IMUNOPATOLOGIA Hipersensibilidade do tipo IV

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Hipersensibilidade do tipo 4
Esse tipo de hipersensibilidade é mediada por células (linfócitos), e não é mediada por anticorpos, e por isso ela é chamada também de hipersensibilidade celular ou mediada por células. Também pode ser chamada de hipersensibilidade do tipo tardio ou retardado. Em inglês, ela também é conhecida como delayed type hypersensitivity (DTH). Todos esses nomes representam um tipo de reação inflamatória que pode ocorrer em muitos locais do nosso organismo, mas que é muito mais facilmente explicado e visto na pele. A história da descoberta desse tipo de inflamação é traçada a Robert Koch, que conseguiu transmitir pela primeira vez a tuberculose em um animal experimental. E, com isso, ele demonstrou que a causa da tuberculose era uma bactéria, o que foi um marco na medicina, já que naquela época eles só tinham demonstrado a ação de bactérias causando outras doenças, principalmente agudas, que matam logo, diferente da tuberculose, que causa doença durante anos a fio. 
Robert Koch descreveu a transmissão da doença do ser humano para um animal experimental, e para convencer as pessoas de que aquilo era verdade, ele pegou os animais experimentais e reproduziu a transmissão de um animal para outro em laboratório. O que você esperaria, encontrar a bactéria na lesão da tuberculose ou fora dela? Na lesão, onde há os granulomas. Em indivíduos adultos, as lesões se encontram no pulmão e em uma criança a doença pode se desenvolver inclusive no sistema nervoso. Ou seja, a resposta da criança é menos efetiva e, portanto, a bactéria vai mais longe, enquanto o sistema imune do adulto é mais eficaz e contém melhor a infecção. Algum grau de imunidade protetora existe, e, sabendo disso, Koch transmitiu a doença para um animal e percebeu que espécies diferentes eram mais ou menos suscetíveis. Nos experimentos dele, ele utilizou o porquinho da índia como cobaia. Ele conseguiu transmitir facilmente, mas ele não é totalmente indefeso, ele é semelhante ao humano. E com isso ele elaborou um sistema de critérios de Koch, e até hoje utilizamos essa lista de critérios experimentais para definir se uma determinada doença é causada por um determinado agente, e esses critérios são baseados na ideia de que você vai transmitir a infecção a um animal experimental. Existem doenças que não podem ser transmitidas para animais experimentais, como a gonorreia e a AIDS e, com isso, muita gente tem dificuldade em seguir esses critérios para certas infecções. Só que quando ele olhou esses critérios, ele não tinha um critério imunológico adequado. naquela época imunidade era sinônimo de presença de anticorpos específicos. Então, na verdade, ele pegava o soro dos animais que, de fato, tinha anticorpos que reagiam com a bactéria, mas não havia nenhuma evidência de que esses anticorpos protegiam contra a infecção. Koch tentou a imunização passiva (injeção de soro específico para aquele agente, de algum indivíduo imunizado) com os animais dele e nunca conseguiu proteger animal nenhum. Então, ele notou uma coisa curiosa: se ele pegasse bactérias e injetasse na pele, ele tinha uma reação inflamatória intensa, que poderia ser verdadeiramente nociva, que cabe na nossa definição de hipersensibilidade. Em grande parte, era destrutiva a esse grau porque tinha bactérias vivas, ele estava induzindo ali na pele uma continuação do processo patológico do lado de dentro do organismo. Mas ele tentou ver se, com bactérias mortas pelo calor, ele obtinha maior fenômeno, e de fato tinha uma reação forte. Só que, ainda assim, tinha uma série de convenientes experimentais, e por isso ele primeiro fez um extrato de materiais das bactérias, que ele chamou de tuberculina. Hoje em dia quando se fala em tuberculina, é uma referência ao primeiro material antigênico feito por Koch. As micobactérias tem moléculas altamente estimulatórias pro sistema imune. Se você ferve isso, você consegue de alguma maneira separar diferentes misturas, e aquela que é rica em proteínas serve para fazer testes cutâneos – a tuberculina. E ele, então, evidenciou um tipo de reação inflamatória na pele que correlacionava muito bem com a infecção. A pergunta é: esta reação cutânea é causada por anticorpos? Koch disse que achava que era a imunidade, mas que não era por anticorpos, e isso ninguém aceitou. Logo, esse fenômeno de Koch caiu. Hoje, nós sabemos que ele tinha descoberto a hipersensibilidade tardia, que é uma reação imune da imunidade celular. Só em 1950 alguém demonstrou que esse fenômeno realmente existia e fazia sentido, que era o efeito da transferência de imunidade de um animal tuberculoso para um outro animal, sem transferir as bactérias, mas transferindo linfócitos de um doador imunizado para outro. Esses animais que receberam as células tinham uma resposta cutânea pela injeção de um sucessor da tuberculina, que é um produto mais refinado, chamado de derivado proteico purificado (purified protein derivatite, ou PPD). Você consegue transferir a imunidade à tuberculose com as células, desde que elas estejam vivas. E hoje nós sabemos que essa resposta é mediada por células T. 
Sobre as células T
Um homem chamado Miller queria fazer doutorado em câncer, então ele foi fazer um estudo de leucemias e linfomas. Só que, escolhendo qual modelo experimental que ele ia utilizar, ele resolveu estudar um linfoma raro que ocorria no timo. E ele pensou, será que esse linfoma que ocorre no corpo todo começa no timo e se retirar o timo você impede o desenvolvimento da doença? Sim. O que acontece quando você tira o timo de um animal que acabou de nascer? Ele não vai ter linfócitos T. Se falta imunidade num organismo, ele tem muita quantidade de infecção. E, além disso, quando ele testava outras coisas, descobriu que os animais não mostravam rejeição de transplantes. No entanto, como controle, ele viu que se deixasse os animais crescerem com o timo e tirasse só depois, o efeito na hora era observado, já que ele não vai ser indefeso contra as infecções. Células T são produzidas pelo timo pelo resto da vida, é um repertório gigante, mas elas não se renovam o tempo todo. Elas são estáveis a muito longo prazo e, de vez em quando, podem sofrer proliferação. E, quanto mais as células se proliferam, mais sensíveis elas são à irradiação, ou seja, os linfócitos T são mais resistentes a esse processo. Um repertório que aguenta ficar rodando pela periferia durante a vida toda (como os linfócitos T), não vai ter uma proliferação intensa. E os linfócitos T promovem a rejeição dos transplantes e fazem imunidade contra certos tipos de patógenos. Quando Miller foi analisar as infecções em animais, ele viu que essas células eram mais susceptíveis aos vírus e aos fungos, mas não necessariamente às bactérias. E isso é verdade também nos seres humanos. Homens que são altamente susceptíveis às bactérias, ou eles têm defeitos na condução de neutrófilos, o que é raro, ou eles têm falta de anticorpos.
São utilizados tubos capilares que você pode centrifugar. Você coloca lá dentro, com uma pipeta, uma suspensão de células e depois, centrifugando, você achata um grupo de linfócitos. Depois disso, se você isso numa placa de petri e observar num meio de cultura, você vê que as células saem do tubo e vão para o meio caminhando em todas as direções. Isso é o que você tem quando os linfócitos são de um animal controle, que não tem hipersensibilidade do tipo IV, que não tem na verdade a imunidade contra a tuberculose. Se você colocar num outro tubo o PPD, os linfócitos continuam migrando livremente, seguindo sua tendência natural de migração. Se, num outro tubo, você coloca antígenos junto com linfócitos de um doador imunizado, o fenômeno aparece, (diferentemente dos controles) aonde você tem antígenos e os linfócitos ficam todos no mesmo lugar. Ou seja, alguma coisa associada à presença de antígeno impede a migração dos linfócitos (atrapalham os linfócitos) que reconhecem o antígeno. O que faria sentido num fenômeno como esse é que, se elas vêm de um doador que não é imune, mesmo você colocando o antígeno,ela não reconhece. Ou seja, o comportamento delas é o mesmo do que se não tivesse antígeno. Mas quando coloca o antígeno, as coisas mudam. No caso aqui (quando há a hipersensibilidade) o antígeno é da tuberculose, que causa reação cutânea. Acontece o reconhecimento, mas as células T ficam paradas. Tem uma porção de células, não tem só células T, é uma mistura, inclusive com macrófagos. A presença de antígenos nessas condições está de alguma maneira impedindo a partida também dos macrófagos, e eles ficam na presença do antígeno. Ou seja, uma substância sobre o macrófago modifica o padrão de migração dele. A presença dessas células junto com o antígeno é um indicativo de que elas estão trabalhando contra ele, explicando a ideia de que há uma estimulação das células imunes para que elas se concentrem no local onde está o antígeno. Não só apenas as células que reconhecem aquele antígeno, como também outras células que estão junto, também não migram, ficam imobilizadas. Então, os linfócitos T operam indiretamente alterando as funções, a ativação e a migração de outras células
Quando células estão em meio de cultura, elas podem ser dispostas com o antígeno e ser centrifugadas, e aí você coleta o sobrenadante. Esse líquido não contém mais células, mas ele tem materiais que são importantes, porque este material aqui, quando for pra um meio com células, mesmo sem ter o antígeno, vai imobilizar essas células. Alguma coisa do meio extracelular reproduz o efeito do antígeno, e isso é o efeito de uma citocina, a MIF (fator de inibição da migração), que foi evidenciada por este ensaio. Não interessa qual é o antígeno, o que interessa é que linfócitos T específicos para um antígeno, quando entra em contato com ele, liberam citocinas, entre elas, a MIF. Todas as características das ações da citocinas estão resumidas nesse ensaio. 
Para a hipersensibilidade tardia, é exatamente isso, é um fenômeno no qual células imunes a antígenos encontram esses antígenos e secretam citocinas, inclusive a MIF. E essas citocinas criam uma inflamação que, se manifesta em um curso de 48h, diferente das outras inflamações. É uma reação lenta, porque ela envolve uma porção de coisas, entre elas o reconhecimento de antígenos, ativação e proliferação de linfócitos T, a produção das citocinas e ação delas sobre as células. E, depois dessa inflamação tudo se resolve a partir do terceiro dia se o antígeno for eliminado. Na tuberculose o antígeno não é eliminado facilmente. A reação do tipo 4 na pele não é o que acontece lá no foco da doença, é o que acontece quando mantém uma bactéria que é resistente à destruição, onde você já dá o antígeno purificado. O foco da doença tem granulomas, é diferente, é uma reação inflamatória crônica.
Ninguém consegue se proteger totalmente contra a tuberculose, somente até certo ponto, e a gente vê isso comparando adultos com crianças e indivíduos vacinados com não vacinados. E isso nos permite discutir sobre a vacinação. Essa imunização é induzida ou por infecção natural ou pela vacinação mesmo que tivemos. Por que vacinamos as crianças se não há garantia de que ninguém mais vai pegar a doença? Porque todos estão de acordo que as crianças são as mais desprotegidas e, portanto, evitando nelas as formas mais graves da doença. Estamos, na verdade, reduzindo os danos para a população. 
A formação de granuloma resulta numa contenção da infecção. Para que ela se dissemine de um foco a outro, a bactéria tem que escapar daquele cerco, indo pra outro lugar e começar um novo foco infeccioso. E aí começa tudo de novo: a maturação de macrófagos que seguram aquele grupo de bactérias. No final, a mistura de bactérias no meio de células mortas é tão grande que, na histologia, a parte central do granuloma passa a ter forma de nada. Uma lesão de tuberculose demora muito tempo para se desenvolver, porque a bactéria cresce lentamente, e a doença se espalha no pulmão de um tubérculo para o outro. Como eu posso saber se a genética de uma pessoa é importante para a resistência? Pelo polimorfismo, você pega uma porção de pessoas com tuberculose e de pessoas sadias e vê o polimorfismo, a variabilidade genética. Muitos dos polimorfismos estudados hoje são das citocinas. Mas existe uma maneira muito utilizada para saber se a genética da pessoa influencia na susceptibilidade à doença, que é comparar gêmeos. A comparação de gêmeos permite saber para qualquer doença se existe um componente genético, desde que haja uma exposição semelhante, no caso da tuberculose, exposição à bactéria. Muitos gêmeos podem ter tuberculose e outros podem não ter, aí você olha se eles são idênticos ou não idênticos (que podem ter ou não os alguns dos mesmos genes).
*Eu achei um documento do ministério da saúde que explica os fundamentos dessa prova tuberculínica. Caso alguém queira dar uma olhada, o link está aí! 
http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/tecnicas_aplicacao_leitura_prova_tuberculinica.pdf 
*Ele diz que quer que a gente leia um artigo que ele enviou, que mostra uma aplicação direta de tudo o que ele disse até agora. O título do artigo é TRANSMISSION OF MULTIDRUG-RESISTANT MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS DURING A LONG AIRPLANE FLIGHT, e está no email da turma. 
Nesse artigo, uma determinada paciente, por acidente, contaminou um número importante de pessoas que estavam a bordo em um avião que ia da Ásia aos EUA e depois de algum tempo ela voltou para a Ásia, fazendo dois trajetos longos, de 12h. Nesses trajetos, notou-se que essa paciente que estava tossindo o tempo todo tinha a Mycobacterium tuberculosis e ela estava colocando para fora intensamente bacilos altamente virulentos, portanto, era uma fonte de contaminação. Ela foi analisada pelo pessoal da saúde e descobriram que a bactéria era muito resistente e, quem pegasse, não teria o que fazer, sendo perigosa para a comunidade. E a questão era: será que na viagem ela contaminou alguém? A atitude da companhia aérea foi defensiva e disseram que dentro do avião o ar era filtrado constantemente, portanto, as bactérias são aspiradas nesse sistema de filtro, morrem lá e não há risco algum. E os pesquisadores queria verificar se isso era verdade, se houve ou não a transmissão. Nenhuma das pessoas apresentaram sintomas da tuberculose durante o período de observação, mas a questão não é saber se eles ficaram doentes, e sim, se eles foram infectados. E, nesse caso, foi utilizada a hipersensibilidade do tipo IV, PPD, para saber quais as pessoas que teriam respostas. Quem era vacinado dava positivo para o PPD mesmo sem ter tido contato com a bactéria no voo. A grande maioria dos passageiros não vinha de lugar nenhum que tivesse vacinação regular contra a tuberculose, os vacinados mesmo eram poucos. Mas observaram que houve um foco de transmissão em pessoas que se situavam próximas a paciente, e elas tinham uma probabilidade muito alta de se contaminarem em uma viagem de 12h. E, no segundo voo (de volta), tinha muito mais gente contaminada do que no primeiro, porque ela estava mais doente, e a progressão da doença torna mais fácil a contaminação. Mas o importante desse artigo é que, nesse estudo, eles preferiram testar a hipersensibilidade do tipo IV do que tentar isolar a bactéria. Doenças infecciosas são mais frequentemente diagnosticadas através das respostas imunes, pelo resultado sorológico, do que pelo microrganismo. Nesse caso, então, a hipersensibilidade tem valor de diagnóstico. 
Os antígenos que a gente usa no contexto da tuberculose são proteínas do microrganismo que geram a resposta por células T. Estas reagem com as APCs, há a apresentação por MHC de classe 2 com os antígenos associados. Isso que seria reconhecido nessa reação. No entanto, existem doenças que são chamadas de hipersensibilidade por contato, que também são reações do tipo 4, mas elas não envolvem antígenos proteicos. Um exemplo disso é a reação que as pessoas tem com luvas de látex, em que as mãos ficam ressecadas, ásperas, com feridas, mas só um tempo depois (porque a hipersensibilidade é tardia), e dá pra ver ocontorno exato das luvas nas mãos. Pode ser também com um anel que tenha algum material irritante, um antígeno, você vai ver o formato do anel na sua pele. Com o uso de pulseiras, colares de metal, a pele fica empolada, inchada. Depois o inchaço vai diminuindo (e isso demora) e a pele fica vermelha. E essas reações são idênticas à reação com PPD. A reação causada mesmo pela hipersensibilidade é o inchaço, a vermelhidão é uma consequência da reação. 
Nas alergias que coçam e que a pele fica machucada, formando casquinha, pode ocorrer infecção bacteriana. E o professor diz que conheceu um técnico em biotério. Ele usava muito um determinado desinfetante, e ele desenvolveu hipersensibilidade do tipo IV a desinfetante. Mas ele pensava que era um problema de saúde, e a cada dia se agredia mais e mais sem saber. A partir de um certo ponto a agressão foi tanta que as bactérias da pele passaram a contaminar a lesão. As pessoas viam aquela lesão avançada e achavam que era uma lesão causada por bactérias. Só que isso era nas duas mãos, já que ele colocava as mãos dentro de tanques de lavagem, então ele percebeu que poderia ser aquele o motivo (o desinfetante). Então, quando você tem lesões que destroem a camada superficial da pele, você pode ter infecções secundárias muito frequentemente. Essa necrose na pele é causada pela TNF. Essa reação pode ser causada por acessórios de metal, medicamentos, soluções fotográficas, substâncias utilizadas na pele, grãos de cimento, substância orgânicas relativamente pequenas que reagem com as nossas células, ativando a resposta imune.
A hipersensibilidade do tipo IV é uma resposta infecciosa na tuberculose, mas também aparece com outros antígenos não-infecciosos e não-proteicos. O verdadeiro problema é saber quais os tipos de substâncias que causam hipersensibilidade do tipo IV quando não é uma proteína. Se não tem proteína, não tem peptídeo pra ser apresentado pelo MHC de classe 2 de APCs, o que está sendo reconhecido? Essas coisas não são digeridas pela célula. Muitos estudos sugerem que eles podem se combinar com os nossos antígenos de compatibilidade e modificá-los, ou seja, esses íons, reagindo com moléculas da classe do MHC alteram a forma dessas moléculas e isso causa uma resposta imune. Uma coisa que é uma fonte muito grande dessa hipersensibilidade é uma planta, que deixa marcas características dessa reação na pele, podendo causar quadros graves. Os índios norte americanos tinham o costume de proteger as crianças dessa planta: eles faziam um extrato, ferviam e colocavam na boca das crianças para elas tomarem. A única precaução era que esse extrato não encostasse na pele delas, só dentro da boca. Qual seria a lógica disso? A nossa resposta imune depende do local onde cai o antígeno. Se você colocar na mucosa da boca, o sistema imune não reconhece isso como agressor e não reage. Ele é tolerante porque provavelmente seria um alimento. Então, posteriormente, um contato pela pele não iria fazer nada, por causa da tolerância.
*O professor diz que vai colocar na prova questões baseadas no artigo que ele explicou durante a aula e que está no email da turma.