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• Agentes infecciosos: Vírus, bactérias, fungos e parasitas • Moléculas próprias: doenças autoimune, cicatrização e reparo (autoantígenos) • Compostos não infecciosos: alérgenos, enxertos e células tumorais Conceitos básicos: • Antígeno: macromoléculas reconhecidas por linfócitos ou anticorpos • Imunógenos: Agentes que desencadeiam resposta imune • Determinantes antigênicos ou epítopos: Porções do antígeno que reconhecem o anticorpo Citocinas • Proteínas secretas que induzem a produção de células do sistema imune que regulam e coordena as atividades dessas células 1. Interleucinas: São polipeptídios produzidos por leucócitos (principalmente o T, macrófago e eosinófilo) em reposta a microrganismo e outros antígenos, que medeiam e regulam as reações imunológicas e inflamatórias. Tem função de crescimento e diferenciação de linfócitos e ativação das células efetoras e desenvolvimento de células hematopoiéticas. IL-1, IL-2, IL-3, IL-3 2. Fator de Necrose tumoral 3. Interferon: Principal citosina ativadora de macrófagos e exerce funções críticas na imunidade natural e adquirida mediada por células contra microrganismos intracelulares • A resposta inata é a resposta rápida do organismo, ela estimula a resposta adaptativa, que é mediada por linfócitos. • Imunidade humoral: Anticorpos (linfócitos B) • Imunidade Celular: Linfócitos T • Leucócitos polimorfonucleados • Resposta rápida • Fagocitose de microrganismos e células nefroticas • Fagocitose e ativação de mecanismos antibactericidas • Grânulos microbicidas (colagenase, lisoenzima, elastase), abundantes em inflamações agudas • Formação de pus • Defencinas e catelicidinas substancias microbicidas • NETose: Formação de uma armadilha extracelular para capturara e matar microrganismos. • Reparação de tecidos lesionados e síntese de colágeno • Fagocitose de microrganismos e células do hospedeiro • Piroptose: liberação de citocinas que amplificam a resposta inflamatória do hospedeiro à infecção • Secreção de citocinas • Os macrófagos atuam como células apresentadoras de antígeno • Macrófago M1: ativação clássica killing de microrganismo • Macrófago M2: ativação alternativa reparo • Imunidade contra parasitas e presentes na hipersensibilidade tipo 1 • Proteína básica principal • Proteína catiônica eosinofilica • Neurotoxina derivada do eosinófilo • Peroxidase eosinofílica • Revestimento da mucosa dos tratos respiratório, gastrointestinal e geniturinário • Citocinas GM-CSF, interleucinas 3 e 5: maturação • Grânulos de histamina • Afinidade por IgE • Resposta a verminoses e alergias • Liberação de grânulos contento histamina e agente ativos • Mediadores inflamatório • Afinidade por IgE, pele e mucosas • Alteração nos vasos sanguíneos • Captura do antígeno na periferia • Apresentação de antígeno e secreção de citocinas • Epitélios e mucosas, órgãos linfoides secundários produzem a citocina antiviral interferona (IFN) tipo I em resposta aos vírus • Foliculares: ativação de linfócitos B • As células de Langerhans são DCs encontradas na epiderme que compartilham funções com as cDCs • Naive (virgens), efetores e de memória • Os linfócitos, células ímpares da imunidade adaptativa, são as únicas células no corpo que expressam receptores antigênicos clonalmente distribuídos, cada qual específico para um determinante antigênico diferente. • Clones de linfócitos T e B expressão receptores antigênicos com especificidade única • Linfócitos B: anticorpos • Linfócitos T: imunidade celular Subunidade de linfócitos B • Células B foliculares: Atuam como receptores antigênicos de superfície celular e com moléculas efetoras-chave secretadas da imunidade adaptativa humoral. Possui memoria celular e protege o organismo de uma reinfecção pelo mesmo microrganismo • Células B-1 encontrado em tecido de mucosa, cavidade peritonial e pleural • Células B marginal encontradas no baço Subpopulação de linfócitos T • Células T CD4+ auxiliares: secretam citocinas, Ativação da célula B (imunidade humoral), Ativação de macrófago (imunidade celular), Estimulação da inflamação • Células T CD8+ são CTLs: matam células infectadas por vírus e outros microrganismos, células tumorais • T𝜸𝜹: Reconhecem antígenos não proteicos, como moléculas fosforiladas e glicolipídios (importante contra tuberculose) • NKT: Imunomodulação • Células T invariantes associadas a mucosa (MAIT): Resposta imune no intestino Células Linfoides da imunidade Inata • Células Mediadoras natural (NK) o Sangue e tecidos linfoides o Células linfoides inatas: Produção de citocinas Órgãos Linfoides primários: • Produção e maturação • Timo: maturação e seleção Órgãos linfoides secundários: • Início das respostas ao antígeno • Maturação dos linfócitos T ocorrem na medula óssea Sistema Imunes cutâneo ou de mucosa • Barreiras • Tecidos linfoides • Células da imunidade inata e adaptativa • Tolerância a microbiota • Brônquios e TGI: MALT Apêndice: • Linfócitos e tecido linfoide • Bactérias da microbiota • Sistema imune • DAMP: Padrão molecular associado ao dano. Moléculas endógenas que em condições de lesão celular, são liberadas no meio extracelular por células necróticas e matriz extracelular, e desencadeiam resposta inflamatória através da ativação do sistema imune • PAMP: Padrão molecular associado a patógenos (sinais de perigo exógeno) • Migração ou recrutamento e recirculação • Homing: migração para um tecido particular • Citocinas, quimiocinas e outros mediadores recrutam e ativa a resposta imune Histamina (amina vasoativa) • Presentes em basófilos e mastócitos • Age nos receptores H1 (mais importante), H2, H3 • Vasodilatação, edema, eritema, diminuição da pressão • Início os eventos inflamatórios, resposta Th2 (helmintos) e fenômenos alérgicos Derivados do ácido araquidônico: • prostaglandina e leucotrienos (agregação plaquetária, febre, vasodilatação, quimiotaxia, broncoconstrição, dor) • Enzima COX Fator ativador de plaquetas • Vasodilatação • Aumento da permeabilidade vascular • Adesão, quimiotaxia, degranulação e burst oxidativo (aumento da capacidade dos leucócitos) Peptídeo vaso ativo • Bradicinina: aumento da permeabilidade vascular, bronoconstrição, dor. • ECA • Primeira Linha de defesa: Controla a infecção até o desenvolvimento da resposta imune especifica. • Inicia o processo de reparo tecidual; • Importante na eliminação de células danificadas; • Apresenta antígenos pra resposta imune adaptativa; • As respostas imunes inatas estimulam respostas imunes adaptativas e podem influenciar a natureza dessas respostas, para torná-las otimamente efetivas contra diferentes tipos de microrganismos. • Os dois principais tipos de reações protetoras do sistema imune inato são a inflamação e a defesa antiviral: A inflamação é o processo pelo qual os leucócitos circulantes e as proteínas plasmáticas são levados aos locais de infecção nos tecidos e são ativados para destruir e eliminar os agentes agressores. inflamação é também a principal reação às células danificadas ou mortas não relacionadas à infecção e ao acúmulo de substâncias anormais nas células e tecidos. • As defesas físicas e químicas nas barreiras epiteliais, como a pele e o revestimento dos tratos gastrintestinal e respiratório, bloqueiam a entrada microbiana. • O sistema imune inato reconhece estruturas moleculares produzidas por patógenos microbianos: substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata são chamados de padrões moleculares associados ao patógeno (PAMPs). Diferentes tipos de microrganismos(p. ex., vírus, bactérias gram-negativas, bactérias grampositivas, fungos) expressam PAMPs diferente • Ao reconhecer PAMPs produzidos por amplas classes de microrganismos, além de produtos de danos celulares que são frequentemente induzidos por patógenos, o sistema imune inato desencadeia a defesa do hospedeiro independentemente da espécie particular de microrganismo. • O sistema imune inato reconhece produtos microbianos que são normalmente essenciais à sobrevivência dos microrganismos. Essa adaptação evolutiva do reconhecimento da imunidade inata é importante porque garante que os microrganismos não consigam evadir a imunidade inata mutando as moléculas reconhecidas pelo hospedeiro. Ex: RNA viral de dupla fita, LPS, ácido lipoteicoico. • O sistema imune inato também reconhece moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou que estão morrendo. Essas substâncias são chamadas padrões moleculares associados ao dano (DAMP • Os DAMPs podem ser produzidos como resultado de dano celular causado por infecções, mas também podem indicar lesão estéril causada por uma dentre inúmeras lesões, como toxinas químicas, queimaduras, traumatismo ou perda do suprimento sanguíneo. • O sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares, presentes em diferentes locais nas células, e moléculas solúveis presentes no sangue e nas secreções de mucosas, para reconhecer PAMPs e DAMP • receptores de reconhecimento de padrão: Quando esses receptores de reconhecimento de padrão célula- associados se ligam aos PAMPs e DAMPs, ativam vias de transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e pró-inflamatórias das células que os expressam. Adicionalmente, muitas proteínas presentes no sangue e nos líquidos extracelulares reconhecem PAMP • Os receptores do sistema imune inato são codificados por genes herdados (linhagem germinativa), enquanto os genes codificadores dos receptores de imunidade adaptativa são gerados por recombinação somática de segmentos gênicos nos precursores dos linfócitos maduros. • O sistema imune inato não reage contra células e tecidos sadios normais. Receptores para Reconhecimento de padrão celular • Os receptores de reconhecimento de padrão, usados pelo sistema imune inato, para detectar microrganismos e células lesionadas, são expressos em fagócitos, células dendríticas e muitos outros tipos celulares, e estão localizados nos diferentes compartimentos celulares, onde os microrganismos ou seus produtos podem ser encontrados. Localizações celulares de receptores do sistema imune inato. Alguns receptores, como certos receptores do tipo Toll (TLRs) e lectinas, estão localizados em superfícies celulares; outros TLRs estão em endossomos. Alguns receptores para ácidos nucleicos virais, peptídios bacterianos e produtos de células lesionadas estão no citoplasma. NOD e RIG referem-se aos membros fundadores de famílias de receptores citosólicos estruturalmente homólogos para produtos bacterianos e virais, respectivamente. (Seus nomes inteiros são complexos e não refletem suas funções.) Existem cinco famílias principais de receptores celulares na imunidade inata: TLRs, CLRs (receptores lectina tipo C), NLRs (receptores do tipo NOD), RLRs (receptores do tipo RIG) e CDSs (sensores de DNA citosólico). Os receptores de formilpeptídios (não mostrados) estão envolvidos na migração de leucócitos em resposta a bactérias. Receptores do tipo Toll: • Os receptores do tipo Toll (TLRs; do inglês, Toll-like receptors) constituem uma família evolutivamente conservada de receptores de reconhecimento de padrão expressos por muitos tipos celulares, que reconhecem produtos de uma ampla gama de microrganismos, bem como moléculas expressas ou liberadas por células estressadas e em processo de morte. • O TLR-2 reconhece vários glicolipídios e peptidoglicanos produzidos por bactérias gram-positivas e alguns parasitas; • TLR-3 é específico para dsRNA; • TLR-7 e TLR-8 são específicos para o RNA de fita simples (ssRNA); • TLR-4 é específico para LPS bacteriano (endotoxina) produzido por bactérias gram-negativas; • TLR-5 é específico para uma proteína de bactérias flageladas chamada flagelina; e TLR-9 reconhece CpG de DNA não metilado, que é abundante em genomas microbianos. • TLRs específicos para proteínas, lipídios e polissacarídios microbianos (muitos dos quais presentes nas paredes celulares de bactérias) estão presentes em superfícies celulares. • Os TLRs que reconhecem ácidos nucleicos estão nos endossomos. • Os sinais gerados pelos TLRs ativam fatores de transcrição, que estimulam a expressão de citocinas e outras proteínas envolvidas na resposta inflamatória e em funções antimicrobianas de fagócitos ativados e outras células • Entre os fatores de transcrição mais importantes ativados pelos sinais derivados dos TLRs, estão os membros da família do fator nuclear κB (NF-κB), que promovem a expressão de várias citocinas e moléculas de adesão endotelial, que exercem papéis importantes na inflamação, bem como os fatores reguladores de interferona (IRFs; do inglês, interferon regulatory factors), que estimulam a produção das citocinas antivirais conhecidas como interferons tipo 1. • Doenças autossômicas recessivas raras, caracterizadas por infecções recorrentes, são causadas por mutações que afetam TLRs ou suas moléculas sinalizadoras, destacando a importância dessas vias na defesa do hospedeiro contra microrganismos. Receptores do tipo NOD • Os receptores do tipo NOD (NLRs; do inglês, NOD-like receptors) constituem uma grande família de receptores inatos que percebem DAMPs e PAMPs no citosol celular e iniciam os eventos de sinalização promotores de inflamação. • Dois NLRs importantes, NOD1 e NOD2, têm domínios caspase-relacionados (CARDs; do inglês, caspase related domains) N-terminais, e são expressos em vários tipos celulares, incluindo fagócitos e células epiteliais da barreira mucosa. • NOD1 e NOD2 reconhecem, ambos, peptídios derivados de peptidoglicanos da parede celular bacteriana e geram sinais que ativam o fator de transcrição NF-κB, o que promove a expressão de genes codificadores de proteínas inflamatórias. • NOD2 localizadas no intestino delgado (células de Paneth), onde estimula antimicrobianas chamadas defensinas, em reposta aos patógenos. • Alguns polimorfismos do gene NOD2 estão associados à enteropatia inflamatória, talvez pelo fato de estas variantes terem função diminuída e permitirem que os microrganismos luminais penetrem na parede intestinal e desencadeiem inflamação. Inflamassomos • Inflamassomos são complexos multiproteicos, montados no citosol celular, em resposta a microrganismos ou alterações associadas à lesão celular, que geram proteoliticamente as formas ativas das citocinas inflamatórias IL-1β e IL-18. IL-1β e IL-18 são sintetizadas como precursores inativos que precisam ser clivados pela enzima caspase-1, para se tornarem citocinas ativas que são liberadas da célula e promovem inflamação. • o inflamassomo reage à lesão afetando vários componentes celulares. • ativação do inflamassomo é fortemente controlada por ubiquitinação e fosforilação, que bloqueiam a montagem ou a ativação do inflamassomo Sensores citosólicos de RNA e DNA • O sistema imune inato inclui várias proteínas citosólicas, que reconhecem RNA ou DNA microbiano, e respondem gerando sinais que levam à produção de citocinas antivirais e inflamatórias. • RNA: RIG e RLRs • DNA: dsDNA Barreiras Epiteliais • As principais interfaces entre o corpo e o ambiente externo – a pele e os tratos gastrintestinal, respiratório e geniturinário – são protegidospor camadas de células epiteliais que propiciam barreiras físicas e químicas contra infecções • A queratina e o muco secretado pelas células epiteliais impedem a maioria dos microrganismos de interagir e infectar ou atravessar o epitélio • Defensinas: produzidas por células do epitélio e mucosa, neutrófilos, células NK e linfócitos TCD8+. Desorganizam a membrana microbiana e ativam células de defesa. • Catelicidinas: produzidas por neutrófilos e células epiteliais. Promovem toxicidade direta aos MO e ativação de células de defesa. • Linfócitos (Tγδ e Tαβ com variabilidade limitada): Secretam citocinas, ativam fagócitos e eliminam células infectadas. Microbiota: barreira Microbiológica: • TGI, pele, pulmões, região genital. Fagócitos: • neutrófilos e monócitos/macrófagos: Os dois tipos de fagócitos circulantes, neutrófilos e monócitos, são células sanguíneas recrutadas para os sítios de infecção, onde reconhecem e ingerem microrganismos para o killing intracelular Células dendríticas • Inicia a inflamação e estimula a resposta imune adaptativa. Reconhecimento de PAMPs e DAMPs, produção de citocinas, apresentação de Ag. Mastócitos • Grânulos de histamina, citocinas pró- inflamatórias e mediadores lipídicos, que causam vasodilatação e aumenta a permeabilidade capilar. • Os mastócitos também sintetizam e secretam mediadores lipídicos (p. ex., prostaglandinas e leucotrienos) e citocinas (p. ex., fator de necrose tumoral [TNF; do inglês, tumor necrosis factor]) que estimulam a inflamação. • Presentes em barreiras mucosas e tecidos linfoides • Reagem contra Microrganismos que rompem as barreiras • As células linfoides inatas (ILCs; do inglês, innate lymphoid cells) são células teciduais residentes produtoras de citocinas semelhantes àquelas secretadas por linfócitos T auxiliares, mas que não expressam receptores antigênicos de células T (TCRs). • As ILCs foram agrupadas em três grupos principais, com base nas citocinas secretadas; estes grupos correspondem às subpopulações Th1, Th2 e Th17 das células T CD4+ Células NK: • As células NK reconhecem células infectadas e células estressadas, e respondem destruindo-as e secretando a citocina ativadora de macrófagos IFN-γ • Desenvolvimento relacionado ao das ILCs de grupo 1. • Eliminam Patógenos intracelulares, células lesionadas, tumores • NK e macrófagos trabalha de forma cooperada: os macrófagos ingerem microrganismos e produzem IL-12; a IL-12 ativa as células NK para a secreção de IFN- γ; e o IFN-γ, por sua vez, ativa os macrófagos para a destruição dos microrganismos ingeridos. • Citocinas ativadas: interleucina-15 (IL-15), IFNs tipo I, e interleucina-12 (IL-12). A IL- 15 é importante para o desenvolvimento e maturação de células NK, enquanto os IFNs tipo I e a IL-12 intensificam as funções de killing das células NK. • MHC de classe I protege as células sadias contra a destruição pelas células NK, pois possui receptores que inibe NK Linfócitos com diversidade limitada • Células NK-T expressam TCRs com diversidade limitada e moléculas de superfície tipicamente encontradas nas células NK. Estão presentes nos epitélios e órgãos linfoides. Reconhecem lipídios microbianos ligados a uma molécula relacionada ao MHC de classe I chamada CD1 • Como já mencionado, as células γδ estão presentes nos epitélios • Células NK-T expressam TCRs com diversidade limitada e moléculas de superfície tipicamente encontradas nas células NK. Estão presentes nos epitélios e órgãos linfoides. Reconhecem lipídios microbianos ligados a uma molécula relacionada ao MHC de classe I chamada CD1 • Células T invariantes associadas à mucosa (MAIT; do inglês, mucosal associated invariant T) expressam TCR com diversidade limitada, mas não expressam CD4 nem CD8. Estão presentes nos tecidos de mucosa e são mais abundantes no fígado. Muitas células MAIT são específicas para metabólitos de vitamina B bacterianos e tendem a contribuir para a defesa inata contra bactérias intestinais que transgridem a barreira mucosa e entram na circulação porta • Células B-1 constituem uma população de linfócitos B, encontrada principalmente na cavidade peritoneal e nos tecidos mucosos, onde produzem anticorpos em resposta a microrganismos e toxinas que atravessam as paredes do intestino. Anticorpos naturais. • Células B da zona marginal, está presente nas margens de folículos linfoides localizados no baço e em outros órgãos, além de estar envolvido em respostas humorais rápidas a microrganismos ricos em polissacarídios transmitidos pelo sangue. • As células NK, células MAIT, células γδ, células B-1 e linfócitos da zona marginal respondem, todos, a infecções de modos tipicamente característicos da imunidade adaptativa • Pentraxinas: o Pentraxinas curtas: Produzida no fígado a respostas inflamatória e presença de patógenos. É estimulada pela citosina pró-inflamatória, como IL-6. Ativação da via clássica do complemento o Proteína C reativa (PCR) o Amiloide P sérico (SAP) o Pentraxina longa PTX3: Reconhece e elimina patógenos • Colectinas o Ptns surfactantes pulmonares A e D (SP): Manutenção da capacidade de expansão dos alvéolos, ativação de macrófagos o Lectina ligante de manose: Ativação do complemento, opsonização • Ficolinas: semelhantes às colectinas, ativam sistema complemento • MAIT: Células T inatas que ficam na mucosa do corpo, como região gastrointestinal Citocinas da imunidade inata Inflamação • A inflamação é uma reação tecidual que distribui mediadores de defesa do hospedeiro – células e proteínas circulantes – aos sítios de infecção e dano tecidual • O processo de inflamação consiste no recrutamento de células e extravasamento de proteínas plasmáticas através dos vasos sanguíneos, aliados à ativação destas células e proteínas no espaço extravascular. A liberação inicial de histamina, TNF, prostaglandinas e outros mediadores por mastócitos e macrófagos, causa aumento no fluxo sanguíneo local e exsudação de proteínas plasmáticas. Estes contribuem para o eritema, calor e inchaço, que são os achados característicos da inflamação. • Fagócitos ativados englobam microrganismos e material necrótico, e destroem essas substâncias potencialmente prejudiciais • Recrutamento de fagócitos para sítios de infecção e dano tecidual • Rolagem de leucócitos (selectinas) • Adesão firme (integrinas) • Migração leucocitária. Fagocitose e destruição dos microrganismos Reparo tecidual • Além de eliminar microrganismos patogênicos e células lesionadas, as células do sistema imune iniciam o processo de reparo tecidual. Os macrófagos, em especial do tipo alternativamente ativado, produzem fatores de crescimento que estimulam a proliferação de células teciduais residuais e fibroblastos, resultando em regeneração do tecido e formação de cicatriz daquilo que não pode ser reconstituído. Outras células imunes como as células T auxiliares e ILCs, podem exercer papéis similares. Defesa antiviral • A defesa contra vírus é um tipo especial de resposta do hospedeiro, envolvendo IFNs, células NK e outros mecanismos, que pode ocorrer de modo concomitante (porém distinto) à inflamação. • Os IFNs tipo I inibem a replicação viral e induzem o estado antiviral, no qual as células tornam-se resistentes à infecção. • As respostas imunes inatas são reguladas por vários mecanismos que são projetados para evitar o dano excessivo aos tecidos. Estes mecanismos reguladores incluem a produção de citocinas anti-inflamatórias por macrófagos e células dendríticas, incluindo a IL-10, que inibe as funções microbicida e pró-inflamatória dos macrófagos(via clássica de ativação do macrófago), e o antagonista do receptor de IL-1, que bloqueia as ações da IL-1. Também há numerosos mecanismos de feedback nos quais os sinais indutores de produção de citocinas pró-inflamatórias também induzem expressão de inibidores da sinalização de citocinas. • As respostas imunes inatas geram moléculas que fornecem sinais, além dos antígenos, requeridos para a ativação de linfócitos T e B naive • Os estímulos que alertam o sistema imune adaptativo acerca da necessidade de sua resposta também foram denominados “sinais de perigo”. Essa necessidade de sinais secundários dependentes do microrganismo garante que os linfócitos respondam a agentes infecciosos e não às substâncias inócuas não infecciosas. Em situações experimentais, ou para fins de vacinação, as respostas imunes adaptativas podem ser induzidas por antígenos na ausência de microrganismos. Em todas estas circunstâncias, os antígenos precisam ser administrados com substâncias chamadas adjuvantes, que deflagram as mesmas reações imunes inatas dos microrganismos. Resposta Inflamatória Aguda Resposta Inflamatória Crônica Papel das células dendríticas na captura e exibição do antígeno: • As rotas comuns pelas quais os antígenos estranhos (p. ex., microrganismos) entram em um hospedeiro são a pele e os epitélios dos tratos gastrintestinal e respiratório. • As DCs são as melhores células para capturar e transportar antígenos para apresentação para células T naive. • As DCs são divididas em várias subpopulações com base nos fenótipos e funções: • As DCs convencionais (ou clássicas) (cDCs): o s cDCs tipo 1 (cDC1): são apresentados em moléculas de MHC de classe I para células T CD8+ o As cDCs tipo 2 (cDC2) são o principal subconjunto de DCs que apresenta antígenos capturados para células T CD4+ e • As DCs plasmocitoides (pDC) são a principal fonte de IFN tipo I do corpo e, portanto, são essenciais para as respostas imunes inatas aos vírus. • As DCs derivadas de monócitos (moDC) podem ser induzidas a se desenvolver a partir de monócitos sob condições inflamatórias. Seus papéis nas respostas imunes não são claros • As células de Langerhans da epiderme foram uma das primeiras DCs identificadas. Essas células estão relacionadas a macrófagos residentes dos tecidos e se desenvolvem no início da vida a partir de progenitores do saco vitelino ou do fígado fetal, que povoam a pele. • As DCs residentes nos epitélios e tecidos capturam antígenos proteicos. • receptores de membrana, como as lectinas tipo C, usam esses receptores para capturar e endocitar microrganismos ou proteínas microbianas e, então, processam as proteínas ingeridas em peptídios capazes de se ligar a moléculas do MHC. • Simultaneamente à captura do antígeno, as DCs são ativadas pelos produtos microbianos e amadurecem em APCs que transportam os antígenos capturados até os linfonodos drenantes • As DCs ativadas (também chamadas DCs maduras) perdem sua adesividade aos epitélios ou tecidos e começam a expressar um receptor de quimiocina chamado CCR7, específico para duas quimiocinas, CCL19 e CCL21, produzidas nos vasos linfáticos e nas zonas de células T dos linfonodos. Essas quimiocinas atraem as DCs que contêm antígenos microbianos para dentro dos linfáticos drenantes e, por fim, para dentro das zonas de células T dos linfonodos regionais. • As DCs ativadas expressam altos níveis de moléculas do MHC com peptídios ligados e coestimuladores necessários à ativação da célula T. Complexo principal de Histocompatibilidade: • Região do genoma envolvida na rejeição de enxertos • Codifica os HLA, citocinas e proteínas do complemento • Classes I, II e III • Restrição do MHC Influencia na responsividade a Ag • Participa da maturação dos linfócitos no timo • os genes de MHC de classes I e II, que codificam dois grupos de proteínas estruturalmente distintas, porém homólogas; e outros genes não polimórficos, cujos produtos estão envolvidos na apresentação de antígenos. • Ligação peptídeo-MHC o Estrutura química (ligação entre Ag e HLA) o Os TCRs se ligam ao Ag + MHC o Ligação a um Ag por vez (mas a mesma molécula se liga a diferentes Ag) o Apresentam Ag próprios e estranhos: Células autorreativas são destruídas ou inativadas - mecanismos de tolerância. • Expressão de moléculas do MHC • Como as moléculas do MHC são necessárias para a apresentação dos antígenos aos linfócitos T, a expressão dessas proteínas em uma célula determina se antígenos estranhos (p. ex., microbianos) presentes nessa célula serão reconhecidos pelas células T. Existem várias características importantes da expressão de moléculas do MHC, as quais contribuem para o seu papel na proteção dos indivíduos contra diversas infecções microbianas. • As moléculas do MHC de classe I são expressas em praticamente todas as células nucleadas, enquanto as moléculas do MHC de classe II são expressas apenas em DCs, linfócitos B, macrófagos, células epiteliais tímicas e em outros poucos tipos celulares. As moléculas do MHC de classe I são expressas em praticamente todas as células nucleadas, enquanto as moléculas do MHC de classe II são expressas apenas em DCs, linfócitos B, macrófagos, células epiteliais tímicas e em outros poucos tipos celulares. • CTLs CD8+ matam as células infectadas por microrganismos intracelulares, como vírus, bem como tumores que expressam antígenos tumorais e qualquer célula nucleada que possa abrigar um vírus ou se desenvolver em câncer. Dessa forma, a expressão de moléculas do MHC de classe I em células nucleadas fornece um sistema de exibição para antígenos virais e tumorais, de modo que esses antígenos podem ser reconhecidos pelos CTLs e as células produtoras de antígeno podem ser destruídas. Em contraste, os linfócitos T auxiliares CD4+ classe II-restritos têm um conjunto de funções que requerem o reconhecimento do antígeno apresentado por um número mais limitado de tipos celulares, e as moléculas do MHC de classe II são expressas principalmente nesses tipos celulares. Os linfócitos T auxiliares CD4+ diferenciados atuam principalmente ativando (ou auxiliando) macrófagos na eliminação de microrganismos extracelulares fagocitados, e ajudando linfócitos B a produzirem anticorpos que também eliminam microrganismos extracelulares. Para iniciar uma resposta imune, as células T CD4+ e CD8+ naive precisam reconhecer antígenos que são capturados e apresentados por DCs nos órgãos linfoides, as quais expressam moléculas do MHC de classe I e classe II. As células epiteliais tímicas também expressam moléculas do MHC de classes I e II, e a exibição de antígenos por essas células é importante no processo de seleção de linfócitos T em maturação. • A expressão de moléculas do MHC é aumentada pelas citocinas produzidas durante as respostas imunes inata e adaptativa. • MHC de classe I, sua expressão é aumentada pelas IFNs do tipo I, IFN-α e IFN-β, • A IFN-γ é a principal citocina envolvida na estimulação da expressão de moléculas de classe II em APCs, como as DCs e os macrófagos. • A IFN-γ pode, ainda, aumentar a expressão de moléculas do MHC em células endoteliais vasculares e outros tipos celulares não imunes. • As moléculas do MHC apresentam ampla especificidade para ligação peptídica, contrastando com a especificidade fina do reconhecimento do antígeno pelos receptores antigênicos dos linfócitos • um único alelo do MHC (p. ex., HLA- A2) pode apresentar qualquer um dentre muitos peptídios diferentes para as células T, contudo, uma única célula T reconhecerá apenas um desses numerosos complexos HLA-A2- peptídio possíveis • As proteínaspresentes no citosol são degradadas pelos proteassomos, para produzir peptídios que são exibidos em moléculas do MHC de classe I, enquanto as proteínas ingeridas a partir do meio extracelular e sequestradas em vesículas são degradadas em lisossomos (ou endossomos tardios), para gerar peptídios que são apresentados em moléculas do MHC de classe II • os antígenos são englobados em vesículas e então transportados para o citosol, no qual são processados para exibição por moléculas do MHC de classe II. Dessa forma, o sítio de proteólise é o principal determinante de quais moléculas do MHC, de classe I ou de classe II, os peptídios gerados irão se ligar. Conforme discutimos, a função dos CTLs CD8+ é matar células que produzem antígenos estranhos no citosol, enquanto a função das células T CD4+ é ativar macrófagos e células B, que podem ter ingerido microrganismos e antígenos proteicos. • Fontes de antígenos proteicos degradados em proteassomos • As proteínas microbianas presentes no citosol que sofrem degradação proteassômica derivam de microrganismos que produzem antígenos no citosol das células ou cujos antígenos são transferidos para o citosol. • A iniciação de respostas imunes contra vírus e tumores requer a captura de antígenos pelas DCs e o transporte das DCs portadoras de antígenos para órgãos linfoides secundários, em que os antígenos podem ser apresentados a células T CD8+ naive. Mas a maioria dos vírus infecta outras células que não as DCs, e os antígenos tumorais são produzidos nas células tumorais, não nas DCs. O processo pelo qual os antígenos de outras células (células infectadas por vírus ou tumorais) são apresentados pelas DCs é chamado apresentação cruzada (ou cross-priming), para indicar que um tipo de célula (a DC) pode apresentar antígenos de outra célula (as células infectadas por vírus ou tumorais) e primam, ou ativam, células T específicas para esses antígenos. Nesse processo, DCs convencionais tipo 1 especializadas (cDC1) e outras APCs capturam células infectadas ou tumorais ou seus antígenos em vesículas. As vesículas se fundem com o retículo endoplasmático (RE) e, por mecanismos ainda pouco definidos, as proteínas das vesículas são transportadas para o citosol. • Os proteassomos realizam uma função de manutenção básica nas células, degradando muitas proteínas danificadas ou incorretamente dobradas. • segundo tipo de proteassomo é chamado timoproteassoma, porque está presente nas células epiteliais do timo. Ele contém uma subunidade única chamada β5t, que lhe confere a capacidade de produzir peptídios que se ligam fracamente às moléculas do MHC de classe I. • A ativação dos receptores gera uma série de sinais intracelulares que resulta na ativação ou inativação de células, diferenciação, produção de citocinas. • Citocinas da resposta imune inata, via de apresentação e genética ↓ Determinam o tipo de resposta desencadeada • Apresentação de antígenos extracelulares e citosolicos a diferente subpopulações de célula T. A) os antígenos citosolicos são apresentados por células nucleadas aos Linfocitos T citotóxicos CD8+, que lisam as células que espressam antígeno. B) os antigenso extracelulares são apresenatdos por macrófagos ou linfócitos B a linfócitos T auxiliares, os quais ativam macrófagos ou células B e eliminam os antígenos extracelulares. • Os linfócitos T realizam múltiplas funções na defesa contra infecções por vários tipos de microrganismos. Um papel essencial dos linfócitos T está na imunidade mediada por células, que confere defesa contra infecções por microrganismos que vivem e se reproduzem dentro das células hospedeiras. • Muitos microrganismos são ingeridos por fagócitos, como parte dos mecanismos de defesa iniciais da imunidade inata, e são mortos por mecanismos microbicidas amplamente limitados às vesículas fagocíticas (para proteger as próprias células contra o dano decorrente destes mecanismos). No entanto, alguns desses microrganismos evoluíram para se tornar resistentes às atividades microbicidas dos fagócitos, de modo a conseguir sobreviver e até se replicar dentro das vesículas dos fagócitos. Nessas infecções, as células T estimulam a capacidade dos macrófagos de destruir os microrganismos ingeridos Fases das respostas das células T • Os linfócitos T naive reconhecem antígenos nos órgãos linfoides periféricos (secundários), o que inicia a proliferação das células T e sua diferenciação em células efetoras e células de memória. As células efetoras exercem suas funções, quando são ativadas pelos mesmos antígenos, em qualquer tecido infectado • As respostas dos linfócitos T naive aos antígenos microbianos, associados às células, consistem em uma série de etapas sequenciais que resultam em aumento do número de células T antígeno-específicas e na conversão de células T naive em células efetoras e células de memória o Uma das respostas mais iniciais é a secreção das citocinas necessárias para o crescimento e diferenciação, além da expressão aumentada de receptores para várias citocinas. A citocina interleucina-2 (IL-2), produzida por células T ativadas por antígeno, estimula a proliferação destas células, resultando em um rápido aumento no número de linfócitos antígeno-específicos – um processo chamado expansão clonal o Os linfócitos ativados sofrem diferenciação, resultando na conversão de células T naive em uma população de células T efetoras, cuja função é eliminar microrganismos o Muitas das células T efetoras deixam os órgãos linfoides, entram na circulação e migram para qualquer sítio de infecção, onde podem erradicá-la. Algumas células T ativadas podem permanecer no linfonodo, onde fornecem sinais para as células B que promovem respostas de anticorpos contra os microrganismos o Uma parte da progênie das células T, que proliferaram em resposta ao antígeno, desenvolve-se em células T de memória, células de vida longa que circulam ou residem nos tecidos durante anos, e estão prontas para responder de forma rápida à exposição subsequente ao mesmo microrganismo o Conforme as células T efetoras eliminam o agente infeccioso, os estímulos que desencadearam a expansão e diferenciação das células T também são eliminados. Como resultado, a maioria das células nos clones amplamente expandidos de linfócitos efetores antígeno- específicos morre, retornando o sistema a um estado de repouso sendo as células de memória as únicas remanescentes da resposta imune. Células TCD4 auxiliares: Célula Th1: • A subpopulação Th1 é induzida pelos microrganismos que são ingeridos por/ativam fagócitos, primariamente macrófagos, e as células Th1 estimulam o killing mediado por fagócitos dos microrganismos ingeridos • A citocina de assinatura das células Th1 é a interferona-γ (IFN-γ), a mais potente das citocinas ativadoras de macrófagos conhecidas. • As células Th1, atuando via CD40 ligante e IFN-γ, aumentam a capacidade dos macrófagos de matar os microrganismos fagocitados • Eliminação de infecções intracelulares (vírus, bactérias, parasitas e fungos) e tumores • Doenças inflamatórias autoimunes mediadas por células (esclerose múltipla, doença de Crohn). • Ativação de células NK e linfócitos TCD8+ • Aumento de prostaglandinas, leucotrienos e PAF Célula Th2 • As células Th2 são induzidas por infecções de vermes parasitários e promovem a destruição desses parasitas mediada por IgE, mastócitos e eosinófilos • As citocinas de assinatura das células Th2 – IL-4, IL-5 e IL-13 – atuam de maneira colaborativa na erradicação de infecções por vermes • Quando as células Th2 e as célulasTfh relacionadas encontram antígenos provenientes de helmintos, as células T secretam suas citocinas. A IL-4 produzida pelas células Tfh estimula a produção de anticorpos IgE, os quais recobrem os helmintos e, assim, auxiliam a sua eliminação. Os eosinófilos usam seus receptores Fc para se ligar à IgE e são ativados pela IL-5 produzida pelas células Th2, bem como pelos sinais oriundos destes receptores Fc IgE-específicos. Os eosinófilos ativados liberam os conteúdos de seus grânulos, os quais são tóxicos para os parasitas. A IL-13 estimula a secreção de muco e o peristaltismo intestinal, intensificando a expulsão dos parasitas intestinais. A IgE também se liga aos mastócitos, e é responsável por sua ativação, levando à secreção de mediadores químicos que estimulam a inflamação e de proteases que destroem toxinas. • As citocinas Th2 inibem a ativação clássica dos macrófagos e estimulam a via alternativa da ativação do macrófago A IL- 4 e a IL-13 “desligam” a ativação dos macrófagos inflamatórios, terminando assim estas reações potencialmente lesivas. Estas citocinas também podem ativar os macrófagos para secretar fatores de crescimento que atuam nos fibroblastos, aumentando a síntese de colágeno e induzindo fibrose. Este tipo de resposta do macrófago é chamado ativação alternativa de macrófagos, distinguindo-a da ativação clássica, a qual intensifica as funções microbicidas. A ativação alternativa do macrófago mediada por citocinas Th2 pode ter algum papel no reparo tecidual que se segue à lesão, e pode contribuir para a fibrose em uma variedade de estados patológicos. As células Th2 estão envolvidas em reações alérgicas a antígenos ambientais. Célula Th17 • As células Th17 se desenvolvem em resposta a infecções fúngicas e bacterianas extracelulares, e induzem reações inflamatórias que destroem esses microrganismos • principais citocinas produzidas pelas células Th17 são a IL-17 e a IL-22. • A principal função das células Th17 é estimular o recrutamento de neutrófilos e, em menor grau, de monócitos, induzindo assim a inflamação que acompanha muitas respostas imunes adaptativas mediadas por células T. • A IL-17, secretada por células Th17, estimula a produção de quimiocinas por outras células, e estas quimiocinas são responsáveis pelo recrutamento de leucócitos. As células Th17 também estimulam a produção de substâncias antimicrobianas, chamadas defensinas, que atuam como antibióticos endógenos produzidos localmente. A IL-22, produzida pelas células Th17, induz a produção de defensinas pelas células epiteliais, ajuda a manter a integridade das barreiras epiteliais e pode promover o reparo de epitélios danificados. • Elimina microrganismos extracelulares • Doenças inflamatorioa (artrite reumatoide) Tfh • Patógenos • Produção de Ac • Estimulação de linfócitos B • Auto-Ac Células Th9 • Abundantes na pele e mucosas • Imunidade contra parasitas • Asma, doenças autoimunes, doenças inflamatórias intestinais TH22 • Fungos e bactérias • Doenças autoimunes e inflamatórias • Imunidade de epitélio Treg • Th3, Tr1 e Tfr • Reguladora Linfócitos TCD8+: • Produzem IFN-γ, que ativa macrófagos • Defesa contra patógenos intracelulares, tumores e enxertos. Podem provocar lesões teciduais. • Os linfócitos T CD8+ ativados pelo antígeno e outros sinais diferenciam-se em CTLs capazes de matar células infectadas que expressam o antígeno. • Os CTLs CD8+ reconhecem complexos peptídio-MHC de classe I na superfície de células infectadas e matam estas células, eliminando assim o reservatório de infecção. Anticorpo • Neutralização de toxinas • Prevenção da entrada e disseminação de patógenos • Eliminação de MO • Os anticorpos atuam na circulação, nos tecidos ao longo do corpo e nos lumens dos órgãos com revestimento de mucosa. • Os anticorpos usam suas regiões de ligação ao antígeno (Fab) para se ligar e bloquear os efeitos danosos dos microrganismos e toxinas; e usam suas regiões Fc para ativar diversos mecanismos efetores que eliminam estes microrganismos e toxinas • A troca (switching) do isótipo (classe) de cadeia pesada e a maturação da afinidade aumentam as funções protetoras dos anticorpos. • A ativação dos linfócitos B resulta em sua proliferação, levando à expansão de clones antígeno-específicos, bem como em sua diferenciação em plasmócitos, que secretam anticorpos Antígeno • Proteínas • Lipídios • Carboidratos • Polissacarídeos • Ag • Proteín • Todos os Ag são capazes de desencadear resposta imune? Nem todos os Ag são imunógenos. Reação Antígeno X Anticorpo • Epítopo ou determinante antigênico; • Mais de um epítopo (igual ou diferente) em uma mesma molécula; • Ligação não covalente e reversível; • Especificidade; (reação cruzada) • Diversidade. Ativação • Os linfócitos B expressam um receptor para proteína do sistema complemento que fornece segundos sinais para a ativação destas células • Quando o sistema complemento é ativado por um microrganismo como parte da resposta imune inata, o microrganismo fica recoberto com fragmentos proteolíticos da proteína do complemento mais abundante, a C3. Um destes fragmentos é chamado C3d. Os linfócitos B expressam um receptor para C3d, chamado receptor de complemento tipo 2 (CR2 ou CD21). • s produtos microbianos também ativam diretamente as células B, via engajamento de receptores de reconhecimento de padrão inatos • Os linfócitos B, de modo similar às células dendríticas e outros leucócitos, expressam numerosos receptores do tipo Toll (TLRs; do inglês, Toll-like receptors; ver Capítulo 2). Os padrões moleculares associados a patógenos ligam-se aos TLRs, nas células B, os quais desencadeiam sinais de ativação que atuam em conjunto com os sinais oriundos do receptor antigênico. Esta combinação de sinais estimula a proliferação, diferenciação e secreção de Ig por células B, promovendo assim as respostas de anticorpos contra microrganismos. • ativação da célula B por antígeno multivalente (e outros sinais) pode iniciar a proliferação e diferenciação das células, além de prepará-las para interagir com linfócitos T auxiliares quando o antígeno é uma proteína • As células B ativadas endocitam o antígeno proteico que se liga de modo específico ao BCR, resultando em degradação do antígeno e exibição dos peptídios ligados a moléculas do MHC de classe II, que podem ser reconhecidas por células T auxiliares. As células B ativadas migram para fora dos folículos e rumo ao compartimento anatômico, onde as células T auxiliares estão concentradas. Assim, as células B são preparadas para interagir com e responder às células T auxiliares, as quais derivam de células T naive previamente ativadas pelo mesmo antígeno apresentado pelas células dendríticas. Respostas T-dependentes • Desencadeada por Ag proteicos • Troca de isotipo (IgG, IgA e IgE) • Células de memória • Há maturação da afinidade Respostas T- independentes • Desencadeada por polissacarídios, glicolipídios e ácidos nucleicos • Rara troca de isotipo (IgA ou IgG) • Desenvolvimento esporádico de células de memória • Não há maturação da afinidade • Geração de Ac naturais • Iniciadas no baço, cavidade peritoneal e mucosas Secreção de Ac Troca de isotipo Citocinas produzidas por células T Maturação da Afinidade Geração de células B de memória • Respostas rápidas • Expressão da proteína antiapoptótica Bcl- 2 • Centro germinativo • Órgão linfoide onde foram geradas, sangue e demais órgãos linfoides • Essenciais no sucesso de processos de imunização ativa Resposta secundária: • Atuação conjunta entre plasmócitos de vida longa (secreção de Ac) e células B de memória (reconhecimento do Ag e aumento dos níveis de Ac) Funções efetoras dos Ac Neutralização • IgG e IgA Opsonização Citotoxicidade celular dependente de Ac Ativação de Células • Remoção de imunocomplexos • Remoção de MO encapsulados no baço • C3d: estimula respostas humorais • Remoção de fragmentos apoptóticos Imunidade Neonata • Leite materno: todos os isotipos mas IgA é o mais importante • Transporte por transcitose (endo + exocitose) • Transplacentário: IgG • Transporte por receptor FcRn Uso de Anticorpos • Imunodiagnóstico • Terapias (imunização passiva, antagonistas de receptores, tratamento de tumores) • Pesquisa. Limitação da resposta imune humoral • Receptor inibitório CD-22 • Retroalimentação negativa mediada por Ac Regulação do sistema complemento • Inibição da formação de C3 convertase Inibidor de C1 ou proteínas reguladoras da família RCA • Inativação de C3 e C5 Carbopeptidases • Inibição da formação do MAC CD-59 e proteína S