Resumo IMUNOLOGIA 6 Respostas imunológicas mediadas por células

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By Cohen 
Respostas imunológicas mediadas por células 
 
 
Maturação e seleção dos linfócitos T. Os progenitores dos linfócitos T migram da medula óssea para o 
timo (córtex), onde todo o processo de maturação ocorre. Os progenitores mais imaturos são chamados de “células 
pró-T” ou “células T duplo-negativas”, pois elas não expressam CD4 ou CD8. Essas células se expandem em número 
principalmente sob a influência da IL-7 produzida no timo. Algumas das progênies das células T duplo-negativas 
sofrem rearranjo do gene da cadeia β do TCR através do rearranjo dos genes V, D e J. Se a proteína da cadeia β 
for sintetizada, ela é expressa na superfície em associação com uma proteína invariante denominada pré-Tα, para 
formar o complexo pré- TCR das células pró-T. Se a cadeia β completa não for produzida em uma célula pró-T, essa 
célula morre. A falha em expressar a cadeia α e o TCR também resulta na morte da célula. As células sobreviventes 
expressam simultaneamente os co-receptores CD4 e CD8 e são chamadas de “células T duplo-positivas” (timócitos 
duplo-positivos). Clones diferentes de linfócitos T duplo-positivos expressam diferentes TCR αβ. Todo esse processo 
ocorre no córtex do timo. 
 
Já na medula do timo, o TCR de uma célula T reconhece uma molécula de MHC, que precisa ser uma molécula de 
MHC própria, apresentando um peptídeo próprio e, por isso, essa célula T será selecionada para sobreviver. Essa 
preservação dos linfócitos T restritos ao MHC próprio é chamada de seleção positiva. Durante esse processo, os 
linfócitos T cujos TCRs reconhecem os complexos MHC-peptídeo classe I preservam a expressão de CD8, o co-
receptor que se liga ao MHC classe I e perde a expressão do CD4, o co-receptor específico para as moléculas do 
MHC classe II. Isso também ocorre com o CD4 reconhecendo o complexo MHC-peptídeo classe II. Assim, o que 
emerge são linfócitos T simples- positivos. Durante esse processo, os linfócitos T também se tornam 
funcionalmente segregados, os linfócitos T CD8 são capazes de se tornarem CTLs quando ativadas e os linfócitos T 
CD4 em linfócitos auxiliares (helpers). Os linfócitos T imaturos duplo-positivos cujos receptores reconhecem 
fortemente os complexos MHC-peptídeo no timo sofrem apoptose. Esse é o processo de seleção negativa e serve 
para eliminar os linfócitos T que poderiam reagir de forma danosa contra as proteínas próprias que estão presentes 
no timo e por todo o corpo. 
 
Todo esse processo de migração é coordenado por quimiocinas intra-tímicas. 
 
A imunidade mediada por células é o ramo da resposta imunológica adaptativa cujo papel é combater infecções 
causadas por micróbios intracelulares. Este tipo de imunidade é mediada pelos linfócitos T. Em dois casos a 
infecção pode ser intracelular: 
 
1- Os micróbios são ingeridos pelos fagócitos como parte do mecanismo inicial de defesa da imunidade inata, 
mas alguns desses micróbios desenvolveram resistência às atividades microbicidas dos fagócitos. Alguns 
desses micróbios podem entrar no citoplasma das células infectadas e se replicarem. Dessa forma, os 
micróbios citoplasmáticos são protegidos, pois os mecanismos microbicidas são confinados às vesículas 
fagocíticas. 
2- Os vírus podem se ligar a receptores em uma grande variedade de células e são capazes de infectar e 
replicar dentro do citoplasma dessas células. Estas células geralmente não possuem mecanismos 
intrínsecos para destruir os vírus. 
 
Uma característica importante de todas as reações da imunidade celular é que, para desempenhar suas funções, os 
linfócitos T precisam interagir com outras células (fagócitos, células hospedeiras infectadas, linfócitos B), uma vez 
que os linfócitos T só reconhecem peptídeos apresentados por outras células via MHC. 
 
Fases das respostas da célula T. As respostas dos linfócitos T para os antígenos microbianos associados a 
células consistem de uma série de etapa seqüenciais que resultam em um número de células T específicas do 
antígeno e na conversão das células T pré-imunes em células efetoras. Os linfócitos T pré-imunes, que 
constantemente recirculam através dos órgãos linfóides periféricos à procura do antígeno específico, são incapazes 
de realizar as funções efetoras necessárias para a eliminação dos micróbios. Para que a função efetora seja 
realizada, o linfócito T pré-imune precisa ser estimulado e essa estimulação se dá, basicamente, por dois estímulos: 
 
1- Reconhecimento do peptídeo antigênico via MHC por APCs (sinal 1); 
2- Sinais adicionais dos micróbios ou das reações imunológicas inatas aos micróbios (sinal 2). 
 
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Em resposta a esses dois estímulos, os linfócitos T específicos do antígeno começam a secretar citocinas. Essas 
citocinas, em conjunto com outros sinais imunológicos, começam a estimular a proliferação dos linfócitos T 
específicos do antígeno, processo chamado de expansão clonal. Uma parte desses linfócitos ativados passa pelo 
processo de diferenciação que resulta na conversão dos linfócitos T pré-imunes, cuja função é reconhecer 
antígenos, em linfócitos T efetores, cuja função é eliminar os micróbios. Os linfócitos T, então, saem dos órgãos 
linfóides periféricos e migram para o local da infecção, onde podem erradicar a infecção. Uma outra parte dos 
linfócitos T ativados se transforma em células de memória. 
 
À medida que os linfócitos T eliminam o agente infeccioso, os estímulos que desencadearam a expansão clonal e a 
diferenciação dos linfócitos T são também eliminados. Assim, o clone amplamente expandido dos linfócitos 
específicos ao antígeno infeccioso morre, retornando para o estado basal de repouso. 
 
Reconhecimento do antígeno e co-estimulação. Os TCRs (receptores das células T) reconhecem os 
antígenos peptídicos associados ao MHC. Já os co-receptores (CD4 ou CD8) reconhecem as moléculas de MHC e 
outros co-receptores reconhecem os “sinais 2” fornecidos pelas APCs. As moléculas que não são receptores de 
antígenos são também chamadas de moléculas acessórias dos linfócitos T e possuem três funções: 
 
1- Reconhecimento; 
2- Sinalização; 
3- Adesão. 
 
Reconhecimento dos peptídeos associados ao MHC. O reconhecimento do peptídeo antigênico via 
MHC pelo TCR é o primeiro sinal para a ativação dos linfócitos T. Os antígenos protéicos extracelulares são 
apresentados via MHC de classe II e os antígenos protéicos intracelulares são apresentados via MHC de classe I. 
Cada linfócito T expressa CD4 ou CD8 como co-receptores, que funcionam com o TCR para ligar moléculas do MHC. 
Assim, os linfócitos T CD4+, que funcionam como células auxiliares produtoras de citocinas, reconhecem os 
antígenos microbianos que são ingeridos do meio extracelular e são apresentados por moléculas de MHC classe II; 
e os linfócitos T CD8+, que funcionam como linfócitos T citolíticos (CTLs), reconhecem peptídeos derivados do 
micróbio citoplasmático apresentados via MHC de classe I. Essa especificidade dos linfócitos por MHCs diferentes 
asseguram que os linfócitos T “corretos” respondam a micróbios diferentes. Dois ou mais TCRs e co- receptores 
precisam ser acionados simultaneamente para iniciar a resposta do linfócito T. 
 
O TCR reconhece antígenos, mas não é capaz de transmitir sinais bioquímicos para o interior da célula. O TCR é 
associado de forma não-covalente a um complexo de três proteínas chamado CD3 e a uma outra proteína 
sinalizadora chamada ξ. O TCR, o CD3 e ξ formam o complexo TCR. No complexo TCR, o reconhecimento do 
antígeno é realizado pelas cadeias α e β do TCR, enquanto a função conservada de sinalização é realizada pelas 
proteínas CD3 e ξ ligadas. 
 
Há também uma outra classe de linfócitos, que em vez das cadeias α e β, possuem cadeia γ e δ. Tais linfócitos não 
reconhecem peptídeos, só reconhecem lipídeos e outras moléculas comuns a muitos micróbios. 
 
Papel das moléculas de adesão na ativação dos linfócitos T. As moléculasde adesão dos 
linfócitos T reconhecem seus ligantes nas APCs e estabilizam a ligação dos linfócitos T às APCs. A mais importante 
molécula de adesão dos linfócitos é o antígeno-1, pertencente à família das integrinas. As integrinas têm um papel 
importante no aumento das respostas dos linfócitos T aos antígenos microbianos de duas maneiras: 
 
1- Nos linfócitos T pré-imunes, as integrinas estão em um estado de baixa afinidade. Se o linfócito 
T for exposto a quimiocinas, produzidas como parte da imunidade inata à infecção, a integrina do 
linfócito T é convertida a um estado de alta afinidade. Como resultado, os linfócitos T se ligam 
fortemente às APCs no local da infecção; 
2- O reconhecimento do antígeno pelo linfócito T também aumenta a afinidade da integrina. 
 
Assim, a adesão mediada pela integrina é fundamental para a habilidade dos linfócitos T de se ligarem às APCs que 
estão apresentando antígenos microbianos. As integrinas também têm um papel importante no direcionamento da 
migração das células T efetoras da circulação para os locais de infecção. 
 
 
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Papel da co-estimulação na ativação do linfócito T. A ativação completa dos linfócitos T é 
dependente do reconhecimento dos co-estimuladores nas APCs. O nome co-estimulador (“sinal 2”) vem do fato de 
que essas moléculas fornecem estímulos para linfócitos T que funcionam junto com a estimulação pelo antígeno. Os 
co-estimuladores mais bem definidos para os linfócitos T são duas proteínas: a B7-1 (CD80) e a B7-2 (CD86), ambas 
expressas nas APCs profissionais e cuja expressão é amplamente aumentada quando as APCs encontram os 
micróbios. Essas proteínas B7 são reconhecidas por um receptor do linfócito T chamado de CD28. A ligação do 
CD28 do linfócito T ao B7 nas APCs funciona junto com a ligação do TCR e co-receptor (CD4 ou CD8) aos complexos 
MHC-peptídeo nas mesmas APCs. Na ausência da interação CD28-B7, o TCR sozinho é incapaz de ativar os linfócitos 
T. Outro grupo de moléculas que provêm os sinais co-estimuladores para os linfócitos T é o CD40L dos 
linfócitos T que se liga ao CD40 das APCs. 
 
A ativação dos linfócitos T CD8+ é estimulada pelo reconhecimento dos peptídeos associados ao MHC classe I e 
requer co-estimulação e/ou linfócitos T CD4+. Os linfócitos T CD8+ reconhecem os peptídeos que podem ser 
produzidos a partir de proteínas citoplasmáticas em qualquer célula nucleada. Se essa célula for uma APC 
profissional que está abrigando um micróbio citoplasmático ou tiver fagocitado outra célula infectada, a APC 
provê os sinais 2 necessários para a ativação do linfócito T (apresentação cruzada de antígenos). Se, no 
entanto, o antígeno for apresentado por uma célula que não expressa co-estimuladores, os linfócitos T CD4+ 
auxiliares que são ativados nas proximidades podem então ativar os linfócitos T CD8+. Assim, a expansão clonal 
dos linfócitos T CD8+ e sua diferenciação em CTLs efetoras pode ser dependente do auxílio provido pelos 
linfócitos T CD4+. Essa é uma explicação provável para os defeitos nas respostas CTL a muitos vírus que são visto 
em pacientes infectados por HIV, que mata os linfócitos T CD4+, mas não os linfócitos T CD8+. 
 
Respostas dos linfócitos T aos antígenos e à co-estimulação. A ativação do linfócito T (“sinal 1” + 
“sinal 2) culmina na expansão clonal dos linfócitos específicos e na diferenciação dos linfócitos pré-imunes em 
linfócitos efetores e linfócitos de memória. Muitas das respostas dos linfócitos T são mediadas por citocinas que são 
secretadas por linfócitos T e atuam nelas mesmas e em muitas outras células envolvidas nas defesas imunológicas. 
 
Secreção de citocinas e expressão dos receptores de citocina. Em resposta ao antígeno e aos 
co-estimuladores, os linfócitos T, especialmente os linfócitos T CD4+, secretam rapidamente várias citocinas 
diferentes que têm atividades diversas. As citocinas são uma família de proteínas que funcionam como mediadores 
da imunidade e da inflamação. A primeira citocina a ser produzida pelos linfócitos T CD4+ é a interleucina-2 (IL-2). A 
ativação também aumenta rapidamente a habilidade dos linfócitos T de se ligarem e responderem a IL-2, regulando 
a expressão do receptor IL-2. A IL-2 tem a função de estimular a proliferação dos linfócitos T. 
 
Expansão clonal. Dentro de um a dois dias após a ativação, os linfócitos T iniciam a proliferação, resultando 
na expansão de clones antígeno-específicos. Os linfócitos T CD8+ proliferam em quantidade muito maior do que os 
linfócitos T CD4+. Uma explicação para isso é que os linfócitos CTLs eliminam células nucleadas infectadas, dessa 
forma, um grande número de linfócitos CTLs pode ser necessário. Já os linfócitos T CD4+ secretam citocinas, assim, 
não é necessária uma quantidade muito grande de clones. 
 
Diferenciação dos linfócitos pré-imunes em linfócitos efetores. A progênie dos linfócitos T 
proliferantes pela estimulação do antígeno começa a se diferenciar em células efetoras que funcionam para 
erradicar infecções. Esse processo de diferenciação é o resultado das mudanças na expressão dos genes, como a 
ativação dos genes que codificam citocinas ou proteínas citolíticas. Este processo começa junto com a expansão 
clonal e os linfócitos efetores diferenciados aparecem dentro de três ou quatro dias após a exposição aos micróbios. 
Ao reconhecer o antígeno nos locais de infecção, os linfócitos efetores respondem de maneiras que servem para 
erradicar a infecção. 
 
Os linfócitos T CD4+ auxiliares se diferenciam em células efetoras que respondem a antígenos através da produção 
de moléculas de superfície e de citocinas que funcionam principalmente para ativar os macrófagos e os linfócitos B. 
A proteína de superfície mais importante nesse processo é a CD40L, expressa nos linfócitos T auxiliares apões a 
ativação. Ele se liga ao CD40 presente em macrófagos, células dendríticas e linfócitos B (APCs). A interação 
CD40L-CD40 estimula a expressão de co- estimuladores nas APCs e a produção de citocinas ativadoras de linfócitos 
T, provendo, assim, um mecanismo de retorno positivo (amplificação) para a ativação da célula T induzida pela APC. 
 
As células T CD4+ auxiliares podem se diferenciar em subgrupos de células efetoras que produzem grupos 
distintos de citocinas e que realizam funções diferentes. Os subgrupos mais importantes são chamados de células 
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Th1 (células T auxiliares tipo 1) e Th2 (células T auxiliares tipo 2). A citocina mais importante produzida pelas células 
Th1 é o IFN-γ, potente ativador de macrófagos. Ele também estimula a produção de isótipos de anticorpos que 
promovem a fagocitose dos micróbios (IgG). Portanto, as células Th1 estimulam a morte dos micróbios mediada por 
fagócitos, o componente fundamental da imunidade celular. As células Th2, por outro lado, produzem IL-4, que 
estimula a produção de anticorpos IgE e a IL-5, que ativa os eosinófilos. Portanto, as células Th2 estimulam a 
imunidade mediada por eosinófilos, independentemente do fagócito, que é especialmente eficiente contra 
parasitas helmínticos. A eficácia das respostas imunológicas celulares contra um micróbio, desse modo, pode ser 
determinada pelo balanço entre a ativação das células Th1 e Th2 em resposta a esse micróbio. 
 
O desenvolvimento das células Th1 e Th2 é um processo regulado por estímulos que as células T CD4+ pré-imunes 
recebem quando encontram antígenos microbianos. A IL-12, produzida por macrófagos e células dendríticas 
quando encontram vírus e bactérias, promove a diferenciação dos linfócitos T no subgrupo Th1, que produz, 
então, IFN-γ para ativar os macrófagos para eliminar os micróbios. Esse é mais um exemplo de como um 
componente da imunidade inata (macrófago) influencia a natureza da resposta imunológica adaptativa e direciona-
a. Se o micróbio infeccioso não induzir a produção de IL-12 pelas APCs, como pode ser o caso com os helmintos,os 
próprios linfócitos T produzem IL-4, que induz a diferenciação dessas células em direção ao subgrupo Th2. 
 
A diferenciação das células T CD4+ auxiliares nos subgrupos Th1 e Th2 é um excelente exemplo da especialização 
da imunidade adaptativa, ilustrando como as respostas imunológicas a tipos diferentes de micróbios são projetados 
para serem as mais eficazes contra esses micróbios. Além disso, uma vez que as células Th1 e Th2 se desenvolveram 
a partir das células T auxiliares estimuladas por antígeno, cada subgrupo produz citocinas que aumentam a 
diferenciação dos linfócitos T em direção a esse subgrupo e inibe o desenvolvimento da população recíproca. Essa 
“regulação cruzada” pode levar ao aumento da polarização da resposta para uma ou outra direção. 
 
Os linfócitos T CD8+ ativados por antígeno, junto com os co-estimuladores ou linfócitos T auxiliares se diferenciam 
em CTLs que são capazes de eliminar as células infectadas que expressam o antígeno. As CTLs efetoras eliminam as 
células infectadas através da secreção de proteínas que criam poros nas membranas das células infectadas e 
induzem à fragmentação do DNA e à apoptose das células. 
 
Desenvolvimento dos linfócitos T de memória. Uma fração dos linfócitos T ativados por antígenos 
se diferencia em células T de memória de vida longa. Tais células de memória são mantidas pela ação de IL-7 e IL-
15 produzidas em baixos níveis. As células T de memória não continuam a produzir citocinas ou a matar 
células infectadas, mas elas podem fazer isso rapidamente ao encontrar o antígeno que reconhecem. 
 
Declínio da resposta imunológica. À medida que a infecção for eliminada e os estímulos para a 
ativação dos linfócitos desaparecem, muitas dessas células que proliferaram em resposta ao antígeno são privadas 
dos fatores de sobrevivência. Como resultado, essas células morrem por apoptose.