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Imunidade Inata- PAMPs, DAMPs, RRP e Componentes celulares do SI Discentes:Carlos Eduardo, Mayller Kayllon, Monalisa Lopes, Tayná Borges. Universidade Estadual do Píaui Curso: Bacharelado em Fisioterapia Disciplina: Imunologia Docente: Valéria Claudiane Visão geral da Imunidade Inata O termo imunidade intata refere se aos mecanismos de defesa sempre presentes, prontos para combater microrganismo e agentes agressores. Consiste em muitos tipos de células e moléculas solúveis presentes nos tecidos e no sangue que previnem constantemente a invasão e estabelecimento de infecções. Funções e Reações das respostas Imune Inata Imunidade inata exerce várias funções essenciais que nos protege contra microrganismo e lesão tecidual. Principais Componentes do S.I.I Superfícies epiteliais. Células Sentinelas teciduais, incluindo macrófago, células dendríticas e mastócitos. Células brancas (leucócitos), incluindo neutrófilos, macrófagos derivado de monócito, células natural Killer e outras células. Diversos tipos de Proteínas plasmáticas. Características Comparativas das Imunidades Inata e Adaptativa Adaptativa A partir da exposição; Tem memória; Aumenta intensidade com a exposição; Diversidade ampla. Inata Presente ao nascer; Não há memória ; Não muda de intensidade com a exposição; Diversidade Limitada. Reconhecimento de Microrganismos e do próprio Danificado pelo Sistema Imune Inato As especificidades do reconhecimento imune inato evoluíram para combater os microrganismos, e diferem das especificidades do sistema imune adaptativo com relação a vários aspectos. O sistema imune inato reconhece moléculas produzidas por patógenos microbianos Padrões moleculares associados ao patógeno (PAMPs). Reconhecimento limitado de moléculas. Garante que os microrganismos não invadam a imunidade inata pela perda mutacional reconhecidas pelo hospedeiro. Um alvo da imunidade inata indispensável aos microrganismos é o RNA viral de dupla fita. O sistema imune inato também reconhece moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou que estão morrendo. Padrões moleculares associados ao dano (DAMPs). Podem ser causados por infecções e podem indicar lesão estéril. O sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares e moléculas solúveis presentes no sangue e nas secreções de mucosas, para reconhecer PAMPs e DAMPs. O sistema imune inato não reage contra células e tecidos sadios normais. Característica essencial para a saúde do organismo. A falha em reconhecer o próprio sadio é devido a três mecanismos principais: Não produção de células ligantes para receptores de imunidade inata; 1. Receptores em compartimentos onde não encontram moléculas do hospedeiro que poderiam reconhecer; 2. As proteínas reguladoras expressas por células normais previnem a ativação de vários componentes de imunidade inata. 3. Receptores de Reconhecimento de Padrão Associado a Célula e Sensores de Imunidade Inata Irão interagir com as moléculas presentes nos microrganismos (os PAMP’s) e nas células danificadas (os DAMP’s) Estão presentes: Na superfície da célula, onde detectam os microrganismos extracelulares1. Em vesículas ou endossomos, nos quais, os produtos microbianos são ingeridos 2. No citosol, funcionam como sensores de microrganismos citoplasmáticos3. Receptores do tipo TOLL Existem 10 TLRs em humanos que reconhecem grupos diferentes de padrões moleculares associados à patógenos (PAMPs). Estão amplamente distribuídos em células com funções imunes (Células dendríticas, macrófagos, neutrófilos, células endoteliais, etc). Reconhecem ligantes estruturalmente diversos pertencentes à todas as classes de M.O. Reconhecem também moléculas endógenas que indicam dano celular. Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Reconhecimento do antígeno Resposta anti-viral Resposta anti-viral Resposta anti-viral Resposta anti-viral Resposta anti-viral Resposta anti-viral Existem três subfamílias Nod (NLR) que atuam como receptores imunes inatos, cada uma das quais usando um domínio efetor diferente para iniciar a sinalização; Esses receptores NLRs vão reconhecer peptideoglicanos bacterianos; NOD 1 e NOD 2 Receptores do tipo NOD Sensores de PAMPs bacterianos NOD1 e NOD2, parecem ser importantes nas respostas imunes inatas a patógenos bacterianos no trato gastrointestinal, como Helicobacter pylori e Listeria monocytogenes. Certos polimorfismos do gene NOD2 aumentam o risco de uma enteropatia inflamatória conhecida como doença de Crohn. Receptores do tipo NOD Os sensores de DNA citosólico são moléculas que detectam DNA de fita dupla (dsDNA) microbiano no citosol e ativam vias de sinalização que iniciam respostas antimicrobianas, incluindo a produção de interferon do tipo l e autofagia. Sensores de DNA Citosólico Via STING (proteína adaptadora transmembrana) é um mecanismo de ativação ds DNA. Nessa via, o dsDNA citosólico, ativa a enzima cGAS e isso gera uma molécula de sinalização chamada CGAMP (GMP- AMP cíclico). Receptores do tipo RIG São sensores citosólicos de RNA viral que respondem induzindo a produção de interferons do tipo I antivirais. Os receptores do tipo RIG (RLRs) podem reconhecer RNA de fita dupla e heterocomplexos RNA-DNA. Os dois RLRs mais bem caracterizados são RIG-I e MDA5. Domínio RNA helicese e domínio C terminal Receptores do tipo RIG RIG-I e MDA5 reconhecem diferentes conjuntos de RNAs virais que são característicos de vírus distintos e atípicos do RNA de mamíferos. Exemplo: MDA5 reconhece dsRNA longo (1-6 kb), que é mais comprido que o dsRNA que pode ser formado de modo transiente em células normais; enquanto RGI-I somente reconhecerá RNA contendo uma porção 5’-trifosfato, que está ausente no RNA citosólico da célula hospedeira de mamíferos, devido à adição de uma capa de 7- metilguanosina ou remoção do 5’-trifosfato. Com a ligação do dsRNA viral, os RLRs são recrutados para a membrana mitocondrial externa pela proteína MAVS, levando à formação de filamentos por um mecanismo do tipo príon. Isso inicia eventos de sinalização que levam à fosforilação e ativação de IRF3 e IRF7, bem como de NFκB, e esses fatores de transcrição induzem a produção de interferons do tipo I. Inflamassomos Os inflamassomos são complexos multiproteicos que se formam no citosol em resposta aos PAMPs e DAMPs citosólicos, cuja função é gerar formas ativas das citocinas inflamatórias IL-1β e IL-18. Os inflamassomos são compostos de oligômeros de um sensor, a caspase-1, e de um adaptador que liga ambos, e esses complexos oligoméricos somente se formam quando os sensores respondem aos PAMPs, DAMPs ou a alterações na célula indicativas da presença de infecção ou dano. Inflamassomos As caspases são proteases contendo resíduos cisteína em seu sítio ativo, que clivam substratos proteicos em resíduos aspartato. A principal função da caspase-1 é clivar as formas precursoras citoplasmáticas inativas de IL-1β e IL-18. A clivagem pela caspase-1 gera formas ativas dessas citocinas, as quais então saem da célula e desempenham várias funções pró-inflamatórias. A inflamação induzida pela IL-1 tem função protetora, por meio da eliminação dos microrganismos e células danificadas que induziram a formação do inflamassomo. Inflamassomos A ativação do inflamassomo também causa uma forma inflamatória de morte celular programada de macrófagos e DCs chamada piroptose. Pode ser induzida pela ativação de inflamassomos canônicos que usam caspase-1, ou de um inflamassomo não canônico que usa uma caspase diferente. A amplificação da inflamação promovida pela piroptose intensifica a depuração bacteriana, mas também pode contribuir para o choque séptico, uma grave reação sistêmica a citocinas inflamatórias. Inflamassomos A gota é uma condição inflamatóriadolorosa das articulações. A ativação desregulada do inflamassomo devido a mutações autossômicas do tipo “ganho de função” em uma ou outra das suas proteínas componentes leva a uma produção de IL-1 inadequadamente deflagrada e excessiva -> Síndromes autoinflamatórias Receptores Lectina Tipo C para Carboidratos Microbianos Os receptores celulares que reconhecem carboidratos presentes na superfície de microrganismos facilitam a fagocitose desses microrganismos e a secreção de citocinas promotoras de inflamação e das respostas imunes adaptativas subsequentes. Todas essas moléculas contêm um domínio de reconhecimento de carboidrato conservado. Alguns desses receptores lectina tipo C atuam na fagocitose de microrganismos, enquanto outros têm função de sinalização que induz respostas protetoras das células do hospedeiro aos microrganismos. Receptores Lectina Tipo C para Carboidratos Microbianos Receptor de manose (CD206) -> Está envolvido na fagocitose de microrganismos. Esse receptor reconhece certos açúcares terminais em carboidratos presentes na superfície microbiana. -> Os receptores de manose podem não ter quaisquer funções de sinalização intrínsecas e acredita-se que se ligam a microrganismos como primeira etapa na ingesta desses por macrófagos e DCs. Receptores Lectina Tipo C para Carboidratos Microbianos • Dectinas -> Incluem vários CLRs diferentes codificados por um grupo de genes localizado no cromossomo 12 humano. -> São expressas em DCs e macrófagos, e exercem papéis importantes na imunidade antifúngica, bem como nas respostas a certas bactérias. • Langerina (CD207) e DC-SIGN (CD209) -> São outros dois CLRs expressos em DCs, ambos se ligam à manose e possuem papéis nas respostas imunes inata e adaptativa a vários microrganismos. • Receptores Scavenger -> constituem uma coleção estrutural e funcionalmente diversificada de proteínas de superfície celular, originalmente agrupadas com base na característica comum de mediar a captação de lipoproteínas oxidadas para dentro das células. • Receptores Formil-Peptídeo -> expresso em leucócitos, reconhece peptídeos bacterianos contendo resíduos de N-formilmetionil e estimula o movimento direcionado das células. Sistema imunológico inato O sistema imunológico inato é a primeira linha de defesa do corpo contra infecções e tem várias características importantes: 1. Resposta rápida: Atua imediatamente ou em poucas horas após a infecção. 2. Não é específico: Reconhece padrões gerais de invasores (como bactérias, vírus e fungos), mas não é direcionado a um patógeno específico. 3. Sem memória imunológica: Não se "lembra" de infecções anteriores, ao contrário do sistema adaptativo. 4. Barreiras físicas e químicas: Inclui pele, mucosas, secreções (como saliva e lágrimas) e ácido gástrico 5. Células de ataque amplo: Neutrófilos, macrófagos, células NK (natural killers) e células dendríticas são responsáveis por atacar invasores Barreiras epiteliais As superfícies epiteliais intactas formam barreiras físicas entre os microrganismos presentes no meio externo e o tecido do hospedeiro, e as células epiteliais produzem compostos químicos antimicrobianos que impedem adicionalmente a entrada dos microrganismos. As principais interfaces entre o ambiente e o hospedeiro mamífero são a pele e as superfícies de mucosa dos tratos gastrintestinal,respiratório e geniturinário. Essas interfaces são revestidas por camadas contínuas de células epiteliais especializadas que desempenham muitas funções fisiológicas, incluindo a prevenção da entrada de microrganismos. A perda da integridade dessas camadas epiteliais por traumatismo ou outras causas predispõe um indivíduo às infecções.Ex:corte e infecção por tétano. Defensinas e catelicidinas As defensinas sãoproduzidas por células epiteliais de superfícies mucosas.Uma das função é limitar a quantidade de microrganismos luminais próximos à barreira epitelial. As defensinas também são produzidas em outras partes do cólon, nas células da mucosa respiratória e também na pele.As ações protetoras das defensinas incluem ambos, toxicidade direta aos microrganismos, incluindo bactérias, fungos e vírus envelopados, e a ativação de células envolvidas na resposta inflamatória aos microrganismos. As defensinas matam microrganismos por meio de vários mecanismos, muitos dos quais dependem de sua habilidade de se inserir e desorganizar as funções das membranas microbianas. Catelicidina, produzida por neutrófilos e células epiteliais de barreira na pele, trato gastrintestinal e trato respiratório.As catelicidinas ativas conferem proteção contra infecções por múltiplos mecanismos, incluindo toxicidade direta a uma ampla gama de microrganismos, e ativação de várias respostas em leucócitos e outros tipos celulares que promovem a erradicação de microrganismos. Constituem a primeira linha de defesa contra microrganismos que rompem as barreiras epiteliais. O papel essencial exercido pelos fagócitos na defesa imune inata contra microrganismos é demonstrado pela alta frequência de infecções fúngicas e bacterianas letais em pacientes com baixas contagens de neutrófilos no sangue decorrentes de cânceres de medula óssea ou quimioterapia e tratamento com radiação para câncer (que destrói as células imaturas na medula óssea), bem como em pacientes com deficiências hereditárias nas funções de neutrófilos e macrófagos. Alguns macrófagos estão sempre presentes na maioria dos tecidos e atuam como sentinelas de infecção, enquanto outros fagócitos, incluindo monócitos e neutrófilos, são recrutados para os tecidos infeccionados em resposta aos microrganismos ou aos sinais gerados pelas células sentinela Fagócitos Células dendríticas Células dendríticas As DCs detectam de forma rápida e eficiente os microrganismos invasores, devido à sua localização nos tecidos externos e mucosas,e expressão de numerosos receptores de reconhecimento de padrão para PAMPs e DAMP.A apresentam os antígenos aos linfócitos T nos linfonodos quando migram Células Linfóides Inatas Produtoras de Citocinas Chamamos essas células de “células linfoides” e não de “linfócitos”, porque não expressam receptores antigênicos diversificados clonalmente distribuídos como se observa nos linfócitos T comos quais se assemelham. Existem diferentes subpopulações de ILCs que surgem a partir do mesmo precursor linfoide que dá origem às células B e T, contudo as etapas precisas no desenvolvimento da ILC ainda não são totalmente conhecidas Mediam a inflamação,controle da homeostase, respondem antes dos linfócitos B e T tradicionais, protegem as barreiras epiteliais inflamadas e atuam no reparo tecidual.Respondem à inflamação, e não a antígenos Células Natural Killer As células NK, muitas vezes consideradas as primeiras ILC conhecidas, são células citotóxicas que exercem papéis importantes nas respostas imunes inatas, principalmente contra vírus e bactérias intracelulares. A designação “natural killer” deriva do fato de sua principal função ser o killing de células infectadas, similarmente às células killer do sistema imune adaptativo, os linfócitos T citotóxicos (CTLs), além disso, estão sempre prontas para agir, uma vez desenvolvidas, na ausência de diferenciação adicional (portanto, natural). Linfócitos T e B com diversidade limitada de receptor antigênico A maioria dos linfócitos T e B são componentes do sistema imune adaptativo e são caracterizados por um repertório altamente diversificado de especificidades para diferentes antígenos. Entretanto,certas populações pequenas de linfócitos expressam receptores antigênicos estruturalmente iguais àqueles das células T e B, contudo esses receptores exibem pouquíssima diversidade. Essas subpopulações de células T e B podem reconhecer estruturas expressas por muitas espécies microbianas diferentes ou comumente encontradas. As subpopulações de células B que produzem anticorpos com um conjunto limitado de especificidades. Embora essas células T e B desempenhem funções similares àquelas exercidas por suascontrapartes clonalmente mais diversificadas, a natureza de suas especificidades as coloca em uma categoria especial de linfócitos que são mais próximos das células da imunidade inata do que das células da imunidade adaptativa. Mastócitos Os mastócitos são células sentinelas presentes na pele, epitélio de mucosa e tecidos conectivos que rapidamente secretam citocinas pró-inflamatórias e mediadores lipídicos em resposta à infecção e outros estímulos.Essas células contêm grânulos citoplasmáticos abundantes repletos de vários mediadores inflamatórios que são liberados quando as células são ativadas, seja por produtos microbianos ou por um mecanismo especial dependente de anticorpo. Os conteúdos dos grânulos incluem aminas vasoativas (como a histamina, heparina,além de também liberarem quimase,tripase,leucotrienos,etc) causadoras de vasodilatação e permeabilidade capilar aumentada, bem como enzimas proteolíticas capazes de matar bactérias ou inativar toxinas microbianas. Os mastócitos também sintetizam e secretam mediadores lipídicos (como as prostaglandinas) e citocinas (como o TNF). Como os mastócitos geralmente estão localizados nas adjacências dos vasos sanguíneos, seus conteúdos de grânulos liberados rapidamente induzem alterações nos vasos sanguíneos que promovem inflamação aguda.Regulam a inflamação,estimulam a liberação de fatores que causam regeneração e cicatrização,e direcionam outras células do sistema imunológico ao local ABBAS,A.K.;LICHTMAN,A.H.;PILLAI,S.Imunologia Celular e Molecular.9o edição,Rio de Janeiro:Elsevier,2019. Referências Obrigado!