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Imunologia Prof. Dr. Rafael Sales de Albuquerque rafaelsalesalbuquerque@gmail.com Sistema Imune Células Moléculas Orgãos O Que é Sistema Imune? O Sistema Imune é uma orquestra com vários maestros onde todos os músicos tem de ter seus devidos lugares e todos são protagonistas e coadjuvantes ao mesmo tempo. O Que é Sistema Imune? • latim immunis (Senado romano) • A Imunologia surgiu como um ramo da Microbiologia • Thucydides, em Atenas, V século A.C. – primeiro a relacionar a imunidade a uma infecção, que ele chamou de “peste” História da Imunologia Sir Edward Jenner, 1798(PAI DA IMUNOLOGIA) :Observou que os fazendeiros que contraíram varíola bovina ficavam protegidas da varíola humana. Inoculou então um menino de 8 anos com a varíola bovina e POR SORTE funcionou!. O tratado de Jenner sobre vacinação (vaccinus), um marco, foi publicado em 1798. 1980- Varíola erradicada!! História da Imunologia • Louis Pasteur, 1879-1881 :produz vacinas para cólera, anthrax, e raiva. • Elie Metchnikoff, 1883 :IMUNIDADE CELULAR • Emil von Behring e Kitasato, 1890 : IMUNIDADE HUMORAL História da Imunologia Resposta defeituosa Câncer Aumento de infecções Resposta excessiva Alergia Doenças Autoimunes Tumores linfóides FALHAS NOS MECANISMOS DE REGULAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE Resposta Imunológica Propriedades gerais das respostas imunológicas u Sistema imunológico u Resposta imunológica Abbas 5ed Introdução à Imunologia Introdução à Imunologia Abbas 5ed Resposta Imune Inata u PAMPs: Padrões Moleculares Associados ao Patógeno ü produzidos somente por patógenos e não pelo hospedeiro ü invariáveis entre microrganismos de uma dada classe ü essencial para sobrevivência do patógeno u PRRs: Receptores de Reconhecimento dos Padrões ü atuam na opsonização, ativação do complemento ü indução de resposta inflamatória ü Fagocitose e apoptose Resposta Imune Inata PRRs: Receptores de Reconhecimento dos Padrões: u TLRsàReceptores semelhantes a Toll, são proteínas transmembranas. TLRs se destacam por seu papel central na ligação a patógenos e iniciação da resposta inflamatória u NLRsà NOD-Like Receptors, que são proteínas intracelulares, sensores citoplasmáticos u RLRsàRIG-1-Like Receptors, que são helicases citosólicas que detectam principalmente vírus. Envolvidos em opsonização, ativação de complemento e fagocitose Resposta Imune Inata A imunidade inata representa uma resposta rápida e estereotipada a um número grande, mas limitado, de estímulos. É representada por barreiras físicas, químicas e biológicas, células especializadas e moléculas solúveis, presentes em todos os indivíduos, independentemente de contato prévio com imunógenos ou agentes agressores, e não se altera qualitativa ou quantitativamente após o contato Resposta Imune Inata (Componentes) CÉLULAS DENDRíTICAS: Ø Especializadas na captura e apresentação de antígenos para os linfócitos Ø São consideradas uma ponte entre a imunidade inata e a adaptativa Ø Residem em tecidos periféricos, como pele, fígado e intestino, Ø Processamento e Apresentação de antigenos. Resposta Imune Inata (Componentes) NEUTRÓFILOS : u Importante papel nas fases precoces das reações inflamatórias u Sensíveis a agentes quimiotáxicos como pro-dutos de clivagem de frações do complemento (C3a e C5a u Estão entre as primeiras células a migrarem dos vasos para os tecidos atraídos por quimiocinas, como a IL-8,. u São ativados por diversos esti�- mulos, como produtos bacterianos, proteínas do complemento (C5a), imunocomplexos (IC), quimiocinas e citocinas. Resposta Imune Inata (Componentes) Monócitos : u Dão origem a macrófagos e células dendríticas mieloides. u Ao contrário dos neutrófilos, os macrófagos podem permanecer no tecido por meses a anos, atuando como verdadeiras sentinelas. u Além de seu papel na imunidade inata, processam e apresentam antígenos via moléculas de MHC, estimulando, assim, a resposta mediada por LT. u Na inflamação, os macrófagos atuam como APCs, poten- cializando a ativação de LT e LB pela expressão de moléculas coestimuladoras, e liberam citocinas pro-inflamatórias como IL-1, IL-6, IL-12, TNF-α e quimiocinas. Resposta Imune Inata (Componentes) Natural Killer (NK) : u Têm origem na medula óssea, a partir de um progenitor comum aos LTs, São uma importante linha de defesa inespecífica, reconhecendo e lisando células infectadas por vírus, bactérias e protozoários, bem como células tumorais. u A citólise mediada pelas NKs ocorre pela ação das enzimas perforinas, que criam poros na membrana das células-alvo, e granzimas, que penetram nas células, desencadeando morte celular por apoptose. u Recrutam neutrófilos e macrófagos, ativam DCs e linfócitos T e B Resposta Imune Inata (Componentes) MASTÓCITOS : u São células derivadas de progenitores hema- topoiéticos CD34+ na medula óssea e, em geral, não são encontrados na circulação. u Estímulos como produtos da ativação do com-plemento, substâncias básicas, inclusive alguns venenos de animais, certos neuropeptídeos e diversos agentes físicos u Envolvimento em processos inflamatórios são as reações alérgicas em que os mastócitos, juntamente com seu equivalente circulante, o basófilo, em contato com o alérgeno, desencadeiam reação de hipersen- sibilidade. Resposta Imune Inata (Componentes) BASÓFILOS : u São granulócitos derivados de progenitores na medula óssea, onde amadurecem, constituindo menos de 1% dos leucócitos do sangue periférico. u Expressam FcεRI, ligam IgE e são ativados por complexos IgE-antígeno, podendo contribuir para as reações de hipersensibilidade imediata Resposta Imune Inata (Componentes) EOSINÓFILOS : u Eosinófilos são células importantes no com- bate a infecções, sendo sua ação antiparasitária (helmintos) uma das mais potentes e eficazes do organismo. São também importantes nas reações alérgicas e asma u São recrutados para sítios de infecções parasitárias e reações alérgicas por moléculas de adesão e quimiocinas Resposta Imune Adquirida A imunidade adquirida é caracterizada pela especificidade e a capacidade de recordar e responder mais vigorosamente contra os microorganismos . Abbas 5ed u Propriedades da resposta imune adaptativa Resposta Imune Adquirida Abbas 5ed u Linfócitos: são as únicas células do corpo capazes de reconhecer e distinguir de modo específico diversos determinantes antigênicos, e são consequentemente, responsáveis por duas características definidoras da resposta imunológica adquirida, especificidade e memória. u Os linfócitos B são derivados da medula óssea e os linfócitos T tem origem na medula óssea e migram para o timo, onde se desenvolvem. u Tanto os linfócitos B quanto os T possuem receptores de antígenos distribuídos em clones com especificidades antigênicas diferentes. u Os linfócitos T completam o seu desenvolvimento no timo, entram na circulação e vão semear os órgãos linfoides periféricos. u Essas células que completaram o seu desenvolvimento são chamadas linfócitos virgens. Com ativação por antígenos, os linfócitos passam por alterações sequenciais no fenótipo e na capacidade funcional. Resposta Imune Adquirida (Linfócitos) u LINFÓCITOS VIRGENS: são células T ou B maturas emigrantes de órgãos linfoides geradores que nunca encontraram anOgenoestranho. Morrerão depois de 1 a 3 meses se não reconhecerem anOgenos. u CÉLULAS EFETORAS: Depois que os linfócitos virgens são aTvados, eles se tornam maiores e proliferam. Algumas dessas células se diferenciam em linfócitos efetores que têm a capacidade de eliminar anOgenos;os linfócitos efetores incluem células T auxiliares, CLTs e células B secretoras de anTcorpos que também podem ser chamadas de plasmócitos. u CÉLULAS DE MEMÓRIA: podem sobreviver em um estado quiescente ou de ciclagem lenta durante muitos anos depois que o anOgeno foi eliminado. Os linfócitos B de memória expressam determinadas imunoglobulinas na membrana, tais como IgG, IgE, ou IgA, enquanto as células B virgens expressam somente IgM e IgD. Os linfócitos T de memória expressam na sua superYcie a proteína CD45RO enquanto os linfócitos T virgens expressam a proteína CD45. Resposta Imune Adquirida (Linfócitos) u São células especializadas em capturar microrganismos e outros anGgenos, apresentá-los aos linfócitos e fornecer sinais que esNmulam a proliferação e diferenciação dos linfócitos. • O principal Tpo de APC envolvido no processo de iniciar as respostas das células T é a célula dendríTca. • Os macrófagos apresentam anOgenos para as células T durante a resposta imunológica celular, enquanto os linfócitos B atuam como uma APC pata células T auxiliares durante a resposta imune humoral. Resposta Imune Adquirida (APC) u Tipos de resposta imune adaptativas Resposta Imune Adquirida Abbas 5ed Resposta Imune Adquirida Abbas 5ed Tecidos Linfóides MEDULA ÓSSEA: Geração de todas as células sanguineas. Tecidos Linfóides(Timo) São os tecidos responsáveis pela produção e/ou maturação das células do Sistema Imune: • Pré natal • Desenvolvimento dos linfócitos T. u Sistema linfáNco: os anOgenos são transportados para os linfonodos principalmente pelos vasos linfáTcos. O líquido intersTcial absorvido, chamado linfa. Tecidos Linfóides(Linfonodos) u Linfonodos: Atuam na defesa do organismo humano e produzem anTcorpos. Tecidos Linfóides(Linfonodos) u Baço: É o maior dos órgãos linfáTcos e faz parte do Sistema ReOculo-Endotel ial , parTcipando dos processos de hematopoiese. u Filtragem do sangue para a remoçãoo de microrganismos, substâncias estranhas e resíduos celulares; u Produção de linfócitos capazes de combater corpos estranhos presentes no sangue; u D e s t r u i ç ã o d e h e m á c e a s envelhecidas; u Armazena hemáceas, que lança na corrente sanguínea em momentos de necessidade, como em um esforço físico intenso, por exemplo. Tecidos Linfóides(Baço) u Sistema Cutaneo: São as regiões da epiderme onde ocorre a captação de anOgenos por pelas células dendríTcas para posterior apresentação aos linfócitos.. Tecidos Linfóides(Sistema Cutaneo) u Mucosas: São os tecidos ao longo das mucosas onde ocorre a apresentação de anOgenos aos l in fóc i tos e conseqüente aTvação destas células. Tecidos Linfóides(Mucosas) Tonsilas Placas de Peyer Abbas 5ed Antígenos Imunógenos ≠ Agente capaz de se ligar especificamente à componentes da resposta Imunológica Agente capaz de induzir resposta Imunológica Antígenos e Imunógenos Idade e fatores geneticos influenciam A. Antígenos T-independentes: • Sem necessidade de T auxiliar • Antigenos não-proteicos Propriedades dos antígenos T-independentes: Estrutura polimérica Ativação policlonal de células B Resistência a degradação B. Antígenos T-dependentes • Necessita de T auxiliar • Antigeno proteico • Caracterizados por algumas cópias de determinantes antigênicos muito diferentes Antígenos 1. Estranheza 2. Tamanho 3. Composição Química 4. Forma física 5. Degradabilidade Imunógenos “TODO IMUNÓGENO é um ANTÍGENO. Nem TODO ANTÍGENO é IMUNÓGENO.” Epítopos São porções do antígeno que reúnem aspectos físicos e químicos que favorecem o reconhecimento a regiões específicas dos anticorpos ou TCR´s. Uma única molécula antigênica normalmente possui vários epítopos diferentes. Adjuvantes imunológicos São substâncias capazes de aumentar a resposta imune específica e auxiliar o antígeno a desencadear uma resposta imune precoce, elevada e duradoura. Formulações de vacinas com potentes adjuvantes são bastante atraentes para melhorar o desempenho de antígenos purificados. O hidróxido de alumínio continua sendo o adjuvante mais usado e liberado para o uso em humanos. Abbas 5ed Haptenos u São substâncias, normalmente monovalente e de peso molecular baixo, que por si só não induzem uma resposta imune, mas que conseguem quando conjugados a carreadores de peso molecular alto. Mecanismos Efetores Abbas 5ed Mecanismos Efetores CD4+ • Célula T helper (Th) ou auxiliar • Reconhecimento via MHC II • Secreção de citocinas • Ação sobre diferentes tipos celulares ( macrófagos, LTc, LB) CD8+ • Célula citotóxica (ativação) • Reconhecimento via MHC I • Morte celular • Ação sobre células infectadas e-ou tumorais Tipos de celulas T Th1 e Th2 • dicotomia • Secreção diferencial de citocinas • Th1 relacionada com ativação da resposta celular • Th2 relacionada com ativação da Resposta humoral Th17 • Recente • Relacionada com auto-imunidade • Pró-inflamatória Treg • Regulatórias • Modulação da resposta IL-4 • Produção e secreção de IFNγ, TNFα, IL-1 • Ativação de macrófagos • Produção de IgG • Recrutamento e ativação de neutrófilos Th1 Abbas 5ed • Produção e secreção de IL-4, IL-5,IL-13 • Supressão de macrófagos • Produção de IgG e IgE • Recrutamento e ativação de eosinófilos IL-13 IL-4 Th2 Abbas 5ed • Mobilização de neutrófilos • Produção de citocinas pró-inflamatórias associadas a auto-imunidade • Homeostase intestinal • Crescimento tumoral Th17 u Marcador CD4; u Alta Expressão CD25 (receptor IL-2); u Produzem IL-10 e TGF-beta; u Agem na resposta imune central e periférica. Treg u NK e CTL são os dois principais tipos celulares de ação citotóxica u Remoção de células atípicas u Remoção de células infectadas u Remoção de células tumorais u Contudo, o sistema de reconhecimento é bem distinto u CTL reconhece antígenos via MHC I através do TCR. Células Citotoxicas CTL u Liberação de grânulos contendo enzimas líticas Perforina Granzimas A e B Granulisina u Interação Fas e FasL Vias de Morte Abbas 5ed u Granzimas Enzimas proteolíticas que estão presentes em grânulos citoplasmático de linfócitos T citotóxicos e células NK ativam caspases nas células alvo, provocando apoptose. u Perforina Uma proteína com a similaridade ao nono componente do complemento. Está presente em grânulos de linfócitos T citotóxicos e células NK. Subunidades de perforina montam um poro na membrana da célula-alvo. Granulos u Células “Natural killer” (NK) são um subconjunto de linfócitos que participam, principalmente, da imunidade inata, mas que também podem ter um papel importante na determinação do resultado das respostas imunes adaptativas. Citotoxicidade: (eliminar diretamente células infectadas ou transformadas através de lise celular) Capacidade de produzir rapidamente citocinas (TNF e IFNγ) Ativar células dendríticas, linfócitos T e B através da liberação de fatores amplificadores solúveis. Produção de quimiocinas (neutrófilos, macrófagos) Células NK Anticorpos u São proteínas sintetizadas e secretadas pelos plasmócitos (linfócitos B diferenciados); u Os Ac são produzidos de forma específica contra o antígeno (Ag); u Este processo de eliminação é feito de diversas formas, quais sejam: ativação do complemento, opsonização, neutralização de microorganismos e toxinas; u Os anticorpos são também chamados de imunoglobulinas (Ig), e divididos em classes e subclasses. Por exemplo, IgG é uma classe, IgM é outra, e assim por diante. u e anticorpo é composta de quatro cadeias polipeptídicas, incluindo duas cadeias pesadas (H) idênticas e duas cadeias leves (L) idênticas, onde cada cadeia contém uma região variável e uma região constante Abbas 5ed Anticorpos-Localização u No plasma. u Interior dos compartimentos citoplasmáticos. u Ligados à membrana na superfície de linfócitos B. u No líquido intersticial dos tecidos. u Estão também presentes em secreções como o muco e leite. • • Imunidade de mucosa • Imunidade passiva neonatal IgA • Receptor de antígeno em células B virgens IgD • Ativação de mastócitos IgE • Opsonização, ativação do complemento, citotixicidade mediada por célula dependente de anticorpo, imunidade neonatal. IgG • Receptor de antígenos em células B virgens, ativação do complemento. IgM Abbas 5ed Uma molécula de anticorpo é composta de quatro cadeias polipeptídicas, incluindo duas cadeias pesadas (H) idênticas e duas cadeias leves (L) idênticas, onde cada cadeia contém uma região variável e uma região constante Abbas 5ed Dominios de Ig u a) Domínio VL-VH: Reconhecimento do Ag (Sítio combinatório) b) Domínio CL e CHl: Ligação não covalente entre as cadeias L e H; função de "espaçador" entre o sítio combinatório e Fc. c) CH2-CH2: Fixação do componente C1q do Sistema Complemento. d) CH3-CH3: Citotropia para Macrófagos, Monócitos, Células K e Linfó citos. Citotropia Heteróloga para Mastócitos. Ligação não covalente entre as cadeias H. e) CH4-CH4: Citotropia Específica para as Membranas de Mastócitos e Basófilos, (no caso de IgE).
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