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Universidade Federal do Pará - UFPA Instituto de Ciências Biológicas - ICB Disciplina: Imunologia Introdução ao estudo da Imunologia 1) Tipos de imunidade e organização do sistema imune 2) Células 3) Órgãos linfoides 4) Sistema imune das mucosas Prof. Francisco Acácio Alves falves@ufpa.br imunologiaufpa.blogspot.com.br Imunidade (do latim immunitas): resistência natural ou adquirida de um organismo vivo a um agente infeccioso ou tóxico Historicamente: proteção contra doenças infecciosas Sistema imunológico → células e moléculas Resposta imunológica → resposta coletiva e coordenada contra substâncias estranhas Função fisiológica do sistema imune → defesa contra micróbios infecciosos e substâncias estranhas não-infecciosas Imunologia Definição de imunidade: reação a substâncias estranhas, incluindo micróbios, macromoléculas, proteínas, polissacarídeos, independentemente das consequências fisiológicas ou patológicas dessa reação Imunologia → é o estudo dos eventos celulares e moleculares que ocorrem após o organismo encontrar micróbios ou moléculas estranhas Imunologia Thucydides, Atenas (5 a.C.) Imunidade → infecção (peste) China → crianças inalavam pó de lesões cutâneas de pacientes com varíola http://www.fiocruz.br/ccs/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=310&sid=6 Edward Jenner (1796) → ordenhadoras que se recuperavam da varíola bovina não contraiam varíola humana grave Imunologia Jenner injetou material de pústula de vacínia no braço de um menino de oito anos Inoculação com varíola → não houve doença Tratado sobre Vacinação (do latim vaccinus, das vacas) em 1798 Robert koch (séc. XIX) e Louis Pasteur (1880) Organização Mundial de Saúde (OMS), 1980 Imunologia Demonstração experimental (Imunidade Humoral) - Emil von Behring e Shibasaburo Kitasato (1890) - plasma de animais imunes resistência a animais naives contra a difteria - componentes ativos do plasma antitoxinas - Karl Landsteiner (1900) anticorpos antígenos - Paul Ehrlich (1900) base teórica para a interação Ag- Ac (complementaridade físico-química de Ag-Ac) - Landsteiner et al. uso de substâncias químicas Imunologia Demonstração experimental (Imunidade Celular) - Elie Metchnikoff (1883) evidência experimental sobre resposta celular - Almroth Wright (1900) fatores solúveis fagocitose - George Mackaness (1950) resistência a Listeria monocytogenes transferência celular Imunologia Tipos de imunidade - Imunidade inata, natural ou nativa - Imunidade adquirida, adaptativa ou específica Imunologia Imunologia Relação entre as respostas imunes - sistema integrado de defesa do hospedeiro - cooperação entre células e moléculas - resposta imune inata estimula a resposta imune adquirida - tipo de resposta imune adquirida - resposta imune adquirida utiliza mecanismos efetores da imunidade inata Imunologia Imunidade inata, natural ou nativa Imunologia Imunidade inata, natural ou nativa - primeira linha de defesa - mecanismos pré-existentes - resposta rápidas - reações semelhantes às infecções repetidas - Componentes da imunidade inata - barreiras físicas e químicas - células fagocíticas e matadoras naturais - proteínas do sangue (complemento) - citocinas Imunologia A resposta natural inicial aos micróbios - bloqueia a entrada de micróbios - elimina ou limita o crescimento de micróbios - barreiras: pele e tratos gastrointestinais e respiratório epitélio estratificado pavimentoso - macrófagos - oxigênio reativo e enzimas - moléculas mensageiras citocinas - proteínas sanguíneas complemento Imunologia Componentes do sistema imune inato - barreiras epiteliais - tecido epitelial estratificado pavimentoso queratinizado - tecido epitelial estratificado pavimentoso não-queratinizado - epitélio respiratório - epitélio gladular - mucinas - defensinas Imunologia Características do reconhecimento na imunidade inata - Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) - dsRNA → vírus em replicação - CpG em DNA não metilado → bactérias - proteínas N-formilmetionina - LPS → bactérias gram-negativas - ácidos teicoicos → bactérias gram-positivas - oligossacarídeos ricos em manose - Receptores de Reconhecimento de Padrões (PRR) Imunologia Características do reconhecimento na imunidade inata - Reconhecimento de produtos essenciais aos micróbios - dsRNA, LPS, ácido teicoico - Repertório de especificidades limitadas - 103 padrões moleculares - Reconhecimento de células do hospedeiro danificadas ou infectadas - fosfolipídeos de membrana,.. - eliminação de células infectadas..\..\..\Videos\Aulas\Pathogen Recognition in a Macrophage Cell.avi Imunologia R e c e p to re s C e lu la re s d e R e c o n h e c im e n to d e P a d rã o Neutrófilos Macrófagos Células dendríticas Células endoteliais R e c e p to re s S e m e lh a n te s a T o ll Reconhecimento de patógenos e destruição tecidual - Inflamação - células e moléculas efetoras - barreia física → coagulação microvascular - reparo tecidual Imunologia Imunidade adaptativa, adquirida ou específica Imunologia Imunidade adaptativa, adquirida ou específica - especificidade - memória - Componentes da imunidade específica - linfócitos e seus produtos (anticorpos) Antígeno → substâncias que se ligam a receptores de linfócitos específicos, independentemente de estimularem ou não respostas imunológicas Imunologia Tipos de respostas imunes adquiridas - imunidade humoral → micróbios extracelulares e toxinas - anticorpos - reconhecimento específico - neutralizam micróbios - marcação para os mecanismos efetores - linfócitos B ou células B Imunologia Tipos de respostas imunes adquiridas - imunidade mediada por células ou celular - linfócitos T - promovem a destruição de micróbios intracelulares Imunologia Imunologia Imunologia Indução de imunidade protetora Principais aspectos das respostas imunes adquiridas - especificidade respostas específicas para Ag distintos. Determinantes antigênicos ou epítopos. - diversidade respostas para uma grande variedade de Ag (repertório linfocitário: 107 a 109) - memória respostas intensas a exposições repetidas - especialização respostas ideais para diferentes Ag (imunidade humoral ou imunidade celular) - autolimitação permite respostas a novos Ag - não-reatividade ao próprio (autotolerância) evita lesão ao hospedeiro Imunologia Componentes celulares do sistema imune adquirido - Linfócitos Imunologia A resposta imune adquirida: estratégias - anticorpos - formação de imunocomplexos - bloqueio do patógeno - promovem a ingestão e destruição - fagócitos - endocitose e destruição - linfócitos T aux fagócitos eficazes - células citolíticas destruição de células infectadas Imunologia R e c o n h e c im e n to d e a n tí ge n o s Imunidade celular: ativação dos linfócitos T e eliminação de micróbios intracelulares - linfócitos T CD4+ - ativação, proliferação e diferenciação - produção de citocinas - IL2 expansão clonal - IFNg ativador de macrófagos - linfócitos T CD8+ - destruição de células infectadas Imunologia Imunidade humoral: ativação dos linfócitos B e eliminação de micróbios extracelulares Antígeno (polissacarídeos e lipídeos) → linfócito B → proliferação e diferenciação → células plasmáticas ou plasmócitos → secreção de anticorpos Antígeno (proteínas) → linfócito B (APC) → apresentação de antígeno → linfócito T CD4+ → linfócito B → células plasmáticas ou plasmócitos → secreção de anticorpos Imunologia Imunidade humoral: ativação dos linfócitos B e eliminação de micróbios extracelulares - polissacarídeos e lipídeos → IgM - proteínas → IgG, IgA e IgE Imunologia Imunidade humoral: ativação dos linfócitos B e eliminação de micróbios extracelulares - neutralização → prevenir infecções - IgA → superfícies mucosas - IgG → opsonização → neutrófilos e macrófagos → fagocitose - IgG → transporte através da placenta - IgG e IgM → ativação do complemento (via clássica) Imunologia Memória imunológica - resposta imune eficaz → eliminação de micróbios → fase de contração → apoptose → restauração da homeostasia - células de memória → sobrevivência por anos - resposta rápida e eficaz Imunologia Tipos de Células Imunologia Captura e apresentação de Ag - células dendríticas APCs linfócitos T - captura de Ag - proteínas peptídeos - superfície celular peptídeos-MHC - órgãos linfoides Imunologia Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) - células especializadas em capturar Ag - processam Ag e os apresentam a células T - fornecem sinais → proliferação e diferenciação Imunologia Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) - células dendríticas - principal tipo de APC - origem → medula óssea - projeções citoplasmáticas longas Imunologia http://comciencias.blogspot.com/ Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) - fagócitos mononucleares - monócitos e macrófagos - fagocitose e produção de citocinas - apresentam Ag aos linfócitos T - linfócitos T ativam macrófagos Imunologia Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) - células dendríticas foliculares - centros germinativos (células B ativadas) - linfonodos - baço - tecido linfoide associado à mucosa - aprisionam imunocomplexos Imunologia Componentes do sistema imune inato - fagócitos neutrófilos e macrófagos - recrutamento ativo ao sítio de infecção - reconhecimento dos micróbios - fagocitose e destruição dos micróbios - citocinas respostas imunes e reparação tecidual Imunologia Componentes do sistema imune inato - Neutrófilos - leucócitos polimorfonucleares - leucócitos mais abundantes - resposta inflamatória inicial - grânulos azurófilos defensinas,.. - grânulos específicos lisozima,.. - 1x1011 células/dia - 6 horas de circulação Imunologia Neutrófilo Imunologia Componentes do sistema imune inato - Eosinófilos - 3 a 5% dos granulócitos em circulação - superfícies epiteliais → sobrevivem por semanas - defesa contra parasitos multicelulares - doenças alérgicas → asma - ativação e recrutamento → complemento, leucotrienos, eotaxinas, citocinas Th2 Imunologia Componentes do sistema imune inato - Mastócitos e basófilos - histamina e receptores Fc para IgE, IgG - vasodilatação de arteríolas - vasoconstrição de vênulas - eritema - aumento da permeabilidade vascular - edema - contração da musculatura lisa das vias aéreas Imunologia Imunologia Imunologia ..\..\..\Videos\Aulas\Mast Cell.avi Imunologia Componentes do sistema imune inato - Fagócitos mononucleares principal função é a fagocitose Imunologia Linfócitos - reconhecimento específico de epítopos - especificidade e memória - linfócitos T auxiliares CD4+ → linfócitos B e macrófagos - linfócitos T citotóxicos CD8+ → células infectadas e tumorais - células T reguladoras → regulação de células T - linfócitos T g → funções auxiliares e citotóxicas - linfócitos B → produção de anticorpos - células NK → células infectadas ou danificadas - células NKT → suprimir ou ativar repostas imunes Imunologia Imunologia Anatomia da ativação de linfócitos M ig ra ç ã o d e l e u c ó c it o s p a ra o s t e c id o s Imunologia A ti v a ç ã o d a s i n te g ri n a s Imunologia Selectinas P-selectina (CD62P) E-selectina (CD62E) L-selectina (CD62L) Integrinas LFA-1 (Antígeno Associado à Função Leucocitária 1) VLA-4 (Antígeno de Expressão Tardia 4) Quimiocinas → citocinas que estimulam o movimento dos leucócitos e regulam sua migração do sangue para os tecidos - 50 quimiocinas humanas - resíduos de cisteína N-terminal - quimiocinas CC (b) → neutrófilos e linfócitos - CCR1 a CCR10 - quimiocinas CXC (a) → monócitos e linfócitos - CXCR1 a CXCR6 Imunologia Recrutamento de leucócitos aos sítios de infecção Imunologia Fagocitose de microrganismos Imunologia V ia s d e r e c ir c u la ç ã o d e l in fó c it o s Imunologia Imunologia Órgãos Linfoides Imunologia Imunologia: anatomia e função dos tecidos linfoides Órgãos linfoides Órgãos geradores ou primários: Órgãos periféricos ou secundários: - medula óssea - linfonodos - timo - baço - sistemas imunes cutâneo e de mucosa Imunologia: medula óssea - Hematopoese desenvolvimento de células sanguíneas maduras a partir de células-tronco pluripotentes. - ilhotas do saco vitelino - fígado - baço - medula óssea (ossos chatos) - esterno - vértebras - ilíacos - costelas H e m a to p o ie s e Imunologia: timo - é o local do desenvolvimento das células T (timócitos) - mediastino anterior - dois lobos - múltiplos lóbulos - córtex densa coleção de linfócitos T - medula população esparsa de linfócitos T - Células epiteliais não-linfoides - Macrófagos - Células dendríticas Imunologia Timo - Córtex Seleção positiva CD4+ CD8+ TCR-MHC - medula Seleção negativa Sistema linfático Ducto torácico → veia cava superior Tronco superior direito, braço direito, lateral direita da cabeça → ducto linfático direito Linfonodos M o rf o lo g ia d o l in fo n o d o Imunologia Linfonodo - Órgãos nodulares - cápsula fibrosa - córtex - folículos primários - folículos secundários com centro germinativo - medula (macrófagos e plasmócitos) - hilo Linfa vaso aferente seio subcapsular células dendríticas paracórtex apresentar Ag a células T “naive” S e g re g a ç ã o d e l in fó c it o s - Folículos primários- células B naïves - Folículos secundários - proliferação - seleção plasmócitos - células de memória - Células T naïves e células dendríticas CCR7-CCL19 - células B naïves CXCR5- CXCL13 Imunologia Imunologia: baço - é o principal local de resposta a Ag sanguíneos - 150 g, quadrante superior esquerdo do abdome - cápsula fibrosa - artéria e veia esplênicas - polpa branca - bainhas linfoides periarteriolares células T - folículos - zona marginal células B e macrófagos - polpa vermelha Sistema imunológico cutâneo - é o maior órgão do corpo - barreira física: epitélio estratificado pavimentoso queratinizado - queratinócitos citocinas - melanócitos - células de Langerhans células dendríticas - células T CD8+ Imunologia S is te m a i m u n o ló g ic o c u tâ n e o Sistema imunológico associado às mucosas – MALT Imunologia Sistema imunológico associado às mucosas - MALT - nódulos linfoides extra-orais → drenagem da mucosa oral, da gengiva e do dente - mucosa da língua, assoalho da boca, palato, mucosa jugal, lábios, gengiva e polpa dos dentes - nódulos linfáticos submandibular, submental, cervical profundo superior ou retrofaringeano Imunologia Sistema imunológico associado às mucosas – MALT - Tecido linfoide gengival Imunologia Fonte: http://solucoesemodontologia.com.br/tag/doenca-periodontal Sistema imunológico associado às mucosas – MALT - agregados linfoides intra-orais → aglomerados de tecido linfoide (folículos) revestidos de epitélio estratificado não queratinizado - tonsilas → produção de plasmócitos secretores de IgA-secretória - tonsilas palatinas, tonsila faringeana e tonsilas linguais → anel de Waldeyer Imunologia Sistema imunológico associado às mucosas – MALT - Tonsilas Imunologia Fonte: http://www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab2004/2ano/imuno/l1.htm Sistema imunológico associado às mucosas - MALT Imunologia Fonte: http://histologiaufgd.blogspot.com/2010/03/im50-tonsila-palatina-100x.html Sistema imunológico associado às mucosas - MALT Imunologia Fonte: http://www.pathology.com.br/instrutoria/linfoide/orgaos%20linfoides.html Sistema imunológico associado às mucosas - trato gastrointestinal - camada epitelial células T CD8+ - lâmina própria células T CD4+, linfócitos B, plasmócitos, macrófagos, DC, eosinófilos e basófilos - placas de Peyer Imunologia S is te m a i m u n o ló g ic o a s s o c ia d o à s m u c o s a s Citocinas Imunidade inata Imunidade adquirida Imunologia
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