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2º ano 1º semestre Imunologia 1 Doenças infeciosas e vacinas A importância das barreiras e vetores nas doenças infeciosas Para que um patogénio estabeleça uma infeção em um hospedeiro suscetível, ele tem de romper as barreiras físicas e químicas. Uma das primeiras e mais importantes dessas barreiras consiste nas superfícies epiteliais da pele e no revestimento do intestino. A dificuldade de penetrar nestas superfícies garante que a maioria dos patogénios nunca obtenha uma entrada produtiva no hospedeiro. → Os epitélios produzem substâncias químicas que são úteis na prevenção de infeções → A secreção de enzimas gástricas por células epiteliais especializadas reduz o pH do estômago e do trato gastrointestinal superior, e outras células especializadas do intestino produzem peptídeos antibacterianos → A flora comensal normal presente nas superfícies da mucosa - trato gastrointestinal, urogenital e respiratório, pode inibir competitivamente a ligação de patogénios às células hospedeiras. Quando o hospedeiro é saudável e a dose do patogénio e a virulência são mínimas, essas barreiras podem bloquear completamente a infeção produtiva. Por vezes, os agentes infeciosos, obtêm ajuda de outros organismos para contornar as barreiras do hospedeiro. Um terceiro, chamado vetor, que ajuda a transportar a infeção de um organismo para outro. Esses vetores, ou hospedeiros intermediários, podem transmitir um patogénio entre um ser humano infetado e outro, ou de um animal infetado para um humano. São na maioria das vezes artrópodes sugadores de sangue (carrapatos, pulgas, moscas ou mosquitos), que rompem barreiras naturais como a pele com sua picada e introduzem os patogénios, que carregam, diretamente em um hospedeiro suscetível. Essas infeções transmitidas por vetores são responsáveis por aproximadamente um em cada seis casos de doenças infeciosas humanas e são normalmente restritas a áreas nas quais o hospedeiro intermediário é encontrado. 2º ano 1º semestre Imunologia 2 Os exemplos incluem a malária e a febre Zika. Os agentes infeciosos que penetram nas barreiras precisarão enfrentar os primeiros respondentes da imunidade inata, que em muitos casos conseguem terminar a infeção sem a necessidade de uma resposta adaptativa em grande escala. Essas respostas iniciais são adaptadas ao tipo de patogénio, usando receptores de reconhecimento de padrão molecular - PPRs. Algumas bactérias produzem endotoxinas, como lipopolissacarídeo (LPS), que estimulam macrófagos ou células endoteliais a produzir citocinas, incluindo IL-1, IL-6 e fator de necrose tumoral-β - TNF-β. Essas citocinas podem ativar células inatas próximas, estimulando a fagocitose da bactéria. As paredes celulares de muitas bactérias gram-positivas contêm um peptidoglicano que ativa a via alternativa do complemento, levando à opsonização e fagocitose ou lise. Os vírus comumente induzem a produção de interferões, que podem inibir a replicação viral ao induzir uma resposta antiviral em células vizinhas. Os vírus também são controlados por células natural killer - NK, que frequentemente formam a primeira linha de defesa nessas infeções. Em muitos casos, essas respostas inatas podem levar à resolução da infeção. Muitas vezes, eles sobrevivem o tempo suficiente para espalharem-se de um hospedeiro para outro antes de serem eliminados. Se essas medidas inatas não forem suficientes para erradicar o patogénio, a resposta imune adaptativa mais específica entrará em ação. A ligação entre localização e mecanismo imunoprotetor 2º ano 1º semestre Imunologia 3 Existem muitos locais diferentes onde os agentes infeciosos podem “estar” dentro ou fora do corpo. As infeções podem ocorrer nas superfícies corporais - pele ou mucosa, ou podem penetrar nas camadas epiteliais, rompendo a pele, urogenital ou revestimentos intestinais. Depois de cruzar essas barreiras, os agentes infeciosos podem permanecer locais ou espalhar- se a partir do local de entrada. Alguns agentes infeciosos podem ser encontrados no fluido intersticial que banha nossos tecidos, de onde devem ser transportados para os nódulos linfáticos. As infeções que realmente entram na corrente sanguínea, chamadas sepse1 são raras. Quando isso acontece, a infeção pode se espalhar rapidamente por todo o corpo e a resposta imune resultante pode causar mais danos do que o próprio patogénio - choque séptico2. Alguns patogénios passam toda ou parte de suas vidas dentro das células hospedeiras, ocupando espaços fechados por membrana (vesiculares) ou citosólicos e nucleares. O local de entrada e a localização final de um agente infecioso dentro ou sobre o corpo determinarão quais “ferramentas imunológicas” estão disponíveis e são mais adequadas para a deteção e eliminação de patogénios. A Figura mostra os locais comuns de entrada de infeção e alguns mecanismos para romper as barreiras epiteliais, bem como os tipos de espaços que os agentes infeciosos podem ocupar no corpo e as várias ferramentas imunológicas necessárias para sua deteção. 1 Síndrome clínica de disfunção de órgãos com risco de vida, causada por uma resposta desregulada a infeções. 2 Há uma redução crítica da perfusão tecidual. Pode ocorrer falência aguda de múltiplos órgãos, incluindo pulmões, rins e fígado. 2º ano 1º semestre Imunologia 4 Infeções mucosas ou de barreira são normalmente controladas por respostas do tipo TH2 A maioria dos agentes infeciosos, entram pelas vias mucosas: boca, nariz, olhos ou trato urogenital - M na imagem acima. Este local é imunologicamente único, pois está preparado para encontrar substâncias estranhas como alimentos e microrganismos comensais, uma vez que é essencial para a sobrevivência. Portanto, os agentes infeciosos perigosos precisam ser limitados ou erradicados antes que possam induzir danos ou penetrar no revestimento das células epiteliais do corpo, mantendo a tolerância e até mesmo a colaboração com os comensais. Quando um patogénio entra no sistema digestivo, ele tem de sobreviver ao ácido estomacal e passar com sucesso pelo trato intestinal pois estes tecidos tem um sistema projetado para lidar com invasores patogénicos nestas regiões. Os efetores imunológicos disponíveis aqui incluem proteínas antimicrobianas solúveis secretadas por células epiteliais, células linfoides inatas e um conjunto disperso de estruturas semelhantes a nódulos, coletivamente referidos como tecido linfoide associado à mucosa - MALT. Os patogénios que residem na superfície do corpo ou próximos a ela são controlados de maneira mais eficaz por respostas do tipo TH2. Estes incluem a ativação de ILC2s, citocinas específicas de TH2 - IL-4 e IL-13, e IgE capaz de reconhecer epítopos de superfície do patogénio. Na verdade, a imunidade contra muitos dos parasitas metazoários mais comuns (helmintos ou vermes) correlaciona-se com altas taxas de IgE. Por esta razão, as células que expressam o recetor de IgE de alta afinidade - mastócitos, basófilos e eosinófilos, também são atores importantes nesta resposta do tipo 2. Em alguns casos, a ativação dessas respostas efetoras leva à expulsão de helmintos das cavidades ou superfícies corporais. 2º ano 1º semestrehttps://www.sns24.gov.pt/tema/doencas-infecciosas/tosse-convulsa/ 2º ano 1º semestre Imunologia 38 O uso generalizado de vacinas para doenças comuns com risco de vida nos Estados Unidos levou a uma redução dramática na incidência dessas doenças. Enquanto esses programas de imunização forem mantidos, especialmente em crianças pequenas, a incidência dessas doenças geralmente permanece muito baixa. No entanto, a ocorrência ou mesmo a sugestão de possíveis efeitos colaterais de uma vacina, bem como tendências gerais de redução da vacinação em crianças, podem causar uma queda nas taxas de vacinação que leva ao ressurgimento da doença. É importante lembrar que a vacinação não é 100% eficaz. Com qualquer vacina, uma pequena porcentagem de receptores pode não responder e, portanto, permanecer (sem saber) suscetível. Em outros casos, os indivíduos podem ter que renunciar ou atrasar a vacinação devido a outros problemas de saúde, incluindo deficiência imunológica. Isso geralmente não é um problema sério se a maioria da população for imune a um agente infecioso, reduzindo o reservatório do patogénio e, portanto, as chances de propagação. Nesse caso, a chance de um indivíduo suscetível entrar em contato com um indivíduo infectado é muito baixa. Este fenômeno é conhecido como imunidade de grupo. As recomendações para vacinação de adultos dependem do grupo de risco. Vacinas para influenza são recomendadas anualmente. Enquanto aquelas que protegem contra meningite e pneumonia são oferecidas a grupos que vivem em ambientes fechados (recrutas militares e estudantes universitários que chegam) ou aqueles com imunidade reduzida (por exemplo, idosos). Dependendo de seu destino, os viajantes internacionais também são rotineiramente imunizados contra doenças endêmicas em seu destino, como cólera, febre amarela, raiva e febre tifóide. A imunização contra a doença mortal antraz foi reservada para trabalhadores que tiveram contato próximo com animais infetados ou produtos de origem animal. As preocupações sobre o uso potencial de esporos de antraz por terroristas ou na guerra biológica tem ampliado o uso da vacina para militares e civis em áreas consideradas de risco. 2º ano 1º semestre Imunologia 39 Existem várias estratégias de vacinas, cada uma com vantagens e desafios exclusivos Três fatores-chave devem ser mantidos em mente no desenvolvimento de uma vacina bem- sucedida: A vacina deve ser segura Deve ser eficaz na prevenção da infecção A estratégia deve ser razoavelmente alcançável dada a população em questão As considerações sobre a população podem incluir localização geográfica, acesso ao grupo-alvo (que pode exigir várias vacinações), coinfecções complicadas ou estados nutricionais e, claro, custo. Crítico para o sucesso é o ramo ou ramos do sistema imune que são ativados e, portanto, os projetistas de vacinas devem ter como alvo as vias humorais e/ou mediadas por células específicas. A proteção também deve atingir o local relevante da infeção. Em alguns casos, as superfícies mucosas são as principais candidatas. Um fator adicional é o desenvolvimento da memória imunológica de longo prazo. Por exemplo, uma vacina que induz uma resposta primária protetora pode falhar em induzir a formação de células de memória, deixando o hospedeiro desprotegido após o desaparecimento da resposta primária. Algumas vacinas geram memória de longo prazo e outras, como o tétano, exigem lembretes regulares na forma de doses de reforço ou as respostas de memória irão diminuir. Antes que as vacinas possam passar da bancada do laboratório para a beira do leito, elas devem passar por testes rigorosos em animais e humanos. A maioria das vacinas em desenvolvimento nunca passa dos testes em animais. 2º ano 1º semestre Imunologia 40 Quando os estudos em animais forem frutíferos, os ensaios clínicos de acompanhamento em humanos podem ser iniciados. Os ensaios clínicos de fase I avaliam a segurança humana. Um pequeno número de voluntários é monitorado de perto para efeitos colaterais adversos. Somente depois que esse obstáculo for superado com sucesso, um estudo poderá passar para a fase II, onde a eficácia contra o patogénio em questão é avaliada. Os ensaios clínicos de fase II, os voluntários são testados quanto à resposta imune mensurável ao imunógeno. No entanto, mesmo quando os voluntários testam positivo para um ou mais dos correlatos direcionados de proteção imunológica, isso não significa necessariamente que um estado de imunidade protetora foi alcançado ou que a memória de longo prazo foi estabelecida. Muitas vacinas falham neste estágio. Os ensaios clínicos de Fase III são executados em populações de voluntários expandidos. A evidência natural de proteção contra "a coisa real" é o resultado desejado, e onde a segurança, a avaliação de vários marcadores imunológicos mensuráveis e a incidência de infecções de tipo selvagem com os patogénios são monitorados cuidadosamente ao longo do tempo. Os ensaios de fase IV ocorrem após a comercialização e distribuição e são usados para monitorar a segurança, eficácia e quaisquer impactos de longo prazo. Em alguns casos, células / moléculas efetoras circulantes, além de células de memória, são necessárias para estabelecer a proteção. Isso pode depender do período de incubação do patogénio. Para o vírus influenza, que tem um período de incubação muito curto - 1 ou 2 dias, os sintomas da doença normalmente já estão em andamento no momento em que as células de memória seriam reativadas. A proteção eficaz contra a doença da influenza, portanto, depende da manutenção de altos níveis de anticorpos neutralizantes por meio de imunizações regulares. Aqueles com maior risco são imunizados todos os anos, geralmente no início da temporada de gripe. 2º ano 1º semestre Imunologia 41 Para patogénios com um período de incubação mais longo, a presença de anticorpos neutralizantes detectáveis no momento da infecção nem sempre é necessária. O poliovírus, requer mais de 3 dias para começar a infectar o sistema nervoso central. Um período de incubação dessa duração dá às células B de memória tempo para responder, produzindo altos níveis de anticorpos séricos. Portanto, a vacina contra a poliomielite é projetada para induzir altos níveis de memória imunológica protetora que podem ser recuperados e reativados assim que o vírus for encontrado. Existem várias abordagens para o projeto de vacinas - tanto vacinas usadas atualmente quanto experimentais, com um exame da capacidade das vacinas de induzir imunidade humoral e mediada por células e células de memória. A tabela indica as vacinas comuns atualmente em uso consistem em organismos vivos, mas atenuados, células bacterianas inativadas - mortas ou partículas virais, bem como fragmentos de proteínas ou carboidratos - subunidades do organismo alvo. A recente vacina contra o Ebola depende da tecnologia de vetor recombinante. Adjuvantes são incluídos para aumentar a resposta imunológica a uma vacina. Adjuvantes são aditivos que podem ser misturados com uma vacina para estimular a imunidade inata para instruir e aumentar a resposta adaptativa Promover a inflamação recruta mais células imunes para a área, aumentando a eficáciaRetardar a libertação de Ag pode promover interações mais longas, aumentando a eficácia Adjuvantes são produtos químicos que podem ajudar Aluminio - bom para estimular respostas TH2, mas não TH1 AS04 - alum mais um agonista de TLR4 o Encoraja respostas TH1 Virossoma - envelope viral reconstituído sem informação genética 2º ano 1º semestre Imunologia 42 Vacinas Vivas Atenuadas Em termos de uma exposição compatível com a real, as vacinas vivas atenuadas produzem a resposta mais robusta, embora não isenta de riscos. Para essas vacinas, os microrganismos são atenuados - desativados de modo que perdem a capacidade de causar patogenicidade - doença significativa, mas retêm sua capacidade de crescimento lento e transitório dentro de um hospedeiro inoculado. Isso permite ao sistema imune tenha contacto com o micoroganismo, mas tem vantagem contra um patogénio como organismo com residência apenas temporária. A atenuação pode ser alcançada em laboratório, cultivando uma bactéria ou vírus patogénico por períodos prolongados em condições de cultura anormais, selecionando mutantes que são mais adequados para o crescimento em condições de cultura anormais do que no hospedeiro natural. A engenharia genética fornece um meio de atenuar um vírus de forma irreversível, removendo seletivamente os genes que são necessários para a virulência ou para o crescimento no hospedeiro. Isso foi feito com uma vacina de herpesvírus para porcos, na qual o gene da timidina quinase foi removido. Como a timidina quinase é necessária para que o vírus cresça em certos tipos de células, a remoção deste gene tornou o vírus incapaz de causar doenças. As vacinas atenuadas têm vantagens óbvias Por causa de sua capacidade de crescimento, mesmo crescimento transitório, estas vacinas fornecem exposição prolongada do sistema imune aos epítopos no organismo atenuado e imitam mais de perto os padrões de crescimento do patogénio “real”. Isso geralmente resulta em maior imunogenicidade e produção mais eficiente de células de memória altamente eficazes. Assim, estas vacinas geralmente requerem apenas uma única imunização, uma grande vantagem nos países em desenvolvimento. A capacidade das vacinas atenuadas de se replicarem dentro das células hospedeiras torna-as adequadas para induzir respostas mediadas por células. 2º ano 1º semestre Imunologia 43 As vacinas atenuadas também apresentam desvantagens A principal desvantagem das vacinas atenuadas é que essas formas vivas às vezes podem sofrer mutação e reverter para uma forma mais virulenta no hospedeiro - uma grande desvantagem. As vacinas atenuadas também podem estar associadas a complicações semelhantes às observadas na doença natural. Este tipo de vacina também pode exigir uma "cadeia de frio" para estabilidade durante o transporte. Vacinas inativadas ou “mortas” Outro meio comum de tornar um patogénio seguro para uso em uma vacina é por tratamento com calor ou produtos químicos. Isto mata o patogénio , tornando-o incapaz de replicar-se, mas ainda permite que induza uma resposta imune a pelo menos alguns dos antigénios contidos no organismo. É extremamente importante manter a estrutura dos epítopos principais nos antigénios de superfície durante a inativação. As vacinas mortas frequentemente requerem reforços repetidos para atingir um estado imunológico protetor. Como não replicam-se no hospedeiro, as vacinas mortas geralmente induzem uma resposta predominantemente humoral/de anticorpos e são menos eficazes do que as vacinas atenuadas na indução da imunidade mediada por células ou na elicitação de uma resposta IgA secretora, componentes-chave de muitas respostas ideais de proteção e com base nas mucosas. Mesmo que os patogénios que eles contêm sejam mortos, as vacinas de organismos inteiros inativadas ainda apresentam certos riscos. → Uma séria complicação ocorrem se alguns dos vírus em dois lotes de vacina não foram mortos, levando à patologia em uma porcentagem significativa dos recetores. → O risco também é encontrado por aqueles que cultivam e inativam o vírus durante a fabricação da vacina. Grandes quantidades do agente infecioso devem ser manipuladas antes da inativação, e aqueles expostos ao processo estão sob risco de infecção. 2º ano 1º semestre Imunologia 44 No entanto, em geral, a segurança das vacinas inativadas é maior do que a das vacinas vivas atenuadas. As vacinas inativadas são comumente usadas contra doenças virais e bacterianas, incluindo a vacina anual clássica contra a gripe e as vacinas para hepatite A e cólera. Além de sua relativa segurança, suas vantagens também incluem estabilidade e facilidade de armazenamento e transporte. Vacinas de subunidade Muitos dos riscos associados às vacinas de organismos inteiros atenuados ou mortos podem ser evitados com uma estratégia que usa apenas macromoléculas purificadas específicas derivadas do patogénio, também conhecido como abordagem de subunidade. As três aplicações mais comuns dessa estratégia são: → Exotoxinas de patogénios inativados (chamadas toxóides) → Polissacarídeos capsulares isolados → Glicoproteínas de superfície e antígenos de proteína recombinante chave purificada Uma limitação de algumas vacinas de subunidade, especialmente vacinas de polissacarídeos, é sua incapacidade de ativar células T. Em vez disso, eles tipicamente ativam as células B de maneira independente do timo tipo 2, resultando em pouco, ou nenhum, desenvolvimento de células de memória. Os prós e os contras deste tipo de vacina são muitp similares aos da vacina inativadas ou “mortas”. 2º ano 1º semestre Imunologia 45 Vacinas de vetor recombinante Enquanto que as vacinas vivas atenuadas prolongam a libertação de imunógenos e estimulam as respostas mediadas por células, mas têm a desvantagem de às vezes reverter para formas patogénicas, os vetores recombinantes mantêm as vantagens da abordagem da vacina viva atenuada, evitando esta desvantagem principal da reversão. Genes individuais que codificam antigénios chave de patogénios especialmente virulentos podem ser introduzidos em vírus ou bactérias atenuadas seguras que são usados como portadores vivos. O organismo atenuado serve como um vetor, replicando-se dentro do hospedeiro vacinado e expressando o (s) produto (s) gênico (s) individual (is) que carrega do patogénio. O vírus vaccinia, a vacina atenuada usada para erradicar a varíola, tem sido amplamente utilizado como vetor para o desenho de novas vacinas. Este vírus grande e complexo, com um genoma de cerca de 200 genes, pode ser projetado para transportar várias dezenas de genes estranhos sem prejudicar sua capacidade de infectar células hospedeiras e de replicar-se. O vaccinia geneticamente modificado expressa altos níveis do produto do gene inserido, que pode então servir como um potente imunógeno em um hospedeiro inoculado. Prós: Todos os benefícios das vacinas atenuadas Promove respostas humorais e mediadas por células Muitas vezes não precisam de reforços, uma segunda dose Menos riscos - não usando o patogénio real, mas algo totalmente diferente Contras: Alguns dos problemas atenuados da vacina ainda estão presente, especialmente problemas de estabilidade Comoa maior parte do genoma do patogénio está faltando, o potencial de reversão é virtualmente eliminado. 2º ano 1º semestre Imunologia 46 Vacinas de DNA As vacinas de DNA são baseadas em DNA de plasmídeo que codifica proteínas antigénicas. O DNA do plasmídeo é injetado diretamente no músculo do recetor. Essa estratégia depende das células hospedeiras para captar o DNA e produzir a proteína imunogênica in vivo, direcionando o antigénio através das vias de apresentação endógena do MHC de classe I, teoricamente ajudando a ativar melhores respostas de CTL. As vacinas de DNA oferecem algumas vantagens potenciais sobre muitas das abordagens de vacinas existentes. Uma vez que a proteína codificada é expressa no hospedeiro em sua forma natural - não há desnaturação ou modificação - a resposta imune é direcionada ao antigénio em uma estrutura tridimensional semelhante à observada no patogénio, induzindo tanto humoral quanto mediada por células imunidade. A forte estimulação de ambos os braços da resposta imune adaptativa normalmente requer imunização com uma preparação de vetor vivo atenuado ou recombinante, que incorre em risco adicional. As vacinas de DNA também deveriam, teoricamente, induzir a expressão prolongada do antigénio, potencializando a indução da memória imunológica. Embora na prática isso não tenha se provado verdadeiro na maioria dos ambientes, a tecnologia mais recente começou a superar esse obstáculo, produzindo expressão em animais que agora pode durar meses. As vacinas de DNA apresentam algumas vantagens práticas. Nenhuma refrigeração do DNA plasmídeo é necessária, eliminando os desafios de armazenamento de longo prazo. Além disso, o mesmo vetor de plasmídeo pode ser customizado para inserir DNA que codifica uma variedade de proteínas, o que permite a fabricação simultânea de uma variedade de vacinas de DNA para diferentes patogénios, economizando tempo e dinheiro. Os avançados mais promissores em humanos de uma vacina de DNA são, na verdade, para o tratamento do cancro; este é provavelmente o primeiro lugar em que veremos o licenciamento desta tecnologia para uso humano. Como esta tecnica é muito recente ainda não se tem conhecimento sobre as desvantagens deste tipo de vacina. 2º ano 1º semestre Imunologia 47 Vacinas conjugadas ou multivalentes Uma das principais desvantagens das técnicas de vacinas que não utilizam um componente vivo é que elas normalmente induzem respostas imunológicas fracas devido à baixa imunogenicidade. Para resolver isso, foram desenvolvidos esquemas que empregam a fusão de uma proteína altamente imunogênica (um conjugado) a esses imunógenos vacinais fracos. Alternativamente, proteínas estranhas associadas com forte ativação imunológica podem ser adicionadas à vacina (multivalente) para aumentar ou complementar a reatividade imunológica contra um antigénio associado a patogénios fracamente imunogênicos. Um exemplo é a vacina contra Haemophilus influenzae tipo b (Hib), uma das principais causas de meningite bacteriana e surdez induzida por infecção em crianças. Uma formulação conjugada de uma vacina contra o Hib está incluída no regime recomendado para crianças. Este consiste em polissacarídeo capsular tipo b covalentemente ligado a uma proteína carreadora fortemente imunogênica, o toxóide do tétano. O conjugado polissacarídeo-proteína é consideravelmente mais imunogênico do que o polissacarídeo sozinho. Ativa as células TH Permite a mudança de classe de IgM para IgG. Embora este tipo de vacina possa induzir células B de memória, ele não pode induzir células T de memória específicas para o patogénio. 2º ano 1º semestre Imunologia 48 A simples ligação de um anticorpo fraco com um mais forte ainda pode não dar o resultado desejado. E se for necessário induzir respostas CTL? A vacina deve ser administrada intracelularmente para que os péptidos possam ser processados e apresentados por meio de moléculas MHC de classe I. Criação de carreadores de lipídios conhecidos como complexos imunoestimulantes (ISCOMs) para entrega Um meio inovador de produzir uma vacina multivalente que pode distribuir muitas cópias do antígeno nas células é incorporar antigénios (ou DNA) em vesículas lipídicas chamadas lipossomas ou complexos imunoestimulantes - ISCOMs Os complexos imunoestimulantes são monocamadas de fosfolipídios que também carregam proteínas antigénicas. Proteínas de membrana de vários patogénios, incluindo vírus da influenza, vírus do sarampo, vírus da hepatite B e HIV, foram incorporadas aos lipossomas e ISCOMs e estão sendo avaliadas como vacinas potenciais. Além de sua imunogenicidade aumentada, os lipossomas e ISCOMs parecem fundir-se com a membrana plasmática para fornecer seus antigénios intracelularmente, onde podem ser processados pela via endógena, levando a respostas de CTL. 2º ano 1º semestre Imunologia 49Imunologia 5 A IgA dimérica – dIgA, é um isótipo específico encontrado mais abundantemente nas superfícies mucosas, após ser transportado através das células epiteliais por meio da transcitose pelo recetor de poli-Ig. A IgA de superfície desempenha um papel importante na neutralização de patogénios potenciais e na manutenção da integridade da barreira. A ligação de IgA a agentes infeciosos pode bloquear a ligação às células epiteliais - neutralização e, assim, ajudar na eliminação do organismo infecioso passivamente, sem indução de inflamação. A inflamação crónica do intestino correlaciona-se com disbiose, rutura da integridade da barreira, desequilíbrio imunológico sistémico e doença inflamatória. Assim, mecanismos que promovem uma “saída silenciosa” de patogénios de superfície por meios não inflamatórios podem na verdade prevenir doenças futuras. Patogénios extracelulares devem ser reconhecidos e atacados usando ferramentas extracelulares Quando os organismos infeciosos rompem as barreiras epiteliais, eles podem entrar no ambiente relativamente estéril do corpo, originando infeções intracelulares, ou entrar nos espaços extracelulares cheios de líquido do corpo, ou seja, o fluido intersticial ou a corrente sanguínea - E na imagem acima. As infeções extracelulares podem permanecer nos locais ou espalhar-se pelo corpo, por meio do sistema circulatório ou linfático. Os mediadores imunológicos localizados nesses espaços extracelulares variam um pouco dependendo do microambiente específico, mas podem incluir PRRs em células fagocíticas, complemento, compostos antimicrobianos, citocinas, que ativam células imunes e anticorpos, especialmente IgG, mIgA e IgM. As células TFH, TH17 e/ou TH2 são os condutores das células T por trás dos elementos adaptativos da resposta contra infeções extracelulares. 2º ano 1º semestre Imunologia 6 Todas as classes de patogénios que rompem as barreiras epiteliais serão encontradas nos espaços extracelulares (mesmo vírus). Portanto, esses efetores imunológicos extracelulares desempenham um papel no reconhecimento, neutralização e erradicação sempre que o patogénio estiver presente nesses espaços. Mecanismos que reconhecem células hospedeiras infetadas são necessários para combater infeções intracelulares Organismos infeciosos que residem dentro das células hospedeiras são os mais difíceis de serem encontrados e destruídos pela resposta imune. Os exemplos incluem: ⤷ Bactérias intracelulares e parasitas intracelulares - ambos os quais são frequentemente menores do que suas contrapartes extracelulares) ⤷ Todos os vírus - que são patogénios intracelulares obrigatórios Como se pode imaginar, identificar e erradicar agentes infeciosos em esses locais requerem um conjunto diferente de ferramentas. Por exemplo, os anticorpos não reconhecem um patogénio escondido dentro de uma célula, um espaço ao qual eles não têm acesso, embora eles possam neutralizar esse agente infecioso antes que ele se ligue às células hospedeiras. A maioria das bactérias e parasitas intracelulares passam pelo menos algum tempo dentro das vesículas intracelulares - V na imagem acima, onde podem desencadear PRRs endossómicos, como certos TLRs (receptores Toll-like). A erradicação de organismos infeciosos que ocupam espaços endossómicos dentro das células hospedeiras requer uma forte resposta da via TH1. Esta resposta clássica de hipersensibilidade de tipo retardado - DTH depende de citocinas secretadas por células TH1 (IFN-y) para ativar macrófagos que podem digerir esses agentes ligados a vesículas e superar a evasão imunológica induzida por patogénios comuns de fusão fagossoma-lisossoma. ⤷ Um exemplo são espécies de Mycobacterium, incluindo o agente que causa a tuberculose. 2º ano 1º semestre Imunologia 7 Todos os vírus e alguns agentes parasitas eventualmente entram no citosol de sua célula hospedeira, onde passarão a maior parte do tempo C na imagem acima. Uma vez lá, esses agentes podem ser detetados por PRRs citosólicos, como os recetores semelhantes a NOD - NLRs e recetores semelhantes a RIG-I - RLRs. Isso leva à secreção de citocinas, às vezes associada à ativação do inflamassoma e, em última instância, à indução de células citotóxicas capazes de matar células hospedeiras infetadas - células NK e CTLs. As células NK podem matar células hospedeiras infetadas por meio de citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos - ADCC, ou pela deteção de alterações na superfície celular que são sinais de alerta de infeção - diminuição da expressão de MHC de classe I ou alterações na expressão de killer receptores inibitórios. Os CTLs, ativados por apresentação cruzada de antigénio por DCs licenciados para TH1, são os mediadores adaptativos primários da morte de células alvo infetadas. Em alguns casos, as células TH1 citotóxicas também podem matar células alvo infetadas por meio da ligação do ligante Fas-Fas. A erradicação das infeções citosólicas, portanto, requer: ⤷ Imunidade mediada por células forte e abrangente pAPCs ativados - frequentemente, células dendríticas ⤷ Células T CD4+ que podem licenciar DCs para apresentação cruzada - frequentemente do tipo TH1 ⤷ Células T CD8+ citotóxicas 2º ano 1º semestre Imunologia 8 Infeções virais Os vírus constituem pequenos segmentos de ácido nucleico com um revestimento de proteína ou lipoproteína e requerem recursos do hospedeiro para sua replicação. A passagem pela mucosa do trato respiratório, urogenital ou gastrointestinal é responsável pela maioria dos casos de transmissão viral. Os vírus também podem entrar através da pele ferida, como durante uma picada de inseto ou uma ferida perfurada. Esses patogénios intracelulares obrigatórios normalmente entram em sua célula hospedeira por meio de um ou mais receptores de superfície celular específicos para os quais eles têm afinidade. Por exemplo: ⤷ O vírus da gripe liga-se a resíduos de ácido siálico em glicoproteínas e glicolipídeos da membrana celular ⤷ O rinovírus liga-se a moléculas de adesão intercelular - ICAMs ⤷ O vírus Epstein-Barr - EBV liga-se a receptores de complemento tipo 2 nas células B. Uma vez dentro da célula, o vírus utiliza a maquinaria biossintética da célula para replicar-se. Nota: A etapa de replicação do genoma do vírus influenza é frequentemente sujeita a erros, gerando inúmeras mutações (curiosamente, isso não é verdade para muitos vírus). Como um grande número de novas partículas virais de influenza (vírions) é produzido em um ciclo de replicação, muitos mutantes diferentes, alguns com vantagens de sobrevivência e evasão imunológica, podem surgir. A resposta inata antiviral fornece instruções essenciais para a resposta adaptativa posterior Vários mecanismos efetores imunológicos inatos específicos, juntamente com mecanismos de defesa inespecíficos, podem prevenir ou eliminar muitas infeções virais, mesmo antes de a imunidade adaptativa ser ativada. 2º ano 1º semestre Imunologia 9 Isso inclui a ativação do complemento por vias inatas e peptídeos antimicrobianos, o reconhecimento de PAMPs por PRRs expressos por células fagocíticas. ⤷ Por exemplo, moléculas de RNA de fita dupla - dsRNA e outras estruturas específicas de vírus são detetadas por um devários PRRs de membrana intracelular ou endossomal, NRLs e TLRs específicos, respetivamente. A sinalização por meio desses receptores induz a expressão de interferões do tipo I - IFN-α e IFN-β, a montagem de complexos inflamatórios intracelulares e a ativação de células NK. Quando os interferões do tipo I ligam-se aos receptores IFN-α/β, a atividade antiviral e a resistência à replicação viral são o resultado, agindo através da via JAK-STAT que leva à atividade antiviral. A ligação de IFN- α/β também induz a proteína quinase dependente de dsRNA - PKR, que leva à inativação da síntese de proteínas, bloqueando assim a replicação viral em células vizinhas infetadas. A ligação do interferões tipo I às células NK induz atividade lítica, tornando-as muito eficazes em matar células infetadas por vírus. ⤷ Essa atividade é aumentada pela IL-12, uma citocina que é produzida pelas células dendríticas, muito cedo, na resposta à infeção viral. Muitos vírus são neutralizados por anticorpos Embora as respostas mediadas por células, como aquelas envolvendo linfócitos T citotóxicos (CTLs), sejam mais comumente associadas à resolução do vírus, anticorpos específicos para antigénios de superfície viral podem ser cruciais no bloqueio da disseminação e infeção secundária. Idealmente, a exposição natural ou vacinação irá induzir a produção de anticorpos neutralizantes, especialmente isótipos que estão localizados em áreas onde o vírus é encontrado: ⤷ IgA de superfície ou mucosa ⤷ IgG circulante Costumam ser os mais protetores/eficientes 2º ano 1º semestre Imunologia 10 Esses anticorpos são gerados durante uma resposta primária quando vírions inteiros ou componentes virais individuais são reconhecidos em espaços extracelulares. ⤷ Isso ocorre quando o vírus espalha-se de célula para célula ou quando as células infetadas rompem-se e largam o seu conteúdo no espaço extracelular. Durante uma resposta secundária, os anticorpos são mais eficazes se já estiverem localizados no local de entrada do vírus e ligarem-se às principais estruturas da superfície viral de uma forma que interfira com sua capacidade de se anexar às células hospedeiras - denominados anticorpos neutralizantes. Por exemplo: a vantagem da vacina oral atenuada contra a poliomielite, é que ela induz a produção de IgA secretora, que bloqueia efetivamente a ligação do poliovírus às células epiteliais que revestem o trato gastrointestinal. A neutralização viral por anticorpos também pode envolver mecanismos que operam após a fixação viral às células hospedeiras. Os anticorpos podem bloquear a penetração viral ligando-se a epítopos3 que são necessários para mediar a fusão do envelope viral com a membrana plasmática. ⤷ Se o anticorpo for de um isótipo ativador de complemento, pode ocorrer a lise de vírions4 com envelope. ⤷ O anticorpo ou o complemento também podem aglutinar as partículas virais e funcionar como um agente opsonizante para facilitar a fagocitose dos vírions livres mediada pelos receptores Fc ou C3b. ⤷ Alguns isótipos de anticorpos ligados a células alvo infetadas podem desencadear ADCC por células NK. 3 É a menor porção de antígeno com potencial de gerar a resposta imune 4 É uma partícula viral completa, ou seja, infeciosa. É constituída por DNA ou RNA cercado por proteínas (capsídeo). Constitui a forma infetiva do vírus. https://pt.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%ADgeno https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_imune https://pt.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_viral https://pt.wikipedia.org/wiki/DNA https://pt.wikipedia.org/wiki/RNA https://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna https://pt.wikipedia.org/wiki/Caps%C3%ADdeo https://pt.wikipedia.org/wiki/Infec%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADrus 2º ano 1º semestre Imunologia 11 A imunidade mediada por células é importante para o controle e eliminação viral Embora os anticorpos tenham um papel importante no controle do vírus durante as fases agudas da infeção, eles normalmente não podem eliminar a infeção estabelecida, uma vez que o genoma viral é integrado ao DNA cromossómico do hospedeiro. Uma vez que essa infeção é estabelecida, os mecanismos imunológicos mediados por células são necessários para completar o trabalho. Em geral, tanto as células T CD8+ quanto as células TH1 CD4+ são componentes necessários dessa defesa antiviral mediada por células. As células TH1 ativadas produzem uma série de citocinas, IL-2, IFN-y e TNF-α, que defendem o organismo contra vírus direta ou indiretamente. ⤷ As células TH1 direcionadas contra o mesmo patogénio (mas nem sempre os mesmos epítopos) são necessárias para licenciar os pAPCs para apresentação cruzada, permitindo a ativação de células T CD8+ naïve em primeiro lugar. A IL-2 atua indiretamente, ajudando a ativar os precursores de CTL, gerando uma população efetora de células citotóxicas. O IFN-y atua diretamente induzindo um estado antiviral nas células próximas. Tanto a IL-2 quanto o IFN-y ativam as células NK, que desempenham um papel importante na defesa do hospedeiro e na lise das células infetadas, especialmente antes de respostas específicas de CTL. Durante a resposta imune a uma infeção viral, a atividade específica do CTL geralmente surge dentro de 3 a 4 dias após a infeção, atinge o pico em 7 a 10 dias e, em seguida, diminui gradualmente nas semanas ou meses seguintes. ⤷ Em muitos casos, os vírions são eliminados nos primeiros 7 a 10 dias, em paralelo com o desenvolvimento dos CTLs. Os CTLs específicos para o vírus eliminam as próprias células infetadas por vírus e, assim, eliminam as fontes potenciais de novos vírus. As células T CD8+ de memória específicas para vírus conferem proteção contra esse vírus no futuro e têm demonstrado proteger receptores não imunes após a transferência adotiva. Nota: Esta resposta de memória é altamente específica para patogénios, uma vez que a transferência de um clone CTL específico para a cepa X do vírus influenza protege os ratinhos contra a cepa X, mas geralmente não contra a cepa Y do vírus influenza. 2º ano 1º semestre Imunologia 12 Os vírus empregam várias estratégias para escapar dos mecanismos de defesa do hospedeiro Apesar do tamanho restrito do genoma, a maioria dos vírus codifica vários genes que interferem nos níveis inatos e/ou adaptativos da defesa do hospedeiro. É importante ressaltar que eles tiveram o tempo – milênios e recursos para aprimorar suas estratégias de evasão, eles assumem a maquinaria da célula hospedeira, e uma célula hospedeira pode produzir milhares de vírions em um curto espaço de tempo. A indução do interferon tipo I é uma importante defesa inata contra a infeção viral. Não surpreendentemente, alguns vírus desenvolveram estratégias para evitar a ação do IFN-α/β. ⤷ O vírus da hepatite C supera o efeito antiviral dos interferões, bloqueando ou inibindo a ação de PKR, uma proteína quinase essencial para a transdução de sinal. Outro mecanismo para evitar as respostas do hospedeiro é a inibição da apresentação do antigénio pelas células hospedeiras infetadas. O vírus herpes simplex - HSV produz uma proteína que inibe de forma muito eficaz a molécula transportadora humana necessária para o processamento do antigénio - TAP. A inibição de TAP bloqueia a entrega de antigénios para moléculas MHC de classe I em células infetadas com HSV, prendendo moléculas de MHC de classeI vazias no retículo endoplasmático e diminuindo efetivamente a apresentação de antigénios de HSV para células T CD8+ e o reconhecimento de CTL de células infetadas. ⤷ Da mesma forma, adenovírus e citomegalovírus - CMV usam mecanismos moleculares distintos para reduzir a expressão de superfície de moléculas MHC de classe I, novamente inibindo a apresentação de antigénios para células T CD8+. O vírus do sarampo / HIV inibem a expressão e apresentação de MHC de classe II para células T auxiliares. Vários vírus escapam do ataque imunológico mudando constantemente seus antigénios de superfície. ⤷ O vírus da gripe e do HIV são um excelente exemplo. Por isso, anualmente é criada uma nova vacina, preparada para cada nova temporada de gripe. 2º ano 1º semestre Imunologia 13 Alguns vírus, como o vírus Epstein-Barr - EBV e o HIV, podem causar imunossupressão generalizada ou específica, que também funciona como meio de evasão. ⤷ No caso do HIV, a infeção viral de linfócitos ou macrófagos pode destruir as células do sistema imunológico ou alterar sua função. Em outros casos, a imunossupressão é o resultado de um desequilíbrio de citocinas ou desvio induzido por patogénios para vias de resposta imune menos eficazes. ⤷ O EBV, a causa da mononucleose, produz uma proteína homóloga à IL-10, suprimindo a produção de citocinas pelo subconjunto TH1, resultando na inibição da resposta inflamatória antiviral. A impressão de uma resposta de memória pode influenciar a suscetibilidade a infeções virais futuras A memória imune, para patogénios que não mudam muito de um encontro para o outro, pode nos fornecer proteção vitalícia. No entanto, a imunidade pré-formada pode vir com advertências para patogénios que desenvolveram mecanismos que lhes permitem variar sua estrutura antigénica. Durante encontros secundários com um patogénio que carrega uma forte semelhança molecular com um agente visto no passado, isto é, já foi desenvolvida a imunidade adaptativa para alguns dos epítopos, assim as células de memória específicas para epítopos encontrados anteriormente envolvem-se de forma rápida e eficiente. Contanto que essas células e seus produtos, como anticorpos, possam eliminar o patogénio de forma eficiente, não há necessidade de montar uma resposta primária a quaisquer novos epítopos transportados por esse patogénio. Na verdade, a presença de anticorpos ligados a um patogénio, seja como resíduos de uma infeção recente ou produzida pela reativação de células B de memória, desviará as células B naïve de responder. ⤷ Isso ocorre quando a região Fc do anticorpo associado ao patogénio liga-se a receptores Fc em células B naïve, induzindo anergia. 2º ano 1º semestre Imunologia 14 O nosso sistema imune ignora as mudanças sutis que ocorrem a cada ano nos patogénios, como o vírus da gripe. Uma vez que o organismo tenha se afastado o suficiente para que haja apenas “novos” epítopos, ou número insuficiente de epítopos-chave para despachar efetivamente com as células de memória existentes, uma nova resposta primária é montada. Nesse ano, podemos experimentar sintomas mais significativos de infeção por vírus. Uma vez que todos nós somos infetados em momentos diferentes e em resposta a diferentes variantes antigénicas, não necessariamente todos experimentamos isso no mesmo ano. ⤷ As exceções são os anos de pandemia de influenza, quando o vírus desenvolveu novas características de virulência. Infeções bacterianas As bactérias podem entrar no corpo por uma série de vias naturais - os tratos respiratório, gastrointestinal e urogenital, ou por meio de vias normalmente inacessíveis abertas por ruturas nas membranas mucosas ou na pele. Dependendo do número de organismos que entram e de sua virulência, diferentes níveis de defesa do hospedeiro são alistados. ⤷ Se o tamanho do inóculo e a virulência forem baixos, então os células fagocíticas de tecido localizados podem ser capazes de eliminar a bactéria por meio de defesas inatas inespecíficas. ⤷ Inóculos maiores, organismos com maior virulência e bactérias intracelulares normalmente requerem respostas imunes adaptativas específicas do antígeno. É importante notar que, em alguns casos, os sintomas da doença são causados não pelo patogénio em si, mas sim pela resposta imunológica. ⤷ No caso de algumas bactérias, a superprodução de citocinas estimulada por patogénios, ou expressão não discriminatória e sistémica, pode levar aos sintomas associados ao choque séptico bacteriano, intoxicação alimentar e síndrome do choque tóxico. 2º ano 1º semestre Imunologia 15 As respostas imunes a bactérias extracelulares e intracelulares diferem A imunidade a infeções bacterianas é geralmente obtida por uma combinação de imunidade humoral e mediada por células, dependendo um pouco do tipo de patogénio. A resposta imune humoral é a principal resposta protetora contra bactérias extracelulares. A exposição a bactérias extracelulares induz a produção de anticorpos, que são normalmente secretados por células plasmáticas nos nódulos linfáticos ou na submucosa dos tratos respiratório e gastrointestinal. Estes anticorpos atuam de várias maneiras para proteger o hospedeiro dos organismos invasores. Bactérias extracelulares geralmente induzem uma resposta inflamatória local. ⤷ Em alguns casos, isso é desencadeado pela presença de toxinas imunogénicas. Essas toxinas podem ser componentes integrais da parede celular bacteriana (endotoxinas), como lipopolissacarídeo (LPS), ou proteínas secretadas que são tóxicas (exotoxinas). ⤷ Tanto o tétano quanto a difteria são distúrbios causados por exotoxinas produzidas por bactérias: Clostridium tetani e Corynebacterium diphtheria, respetivamente. 2º ano 1º semestre Imunologia 16 O anticorpo que liga-se a antigénios na superfície de uma bactéria pode, junto com o componente C3b do complemento, atuar como uma opsonina para aumentar a fagocitose e a depuração da bactéria. No caso de algumas bactérias - notadamente, os organismos gram-negativos - a ativação do complemento pode levar diretamente à lise do organismo. A ativação do sistema complemento mediada por anticorpos também pode induzir a produção localizada de moléculas efetoras imunes que ajudam a desenvolver uma resposta inflamatória amplificada e mais eficaz. Os fragmentos de complemento C3a e C5a agem como anafilotoxinas, induzindo a desgranulação mastocitária local e, portanto, a vasodilatação e o extravasamento de linfócitos e neutrófilos do sangue para os espaços de tecido. ⤷ Outros componentes do complemento atuam como fatores quimiotáticos para neutrófilos e macrófagos, contribuindo assim para o acúmulo de células fagocíticas no local da infeção. Os anticorpos podem ligar-se à toxina bacteriana e neutralizá-la, os complexos anticorpo- toxina são então eliminados por células fagocíticas da mesma maneira que qualquer outro complexo antigénio-anticorpo. Bactérias intracelulares (vesiculares) apresentam um desafio diferente devido à sua residência dentro das células hospedeiras. Além da ativação de TLRs em membranas, as bactérias intracelulares também podem ativar a morte mediada por células NK, que por sua vez fornece uma defesa precoce contra esses organismos.Em última análise, para ser eficaz, a resposta imune celular às bactérias intracelulares requer respostas imunes mediadas por células TH1, como o DTH. Nesta resposta, as citocinas secretadas pelas células T CD4+ são cruciais - mais notavelmente IFN-y- para ativar os macrófagos para fagocitar e matar essas bactérias de forma mais eficaz. O exemplo mais notável disso está na família Mycobacterium de patogénios intracelulares, onde respostas fortes de TH1 têm demonstrado proteger ou eliminar uma infeção intracelular tipicamente recalcitrante por M. tuberculosis. 2º ano 1º semestre Imunologia 17 Bactérias podem escapar dos mecanismos de defesa do hospedeiro em vários estágios diferentes Existem quatro etapas principais na maioria das infeções bacterianas: Ligação às células do hospedeiro Proliferação da bactéria Invasão do tecido do hospedeiro Dano às células do hospedeiro induzido por toxinas (em alguns casos) Os mecanismos de defesa do hospedeiro podem atuar em cada uma dessas etapas, e muitas bactérias desenvolveram maneiras de contornar a maioria delas. Algumas bactérias expressam moléculas que aumentam sua capacidade de se anexar às células hospedeiras. Uma série de bactérias gram-negativas, por exemplo, têm pili (projeções longas em forma de cabelos), que permitem que se fixem na membrana do trato intestinal ou urogenital. Outras bactérias, como a Bordetella pertussis, a causa da tosse convulsa, secretam moléculas de adesão que ajudam a bactéria a aderir às células epiteliais ciliadas do trato respiratório superior. IgA secretoras específicas para tais estruturas bacterianas podem bloquear a ligação às células epiteliais e são a principal defesa do hospedeiro contra muitas dessas cepas bacterianas. No entanto, algumas bactérias, como as espécies de Neisseria que causam gonorreia e meningite, evitam a resposta de IgA secretando protéases que clivam IgA secretora na região da dobradiça, os fragmentos Fab e Fc resultantes têm semivida encurtada nas secreções mucosas e não são capazes de aglutinar microrganismos. As respostas de anticorpos feitas pelo hospedeiro podem ser evitadas por algumas bactérias que sofrem alterações frequentes em seus antigénios de superfície. Em Neisseria gonorrhoeae, o pilin (o componente proteico do pili) tem uma estrutura altamente variável, gerada por rearranjos de genes na sequência codificadora. Esse processo gera enorme variação antigénica, que pode contribuir para a patogenicidade de N. gonorrhoeae, aumentando a probabilidade de que os pelos expressos não sejam detetados pelos anticorpos, permitindo que eles se liguem firmemente às células epiteliais e evitem a neutralização por IgA. 2º ano 1º semestre Imunologia 18 As bactérias também podem possuir estruturas de superfície que inibem a fagocitose. Um exemplo clássico é o Streptococcus pneumoniae, cuja cápsula de polissacarídeo previne a fagocitose de maneira muito eficaz. Existem 84 sorotipos de S. pneumoniae que diferem uns dos outros por polissacarídeos capsulares distintos, o hospedeiro apenas produz anticorpos contra o sorotipo infetante, não os outros. Este anticorpo protege contra a reinfeção com o mesmo sorotipo, mas não protege contra a infeção pela maioria dos outros 83 sorotipos. Desta forma, variantes genéticas de S. pneumoniae podem causar doenças muitas vezes no mesmo indivíduo. Alguns estafilococos patogénicos são capazes de formar uma capa protetora das proteínas do sangue do hospedeiro. Essas bactérias secretam uma enzima coagulase que precipita a fibrina gerada pelo hospedeiro, formando um revestimento ao seu redor e protegendo-as das células fagocíticas. Os mecanismos de interferência no sistema do complemento ajudam outras bactérias a sobreviver. Em algumas bactérias gram-negativas, as cadeias laterais longas na porção do lipídeo A do polissacarídeo central da parede celular ajudam a resistir à lise mediada pelo complemento. Pseudomonas secreta uma enzima, a elastase, que inativa as anafilatoxinas C3a e C5a, diminuindo, assim a reação inflamatória localizada. Várias bactérias escapam dos mecanismos de defesa do hospedeiro por meio de sua capacidade de sobreviver dentro das células fagocíticas. Bactérias como Listeria monocytogenes escapam do fagolisossomo para o citoplasma, ambiente favorável ao seu crescimento. Outras bactérias, como os membros do gênero Mycobacterium, bloqueiam a fusão lisossomal com o fagolisossomo ou resistem ao ataque oxidativo, permitindo que permaneçam e se repliquem nas vesículas endossómicas. 2º ano 1º semestre Imunologia 19 Infeções parasitárias As infecções causadas por parasitas são responsáveis por uma enorme carga de doenças em todo o mundo, especialmente nos países em desenvolvimento nas regiões tropicais ou subtropicais. Nestes locais, o saneamento e as condições de vida nem sempre são ideais, aumentando a propagação de todos os tipos de doenças infeciosas. Graças ao clima, as regiões tropicais também são criadouros comuns de vetores artrópodes que transmitem infeções parasitárias, como mosquitos, moscas e carrapatos. Para complicar ainda mais esse sistema, muitos desses parasitas podem infectar primatas não humanos e outros mamíferos, permitindo a disseminação de humanos para humanos e de animais para humanos (zoonóticos). O termo parasita abrange uma vasta gama de protozoários infeciosos - unicelulares e metazoários - helmintos ou vermes. A diversidade do universo parasitário torna difícil generalizar sobre este grupo. Por um lado, maioria dos protozoários parasitas, embora eucarióticos, habitam espaços intracelulares em seu hospedeiro humano por pelo menos um de seus estágios de ciclo de vida. Por outro lado, os helmintos são eucariotos multicelulares que podem ser bastante grandes em seus estágios adultos, até 1 m de comprimento. Esses organismos normalmente vivem e reproduzem-se exclusivamente fora das células hospedeiras, E na imagem da pág.3, às vezes ocupando cavidades do corpo do hospedeiro, como o intestino. Um dos maiores desafios impostos à resposta imune pela maioria dos parasitas é seu complicado ciclo de vida, levando a mudanças na estrutura antigénica e localização ao longo do tempo. Portanto, a resposta imune mais eficaz dependerá do tipo de organismo, da localização da infecção e do estágio do ciclo de vida do parasita. 2º ano 1º semestre Imunologia 20 Parasitas protozoários são um conjunto diversificado de eucariotos unicelulares Muitas das doenças tropicais mais pesadas e menos tratáveis são causadas por parasitas protozoários, uma ampla categoria de todas as infecções parasitárias. As únicas características comuns desse grupo são que todos são eucariotos unicelulares e muitos são móveis. Alguns, mas não todos, são patogénicos. Muitos podem viver livremente e ser encontrados em água contaminada (por exemplo, Giardia ou Toxoplasma). Outros protozoários parasitas movem-se de seus hospedeiros vetores artrópodes, como mosquitos e moscas (por exemplo, os parasitas que causam a malária e a doença do sono africana, respectivamente) para seus hospedeiros mamíferos quando os insetos infetados retiram sangue durante a alimentação. Essa ginástica frequentemente complicada de movimento entre hospedeiros ou locaisambientais, combinada com vários estágios de vida em qualquer hospedeiro, torna a detecção e a erradiação imunológica extremamente desafiadoras. Não existe um ciclo de infecção parasitária protozoário comum. No entanto, existem alguns protozoários parasitas com particular importância para a saúde e doenças humanas que foram bem caracterizados. Muitos protozoários parasitas progridem através de múltiplas formas antigénicas e/ou locais durante seu ciclo de vida no hospedeiro humano, deixando a resposta imune um passo atrás. Quando os parasitas estão na corrente sanguínea, intestino ou fluido intersticial de seu hospedeiro humano, a imunidade humoral é a resposta mais eficaz. No entanto, esses estágios podem ser muito transitórios ou incluir estratégias de evasão, apresentando pouca oportunidade para seleção clonal de linfócitos ou fixação de anticorpos. 2º ano 1º semestre Imunologia 21 Os parasitas que passam por estágios do ciclo de vida intracelular requerem reações imunológicas mediadas por células como defesa. No entanto, essas podem ser apenas pequenas paradas em uma série de "saltos" do ciclo de vida para outro local, e cada uma apresenta ao hospedeiro novas estruturas antigénicas para atacar e novas vias imunológicas para iniciar. Isso desafia não apenas a resposta imunológica, mas também nossa capacidade de desenvolver vacinas e tratamentos eficazes. Algumas lições imunológicas importantes foram aprendidas com o estudo de parasitas protozoários. As duas espécies de tripanossoma transmitidas por picadas da mosca tsé-tsé causam a doença do sono na África. Usam uma nova estratégia evasiva que emprega até 1000 variantes possíveis de revestimento de proteína para superar a resposta imunológica. Doença do sono africana Causada por O protozoário diferencia-se e divide-se a cada seis horas no sangue Muda do sangue para o sistema nervoso central Expressa 1 gene VSG (glicoproteína de superfície variável) por vez Previne imunidade eficaz Resulta em ondas de multiplicação / sintomas do parasita 2º ano 1º semestre Imunologia 22 Leishmaniose Vive em fagossomas de macrófagos, e é transmitido por flebotomíneos (“flebotomíneos”) Produz uma de duas síndromes Lesão cutânea localizada de autorresolução Leishmaniose visceral sistémica Quase sempre fatal sem tratamento A resistência é mediada por uma resposta TH1 eficaz e secreção de IFN-γ, que limita a patologia ou uma via mediada por TH2 que leva à disseminação galopante e doença progressiva. Indivíduos inclinados à resposta TH2 são menos propensos a resolver a infecção Vermes parasitas (helmintos) normalmente geram respostas imunológicas fracas Parasitas metazoários, ou helmintos (vermes), são responsáveis por uma série de doenças em humanos e animais. As formas adultas de helmintos são organismos grandes e multicelulares que podem ser vistos a olho nu. Os três tipos principais de vermes parasitas são: Nematóides - lombrigas Cestóides - tênias Trematódeos – vermes Embora os helmintos sejam exclusivamente extracelulares e, portanto, mais acessíveis ao sistema imunológico do que os protozoários, a maioria dos indivíduos infectados carrega poucos parasitas individuais ao mesmo tempo. Além disso, ao contrário dos parasitas protozoários, os helmintos não se multiplicam em hospedeiros humanos. Isso resulta em menos epítopos estranhos que podem ser reconhecidos pelo sistema imunológico e envolvimento fraco para cada um, gerando reatividade imunológica relativamente fraca. A maioria entra em seus hospedeiros animais pelo trato intestinal. Os ovos de helmintos podem contaminar alimentos, água, fezes e solo. Alguns, como os esquistossomos, são transmitidos diretamente pela pele. 2º ano 1º semestre Imunologia 23 Helmintos adultos também são grandes demais para as células fagocíticas engolfarem. Isso significa que a melhor abordagem pode ser a expulsão, em vez da típica opsonização humoral e resposta digestiva. Nesse caso, as respostas mediadas por IgE que resultam na degranulação dos mastócitos podem ajudar, ejetando o verme do corpo por meio da libertação de histaminas e leucotrienos que induzem contrações musculares e produção de muco - tosse, vômito ou diarreia explosiva. Uma característica comum de respostas imunes eficazes contra parasitas metazoários é a dependência de respostas do tipo TH2, incluindo ILC2s, produção de IL-4, ativação de células TH2 e a produção de IgE sobre IgG. Curiosamente, uma escassez de exposições precoces a parasitas helmínticos, como ocorre em ambientes urbanos e altamente desenvolvidos, é creditada com um limite inferior para indução de resposta do tipo TH2, resultando em superprodução de IgE: respostas alérgicas tipoI intensificadas, mediadas por IgE a antigénios ambientais benignos aleatórios. Infeções fúngicas Os fungos são um grupo diverso e ubíquo de organismos, nem plantas nem animais, mas com características observadas em ambos. Eles possuem uma parede celular, mas obtêm nutrientes de fontes externas - são heterotróficos. Em um reino próprio, os fungos ocupam muitos nichos5 ambientais e realizam muitos serviços benéficos para os humanos, incluindo a fermentação de pão, queijo, vinho e cerveja, bem como a produção de penicilina. Sabe-se da existência de até um milhão de espécies de fungos, mas apenas cerca de 400 são agentes potenciais de doenças humanas. 5 Diversas variantes ambientais. 2º ano 1º semestre Imunologia 24 As infecções podem resultar da introdução de organismos exógenos devido a lesão ou inalação, ou durante perturbações do hospedeiro que permitem que organismos endógenos, como os comensais, induzam doenças. Como os fungos são onipresentes em nosso meio ambiente, infeções fúngicas generalizadas costumam ser um sinal de competência imunológica reduzida no hospedeiro. Nesses casos, os agentes fúngicos podem penetrar as barreiras da mucosa e obter acesso aos espaços extracelulares mais profundos do corpo E e M na imagem da pág.3. As doenças fúngicas, ou micoses, são classificadas com base em três critérios: O local da infecção A via de aquisição O nível de virulência As infecções cutâneas incluem ataques à pele, cabelo e unhas. Exemplos são micose, pé de atleta e jock itch. As infecções subcutâneas são normalmente introduzidas por trauma e acompanhadas por inflamação. Quando a inflamação é crónica, podem ocorrer danos extensos aos tecidos. As micoses profundas envolvem os pulmões, o sistema nervoso central, os ossos e as vísceras abdominais. Essas infecções podem ocorrer por ingestão, inalação ou inoculação 6na corrente sanguínea. Um surto muito raro e mortal de meningite fúngica em 2012 foi relacionado ao Exserohilum rostratum, um contaminante fúngico em uma preparação de corticosteroides usados em injeções esteróides epidurais, mais frequentemente usados para tratar dores crónicas nas costas e nas articulações. 6 Introdução de um vírus no corpo humano 2º ano 1º semestre Imunologia 25 Os tipos de virulência podem ser divididos em: Primáriosdesapareceria como uma consideração importante para a saúde nos Estados Unidos. Uma série de eventos conspirou para interromper essa tendência, incluindo a epidemia de SIDA e outras condições imunossupressoras, permitindo que as cepas de Mycobacterium recuperassem uma posição e até desenvolvessem resistência à bateria convencional de antibióticos. Os indivíduos infectados então transmitiram cepas de M. tuberculosis recentemente emergidas e resistentes a antibióticos para outras pessoas. Apesar da decepção de não erradicar esta doença nos Estados Unidos, as taxas de tuberculose têm diminuído anualmente em cerca de 1,5% ao ano desde 2000. Ainda assim, em todo o mundo, a tuberculose continua sendo uma das 10 principais causas de morte e é a culpada por mais do que um terço de todas as fatalidades associadas à SIDA. O primeiro caso registrado de Ebola, um dos agentes infeciosos mais mortais, ocorreu após um surto na África em 1976, embora provavelmente seja anterior a este incidente documentado. Em 1977, o vírus causador foi isolado e classificado como um filovírus, um tipo de vírus de RNA que inclui o vírus Marburg, um parente próximo do Ebola. A cepa mais patogénica, Ebola-Zaire, causa uma febre hemorrágica particularmente severa, matando entre 50% e 90% das pessoas infetadas, geralmente alguns dias após o início dos sintomas. Ironicamente, a curta incubação, a doença debilitante e a alta taxa de mortalidade normalmente reduzem a disseminação desse vírus de humano para humano - um fator que pode ter contido os primeiros episódios de seu surto. O ebola é um exemplo de patogénio zoonótico com o morcego frugívoro como seu provável hospedeiro primário. 2º ano 1º semestre Imunologia 30 A negligência na adesão aos programas de vacinação estabelecidos também pode levar ao ressurgimento de doenças que foram quase erradicadas. A difteria começou a reaparecer em partes da ex-União Soviética em 1994, onde quase desapareceu graças aos programas europeus de vacinação. Em 1995, mais de 50.000 casos foram relatados e milhares morreram. As falhas nos programas de vacinação e saúde pública, foram quase certamente um fator importante no ressurgimento da doença. Da mesma forma, a poliomielite está à beira da “erradicação mundial há décadas. A agitação social e a guerra atrasaram o progresso, embora hoje estejamos mais perto do que nunca de atingir esse objetivo. Uma tendência crescente em algumas regiões de adiar ou cancelar a vacinação infantil levou a surtos locais esporádicos de doenças infantis anteriormente raras, como sarampo e tosse convulsa. 2º ano 1º semestre Imunologia 31 Vacinas As vacinas preventivas levaram ao controle ou eliminação de muitas doenças infeciosas que já tiraram milhões de vidas. Desde outubro de 1977, nenhum caso de varíola adquirido naturalmente foi relatado em qualquer lugar. Logo após a vitória global sobre a varíola, o programa para erradicar a pólio entrou em alta. Essa campanha começou em 1998 e, liderada em grande parte pela OMS e vários grandes doadores filantrópicos, reduziu o número de casos de pólio em todo o mundo em mais de 99%. As campanhas mundiais de vacinação também podem receber o crédito pelo controle de pelo menos 10 outras doenças infeciosas importantes - sarampo, caxumba, rubéola, febre tifóide, tétano, difteria, coqueluche, gripe, febre amarela e raiva, muitas das quais anteriormente afetaram e mataram muitos , principalmente bebês e crianças pequenas. Ainda assim, ainda há necessidade de vacinas contra muitas outras doenças, incluindo malária, tuberculose e SIDA, entre outras. Também é necessário mais trabalho para as vacinas existentes: Melhorar a segurança e eficácia de algumas Reduzir o custo e garantir a entrega das vacinas existentes aos mais necessitados, especialmente nos países em desenvolvimento Mesmo hoje, com base nos dados da OMS, milhões de crianças ainda morrem de doenças que poderiam ser prevenidas pelas vacinas existentes. Ter em mente: nenhuma estratégia, aditivo ou via de administração provavelmente funcionará para todos os agentes infeciosos, ou mesmo para todos os membros de um tipo de patogénio, e muitas dessas abordagens podem ser aplicadas, dependendo de a situação. 2º ano 1º semestre Imunologia 32 Pesquisa Básica e Design Racional para Desenvolvimento de Vacinas Avançadas O desenvolvimento de novas vacinas eficazes é um longo processo, complicado e caro, raramente chegando ao estágio final de testes clínicos de anos. Muitas vacinas candidatas que foram bem-sucedidas em estudos de laboratório e animais falham em prevenir doenças em humanos, têm efeitos colaterais inaceitáveis ou pioram a doença que deveriam prevenir. O teste rigoroso é uma necessidade absoluta, porque as vacinas aprovadas serão administradas a um grande número de pessoas saudáveis. Devem ser disponibilizadas informações claras para os consumidores sobre: Os efeitos colaterais adversos - mesmo aqueles que ocorrem em frequência muito baixa Contra-indicações - em que situações a vacina é desaconselhável Potenciais interações com outros medicamentos, cuidadosamente equilibrados com o benefício potencial de proteção pela vacina O desenvolvimento da vacina começa com anos de pesquisa básica. Por exemplo, a caracterização do vírus SARS nunca teria se movido com tanta velocidade se não por décadas de trabalho anterior para compreender outros coronavírus menos patogénicos. Junto com o rinovírus, o coronavírus é uma das várias causas dos sintomas semelhantes aos do resfriado que todos experimentamos de tempos em tempos. Pesquisas intensivas como essa levaram a uma apreciação das características dos imunóg7enos, epítopos em um patogénio que pode ser reconhecido pelas células T e B. Isso permitiu que os imunologistas projetassem vacinas candidatas que maximizassem a ativação dos principais elementos celulares e humorais que reconhecem esses imunógenos. 7 Também denominado antigénio, é qualquer microrganismo ou partícula estranha/anormal ao organismo capaz de estimular uma resposta imunológica. https://pt.wikipedia.org/wiki/Imunidade 2º ano 1º semestre Imunologia 33 Não importa a abordagem, o primeiro passo crucial no caminho para uma nova vacina é definir alvos imunológicos específicos. Esses alvos são chamados de correlatos de proteção imunológica e representam os objetivos ou marcadores imunológicos específicos que os cientistas acreditam que resultarão em proteção - imunidade contra infeção ou doença no encontro natural com um patogénio. → Às vezes altos níveis circulantes de IgG contra uma proteína de superfície específica podem ser necessários para proteger o hospedeiro da infecção. → Enquanto outras vezes a IgA da mucosa é mais protetora. Para ficarmos imunes, podemos precisar de macrófagos ativados para auxiliar na destruição de uma infecção vesicular, e não de células T citotóxicas que procuram matar células infetadas. Em outras palavras, devemos primeiro fazer a seguinte pergunta: que resposta de memória específica precisamos ter em mãos antes de encontrar o patogénio real para sermos protegidos? A imunidade protetora pode ser obtida por imunização ativa ou passiva A imunizaçãoé o processo de desencadear um estado de imunidade protetora contra um patogénio causador de doenças. A exposição ao patogénio vivo seguida pela recuperação é uma via para a imunização. No entanto, embora seja altamente eficaz, isso também pode ser perigoso. Vacinação, ou exposição intencional a formas modificadas ou partes de um patogénio que não causam doença (uma vacina), é outra. O objetivo das últimas fases dos ensaios clínicos é determinar isso empiricamente. 2º ano 1º semestre Imunologia 34 Em um mundo ideal, ambos envolverão linfócitos específicos do antigénio e resultarão na geração de células de memória, fornecendo proteção duradoura. No entanto, a vacinação nem sempre garante imunidade. Assim, a vacinação é um evento, enquanto a imunização - o desenvolvimento de uma resposta protetora de memória, é um resultado potencial desse evento. Um estado de proteção imunológica pelo menos temporária também pode ser alcançado por meios diferentes de infecção ou vacinação: por exemplo, a transferência de anticorpos da mãe para o feto ou a injeção de anti-soro contra um patogénio ou uma toxina para fornecer proteção imunológica - imunização passiva. Sem o desenvolvimento de células B ou T de memória específicas do organismo, entretanto, esse estado de imunidade é apenas temporário. Imunização Passiva por Entrega de Anticorpo Pré-formado Edward Jenner e Louis Pasteur são reconhecidos como os pioneiros da vacinação por suas tentativas documentadas de induzir imunidade ativa, embora civilizações anteriores tenham empregado estratégias de proteção semelhantes. O reconhecimento também é devido a Emil von Behring e Kitasato Shibasaburō por suas contribuições para a imunidade passiva. Esses dois últimos pesquisadores foram os primeiros a mostrar que a imunidade produzida em um animal pode ser transferida para outro injetando soro retirado do primeiro. A imunização passiva, na qual os anticorpos pré-formados são transferidos para um recetor, ocorre naturalmente quando a IgG materna atravessa a placenta para o feto em desenvolvimento. Anticorpos maternos contra difteria, tétano, estreptococos, sarampo, caxumba e poliovírus oferecem proteção adquirida passivamente para o feto em desenvolvimento e por meses para o recém-nascido. 2º ano 1º semestre Imunologia 35 Os anticorpos maternos presentes no leite materno também podem fornecer imunidade passiva ao bebê na forma de IgA produzida pela mãe. Este entra no trato digestivo do bebê e, portanto, tem um efeito diferente e complementar ao IgG materno circulando no sangue. A imunização passiva também pode ser alcançada pela injeção de anticorpos pré-formados em um receptor, chamados anti-soro, de outros indivíduos imunes. Antes que vacinas e antibióticos se tornassem disponíveis, a imunização passiva era a única terapia eficaz para algumas doenças fatais, como a difteria, fornecendo defesa humoral muito necessária. Atualmente, várias condições ainda justificam o uso de imunização passiva, incluindo as seguintes: Deficiência imunológica, especialmente defeitos congênitos ou adquiridos de células B Exposição à toxina ou veneno com ameaça imediata à vida A exposição a patogénios que podem causar a morte mais rápido do que uma resposta imune eficaz pode se desenvolver A imunidade passiva é usada em indivíduos não vacinados expostos a organismos que causam botulismo, tétano, difteria, hepatite, sarampo e raiva , ou para proteger viajantes e profissionais de saúde que antecipam ou experimentam exposição a patogénios para os quais eles falta imunidade protetora. O anti-soro também fornece um antídoto contra o veneno venenoso de algumas picadas de cobras e insetos. Em todos esses casos, é importante lembrar que a imunização passiva não ativa a resposta imune natural do hospedeiro. Ele serve como um buffer entre o patogénio, ou uma toxina, e o hospedeiro, mas não gera resposta de memória, então a proteção é transitória. 2º ano 1º semestre Imunologia 36 Embora a imunização passiva possa ser eficaz, ela deve ser usada com cautela porque certos riscos estão associados à injeção de anticorpos pré-formados. Se o anticorpo foi produzido em outra espécie, como um cavalo, o receptor pode montar uma forte resposta aos determinantes isotípicos do anticorpo estranho, ou as partes do anticorpo que são exclusivas do espécies de cavalos. Esta resposta anti-isotípica pode causar complicações graves. Alguns indivíduos irão produzir anticorpos IgE contra determinantes específicos de cavalos. Altos níveis desses imunocomplexos IgE-anticorpo de cavalo podem induzir a desgranulação invasiva dos mastócitos, levando à anafilaxia sistêmica - hipersensibilidade do tipo I Outros indivíduos produzem anticorpos IgG ou IgM específicos para o anticorpo estranho, resultando em complexos imunes de ativação do complemento. A deposição desses complexos nos tecidos pode levar a reações de hipersensibilidade do tipo III. Imunização ativa para induzir imunidade e memória O objetivo da imunização ativa é desencadear a resposta imune adaptativa de uma forma que elicie imunidade protetora e memória imunológica de longa duração. Quando a imunização ativa é bem-sucedida, uma exposição subsequente ao agente infecioso desencadeia uma resposta imunológica secundária que elimina com sucesso o patogénio ou evita doenças mediadas por seus produtos. A imunização ativa pode ser alcançada por exposição natural ao agente infecioso ou um agente semelhante (a exposição à varíola bovina pode proteger contra a varíola humana) ou pode ser adquirida artificialmente pela administração de uma vacina. Na imunidade ativa, como o nome indica, o sistema imunológico desempenha um papel ativo - a proliferação de células T e B reativas ao antigénio é induzida e resulta na formação de células de memória protetoras. Este é o principal objetivo da vacinação. 2º ano 1º semestre Imunologia 37 Os programas de vacinação têm desempenhado um papel importante na redução das mortes por doenças infeciosas, especialmente entre crianças. Vacinas contra meningite, bem como reforços para tétano e influenza, são recomendadas para todos em uma programação regular durante a idade adulta. As crianças normalmente precisam de reforços (vacinações ou inoculações repetidas) em intervalos de tempo apropriados para obter imunidade protetora contra muitos dos patogénios comuns. Nos primeiros meses de vida, a razão para isso pode ser a persistência de anticorpos maternos circulantes no bebê pequeno. Os anticorpos maternos adquiridos passivamente podem ligar-se a epítopos na vacina DTaP8 e bloquear a ativação adequada do sistema imunológico, portanto, para atingir a imunidade protetora, esta vacina deve ser administrada mais de uma vez, depois que esperamos que todos os anticorpos maternos tenham sido eliminados da circulação do bebê (6 a 12 meses). Anticorpos maternos adquiridos passivamente também interferem na eficácia da vacina contra o sarampo. Por esse motivo, a vacina combinada contra sarampo / caxumba / rubéola (MMR) não é administrada antes dos 12 meses de idade. 8 1ª dose contra a difteria, tétano e tosse convulsa https://www.sns24.gov.pt/tema/doencas-infecciosas/difteria/ https://www.sns24.gov.pt/tema/doencas-infecciosas/tetano/a maior parte do genoma do patogénio está faltando, o potencial de reversão é virtualmente eliminado. 2º ano 1º semestre Imunologia 46 Vacinas de DNA As vacinas de DNA são baseadas em DNA de plasmídeo que codifica proteínas antigénicas. O DNA do plasmídeo é injetado diretamente no músculo do recetor. Essa estratégia depende das células hospedeiras para captar o DNA e produzir a proteína imunogênica in vivo, direcionando o antigénio através das vias de apresentação endógena do MHC de classe I, teoricamente ajudando a ativar melhores respostas de CTL. As vacinas de DNA oferecem algumas vantagens potenciais sobre muitas das abordagens de vacinas existentes. Uma vez que a proteína codificada é expressa no hospedeiro em sua forma natural - não há desnaturação ou modificação - a resposta imune é direcionada ao antigénio em uma estrutura tridimensional semelhante à observada no patogénio, induzindo tanto humoral quanto mediada por células imunidade. A forte estimulação de ambos os braços da resposta imune adaptativa normalmente requer imunização com uma preparação de vetor vivo atenuado ou recombinante, que incorre em risco adicional. As vacinas de DNA também deveriam, teoricamente, induzir a expressão prolongada do antigénio, potencializando a indução da memória imunológica. Embora na prática isso não tenha se provado verdadeiro na maioria dos ambientes, a tecnologia mais recente começou a superar esse obstáculo, produzindo expressão em animais que agora pode durar meses. As vacinas de DNA apresentam algumas vantagens práticas. Nenhuma refrigeração do DNA plasmídeo é necessária, eliminando os desafios de armazenamento de longo prazo. Além disso, o mesmo vetor de plasmídeo pode ser customizado para inserir DNA que codifica uma variedade de proteínas, o que permite a fabricação simultânea de uma variedade de vacinas de DNA para diferentes patogénios, economizando tempo e dinheiro. Os avançados mais promissores em humanos de uma vacina de DNA são, na verdade, para o tratamento do cancro; este é provavelmente o primeiro lugar em que veremos o licenciamento desta tecnologia para uso humano. Como esta tecnica é muito recente ainda não se tem conhecimento sobre as desvantagens deste tipo de vacina. 2º ano 1º semestre Imunologia 47 Vacinas conjugadas ou multivalentes Uma das principais desvantagens das técnicas de vacinas que não utilizam um componente vivo é que elas normalmente induzem respostas imunológicas fracas devido à baixa imunogenicidade. Para resolver isso, foram desenvolvidos esquemas que empregam a fusão de uma proteína altamente imunogênica (um conjugado) a esses imunógenos vacinais fracos. Alternativamente, proteínas estranhas associadas com forte ativação imunológica podem ser adicionadas à vacina (multivalente) para aumentar ou complementar a reatividade imunológica contra um antigénio associado a patogénios fracamente imunogênicos. Um exemplo é a vacina contra Haemophilus influenzae tipo b (Hib), uma das principais causas de meningite bacteriana e surdez induzida por infecção em crianças. Uma formulação conjugada de uma vacina contra o Hib está incluída no regime recomendado para crianças. Este consiste em polissacarídeo capsular tipo b covalentemente ligado a uma proteína carreadora fortemente imunogênica, o toxóide do tétano. O conjugado polissacarídeo-proteína é consideravelmente mais imunogênico do que o polissacarídeo sozinho. Ativa as células TH Permite a mudança de classe de IgM para IgG. Embora este tipo de vacina possa induzir células B de memória, ele não pode induzir células T de memória específicas para o patogénio. 2º ano 1º semestre Imunologia 48 A simples ligação de um anticorpo fraco com um mais forte ainda pode não dar o resultado desejado. E se for necessário induzir respostas CTL? A vacina deve ser administrada intracelularmente para que os péptidos possam ser processados e apresentados por meio de moléculas MHC de classe I. Criação de carreadores de lipídios conhecidos como complexos imunoestimulantes (ISCOMs) para entrega Um meio inovador de produzir uma vacina multivalente que pode distribuir muitas cópias do antígeno nas células é incorporar antigénios (ou DNA) em vesículas lipídicas chamadas lipossomas ou complexos imunoestimulantes - ISCOMs Os complexos imunoestimulantes são monocamadas de fosfolipídios que também carregam proteínas antigénicas. Proteínas de membrana de vários patogénios, incluindo vírus da influenza, vírus do sarampo, vírus da hepatite B e HIV, foram incorporadas aos lipossomas e ISCOMs e estão sendo avaliadas como vacinas potenciais. Além de sua imunogenicidade aumentada, os lipossomas e ISCOMs parecem fundir-se com a membrana plasmática para fornecer seus antigénios intracelularmente, onde podem ser processados pela via endógena, levando a respostas de CTL. 2º ano 1º semestre Imunologia 49