido do fluxo de linfa e sangue. A sequência do fluxo de líquido é dos capilares sanguíneos (sangue) → espaços intersticiais (líquido intersticial) → capilares linfáticos (linfa) → vasos linfáticos (linfa) → ductos linfáticos (linfa) → junção entre as veias jugular interna e subclávia (sangue). A inspiração pode favorecer ou dificultar o fluxo de linfa? Órgãos e tecidos linfáticos Os órgãos e tecidos linfáticos amplamente distribuídos são classificados em dois grupos, de acordo com suas funções. Os órgãos linfáticos primários são os locais em que as célulastronco se dividem e se tornam imunocompetentes, isto é, capazes de elaborar uma resposta imune. Os órgãos linfáticos primários são a medula óssea (dos ossos chatos e epífises de ossos longos nos adultos) e o timo. As célulastronco pluripotentes da medula óssea dão origem a linfócitos B maduros e imunocompetentes, e a células préT. As células préT por sua vez migram para o timo, onde se transformam em linfócitos T imunocompetentes. Os órgãos e tecidos linfáticos secundários são os locais em que ocorre a maior parte das respostas imunes. Eles incluem os linfonodos, o baço e os nódulos linfáticos (folículos). O timo, os linfonodos e o baço são considerados órgãos porque são circundados por uma cápsula de tecido conjuntivo; os nódulos linfáticos, por outro lado, não são considerados órgãos, porque carecem de uma cápsula. Timo O timo é um órgão bilobado localizado no mediastino entre o esterno e a aorta (Figura 22.5). Uma camada envolvente de tecido conjuntivo mantém os dois lobos unidos, mas separados por uma cápsula de tecido conjuntivo. Extensões da cápsula, chamadas trabéculas, penetram internamente e dividem cada lobo em lobos do timo (Figura 22.5B). Cada lobo do timo consiste em um córtex externo de coloração escura e uma medula central de coloração mais clara (Figura 22.5B). O córtex do timo é composto por uma grande quantidade de linfócitos T e células dendríticas dispersas, células epiteliais e macrófagos. Os linfócitosT imaturos (células préT) migram da medula óssea para o córtex do timo, onde se proliferam e começam a maturar. As células dendríticas, que são derivadas dos monócitos (e assim chamadas porque eles têm longas projeções ramificadas que lembram os dendritos de um neurônio), auxiliam no processo de maturação. Como você verá em breve, as células dendríticas em outras partes do corpo, como nos linfonodos, desempenham outro papel fundamental na resposta imunológica. Cada uma das células epiteliais especializadas no córtex tem vários processos longos que cercam e servem como estrutura para aproximadamente 50 linfócitos T. Estas células epiteliais ajudam a “educar” as células préT em um processo conhecido como seleção positiva (ver Figura 22.22). Além disso, produzem hormônios do timo que, acreditase, auxiliem na maturação dos linfócitos T. Apenas aproximadamente 2% dos linfócitos T em desenvolvimento sobrevivem no córtex. Os linfócitos restantes morrem por apoptose (morte celular programada). Os macrófagos do timo ajudam a remover os detritos de células mortas e morrendo. Os linfócitos T sobreviventes entram na medula. Figura 22.5 Timo. O timo bilobado é maior na puberdade e então a parte funcional atrofia com a idade. Que tipo de linfócitos amadurece no timo? A medula do timo consiste em linfócitos T mais maduros e amplamente dispersos, células epiteliais, células dendríticas e macrófagos (Figura 22.5C). Algumas das células epiteliais se dispõem em camadas concêntricas de células planas que degeneram e ficam cheias de grânulos de queratohialina e queratina. Estes agrupamentos são chamados corpúsculos tímicos. Embora seu papel seja incerto, eles podem servir como locais de linfócitos T mortos na medula. Os linfócitos T que saem do timo pelo sangue migram para os linfonodos, baço e outros tecidos linfáticos, onde colonizam partes destes órgãos e tecidos. Em razão do seu elevado conteúdo de tecido linfático e do rico suprimento sanguíneo, o timo tem um aspecto avermelhado em um organismo vivo. Com a idade, no entanto, infiltrações de tecido adiposo substituem o tecido linfático e o timo assume cada vez mais uma cor amarelada pela invasão de gordura, dando a falsa impressão de um tamanho reduzido. Contudo, o tamanho real do timo, definido pela sua cápsula de tecido conjuntivo, não se altera. Em recém nascidos, o timo tem massa de aproximadamente 70 g. É depois da puberdade que o tecido adiposo e conjuntivo areolar começa a substituir o tecido do timo. No momento em que a pessoa alcança a maturidade, a parte funcional da glândula está consideravelmente reduzida; na terceira idade, a parte funcional pode pesar apenas 3 g. Antes de o timo atrofiar, ele povoa os órgãos e tecidos linfáticos secundários com linfócitos T. No entanto, alguns linfócitos T continuam proliferando no timo ao longo da vida do indivíduo, mas esta quantidade diminui com a idade. Linfonodos Localizados ao longo dos vasos linfáticos estão aproximadamente 600 linfonodos em forma de feijão. Eles estão espalhados por todo o corpo, tanto superficial quanto profundamente, e geralmente ocorrem em grupos (ver Figura 22.1). Grandes grupos de linfonodos estão presentes perto das glândulas mamárias e nas axilas e virilha. Os linfonodos medem de 1 a 25 mm de comprimento. Como o timo, são cobertos por uma cápsula de tecido conjuntivo denso que se estende até o linfonodo (Figura 22.6). As extensões capsulares, chamadas trabéculas, dividem o linfonodo em compartimentos, fornecem suporte e proporcionam uma via para os vasos sanguíneos até o interior de um linfonodo. Internamente à cápsula está uma rede de apoio de fibras reticulares e fibroblastos. A cápsula, as trabéculas, as fibras reticulares e os fibroblastos constituem o estroma (estrutura de apoio do tecido conjuntivo) de um linfonodo. Figura 22.6 Estrutura de um linfonodo. As setas indicam a direção do fluxo da linfa através do linfonodo. Os linfonodos estão presentes em todo o corpo, geralmente em grupos. O que acontece com as substâncias estranhas da linfa que entram em um linfonodo? O parênquima (parte funcional) de um linfonodo é dividido em um córtex superficial e em uma medula profunda. O córtex é constituído por um córtex externo e um córtex interno. Dentro do córtex externo estão agregados de linfócitos B em forma de ovo chamados de nódulos linfáticos (folículos). Um nódulo linfático que consiste principalmente em linfócitos B é chamado de nódulo linfático primário. A maior parte dos nódulos linfáticos no córtex externo são nódulos linfáticos secundários (Figura 22.6), que se formam em resposta a um antígeno (uma substância estranha) e são locais de formação de plasmócitos e linfócitos B de memória. Depois que os linfócitos B em um nódulo linfático primário reconhecem um antígeno, o nódulo linfático primário se desenvolve em um nódulo linfático secundário. O centro de um nódulo linfático secundário contém uma região de células de coloração clara chamada centro germinativo. No centro germinativo estão linfócitos B, células dendríticas foliculares (um tipo especial de célula dendrítica) e macrófagos. Quando as células dendríticas foliculares “apresentam” um antígeno (descrito posteriormente neste capítulo), os linfócitos B proliferam e se tornam plasmócitos produtores de anticorpos ou linfócitos B de memória. Os linfócitos B de memória persistem após uma resposta imune inicial e se “lembram” de ter encontrado um antígeno específico. Os linfócitos B que não se desenvolvem corretamente sofrem apoptose (morte celular programada) e são destruídos por macrófagos. A região de um nódulo linfático secundário em torno do centro germinativo é constituída por densos acúmulos de linfócitos B que migraram de seus locais de origem no interior do nódulo. O córtex interno não contém linfonodos. Ele consiste principalmente em linfócitos T e células dendríticas que entram no linfonodo a partir de outros tecidos. As células dendríticas apresentam os antígenos aos linfócitos T, levando à sua proliferação. Os linfócitos T recentemente formados então migram do linfonodo para áreas do corpo em que há atividade antigênica. A medula de um linfonodo contém linfócitos B, plasmócitos produtores de anticorpos que migraram do córtex para a medula, e macrófagos. As várias células são incorporadas em uma rede de fibras reticulares e células reticulares. Como você já viu, a linfa flui por um linfonodo unidirecionalmente (Figura 22.6A). Ela entra por meio de vários vasos linfáticos aferentes que penetram na face convexa do linfonodo em diversos pontos. Os vasos aferentes contêm válvulas que se abrem em direção ao centro do linfonodo, direcionando a linfa para dentro. Dentro do linfonodo, a linfa entra nos seios, uma série de canais irregulares que contêm ramificações de fibras reticulares, linfócitos e macrófagos. Dos vasos linfáticos aferentes, a linfa flui para dentro do seio subcapsular, imediatamente abaixo da cápsula. Daqui a linfa flui para os seios trabeculares, que se estendem ao longo do córtex paralelamente às trabéculas, e para os seios medulares, que se estendem ao longo da medula. Os seios medulares drenam para um ou dois vasos linfáticos eferentes, que são mais largos e em menor quantidade do que os vasos aferentes. Eles contêm válvulas que se abrem para longe do centro do linfonodo para transportar a linfa, anticorpos secretados por plasmócitos e linfócitos T ativados para fora do linfonodo. Os vasos linfáticos eferentes emergem de um lado do linfonodo em uma leve depressão chamada de hilo. Os vasos sanguíneos também entram e saem do linfonodo pelo hilo. Os linfonodos funcionam como uma espéciede filtro. Conforme a linfa entra uma extremidade de um linfonodo, as substâncias estranhas são “capturadas” pelas fibras reticulares nos seios do linfonodo. Em seguida, os macrófagos destroem algumas substâncias estranhas por fagocitose, enquanto os linfócitos destroem outras por meio da resposta imune. A linfa filtrada então sai pela outra extremidade do linfonodo. Como há muitos vasos linfáticos aferentes que trazem linfa para o linfonodo e apenas um ou dois vasos linfáticos eferentes que transportam a linfa do linfonodo, o fluxo lento da linfa dentro dos linfonodos possibilita tempo adicional para a linfa ser filtrada. Além disso, toda a linfa flui por múltiplos linfonodos em seu trajeto pelos vasos linfáticos. Isto a expõe a múltiplos eventos de filtragem antes que ela retorne ao sangue. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Metástase por meio dos vasos linfáticos A metástase, a disseminação de uma doença de uma parte do corpo para outra, pode ocorrer por meio dos vasos linfáticos. Todos os tumores malignos acabam produzindo metástases. As células cancerígenas podem deslocar-se pelo sangue ou linfa e estabelecer novos tumores no local em que se alojarem. Quando a metástase ocorre por meio dos vasos linfáticos, os locais dos tumores secundários podem ser previstos de acordo com a direção do uxo da linfa a partir do local do tumor primário. Os linfonodos cancerosos têm aparência aumentada, rme, indolor e xa às estruturas subjacentes. Em contrapartida, a maior parte dos linfonodos que estão aumentados em decorrência de uma infecção são mais moles, dolorosos e móveis. Baço O baço, uma estrutura oval, é a maior massa única de tecido linfático do corpo, tendo aproximadamente 12 cm de comprimento (Figura 22.7A). Está localizado na região do hipocôndrio esquerdo, entre o estômago e o diafragma. A face superior do baço é lisa e convexa e se adapta à face côncava do diafragma. Os órgãos vizinhos fazem endentações na face visceral do baço – a impressão gástrica (estômago), a impressão renal (rim esquerdo) e a impressão cólica (flexura esquerda do colo). Como os linfonodos, o baço tem um hilo. Através dele passam a artéria esplênica, a veia esplênica e os vasos linfáticos eferentes. Uma cápsula de tecido conjuntivo denso envolve o baço e por sua vez é recoberta por uma túnica serosa, o peritônio visceral. Trabéculas se estendem internamente a partir da cápsula. A cápsula mais as trabéculas, fibras reticulares e fibroblastos constituem o estroma do baço; o parênquima do baço é composto por dois tipos diferentes de tecido chamados de polpa branca e polpa vermelha (Figura 22.7B, C). A polpa branca é composta por tecido linfático, que consiste principalmente em linfócitos e macrófagos dispostos em torno de ramos da artéria esplênica chamados de artérias centrais. A polpa vermelha é constituída por seios venosos cheios de sangue e cordões de tecido esplênico chamado cordões esplênicos ou cordões de Billroth. Os cordões esplênicos são constituídos por eritrócitos, macrófagos, linfócitos, plasmócitos e granulócitos. As veias estão intimamente associadas à polpa vermelha. O sangue que flui para o baço através da artéria esplênica entra nas artérias centrais da polpa branca. Na polpa branca, os linfócitos B e os linfócitos T desempenham funções imunológicas, semelhantemente ao que ocorre nos linfonodos, enquanto os macrófagos do baço destroem agentes patogênicos que estão no sangue por fagocitose. Dentro da polpa vermelha, o baço desempenha três funções relacionadas com as células de sangue: (1) remoção de células do sangue e plaquetas que estejam rompidas, desgastadas ou defeituosas pelos macrófagos; (2) armazenamento de até um terço do suprimento de plaquetas do organismo; e (3) produção de células sanguíneas (hematopoese) durante a vida fetal. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Ruptura do baço O baço é o órgão mais frequentemente dani cado em casos de trauma abdominal. Golpes fortes sobre o tórax inferior esquerdo ou abdome superior podem fraturar as costelas de proteção. Esta lesão por esmagamento pode resultar em uma ruptura do baço, que provoca uma hemorragia grave e choque. A remoção imediata do baço, chamada de esplenectomia, é necessária para prevenir a morte por hemorragia. Outras estruturas, sobretudo a medula óssea e o fígado, podem assumir algumas funções normalmente desempenhadas pelo baço. As funções do sistema imune, no entanto, diminuem na ausência de um baço. A ausência do baço também coloca o paciente em maior risco de sepse, decorrente da perda das funções de ltragem e fagocíticas do baço. Para reduzir o risco de sepse, os pacientes submetidos a uma esplenectomia utilizam antibióticos pro láticos antes de quaisquer procedimentos invasivos. Nódulos linfáticos Os nódulos linfáticos (folículos) são massas ovaladas de tecido linfático que não são cercadas por uma cápsula. Como estão espalhados por toda a lâmina própria (tecido conjuntivo) das túnicas mucosas que revestem os sistemas digestório, urinário e genital e as vias respiratórias, os nódulos linfáticos nessas áreas são também chamados de tecido linfoide associado à mucosa (MALT). Embora muitos linfonodos sejam pequenos e solitários, alguns ocorrem em múltiplos grandes agregados em partes específicas do corpo. Entre estes estão as tonsilas na região da faringe e os nódulos linfáticos agregados do íleo do intestino delgado. Os nódulos linfáticos agregados também ocorrem no apêndice vermiforme. Normalmente há cinco tonsilas, que formam um anel na junção entre a cavidade oral e a parte oral da faringe e na junção entre a cavidade nasal e a parte nasal da faringe (ver Figura 23.2b). As tonsilas estão estrategicamente posicionadas de modo a participar das respostas imunes contra substâncias estranhas inaladas ou ingeridas. A ímpar tonsila faríngea está embutida na parede posterior da parte nasal da faringe. As duas tonsilas palatinas se situam na região posterior da cavidade oral, uma de cada lado; estas são as tonsilas que costumam ser removidas em uma tonsilectomia. O par de tonsilas linguais, localizadas na base da língua, também podem precisar ser removidas durante uma tonsilectomia. Figura 22.7 Estrutura do baço. O baço é a maior massa isolada de tecido linfático do corpo. https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter23.html#ch23fig2 1. 2. 3. 4. 5. Após o nascimento, quais são as principais funções do baço? CORRELAÇÃO CLÍNICA | Tonsilite A tonsilite é uma infecção ou in amação das tonsilas. Na maior parte das vezes, é causada por um vírus, mas também pode ser causada pelas mesmas bactérias que causam a in amação de garganta. O principal sintoma da tonsilite é dor de garganta. Além disso, também podem ocorrer febre, aumento das dimensões dos linfonodos, congestão nasal, di culdade para deglutir e cefaleia. A tonsilite de origem viral geralmente melhora espontaneamente. A tonsilite bacteriana geralmente é tratada com antibióticos. A tonsilectomia, a remoção de uma tonsila, pode ser indicada para indivíduos que não respondem a outros tratamentos. Essas pessoas normalmente têm tonsilite com duração de mais de 3 meses (apesar de medicação), vias respiratórias obstruídas e di culdade para deglutir e falar. Parece que a tonsilectomia não interfere na resposta de uma pessoa a infecções subsequentes. TESTE RÁPIDO Quais são as semelhanças entre o líquido intersticial e a linfa? E quais são suas diferenças? Como os vasos linfáticos diferem em estrutura das veias? Diagrame a via de circulação da linfa. Qual é o papel do timo na imunidade? Quais são as funções dos linfonodos, do baço e das tonsilas? 22.2 • 6. Desenvolvimento dos tecidos linfáticos OBJETIVO Descrever o desenvolvimento dostecidos linfáticos. Os tecidos linfáticos começam a se desenvolver até ao final da 5a semana de vida embrionária. Os vasos linfáticos se desenvolvem a partir dos sacos linfáticos que emergem das veias em desenvolvimento, que são derivadas da mesoderme. Os primeiros sacos linfáticos a aparecer são os sacos linfáticos jugulares, na junção entre as veias jugular interna e subclávia (Figura 22.8). Dos sacos linfáticos jugulares, os plexos capilares linfáticos se espalham para o tórax, membros superiores, pescoço e cabeça. Alguns dos plexos se ampliam e formam vasos linfáticos em suas respectivas regiões. Cada saco linfático jugular mantém pelo menos uma conexão com a sua veia jugular, a esquerda se desenvolvendo na parte superior do ducto torácico (ducto linfático esquerdo). O próximo saco linfático a aparecer é o ímpar saco linfático retroperitoneal, na raiz do mesentério do intestino. Ele se desenvolve a partir da veia cava primitiva e das veias mesonéfricas (rim primitivo). Os plexos capilares e vasos linfáticos se espalham do saco linfático retroperitoneal para as vísceras abdominais e diafragma. O saco estabelece conexões com a cisterna do quilo, mas perde suas conexões com as veias vizinhas. Próximo do momento em que o saco linfático retroperitoneal está se desenvolvendo, outro saco linfático, a cisterna do quilo, se desenvolve inferiormente ao diafragma na parede abdominal posterior. Ela dá origem à parte inferior do ducto torácico e à cisterna do quilo do ducto torácico. Como o saco linfático retroperitoneal, a cisterna do quilo também perde suas conexões com as veias vizinhas. O último dos sacos linfáticos, o par de sacos linfáticos posteriores, se desenvolve a partir das veias ilíacas. Os sacos linfáticos posteriores produzem os plexos capilares e vasos linfáticos da parede abdominal, região pélvica e membros inferiores. Os sacos linfáticos posteriores aderem à cisterna do quilo e perdem suas conexões com as veias adjacentes. Com exceção da parte anterior do saco a partir do qual a cisterna do quilo se desenvolve, todos os sacos linfáticos são invadidos por células mesenquimais e se convertem em grupos de linfonodos. O baço se desenvolve a partir das células mesenquimais entre as camadas do mesentério dorsal do estômago. O timo emerge como uma protuberância da terceira bolsa faríngea (ver Figura 18.21A). Figura 22.8 Desenvolvimento dos tecidos linfáticos. Os tecidos linfoides são derivados da mesoderme. Quando os tecidos linfáticos começam a se desenvolver? TESTE RÁPIDO Quais são os nomes dos quatro sacos linfáticos a partir dos quais os vasos linfáticos se desenvolvem? https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter18.html#ch18fig21 22.3 • Imunidade inata OBJETIVO Descrever os componentes da imunidade inata. A imunidade inata (inespecífica) inclui as barreiras físicas e químicas externas fornecidas pela pele e pelas túnicas mucosas. Inclui também várias defesas internas, como as substâncias antimicrobianas, as células NK, os fagócitos, a inflamação e a febre. Primeira linha de defesa | Pele e túnicas mucosas A pele e as túnicas mucosas do corpo são a primeira linha de defesa contra patógenos. Essas estruturas fornecem tanto barreiras físicas quanto químicas que dissuadem patógenos e substâncias estranhas de penetrar no corpo e causar doenças. Com suas muitas camadas de células queratinizadas bem unidas, a camada epitelial externa da pele – a epiderme – fornece uma extraordinária barreira física à entrada de microrganismos (ver Figura 5.1). Além disso, a disseminação periódica de células epidérmicas ajuda a remover os microrganismos da superfície da pele. As bactérias raramente penetram na superfície intacta da epiderme saudável. Contudo, se esta superfície for rompida por cortes, queimaduras ou perfurações, agentes patogênicos podem penetrar na epiderme e invadir tecidos adjacentes ou circular no sangue até outras partes do corpo. A camada epitelial das túnicas mucosas, que reveste as cavidades do corpo, secreta um líquido chamado de muco que lubrifica e umedece a superfície da cavidade. Como o muco é um pouco viscoso, retém muitos microrganismos e substâncias estranhas. A túnica mucosa do nariz tem pelos revestidos de muco que aprisionam e filtram microrganismos, poeira e poluentes do ar inalado. A túnica mucosa das vias respiratórias superiores contém cílios, projeções microscópicas piliformes na superfície das células epiteliais. A ação de ondulação dos cílios impulsiona a poeira inalada e os microrganismos que ficam presos no muco em direção à garganta. A tosse e os espirros aceleram a expulsão do muco e de seus patógenos aprisionados do corpo. A deglutição do muco envia os agentes patogênicos para o estômago, onde o suco gástrico os destrói. Outros líquidos produzidos por vários órgãos também ajudam a proteger as superfícies epiteliais da pele e túnicas mucosas. O aparelho lacrimal dos olhos (ver Figura 17.6) produz e drena as lágrimas em resposta a substâncias irritantes. O piscar espalha as lágrimas sobre a superfície do bulbo do olho e a ação contínua de lavagem das lágrimas ajuda a diluir microrganismos e a impedir que eles se fixem à superfície do olho. As lágrimas também contêm lisozima, uma enzima capaz de quebrar as paredes celulares das bactérias. Além das lágrimas, a lisozima é encontrada na saliva, no suor, nas secreções nasais e nos líquidos teciduais. A saliva, produzida pelas glândulas salivares, “lava” os microrganismos das superfícies dos dentes e da túnica mucosa da boca, de modo semelhante a como as lágrimas lavam os olhos. O fluxo de saliva reduz a colonização da boca por microrganismos. A limpeza da uretra pelo fluxo de urina retarda a colonização microbiana do sistema urinário. As secreções vaginais igualmente movem os microrganismos para fora do corpo nas mulheres. A defecação e o vômito também expulsam microrganismos. Por exemplo, em resposta a algumas toxinas microbianas, a musculatura lisa da parte baixa do sistema digestório se contrai vigorosamente; a diarreia resultante expele rapidamente muitos dos microrganismos. Determinados produtos químicos também contribuem para o elevado grau de resistência da pele e das túnicas mucosas à invasão microbiana. As glândulas sebáceas da pele secretam uma substância oleosa chamada sebo, que forma uma película de proteção sobre a superfície da pele. Os ácidos graxos insaturados do sebo inibem o crescimento de determinadas bactérias e fungos patogênicos. A acidez da pele (pH de 3 a 5) é causada em parte pela secreção de ácidos graxos e ácido láctico. A transpiração ajuda a eliminar os microrganismos da superfície da pele. O suco gástrico, produzido pelas glândulas gástricas, é uma mistura de ácido clorídrico, enzimas e muco. A forte acidez do suco gástrico (pH 1,2 a 3,0) destrói muitas bactérias e a maior parte das toxinas bacterianas. As secreções vaginais também são discretamente ácidas, o que inibe o crescimento bacteriano. Segunda linha de defesa | Defesas internas Quando os patógenos penetram as barreiras físicas e químicas da pele e túnicas mucosas, se deparam com uma segunda linha de defesa: as substâncias antimicrobianas internas, os fagócitos, as células NK, a inflamação e a febre. Substâncias antimicrobianas https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter05.html#ch5fig1 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter17.html#ch17fig6 1. 2. 3. 4. Existem quatro tipos principais de substâncias antimicrobianas que inibem o crescimento microbiano: interferonas, complemento, proteínas de ligação ao ferro e proteínasantimicrobianas. Os linfócitos, macrófagos e fibroblastos infectados com vírus produzem proteínas chamadas interferonas (IFN). Uma vez liberadas por células infectadas por vírus, as IFN se difundem para as células vizinhas não infectadas, onde induzem à síntese de proteínas antivirais que interferem na replicação viral. Embora a IFN não impeça que os vírus se fixem e penetrem nas células hospedeiras, eles interrompem sua replicação. Os vírus só causam doença se conseguirem se replicar dentro das células do corpo. A IFN é uma importante defesa contra a infecção por muitos vírus diferentes. Os três tipos de interferonas são IFN alfa, IFN beta e IFN gama. Um grupo de proteínas normalmente inativas no plasma sanguíneo e nas membranas plasmáticas compõe o sistema complemento. Quando ativadas, essas proteínas “complementam” ou melhoram determinadas reações imunológicas (ver seção 22.6). O sistema complemento provoca citólise de microrganismos, promove a fagocitose e contribui para a inflamação. As proteínas de ligação ao ferro inibem o crescimento de determinadas bactérias, reduzindo a quantidade de ferro disponível. Exemplos incluem a transferrina (encontrada no sangue e nos líquidos teciduais), a lactoferrina (encontrada no leite, na saliva e no muco), a ferritina (encontrada no fígado, no baço e na medula óssea) e a hemoglobina (encontrada nos eritrócitos). As proteínas antimicrobianas (PAM) são peptídios curtos que têm um largo espectro de atividade antimicrobiana. Exemplos de PAM são a dermicidina (produzida pelas glândulas sudoríferas), as defensinas e catelicidinas (produzidas por neutrófilos, macrófagos e epitélios) e a trombocidina (produzida pelas plaquetas). Além de matar uma vasta gama de microrganismos, as PAM podem atrair células dendríticas e mastócitos, que participam das respostas imunes. Curiosamente, os microrganismos expostos à PAM não parecem desenvolver resistência, como muitas vezes acontece com os antibióticos. Células NK e fagócitos Quando microrganismos penetram na pele e nas túnicas mucosas ou passam pelas substâncias antimicrobianas do sangue, a próxima defesa inespecífica consiste nas células NK e fagócitos. Aproximadamente 5 a 10% dos linfócitos do sangue são células NK (natural killer). Elas também são encontradas no baço, nos linfonodos e na medula óssea. As células NK não apresentam moléculas de membrana que identificam os linfócitos B e T, mas têm a capacidade de matar uma vasta variedade de células infectadas do corpo e algumas células tumorais. As células NK atacam as células do corpo que apresentam proteínas de membrana plasmática anormais ou incomuns. A ligação das células NK a uma célulaalvo, como uma célula humana infectada, provoca a liberação de grânulos que contêm substâncias tóxicas das células NK. Alguns grânulos contêm uma proteína chamada perforina, que se insere na membrana plasmática da célulaalvo e cria canais na membrana. Como resultado, o líquido extracelular flui para a célula alvo e a célula explode, em um processo chamado de citólise. Outros grânulos de células NK liberam granzimas, que são enzimas que digerem as proteínas que induzem as célulaalvo à apoptose, ou autodestruição. Este tipo de ataque mata as células infectadas, mas não os microrganismos intracelulares; os microrganismos liberados, os quais podem ou não estar intactos, podem ser destruídos pelos fagócitos. Os fagócitos são células especializadas que realizam a fagocitose, a ingestão de microrganismos ou outras partículas como os restos celulares (ver Figura 3.13). Os dois tipos principais de fagócitos são os neutrófilos e os macrófagos. Quando ocorre uma infecção, os neutrófilos e monócitos migram para a área infectada. Durante essa migração, os monócitos aumentam de tamanho e se desenvolvem em macrófagos ativamente fagocíticos chamados macrófagos errantes. Outros macrófagos, chamados de macrófagos fixos, montam guarda em tecidos específicos. Entre os macrófagos fixos estão os histiócitos (macrófagos do tecido conjuntivo), as células reticuloendoteliais estreladas no fígado, macrófagos alveolares nos pulmões, células microgliais no sistema nervoso e macrófagos teciduais no baço, nos linfonodos e na medula óssea. Além de ser um mecanismo da defesa inata, a fagocitose desempenha um papel vital na imunidade adaptativa, como discutido mais adiante neste capítulo. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Evasão microbiana da fagocitose https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter03.html#ch3fig13 • • Alguns microrganismos, como as bactérias que causam pneumonia, têm estruturas extracelulares chamadas de cápsulas, que impedem a aderência. Isso di culta sicamente que os fagócitos engolfem estes microrganismos. Outros microrganismos, como as bactérias produtoras de toxinas que causam um tipo de intoxicação alimentar, podem ser ingeridos, mas não mortos; em vez disso, as toxinas que eles produzem (leucocidinas) podem matar os fagócitos, causando a liberação de enzimas lisossomais do próprio fagócito em seu citoplasma. Outros microrganismos ainda – como Mycobacterium tuberculosis – inibem a fusão entre os fagossomos e lisossomos e, assim, evitam a exposição dos microrganismos às enzimas lisossômicas. Estas bactérias, aparentemente, também podem usar produtos químicos de suas paredes celulares para combater os efeitos dos oxidantes letais produzidos pelos fagócitos. A subsequente multiplicação dos microrganismos no interior dos fagossomos acaba destruindo o fagócito. A fagocitose ocorre em cinco fases: quimiotaxia, aderência, ingestão, digestão e morte (Figura 22.9): Quimiotaxia. A fagocitose começa com a quimiotaxia, um movimento estimulado quimicamente dos fagócitos para um local de dano. Os produtos químicos que atraem os fagócitos poderiam vir de microrganismos invasores, leucócitos, células teciduais danificadas ou proteínas do complemento ativadas. Aderência. A fixação do fagócito ao microrganismo ou outro material estranho é denominada aderência. A ligação de proteínas do complemento ao agente patogênico invasor aumenta a aderência. Ingestão. A membrana plasmática do fagócito estende projeções, chamadas pseudópodos, que engolfam o microrganismo em um processo chamado de fagocitose. Quando os pseudópodos se encontram, eles se fundem, envolvendo o microrganismo em uma bolsa chamada de fagossomo. Digestão. O fagossomo entra no citoplasma e se funde aos lisossomos para formar uma estrutura única e maior chamada fagolisossomo. O lisossomo auxilia a lisozima, que quebra as paredes celulares microbianas, e outras enzimas digestivas que degradam carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos. O fagócito também forma oxidantes letais, como ânion superóxido (O2 –), ânion hipoclorito (OCl–) e peróxido de hidrogênio (H2O2), em um processo chamado de explosão oxidativa. Morte. O ataque químico fornecido pela lisozima, pelas enzimas digestivas e pelos oxidantes dentro de um fagolisossomo mata rapidamente muitos tipos de microrganismos. Qualquer material que não pode ser degradado permanece em estruturas chamadas corpos residuais. Inflamação A inflamação é uma resposta de defesa não específica do organismo à lesão tecidual. Entre as condições que podem provocar inflamação estão patógenos, abrasões, irritações químicas, distorções ou distúrbios celulares, e temperaturas extremas. Os quatro sinais e sintomas característicos da inflamação são vermelhidão, dor, calor e edema. A inflamação também pode causar uma perda funcional no local da lesão (p. ex., a incapacidade de detectar sensações), dependendo da localização eextensão da lesão. A inflamação é uma tentativa de eliminar microrganismos, toxinas ou material estranho do local da lesão, evitar sua propagação para outros tecidos, e preparar o local para o reparo tecidual em uma tentativa de restaurar a homeostasia do tecido. Como a inflamação é um dos mecanismos de defesa inespecíficos do corpo, a resposta de um tecido a um corte é semelhante à resposta aos danos causados por queimaduras, radiação ou invasão bacteriana ou viral. Em cada caso, a resposta inflamatória tem três fases básicas: (1) vasodilatação e aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, (2) migração dos fagócitos do sangue para o líquido intersticial e, por fim, (3) reparo tecidual. VASODILATAÇÃO E AUMENTO DA PERMEABILIDADE DOS VASOS SANGUÍNEOS. Duas alterações imediatas ocorrem nos vasos sanguíneos em uma região de lesão tecidual: dilatação das arteríolas e aumento da permeabilidade dos capilares (Figura 22.10). O aumento da permeabilidade significa que as substâncias normalmente retidas no sangue são autorizadas a sair dos vasos sanguíneos. A vasodilatação possibilita maior fluxo sanguíneo na área danificada, e o aumento da permeabilidade possibilita que as proteínas de defesa, como os anticorpos e fatores de coagulação, entrem na área da lesão provenientes do sangue. O aumento do fluxo sanguíneo também ajuda a eliminar toxinas microbianas e células mortas. Entre as substâncias que contribuem para a vasodilatação, aumento da permeabilidade e outros aspectos da resposta inflamatória estão: Histamina. Em resposta a uma lesão, os mastócitos no tecido conjuntivo e os basófilos e plaquetas no sangue liberam histamina. Os neutrófilos e macrófagos atraídos ao local da lesão também estimulam a liberação de histamina, que causa vasodilatação e aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos Cininas. Polipeptídios formados no sangue a partir de precursores inativos chamados cininogênios (cininas) induzem vasodilatação e aumento da permeabilidade e servem como agentes quimiotáticos para os fagócitos. Um exemplo de cinina é a bradicinina • • • Prostaglandinas. As prostaglandinas (PG), especialmente aquelas da série E, são liberadas por células danificadas e intensificam os efeitos da histamina e das cininas. As PG também podem estimular a migração de fagócitos através das paredes dos capilares Leucotrienos. Produzidos por basófilos e mastócitos, os leucotrienos (LT) causam aumento da permeabilidade; também atuam na adesão dos fagócitos aos patógenos e como agentes quimiotáticos que atraem os fagócitos Figura 22.9 Fagocitose de um microrganismo. Os principais tipos de fagócitos são os neutrófilos e os macrófagos. Quais produtos químicos são responsáveis por matar microrganismos ingeridos? Complemento. Diferentes componentes do sistema complemento estimulam a liberação de histamina, atraem neutrófilos por quimiotaxia e promovem a fagocitose; alguns componentes também podem destruir bactérias. A dilatação das arteríolas e o aumento da permeabilidade dos capilares produzem três dos sinais e sintomas da inflamação: calor, vermelhidão (eritema) e tumefação (edema). O calor e a vermelhidão resultam da grande quantidade de sangue que se acumula na área danificada. À medida que a temperatura local sobe discretamente, as reações metabólicas decorrem mais rapidamente e liberam calor adicional. O edema resulta do aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, que possibilita que mais líquido se mova do plasma sanguíneo para os espaços teciduais. A dor é o principal sintoma da inflamação. É decorrente da lesão dos neurônios e de produtos químicos tóxicos liberados por microrganismos. As cininas afetam algumas terminações nervosas, causando grande parte da dor associada à inflamação. As prostaglandinas intensificam e prolongam a dor associada à inflamação. A dor também pode ser decorrente do aumento da pressão pelo edema. O aumento da permeabilidade dos capilares possibilita o vazamento de fatores de coagulação do sangue para os tecidos. A cascata de coagulação é colocada em movimento, e o fibrinogênio é por fim convertido em uma malha espessa insolúvel de fios de fibrina que localiza e aprisiona microrganismos invasores e bloqueia sua propagação. MIGRAÇÃO DOS FAGÓCITOS. Dentro de 1 h do início do processo inflamatório, os fagócitos aparecem em cena. Como grandes quantidades de sangue se acumulam, os neutrófilos começam a aderir à superfície interna do endotélio dos vasos sanguíneos (Figura 22.10). Em seguida, os neutrófilos começam a se espremer através da parede do vaso sanguíneo para alcançar a área danificada. Este processo, chamado de migração, depende da quimiotaxia. Os neutrófilos tentam destruir os microrganismos invasores por fagocitose. Um fluxo constante de neutrófilos é assegurado pela produção e liberação de células adicionais pela medula óssea. Esse aumento de leucócitos no sangue é chamado de leucocitose. Figura 22.10 Inflamação. As três fases da inflamação são as seguintes: (1) vasodilatação e aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, (2) migração do fagócito e (3) reparo tecidual. O que causa cada um dos sinais e sintomas de inflamação a seguir: vermelhidão, dor, calor e inchaço? Embora os neutrófilos predominem nas fases iniciais da infecção, eles morrem rapidamente. Conforme a resposta inflamatória continua, os monócitos seguem os neutrófilos em direção à área infectada. Uma vez no tecido, os monócitos se transformam em macrófagos errantes, que contribuem para a atividade fagocitária dos macrófagos fixos já presentes. Fiéis ao seu nome, os macrófagos são fagócitos muito mais potentes do que os neutrófilos. Eles são grandes o suficiente para engolfar o tecido danificado, os neutrófilos rompidos e os microrganismos invasores. Por fim, os macrófagos também morrem. Dentro de alguns dias, formase um bolsão de células fagocíticas mortas e tecidos danificados; esta coleção de células mortas e líquido é chamada de pus. A formação de pus ocorre na maior parte das respostas inflamatórias e geralmente continua até que a infecção desapareça. Às vezes, o pus alcança a superfície do corpo ou drena para dentro de uma cavidade interna e é dispersado; em outras ocasiões, o pus permanece mesmo depois de a infecção ter terminado. Neste caso, o pus é destruído gradualmente ao longo de um período de dias e é absorvido. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Abscessos e úlceras Se o pus não for capaz de drenar para fora de uma região in amada, resulta em um abscesso – acúmulo substancial de pus em um espaço con nado. Exemplos comuns são as espinhas e os furúnculos. Quando tecidos super ciais in amados esfacelam a superfície de um órgão ou tecido, isso resulta em uma ferida aberta chamada de úlcera. As pessoas com má circulação – por exemplo, diabéticos com aterosclerose avançada – são suscetíveis de ter úlceras nos tecidos de suas pernas. Estas úlceras, que são chamadas de úlceras de estase, se desenvolvem por causa do dé cit no suprimento de oxigênio e nutrientes aos tecidos, que então se tornam muito suscetíveis a uma lesão ou infecção muito leve. 7. 8. 9. 10. Febre A febre consiste em uma temperatura anormalmente elevada do corpo que ocorre porque o termostato hipotalâmico é reconfigurado. Geralmente ocorre durante uma infecção e inflamação. Muitas toxinas bacterianas elevam a temperatura corporal, às vezes ao desencadear a liberação de citocinas que causam febre, como a interleucina1 dos macrófagos. A temperatura corporal elevada intensifica os efeitos das interferonas, inibe o crescimento de alguns microrganismos e acelera a reação do corpo que auxilia no reparo. A Tabela 22.1 resume os componentes da imunidade inata. TESTE RÁPIDO Quais fatores físicose químicos proporcionam proteção contra doenças na pele e nas túnicas mucosas? Quais defesas internas fornecem proteção contra microrganismos que penetram na pele e túnicas mucosas? Quais são as semelhanças e diferenças entre as atividades das células NK e dos fagócitos? Quais são os principais sinais, sintomas e fases da inflamação? TABELA 22.1 Resumo das defesas inatas. COMPONENTE FUNÇÕES PRIMEIRA LINHA DE DEFESA: PELE E TÚNICAS MUCOSAS Fatores físicos Epiderme da pele Forma uma barreira física à entrada de microrganismos. Túnicas mucosas Inibem a entrada de muitos microrganismos, mas não são tão efetivas quanto a pele intacta. Muco Retém microrganismos nos sistemas respiratório e digestório. Pelos Filtram microrganismos e poeira no nariz. Cílios Juntamente com o muco, interceptam e removem microrganismos e poeira das vias respiratórias superiores. Aparelho lacrimal As lágrimas diluem e “lavam” substâncias irritantes e microrganismos. Saliva Lava microrganismos das superfícies dos dentes e túnicas mucosas da boca. Urina Expulsa microrganismos da uretra. Defecação e vômitos Expulsam microrganismos do corpo. Fatores químicos Sebo Forma uma película ácida protetora sobre a superfície da pele que inibe o crescimento de muitos microrganismos. Lisozima Intensi ca os efeitos das interferonas; inibe o crescimento de alguns microrganismos; acelera a reação do corpo que auxilia no reparo. Suco gástrico Destrói as bactérias e a maior parte das toxinas no estômago. Secreções vaginais A leve acidez desestimula o crescimento bacteriano; expulsa microrganismos da vagina. 22.4 • • • SEGUNDA LINHA DE DEFESA: DEFESAS INTERNAS Substâncias antimicrobianas Interferonas (IFN) Protegem as células hospedeiras não infectadas da infecção viral. Sistema complemento Provoca a citólise dos microrganismos; promove a fagocitose; contribui para a in amação. Proteínas de ligação ao ferro Inibem o crescimento de determinadas bactérias, reduzindo a quantidade de ferro disponível. Proteínas antimicrobianas (PAM) Têm atividade antimicrobiana de largo espectro e atraem células dendríticas e mastócitos. Células NK Matam células-alvo infectadas pela liberação de grânulos contendo perforina e granzimas; os fagócitos então matam os microrganismos liberados. Fagócitos “Ingerem” partículas estranhas. In amação Con na e destrói micróbios; inicia o reparo tecidual. Febre Intensi ca os efeitos das interferonas; inibe o crescimento de alguns microrganismos; acelera a reação do corpo que auxilia no reparo. Imunidade adaptativa OBJETIVOS Descrever como surgem os linfócitos T e linfócitos B e sua função na imunidade adaptativa Explicar a relação entre um antígeno e um anticorpo Comparar as funções da imunidade celular e da imunidade humoral. A capacidade do corpo de se defender contra agentes invasores específicos, como bactérias, toxinas, vírus e tecidos estranhos, é chamada de imunidade adaptativa (específica). As substâncias que são reconhecidas como estranhas e provocam respostas imunes são chamadas antígenos (Ag). Duas propriedades distinguem a imunidade adaptativa da imunidade inata: (1) especificidade para determinadas moléculas estranhas (antígenos), que também envolve a distinção entre moléculas suas e não suas, e (2) memória para a maior parte dos antígenos encontrados previamente, de modo que um segundo contato pede uma resposta ainda mais rápida e vigorosa. O ramo da ciência que lida com as respostas do corpo quando desafiado por antígenos é chamado imunologia. O sistema imune inclui as células e tecidos que realizam respostas imunes. Figura 22.11 Os linfócitos B e células préT surgem de célulastronco pluripotentes na medula óssea. Os linfócitos B e os linfócitos T se desenvolvem nos tecidos linfoides primários (medula óssea e timo) e são ativados nos órgãos e tecidos linfáticos secundários (linfonodos, baço e nódulos linfáticos). Uma vez ativados, cada tipo de linfócito constitui um clone de células que é capaz de reconhecer um antígeno específico. Para simplificar, os receptores de antígenos, proteínas CD4 e proteínas CD8 não são mostrados nas membranas plasmáticas das células dos clones de linfócitos. Os dois tipos de imunidade adaptativa são a imunidade celular e a imunidade humoral. Que tipo de linfócito T participa das respostas imunes celular e humoral? Maturação dos linfócitos T e linfócitos B A imunidade adaptativa envolve linfócitos chamados linfócitos B e linfócitos T. Ambos se desenvolvem nos órgãos linfáticos primários (medula óssea e timo) a partir das célulastronco pluripotentes que se originam na medula óssea (ver Figura 19.3). Os linfócitos B completam o seu desenvolvimento na medula óssea, um processo que continua ao longo da vida. Os linfócitos T se desenvolvem a partir das células préT que migram da medula óssea para o timo, onde amadurecem (Figura 22.11). A maior parte dos linfócitos T surge antes da puberdade, mas continua a amadurecer e deixa o timo ao longo da vida. Os linfócitos B e linfócitos T são nomeados de acordo com o local em que amadurecem. Nas aves, os linfócitos B se maturam em um órgão chamado de bolsa cloacal. Embora este órgão não esteja presente em seres humanos, o termo linfócito B ainda é utilizado, mas a letra B significa bolsaequivalente, que é a medula óssea, uma vez https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter19.html#ch19fig3 que este é o local nos seres humanos em que os linfócitos B se maturam. Os linfócitos T são assim chamados porque amadurecem no timo. Antes de os linfócitos T deixarem o timo ou de os linfócitos B saírem da medula óssea, eles desenvolvem imunocompetência, a capacidade de realizar respostas imunes adaptativas. Isto significa que os linfócitos B e os linfócitos T começam a produzir várias proteínas distintas que são inseridas em suas membranas plasmáticas. Algumas destas proteínas funcionam como receptores de antígeno – moléculas capazes de reconhecer antígenos específicos (Figura 22.11). Existem dois tipos principais de linfócitos T maduros que saem do timo: os linfócitos T auxiliares e os linfócitos T citotóxicos (Figura 22.11). Os linfócitos T auxiliares são também conhecidos como linfócitos T CD4 positivos, o que significa que, além dos receptores de antígeno, suas membranas plasmáticas incluem uma proteína chamada CD4. Os linfócitos T citotóxicos são também chamados de linfócitos T CD8 positivos, pois suas membranas plasmáticas não contêm apenas os receptores de antígeno, mas também uma proteína conhecida como CD8. Como veremos mais adiante neste capítulo, estes dois tipos de linfócitos T têm funções muito diferentes. Tipos de imunidade adaptativa Existem dois tipos de imunidade adaptativa: a imunidade celular e a imunidade humoral. Ambos os tipos são desencadeados por antígenos. Na imunidade celular, os linfócitos T citotóxicos atacam diretamente os antígenos invasores. Na imunidade humoral, os linfócitos B se transformam em plasmócitos, que sintetizam e secretam proteínas específicas chamadas anticorpos (Ac) ou imunoglobulinas (Ig). Um dado anticorpo pode se ligar a um antígeno específico e inativálo. Os linfócitos T auxiliares ajudam nas respostas imunes, tanto celular quanto humoral. A imunidade celular é particularmente efetiva contra (1) agentes patogênicos intracelulares, que incluem quaisquer tipos de vírus, bactérias ou fungos que estejam no interior das células; (2) algumas células cancerígenas e (3) tecidos transplantados. Assim, a imunidade celular sempre envolve células que atacam células. A imunidade humoral atua principalmente contra microrganismos patogênicos extracelulares, os quais incluem vírus, bactérias ou fungos que estejam nos líquidoscorporais fora das células. Uma vez que a imunidade humoral envolve anticorpos que se ligam a antígenos em humores ou líquidos corporais (como sangue e linfa), ela recebe este nome. Na maior parte dos casos, quando um antígeno específico entra pela primeira vez no corpo, existe apenas um pequeno grupo de linfócitos com os receptores de antígenos corretos para responder a esse antígeno; este pequeno grupo de células inclui alguns linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos e linfócitos B. Dependendo da sua localização, um dado antígeno pode provocar ambos os tipos de respostas imunes adaptativas. Isto se deve ao fato de que quando um antígeno específico invade o corpo, geralmente há muitas cópias desse antígeno espalhadas pelos tecidos e líquidos do corpo. Algumas cópias do antígeno podem ser encontradas no interior de células (o que provoca uma resposta imune celular dos linfócitos T citotóxicos), enquanto outras cópias do antígeno podem estar presentes no líquido extracelular (o que provoca uma resposta imune humoral dos linfócitos B). Assim, as respostas imunes celular e humoral frequentemente atuam em conjunto para eliminar do corpo a grande quantidade de cópias de um antígeno específico. Seleção clonal | O princípio Como você acabou de ver, quando um antígeno específico está presente no corpo, geralmente há muitas cópias desse antígeno localizadas nos tecidos e líquidos do corpo. As inúmeras cópias do antígeno inicialmente superam o pequeno grupo de linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos e linfócitos B com os receptores de antígenos corretos para responder a esse antígeno. Por conseguinte, quando cada um destes linfócitos encontra uma cópia do antígeno e recebe sinais estimulatórios, ele subsequentemente sofre seleção clonal. A seleção clonal é o processo pelo qual um linfócito prolifera e se diferencia em resposta a um antígeno específico. O resultado da seleção clonal é a formação de uma população de células idênticas, chamada clone, que é capaz de reconhecer o mesmo antígeno específico que o linfócito original (Figura 22.11). Antes da primeira exposição a um determinado antígeno, apenas alguns linfócitos são capazes de reconhecêlo, mas uma vez que a seleção clonal ocorre, existem milhares de linfócitos que podem responder a esse antígeno. A seleção clonal dos linfócitos ocorre nos órgãos e tecidos linfáticos secundários. O aumento de tamanho das tonsilas ou dos linfonodos em seu pescoço que você apresentou da última vez que esteve doente provavelmente foi causado pela seleção clonal dos linfócitos que participam de uma resposta imune. Um linfócito que sofre seleção clonal dá origem a dois tipos principais de células no clone: as células efetoras e as células de memória. Os milhares de células efetoras de um clone de linfócito realizam respostas imunes que por fim resultam na destruição ou inativação do antígeno. As células efetoras incluem os linfócitos T auxiliares ativos, que fazem parte de um clone de linfócito T auxiliar; os linfócitos T citotóxicos ativos, que fazem parte de um clone de linfócitos T citotóxicos; e os plasmócitos, que são parte de um clone de linfócitos B. A maior parte das células efetoras por fim morre, depois de a resposta imune ter sido concluída. As células de memória não participam ativamente da resposta imune inicial ao antígeno. No entanto, se o mesmo antígeno entrar no corpo novamente no futuro, os milhares de células de memória de um clone de linfócitos estão disponíveis para iniciar uma reação muito mais rápida do que a que ocorreu durante a primeira invasão. As células de memória respondem ao antígeno proliferando e diferenciandose em mais células efetoras e mais células de memória. Consequentemente, a segunda resposta ao antígeno normalmente é tão rápida e vigorosa que o antígeno é destruído antes que quaisquer sinais ou sintomas de doença possam surgir. As células de memória incluem os linfócitos T auxiliares de memória, que são parte de um clone de linfócito T auxiliar; os linfócitos T citotóxicos de memória, que são parte de um clone de linfócitos T citotóxicos; e os linfócitos B de memória, que são parte de um clone de linfócitos B. A maior parte das células de memória não morre ao término de uma resposta imune. Em vez disso, têm expectativa de vida longa (muitas vezes com duração de décadas). As funções das células efetoras e células de memória são descritas em mais detalhes mais adiante neste capítulo. Antígenos e receptores de antígenos Os antígenos têm duas características importantes: imunogenicidade e reatividade. A imunogenicidade é a capacidade de provocar uma resposta imune, estimulando a produção de anticorpos específicos, a proliferação de linfócitos T específicos, ou ambos. O termo antígeno deriva de sua função como um gerador de anticorpo. A reatividade é a capacidade do antígeno de reagir especificamente aos anticorpos ou células que o provocaram. Estritamente falando, os imunologistas definem os antígenos como substâncias que têm reatividade; as substâncias que têm tanto imunogenicidade quanto reatividade são consideradas antígenos completos. Vulgarmente, no entanto, o termo antígeno implica tanto a imunogenicidade quanto a reatividade, e nós utilizamos a palavra deste modo. Microrganismos inteiros ou partes de microrganismos podem atuar como antígenos. Componentes químicos de estruturas bacterianas, como flagelos, cápsulas e paredes celulares, são antigênicos, como o são as toxinas bacterianas. Exemplos não microbianos de antígenos incluem os componentes químicos do pólen, clara de ovo, células sanguíneas incompatíveis e tecidos e órgãos transplantados. A enorme variedade de antígenos no ambiente proporciona inúmeras oportunidades para provocar respostas imunológicas. Normalmente, apenas partes pequenas específicas de uma grande molécula de antígeno atuam como gatilhos para as respostas imunes. Estas pequenas partes são chamadas de epítopos, ou determinantes antigênicos (Figura 22.12). A maior parte dos antígenos tem muitos epítopos, cada um dos quais induz à produção de um anticorpo específico ou ativa um linfócito T específico. Os antígenos que ultrapassaram as defesas inatas geralmente seguem uma de três vias até o tecido linfático: (1) a maior parte dos antígenos que entra na corrente sanguínea (p. ex., por meio de um vaso sanguíneo lesionado) é aprisionada enquanto flui através do baço. (2) Os antígenos que penetram na pele entram nos vasos linfáticos e se alojam nos linfonodos. (3) Os antígenos que penetram nas túnicas mucosas são aprisionados pelo tecido linfoide associado à mucosa (MALT). Natureza química de antígenos Os antígenos são moléculas grandes e complexas. Na maior parte das vezes, são proteínas. No entanto, ácidos nucleicos, lipoproteínas, glicoproteínas e determinados polissacarídios grandes também podem atuar como antígenos. Os antígenos completos geralmente têm grandes pesos moleculares, de 10.000 dáltons ou mais; porém, moléculas grandes que têm subunidades simples e repetitivas – como por exemplo a celulose e a maior parte dos plásticos – geralmente não são antigênicas. É por isso que materiais de plástico podem ser usados em valvas cardíacas protéticas ou próteses articulares. Figura 22.12 Epítopos (determinantes antigênicos). A maior parte dos antígenos têm vários epítopos, que induzem à produção de diferentes anticorpos ou ativam linfócitos T distintos. Qual a diferença entre um epítopo e um hapteno? Uma substância que tem menor reatividade, mas sem imunogenicidade, é denominadaum hapteno. Um hapteno pode estimular uma resposta imune apenas se estiver acoplado a uma molécula transportadora maior. Um exemplo é a pequena toxina lipídica da hera venenosa, que desencadeia uma resposta imune após combinação com uma proteína do corpo. Do mesmo modo, alguns medicamentos, como a penicilina, podem se combinar a proteínas do corpo para formar complexos imunogênicos. Estas respostas imunológicas estimuladas pelo hapteno são responsáveis por algumas reações alérgicas a medicamentos e outras substâncias do ambiente (ver Distúrbios | Desequilíbrios homeostáticos no final do capítulo). Como regra geral, os antígenos são substâncias estranhas; eles geralmente não fazem parte dos tecidos do corpo. No entanto, às vezes, o sistema imunológico não é capaz de distinguir o “self” (próprio) do “não self” (não próprio). O resultado é uma doença autoimune (ver Distúrbios | Desequilíbrios homeostáticos no final do capítulo), em que moléculas ou células do indivíduo são atacadas como se fossem estranhas. Diversidade dos receptores de antígeno Uma característica surpreendente do sistema imunológico humano é a sua capacidade de reconhecer e se ligar a pelo menos um bilhão (109) de epítopos diferentes. Antes de um antígeno específico entrar no corpo, linfócitos T e linfócitos B que podem reconhecer e responder ao intruso estão prontos e à espera. As células do sistema imunológico podem até mesmo reconhecer moléculas produzidas artificialmente que não existem na natureza. A base para a capacidade de reconhecer tantos epítopos é uma diversidade igualmente grande de receptores de antígeno. Dado que as células humanas contêm apenas aproximadamente 35 mil genes, como 1 bilhão ou mais de receptores de antígeno diferentes podem enfim ser produzidos? A resposta a este enigma acabou se revelando simples por conceito. A diversidade de receptores de antígeno nos linfócitos B e nos linfócitos T é decorrente do embaralhar e rearranjar de algumas centenas de versões de vários segmentos de pequenos genes. Este processo é chamado de recombinação genética. Os segmentos de genes são unidos em diferentes combinações conforme os linfócitos estão se desenvolvendo a partir das célulastronco da medula óssea e do timo. A situação é semelhante a quando se embaralha um baralho de 52 cartas e, em seguida, distribui três cartas. Se você fizer isso repetidamente, pode produzir muito mais do que 52 conjuntos diferentes de três cartas. Por causa da recombinação genética, cada linfócito B ou linfócito T tem um conjunto único de segmentos de gene que codifica para um receptor de antígeno único. Após a transcrição e a tradução, as moléculas receptoras são inseridas na membrana plasmática. Antígenos do complexo principal de histocompatibilidade Localizados na membrana plasmática das células do corpo estão os “autoantígenos”, os antígenos do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Estas glicoproteínas transmembrana são também chamadas de antígenos leucocitários humanos (HLA), porque foram primeiramente identificadas em leucócitos. A menos que você tenha um irmão gêmeo idêntico, seus antígenos do MHC são únicos. Milhares de moléculas de MHC marcam a superfície de cada uma das células do seu corpo, exceto os eritrócitos. Embora os antígenos do MHC sejam o motivo de os tecidos serem rejeitados quando são transplantados de uma pessoa para outra, sua função normal é ajudar os linfócitos T a reconhecer que um antígeno é estranho, não próprio. Este reconhecimento é um primeiro passo importante em qualquer resposta imune adaptativa. Os dois tipos de antígenos do complexo principal de histocompatibilidade são os de classe I e classe II. As moléculas do MHC de classe I (MHCI) são construídas nas membranas plasmáticas de todas as células do corpo, exceto os eritrócitos. As moléculas do MHC de classe II (MHCII) aparecem na superfície das células apresentadoras de antígeno (descritas na seção seguinte). Vias do processamento de antígenos Para que uma resposta imune ocorra, os linfócitos B e os linfócitos T devem reconhecer que um antígeno estranho está presente. Os linfócitos B podem reconhecer e se ligar a antígenos na linfa, líquido intersticial ou plasma sanguíneo. Os linfócitos T reconhecem apenas fragmentos de proteínas antigênicas que são processados e apresentados de uma determinada maneira. No processamento do antígeno, as proteínas antigênicas são divididas em fragmentos peptídicos que, em seguida, se associam a moléculas do MHC. Em seguida, o complexo antígenoMHC é inserido na membrana plasmática de uma célula do corpo. A inserção do complexo na membrana plasmática é chamada de apresentação do antígeno. Quando um fragmento de peptídio vem de uma autoproteína, os linfócitos T ignoram o complexo antígeno MHC. No entanto, se o fragmento de peptídio vem de uma proteína estranha, os linfócitos T reconhecem o complexo antígenoMHC como um intruso, e ocorre uma resposta imune. O processamento e apresentação de antígenos ocorrem de duas maneiras, dependendo de o antígeno estar localizado no exterior ou no interior das células. Processamento de antígenos exógenos Antígenos estranhos existentes nos líquidos corporais fora das células são denominados antígenos exógenos. Eles incluem invasores como bactérias e toxinas bacterianas, helmintos, pólen e poeira inalados e vírus que ainda não infectaram uma célula do corpo. Uma classe especial de células chamadas células apresentadoras de antígeno (CAA) processam e apresentam os antígenos exógenos. As CAA incluem as células dendríticas, os macrófagos e os linfócitos B. Elas estão estrategicamente posicionadas em lugares onde os antígenos são suscetíveis de penetrar as defesas inatas e entrar no corpo, como a epiderme e a derme da pele (os macrófagos intraepidérmicos são um tipo de célula dendrítica); as túnicas mucosas que revestem os sistemas respiratório, digestório, urinário e genital; e os linfonodos. Após o processamento e apresentação de um antígeno, as CAA migram dos tecidos para os linfonodos por meio dos vasos linfáticos. As etapas do processamento e apresentação de um antígeno exógeno por uma célula apresentadora de antígeno ocorrem do seguinte modo (Figura 22.13): Ingestão do antígeno. As células apresentadoras de antígenos ingerem os antígenos exógenos por fagocitose ou endocitose. A ingestão pode ocorrer em qualquer lugar do corpo em que invasores, como os microrganismos, tenham penetrado as defesas inatas. Digestão do antígeno em fragmentos peptídicos. Dentro do endossoma ou fagossomo, enzimas que digerem proteínas dividem grandes antígenos em fragmentos peptídicos curtos. Síntese de moléculas de MHCII. Ao mesmo tempo, a CAA sintetiza moléculas de MHCII no retículo endoplasmático (RE). Envolvimento das moléculas de MHCII. Uma vez sintetizadas, as moléculas de MHCII são envolvidas em vesículas. Fusão de vesículas. As vesículas contendo fragmentos peptídicos de antígenos e moléculas MHCII são misturadas e fundidas. Ligação de fragmentos peptídicos a moléculas de MHCII. Depois da fusão dos dois tipos de vesículas, fragmentos peptídicos de antígeno se ligam a moléculas de MHCII. Inserção dos complexos antígenoMHCII na membrana plasmática. A vesícula combinada que contém complexos antígenoMHCII sofre exocitose. Como resultado, os complexos antígenoMHCII são inseridos na membrana plasmática. Figura 22.13 Processamento e apresentação de um antígeno exógeno por uma célula apresentadora de antígeno (CAA). Fragmentos de antígenos exógenos são processados e depois apresentados com moléculas do MHCII na superfície de uma célula apresentadora de antígeno(CAA). Que tipo de células são as CAA, e onde são encontradas no corpo? Depois de processar um antígeno, a célula apresentadora de antígeno migra para o tecido linfático para apresentar o antígeno aos linfócitos T. Dentro do tecido linfático, uma pequena quantidade de linfócitos T que tenha receptores com forma compatível reconhece e se liga ao complexo fragmento de antígenoMHCII, desencadeando uma resposta imune adaptativa. A apresentação do antígeno exógeno em conjunto com as moléculas de MHCII pelas células apresentadoras de antígenos informa os linfócitos T que invasores estão presentes no corpo e que uma ação combativa deve ser iniciada. Processamento de antígenos endógenos Antígenos estranhos no interior das células do corpo são denominados antígenos endógenos. Estes antígenos podem ser proteínas virais produzidas depois que um vírus infecta a célula e assume seu aparato metabólico, toxinas produzidas por bactérias intracelulares, ou proteínas anormais sintetizadas por uma célula cancerígena. As etapas do processamento e apresentação de um antígeno endógeno por uma célula do corpo infectada ocorrem do seguinte modo (Figura 22.14): Digestão de um antígeno em fragmentos peptídicos. Dentro da célula infectada, enzimas que digerem proteínas clivam o antígeno endógeno em fragmentos peptídicos curtos. Síntese de moléculas MHCI. Ao mesmo tempo, a célula infectada sintetiza moléculas do MHCI no retículo endoplasmático (RE). Ligação dos fragmentos peptídicos às moléculas do MHCI. Os fragmentos peptídicos de antígeno entram no RE e, em seguida, se ligam às moléculas do MHCI. Envolvimento das moléculas de antígenoMHCI. A partir do RE, as moléculas de antígenoMHCI são envolvidas em vesículas. Inserção de complexos antígenoMHCI na membrana plasmática. As vesículas que contêm complexos de antígenoMHCI sofrem exocitose. Como resultado, os complexos de antígenoMHCI são inseridos na membrana plasmática. A maior parte das células do corpo é capaz de processar e apresentar antígenos endógenos. A exibição de um antígeno endógeno ligado a uma molécula de MHCI sinaliza que uma célula foi infectada e precisa de ajuda. Citocinas As citocinas são pequenos hormônios proteicos que estimulam ou inibem muitas funções celulares normais, como o crescimento e a diferenciação celular. Os linfócitos e as células apresentadoras de antígeno secretam citocinas, assim como os fibroblastos, as células endoteliais, os monócitos, os hepatócitos e as células renais. Algumas citocinas estimulam a proliferação de células progenitoras do sangue na medula óssea. Outras regulam as atividades das células envolvidas nas defesas inatas ou respostas imunes adaptativas, como descrito na Tabela 22.2. Figura 22.14 Processamento e apresentação de antígeno endógeno por uma célula do corpo infectada. Fragmentos de antígenos endógenos são processados e, em seguida, apresentados com proteínas de MHCI na superfície de uma célula infectada do corpo. Quais são alguns exemplos de antígenos endógenos? TABELA 22.2 Resumo das citocinas que participam das respostas imunes. CITOCINA ORIGENS E FUNÇÕES Interleucina-1 (IL-1) Produzida pelos macrófagos; promove a proliferação de linfócitos T auxiliares; atua no hipotálamo causando a febre. Interleucina-2 (IL-2) Secretada pelos linfócitos T auxiliares; coestimula a proliferação de linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos e linfócitos B; ativa as células NK. Interleucina-4 (IL-4) (fator estimulante de linfócitos B) Produzida pelos linfócitos T auxiliares; coestimuladora de linfócitos B; faz com que os plasmócitos secretem anticorpos IgE (ver Tabela 22.3); promove o crescimento dos linfócitos T. Interleucina-5 (IL-5) Produzida por alguns linfócitos T auxiliares e mastócitos; coestimuladora de linfócitos B; faz com que os plasmócitos secretem anticorpos IgA. Interleucina-6 (IL-6) Produzida pelos linfócitos T auxiliares; aumenta a proliferação de linfócitos B, a diferenciação de linfócitos B em plasmócitos, e a secreção de anticorpos pelos plasmócitos. 11. 12. 13. 14. 15. 22.5 • • • Fator de necrose tumoral (TNF) Produzido principalmente pelos macrófagos; estimula o acúmulo de neutró los e macrófagos nos locais de in amação e estimula- os a exterminarem os microrganismos. Interferonas (IFN) Produzidas por células infectadas por vírus para inibir a replicação viral em células não infectadas; ativam linfócitos T citotóxicos e células NK, inibem a divisão celular e suprimem a formação de tumores. Fator inibidor da migração de macrófagos Produzido pelos linfócitos T citotóxicos; impede que os macrófagos deixem o local da infecção. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Terapia com citocinas A terapia com citocinas consiste na utilização de citocinas no tratamento de condições médicas. As interferonas foram as primeiras citocinas que mostraram ter efeitos limitados contra alguns cânceres humanos. A interferona alfa é aprovada nos EUA para o tratamento do sarcoma de Kaposi, um câncer que geralmente ocorre em pacientes infectados com o HIV, o agente causal da AIDS. Outros usos aprovados pela FDA para a interferona alfa incluem o tratamento do herpes genital causado por herpes-vírus; o tratamento das hepatites B e C, as hepatites causadas pelo vírus B e C; e o tratamento da tricoleucemia. A interferona beta retarda a progressão da esclerose múltipla (EM) e diminui a frequência e a gravidade das crises de EM. Das interleucinas, a mais utilizada para combater o câncer é a interleucina-2. Embora este tratamento seja e caz em causar a regressão do tumor em alguns pacientes, pode também ser muito tóxico. Entre os efeitos adversos estão febre alta, fraqueza intensa, dispneia em decorrência de edema pulmonar e hipotensão que leva ao choque. TESTE RÁPIDO O que é imunocompetência e quais células do corpo a apresentam? Como os autoantígenos de histocompatibilidade classe I e classe II atuam? Como os antígenos chegam aos tecidos linfáticos? Como as células apresentadoras de antígeno processam antígenos exógenos? O que são citocinas, de onde elas se originam e como funcionam? Imunidade celular OBJETIVOS Delinear as etapas de uma resposta imune celular Distinguir entre a ação das células NK e a dos linfócitos T citotóxicos Definir vigilância imunológica. Uma resposta imune celular começa com a ativação de uma pequena quantidade de linfócitos T por um antígeno específico. Uma vez que o linfócito T tenha sido ativado, é submetido à seleção clonal. Recordese de que a seleção clonal é o processo pelo qual um linfócito prolifera e se diferencia em resposta a um antígeno específico. O resultado da seleção clonal é a formação de um clone de célula que pode reconhecer o mesmo antígeno como o linfócito inicial (ver Figura 22.11). Algumas das células de um clone de linfócitos T se tornam efetoras, enquanto outros clones de célula se tornam células de memória. As células efetoras de um clone de linfócitos T efetuam respostas imunes que por fim resultam na eliminação do invasor. Ativação dos linfócitos T Em um determinado momento, a maior parte dos linfócitos T está inativa. Conforme visto na última seção, os receptores de antígeno da superfície dos linfócitos T, chamados de receptores de linfócitos T (TCR), reconhecem e se ligam a fragmentos de antígeno estranhos específicos que são apresentados nos complexos antígenoMHC. Há milhões de linfócitos T diferentes; cada um tem TCR únicos, que conseguem reconhecer um complexo antígenoMHC específico. Quando um antígeno entra no corpo, apenas alguns linfócitos T têm TCR que são capazes de reconhecer e se ligar ao antígeno. O reconhecimento do antígeno envolve também outras proteínas de superfície nos linfócitos T, as proteínas CD4 ou CD8. Estas proteínas interagem com os antígenosdo MHC e ajudam a manter o acoplamento TCRMHC. Por isso são chamados de correceptores. O reconhecimento do antígeno por um TCR com proteínas CD4 ou CD8 é o primeiro sinal de ativação de um linfócito T. Um linfócito T se torna ativado apenas se ele se ligar ao antígeno estranho e ao mesmo tempo receber um segundo sinal, um processo conhecido como coestimulação. Dos mais do que 20 coestimuladores conhecidos, alguns são citocinas, como a interleucina2 (IL2). Outros coestimuladores incluem pares de moléculas localizadas na membrana plasmática, uma sobre a superfície do linfócito T e uma segunda sobre a superfície de uma célula apresentadora de antígeno, o que possibilita que as duas células adiram uma à outra por um período de tempo. A necessidade de dois sinais para ativar um linfócito T é um pouco como ligar e dirigir um carro: quando você insere a chave correta (antígeno) na ignição (TCR) e giraa, o carro liga (reconhecimento de antígeno específico), mas não começa a andar até que você pise no acelerador (coestimulação). A necessidade de coestimulação pode evitar que respostas imunes ocorram acidentalmente. Diferentes coestimuladores afetam o linfócito T ativado de diferentes maneiras, assim como andar em um carro em marcha a ré tem um efeito diferente do que andar para a frente. Além disso, o reconhecimento (ligação a um receptor de antígeno) sem coestimulação leva a um estado de inatividade prolongada denominado anergia tanto nos linfócitos T quanto nos linfócitos B. A anergia é um pouco como deixar um carro em ponto morto com o motor ligado até que acabe a gasolina! Uma vez que o linfócito T tenha recebido estes dois sinais (reconhecimento de antígeno e coestimulação), é ativado. Um linfócito T ativado subsequentemente sofre seleção clonal. Ativação e seleção clonal de linfócitos T auxiliares A maior parte dos linfócitos T que exibe CD4 se desenvolve em linfócitos T auxiliares, também conhecidos como linfócitos T CD4 positivos. Os linfócitos T auxiliares inativos reconhecem fragmentos de antígenos exógenos associados a moléculas de complexo principal de histocompatibilidade de classe II (MHCII) na superfície de uma CAA (Figura 22.15). Com o auxílio da proteína CD4, o linfócito T auxiliar e a CAA interagem entre si (reconhecimento antigênico), ocorre a coestimulação, e o linfócito T auxiliar tornase ativado. Uma vez ativado, o linfócito T auxiliar é submetido à seleção clonal (Figura 22.15). O resultado é a formação de um clone de linfócitos T auxiliares que consiste em linfócitos T auxiliares ativos e linfócitos T auxiliares de memória. Em poucas horas depois da coestimulação, os linfócitos T auxiliares ativos começam a secretar diversas citocinas (ver Tabela 22.2). Uma citocina importante produzida pelos linfócitos T auxiliares é a interleucina2 (IL2), que é necessária para virtualmente todas as respostas imunes e é o principal gatilho da proliferação de linfócitos T. A IL2 pode atuar como um coestimulador para os linfócitos T auxiliares em repouso ou linfócitos T citotóxicos, e aumenta a ativação e proliferação de linfócitos T, linfócitos B e células NK. Algumas ações da interleucina2 são um bom exemplo de um benéfico sistema de feedback positivo. Como já mencionado, a ativação de um linfócito T auxiliar o estimula a começar a secretar IL2, que então atua de modo autócrino pela ligação a receptores IL2 na membrana plasmática da célula que a secreta. Um efeito é a estimulação da divisão celular. À medida que os linfócitos T auxiliares proliferam, ocorre um efeito de feedback positivo, porque eles secretam mais IL2, que causa mais divisão celular. A IL2 pode também atuar de modo parácrino ao se ligar a receptores de IL2 nos linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos ou linfócitos B vizinhos. Se alguma destas células vizinhas já se ligou a uma cópia do mesmo antígeno, a IL2 funciona como um coestimulador. Os linfócitos T auxiliares de memória de um clone de linfócito T auxiliar não são células ativas. No entanto, se o mesmo antígeno entrar no corpo novamente no futuro, os linfócitos T auxiliares de memória podem proliferar e se diferenciar rapidamente em mais linfócitos T auxiliares ativos e mais linfócitos T auxiliares de memória. Figura 22.15 Ativação e seleção clonal de um linfócito T auxiliar. Uma vez que um linfócito T auxiliar é ativado, ele forma um clone de linfócitos T auxiliares ativos e linfócitos T auxiliares de memória. Quais são o primeiro e o segundo sinais de ativação de um linfócito T? Figura 22.16 Ativação e seleção clonal de um linfócito T citotóxico. Quando um linfócito T citotóxico é ativado, ele forma um clone de linfócitos T citotóxicos ativos e linfócitos T citotóxicos de memória. Qual é a função da proteína CD8 de um linfócito T citotóxico? Ativação e seleção clonal de linfócitos T citotóxicos A maior parte dos linfócitos T que exibe CD8 se desenvolve em linfócitos T citotóxicos, também chamados de linfócitos T CD8 positivos. Os linfócitos T citotóxicos reconhecem antígenos estranhos combinados a moléculas de complexo de histocompatibilidade de classe I (MHCI) sobre a superfície de (1) células do organismo infectadas por microrganismos, (2) algumas células tumorais e (3) células de um tecido transplantado (Figura 22.16). O reconhecimento exige que o TCR e a proteína CD8 mantenham o acoplamento com o MHCI. Depois do reconhecimento antigênico, ocorre a coestimulação. A fim de se tornarem ativados, os linfócitos T citotóxicos demandam coestimulação pela interleucina2 ou outras citocinas produzidas pelos linfócitos T auxiliares ativos que já aderiram às cópias do mesmo antígeno. (Recordese de que os linfócitos T auxiliares são ativados por antígenos associados a moléculas do MHCII.) Assim, a ativação máxima dos linfócitos T citotóxicos requer a apresentação de antígenos associados tanto a moléculas de MHCI quanto MHCII. Uma vez ativado, o linfócito T citotóxico é submetido à seleção clonal. O resultado é a formação de um clone de linfócitos T citotóxicos, que consiste em linfócitos T citotóxicos ativos e linfócitos T citotóxicos de memória. Os linfócitos T citotóxicos ativos atacam outras células do corpo que tenham sido infectadas com o antígeno. Os linfócitos T citotóxicos de memória não atacam as células do corpo infectadas. Em vez disso, podem proliferar e se diferenciar rapidamente em mais linfócitos T citotóxicos ativos e mais linfócitos T citotóxicos de memória se o mesmo antígeno entrar no corpo no futuro. Eliminação de invasores Os linfócitos T citotóxicos são os soldados que marcham para frente para lutar com invasores estranhos nas respostas imunes celulares. Eles deixam os órgãos e tecidos linfáticos secundários e migram para procurar e destruir célulasalvo infectadas, células cancerígenas e células transplantadas (Figura 22.17). Os linfócitos T citotóxicos reconhecem e se ligam às célulasalvo. Em seguida, os linfócitos T citotóxicos destroem as célulasalvo. Figura 22.17 Atividade dos linfócitos T citotóxicos. Depois de destruir uma célulaalvo, um linfócito T citotóxico pode se separar e atacar outra célulaalvo infectada que exiba o mesmo antígeno. Os linfócitos T citotóxicos liberam granzimas que desencadeiam a apoptose e a perforina que desencadeia a lise de célulasalvo infectadas. Além das células infectadas por microrganismos, que outros tipos de célulasalvo são atacadas pelos linfócitos T citotóxicos? 1. 2. 16. 17. 18. Os linfócitos T citotóxicos matam as célulasalvo infectadas do corpo de modo muito parecido com o utilizado pelas células NK. A diferença principal é que os linfócitos T citotóxicos têm receptores específicos para um microrganismo em particular e, portanto, só matam célulasalvo infectadaspor um tipo específico de microrganismo; as células NK podem destruir uma grande variedade de células do corpo infectadas por microrganismos. Os linfócitos T citotóxicos têm dois principais mecanismos para matar célulasalvo infectadas. Os linfócitos T citotóxicos, utilizando receptores de sua superfície, reconhecem e se ligam às célulasalvo infectadas que têm antígenos microbianos exibidos em sua superfície. O linfócito T citotóxico então libera granzimas, enzimas que digerem proteínas que desencadeiam a apoptose (Figura 22.17A). Uma vez que a célula infectada é destruída, os microrganismos liberados são mortos pelos fagócitos. Alternativamente, os linfócitos T citotóxicos se ligam às células corporais infectadas e liberam duas proteínas de seus grânulos: a perforina e a granulisina. A perforina se insere na membrana plasmática da célulaalvo e cria canais na membrana (Figura 22.17B). Como resultado, o líquido extracelular flui para a célulaalvo e ocorre a citólise. Outros grânulos dos linfócitos T citotóxicos liberam granulisina, que entra através dos canais e destrói os microrganismos criando orifícios em suas membranas plasmáticas. Os linfócitos T citotóxicos podem também destruir célulasalvo pela liberação de uma molécula tóxica chamada linfotoxina, que ativa enzimas na célulaalvo. Estas enzimas fazem com que o DNA da célulaalvo se fragmente e a célula morra. Além disso, os linfócitos T citotóxicos secretam a interferona gama, que atrai e ativa as células fagocíticas, e o fator inibidor da migração de macrófagos, que impede a migração dos fagócitos do local de infecção. Depois de se separar de uma célulaalvo, um linfócito T citotóxico pode procurar e destruir outra célulaalvo. Vigilância imunológica Quando uma célula normal se transforma em uma célula cancerígena, muitas vezes exibe os componentes de superfície das novas células chamadas de antígenos tumorais. Estas moléculas raramente são – se é que o são – exibidas na superfície de células normais. Se o sistema imune reconhece um antígeno tumoral como não próprio, pode destruir todas as células cancerígenas que transportem o antígeno. Estas respostas imunes, chamadas de vigilância imunológica, são realizadas por linfócitos T citotóxicos, macrófagos e células NK. A vigilância imunológica é mais efetiva na eliminação de células tumorais decorrentes de vírus causadores de câncer. Por este motivo, pacientes transplantados em uso de medicamentos imunossupressores para evitar a rejeição do transplante apresentam incidência aumentada de cânceres associados a vírus. Seu risco para outros tipos de câncer não é aumentado. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Rejeição do enxerto e tipagem do tecido O transplante de órgãos envolve a substituição de um órgão lesionado ou doente, como o coração, fígado, rim, pulmões ou pâncreas, por um órgão doado por outro indivíduo. Normalmente, o sistema imune reconhece as proteínas do órgão transplantado como estranhas e elabora respostas imunes tanto celular quanto humoral contra elas. Este fenômeno é conhecido como rejeição do enxerto. O sucesso de um transplante de órgão ou tecido depende da histocompatibilidade, ou seja, da compatibilidade tecidual entre o doador e o receptor. Quanto mais semelhantes forem os antígenos do MHC, maior é a histocompatibilidade e, portanto, maior é a probabilidade de que o transplante não seja rejeitado. A tipagem de tecidos (teste de histocompatibilidade) é feita antes de qualquer transplante de órgão. Nos EUA, um registro nacional informatizado ajuda os médicos a selecionar os receptores de órgãos transplantados com maior histocompatibilidade e maior necessidade sempre que há doadores de órgãos disponíveis. Quanto maior a combinação entre as proteínas do complexo principal de histocompatibilidade do doador e do receptor, mais fraca é a resposta de rejeição do enxerto. Para reduzir o risco de rejeição do enxerto, receptores de órgãos transplantados recebem fármacos imunossupressores. Um destes fármacos é a ciclosporina, derivada de um fungo, que inibe a secreção de interleucina-2 pelos linfócitos T auxiliares, mas tem apenas um efeito mínimo sobre os linfócitos B. Assim, o risco de rejeição diminui enquanto a resistência a algumas doenças é mantida. TESTE RÁPIDO Quais são as funções dos linfócitos T auxiliares, citotóxicos e de memória? Como os linfócitos T citotóxicos matam as célulasalvo infectadas? Qual é a utilidade da vigilância imunológica? 22.6 • • • • Imunidade humoral OBJETIVOS Descrever as etapas de uma resposta imune humoral Listar as características químicas e ações dos anticorpos Explicar como o sistema complemento opera Distinguir entre uma resposta primária e uma resposta secundária a uma infecção. O corpo contém não apenas milhões de linfócitos T diferentes, mas também milhões de linfócitos B distintos, cada um capaz de responder a um antígeno específico. Os linfócitos T citotóxicos deixam os tecidos linfáticos para procurar e destruir um antígeno estranho, mas os linfócitos B ficam estacionários. Na presença de um antígeno estranho, um linfócito B específico em um linfonodo, baço ou tecido linfoide associado à mucosa tornase ativo. Em seguida, ele é submetido à seleção clonal, a formação de um clone de plasmócitos e células de memória. Os plasmócitos são células efetoras de um clone de linfócitos B; eles secretam anticorpos específicos, os quais por sua vez circulam no sangue e linfa para chegar ao local de invasão. Ativação e seleção clonal dos linfócitos B Durante a ativação de um linfócito B, um antígeno se liga aos receptores de linfócitos B (BCR) (Figura 22.18). Essas proteínas transmembrana integrais são quimicamente semelhantes aos anticorpos que acabam sendo secretados pelos plasmócitos. Embora os linfócitos B possam responder a um antígeno não processado presente na linfa ou no líquido intersticial, sua resposta é muito mais intensa quando eles processam o antígeno. O processamento do antígeno em um linfócito B ocorre da seguinte maneira: o antígeno é levado para dentro do linfócito B, reduzido a fragmentos peptídicos e combinado a autoantígenos de MHCII, e transferido para a membrana plasmática do linfócito B. Os linfócitos T auxiliares reconhecem o complexo antígenoMHCII e entregam a coestimulação necessária para a proliferação e diferenciação do linfócito B. O linfócito T auxiliar produz interleucina2 e outras citocinas que funcionam como coestimuladores para ativar os linfócitos B. Figura 22.18 Ativação e seleção clonal de linfócitos B. Os plasmócitos são, na verdade, muito maiores do que os linfócitos B. Os plasmócitos secretam anticorpos. Quantos tipos diferentes de anticorpos serão secretados pelos plasmócitos no clone mostrado aqui? Uma vez ativado, um linfócito B sofre seleção clonal (Figura 22.18). O resultado é a formação de um clone de linfócitos B, que consiste em plasmócitos e linfócitos B de memória. Os plasmócitos secretam anticorpos. Alguns dias após a exposição a um antígeno, um plasmócito secreta centenas de milhões de anticorpos diariamente durante aproximadamente 4 ou 5 dias, até que o plasmócito morre. A maior parte dos anticorpos viaja pela linfa e pelo sangue até o local de invasão. A interleucina4 (IL4) e a interleucina6 (IL6), também produzidas pelos linfócitos T auxiliares, aumentam a proliferação de linfócitos B, a diferenciação de linfócitos B em plasmócitos, e a secreção de anticorpos pelos plasmócitos. Os linfócitos B de memória não secretam anticorpos. Em vez disso, podem proliferar e se diferenciar rapidamente em mais plasmócitos e mais linfócitos B de memória se o mesmo antígeno reaparecer em um momento futuro. Antígenos diferentes estimulam linfócitos B distintos a se desenvolver em plasmócitos e seus linfócitos B de memória acompanhantes. Todosos linfócitos B de um clone específico são capazes de secretar um único tipo de anticorpo, o qual é idêntico ao receptor do antígeno apresentado pelo linfócito B que primeiro respondeu. Cada antígeno específico ativa apenas aqueles linfócitos B que são predestinados (pela combinação de segmentos de genes que carreiam) a secretar anticorpos específicos a esse antígeno. Os anticorpos produzidos por um clone de plasmócitos entram na circulação e formam complexos com o antígeno que desencadeou a sua produção. Anticorpos Um anticorpo (Ac) consegue se combinar especificamente ao epítopo do antígeno que desencadeou a sua produção. A estrutura do anticorpo combina com seu antígeno de modo muito parecido com o que uma fechadura aceita uma chave específica. Em teoria, os plasmócitos poderiam secretar muitos anticorpos diferentes, já que existem diferentes receptores de linfócitos B, porque os mesmos segmentos de gene recombinado codificam tanto para os BCR quanto para anticorpos secretados pelos plasmócitos. Estrutura do anticorpo Os anticorpos pertencem a um grupo de glicoproteínas chamadas globulinas e, por esta razão, são também conhecidas como imunoglobulinas (Ig). A maior parte dos anticorpos contêm quatro cadeias polipeptídicas (Figura 22.19). Duas dessas cadeias são idênticas entre si e são chamadas de cadeias pesadas (P); cada uma consiste em aproximadamente 450 aminoácidos. Cadeias de carboidratos curtos estão ligadas a cada cadeia polipeptídica pesada. As outras duas cadeias polipeptídicas, também idênticas entre si, são chamadas de cadeias leves (L); cada uma consiste em aproximadamente 220 aminoácidos. Uma ligação dissulfureto (SS) prende cada cadeia leve a uma cadeia pesada. Duas ligações dissulfureto ligam também a região intermediária das duas cadeias pesadas; esta parte do anticorpo exibe uma flexibilidade considerável e é chamada de região de dobradiça. Uma vez que os “braços” do anticorpo podem se mover um pouco conforme a região de dobradiça se dobra, um anticorpo pode assumir tanto uma forma de T quanto uma forma de Y (Figura 22.19A, B). Além da região de dobradiça, as partes das duas cadeias pesadas formam a região do tronco. Dentro de cada cadeia P e L estão duas regiões distintas. As pontas das cadeias P e L, chamadas regiões variáveis (V), constituem o local de ligação ao antígeno. A região variável, que é diferente para cada tipo de anticorpo, é a parte do anticorpo que reconhece e se liga especificamente a um antígeno particular. Como a maior parte dos anticorpos tem dois locais de ligação ao antígeno, são ditos bivalentes. A flexibilidade na dobradiça possibilita que o anticorpo se ligue simultaneamente a dois epítopos que estão a alguma distância entre si – por exemplo, na superfície de um microrganismo. Figura 22.19 Estrutura química da classe de anticorpo imunoglobulina G (IgG). Cada molécula é composta por quatro cadeias polipeptídicas (duas pesadas e duas leves) mais uma cadeia curta de carboidratos ligada à cada cadeia pesada. Em (A), cada um dos círculos representa um aminoácido. Em (B), VL = região variável da cadeia leve, CL = região constante da cadeia leve, VP = região variável da cadeia pesada e CP = região constante da cadeia pesada. Um anticorpo se combina apenas ao epítopo do antígeno que desencadeou a sua produção. Qual a função das regiões variáveis em uma molécula de anticorpo? O restante de cada cadeia P e L, a chamada região constante (C), é quase a mesma em todos os anticorpos da mesma classe, e é responsável pelo tipo de reação antígenoanticorpo que ocorre. No entanto, a região constante da cadeia P difere de uma classe de anticorpos para outra, e sua estrutura serve como base para distinguir cinco classes diferentes, designadas • • • IgG, IgA, IgM, IgD e IgE. Cada classe tem uma estrutura química diferente e um papel biológico específico. Como aparecem primeiro e são de duração relativamente curta, os anticorpos IgM indicam uma invasão recente. Em um paciente doente, o patógeno responsável pode ser sugerido pelo achado de níveis elevados de IgM específicos para um determinado organismo. A resistência do feto e do recémnascido à infecção resulta principalmente de anticorpos IgG maternos que cruzam a placenta antes do nascimento e de anticorpos IgA do leite materno após o nascimento. A Tabela 22.3 resume as estruturas e funções das cinco classes de anticorpos. Ações dos anticorpos As ações das cinco classes de imunoglobulinas são um pouco diferentes, mas todas desativam antígenos de alguma maneira. As ações dos anticorpos incluem as seguintes: Neutralização de antígenos. A reação do anticorpo com o antígeno bloqueia ou neutraliza algumas toxinas bacterianas e impede a ligação de alguns vírus às células do corpo Imobilização de bactérias. Em caso de formação de anticorpos contra antígenos nos cílios ou flagelos de bactérias móveis, a reação antígenoanticorpo pode fazer com que as bactérias percam a sua mobilidade, o que limita a sua disseminação para os tecidos vizinhos Aglutinação e precipitação de antígenos. Como os anticorpos apresentam dois ou mais locais para a ligação ao antígeno, a reação antígenoanticorpo pode fazer uma ligação cruzada entre os patógenos, causando a aglutinação. As células fagocíticas englobam mais facilmente os microrganismos aglutinados. Do mesmo modo, antígenos solúveis podem sair da solução e formar um precipitado mais facilmente fagocitado quando submetido à ligação cruzada pelos anticorpos CORRELAÇÃO CLÍNICA | Anticorpos monoclonais Os anticorpos produzidos pelos plasmócitos contra um determinado antígeno podem ser coletados do sangue de um indivíduo. No entanto, como um antígeno normalmente tem muitos epítopos, vários clones diferentes de plasmócitos produzem anticorpos diferentes contra o antígeno. Se um único plasmócito pudesse ser isolado e induzido a se proliferar em um clone de plasmócitos idênticos, então poderiam ser produzidos muitos anticorpos idênticos. Infelizmente, os linfócitos e os plasmócitos são difíceis de cultivar em cultura, de modo que os cientistas contornam esta di culdade por meio da fusão de linfócitos B a células tumorais que crescem facilmente e proliferam inde nidamente. A célula híbrida resultante é chamada de hibridoma. Os hibridomas são fontes a longo prazo de grandes quantidades de anticorpos idênticos, chamados anticorpos monoclonais (AcM), porque vêm de um único clone de células idênticas. Uma utilização clínica dos anticorpos monoclonais é para mensurar os níveis de um fármaco no sangue de um paciente. Outras utilizações incluem o diagnóstico de infecções de garganta, gravidez, alergias e doenças como a hepatite, raiva e algumas doenças sexualmente transmissíveis (DST). Os AcM também têm sido usados para detectar o câncer em um estágio inicial e veri car a extensão da metástase. Também podem ser úteis na preparação de vacinas para se contrapor à rejeição associada ao transplante, para o tratamento de doenças autoimunes, e talvez para o tratamento da AIDS. TABELA 22.3 Classes de imunoglobulinas (Ig). NOME E ESTRUTURA CARACTERÍSTICAS E FUNÇÕES Mais abundante, aproximadamente 80% de todos os anticorpos do sangue; encontrada no sangue, linfa e intestinos; estrutura de monômero. Protege contra bactérias e vírus aprimorando a fagocitose, neutralizando toxinas e desencadeando o sistema complemento. É a única classe de anticorpos que cruza a placenta da mãe para o feto, conferindo proteção imunológica considerável ao recém-nascido. Encontrada principalmente no suor, nas lágrimas, na saliva, no muco, no leite materno e nas secreções do sistema digestório. Pequenas quantidades estão presentes no sangue e na linfa. Compõe de 10 a 15% de todos os anticorpos do sangue; ocorre como monômerose dímeros. Seus níveis diminuem durante o estresse, abaixando a resistência à infecção. Fornece proteção localizada das túnicas mucosas contra bactérias e vírus. Aproximadamente 5 a 10% de todos os anticorpos do sangue; também encontrada na linfa. Ocorre como pentâmeros; primeira classe de anticorpos a ser secretada pelos plasmócitos após a exposição inicial a qualquer antígeno. Ativa o complemento e provoca a aglutinação e lise de microrganismos. Também é encontrada na forma de monômeros na superfície dos linfócitos B, onde atua • • como receptores de antígeno. No plasma sanguíneo, os anticorpos anti-A e anti-B do grupo sanguíneo ABO, que se liga aos antígenos A e B durante a transfusão de sangue incompatível, são também anticorpos IgM (ver Figura 19.12). Encontrada principalmente na superfície dos linfócitos B como receptores de antígenos, onde ocorre como monômeros; envolvida na ativação dos linfócitos B. Aproximadamente 0,2% de todos os anticorpos do sangue. Menos de 0,1% de todos os anticorpos do sangue; ocorre como monômeros; localizada nos mastócitos e basó los. Envolvida nas reações alérgicas e de hipersensibilidade; fornece proteção contra vermes parasitas. Ativação do complemento. Complexos antígenoanticorpo iniciam a via clássica do sistema complemento (discutido em breve) Reforço da fagocitose. A região do tronco de um anticorpo atua como uma bandeira que atrai fagócitos uma vez que os antígenos tiverem se ligado à região variável do anticorpo. Os anticorpos aumentam a atividade dos fagócitos, ao causar a aglutinação e a precipitação, ao ativar o complemento e ao revestir microrganismos de modo que eles se tornem mais suscetíveis à fagocitose. Papel do sistema complemento na imunidade O sistema complemento é um sistema defensivo constituído por mais de 30 proteínas produzidas pelo fígado e encontradas circulando no plasma sanguíneo e nos tecidos por todo o corpo. Coletivamente, as proteínas do complemento destroem microrganismos por fagocitose, citólise e inflamação; também evitam danos excessivos aos tecidos do corpo. A maior parte das proteínas do complemento é designada por uma letra C maiúscula, numeradas de C1 a C9, segundo a ordem de descoberta. As proteínas do complemento C1 a C9 estão inativas e são ativadas somente quando quebradas por enzimas em fragmentos ativos, que são indicados pelas letras minúsculas a e b. Por exemplo, a proteína do complemento inativa C3 é dividida nos fragmentos ativados C3a e C3b. Os fragmentos ativos realizam as ações destrutivas das proteínas do complemento C1 a C9. Outras proteínas do complemento são chamadas de fatores B, D e P (properdina). As proteínas do complemento agem em cascata – uma reação desencadeia outra reação, que por sua vez desencadeia uma terceira reação, e assim por diante. A cada reação sucessiva, mais e mais produto é formado, de modo que o efeito final muitas vezes é amplificado. A ativação do complemento pode começar por três vias diferentes (descritas em breve), todas elas ativando o C3. Uma vez ativado, o C3 começa uma cascata de reações que provoca fagocitose, citólise e inflamação do seguinte modo (Figura 22.20): O C3 inativo se divide em C3a e C3b ativado. C3b se liga à superfície de um microrganismo e receptores nos fagócitos se conectam a C3b. Assim, C3b aprimora a fagocitose ao revestir um microrganismo, em um processo chamado de opsonização. A opsonização promove a ligação de um fagócito a um microrganismo. C3b também inicia uma série de reações que provocam citólise. Em primeiro lugar, C3b divide C5. O fragmento C5b então se liga a C6 e C7, que se ligam à membrana plasmática de um microrganismo invasor. Em seguida, C8 e várias moléculas de C9 se unem a outras proteínas do complemento e, juntas, formam um complexo de ataque à membrana de formato cilíndrico, que se insere na membrana plasmática. O complexo de ataque à membrana cria canais na membrana plasmática que resultam em citólise (ruptura das células microbianas decorrente do influxo de líquido extracelular através dos canais). C3a e C5a se ligam aos mastócitos e fazem com que eles liberem histamina, que aumenta a permeabilidade dos vasos sanguíneos durante a inflamação. C5a também atrai fagócitos ao local da inflamação (quimiotaxia). Figura 22.20 Ativação do complemento e resultados da ativação. (Adaptada de Tortora, Funke, and Case, Microbiology: An Introduction, Eleventh Edition, Figure 16.9, Pearson BenjaminCummings, 2013.) https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter19.html#ch19fig12 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter16.html#ch16fig9 Quando ativadas, as proteínas do complemento aprimoram a fagocitose, a citólise e a inflamação. Qual via para a ativação do complemento envolve anticorpos? Explique por quê. C3 pode ser ativado em três vias: (1) A via clássica é iniciada quando os anticorpos se ligam a antígenos (microrganismos). O complexo antígenoanticorpo se liga e ativa C1. Por fim, C3 é ativado e fragmentos de C3 iniciam a fagocitose, a citólise e a inflamação. (2) A via alternativa não envolve anticorpos. É iniciada por uma interação de complexos lipídiocarboidrato na superfície dos microrganismos e fatores de proteínas do complemento B, D e P. Esta interação ativa C3. (3) Na via da lectina, macrófagos que digerem microrganismos liberam substâncias químicas que fazem com que o fígado produza proteínas denominadas lectinas. As lectinas ligamse aos carboidratos na superfície dos microrganismos, por fim causando a ativação de C3. Uma vez que o complemento é ativado, proteínas no sangue e nas células do corpo, como as células sanguíneas, clivam o C3 ativado. Deste modo, suas capacidades destrutivas cessam muito rapidamente, de modo que os danos às células do corpo são minimizados. Memória imunológica Uma característica das respostas imunes é a memória para antígenos específicos que desencadearam respostas imunes no passado. A memória imunológica é decorrente da presença de anticorpos de longa duração e linfócitos de muito longa duração que surgem durante a seleção clonal de linfócitos B e linfócitos T estimulados por antígenos. As respostas imunes, quer celular ou humoral, são muito mais rápidas e mais intensas após uma segunda ou subsequente exposição a um antígeno que após a primeira exposição. Inicialmente, apenas algumas células têm a especificidade correta para responder, e pode levar vários dias até que a resposta imune chegue à sua intensidade máxima. Como existem milhares de células de memória após um contato inicial com um antígeno, a próxima vez que o mesmo antígeno aparecer, elas podem proliferar e se diferenciar em linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos ou plasmócitos em algumas horas. Figura 22.21 Produção de anticorpos nas respostas primária e secundária a um determinado antígeno. 19. 20. 21. 22. 22.7 • A memória imunológica é a base para o sucesso da imunização por vacinação. De acordo com esse gráfico, quanto mais IgG está circulando no sangue na resposta secundária em comparação com a resposta primária? (Dica: observe que cada marca no título de anticorpos representa um aumento de 10 vezes.) Uma medida da memória imunológica é o título de anticorpos, a concentração de anticorpo no soro. Depois de um contato inicial com um antígeno, não há anticorpos presentes por um período de vários dias. Em seguida, ocorre um lento aumento no título de anticorpos, primeiro de IgM e então de IgG, seguido por um declínio gradual no título de anticorpos (Figura 22.21). Esta é a resposta primária. As células de memória podem permanecer por décadas. Cada novo contato com o mesmo antígeno resulta em uma rápida proliferação das células de memória. Depois de contatos subsequentes, o título de anticorposé muito maior do que durante uma resposta primária e consiste principalmente em anticorpos IgG. Esta resposta acelerada, mais intensa, é chamada de resposta secundária. Os anticorpos produzidos durante a resposta secundária tem uma afinidade ainda mais elevada ao antígeno do que aqueles produzidos durante a resposta primária e, portanto, são mais bemsucedidos na eliminação do mesmo. As respostas primárias e secundárias ocorrem durante a infecção microbiana. Quando você se recupera de uma infecção sem tomar medicamentos antimicrobianos, geralmente é por causa da resposta primária. Se o mesmo microrganismo o infecta mais tarde, a resposta secundária pode ser tão rápida que os microrganismos são destruídos antes que você manifeste quaisquer sinais ou sintomas de infecção. A memória imunológica fornece a base para a imunização da vacinação contra determinadas doenças (p. ex., contra a poliomielite). Quando você recebe a vacina, que pode conter microrganismos atenuados ou microrganismos inteiros mortos ou parte deles, os linfócitos B e linfócitos T são ativados. Se você posteriormente encontrar o patógeno vivo como um microrganismo infectante, seu corpo inicia uma resposta secundária. A Tabela 22.4 resume as várias maneiras de adquirir a imunidade adaptativa. TESTE RÁPIDO Qual a diferença entre as cinco classes de anticorpos em relação a estrutura e função? Quais são as semelhanças e diferenças entre as respostas imunes celular e humoral? De que modo o sistema complemento aprimora a resposta imune humoral? Qual é a diferença entre a resposta secundária e a resposta primária a um antígeno? Autorreconhecimento e autotolerância OBJETIVO Descrever como desenvolver o autorreconhecimento e a autotolerância. Para funcionar adequadamente, os linfócitos T devem ter duas características: (1) eles devem ser capazes de reconhecer suas próprias proteínas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC), um processo conhecido como autorreconhecimento, e (2) devem não reagir a fragmentos peptídicos de suas próprias proteínas, uma condição conhecida como autotolerância (Figura 22.22). Os linfócitos B também exibem autotolerância. A perda da autotolerância leva ao desenvolvimento de doenças autoimunes (ver Distúrbios | Desequilíbrios homeostáticos no final do capítulo). TABELA 22.4 Maneiras de adquirir a imunidade adaptativa. MÉTODO DESCRIÇÃO Imunidade ativa adquirida naturalmente Depois da exposição a um microrganismo, o reconhecimento do antígeno pelos linfócitos B e linfócitos T e a coestimulação levam à formação de plasmócitos secretores de anticorpos, linfócitos T citotóxicos e linfócitos T e B de memória. Imunidade passiva adquirida naturalmente Anticorpos IgG são transferidos da mãe para o feto por meio da placenta, ou anticorpos IgA são transferidos da mãe para o lactente por meio do leite materno durante a amamentação. Imunidade ativa adquirida arti cialmente Antígenos introduzidos durante a vacinação estimulam as respostas imunes humoral e celular, levando à produção de células de memória. Os antígenos são pré-tratados para serem imunogênicos, mas não patogênicos (desencadearão resposta imune, mas não causarão doença grave). Imunidade passiva adquirida arti cialmente Injeção intravenosa de imunoglobulinas (anticorpos). Figura 22.22 Desenvolvimento do autorreconhecimento e da autotolerância. MHC = complexo principal de histocompatibilidade; TCR = receptor dos linfócitos T. A seleção positiva possibilita o reconhecimento das proteínas de seu próprio MHC; a seleção negativa fornece a autotolerância de seus próprios peptídios e outros autoantígenos. Como a deleção difere da anergia? Os linfócitos préT no timo desenvolvem a capacidade de autoreconhecimento via seleção positiva (Figura 22.22A). Neste processo, algumas células préT expressam receptores de linfócitos T (TCR) que interagem com as proteínas de seu próprio MHC nas células epiteliais no córtex do timo. Por causa desta interação, os linfócitos T podem reconhecer a parte MHC de um complexo antígenoMHC. Estes linfócitos T sobrevivem. Outros linfócitos T imaturos que não conseguem interagir com as células epiteliais do timo não são capazes de reconhecer as proteínas de seu próprio MHC. Estas células sofrem apoptose. O desenvolvimento da autotolerância ocorre por um processo de erradicação chamado de seleção negativa, em que os linfócitos T interagem com células dendríticas localizadas na junção entre o córtex e a medula no timo. Neste processo, os linfócitos T com receptores que reconhecem fragmentos de seus próprios peptídios ou outros antígenos próprios são eliminados ou inativados (Figura 22.22A). Os linfócitos T selecionados para sobreviver não respondem a seus próprios antígenos, os fragmentos de moléculas que existem normalmente no corpo. A seleção negativa ocorre tanto por meio da deleção quanto da anergia. Na deleção, os linfócitos T autorreativos sofrem apoptose e morrem; na anergia, eles permanecem vivos, mas não respondem à estimulação antigênica. Apenas 1 a 5% dos linfócitos T imaturos do timo recebem os sinais adequados para sobreviver à apoptose durante as seleções positiva e negativa e emergem como linfócitos T imunocompetentes, maduros. Quando os linfócitos T emergem do timo, podem ainda encontrar uma autoproteína desconhecida; nestes casos, podem também se tornarse anérgicos se não houver coestimulador (Figura 22.22B). A deleção dos linfócitos T autorreativos também pode ocorrer depois de eles deixarem o timo. Os linfócitos B também desenvolvem tolerância por meio da deleção e anergia (Figura 22.22C). Enquanto os linfócitos B estão se desenvolvendo na medula óssea, estas células que apresentam receptores de antígeno que reconhecem autoantígenos comuns (como proteínas do MHC ou antígenos dos grupos sanguíneos) são deletadas. Quando os linfócitos B são liberados no sangue, no entanto, a anergia parece ser o principal mecanismo para evitar que respondam às suas próprias proteínas. Quando os linfócitos B encontram um antígeno não associado a uma célula apresentadora de antígeno, o 23. 22.8 • sinal de coestimulação necessário muitas vezes está ausente. Neste caso, é provável que o linfócito B se torne anérgico, em vez de ativado. CORRELAÇÃO CLÍNICA | Imunologia do câncer Embora o sistema imunológico responda às células cancerígenas, frequentemente a imunidade fornece proteção inadequada, como evidenciado pelo número de pessoas que morre de câncer a cada ano. Uma quantidade considerável de pesquisas foca na imunologia do câncer, o estudo de modos de usar as respostas imunes para a detecção, monitoramento e tratamento do câncer. Por exemplo, alguns tumores do colo liberam o antígeno carcinoembrionário (ACE) no sangue, e as células do câncer de próstata liberam o antígeno prostático especí co (PSA). Detectar esses antígenos no sangue não fornece o diagnóstico de nitivo de câncer, porque ambos os antígenos são também liberados em determinadas condições não cancerosas. No entanto, níveis séricos elevados de antígenos relacionados com o câncer muitas vezes indicam a existência de um tumor maligno. Encontrar maneiras de induzir nosso sistema imunológico a elaborar ataques potentes contra células cancerígenas tem sido uma meta distante. Muitas técnicas diferentes foram tentadas, com sucesso apenas modesto. Em um método, removem-se linfócitos inativos de uma amostra de sangue, que são cultivados com IL-2. As células exterminadoras ativadas por linfocina (LAK) resultantes são então transfundidas de volta para o sangue do paciente. Embora as células LAK tenham produzido uma melhora drástica em alguns casos, a maioria dos pacientes apresenta complicações graves. Em outro método, os linfócitos coletados de uma pequena amostra de biopsia de um tumor são cultivados com interleucina-2.Após a sua proliferação em cultura, estes linfócitos in ltrantes de tumor (TIL) são reinjetados. Aproximadamente um quarto dos pacientes com melanoma maligno e carcinoma de célula renal que receberam tratamento com TIL apresentaram melhora signi cativa. Os muitos estudos atualmente em andamento justi cam a esperança de que os métodos de base imunológica acabarão por levar à cura para o câncer. A Tabela 22.5 resume as atividades das células envolvidas nas respostas imunes adaptativas. TESTE RÁPIDO O que a seleção positiva, a seleção negativa e a anergia realizam? Estresse e imunidade OBJETIVO Descrever os efeitos do estresse sobre a imunidade. A área da psiconeuroimunologia (PNI) lida com as vias de comunicação que conectam os sistemas nervoso, endócrino e imunológico. As pesquisas em PNI parecem justificar o que as pessoas têm observado: os pensamentos, sentimentos, humor e crenças influenciam o nível de saúde e a evolução da doença. Por exemplo, o cortisol, um hormônio secretado pelo córtex da glândula suprarrenal em associação à resposta ao estresse, inibe a atividade do sistema imune. TABELA 22.5 Resumo das funções das células envolvidas nas respostas imunes adaptativas. CÉLULA FUNÇÕES CÉLULAS APRESENTADORAS DE ANTÍGENO (CAA) Macrófago Processar e apresentar antígenos estranhos aos linfócitos T; secretar interleucina-1, que estimula a liberação de interleucina-2 pelos linfócitos T auxiliares e induz à proliferação de linfócitos B; secretar interferonas que estimulam o crescimento de linfócitos T. Células dendríticas Processar e apresentar antígenos aos linfócitos T e linfócitos B; encontradas nas túnicas mucosas, na pele, nos linfonodos. Linfócito B Processar e apresentar antígenos aos linfócitos T auxiliares. LINFÓCITOS Linfócito T citotóxico Matar as células-alvo do hospedeiro ao liberar granzimas que induzem apoptose, perforina que forma canais para causar citólise, 24. 22.9 • granulisina que destrói microrganismos, linfotoxina que destrói o DNA da célula-alvo, interferona gama que atrai macrófagos e aumenta sua atividade fagocitária, e fator inibidor da migração de macrófagos que impede a migração de macrófagos do local da infecção. Linfócito T auxiliar Cooperar com os linfócitos B para aumentar a produção de anticorpos pelos plasmócitos e secretar IL-2, que estimula a proliferação de linfócitos T e linfócitos B. É capaz de secretar IFN gama e fator de necrose tumoral (TNF), que estimulam a resposta in amatória. Linfócito T de memória Permanecer no tecido linfático e reconhecer os antígenos invasores originais, mesmo depois de anos após o primeiro contato. Linfócito B Diferenciar-se em plasmócitos produtores de anticorpos. Plasmócito Origina-se do linfócito B, que produz e secreta anticorpos. Linfócito B de memória Origina-se do linfócito B, que permanece após a resposta imune e está pronto para responder rapidamente e com força se o mesmo antígeno entrar no corpo no futuro. Se você quiser observar a relação entre o estilo de vida e a função imunológica, visite um campus universitário. Conforme transcorre o semestre e a carga de trabalho se acumula, um número cada vez maior de estudantes pode ser encontrada nas salas de espera dos serviços de atendimento à saúde do aluno. Quando o trabalho e o estresse se acumulam, os hábitos de saúde podem mudar. Muitas pessoas fumam ou consomem mais etanol quando estão estressadas, dois hábitos prejudiciais à função imune ideal. Sob estresse, as pessoas são menos propensas a comer bem e a se exercitar regularmente, dois hábitos que melhoram a imunidade. Pessoas resistentes aos efeitos negativos do estresse sobre a saúde são mais propensas a experimentar uma sensação de controle sobre o futuro, um comprometimento com o seu trabalho, expectativas de desfechos globalmente positivos para si mesmos, e sentimentos de apoio social. Para aumentar a sua resistência ao estresse, cultive uma visão otimista, envolva se em seu trabalho e construa boas relações com os outros. O sono adequado e o relaxamento são especialmente importantes para um sistema imunológico saudável. Mas quando não há horas suficientes no dia, você pode ser tentado a roubar um pouco da noite. Embora dormir menos possa lhe dar algumas horas a mais de tempo produtivo a curto prazo, a longo prazo você acaba andando para trás, especialmente se ficar doente o mantiver fora do jogo por vários dias, atrapalhar a sua concentração e bloquear a sua criatividade. Mesmo que você tire um tempo para dormir 8 h por noite, o estresse pode causar insônia. Se você se pegar se remexendo e virando na cama à noite, é hora de melhorar as suas habilidades de manejo do estresse e relaxamento! Certifiquese de relaxar das atividades do dia antes de ir para a cama. TESTE RÁPIDO Alguma vez você já observou uma ligação entre o estresse e a doença em sua vida? Envelhecimento e sistema imunológico OBJETIVO Descrever os efeitos do envelhecimento sobre o sistema imunológico. Com o avanço da idade, a maior parte das pessoas se torna mais suscetível a todos os tipos de infecções e doenças malignas. Sua resposta a vacinas é reduzida, e o indivíduo tende a produzir mais autoanticorpos (anticorpos contra moléculas de seu próprio organismo). Além disso, o sistema imune exibe níveis reduzidos de função. Por exemplo, os linfócitos T se tornam menos responsivos aos antígenos, e poucos linfócitos T respondem a infecções. Isto pode resultar da atrofia do timo relacionada com a idade ou da diminuição da produção de hormônios pelo timo. Como a população de linfócitos T diminui com a idade, os linfócitos B também são menos responsivos. Por conseguinte, os níveis de anticorpos não aumentam mais rapidamente quando desafiados por um antígeno, resultando em um aumento na suscetibilidade a infecções diversas. É por esta razão fundamental que os idosos são incentivados a vacinarse contra a influenza (gripe) anualmente. 25. TESTE RÁPIDO Como os linfócitos T são afetados pelo envelhecimento? • • • Para analisar as muitas maneiras que o sistema linfático contribui para a homeostasia de outros sistemas do corpo, veja Foco na homeostasia | Contribuições do sistema linfático e da imunidade. Em seguida, no Capítulo 23, iremos explorar a estrutura e função do sistema respiratório e ver como o seu funcionamento é regulado pelo sistema nervoso. Mais importante ainda, o sistema respiratório fornece a troca de gases – inspira oxigênio e expira dióxido de carbono. O sistema circulatório auxilia nas trocas gasosas ao transportar o sangue contendo esses gases entre os pulmões e as células teciduais. https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter23.html DISTÚRBIOS | DESEQUILÍBRIOS HOMEOSTÁTICOS AIDS | Síndrome da imunodeficiência adquirida A síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) é uma condição na qual uma pessoa apresenta infecções decorrentes da destruição progressiva das células do sistema imune pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). A AIDS representa o estágio final da infecção pelo HIV. Uma pessoa infectada pelo HIV pode permanecer assintomática durante muitos anos, mesmo enquanto o vírus está ativamente atacando o sistema imune. Nas duas décadas após a notificação dos primeiros cinco casos em 1981, 22 milhões de pessoas morreram de AIDS. Em todo o mundo, 35 a 40 milhões de pessoas estão atualmente infectadas pelo HIV. Transmissão do HIV Como o HIV é encontrado no sangue e em alguns líquidos corporais, é mais eficazmente transmitido por ações ou práticas que envolvem a troca de sangue ou líquidos corporais entre as pessoas. O HIV é transmitido pelo sêmen ou líquido vaginal durante a relação sexual anal, vaginal ou oral desprotegida (sem preservativo).O HIV também é transmitido pelo contato direto de sangue com sangue, como ocorre entre os usuários de drogas intravenosas que compartilham agulhas hipodérmicas ou profissionais de saúde que são feridos por agulhas hipodérmicas contaminadas pelo HIV. Além disso, o HIV pode ser transmitido de uma mãe infectada com o HIV para seu feto durante o parto ou durante a amamentação. A chance de transmitir ou ser infectado pelo HIV durante uma relação sexual vaginal ou anal pode ser bastante reduzida, embora não totalmente eliminada, pela utilização de preservativos de látex. Programas de saúde pública que visam incentivar os usuários de drogas a não compartilhar agulhas têm se revelado efetivos no controle do aumento de novas infecções pelo HIV nessa população. Além disso, administrar determinados medicamentos a gestantes infectadas pelo HIV reduz muito o risco de transmissão do vírus. O HIV é muito frágil; não consegue sobreviver durante muito tempo fora do corpo humano. O vírus não é transmitido por picadas de insetos. Uma pessoa não pode ser infectada pelo contato físico casual com uma pessoa infectada pelo HIV, como ao abraçar ou compartilhar objetos de uso doméstico. O vírus pode ser eliminado dos itens de higiene pessoal e de equipamentos médicos expondoos ao calor (57°C por 10 min) ou ao limpálos com desinfetantes comuns, como peróxido de hidrogênio, álcool, água sanitária doméstica ou produtos de limpeza germicidas, como iodopovidona ou clorexidina. As lavalouças e lavadoras de roupa convencionais também matam o HIV. Figura 22.23 Vírus da imunodeficiência humana (HIV), o agente causal da AIDS. O HIV é transmitido mais efetivamente por práticas que envolvam a troca de líquidos corporais. Quais células do sistema imune são atacadas pelo HIV? HIV | Estrutura e infecção O HIV consiste em um cerne interno de ácido ribonucleico (RNA) coberto por um revestimento proteico (capsídio). O HIV é classificado como retrovírus, porque suas informações genéticas são transportadas pelo RNA em vez de pelo DNA. Em torno do capsídio do HIV existe um envelope composto por uma bicamada lipídica que é penetrada por glicoproteínas (Figura 22.23). Fora de uma célula de um hospedeiro vivo, o vírus não consegue se replicar. No entanto, quando o HIV infecta e entra em uma célula hospedeira, utiliza as enzimas e os ribossomos dessa célula hospedeira para fazer milhares de 1. 2. 3. cópias do vírus. Os novos vírus por fim saem e então infectam outras células. A infecção pelo HIV de uma célula hospedeira começa com a ligação de glicoproteínas de HIV a receptores na membrana plasmática da célula hospedeira. Isto faz com que a célula transporte o vírus em seu citoplasma por meio da endocitose mediada por receptor. Uma vez dentro da célula hospedeira, o HIV descarta seu revestimento proteico, e uma enzima viral chamada transcriptase reversa lê a cadeia de RNA viral e faz uma cópia de DNA. A cópia do DNA viral então se integra ao DNA da célula hospedeira. Assim, o DNA viral é duplicado juntamente com o DNA da célula hospedeira durante a divisão celular normal. Além disso, o DNA viral faz com que a célula infectada comece a produzir milhões de cópias de RNA viral e “monte” novos revestimentos proteicos para cada cópia. As novas cópias de HIV brotam da membrana plasmática da célula e circulam no sangue para infectar outras células. O HIV danifica principalmente linfócitos T auxiliares, e o faz de diversas maneiras. Mais de 10 milhões de cópias virais podem ser produzidas a cada dia. Os vírus brotam tão rapidamente da membrana plasmática de uma célula infectada que por fim ocorre a lise celular. Além disso, as defesas do corpo atacam as células infectadas matandoas, mas não matam todos os vírus que elas abrigam. Na maior parte dos indivíduos infectados pelo HIV, os linfócitos T auxiliares são inicialmente substituídos tão rapidamente quanto são destruídos. Depois de vários anos, no entanto, a capacidade do organismo de substituir os linfócitos T auxiliares é lentamente esgotada, e a contagem de linfócitos T auxiliares em circulação diminui progressivamente. Sinais, sintomas e diagnóstico da infecção pelo HIV Logo depois de ser infectada pelo HIV, a maior parte das pessoas apresenta uma breve doença gripal. Os sinais e sintomas mais comuns são febre, fadiga, erupções cutâneas, cefaleia, artralgia, dor de garganta e linfadenopatia. Aproximadamente 50% das pessoas infectadas também apresentam sudorese noturna. Tão precocemente quanto 3 a 4 semanas após a infecção pelo HIV, os plasmócitos começam a secretar anticorpos contra o HIV. Estes anticorpos são detectáveis no plasma sanguíneo e formam a base para alguns dos testes de rastreamento do HIV. Quando o indivíduo é “HIVpositivo”, isso geralmente significa que ele tem anticorpos contra antígenos do HIV em sua corrente sanguínea. Progressão para AIDS Depois de um período de 2 a 10 anos, o HIV destrói tantos linfócitos T auxiliares que a maior parte das pessoas infectadas comece a apresentar sinais/sintomas da imunodeficiência. Pessoas infectadas pelo HIV geralmente têm linfadenopatia e apresentam fadiga persistente, perda ponderal involuntária, sudorese noturna, erupções cutâneas, diarreia e várias lesões na boca e gengivas. Além disso, o vírus pode começar a infectar neurônios no encéfalo, o que afeta a memória da pessoa e leva a distúrbios visuais. Dado que o sistema imune entra em colapso lentamente, uma pessoa infectada com HIV se torna suscetível a várias infecções oportunistas. Estas são doenças provocadas por microrganismos que normalmente são mantidos controlados, mas que agora proliferam por causa do sistema imune deficiente. A AIDS é diagnosticada quando a contagem de linfócitos T auxiliares cai abaixo de 200 por microlitro (= mm3) de sangue ou quando surgem infecções oportunistas, o que ocorrer primeiro. Com o tempo, as infecções oportunistas costumam ser a causa da morte. Tratamento da infecção pelo HIV Atualmente, a infecção pelo HIV não pode ser curada. As vacinas concebidas para bloquear novas infecções pelo HIV e para reduzir a carga viral (o número de cópias de RNA de HIV em 1 microlitro de plasma sanguíneo) naqueles já infectados estão em fase de ensaios clínicos. Enquanto isso, três classes de medicamentos têm tido êxito em prolongar a vida de muitas pessoas infectadas pelo HIV: Os inibidores da transcriptase reversa interferem na ação da transcriptase reversa, a enzima que o vírus utiliza para converter o seu RNA em cópia de DNA. Entre os fármacos nesta categoria estão a zidovudina (ZDV, anteriormente chamada de AZT), a didanosina (DDI) e a estavudina. O Trizivir®, aprovado pela FDA em 2000 para o tratamento da infecção pelo HIV, combina três inibidores da transcriptase reversa (abacavir, lamivudina e zidovudina) em um único comprimido. Os inibidores da integrase bloqueiam a enzima integrase, que insere a cópia de DNA do HIV no DNA da célula hospedeira. O fármaco raltegravir é um exemplo de um inibidor da integrase. Os inibidores da protease interferem na ação da protease, uma enzima viral que fragmenta as proteínas para “montar” o revestimento proteico de partículas de HIV recentemente produzidas. Os fármacos nesta categoria incluem o nelfinavir, o saquinavir, o ritonavir e o indinavir. Para os pacientes infectados pelo HIV é preconizada a terapia antirretroviral altamente ativa (HAART) – uma combinação de três ou mais agentes antirretrovirais de pelo menos duas classes de fármacos inibidores que agem de modos diferentes. A maior parte dos indivíduos infectados pelo HIV que recebeu HAART apresenta umaredução drástica na carga viral e aumento da contagem de linfócitos T auxiliares no sangue. A HAART não só retarda a progressão da infecção pelo HIV para AIDS como muitos indivíduos com AIDS têm visto a remissão ou o desaparecimento de infecções oportunistas e um aparente regresso à saúde. Infelizmente, a HAART é muito cara (mais de US$10 mil por ano),* o esquema de administração é cansativo, e nem todas as pessoas são capazes de tolerar os tóxicos efeitos colaterais destes fármacos. Embora o HIV possa virtualmente desaparecer do sangue com o tratamento farmacológico (e, portanto, um teste de sangue pode ser “negativo” para HIV), o vírus tipicamente se “esconde” em vários tecidos linfáticos. Nestes casos, a pessoa infectada ainda pode transmitir o vírus para outra pessoa. Reações alérgicas Uma pessoa que é excessivamente reativa a uma substância que é tolerada pela maior parte das outras pessoas é dita alérgica ou hipersensível. Sempre que uma reação alérgica ocorre, há alguma lesão tecidual. Os antígenos que induzem a uma reação alérgica são chamados alergênios. Os alergênios comuns incluem determinados alimentos (leite, amendoim, mariscos, ovos), antibióticos (penicilina, tetraciclina), vacinas (coqueluche, febre tifoide), toxinas (abelha, vespa, cobra), cosméticos, produtos químicos em plantas como hera venenosa, pólens, poeira, mofo, corantes contendo iodo utilizados em determinados processos radiográficos e até mesmo microrganismos. Existem quatro tipos básicos de reações de hipersensibilidade: tipo I (anafiláticas), tipo II (citotóxicas), tipo III (complexo imune) e do tipo IV (celular). Os três primeiros são respostas imunes humorais; o último é uma resposta imune celular. As reações do tipo I (anafiláticas) são as mais comuns e ocorrem alguns minutos depois que uma pessoa sensível a um alergênio é novamente exposta a ele. Em resposta à primeira exposição a determinados alergênios, algumas pessoas produzem anticorpos IgE que se ligam à superfície de mastócitos e basófilos. A próxima vez que o mesmo alergênio entra no corpo, conectase aos anticorpos IgE já presentes. Em resposta, os mastócitos e basófilos liberam histamina, prostaglandinas, leucotrienos e cininas. Coletivamente, estes mediadores causam vasodilatação, aumento da permeabilidade capilar, aumento da contração do músculo liso das vias respiratórias pulmonares e aumento da secreção de muco. Como resultado, a pessoa apresenta respostas inflamatórias, dificuldade para respirar pelas vias respiratórias contraídas e coriza pelo excesso de secreção de muco. No choque anafilático, que pode ocorrer em um indivíduo suscetível que acaba de receber um fármaco desencadeante ou ser picado por uma vespa, os sibilos e a dispneia conforme as vias respiratórias se contraem geralmente são acompanhados por choque decorrente da vasodilatação e perda de líquido do sangue. Esta emergência potencialmente fatal geralmente é tratada pela injeção de epinefrina para dilatar as vias respiratórias e fortalecer a contração cardíaca. As reações do tipo II (citotóxicas) são causadas por anticorpos (IgG ou IgM) dirigidos contra antígenos nas células do sangue de uma pessoa (eritrócitos, linfócitos ou plaquetas) ou células teciduais. A reação de anticorpos e antígenos normalmente leva à ativação do complemento. As reações do tipo II, que podem ocorrer em reações de transfusão de sangue incompatível, danificam as células, causando sua lise. As reações do tipo III (complexos imunes) envolvem antígenos, anticorpos (IgA ou IgM) e complemento. Quando ocorrem determinadas proporções de antígenos/anticorpos, os complexos imunes são suficientemente pequenos para escapar da fagocitose, mas são retidos na membrana basal sob o endotélio dos vasos sanguíneos, onde ativam o complemento e causam inflamação. A glomerulonefrite e a artrite reumatoide (AR) surgem deste modo. As reações do tipo IV (celular) ou reações de hipersensibilidade tardia geralmente aparecem 12 a 72 h após a exposição a um alergênio. As reações do tipo IV ocorrem quando alergênios são captados pelas células apresentadoras de antígeno (como macrófagos intraepidérmicos na pele) que migram para os linfonodos e apresentam o alergênio aos linfócitos T, que então proliferam. Alguns dos novos linfócitos T retornam para o sítio de entrada do alergênio no corpo, onde produzem interferona gama, que ativa macrófagos, e fator de necrose tumoral, que estimula uma resposta inflamatória. Bactérias intracelulares como Mycobaterium tuberculosis desencadeiam este tipo de resposta imune celular, como o fazem determinados haptenos, como a toxina da hera venenosa. O teste cutâneo para a tuberculose também é uma reação de hipersensibilidade tardia. Doenças autoimunes Em uma doença autoimune ou autoimunidade, o sistema imunológico não é capaz de exibir autotolerância e ataca os próprios tecidos da pessoa. As doenças autoimunes geralmente surgem no início da idade adulta e são comuns, acometendo aproximadamente 5% dos adultos na América do Norte e Europa. As mulheres sofrem de doenças autoimunes em frequência duas vezes maior que os homens. Lembrese de que os linfócitos B autorreativos e os linfócitos T normalmente são excluídos ou submetidos a anergia durante a seleção negativa (ver Figura 22.22). Aparentemente, este processo não é 100% efetivo. Sob a influência de gatilhos ambientais desconhecidos e determinados genes que tornam algumas pessoas mais suscetíveis, a autotolerância falha, levando à ativação de clones autorreativos dos linfócitos T e linfócitos B. Essas células então produzem respostas imunes celulares ou humorais contra seus próprios antígenos. Vários mecanismos provocam diferentes doenças autoimunes. Algumas envolvem a produção de autoanticorpos, anticorpos que se ligam e estimulam ou bloqueiam seus próprios antígenos. Por exemplo, autoanticorpos que mimetizam a tireotropina são encontrados na doença de Graves e estimulam a secreção de hormônios da tireoide (produzindo assim o hipertireoidismo); autoanticorpos que se ligam e bloqueiam os receptores de acetilcolina causam a fraqueza muscular característica da miastenia gravis. Outras doenças autoimunes envolvem a ativação de linfócitos T citotóxicos que destroem determinadas células do corpo. Exemplos incluem o diabetes melito do tipo 1, em que linfócitos T atacam as células beta do pâncreas produtoras de insulina, e a esclerose múltipla (EM), em que os linfócitos T atacam as bainhas de mielina em torno dos axônios dos neurônios. A ativação inapropriada dos linfócitos T auxiliares ou a produção excessiva de interferona gama também ocorre em determinadas doenças autoimunes. Outras doenças autoimunes incluem artrite reumatoide (AR), lúpus eritematoso sistêmico (LES), febre reumática, anemias hemolíticas e perniciosas, doença de Addison, tireoidite de Hashimoto e colite ulcerativa. Os tratamentos para as várias doenças autoimunes incluem a remoção da glândula timo (timectomia), injeções de interferona beta, fármacos imunossupressores e plasmaférese, em que o plasma sanguíneo da pessoa é filtrado para remover os anticorpos e complexos antígenoanticorpo. Mononucleose infecciosa A mononucleose infecciosa é uma doença contagiosa causada pelo vírus EpsteinBarr (EBV). Ocorre principalmente em crianças e adultos jovens, e mais frequentemente em mulheres do que em homens. O vírus mais comumente entra no corpo por meio do contato oral íntimo, como durante o beijo, o que lhe confere o seu nome popular:“doença do beijo”. O EBV então se multiplica nos tecidos linfáticos e é filtrado para o sangue, onde infecta e se multiplica em linfócitos B, as células hospedeiras primárias. Por causa desta infecção, os linfócitos B tornamse tão aumentados e de aspecto anormal que se assemelham aos monócitos, a principal razão para o termo mononucleose. Além de uma contagem de leucócitos elevada com uma porcentagem anormalmente alta de linfócitos, os sinais e sintomas incluem fadiga, cefaleia, tontura, dor de garganta, linfadenopatia dolorosa e febre. Não há cura para a mononucleose infecciosa, mas a doença geralmente cumpre o seu curso em algumas semanas. Linfomas Os linfomas são cânceres dos órgãos linfáticos, especialmente dos linfonodos. A maior parte não tem causa conhecida. Os dois tipos principais de linfomas são a doença de Hodgkin e o linfoma não Hodgkin. A doença de Hodgkin (DH) é caracterizada por aumento indolor e não sensível à palpação de um ou mais linfonodos, mais comumente no pescoço, tórax e axila. Se a doença é uma metástase destes locais, também podem ocorrer febre, sudorese noturna, perda de peso e dor nos ossos. A DH afeta principalmente indivíduos entre 15 e 35 anos e pessoas com mais de 60 anos, e é mais comum no sexo masculino. Se diagnosticada precocemente, a DH tem uma taxa de cura de 90 a 95%. O linfoma não Hodgkin (LNH), que é mais comum do que a DH, ocorre em todas as faixas etárias. A incidência aumenta com a idade, a um máximo entre os 45 e 70 anos de idade. O LNH pode começar da mesma maneira que a DH, mas pode incluir também esplenomegalia, anemia e malestar geral. Até metade de todos os indivíduos com LNH são curados ou sobrevivem por um período prolongado. As opções para a DH e o LNH incluem radioterapia, quimioterapia e transplante de medula óssea. Lúpus eritematoso sistêmico O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença crônica inflamatória autoimune que afeta vários sistemas do corpo. A doença é caracterizada por períodos de atividade e remissão da doença; os sinais/sintomas variam de leve a potencialmente fatais. O LES ocorre com mais frequência entre os 15 e 44 anos de idade e é 10 a 15 vezes mais comum em mulheres do que em homens. Também é 2 a 3 vezes mais comum em afroamericanos, hispânicos, americanos de origem asiática e ameríndios do que em americanos de origem europeia. Embora a causa do LES não seja conhecida, tanto uma predisposição genética para a doença quanto fatores ambientais (infecções, antibióticos, luz ultravioleta, estresse e hormônios) podem provocála. Os hormônios sexuais parecem influenciar o desenvolvimento do LES. A doença frequentemente ocorre em mulheres que exibem níveis extremamente baixos de androgênios. Os sinais e sintomas do LES incluem artralgia, dor muscular, dor torácica à respiração profunda, cefaleia, dedos das mãos ou dos pés pálidos ou roxos, disfunção renal, baixa contagem de células do sangue, disfunção de nervos ou do encéfalo, febre baixa, fadiga, úlceras orais, perda de peso, inchaço nas pernas ou ao redor dos olhos, linfonodos e baço aumentados, fotossensibilidade, perda rápida de grandes quantidades de cabelo e, às vezes, erupção cutânea na ponte do nariz e bochechas “em asa de borboleta”. Acreditavase que a natureza erosiva de algumas das lesões de pele do LES se assemelhasse ao dano causado pela mordedura de um lobo – por isso o termo lúpus. Duas características imunológicas do LES são a ativação excessiva de linfócitos B e a produção inadequada de autoanticorpos contra o DNA (anticorpos antiDNA) e outros componentes dos núcleos celulares, como as proteínas histona. Acreditase que os gatilhos de ativação dos linfócitos B incluam vários produtos químicos e medicamentos, antígenos virais e bacterianos, e a exposição à luz solar. Os complexos de autoanticorpos anormais circulantes e seus “antígenos” causam danos aos tecidos em todo o corpo. Danos aos rins ocorrem conforme os complexos ficam presos na membrana basal dos capilares renais, obstruindo a filtragem do sangue. A insuficiência renal é a causa mais comum de morte. Não há cura para o LES, mas o tratamento medicamentoso pode minimizar os sintomas, reduzir a inflamação e prevenir crises. Os medicamentos mais utilizados para o lúpus são os analgésicos (antiinflamatórios não esteroides, como o ácido acetilsalicílico e o ibuprofeno), os antimaláricos (hidroxicloroquina) e os corticosteroides (prednisona e hidrocortisona). Imunodeficiência combinada grave 1. 2. 3. 4. 22.1 1. 2. A imunodeficiência combinada grave (ICG) é uma doença rara, hereditária, na qual tanto linfócitos B quanto linfócitos T estão faltando ou inativos. Os cientistas identificaram agora mutações em vários genes que são responsáveis por determinados tipos de ICG. Em alguns casos, uma infusão de células da medula óssea de um irmão que tem antígenos MHC muito semelhantes (HLA) pode fornecer célulastronco normais que dão origem a linfócitos B e T normais. O resultado pode ser uma cura completa. Menos de 30% dos pacientes acometidos, no entanto, têm um irmão compatível que poderia servir como um doador. A doença, que ocorre com maior frequência no sexo masculino, também é conhecida como doença do menino bolha, nome dado por David Vetter, que nasceu com a condição e vivia atrás de barreiras de plástico para protegêlo dos microrganismos. Ele morreu aos 12 anos em 1984. As chances de uma criança nascer com ICG são de aproximadamente 1 em 500 mil e, até os últimos anos, era sempre fatal. As crianças com ICG praticamente não têm defesas contra microrganismos. O tratamento consiste em controlar quaisquer infecções atuais, reforçar a nutrição, o transplante de medula óssea (fornecer célulastronco para produzir novos linfócitos B e T), a terapia de substituição enzimática (injeções de adenosina desaminase ligadas ao polietilenoglicol, ou PEADA), e terapia gênica. Nesta técnica, a abordagem mais comum é inserir um gene normal em um genoma para substituir um gene não funcional. O gene normal geralmente é carreado por um vírus. O gene normal produziria então linfócitos B e T para fornecer imunidade suficiente. TERMINOLOGIA TÉCNICA Adenite. Linfonodos aumentados, dolorosos à palpação e inflamados em decorrência de uma infecção. Autotransplante. Transplante em que o próprio tecido do indivíduo é enxertado em outra parte do corpo (como enxertos de pele para tratamento de queimaduras ou cirurgia plástica). Esplenomegalia. Aumento do baço. Gamaglobulina. Suspensão de imunoglobulinas do sangue que consiste em anticorpos que reagem a um patógeno específico. É preparada pela injeção do agente patogênico em animais, remoção do sangue dos animais depois de os anticorpos terem sido produzidos, isolamento dos anticorpos e injeção dos anticorpos em um humano para fornecer imunidade a curto prazo. Hiperesplenismo. Atividade anormal do baço decorrente da esplenomegalia, associada a aumento da taxa de destruição de células sanguíneas normais. Linfadenopatia. Linfonodos aumentados e, às vezes dolorosos à palpação, em resposta a uma infecção. Linfangite. Inflamação dos vasos linfáticos. Linfedema. Acúmulo de linfa nos vasos linfáticos, causando tumefação indolor de um membro. Síndrome da fadiga crônica (SFC). O distúrbio, que geralmente ocorre em adultos jovens e principalmente em mulheres, é caracterizado por (1) fadiga extrema que prejudica as atividades normais durante pelo menos 6 meses e (2) ausência de outras doenças conhecidas (câncer, infecções, uso abusivo de drogas, toxicidade ou transtornos psiquiátricos) que poderiam provocar sinais/sintomas semelhantes. Transplante autólogo. Transplante entre indivíduos geneticamente distintos de uma mesma espécie. Os transplantesde pele de outras pessoas e as transfusões de sangue são autólogos. Xenoenxerto. Transplante entre animais de espécies diferentes. Os xenoenxertos de tecido porcino ou tecido bovino podem ser usados em seres humanos como um curativo fisiológico para queimaduras graves. Outros xenoenxertos incluem valvas cardíacas de suínos e babuínos. REVISÃO DO CAPÍTULO Conceitos essenciais Introdução A capacidade de evitar doenças é chamada de imunidade (resistência). A falta de resistência é chamada de suscetibilidade. Os dois tipos gerais de imunidade são a (a) inata e a (b) adaptativa. A imunidade inata se refere a uma ampla variedade de respostas do corpo a uma vasta gama de agentes patogênicos. A imunidade adaptativa envolve a ativação de linfócitos específicos para combater uma dada substância estranha. Estrutura e função do sistema linfático O sistema linfático realiza respostas imunes e é composto por linfa, vasos linfáticos e estruturas e órgãos que contêm tecido linfático (tecido especializado contendo muitos linfócitos). O sistema linfático drena o líquido intersticial, transporta lipídios da dieta e protege contra a invasão por meio das respostas imunes. Os vasos linfáticos começam como capilares linfáticos de extremidades fechadas nos espaços teciduais entre as células. O líquido intersticial drena para os capilares linfáticos, formando assim a linfa. Os capilares linfáticos se fundem para formar vasos maiores, chamados vasos linfáticos, que transportam a linfa para dentro e para fora dos linfonodos. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 22.2 1. 2. 22.3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 22.4 1. 2. 3. 4. 5. 6. A via do fluxo da linfa é dos capilares linfáticos para os vasos linfáticos, para os troncos linfáticos, para o ducto torácico (ducto linfático esquerdo) e ducto linfático direito, para as veias subclávias. A linfa flui por causa das contrações musculares esqueléticas e movimentos respiratórios. As válvulas dos vasos linfáticos também ajudam no fluxo da linfa. Os órgãos linfoides primários são medula óssea e o timo. Os órgãos linfáticos secundários são os linfonodos, o baço e os nódulos linfáticos. O timo se situa entre o esterno e os grandes vasos sanguíneos acima do coração. É o local de maturação dos linfócitos T. Os linfonodos são estruturas ovaladas encapsuladas localizadas ao longo dos vasos linfáticos. A linfa entra nos linfonodos via vasos linfáticos aferentes, é filtrada e sai pelos vasos linfáticos aferentes. Os linfonodos são o local de proliferação dos linfócitos B e T. O baço é a maior massa única de tecido linfático do corpo. No baço, os linfócitos B e linfócitos T desempenham funções imunes e os macrófagos destroem patógenos transportados pelo sangue e eritrócitos envelhecidos por fagocitose. Os linfonodos estão espalhados por toda a túnica mucosa dos sistemas digestório, respiratório, urinário e genital. Este tecido linfático é denominado tecido linfoide associado à mucosa (MALT). Desenvolvimento dos tecidos linfáticos Os vasos linfáticos se desenvolvem a partir dos sacos linfáticos, que surgem de veias em desenvolvimento. Assim, são derivados da mesoderme. Os linfonodos se desenvolvem a partir dos sacos linfáticos, que são invadidos por células mesenquimais. Imunidade inata A imunidade inata inclui fatores físicos, fatores químicos, proteínas antimicrobianas, células NK, fagócitos, inflamação e febre. A pele e as túnicas mucosas são a primeira linha de defesa contra a entrada de agentes patogênicos. As substâncias antimicrobianas incluem as interferonas, o sistema complemento, as proteínas de ligação ao ferro e as proteínas antimicrobianas. As células NK e os fagócitos atacam e matam patógenos e células defeituosas do corpo. A inflamação ajuda na eliminação de microrganismos, toxinas ou material estranho no local de uma lesão, e prepara o local para a reparação tecidual. A febre intensifica os efeitos antivirais das interferonas, inibe o crescimento de alguns microrganismos e acelera a reação do corpo que auxilia no reparo. A Tabela 22.1 resume as defesas inatas. Imunidade adaptativa A imunidade adaptativa envolve linfócitos chamados linfócitos B e linfócitos T. Os linfócitos B e T surgem das células tronco na medula óssea. Os linfócitos B amadurecem na medula óssea; os linfócitos T amadurecem na glândula timo. Antes de os linfócitos B deixarem a medula óssea ou de os linfócitos T deixarem o timo, eles desenvolvem imunocompetência, a capacidade de desempenhar respostas imunes adaptativas. Este processo envolve a inserção de receptores de antígeno em suas membranas plasmáticas. Os receptores de antígeno são moléculas que são capazes de reconhecer antígenos específicos. Dois tipos principais de linfócitos T maduros saem do timo: os linfócitos T auxiliares (também conhecidos como linfócitos T CD4 positivos) e os linfócitos T citotóxicos (também chamados de linfócitos T CD8 positivos). Existem dois tipos de imunidade adaptativa: a imunidade celular e a imunidade humoral. Na resposta imune celular, os linfócitos T citotóxicos atacam diretamente os antígenos invasores; na resposta imune humoral, os linfócitos B transformamse em plasmócitos que secretam anticorpos. A seleção clonal é o processo pelo qual um linfócito prolifera e se diferencia em resposta a um antígeno específico. O resultado da seleção clonal é a formação de um clone de células que consegue reconhecer o mesmo antígeno específico que o linfócito original. Um linfócito que sofre seleção clonal dá origem a dois tipos principais de células no clone: as células efetoras e as células de memória. As células efetoras de um clone de linfócito desempenham respostas imunes que acabam destruindo ou inativando o antígeno. As células efetoras incluem os linfócitos T auxiliares ativos, os quais fazem parte de um clone de linfócito T auxiliar; os linfócitos T citotóxicos ativos, que fazem parte de um clone de linfócitos T citotóxicos; e os plasmócitos, que são parte de um clone de linfócitos B. As células de memória de um clone de linfócitos não participam ativamente da resposta imune inicial. No entanto, se o antígeno reaparece no corpo no futuro, as células de memória podem responder rapidamente ao antígeno pela proliferação e diferenciação em mais células efetoras e mais células de memória. As células de memória incluem os linfócitos T auxiliares de memória, que são parte de um clone de linfócito T auxiliar; os linfócitos T citotóxicos de memória, que são parte de um clone de linfócitos T citotóxicos; e os linfócitos B de memória, que são parte de um clone de linfócitos B. 7. 8. 9. 10. 22.5 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 22.6 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 22.7 1. 2. 22.8 1. 2. Os antígenos (Ag) são substâncias químicas que são reconhecidas como estranhas pelo sistema imune. Os receptores de antígeno exibem grande diversidade, em decorrência da recombinação genética. Os “autoantígenos”, chamados de antígenos do complexo principal de histocompatibilidade (MHC), são exclusivos das células do corpo de uma determinada pessoa. Todas as células, exceto os eritrócitos, exibem moléculas de MHCI. As células apresentadoras de antígeno (CAA) exibem moléculas de MHCII. As CAA incluem os macrófagos, os linfócitos B e as células dendríticas. Os antígenos exógenos (formados fora das células corporais) são apresentados com moléculas de MHCII; os antígenos endógenos (formados nas células do corpo) são apresentados com moléculas de MHCI. As citocinas são pequenos hormônios proteicos que podem estimular ou inibir muitas funções celulares normais, como o crescimento e a diferenciação. Outras citocinas regulam as respostas imunes (ver Tabela 22.2). Imunidade celular Uma resposta imune celular começa com a ativação de uma pequena quantidade de linfócitos T por um antígenoespecífico. Durante o processo de ativação, os receptores de linfócitos T (TCR) reconhecem fragmentos de antígeno associados a moléculas de MHC na superfície de uma célula do corpo. A ativação de linfócitos T também exige coestimulação, quer por citocinas como a interleucina2 ou por pares de moléculas da membrana plasmática. Uma vez que o linfócito T tenha sido ativado, é submetido à seleção clonal. O resultado da seleção clonal é a formação de um clone de células efetoras e células de memória. As células efetoras de um clone de linfócitos T efetuam respostas imunes que acabam eliminando o antígeno. Os linfócitos T auxiliares exibem proteínas CD4, reconhecem fragmentos de antígenos associados a moléculas do MHCII e secretam várias citocinas, sendo a mais importante a interleucina2, que atua como uma coestimuladora para outros linfócitos T auxiliares, linfócitos T citotóxicos e linfócitos B. Os linfócitos T citotóxicos exibem a proteína CD8 e reconhecem fragmentos de antígenos associados a moléculas MHCI. Os linfócitos T citotóxicos ativos eliminam invasores pela (1) liberação de granzimas que causam a apoptose das células alvo (os fagócitos então matam os microrganismos) e (2) liberação de perforina, que causa citólise, e granulisina, que destrói os microrganismos. Os linfócitos T citotóxicos, macrófagos e células NK efetuam a vigilância imunológica, reconhecendo e destruindo células cancerígenas que exibem antígenos tumorais. Imunidade humoral Uma resposta imune humoral começa com a ativação de um linfócito B por um antígeno específico. Os linfócitos B podem responder a antígenos não processados, mas sua resposta é mais intensa quando processam o antígeno. A interleucina2 e outras citocinas secretadas por linfócitos T auxiliares fornecem a coestimulação para a ativação dos linfócitos B. Uma vez ativado, um linfócito B é submetido à seleção clonal, a formação de um clone de plasmócitos e células de memória. Os plasmócitos são células efetoras de um clone de linfócito B; elas secretam anticorpos. Um anticorpo (Ac) é uma proteína que se combina especificamente ao antígeno que desencadeou a sua produção. Os anticorpos consistem em cadeias pesadas e leves e regiões variáveis e constantes. De acordo com sua química e estrutura, os anticorpos são agrupados em cinco classes principais (IgG, IgA, IgM, IgD e IgE), cada uma com funções biológicas específicas. As ações dos anticorpos incluem a neutralização do antígeno, a imobilização de bactérias, a aglutinação e a precipitação do antígeno, a ativação do complemento e o reforço da fagocitose. O complemento é um grupo de proteínas que complementam as respostas imunes e ajudam a remover antígenos do corpo. A imunização contra determinados microrganismos é possível porque os linfócitos B de memória e linfócitos T de memória permanecem após uma resposta primária a um antígeno. A resposta secundária fornece proteção se o mesmo microrganismo entrar no corpo novamente. Autorreconhecimento e autotolerância Os linfócitos T sofrem seleção positiva para assegurar que são capazes reconhecer as proteínas de seu próprio MHC (autorreconhecimento) e seleção negativa para garantir que não reajam a outras proteínas próprias (autotolerância). A seleção negativa envolve tanto a deleção quanto a anergia. Os linfócitos B desenvolvem tolerância por meio da deleção e anergia. Estresse e imunidade A psiconeuroimunologia (PNI) lida com as vias de comunicação que ligam os sistemas nervoso, endócrino e imunológico. Pensamentos, sentimentos, estados de espírito e crenças influenciam a saúde e a evolução da doença. Sob estresse, as pessoas são menos propensas a comer bem e a se exercitar regularmente, dois hábitos que aumentam a 22 Sistema Linfático e Imunidade