AULA BIOQUIMICA SIST IMUNE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
Bioquímica do Sistema Imune 
Turma: Odontologia Noturno
Profa. Danielly Oliveira
Recife, 2012
Bioquímica do Sistema Imune
Sistema Imune
• Eficácia da vacinação em algumas doenças infecciosas
Bioquímica do Sistema Imune
Bioquímica do Sistema Imune
Imunidade Inata e Adaptativa
Bioquímica do Sistema ImuneImunidade Inata e Adaptativa
• IMUNIDADE INATA
• IMUNIDADE ADAPTATIVA
Bioquímica do Sistema Imune
Imunidade Ativa e Passiva
Bioquímica do Sistema ImuneTipos de Imunidade Adaptativa
Componente da Imunidade 
Adaptativa:
• anticorpos (ligam-se aos 
microrganismos extracelulares, 
bloqueiam sua capacidade de 
infectar células do hospedeiro e 
promovem sua ingestão e 
subsequente destruição pelos 
fagócitos);
• células T auxiliares
(aumentam a capacidade 
microbicida dos fagócitos, que 
ingerem os microrganismos e os 
destroem);
• linfócitos T citotóxicos
(destroem as células infectadas 
que são inacessíveis aos 
anticorpos e à destruição 
fagocítica).
Bioquímica do Sistema Imune
Imunidade Ativa e Passiva
Bioquímica do Sistema Imune
Respostas imunes adaptativas
• Especificidade
• Memória
• Contração
Bioquímica do Sistema Imune
Componentes 
celulares do 
sistema 
imunológico 
adaptativo
• Classes de 
linfócitos
Bioquímica do Sistema ImuneCitocinas
• Mediadores solúveis do sistema imunológico;
• Grupo heterogêneo de proteínas solúveis produzidas por muitos tipos diferentes de 
células;
• Medeiam e regulam todos os aspectos da imunidade natural e adaptativa;
• O genoma humano contém cerca de 180 genes que podem codificar proteínas com as 
características estruturais das citocinas;
• Não são armazenadas como moléculas pré-formadas;
• Sua síntese é iniciada por nova transcrição gênica como resultado da ativação celular;
• RNAm instáveis, rapidamente degradados, logo a síntese de citocinas é transitória;
• Regulada também por mecanismos de pós-tradução (quebra proteolítica);
• Atuação: ação autócrina (na mesma célula que a produz), parácrina (célula adjacente) 
ou ação endócrina (cair na ciculação e atuar em locais distantes);
• Algumas citocinas atuam na imunidade natural (cels dendríticas, macrófagos e 
mastócitos), enquanto que outras são produzidas pelas células T auxiliares contribuindo 
para a imunidade adaptativa.
Bioquímica do Sistema ImuneFases da respostas imune adaptativa
Bioquímica do Sistema ImuneHipótese da seleção clonal
- Clones de linfócitos específicos para determinado antígeno desenvolvem-se antes 
e independentemente de sua exposição ao antígeno.
Bioquímica do Sistema ImunePrincipais células e tecidos do sistema imunológico e 
suas funções
-Os macrófagos são fagócitos que estão presentes constitutivamente nos tecidos e 
respondem rapidamente aos microrganismos;
- Os neutrófilos, um tipo abundante de fagócito, e os monócitos, precursores dos 
macrófagos teciduais, estão sempre presentes no sangue e podem ser rapidamente 
transportados para qualquer lugar do corpo;
- Tecidos especializados, denominados órgãos linfóides periféricos, funcionam para 
concentrar antígenos microbianos que são introduzidos por vias comuns de entrada. 
Os antígenos são apresentados para os órgãos linfóides pelas células 
apresentadoras de antígenos (APC) para reconhecimento por linfócitos T 
específicos;
- Linfócitos virgens migram para os órgãos linfóides periféricos, onde reconhecem 
os antígenos e iniciam as respostas imunológicas adaptativas. A anatomia dos 
órgãos linfóides favorece interações célula-célula que são necessárias resultando 
em células efetoras e de memória;
- Linfócitos efetores e de memória circulam no sangue o que garante uma imunidade 
sistêmica.
Bioquímica do Sistema ImunePrincipais células e tecidos do sistema imunológico e 
suas funções
• A organização anatômica das células e dos tecidos do sistema 
imunológico é essencial para a geração de respostas imunes inata e 
adquirida eficazes;
• Essa organização permite o rápido direcionamento de células efetoras 
da imunidade inata, incluindo neutrófilos e monócitos, para os sítios de 
infecção e permite que um pequeno número de linfócitos específicos 
para qualquer antígeno consiga localizar e responder eficazmente a tal 
antígeno independentemente do local em que ele é introduzido no 
corpo.
Bioquímica do Sistema Imune
Maturação de fagócitos mononucleares e células dendríticas
Bioquímica do Sistema Imune
Maturação de linfócitos
Bioquímica do Sistema Imune
Anatomia da Ativação de Linfócitos
Bioquímica do Sistema ImuneHematopoiese: geração de todas a scélulas sanguíneas
• A medula óssea é o 
sítio de geração da 
maioria das células 
sanguíneas 
circulante, inclusive 
hemácias, 
granulócitos e 
monócitos, e 
também, sítio dos 
eventos iniciais da 
maturação da célula 
B
Bioquímica do Sistema Imune
O sistema linfático
• O sistema linfático capta antígenos 
microbianos do sítio de entrada e 
transporta-os aos gânglios linfáticos, onde 
podem deflagrar a resposta imune 
adaptativa;
• Os gânglios linfáticos são órgãos linfóides 
secundários vascularizados e 
encapsulados, com características 
anatômicas que favorecem o início das 
respostas imunes adaptativas
Bioquímica do Sistema Imune
Gânglios linfáticos
Bioquímica do Sistema Imune
Migração dos linfócitos para os tecidos
• Transporte dos leucócitos de linhagem mielóide
(neutrófilos, monócitos) de seu local de maturação 
na medula óssea até os locais teciduais de infecção 
ou de lesão, onde essas células executam suas 
funções protetoras de eliminação dos agentes 
infecciosos, remoção dos tecidos mortos e reparo da 
lesão;
• Transporte dos linfócitos de seus locais de 
maturação (medula óssea ou timo) para os órgãos 
linfóides secundários, onde entram em contato com 
antígenos e sofrem diferenciação em linfócitos 
efetores;
• Transporte dos linfócitos efetores dos órgãos 
linfóides secundários em que foram produzidos até
locais de infecção em qualquer tecido no qual 
desempenham suas funções protetoras.
Movimento constante e 
regulado dos leucócitos
Sistema circulatório sang e linf.
Bioquímica do Sistema Imune
Moléculas de adesão
• O movimento dos leucócitos do sangue para os tecidos envolve um processo de 
adesão entre os leucócitos circulantes e as células endoteliais vasculares como um 
evento preliminar ao movimento dos leucócitos dos vasos para dentro dos tecidos.
Bioquímica do Sistema ImuneAtivação das integrinas e ação de quimiocinas
• As integrinas são proteínas 
heterodiméricas de superfície 
celular, compostas de duas cadeias 
polipeptídicas ligadas de modo não 
covalente, que medeiam a adesão 
das células a outras células ou à
matriz extracelular, através de 
interações de ligação específicas 
com diversos ligantes;
• As quimiocinas formam uma 
grande família de citocinas
estruturalmente homólogas, que 
estimulam o movimento dos 
leucócitos e regulam a sua migração 
do sangue para os tecidos.
1- Macrófagos em contato com microrganismos liberam citocinas;
2- Ativação das células endoteliais a produzir selectinas, ligantes de integrinas e quimiocinas;
3- As selectinas medeiam a fixação fraca e o rolamento dos leucócitos do sangue circulante sobre o 
endotélio.
Bioquímica do Sistema Imune
Recrutamento de leucócitos para os tecidos
Bioquímica do Sistema ImuneVias de recirculação dos linfócitos
Bioquímica do Sistema Imune
Mecanismo de saída dos linfócitos dos órgãos linfóides
• A saída das células T do timo e dos gânglios linfáticos exige a expressão de um 
receptor de sinalização, denominado S1PR1 que se liga a um lipídio quimioatarente
(esfingosina 1-P)
Bioquímica do SistemaImune
Imunidade Inata
• A imunidade inata é a primeira resposta aos microrganismos que previne, controla 
ou elimina a infecção do hospedeiro por muitos patógenos;
• Os mecanismos da imunidade inata reconhecem os produtos de células danificadas 
e mortas do hospedeiro e servem para eliminar tais células, iniciando o processo de 
reparo tecidual;
• A imunidade inata aos microrganismos estimula as respostas imunológicas 
adaptativas e pode influenciar a natureza das respostas específicas, tornando-as mais 
eficazes contra diferentes tipos de patógenos;
• Os dois principais tipos de respostas do sistema imune inato que nos protegem 
contra microrganismos são a inflamação e a defesa antiviral
As especificidades do 
reconhecimento imune inato 
evoluíram para combater 
microrganismos e são diferentes, 
em diversos aspectos, daquelas do 
sistema imune adaptativo
- O sistema imune inato reconhece estruturas 
moleculares que são características de patógenos
microbianos, mas não de céls mamíferas;
- As substâncias microbianas que estimulam a 
imunidade inata são padrões moleculares 
associados aos patógenos (PAMP).
Bioquímica do Sistema ImuneEspecificidade da Imunidade Inata e Adaptativa
Bioquímica do Sistema ImuneLocalização das moléculas de reconhecimento padrão 
do sistema imune inato
- Algumas moléculas de reconhecimento de padrões da família TLR são expressas na superfície celular, onde 
podem se ligar a padrões moleculares extracelulares associados aos patógenos;
-Outros TLR são expressos em membranas endossômicas e reconhecem ácidos nucléicos de microrganismos 
que foram fagocitados por células;
- As células também podem 
apresentam sensores citoplasmáticos 
de infecção microbiana.
Bioquímica do Sistema ImuneEstrutura, localização e especificidade dos TLR de mamíferos
• Os receptores semelhantes a Toll(TRL), 
uma família evolutiva conservada de 
receptores de reconhecimento de padrões, 
são expressos por muitas células e 
reconhecem produtos de uma ampla 
variedade de microrganismos;
• O gene Toll foi identificado em Drosophila
com responsável pela embriogênese, mas 
também a proteína Toll medeia as 
respostas antimicrobianas neste 
organismos;
• Esta descoberta levou à identificação de 
homólogos a Toll em mamíferos, que 
foram denominados receptores 
semelhantes a Toll (Toll-like receptors);
• São glicoproteínas integrais de 
membranas que contêm repetições de 
leucina flanqueados por motivos ricos em 
cisteína nas regiões extracelulares 
envolvidas na interação com o ligante.
Bioquímica do Sistema ImuneFunções de Sinalização dos TLR
• Os TLR 1,2, 5 e 6 usam a proteína 
adaptadora MyD88 e ativam os 
fatores de transcrição NF-kB;
•O TLR3 usa a proteína adaptadora 
TRIF e ativa os fatores de transcrição 
IRF3 e IRF7;
•O TLR4 pode ativar ambas as vias;
•O TLR 7 e 9 presentes no endossomo
utilizam MyD88 e ativam NF-kB e 
IRF7.
Bioquímica do Sistema Imune
TLR + Inflamassomo
• A ativação do inflamassomo
NLRP3, que processa a pró-IL-1b a 
IL-1 ativa, é mostrada;
• Os inflamassomos de outras 
proteínas NLRP funcionam de 
forma similar;
• A expressão de pró-IL-1b é
induzida por diversos PAMP ou 
DAMP, através da sinalização do 
receptor de reconhecimento de 
padrão, como os TLR.
Bioquímica do Sistema Imune
Existem ações antimicrobianas a nível das 
Barreiras epiteliais
Bioquímica do Sistema ImuneFunções dos receptores de ativação e inibição das células NK
• As células assassinas NK são 
distintos dos linfócitos T e B que 
desempenham importantes 
funções nas respostas contra 
vírus e bactérias intracelulares;
• O termo Natural killer advém 
da capacidade de realizar a morte 
sem necessidade de clones;
• As NK são originárias de 
precursores da medula óssea e 
parecem grandes linfócitos
O receptores de ativação da NK 
reconhecem ligantes em células-
alvo e ativam a proteína tirosina 
cinase (PTK) cuja atividade é
suprimida por receptores 
inibidores que reconhecem 
moléculas MHC-classe I e ativam a 
proteína tirosina fosfatase (PTP)
Bioquímica do Sistema Imune
Funções das células NK
• As células NK reconhecem ligantes 
em células infectadas ou submetidas 
a outros tipos de estresse, matando 
as células do hospedeiro;
• Dessa forma as células NK eliminam 
reservatórios de infecção, bem como 
células disfuncionais;
• As células NK respondem à IL-12 
produzida por macrófagos e secretam 
IFN-γγγγ que induz macrófagos a matar 
microrganismos fagocitados.
Bioquímica do Sistema ImuneVias de Ativação do Sistema Complemento
- O sistema complemento é composto por várias proteínas plasmáticas que trabalham juntas 
na opsonização de microrganismos na promoção do recrutamento de fagócitos para o sítio 
de infecção e em alguns casos na morte direta de patógenos.
Bioquímica do Sistema Imune
Fagocitose e Digestão Intracelular de microrganismos
Bioquímica do Sistema Imune
Funções efetoras dos macrófagos
Bioquímica do Sistema Imune
Ações locais e sistêmicas das citocinas na inflamação
Bioquímica do Sistema Imune
Ações biológicas do interferon tipo I
• Os interferons tipo I (IFN-a, IFN-b) são produzidos por células infectadas 
por vírus em resposta à sinalização intracelular mediada por TLR e outros 
sensores de RNA viral;
• Os interferons de tipo I se ligam a receptores em células vizinhas não 
infectadas e ativam as vias de sinalização JAK/STAT, que induzem a 
expressão de genes cujos produtos interferem com a replicação viral;
• Os interferons tipo I também se ligam a receptores de células infectadas 
e induzem a expressão de genes cujos produtos aumentam a 
susceptibilidade da célula à morte mediada por CTL
Bioquímica do Sistema ImuneAções biológicas dos interferons tipo I
Bioquímica do Sistema Imune
Estímulo da resposta imune adaptativa
Bioquímica do Sistema Imune
Estrutura da imunoglobulina
Estrutura de um domínio da 
imunoglobulina
Bioquímica do Sistema ImuneFormas de membrana e secretadas das cadeias 
pesadas de Ig
Bioquímica do Sistema Imune
Natureza dos determinantes antigênicos
Bioquímica do Sistema ImuneModos de interação dos anticorpos
Bioquímica do Sistema ImuneAlterações na estrutura do anticorpo durante as 
respostas imunes humorais
Receptores Imunológicos e Transdução 
de Sinais
Bioquímica do Sistema ImuneFases da sinalização originada da superfície 
celular
Bioquímica do Sistema ImunePrincipais tipos de receptores de sinalização do 
sistema imunológico
Bioquímica do Sistema ImuneResposta Celular
Bioquímica do Sistema ImuneResposta Celular
Bioquímica do Sistema ImuneResposta Celular
Bioquímica do Sistema ImuneAtivação das células B