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RESUMO DEFESA I – IMUNIDADE INATA A imunidade inata, como mencionado anteriormente, está sempre presente e pronta para eliminar microrganismos. A sua resposta pode ser desencadeada pelos DAMPs originados de células do hospedeiro que estejam danificadas e pelos PAMPs dos microrganismos. Conferem uma resposta rápida e poderosa contra o microrganismo invasor, porém, apresenta uma baixa especificidade. PRIMEIRA LINHA DE DEFESA A imunidade inata possui uma primeira linha de defesa composta por barreiras físicas, químicas, microbiológicas e celulares, que atuam de forma imediata e não específica contra microrganismos. Seu objetivo é impedir a entrada, a fixação e a colonização de patógenos nos tecidos, funcionando antes mesmo da ativação das células imunológicas circulantes. Essa proteção ocorre de três formas principais: ➢ Barreira física: Formada por células epiteliais justapostas, que impedem a passagem de microrganismos entre elas. ➢ Produção local de antimicrobianos: Como defensinas e catelicidinas, que são peptídeos com ação direta contra bactérias, fungos e vírus. ➢ Ação de linfócitos intraepiteliais: Que patrulham a superfície do epitélio e são capazes de matar microrganismos ou células infectadas diretamente. Além disso, a imunidade inata também apresenta diferentes mecanismos de barreias específicas de cada tecido (pele, intestino, pulmões, olhos e nariz), organizados em 3 categorias: ➢ Mecânica: Remoção física de microrganismos Ex.: Muco, movimento ciliar, lágrimas. ➢ Química: substâncias com ação antimicrobiana Ex.: Ácidos, enzimas digestivas, pH baixo. ➢ Microbiológica: Presença da uma microbiota normal, que compete com patógenos por espaço e nutrientes. SEGUNDA LINHA DE DEFESA A segunda linha de defesa da imunidade inata entra em ação após a quebra da barreira epitelial. Nessa fase, os microrganismos invasores penetram nos tecidos, desencadeando uma resposta mais robusta e coordenada: • Fagócitos (como macrófagos e neutrófilos): São ativados e migram para o local da infecção para fagocitar os agentes patógenos. • Células NK (natural killers): Também atuam destruindo células infectadas por vírus ou anormais. • Células dendríticas: Capturam antígenos e se deslocam até os linfonodos, onde participam da ativação da imunidade adaptativa. • Mediadores inflamatórios: Como citocinas, quimiocinas e o sistema complemento são liberados, aumentando a vasodilatação, recrutamento celular e destruição dos patógenos. • Coágulos sanguíneos: Formam-se localmente para conter a infecção e evitar sua disseminação sistêmica. Essa resposta rápida e inespecífica é fundamental para limitar a propagação inicial do agente infeccioso e preparar o terreno para a ativação da resposta adaptativa. COMO AS CÉLULAS RECONHECEM MICRORGANISMOS As células do hospedeiro reconhecem os microrganismos através de padrões moleculares associados aos patógenos (PAMPs). Os PAMPs são estruturas invariáveis produzidas por uma determinada classe de microrganismos que não são encontradas nas células do hospedeiro. Essas moléculas são essenciais para a sobrevivência do patógeno, como LPS, CpG, RNA de dupla fita e o ácido lipoteicoico. Esses PAMPs são reconhecidos pelos receptores de reconhecimento de padrão (PRRs) do hospedeiro, que atuam na opsonização, ativação do complemento, indução da resposta inflamatória e na fagocitose. Os PRRs são expressos em muitos tipos celulares e reconhecem produtos de uma ampla variedade de microrganismos, bem como moléculas expressas ou liberadas por células estressadas e em processo de morte. Além disso, existem diferentes tipos de PRRs, com cada um sendo especializado em detectar diferentes componentes dos patógenos (como lipopolissacarídeos, RNA viral ou DNA bacteriano). Eles se diferenciam principalmente pelo tipo de PAMP que reconhecem, pela localização na célula (membrana, citoplasma ou endossomos) e pelas vias de sinalização que ativam. RECEPTORES DO TIPO TOLL Os receptores do tipo Toll (TLRs) são uma das principais classes de receptores da imunidade inata, com a função de detectar a presença de microrganismos e iniciar a resposta inflamatória. Esses receptores estão presentes em diferentes locais das células — alguns estão na membrana plasmática, onde reconhecem principalmente componentes da parede celular de bactérias; outros estão localizados em compartimentos endossômicos, onde detectam ácidos nucleicos de microrganismos que foram fagocitados ou internalizados por endocitose. Todos os TLRs compartilham uma estrutura semelhante, composta por uma região extracelular rica em leucina (responsável pelo reconhecimento do ligante) e uma região citoplasmática semelhante à de outro receptor importante da imunidade, chamado IL-1R (receptor de interleucina 1), conhecida como domínio TIR. Esse domínio é essencial para a transmissão do sinal intracelular após o reconhecimento do patógeno. Os TLRs funcionam ativando vias de sinalização específicas após a ligação ao seu ligante. Essas vias envolvem proteínas adaptadoras que se ligam ao domínio TIR do TLR, sendo a principal delas a MyD88, utilizada por quase todos os TLRs (com exceção do TLR3). A ativação dessa via leva à transdução de sinais que culminam na ativação de fatores de transcrição, como o NF-κB e os IRFs. O NF-κB é responsável por estimular a produção de citocinas inflamatórias, enquanto os IRFs induzem a produção de intérferons tipo I, importantes principalmente na defesa antiviral. Dentre os TLRs, alguns reconhecem padrões específicos: por exemplo, o TLR4 reconhece o LPS (lipopolissacarídeo) presente na parede de bactérias Gram-negativas, enquanto o TLR3 reconhece o RNA de fita dupla presente em muitos vírus. Esses receptores são expressos principalmente em células do sistema imunológico inato, como macrófagos e células dendríticas, mas também podem estar presentes em outros tipos celulares, como epiteliais, que atuam como barreiras físicas do organismo. A ativação dos TLRs por microrganismos desencadeia respostas rápidas, essenciais para conter a infecção nos estágios iniciais e para orientar a resposta imune adaptativa subsequente, tornando esses receptores elementos centrais da defesa imunológica. RECEPTORES DO TIPO NOD Os receptores do tipo NOD, também chamados de NLRs (NOD-like receptors), formam uma família com mais de 20 proteínas citosólicas diferentes, ou seja, localizadas no interior das células. Elas atuam reconhecendo padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) ou a danos celulares (DAMPs), além de recrutarem outras proteínas para formar complexos de sinalização inflamatória, como os inflamassomas. Diferente dos TLRs, que estão na superfície celular ou em compartimentos internos como endossomos, os NLRs detectam sinais de perigo que atingem diretamente o citosol, como fragmentos bacterianos ou alterações metabólicas causadas por infecções. Quando ativados, promovem a ativação de vias como a do NF-κB, que estimula a produção de citocinas inflamatórias, além de favorecer processos como autofagia e produção de interferons tipo I. Dentro dessa família, os receptores NOD1 e NOD2 são os mais conhecidos. O NOD1 reconhece o ácido diaminopimélico (DAP), presente em peptideoglicanos de bactérias Gram-negativas, enquanto o NOD2 reconhece a molécula MDP (muramil-dipeptídeo), comum a bactérias Gram-positivas e negativas. Ambos atuam ativando o NF-κB, mas o NOD2 também participa de respostas como a autofagia e a produção de interferon tipo I. Portanto, os receptores do tipo NOD são essenciais para detectar ameaças intracelulares que escapam das barreiras iniciais e desencadear uma resposta inflamatória eficaz, atuando de forma complementar aos TLRs e fortalecendo a vigilância imunológica contra patógenos e lesões celulares. FAGOCITOSE É um processo exclusivo de monócitos, macrófagos e neutrófilos,que ocorre quando há uma interação de moléculas dos microrganismos (PAMPs) ou presença de produtos danosos ao organismos no meio extracelular (DAMPs). Na presença dessas substâncias, os receptores de reconhecimento das células imunes do corpo (PRRs) vão interagir com o antígeno oriundo do patógeno ou com as moléculas relacionada a dano celular e irão disparar sinais químicos que provocarão uma mudança conformacional na morfologia da membrana das células fagocíticas fazendo com que ela comece a se dobrar para englobar o microrganismo numa vesícula que recebe o nome de fagossomo. É importante saber que concomitante a esse processo, as células fagocíticas estão passando por outros processos de ativação, dentre elas, podemos citar uma etapa fundamental que permite ao sucesso da fagocitose. Esse processo envolve a junção do fagossomo com o lisossomo (organela celular que possui enzimas em seu interior) para formar o fagolisossomo. Ademais, devido ao processo contínuo de ativação que está ocorrendo na célula, elas vão desempenhar também a função de produzir moléculas fundamentais para a destruição do microrganismo. Dentre elas podemos citar um sistema de enzimas denominado sistema oxidase fagocítica, que utilizam do oxigênio molecular para produzir Espécies Reativas de Oxigênio (EROs), moléculas instáveis e extremamente reativas capazes de transformar outras moléculas com as quais colidem. Eles são radicais livres que promovem um ataque direto a estruturas que fazem parte da estrutura do microrganismo e promovendo, por exemplo, a lise da membrana dele chamada de peroxidação lipídica, causando desequilíbrios bioquímicos (pH, iônico) dos microrganismos. Além das EROs, os fagócitos podem produzir Óxido Nítrico que, nessa situação, atua reagindo com o oxigênio e formam peroxinitrito, um radical livre extremamente potente e danoso à estrutura do microrganismo. As células fagocíticas também vão produzir diversas lisozimas, como elastase, que ajudam a desestruturar os elementos vitais para a manutenção e sobrevivência do microrganismo. Os macrófagos também vão secretar citocinas como a interleucina-12 (IL-12), uma substância importe para ativação de um perfil de célula T que, quando ativado, vai contribuir na produzir de outras substâncias que ajudam na defesa contra microrganismos intracelulares. Essa IL-12 também se liga a seus respectivos receptores nas células NK para promover uma melhora na respostas destas células, pois aumentam sua quantidade e induz sua capacidade de ativação, ou seja, capacidade produzir proteínas que favorecem a ativação da apoptose na célula-alvo, as perforinas e as granzimas. O macrófago também tem sua atividade modulada pelo interferon gama (IFN-γ) produzido pelas células NK e melhora sua capacidade de fagocitose. CÉLULAS NK (Natural Killer) São responsáveis por reconhecer células infectadas e induzir a sua apoptose. MECANISMO DE APOPTOSE PROMOVIDOS PELAS CÉLULAS NK As células NK possuem 2 tipos de receptores: • Receptor ativador; • Receptor inibitório. Quando as células estão normais, elas depositam proteínas próprias no MHC1 formando um complexo MHC-peptídeo próprio que sinaliza para as células NK que ela não apresenta nenhuma disfunção ou foi invadida por algum microrganismo. Isso ocorre por meio de uma interação deste complexo com o receptor inibitório da NK. Essa interação interrompe mecanismos de sinalização que foram disparados por meio da interação do receptor ativador com um ligante de ativação que a mesma célula apresenta. Obs.: Esse processo de interação do complexo com o receptor inibitório é essencial pois as células do corpo apresentam tanto moléculas que interagem com o receptor ativador, quanto moléculas que interagem com o receptor inibitório. Logo, para que a célula não sofra apoptose, ela precisa parar a atividade induzida pelo receptor ativador. Quando uma molécula da célula interage com o receptor ativador, ela induz um processo de via de ativação formada por quinases - enzimas que catalisam a fosforilação (adição de um grupo fosfato) de proteínas -. Entretanto, quando há a interação de uma molécula da célula com o receptor inibitório, ativam-se vias de sinalização que ativam fosfatases – enzimas responsáveis pela remoção de um grupo fosfato – que removem os fosfatos que foram ativados na via de ativação e interrompem sua atividade. Ex.: Vírus inibem a expressão do MHC1, o que impede a interação dele com o receptor inibitório da célula NK, fazendo com que ela seja ativada e cause o killer celular. Além de promover a apoptose de células danosas, as células NK, quando ativadas, também vão aumentar muito a produção de uma citocina denominada interferon gama (IFN-γ). Essa substância vai ser responsável por estimular a atividade dos macrófagos para melhorar a resposta imune inata. RESPOSTA ANTIVIRAL Quando uma célula é infectada por vírus, ela produzir intérferons do tipo I (IFN-I), que é uma classe de citocinas, principalmente os INF-α (secretada principalmente pelas células dendríticas plasmocitoides) e INF-β (quase todas as células produzem, e isso é importante pois os vírus têm a capacidade de infectar vários tipos celulares). Todas as células possuem receptores para os intérferons do tipo I, e ele vai contribuir para a ativação de proteínas que fosforilam enzimas que ajudariam, por exemplo, na montagem das proteínas que compõem a cápsula viral; na diminuição da produção de enzimas que ajudariam na replicação viral etc. O INF-1 também contribui para a ativação de famílias de ribonucleases (RNase) e desoxiribonuclease (DNase) - enzimas que quebram o RNA e o DNA respectivamente – que vão reconhecer regiões que não são comuns do material genético de células eucarióticas, logo, vão contribuir para a degradação do DNA ou RNA viral. INFLAMAÇÃO É uma estratégia de resposta tanto em condições nas quais há invasão por microrganismos, quanto em resposta à lesão celular. SINAIS FLOGÍSTICOS I. Calor II. Vermelhidão III. Inchaço IV. Dor Depois de haver a interação do PAMP com o PRR, haverá uma cascata de sinalização que resultará na produção de várias proteínas, como citocinas e quimiocinas. No processo de inflamação podemos citar algumas citocinas clássicas que vão ter papéis em processos de alteração celular e vascular que acontecem nos tecidos e na região que ocorreu a inflamação: A. Interleucina 1(IL-1): Citocina pró-inflamatória produzida principalmente por macrófagos ativados. Ela atua promovendo a expressão de moléculas de adesão no endotélio, facilitando a migração de leucócitos para o tecido inflamado. Além disso, a IL-1 estimula a produção de prostaglandinas, contribuindo para o surgimento da febre, e pode induzir a produção de outras citocinas. B. Interleucina 6 (IL-6): Também é uma citocina pró-inflamatória, liberada por macrófagos, células endoteliais e outras células ativadas. A IL-6 participa da fase aguda da inflamação sistêmica, promovendo a síntese de proteínas de fase aguda no fígado (como PCR e fibrinogênio). Ela também atua no estímulo à diferenciação de linfócitos B e influencia o aumento da temperatura corporal, participando da geração de febre. C. Fator De Necrose Tumoral Alfa (TNF-α): Quando essas citocinas e quimiocinas são dispersas no meio, elas entram em contato com regiões adjacentes e vão contribuir, por exemplo, para ativação da células endoteliais para iniciar a produção de moléculas de adesão. Obs.: Os leucócitos são maiores que as hemácias, e em vasos com calibre menor, a tendencia é que eles se locomovam pelo centro, e quando há uma vasodilatação, eles começam a se mover pela periferia da células, favorecendo sua interação com as moléculas de adesão. Além disso, a interação entre citocinas e o endotélio promove a produção de moléculas vasodilatadoras, como histamina e óxido nítrico, para aumentar o fluxo de sangue para o local infectado.As citocinas também ajudam a recrutar células que não estavam no local da lesão para melhorar a resposta imune. Os leucócitos irão chegar na região da lesão e vão se ligar interagir com as moléculas de adesão que o vaso produziu, e à medida que ele começa a interagir com essas substâncias, vai melhorando sua adesão, fazendo com que quando ele consiga se aderir ao vaso quando chega no sítio onde a infecção está instalado. DIAPEDESE A diapedese é o processo pelo qual os leucócitos atravessam a parede dos vasos sanguíneos, migrando do interior do vaso (lúmen) para o tecido afetado onde há infecção ou lesão. Esse fenômeno ocorre principalmente nas vênulas pós-capilares, onde o endotélio é mais fino e permissivo à passagem celular. Após o leucócito aderir firmemente ao endotélio — etapa mediada por moléculas de adesão como integrinas e ICAM-1 — ele sofre alterações em seu citoesqueleto que permitem que se espalhe e encontre espaços entre as células endoteliais adjacentes. Em seguida, o leucócito atravessa o endotélio e a membrana basal, guiado por sinais químicos, especialmente quimiocinas liberadas no foco inflamatório. A diapedese é uma etapa crucial da resposta inflamatória aguda, pois garante que os leucócitos — como neutrófilos e monócitos — alcancem o sítio da infecção ou dano tecidual, onde poderão exercer funções como fagocitose, secreção de mediadores inflamatórios e destruição de microrganismos. EFEITOS SISTÊMICOS ATIVAÇÃO DO SISTEMA COMPLEMENTO A imunidade inata é a primeira linha de defesa do organismo contra infecções, atuando de forma rápida, porém pouco específica. Ela utiliza mecanismos como barreiras físicas, células fagocíticas, citocinas inflamatórias e o sistema complemento, que é uma de suas ferramentas mais importantes na contenção inicial dos patógenos. O sistema complemento é composto por proteínas plasmáticas produzidas principalmente pelo fígado, que circulam no sangue em sua forma inativa. Quando ativadas, essas proteínas desencadeiam uma cascata de reações bioquímicas com funções essenciais como opsonização, recrutamento de células imunes, inflamação e lise de microrganismos. Sua ativação pode ocorrer por três vias principais: • Via clássica: iniciada pela ligação de anticorpos (IgG ou IgM) a antígenos, sendo uma ponte entre a imunidade adaptativa e a inata. • Via das lectinas: depende da ligação da lectina ligadora de manose (MBL) a carboidratos presentes na superfície de patógenos. Essa via é puramente inata. • Via alternativa: ativada de forma espontânea e contínua pela hidrólise da proteína C3, permitindo resposta rápida a microrganismos, mesmo sem anticorpos ou MBL. Essas vias convergem na ativação da proteína C3, a mais abundante do sistema complemento. Sua clivagem gera a C3b, que atua como opsonina, facilitando a fagocitose pelos macrófagos e neutrófilos, e a C3a, que age como anafilotoxina, estimulando inflamação local. A ativação sequencial continua com a formação da C5 convertase, culminando na formação do complexo de ataque à membrana (MAC), capaz de perfurar e destruir membranas de microrganismos. O sistema complemento interage diretamente com outras células da imunidade inata, como: • Neutrófilos, que são recrutados por anafilotoxinas (como C5a) e podem liberar properdina, estabilizando a C3 convertase. • Macrófagos, que reconhecem partículas opsonizadas por C3b. • Mastócitos, ativados por C3a e C5a, contribuindo para a vasodilatação e extravasamento celular. Além disso, os produtos do complemento promovem ativação do endotélio, quimiotaxia de leucócitos, aumento da permeabilidade vascular e regulação da resposta inflamatória — todos elementos centrais da imunidade inata. Assim, o sistema complemento não é apenas um mecanismo adicional da imunidade inata, mas sim um eixo integrador entre detecção, recrutamento celular, destruição de patógenos e amplificação da inflamação, demonstrando sua importância essencial nas defesas imediatas do organismo.