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Características Gerais do Sistema Imune Disciplina Imunologia (MORFO0020) Departamento de Morfologia Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Universidade Federal de Sergipe Profa. Dra. Nalu Teixeira de Aguiar Peres Programa da disciplina 1. Visão geral do sistema imune 2. Imunidade inata 3. Antígenos e anticorpos 4. Complexo principal de histocompatibilidade 5. Processamento e apresentação do antígeno pelas APCs 6. Ativação dos linfócitos T e mecanismos efetores da resposta imune celular 7. Ativação de linfócitos B e mecanismos efetores da resposta imune humoral 8. Hipersensibilidade e alergia 9. Imunidade de mucosa 10. Autoimunidade 11. Imunidade contra tumores Sistema immune e nutrição Na desnutrição muito severa ocorre redução das células imunes e alta incidência de infecções, que podem inclusive levar a morte. A obesidade gera distúrbios imunológicos (inflamação). Alguns aminoácidos estão mais relacionados com a funcionalidade do sistema imune. Arginina - importante para o desenvolvimento e função de linfócitos T, e atua na formação do óxido nítrico (NO). Glutamina: fonte de energia para as células do intestino delgado e para linfócitos e macrófagos. Sistema immune e nutrição Ácidos graxos ômega 6 dão origem aos eicosanóides, que participam das reações inflamatórias aumentando o fluxo sanguíneo local e o recrutamento das células de defesa. Ácidos graxos ômega 3 diminuem as respostas do sistema imunológico (doenças alérgicas e auto-imunes). A vitamina A diminui a gravidade de doenças infecciosas como diarréia e malária. Deficiência de vitamina A está relacionada à gravidade das infecções, afetando a produção de muco no trato respiratório, gastrintestinal e urinário, o número de células da imunidade inata, prejudica a funcionalidade dos linfócitos B (produtores de anticorpos). Sistema immune e nutrição Deficiência de ferro diminui a ação de neutrófilos e macrófagos, pode causar diminuição de linfócitos T no sangue, e a proliferação de linfócitos B. Além disso provoca a atrofia do timo, órgão que produz os linfócitos T. Probióticos (microorganismo presentes em iogurtes, queijos e leites fermentados - lactobacilos e as bifidobactérias) aumentam a atividade das células do SI, aumentam a resposta dos anticorpos e estimulam a produção de anticorpos após a vacinação, reduzem a produção de substâncias pró-alérgicas. Imunidade e sistema imunológico Imunidade – Immunitas (proteção de Senadores romanos). Sistema imunológico: Conjunto de células e moléculas responsáveis pela proteção contra doenças infecciosas (imunidade) e vigilância contra tumores. A resposta coletiva e coordenada a substâncias estranhas é denominada resposta imunológica. Reconhecimento: próprio (self) e não próprio (non-self). Imunidade O Sistema Imune reconhece: Micro-organismos (bactérias, vírus, fungos e parasitas) Componentes de alimentos Estruturas próprias alteradas – vigilância contra tumores Transplantes Estruturas constitutivas Imunidade Tolerância Lesão tecidual e patologia Doenças auto-imunes Não-próprio Próprio/ Alimento Imunidade Substâncias estranhas que induzem respostas imunológicas específicas e são alvos de tais respostas (Abbas et al. 2008). Substâncias que podem induzir a resposta imune adaptativa (Janeway’s 2011). Antígeno (Ag) Qualquer molécula ou substância capaz de gerar resposta imunológica. Quanto à imunidade: Antígenos imunogênicos (imunógenos) Antígenos tolerogênicos (tolerógenos) Antígenos que causam alergia (alérgenos) Quanto à origem: Auto-antígeno: próprio Aloantígeno: indivíduos diferentes da mesma espécie Xenoantígeno: espécies diferentes Antígeno (Ag) http://www.mytimemachine.co.uk/jenner.htm Varíola humana (smallpox): grave problema de saúde pública Óbito de 1/3 dos infectados Sobreviventes desfigurados Varíola bovina (cowpox): Ordenhadeiras tinham uma versão branda Pus das feridas nas tetas foi usado para imunizar Vacca: latim para “vaca” - Vaccinius: derivado das vacas - Vaccination = Vacinação Histórico: Edward Jenner – vacina contra varíola Histórico: Edward Jenner – vacina contra varíola Erradicação da Varíola em 1979 (OMS) Algumas cepas permanecem estocadas nos EUA e na Rússia Filtrados de cultura de Corynebacterium diphtheriae (bacilo diftérico) - sintomas da doença (“toxina”) Inoculação da cultura esterilizada em animais (antitoxinas) = proteção Soro de animais contendo toxina-antitoxina transferem proteção = soro anti-diftérico Histórico: Emil Adolf von Behring – vacina contra difteria Histórico: Elie Metchnikoff – fagócitos Fagócitos: Espetou uma larva transparente de estrela-do-mar com o acúleo de uma roseira, e verificou um acumulo de células cercando a ponta afiada, 24 horas após a injúria. Característica Importância funcional ESPECIFICIDADE Diferentes Ags causam repostas específicas. DIVERSIDADE Permite que o sistema imune responda a uma grande variedade de Ags. MEMÓRIA Respostas aumentadas a exposições repetidas ao mesmo Ag. ESPECIALIZAÇÃO Respostas adequadas a diferentes tipos de patógenos. NÃO REATIVIDADE AO PRÓPRIO Previne lesão ao hospedeiro durante resposta a Ags estranhos. Características gerais da resposta imune Sistema imune Imunidade Celular Imunidade Humoral Resposta Imune Inata: Mecanismos de defesa celular e bioquímica. Resposta rápida a agentes infecciosos (sem exposição prévia) Imunidade inata X Imunidade adaptativa Imunidade Inata Imunidade Adaptativa Rápida e não especifica Lenta e especifica Não requer exposição prévia Requer exposição prévia Não modificada por exposições repetidas ao patógeno Resposta aumentada por exposições repetidas ao patógeno Imunidade inata e Imunidade adaptativa Barreiras físicas Pele Mucosa epitelial (muco, mucina) Barreiras químicas Enzimas com atividade antimicrobiana Lisozimas e fosfolipase A Peptídeos antimicrobianos (defensinas) Proteínas do sistema complemento Fases da resposta imune Imunidade Inata (Imediata: 0-4h Infecção Reconhecimento por efetores não específicos pré- formados Remoção do agente infeccioso 1. Reconhecimento de antígenos 2. Ativação de linfócitos 3. Fase efetora: eliminação de antígenos 4. Homeostasia: declínio da resposta imune Fases da resposta imune adaptativa Células e tecidos do Sistema Imune Trato respiratório 1. Muco 2. Epitélio ciliado 3. Fagocitose Trato digestório 1. pH ácido - estômago 2. Microbiota normal 3. pH alcalino – intestino 4. Fluxo mecânico 5. Enzimas 6. Moléculas bactericidas Olhos 1. Fluxo das lágrimas 2. Lisozima Pele 1. Barreira anatômica, suor, sebo 2. Secreções antimicrobianas, ácido láctico, ácidos graxos livres 3. pH ácido (glândulas sudoríparas) 4. Microbiota comensal Trato genito-urinário 1. Fluxo urinário 2. pH ácido – urina 3. Lisozima 4. Ácido láctico vaginal Imunidade natural – barreiras físicas e químicas Células Células apresentadoras de antígeno (APC): células especializadas em capturar e apresentar antígenos aos linfócitos T, estimulando sua proliferação e diferenciação (células dendríticas, macrófagos). Linfócitos Tecidos Órgãos linfóides (primários e secundários) Células e tecidos do sistema imune Órgãos Linfóides Primários Órgãos Linfóides Secundários Medula Óssea Timo Baço Linfonodos Tecidos Linfóides Associados às mucosas (BALT - tecido linfoide associado aos brônquios e GALT - tecidos linfoides associados ao intestino) Tecidos e órgãos linfóides Linhagem hematopoiética Sinais molecularesestimulam a diferenciação celular Linhagem linfóide: Linfócitos Núcleo arredondado 20-40% das células sanguíneas Seleção e maturação nos órgãos linfóides primários Reconhecem e distinguem vários determinantes antigênicos, apresentando especificidade e memória (imunidade adaptativa). Linfócitos B ( Bursa fabricius) Linfócitos T (amadurecimento no Timo) Células NK (função na imunidade inata) Linhagem linfóide: Linfócitos Produção de anticorpos: plasmócitos Outras funções: APC, secreção de citocinas Linfócitos B Origem na medula óssea e maturação no timo Subtipos: Linfócitos T auxiliares Linfócitos T citotóxicos Linfócitos T reguladores Diversas funções na imunidade adaptativa Linfócitos T Funções: citotóxicas e vigilância imunológica a tumores Células NK – Natural Killer Núcleo segmentado (3 a 5 segmentos ou lóbulos) 40-70% das células sanguíneas Indivíduos saudáveis: 1011/dia Inflamação e/ou infecção : 1012/dia (neutrofilia) Linhagem Mielóide: Neutrófilos Neutrófilos: substancias microbicidas Grânulos azurófilos (primários): mieloperoxidase, serino proteases, defensinas. Grânulos específicos (secundários): lisozima, colagenase, elastase. Espécies reativas (radicais livres): intermediários reativos do oxigênio, intermediários reativos do nitrogênio. Núcleo segmentado (2-3 segmentos ou lóbulos) 1-5% das células sanguíneas Alergia e parasitoses: eosinofilia Linhagem Mielóide: Eosinófilos Proteína Catiônica do Eosinófilo (ECP) Neurotoxina Derivada do Eosinófilo (EDN) Peroxidase do Eosinófilo (EPO) Eosinófilos: substancias microbicidas Núcleo apresenta 2 segmentos 0.5% das células sanguíneas Alergia e parasitoses (carrapatos): basofilia Linhagem Mielóide: Basófilos Grânulos de heparina, histamina, peroxidase. Basófilos: substancias microbicidas Núcleo arredondado ou em forma de feijão 2-10% das células sanguíneas Migração e diferenciação nos tecidos: macrófagos Linhagem Mielóide: Monócitos Células teciduais Fagocitose Produção de radicais livres Diferentes nomes, de acordo com o tecido Micróglia: SNC Células de Küpffer: fígado Macrófagos alveolares: pulmões Macrófagos Tecidos: imaturas Migração e maturação: inflamação Células Dendríticas Núcleo arredondado ou em forma de feijão Migração e diferenciação nos tecidos Mastócitos Principais constituintes dos grânulos Aminas vasoativas: histamina e serotonina Serina proteases Carboxipeptidase A Catepsina G Proteoglicanas Citocinas Mastócitos Bibliografia recomendada Abbas AK, Lichtman AH. Imunologia Celular e Molecular. 7 ed. Elsevier, 2012 – Cap 1 e 2. Janeway Junior CA, Shlomchik MJ, Travers P, Walport M. Imunobiologia de Janeway. 7 ed. Artmed, 2010 – Cap 1 (1-1 a 1.6).
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