Resposta Imune Contra Antígenos Não-Próprios

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Tópico 09
Imunologia
Resposta Imune Contra
Antígenos Não-Próprios
1. Introdução
Quando pensamos em antígenos que são externos ao organismo
(antígenos não-próprios), logo imaginamos que se trata dos
antígenos dos microrganismos que causam infecções. Esta
percepção está correta, pois estes antígenos não estão presentes
em nossos tecidos. Mas, há mais antígenos não-próprios com os
quais também entramos em contato. Isto foi visto quando
falamos dos processos de tolerância oral, em que o sistema
imune entra em contato com antígenos, que são ingeridos
durante a alimentação. Também não podemos descartar o
contato com antígenos não-próprios, quando os transplantes de
tecidos/órgãos são realizados. Como já tratamos da tolerância
oral, vamos agora então dar atenção a estas duas outras
situações de exposição a antígenos não-próprios: infecções e
transplantes.
2. Características Gerais da
Resposta Imune Contra Infecções
Durante as infecções, há eventos-chave que ocorrem e que são
importantes para determinarmos a extensão da resposta imune
contra estas infecções. São eventos-chave: a entrada do
micróbio, sua invasão e colonização de tecidos do
hospedeiro; como ele consegue escapar da resposta imune, e
qual a lesão tecidual desencadeada. A doença, portanto, é
gerada quando ocorre a morte das células do hospedeiro ou
quando toxinas são liberadas e alteram a homeostase do
organismo.
Avaliando vários tipos de infecções, podemos determinar
algumas das características gerais da resposta imune contra os
micróbios. Sabemos que a defesa contra as infecções é mediada
pelas respostas da imunidade inata (que é primeira linha de
combate do organismo) e adaptativa (que contém a resposta
imune mais específica, de maior duração e com geração de
células de memória). Portanto, quando a resposta imune
adaptativa é acionada, sabemos que a resposta imune contra o
micróbio em questão será distinta e especializada para ele (ou
seja, especificidade de reação). Outra característica geral da
resposta imune contra agentes infecciosos é
a patogenicidade (capacidade de gerar doença). Esta é
influenciada pela habilidade dos micróbios em escapar dos
mecanismos efetores da resposta imune. Por fim, verificamos
que, em muitas infecções, a injúria dos tecidos e a doença
causada deixaram de ser responsabilidade do agente infeccioso,
mas ocorrem pelo excesso de resposta imune
(hipersensibilidade) ao micróbio e seus produtos.
Há uma grande diversidade de agentes infecciosos que podemos
entrar em contato e, de acordo com as respostas específicas da
imunidade adaptativa, deveríamos ter que estudar os
mecanismos específicos de cada infecção. Entretanto, além deste
tipo de abordagem ser completamente impraticável para um
curso de graduação, quando avaliamos as infecções, podemos
verificar que há padrões que se repetem em “tipos” distintos de
agentes infecciosos. Ou seja, há padrões de respostas contra
infecções por bactérias extracelulares, bactérias intracelulares,
fungos, vírus. As respostas imunológicas contra outros parasitas
que não foram abrangidos nestes tipos podem ser agrupadas e
estudadas em separado. Portanto, nos próximos itens, vamos
abranger cada um destes grupos de resposta imune contra as
infecções.
3. Imunidade Contra Bactérias
Extracelulares
As bactérias extracelulares se multiplicam fora das células do
hospedeiro, em vários locais, como na circulação,
nos tecidos e em seus espaços (por exemplo, o lúmen/espaço
das vias respiratórias, onde o ar fica alojado). Nestas infecções, a
doença é causada pela inflamação local gerada ou pelas toxinas
que são produzidas por estes tipos de bactérias.
As toxinas podem ser divididas em dois
tipos: endotoxinas (que são parte da parede celular. Como
exemplos, temos o LPS e os peptideoglicanos)
e exotoxinas (que são substâncias produzidas pelas bactérias e
que podem causar citólise).
Na resposta imune inata contra as bactérias extracelulares,
verificamos a ativação do sistema complemento (o LPS e as
peptideoglicanas ativam a via alternativa do complemento),
a fagocitose (pelos receptores de reconhecimento de padrão, os
PRRs, que estão expressos em fagócitos, que reconhecem os
padrões moleculares associados aos patógenos, os PAMPs;
também há receptores que reconhecem moléculas do sistema
complemento), e a resposta inflamatória (a ativação destes
fagócitos pela ligação aos receptores citados acima, leva a
produção de quimiocinas e citocinas que recrutam e ativam os
leucócitos no local da infecção).
Na resposta adaptativa, temos a resposta imune humoral, com
produção de anticorpos contra antígenos de parede bacteriana
ou toxinas produzidas por elas. Após a produção de anticorpos,
teremos a opsonização e fagocitose das bactérias, a ativação da
via clássica do sistema complemento e a neutralização dos
efeitos das toxinas. Peptídeos destas bactérias são apresentados
as células T CD4, que vão auxiliar na produção de anticorpos
pelas células B e na ativação de fagócitos (neutrófilos e
macrófagos), via produção de citocinas (IFN-γ, TNF-a,
linfotoxina, e IL-17).
Quando a resposta imune contra estas bactérias extracelulares é
exacerbada, podemos verificar danos causados no organismo.
A ativação excessiva de macrófagos e neutrófilos pode levar
estas células a produzir e liberar espécies reativas do oxigênio e
enzimas lisossomais em grande quantidade que, por sua
vez, levam à morte das células dos tecidos. Pela alta
produção repentina de citocinas (fenômeno conhecido por
“cytokine storm”), principalmente de TNF-a, que ocorre
quando as infecções bacterianas se disseminam pelo
corpo, ocorre o choque séptico, com a formação de coágulos
em vários capilares do corpo, levando ao colapso circulatório,
hipoglicemia e, por fim, comprometimento de vários órgãos,
como pulmões, fígado, rins, e coração. Algumas toxinas de
bactérias estimulam células T que possuem um determinado tipo
de região variável da cadeia beta (Vβ) no TCR. Estas toxinas são
chamadas superantígenos e estes são importantes neste
processo de injuria sistêmica, quando ativam,
indiscriminadamente, um grande número de células T que, por
sua vez, passam a produzir uma quantidade exacerbada de
citocinas, levando ao “cytokine storm”.
Anticorpos com especificidade cruzada também podem ser
produzidos em algumas infecções, como na infecção de garganta
por Streptococcus pyogenes que, em alguns indivíduos, leva à
produção de anticorpos anti-proteína M da parede
bacteriana, que reage contra proteínas do
sarcolema (membrana celular) das células do miocárdio,
causando inflamação cardíaca (miocardite). Esta doença é
conhecida como febre reumática.
A evolução dos mecanismos do sistema imune contra as
infecções é observada pela miríade (grande quantidade) de
mecanismos que são observados. Entretanto, quando pensamos
na evolução, não podemos imaginar que apenas o sistema
imune evolui, se adaptando aos microrganismos que surgem.
Temos que assumir que a evolução também ocorre nos
próprios micróbios, para escapar da destruição via
mecanismos da sistema imune. Quando avaliamos as bactérias
extracelulares sobre esta ótica, verificamos que elas podem
escapar dos mecanismos efetores da resposta imune, por
meio da inibição da ativação do sistema complemento (por
exemplo, expressão de ácido siálico, que inibe a ativação do
complemento) ou da fagocitose (por exemplo, quando
produzem uma cápsula rica em polissacarídeos ao seu redor).
Algumas bactérias extracelulares podem, ainda, sofrer uma
variação gênica dos antígenos que expressam na sua superfície,
fazendo com que os anticorpos previamente produzidos sejam
inócuos frente as novas moléculas. Como exemplos de bactérias
extracelulares causadoras de infecções, temos Staphylococcus
aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Vibrio
cholerae, Clostridium tetani, Neisseria meningitis,
e Corynebacterium diphtheriae.
Resposta imune inata contra bactérias extracelulares.
Resposta imuneadaptativa contra bactérias extracelulares.
Choque séptico.
4. Imunidade Contra as Bactérias
Intracelulares
As bactérias intracelulares vivem dentro dos vacúolos ou do
citosol das células, fora do alcance dos anticorpos. Na imunidade
inata contra estes micróbios, os neutrófilos são os primeiros a
responder, fagocitando e destruindo estes microrganismos. Na
sequência, verificamos que ocorre um “feedback” positivo de
ativação entre macrófagos/células dendríticas (DCs) e células
NK. Neste “feedback”, os macrófagos e as DCs, que foram
ativados pelo contato com as bactérias, passam a produzir IL-12
que, por sua vez, ativa células NK para produzirem IFN-γ que,
em retorno, ativa os macrófagos e DCs, para matar as bactérias
fagocitadas e produzirem mais IL-12, fechando o ciclo.
Já na imunidade adaptativa contra estes patógenos, as células T
desempenham um papel importante, pois as células T CD4
contribuem para a ativação de macrófagos que matam as
bactérias e as células T CD8 levam à morte de células infectadas,
liberando as bactérias que, agora, serão capturadas e mortas
pelos macrófagos ativados.
A ativação exacerbada dos macrófagos contra bactérias
intracelulares, via padrão Th1 de resposta, pode causar injuria
também, pela formação de granulomas, levando a necrose e
fibrose tecidual (como vemos na infecção por Mycobacterium
tuberculosis). Em outras infecções, as variações entre os padrões
de respostas das células T CD4 (por exemplo, Th1 versus Th2)
podem influenciar na imunidade celular contra as bactérias
intracelulares, gerando patologias diferentes contra a mesma
infecção. Verificamos este tipo de variação nas infecções por
Micobacterium leprae. Em pacientes com padrão Th1 de
resposta (com produção de IFN-γ e IL-2), ocorre uma forte
resposta imune celular e formação de granulomas ao redor dos
nervos sensoriais, que leva a ocorrência maior de lesões de pele
por acidentes, mas menor lesão causada por bactérias e menor
produção de anticorpos (aqui temos a hanseníase tuberculóide).
Já em pacientes com padrão Th2 de resposta (com produção de
IL-4 e IL-10), ocorre uma supressão da ativação de macrófagos,
com bactérias a sobreviver e multiplicar dentro deles, levando às
lesões na derme. Também ocorre maior produção de anticorpos
(aqui temos a hanseníase virchowiana ou lepromatosa).
Assim como para bactérias extracelulares, também temos as
estratégias de escape ao sistema imunológico, pelas bactérias
intracelulares. Entre estas estratégias, verificamos que algumas
inibem a fusão do fagossomo com o lisossomo, que levaria a sua
degradação; outras saem dos fagossomos e migram para o
citosol da célula, evitando sua destruição pelas enzimas
lisossomais e há, ainda, algumas bactérias que conseguem
neutralizar as espécies reativas do oxigênio, impedindo que
sejam destruídas. Como exemplos de bactérias intracelulares,
temos também Listeria monocytogenes e Legionella
pneumophila.
Resposta imune inata contra bactérias intracelulares.
Resposta imune adaptativa contra bactérias intracelulares.
5. Imunidade Contra os Fungos
A imunidade contra os fungos é de difícil estudo, pois,
geralmente, estas são infecções oportunistas, ou seja, elas
ocorrem quando há o comprometimento da imunidade do
indivíduo. Portanto, é mais comum verificarmos este tipo de
infecção nos pacientes com AIDS, ou naqueles que estão
sob efeitos colaterais de imunoterapias, quer seja após
recebimento de transplantes, quer seja no tratamento de
tumores. De todas as deficiências que podemos associar ao
aparecimento de infecções fúngicas,
podemos destacar as deficiências de neutrófilos, por
comprometimento da medula óssea.
Os fungos podem instalar-se dentro ou fora das células e,
portanto, os mecanismos de resistência são semelhantes aos
descritos para as infecções
com bactérias intra ou extracelulares. Porém, sabe-se
pouco sobre a imunidade contra fungos, porque há
escassez de modelos animais e porque estas infecções só
ocorrem após falha na imunidade.
Quando observamos a imunidade inata, verificamos que os
macrófagos e neutrófilos são importantes para a resistência aos
fungos. Entretanto, os neutrófilos são mais relevantes, pois
ao contrário dos macrófagos, eles conseguem liberar os radicais
livres e as enzimas lisossomais que matam os fungos, mesmo se
não conseguirem fagocitá-los. Histoplasma capsulatum, que é
um fungo que pode sobreviver dentro de macrófagos, é
eliminado pelos mesmos mecanismos descritos na resistência
contra as bactérias intracelulares.
Na resposta imune adaptativa, verificamos que as células T
CD4 e CD8 cooperam para a eliminação de Cryptococcus
neoformans, que tende a colonizar pulmões e cérebros de
pacientes imunodeprimidos. Em infecções por Candida
albicans, que atacam primeiramente as mucosas, acredita-se que
Muito se fala sobre o problema dos pombos nas cidades.
É atribuído a eles a transmissão de uma série de
doenças. Isto é, de fato, verdadeiro, pois os pombos
podem carrear muitas infecções e proporcionar as
condições ideais para o desenvolvimento de agentes
patogênicos. Um bom exemplo disso é a relação que
existe entre duas espécies patogênicas de
fungo, Cryptococcus neoformans e Histoplasma
capsulatum, e estes animais. Ambas espécies de fungo
dependem de substrato rico em Nitrogênio para
sobreviverem e é exatamente nas fezes destes pombos
que eles encontram as condições ideais para sua
sobrevivência.

as células da imunidade celular previnem o alastramento da
infecção para outros tecidos. Em muitos casos, as respostas do
tipo Th1 e Th17 são protetoras, por levar a ativação de
macrófagos e recrutamento de neutrófilos para o local da
infecção. Contudo, conforme vimos quando estudamos os tipos
de hipersensibilidade, em respostas Th1 pode ocorrer
a formação de granulomas e, neste caso, o granuloma pode
ser a causa de injurias nos tecidos do paciente. Muitos fungos
induzem a produção de anticorpos, que são úteis na sua
eliminação; nas infecções por C. neoformans, verificamos que as
hifas recobertas pelos anticorpos podem ser destruídas pela
citotoxidade mediada por anticorpos.
Os fungos também estão sobre pressão evolutiva e
verificamos que cepas virulentas de Cryptococcus
neoformans inibem a produção de TNF-a e IL-12 por
macrófagos (citocinas pró-inflamatórias),
mas estimulam a produção de IL-10 por estas células
(citocina anti-inflamatória), para escapar da imunidade inata.
Resposta imune inata contra fungos.
6. Imunidade Contra Infecções
Virais
Quando avaliamos as infecções virais, verificamos que, na
imunidade inata, os principais mecanismos de defesa são a
produção de IFN do tipo 1 pelas células que estão infectadas,
especialmente por DCs plasmocitóides. Sob ação de IFN tipo 1,
as células produzem uma proteína quinase, a PKR, que depende
da ligação ao RNA dupla fita (dsRNA) para ser ativada. Como
dsRNA só estará presente nas células infectadas, a PKR ativada
destas células vai inibir a síntese de proteínas, levando à morte
da célula. Outro componente da imunidade inata que atua na
morte de células infectadas são as células NK (mecanismo já
descrito anteriormente).
 O processo de morte celular induzido pelas células NK é
fascinante e, com o desenvolvimento das tecnologias de
microscopia, pode ser visualizado. O vídeo abaixo
mostra células NK matando células tumorais, como
exemplo daquilo que estas células são capazes durante
as infecções virais.

Two-photon microscopy video of natural killeTwo-photon microscopy video of natural kille……
https://www.youtube.com/watch?v=TTtQk-UIhf4
Já na imunidade adaptativa, os anticorpos que são
produzidos atuam de duas formas: impedem a entrada dos
vírus nas células-alvo e facilitam a sua fagocitose. Em
muitas situações, a IgA, que é produzida logo abaixo das
mucosas, é secretada no muco, ficando depositada na mucosa.
Quando os vírus chegam até estas superfícies, eles são
opsonizados pela IgA e não conseguem infectar as células
epiteliais.Uma vez dentro das células, ainda nos mecanismos de
imunidade adaptativa, as respostas via linfócitos T citotóxicos
(CTLs) passam a ser importantes (lembrando que estas células
dependem da IL-2 produzida por células T CD4 para sua
diferenciação/ativação). Nestes casos, estes CTLs reconhecem as
células infectadas, destruindo-as por um mecanismo semelhante
àquele observado nas células NK.
É importante ressaltar que, em algumas infecções virais,
especialmente em infecções não-citopáticas (nas qual o vírus
não leva a destruição celular), a lesão tecidual pode ser
causada pelas CTLs e não pelo vírus. Ou seja, a patogenia da
doença não é gerada pela infecção per se, mas sim pela resposta
imune. Verificamos este tipo de patogenia nas infecções pelo
vírus da coriomeningite linfocítica (LCMV, na qual ocorre a
destruição das células da meninge) e da hepatite B humana (que
pode levar a um quadro de lesões cicatriciais e até mesmo a falha
hepática ou câncer de fígado, na fase crônica da infecção).
Os vírus tentam escapar da resposta imune, por meio
da alteração de seus antígenos, principalmente
das glicoproteínas da sua superfície, para que
os anticorpos formados se tornem inúteis (como ocorre com
o vírus da influenza, explicando o porquê de novas formulações
vacinais a cada ano). Podem também inibir a produção de
moléculas classe I do MHC, quer seja pelo bloqueio da sua
montagem ou expressão, ou produzir proteínas que se ligam às
citocinas e quimiocinas, que seriam produzidas para ativar e
atrair as células do sistema imune para o local da infecção, ou
ainda podem se ligar diretamente aos receptores destas
moléculas, funcionando como seus antagonistas.
Resposta imune inata contra vírus.
Resposta imune adaptativa contra vírus.
7. Imunidade Contra Protozoários
e Helmintos
Neste item, agrupamos dois tipos de parasitas, sobre os quais há
uma série de peculiaridades. Entretanto, eles possuem algumas
características em comum: são a maior fonte de infecções
em países em desenvolvimento. Muitas vezes, encontramos
representantes com um ciclo de vida/hábitos de vida complexos
(às vezes, dependendo de organismos vertebrados e
invertebrados). Também verificamos que, em muitas destas
infecções, as formas crônicas ocorrem quando há
uma fraca resposta imune inata e a supressão da resposta
imune adaptativa. Vamos agora agrupar as respostas imune
inata e adaptativa, de acordo com cada um destes tipos de
infecção.
Quando avaliamos a resposta imune inata contra
os protozoários, verificamos que a fagocitose é o principal
elemento desta defesa, sendo que alguns destes organismos
produzem moléculas (PAMPs), que são reconhecidas
pelos PRRs. Contudo, muitos destes parasitas também
evoluíram para desencadear respostas que desativam
macrófagos, tornando-se resistentes e até mesmo proliferando
dentro deles. Para protozoários que vivem dentro de
macrófagos, o principal mecanismo de defesa da imunidade
adaptativa é dependente da ativação de macrófagos no
padrão M1, via respostas do tipo Th1.
Em algumas infecções por protozoários intracelulares,
os CTLs também são importantes, rompendo as células
infectadas e desativadas, permitindo que novas células
fagocitem e, antes de serem desativadas, eliminem os parasitas.
Já na resposta imune inata contra helmintos, verificamos que
alguns fagócitos também tentam fagocitá-los,
liberando radicais livres e enzimas contra eles. Quando a
imunidade adaptativa entra em cena, verificamos que há a
indução de um padrão de resposta Th2, com a produção de
grandes quantidades de IgE e ativação de eosinófilos.
Antígenos dos helmintos que penetram pela mucosa e chegam
até a IgE ligada aos mastócitos levam a
sua ativação, degranulação e aumento
da inflamação local. Anticorpos das classes IgG e IgA, que
são secretados sobre os helmintos, podem auxiliar
na ativação dos eosinófilos, que vão degranular e liberar
proteínas catiônicas, que são nocivas às células do tegumento
dos vermes. Portanto, a combinação das respostas
de mastócitos e eosinófilos leva
à expulsão e destruição dos vermes. Contudo, a ativação
exacerbada da imunidade adaptativa pelos helmintos também
pode causar dano tecidual. Na infecção
por Schistosoma mansoni, a resposta imune adaptativa
do padrão Th2 leva à produção de IL-4 e IL-13, com ativação
de macrófagos (via alternativa, ou M2) e formação
de granulomas, que contém os ovos do parasita no seu
interior. Estes granulomas podem gerar fibrose severa no
fígado, comprometendo sua circulação venosa, aumentando a
sua hipertensão portal e o induzindo à cirrose.
Como mecanismos de escape da resposta imune, os parasitas
podem reduzir sua imunogenicidade (por expressarem
antígenos distintos a cada forma evolutiva do seu ciclo de vida
ou por expressar variações de certas proteínas em sua
superfície), serem resistentes aos mecanismos efetores da
resposta imune dos vertebrados (como são as larvas
de Schistosoma), esconder dentro das células ou de cistos,
largar sua capa de proteínas antigênicas (que podem estar
recobertas por anticorpos) e induzir a geração de
células T reguladoras (Tregs).
Algumas vezes, quando falamos que estamos estudando o
sistema imune, as pessoas já cogitam a ideia de gerar alguma
vacina. Entretanto, se fosse fácil, já teríamos várias vacinas
contra infecções que assolam a humanidade, como a malária,
por exemplo. Estudando um pouco a resposta imune contra os
parasitas, verificamos que estes possuem várias estratégias para
escape do sistema imune, sendo que, algumas delas,
comprometem exatamente o desenvolvimento de vacinas.
Quando pensamos nas estratégias para o desenvolvimento das
vacinas, temos que levar em conta, para seu sucesso, uma série
de critérios. Entre eles: precisamos saber se os antígenos que
estão presentes no microrganismo sofrem variação antigênica; se
a própria vacina não será causadora de alterações indesejadas;
que haja desenvolvimento de memória imunológica e produção
de anticorpos. Os protocolos utilizados nas tentativas de se
desenvolver vacinas contra micróbios englobam o uso de: vírus
ou bactérias atenuadas, antígenos purificados dos micróbios (ou
sintetizados in vitro) e que sejam injetados juntamente com um
adjuvante (como no caso da vacina contra a gripe), plasmídios de
cDNA e vetores virais (não-citopáticos), que carreiam genes de
interesse do agente infeccioso. O problema que encontramos
com a utilização dos vetores virais é que, às vezes, as infecções
podem ocorrer em diversos tipos de células e não apenas
naquele tipo para o qual o vetor viral será eficiente. Portanto, a
mensagem final é que falar sobre o desenvolvimento de uma
vacina é mais fácil do que desenvolvê-la de fato.
Resposta imune inata contra protozoários e helmintos.
Resposta imune adaptativa contra protozoários e helmintos.
8. Imunologia dos Transplantes
A ideia dos transplantes é suprir, por meio da transferência de
células, tecidos, ou órgãos, um défice funcional ou anatômico de
um paciente. Entretanto, o maior fator limitante para o
sucesso do transplante é a resposta imune do receptor
contra antígenos do doador.
A pesquisa experimental com transplantes teve seu início na
década de 1950, com os experimentos realizados por Georges
Snell, Baruj Benacerraf e Jean Dausset. É interessante como a
ciência do século XX unia tantas mentes brilhantes, de áreas
distintas, lançando os fundamentos que temos hoje. Por
exemplo, Georges Snell foi pós-doutorando de Hermann J.
Muller, que tinha descoberto as mutações letais balanceadas
(marco na área da genética), e seu colega da época de graduação,
Clarence C. Little, fundador da “Jackson Laboratories”,
considerada a “meca” mundial em termos de geração e
manutenção de camundongos isogênicos e transgênicos. E foi
a utilização de camundongos isogênicos (geneticamente
idênticos) e congênicos (com diferenças em apenas uma parte
de todo o genoma) que tornou possível
a descoberta dos genes principais e responsáveispela rej
eição de transplantes (moléculas do MHC classe I e II, as quais
já descrevemos em outro tópico). Portanto, a pesquisa
experimental, responsável pela compreensão dos mecanismos de
aceite/rejeição de transplantes, e os principais avanços dentro da
área tiveram seus inícios no século passado e há uma série de
termos que são específicos desta área, os quais descrevemos
abaixo.
Entre os termos utilizados em transplantes, temos 3
básicos: enxerto (células, tecidos, ou órgãos de um indivíduo
que são transferidos a outro); doador (indivíduo que doa o
enxerto); receptor ou hospedeiro (indivíduo que recebe o
enxerto).
Sobre o enxerto, este pode ser autólogo (transplante de tecido
dentro de um mesmo indivíduo), singênico (transplante de
tecido entre indivíduos geneticamente
idênticos), alogênico (transplante de tecido entre indivíduos
geneticamente distintos) ou xenogênico (transplante entre
espécies distintas).
O sangue é um tecido corpóreo e, portanto, quando
fazemos uma transfusão de sangue, estamos fazendo um
transplante de sangue ou plasma, de um paciente para
outro.

Também relacionado aos transplantes, sempre imaginamos que
os órgãos são retirados e colocados nos mesmos locais, onde se
encontravam originalmente. Entretanto, isto nem sempre
acontece e, portanto, temos outros dois termos que são
relacionados a esta área: o transplante ortotópico (enxerto
transplantado ao seu local anatômico normal) e o transplante
heterotópico (enxerto colocado em um local anatômico
diferente do naturalmente ocupado por aquele tipo de enxerto).
A ideia dos transplantes xenogênicos surgiu a partir da
falta de doadores. O principal problema deste tipo de
transplantes são os anticorpos naturais do receptor, que
causam rejeição hiperaguda (por exemplo, anticorpos
naturais contra antígenos de porco). Chimpanzés têm
menor diferença nas glicosilações de suas proteínas,
quando comparadas aos humanos e, além disto, por
motivos logísticos e éticos, também não são utilizados.
Em porcos, o principal determinante antigênico é um
carboidrato formado pela adição de galactose no
substrato que dá origem ao antígeno H humano. Alguns
porcos transgênicos para expressão de DAF humano
foram produzidos para inibir a ativação do
complemento, assim como para expressão de fucosil-
transferases humanas, para geração de antígenos H
compatíveis. Contudo, mesmo com modificações deste
gênero, estudos têm revelado que a rejeição aguda ainda
ocorre e, muitas vezes, é ainda mais forte que a rejeição
aguda a aloenxertos, provavelmente porque as
diferenças entre as moléculas do MHC porcino são
maiores que as de aloenxertos. Porém, a pesquisa com
porcos tem avançado, para que até mesmo as moléculas
do MHC humano sejam expressas nestes animais.

O transplante de medula óssea é um dos poucos que não
gera perda ao doador, pois a quantidade de medula
doada é reposta com o passar do tempo. Ele pode ser
usado para corrigir defeitos de origem hematopoiética
ou imunológica (pois as células do sangue ou do sistema
imune têm origem em precursores da medula), ou para
corrigir problemas como geração anormal de
hemoglobina. Em casos de tratamentos de tumores, nos
quais a quimioterapia e a radioterapia levaram também
à destruição da medula óssea, pode ser utilizado o
transplante de medula óssea autólogo ou alogênico para
corrigir esta situação. Finalmente, em algumas formas
de leucemia, as células de medula alogênica podem ser
efetivas na destruição do tumor, num processo análogo
as respostas enxerto-versus-hospedeiro. Para fazer o
transplante, são necessários um doador compatível às
moléculas do MHC do receptor, a deleção total da
medula óssea, e a imunossupressão do receptor,
evitando assim a rejeição da nova medula. Entretanto,
ainda que se tomem todos estes cuidados, podem
ocorrer outros problemas, como a doença enxerto-
versus-hospedeiro, onde as células T do doador acabam
reagindo contra os antígenos do receptor, destruindo os
tecidos do receptor. Para minimizar este tipo de doença,
é feita a eliminação de células T maduras do doador.
Um dos principais problemas que ocorrem nos
transplantes de medula óssea é a imunodeficiência, que
ocorre logo após o transplante. Ela é em decorrência do
tratamento feito para eliminação da medula óssea
defeituosa, que leva à falta de um repertório de células T
e B diverso e à remoção de células de memória e
plasmócitos. Portanto, os pacientes que vão receber uma
nova medula são, previamente, tratados, para impedir

Uma vez explicados as terminologias relacionadas a área dos
transplantes, vamos agora entender os três principais aspectos
relativos à imunologia dos transplantes: como esta resposta
ocorre, quais são os mecanismos imunológicos envolvidos e
como podemos suprimir a rejeição aos enxertos.
9. Resposta Imune aos
Aloenxertos
Quando pensamos nos aloenxertos, o reconhecimento do
transplante como próprio ou não-próprio será determinado
pelas diferenças nos tipos de moléculas do MHC que
serão expostas. É preciso lembrar que, em um indivíduo, as
moléculas do MHC não sofrem mudança na região de
encaixe do peptídeo; ou seja, cada pessoa tem um conjunto
de moléculas do MHC que vai estar expresso em suas células,
sem sofrer variações. Portanto, quando pensamos em diferenças
nas regiões de encaixe para os peptídeos no MHC, ou seja, em
diferentes moléculas de MHC, não estamos considerando o
indivíduo, mas sim a população. Cada indivíduo da
população tem um conjunto de moléculas do MHC e, quando
consideramos toda a população, temos o polimorfismo dos genes
do MHC (várias formas expressas de um mesmo tipo de
molécula). Portanto, para que o transplante seja feito, é
preciso encontrar, na população humana, pacientes que
contenham formas das moléculas do MHC que
sejam idênticas. Caso contrário, as moléculas do MHC que
estão expressas no tecido/órgão doado serão reconhecidas pelas
células T do receptor. Este reconhecimento pode ocorrer de
forma direta ou indireta.
infecções bacterianas e virais, ou seja, com antibióticos,
medicamentos anti-citomegalovirus, e imunizados
contra bactérias encapsuladas.
Pela via direta, as moléculas do MHC expressas na superfície
das células do tecido/órgão transplantado, serão reconhecidas
por células T do receptor, uma vez que, durante a geração do
repertório de linfócitos T do receptor, ocorreu apenas seleção
para o MHC do próprio organismo. Portanto,
existem clones que
podem reagir fortemente contra MHC exógenos, numa
situação semelhante a que ocorre quando os clones de células T
encontram as moléculas do MHC apresentando antígenos
microbianos. Como cada célula do tecido alogênico expressa
milhares de cópias das moléculas do MHC e cada uma, quando
combinada a um peptídeo distinto, forma uma estrutura
diferente que poderá ser reconhecida por uma célula T distinta,
calcula-se que cerca de 2% de todo o repertório de linfócitos
T é capaz de reconhecer diretamente o MHC alogênico.
Como muitos dos clones de células T que reagem contra o
enxerto são células T de memória, gerados inicialmente contra
micróbios e que reagem, cruzadamente, contra o MHC
alogênico, a rejeição ao enxerto processa-se de forma mais
forte in vivo. Portanto, na via direta,
a ativação da resposta imune aos aloenxertos ocorre após
a migração de células dendríticas (DCs) do tecido/órgão do
doador para os linfonodos (LNs) do receptor. Lá,
serão ativados os linfócitos T CD4 e CD8, sendo que as células
T CD8, que reconhecem o antígeno pela via direta, se
diferenciam em linfócitos T citotóxicos (CTLs), migram para o
tecido/órgão, matando as células do enxerto.
Já pela via indireta, os peptídeos gerados pela
degradação das moléculas do MHC alogênico (após
ingestão e digestão de células do enxerto por APCs do receptor,
como ocorre para micróbios intracelulares) são apresentados
pelas moléculas do MHC do receptor. Não só células T CD4, mas
também células T CD8 (pelo processo de apresentaçãocruzada
de antígenos) podem ser ativadas por esta via. Neste caso,
ocorre a migração de DCs do receptor para o enxerto,
que capturam os antígenos do tecido, expressam os peptídeos
derivados da quebra das moléculas de MHC do doador
e migram para o LN drenante. Pode também ocorrer a
drenagem de antígenos do enxerto (contendo antígenos do MHC
do doador) para o LN drenante, onde as DCs do receptor
capturam e expressam os peptídeos derivados do MHC do
doador. Qualquer uma destas duas formas de encontro das DCs
do receptor com os peptídeos do MHC do doador vai levar à
apresentação de antígenos às células T CD4 do receptor. Estas
células T CD4 alorreativas ativadas vão migrar para
o enxerto, reconhecer DCs do receptor que ali se encontram
(expressando os antígenos do doador) e vão começar
a produzir citocinas que promovem o desenvolvimento de
uma resposta similar à hipersensibilidade tardia, com
infiltrado de leucócitos e destruição tecidual. Os mecanismos
efetores da rejeição serão abordados abaixo.
Para testarmos a alorreatividade de células T
(capacidade de elas responderem contra antígenos de
um enxerto), podemos usar reações de cultura mista de
linfócitos. Nestas culturas, retiramos os leucócitos do
sangue do “paciente A” (ou de uma linhagem “A” de
camundongos) e misturamos estes, in vitro, com
leucócitos do “paciente B” (ou de uma linhagem “B” de
camundongos). Os leucócitos do “paciente B” são
previamente tratados, antes da cultura, para impedir
que estes proliferem. Passados alguns dias, a
proliferação celular dos leucócitos do “paciente A” é
medida: quanto maior a alorreatividade, maior serão os
índices de proliferação.

Via direta de rejeição.
Via indireta de rejeição.
10. Mecanismos Efetores da
Rejeição dos Transplantes
Os mecanismos efetores da rejeição de aloenxertos são
classificados de acordo com as características histopatológicas da
rejeição. Portanto, as rejeições aos aloenxertos podem
ser classificadas em hiperaguda, aguda e crônica.
Na rejeição hiperaguda, observa-se
a formação de trombos oclusivos nos vasos do enxerto,
ocorrendo em minutos ou horas, após a anastomose dos
vasos. Neste tipo de rejeição, os anticorpos naturais se ligam às
células endoteliais do enxerto, ativando o sistema
complemento. A ativação do complemento danifica as células
endoteliais, expondo a membrana basal subendotelial, que ativa
plaquetas, assim como ocorre a liberação de fator de Willebrand
por estas células danificadas.
As plaquetas e células endoteliais entram
num processo de vesiculação, liberando partículas de
lipídios, que promovem a coagulação do sangue. Como as
células endoteliais estão danificadas, elas deixam de expressar
proteoglicanas de sulfato de heparina, que impediriam a
coagulação. Com a formação da oclusão vascular, o enxerto
sofrerá dano isquêmico irreversível. A rejeição hiperaguda
era observada quando transplantes de órgãos entre pacientes
com sistema AB0 incompatível era realizada. Isto porque
todas as células do organismo expressam estes antígenos, que
são também encontrados nas hemácias. Ou seja, já há anticorpos
naturais presentes nos indivíduos com tipagem sanguínea
incompatível, causando a rejeição hiperaguda.
A rejeição aguda é mediada por células e anticorpos,
começando por volta
de uma semana após o transplante (via direta de rejeição).
As células T efetoras, que respondem às moléculas do MHC
dos vasos e células do parênquima do
transplante, matam diretamente
estas células ou secretam citocinas, que recrutam
e ativam células inflamatórias, levando à destruição das
células dos vasos e/ou do parênquima do enxerto. Em enxertos
vascularizados como o rim, as células endoteliais são os
primeiros alvos de destruição, onde o aparecimento
de endotelialite (inflamação do endotélio), ou arterite, de
vasos de médio calibre, são os sinais iniciais de rejeição aguda.
Tanto as células T CD8 (que matam diretamente) quanto as
células T CD4 (que ativam a inflamação) contribuem para a
rejeição aguda. Os anticorpos que foram produzidos pelas
células B ligam-se às células endoteliais e estas
são lisadas pelo sistema complemento. Na rejeição
aguda, ocorre necrose transmural dos vasos do enxerto
(necrose que vai além dos vasos do enxerto, comprometendo o
tecido conjuntivo ao redor dos vasos), com inflamação aguda,
enquanto na rejeição hiperaguda esta necrose não ocorre.
Com o aparecimento de melhores terapias para controle da
rejeição aguda, a rejeição crônica se tornou a maior causa de
perda de transplantes.
A rejeição crônica (via indireta de
rejeição) ocorre meses após o transplante e
é caracterizada pela vasculopatia do enxerto,
ou arterosclerose acelerada do enxerto, nas quais a oclusão
arterial é resultado da proliferação exacerbada da musculatura
íntima lisa dos vasos sanguíneos. É iniciada, provavelmente, pela
isquemia perioperativa e por episódios de rejeição aguda, em
combinação com reações crônicas de linfócitos aloreativos aos
antígenos endoteliais. O aumento da
musculatura íntima lisa dos vasos ocorre em resposta a fatores
de crescimento secretados pelas células endoteliais, células da
musculatura lisa e macrófagos, em resposta ao IFN-γ e ao TNF-
a, que foram produzidos pelas células T CD4 alorreativas. Com a
progressão da arterosclerose, ocorre o compromisso da
circulação sanguínea do tecido e morte de células do tecido, que
são substituídas por um tecido fibroso, em resposta às outras
moléculas que foram secretadas no local, como as citocinas TGF-
β, IL-13, e ao fator de crescimento de fibroblastos (FGF).
As constatações de rejeição em tecidos transplantados podem
variar de acordo com o tecido. Em transplantes cardíacos e de
rim, a vasculopatia do enxerto é uma das primeiras alterações
observadas; em pulmões, observam-se espessamentos das vias
aéreas pequenas (bronquiolite obliterante) e, em fígados, fibrose
e perda do ducto biliar.
Mecanismo de rejeição hiperaguda.
Mecanismo de rejeição aguda.
Mecanismo de rejeição crônica.
11. Prevenção e Tratamento da
Rejeição dos Transplantes
Quando pensamos
na prevenção e tratamento da rejeição de aloenxertos,
basicamente estamos falando de duas coisas: do uso
de imunossupressores genéricos, na tentativa de reduzir a
força da resposta alogênica, e
na indução de tolerância específica ao transplante. Entre
os imunossupressores genéricos temos: a ciclosporina e
o FK-506 (comercialmente conhecido como “Tacrolimus”), que
impedem a transcrição de genes de citocinas (por exemplo, a IL-
2); a rapamicina, que inibe proliferação celular, e
o micofenolato de mofetila (MMF), que inibe a síntese de
guanosina e, consequentemente, inibe a proliferação celular,
incluindo dos linfócitos. Ainda, para inibir a ativação do sistema
imune, também são utilizados anticorpos anti-CD25 ou anti-
CD3 (para eliminar as células T, ativadas ou não,
respectivamente), ou ainda, moléculas de fusão CTLA-4-Ig (que
se ligam mais avidamente às moléculas B7 das APCs, impedindo
a ligação das moléculas CD28 das células T alorreativas). As
CTLA-4-Ig possuem o sítio de ligação ao CTLA-4 e alguns
domínios da região constante da molécula de
anticorpo. Corticosteróides são utilizados para inibir
a inflamação, pois inibem a síntese de citocinas e outras
moléculas pró-inflamatórias e, em altas doses, podem até
mesmo levar à morte de células T. O fármaco FTY720
bloqueia o receptor da esfingosina 1-fosfato (S1P1) dos
linfócitos, impedindo sua saída dos órgãos linfoides até o
enxerto. A utilização destes imunossupressores aumentou muito
a sobrevida dos enxertos e reduziu a incidência de rejeição
aguda. Contudo, muitos são de efeito tóxico a outras células
ou acabam
por aumentar a susceptibilidade a infecções virais e o
aparecimento de tumores associados a vírus.
Para reduzir a força da resposta alogênica, procuram-se
doadores com maior compatibilidade nas moléculas do MHC.
Por exemplo, em transplantes de rim, quanto maior for a
compatibilidadedos alelos do MHC maior é a sobrevida do
transplante.
A indução de tolerância específica ao aloenxerto é o maior
alvo a ser atingido dentro da imunologia de transplantes, pois
acabaria com os principais problemas das terapias atuais
(supressão generalizada do sistema imunológico e favorecimento
do aparecimento de tumores). O objetivo principal é induzir
a tolerância pelos mesmos mecanismos que ocorrem para
tecidos próprios, ou seja, por meio de anergia, deleção,
e/ou supressão ativa de clones alorreativos. Algumas
evidências experimentais suportam tais iniciativas: nos
experimentos feitos por Medawar, foi verificado que
camundongos neonatos, que receberam células de baço de uma
linhagem alogênica, aceitaram transplantes desta linhagem na
fase adulta; nos transplantes de rim, nos quais os receptores
receberam transfusão de sangue dos doadores, houve menor
incidência de rejeição aguda; em camundongos, o quimerismo
de medula óssea (a manutenção concomitante de células de
medula do doador e do receptor) leva ao aceite de transplantes
da linhagem doadora. Em todas observações citadas, há a
indicação de que houve geração de células T reguladoras (Tregs)
específicas para o enxerto. Porém, há ainda muito a ser
elucidado sobre a geração de Tregs contra enxertos.
12. Conclusão
Ao terminarmos este tópico, aprendemos como o sistema imune
reage contra antígenos que não pertencem ao organismo, como
aqueles que ocorrem durante as infecções e os transplantes. Ou
seja, aprendemos sobre as situações onde a maioria das pessoas
acredita que o sistema imune está envolvido. No próximo tópico,
vamos estudar um outro aspecto da resposta imune: quando ela
é direcionada aos nossos próprios antígenos, nas condições que
conhecemos como doenças autoimunes.
13. Referências
ABBAS, A. K.; LICHTMAN, A. H. H.; PILLAI, S. Imunologia
Celular e Molecular. 8a Edição ed. [s.l.] Elsevier Inc., 2015.
Parabéns, esta aula foi
concluída!
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