Resposta Adaptativa Celular – Reconhecimento do Antígeno e Ativação dos Linfócitos T

Prévia do material em texto

Resposta Adaptativa Celular – Reconhecimento do Antígeno e Ativação dos Linfócitos T
Linfócitos B:
Defesa contra patógenos extracelulares;
Liberação de anticorpos;
Medeiam a imunidade humoral;
Linfócitos T:
Antígenos intracelulares (infectadas ou tumorais);
Respondem a epítopos expostos pelas APCs;
Medeiam a imunidade celular;
TCR: 
Receptores de antígenos dos linfócitos T (TCR);
A expressão desses receptores pelos clones de linfócitos T confere especificidade à resposta imune adaptativa;
Estrutura do receptor de antígeno dos linfócitos T:
As regiões variáveis (V) das cadeias a e b definem a especificidade dos TCR e cada clone de linfócitos T expressa milhares de receptores com apenas uma especificidade;
Linfócitos T: proteínas de sinalização intracelular CD3;
Proteínas CD3 não estão associadas a reconhecimento do antígeno;
Linfócitos T podem serem subdivididos em dois grandes subtipos: CD4 e CD8
São proteínas transmembrana com funções semelhantes;
São co-receptores e reforçam a ligação entre linfócitos e APCs;
CD4 – 65% dos linfócitos T;
CD8 – 35% dos linfócitos T;
Células Apresentadoras de Antígenos:
Macrófagos: apresentam o antígeno ao linfócito T após a fagocitose e estes respondem ativando o macrófago através de citocinas – intensificação da capacidade microbicida;
Linfócitos B: internalizam antígenos proteicos e apresentam a linfócitos T CD4;
Todas as células nucleadas podem apresentar antígenos proteicos citosólicos aos linfócitos T CD8, uma vez que são suscetíveis a infecções virais ou tumores;
As células epiteliais do timo expressam constitutivamente moléculas de MHC e desempenham papel crítico na apresentação de peptídeo-MHC às células T em maturação como parte do processo de seleção do repertório de especificidade das células T;
Células dendríticas: “profissionais”
Possuem capacidade de apresentação dos antígenos para os linfócitos T naives;
A função das células dendríticas é intensificada pela exposição a produtos microbianos (Toll-like receptors);
Aumento da expressão das moléculas de MHC na superfície;
Aumento da produção de citocinas;
Aumento do número de receptores de quimiocinas (migração até o tecido infectado);
As próprias APCs são afetadas pelas citocinas que os linfócitos T produzem após a ativação, intensificando a capacidade de processamento do antígeno, maximizando a resposta imune;
Estão estrategicamente localizadas em regiões comuns de entrada dos MO e em tecidos que podem ser colonizados;
Expressam receptores que as capacitam capturar e responder aos MO;
Migram dos epitélios e tecidos preferencialmente para zonas de células T dos gânglios linfáticos, através dos quais circulam linfócitos T virgens;
Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC): 
Glicoproteínas mediadoras da apresentação de antígenos;
Estão presentes em todos os vertebrados;
Em humanos, são codificados pelo cromossomo 6 (100 genes diferentes) e nomeados HLA – antígeno do leucócito humano;
Expressos de modo codominante: alelos tanto do pai quanto da mãe – maximiza o número possível de MHCs disponíveis para a apresentação do antígeno;
São expressos de modo constitutivo em todas as células nucleadas (MHC I) e em APCs (MHC II);
A expressão dos MHCs é aumentada pelas citocinas produzidas durante a resposta inata e adaptativa (INF);
Cada molécula de MHC contém uma fenda de ligação do peptídeo, um domínio semelhante à Ig e domínio transmembrana e citoplasmático;
Devido à variabilidade dos aminoácidos na região da fenda, diferentes moléculas de MHC se ligam a diferentes peptídeos chamados de Domínios Polimórficos;
Os domínios polimórficos contém os sítios de ligação às CD4 e CD8 do linfócito T;
Cada molécula de MHC possui uma única fenda de ligação, mas cada MHC pode se ligar a vários peptídeos;
Os peptídeos possuem tamanhos de 8 a 11 aminoácidos no MHC I e de 10 a 30 aminoácidos no MHC II e não são necessariamente os mesmos que se ligam ao TCR do linfócito T;
A associação de peptídeo-MHC tem velocidade de desligamento lenta, sendo estáveis por horas ou dias;
MHC não discrimina entre peptídeos estranhos e próprios;
Um número pequeno de MHC é capaz de ativar os linfócitos T específicos;
MHC de classe I:
Presente na maioria das células nucleadas;
Mediador do reconhecimento de peptídeos endógenos;
Processamento antigênico:
Antígenos citosólicos;
Degradação proteolítica pelos proteassomos;
Transporte d peptídeos para o reticulo endoplasmático pela TAP;
Agregação do peptídeo ao MHC I;
Expressão na superfície para reconhecimento do linfócito T CD8;
Linfócito T CD8 (citotóxico): funções na resposta adaptativa celular
Utilizam o TCR para reconhecer o complexo viral-MHC de classe I na superfície de células infectadas por vírus;
MHC de classe II:
Presentes na células apresentadoras de antígenos (APCs);
Papel no reconhecimento de peptídeos exógenos;
Processamento antigênico e apresentação por MHC II:
Captação de proteínas extracelulares para compartimentos vesiculares de APC;
Processamento das proteínas interiorizadas;
Biossíntese e transporte do MHC II para o fagolisossomo;
Associação do peptídeo processado ao MHC;
Expressão dos complexos peptídeo-MHC II na superfície da APC;
Apresentação para linfócito T CD4;
Linfócito T CD4 (Helper): ativacao e expressão de citocinas
Utilizam o TCR para reconhecer o complexo peptídeo bacteriano-MHC de classe II na superfície de macrófagos, células dendríticas e linfócitos B;
TCR faz reconhecimento de peptídeos apresentados por MHCs;
Nos órgãos linfoides, as células dendríticas apresentam os peptídeos proteicos processados em associação com as MHCs I e II;
Linfócitos T estão nos órgãos linfoides secundários: maduros, porém “virgens” e esperando serem ativados;
Respostas imunes adaptativas celular: por que ativação?
O objetivo do mecanismo de ativacao dos linfócitos T é gerar a partir de um pequeno pool de linfócitos virgens de determinado antígeno, um grande numero de células efetoras e células de memória;
O sistema imune é desenvolvido para realizar suas funções somente quando necessário – após encontro com o patógeno;
As APCs captam os antígenos e levam até os linfócitos para ativação:
Os antígenos proteicos que cruzam as barreiras epiteliais ou são produzidos nos tecidos, encontram as APCs no tecido e os transportam para os gânglios linfáticos;
Os antígenos que entram na circulação são capturados pelas células dendríticas do baço;
A ativação começa nos órgãos linfoides secundários pelos quais os linfócitos T permanecem circulando e encontram as células dendríticas que chegam pela linfa;
As APCs também estão imaturas quando encontram os antígenos;
Linfócitos T: a sua ativação requer três componentes
Reconhecimento do antígeno: é sempre o 1o sinal para a ativação do linfócito T;
Co-estimulação: 2o sinal para ativação dos linfócitos T;
A via de co-estimulação mais conhecida são os receptores de células T CD28 que se ligam a proteínas B7 (B71 e 2) expressas nas APCs;
CD28 é expressa em 90% dos linfócitos T CD4 e 50 % dos linfócitos T CD8;
A expressão de B7 é praticamente ausente nas APCs em repouso. Quando entram em contato com o antígeno pelos receptores Toll ou IFN, passam a expressas essas moléculas e são ditas ativadas;
Na ausência de co-estimulação, o linfócito T – mesmo que reconheça o patógeno – entra em um estado de anergia (não-responsivo) e morre por apoptose;
Existem numerosos receptores homólogos ao CD28 e seus ligantes B7;
Esses co-estimuladores são reguladores tanto positivos como negativos da ativação do linfócitos T – controlam a magnitude da resposta imune;
Novos agentes terapêuticos estão sendo desenvolvidos para suprimir a resposta imune nociva. Ex.: CTLA-Ig para tratamento de artrite reumatoide age bloqueando B7 e inibindo a co-estimulação;
Alguns co-estimuladores, quando ativados, passam a aumentar ainda mais a expressão de outros co-estimuladores. Ex.: CD40 quando se liga a CD40 ligante, aumenta a expressão de B7;
A ligação de diversos co-estimuladoresserve para amplificar a resposta imune;
Os sinais induzidos por CD28 e TCR são independentes, mas paralelos e, conjuntamente, levam a:
Expressão elevada de proteínas antiapoptóticas;
Proliferação elevada de células T;
Produção de citocinas (IL-2);
Diferenciação de linfócitos T virgens em células efetoras e de memoria;
As células efetoras e de memoria serão menos dependentes de B7:CD28, o que as capacita a responder ao antígeno apresentado pelas APC em tecidos não linfoides e em baixos níveis de B7; 
Citocinas (produzidas pelas próprias células T, pelas células apresentadoras de antígeno e outras no local do reconhecimento);
CD3 transmite sinais bioquímicos intracelulares – não faz parte do reconhecimento;
Respostas funcionais dos linfócitos T ativados: aumento da expressão de moléculas de superfície, secreção de citocinas e expressão de receptores de citocinas;
Linfócitos T CD4 (auxiliares): quando ativados, aumentam a expressão de moléculas de superfície e secreção de citocinas:
CD69: proteína que tem como função mediar a saída das células T dos órgãos linfoides;
CD25: é o receptor de IL-2;
Ligante do CD40: proteínas que atuam nas APCs no mecanismo de amplificação da resposta de ativacao (co-estimulador);
CTLA-4: regulador da resposta adaptativa;
Moléculas de adesão e receptores de quimiocinas: envolvidos na migração para locais periféricos de infecção e lesão tecidual;
Secreção de IL-2 e expressão de receptores de IL-2:
As citocinas executam funções críticas nas respostas imunes adaptativas e os linfócitos T CD4 são a principal fonte delas;
A citocina mais importante produzida é a IL-2: é um fator de crescimento, sobrevivência e diferenciação dos linfócitos T;
Outras citocinas produzidas pelos linfócitos T auxiliares serão discutidas nos mecanismos efetores da imunidade celular;
Diferenciação dos linfócitos T CD8 em citotóxicos:
Envolve a aquisição de maquinaria necessária para destruir as células alvo:
Geração de grânulos citoplasmáticos contendo proteínas: granzimas e perforinas;
Secreção de citocinas que ativam os macrófagos (IFN-gama);
Para se tornarem citotóxicos, são necessárias as citocinas produzidas pelos linfócitos T auxiliares, principalmente em infecções virais latentes, respostas a órgãos transplantados ou tumores;
Em estímulos acentuados da resposta inata, as citocinas dos linfócitos T podem não ser necessárias;
Expansão clonal das células T:
A proliferação de células T ativadas é estimulada pela IL-2 – as células geradas serão especificamente iguais (clones) ao linfócito T que as originou – especificidade;
Antes da exposição ao antígeno: 1 a cada 106;
Depois da exposição clonal: 1 a cada 3 linfócitos CD8 e 1 a cada 100 linfócitos CD4;
Células T de memória: após a eliminação do patógeno, 1 a cada 104 dos linfócitos será específico ao antígeno que originou a resposta adaptativa;
A maioria da progênie (clones) serão diferenciados em células efetoras – vida curta e declinam rapidamente quando o antígeno é eliminado;
As células que tornam-se de memória:
Capazes de sobreviver após a eliminação do patógeno por anos;
A medida que envelhecem no meio constantemente exposto aos mesmos agentes infecciosos, aumentam sua proporção de células de memoria;
Passam a responder mais rapidamente ao antígeno;
Mais eficientes:
Expressam níveis elevados de proteínas antiapoptóticas;
A manutenção das células de memória depende das citocinas (IL-17) e não requer mais o antígeno;
Declínio dos linfócitos T:
A queda do número de linfócitos T após a eliminação do patógeno é necessária para manter a homeostasia do sistema imune;
Ocorre pela diminuição do co-estimulação e produção de IL-2 – linfócitos T efetores deixam de expressar as proteínas antiapoptóticas e sofrem apoptose;