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Imunologia para Odontologia Histórico e Elementos de Imunologia Profa Dra Fabiana N. Germano Professora Adjunta Universidade Federal Fluminense Campus de Nova Friburgo Departamento de Ciências Básicas Disciplina: Imunologia VARIOLAÇÃO - China (1000 aC) Smallpox was endemic in China by 1000BC. In response, the practice of variolation was developed. Recognizing that survivors of smallpox outbreaks were protected from subsequent infection, variolation involved inhalation of the dried crusts from smallpox lesions like snuff, or in later modifications, inoculation of the pus from a lesion into a scratch on the forearm of a child VARIOLAÇÃO Lady Mary Wortley Montagu, esposa do embaixador inglês na Turquia, levou a variolação para a Inglaterra em 1721 Problemas: 1 a 2% de probabilidade de morte (melhor que 20-30% de uma infecção normal) e pode disseminar a doença!! A primeira vacina Final do século XVIII (1790): Edward Jenner (médico inglês) Em 01/07/1796 Jenner inocula smallpox em James Phipps, que não desenvolve a varíola!! A primeira vacina Vaccinia (do latim “vacca”)! História da Imunologia Louis Pasteur Robert Kock Joseph Meister sendo vacinado por PasteurElie Metchnikoff Kitasato Behring Ehrlich History & impact of immunology on human health 200 years after Jenner! WHO announce smallpox eradicated 1965 1970 1975 1980 Countries with more than one smallpox case per month 30 15 0 1700 19001800 2000 Jenner Vaccination 1600 Jansen Microscope Müller Bacteria Koch’s Postulates Metchnikoff Phagocytosis Wright Antisera Kohler & Milstein Monoclonal Abs 1955 Miller T cells História da Imunologia �Origem da Imunologia como ciência? �Observação de que os indivíduos que se recuperavam de uma infecção ficavam imune a essa infecção para a vida toda O que é Imunologia??? � É o estudo do sistema imunológico (SI) e suas respostas � Ideia simples: o sistema imunológico é para prevenir infecções e erradicar infecções estabelecidas Por que é importante? �O SI é essencial à vida � A falta ou deficiência dele levam à doença ou morte A resposta imunológica é altamente específica e o universo antigênico é vasto Tipos de agentes patogênicos Características da Resposta Imunológica � Capacidade de reconhecimento muito abrangente � Capacidade de reconhecer mais de 1,000,000,000 de estruturas � Resposta seletiva destrutiva � O S.I. desenvolveu formas de distinguir o próprio do estranho � Conceito self-nonself � O que desencadeia a resposta? � Antígenos (agente capaz de desencadear uma resposta imune) � Determinantes antigênicos ou epítopos � Haptenos �Moléculas muito pequenas para serem bons antígenos, para tal precisam se ligar a uma molécula transportadora � Penicilina e outras drogas podem comportar-se como haptenos! Características da Resposta Imunológica �Memória imunológica � Aperfeiçoa a habilidade do SI p/ combater infecções persistentes e reincidentes �Na segunda exposição e posteriores a resposta é mais intensa e rápida � Razões porque vacinas e/ou infecções conferem proteção longa e duradoura � Resposta autolimitada � A resposta para com a eliminação do agente causador � Estado de “alerta/dormente” � Especificidade � Potencial p/ distinguir um bilhão de Ag diferentes ou epítopos Características da Resposta Imunológica Características de antígenos capazes de provocar uma resposta imunológica forte �Estranhos ao organismo �Compostos de proteínas, açúcares, lipídeos ou ácidos nucleicos �Com múltiplos epítopos �Os organismos vivos dão respostas mais fortes que organismos mortos �Estruturas da superfície celular Função do sistema imune �Conceito antigo �Proteção �Conceito novo �Homeostase!!!!!!!!!!!! � CÉLULAS células brancas = LEUCÓCITOS células vermelhas = ERITRÓCITOS Componentes do SISTEMA IMUNOLÓGICO � Sistema LINFÁTICO � ÓRGÃOS: LINFONODOS, BAÇO, MEDULA ÓSSEA, TIMO Células do SI Células do SI Células Dendríticas � especializadas no reconhecimento e captura de patógenos � migram para BAÇO/LINFONODOS, para interagir com LT Células do SI Linfócitos Células do SI APC Classificação dos linfócitos quanto à atividade imunológica � Células efetoras do SI � LT -> LT sensibilizado �Célula T auxiliar (Th) (CD4+) �Th1 �Th2 �Treg �Ativa células B e macrófagos �Célula T citotóxica (CTL) (CD8+) �Elimina células infectadas por vírus � LB -> Plasmócitos � Produção de anticorpos � NK Linfócitos T � TCR � CD4+ � Ativação iniciada pela apresentação do Ag em associação com as moléculas de MHCII da APC CD3 TCR H CD4 Célula T CD4+ Peptídeo TCR Antígeno Lisossomo MHC IIEndossomo APC CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+ CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+ MHC/HLA �Moléculas de classe I: � TODAS a células nucleadas �Moléculas de classe II: � APC �células dendríticas, macrófagos, células B Linfócitos T � TCR � CD8+ � Células T citotóxicasCélulas T citotóxicasCélulas T citotóxicasCélulas T citotóxicas � Interação com o peptídeo processado e apresentado em associação com as moléculas de MHCI � Eficazes essencialmente contra vírus e Eficazes essencialmente contra vírus e Eficazes essencialmente contra vírus e Eficazes essencialmente contra vírus e células tumoraiscélulas tumoraiscélulas tumoraiscélulas tumorais � SubpopulaçãoSubpopulaçãoSubpopulaçãoSubpopulação: células T supressoras � Suprimem respostas celulares e humorais do SI Linfócito Citotóxico atacando uma célula cancerosa Os linfócitos T citotóxicos são Importantes leucócitos que atacam células que se tornam anormais, geralmente tumorais. A presente foto de MEV aumentada 20.000 vezes mostra um linfócito T citotóxico (amarelo) atacando célula tumoral (vermelho Linfócitos B � 5-10% dos linfócitos � Saco vitelino, fígado fetal, MO � Instalam-se nos órgãos linfáticos, exceto timo � Diferenciam-se PLASMÓCITOS quando ativados � Células B de memória KIRKAR CD16CD56 CD57 Células NK � Tecidos organizados onde as células linfóides interagem com células não linfóides �Órgãos linfóides centrais � Locais de amadurecimento celular �TIMO: amadurecimento de linfócitos T � Medula óssea: amadurecimento de linfócitos B �Órgãos linfóides secundários � Locais de iniciação da resposta adaptativa �Ativação de linfócitos T e B �Sequestramento de antígenos �Nódulos linfáticos �Baço �Tecido linfóide associado às mucosas (MALT) Órgãos Linfóides Órgãos As células imunológicas são geradas e se desenvolvem na medula óssea e no timo Vasos linfáticos Linfonodos Timo Baço Tonsilas e adenóides Medula óssea Apêndice Placas de Peyer Órgãos linfóides primários Órgãos linfóides secundários Educação Tímica Right lymphatic duct, entering vein Thoracic duct Apêndice Adenoides Tonsilas Linfonodos Thoracic duct, entering vein Timo Baço Medula Óssea Lymphatic vessels LYMPHATIC VESSEL VALVE Blood capillary Tissue cells Interstitial fluid LYMPHATIC CAPILLARY Masses of lymphocytes and macrophages Órgãos Linfóides Imunidade = Homeostase Barreiras Anatômicas Inflamação Resposta Imune Inata Resposta Imune Adquirida Detecção baseada nos ligantes (patógenos) conhecidos como antígenos e nos receptores das células imunológicas conhecidas como anticorpos.Fagócito Linfócitos Resposta Imune Inata Barreiras Bioquímicas Pele PATÓGENOResposta Imune Adaptativa Resposta Imunológica Barreiras Físicas Imunidade Inata Imunidade Adaptativa Skin & Mucous membranes rapidly regenerating surfaces, peristaltic movement, mucociliary escalator, vomiting, flow of urine/tears, coughing Cellular and humoral defences lysosyme, sebaceous/mucous secretions, stomach acid, commensal organisms, complement proteins, phagocytosis, NK cells Invasão e infecção + + Inflamação Cellular and humoral defences Antibodies, cytokines,T helper cells, cytotoxic T cells Respostas Imunológicas Tipos de Resposta Imunológica � Inata � Presente desde o nascimento � Não requer exposição prévia ao organismo � Não é específica para o antígeno � Não tem memória � Intensidade não varia com o número de exposições � Usa componentes celulares e humorais � Pele � Membranas mucosas � Cílios � Barreiras de pH � Lisozima � Fagocitose � Complemento � Está ativamente envolvida na resposta adaptativa � Adquirida � Desenvolve-se durante a vida do indivíduo � Princípio da aprendizagem por experiência � Confere imunidade específica � Tem memória � Pouco eficaz sem a resposta inata � Usa componentes celulares e humorais � Imunidade ativa � Imunidade passiva (transferência de Ac entre pessoas) � Os anticorpos circulantes refletem as infecções a que um determinado indivíduo esteve sujeito � Possibilidade de diagnóstico da infecção Imunidade Inata e Adquirida � Imunidade do hospedeiro � Defesa inata e adaptativa �Inata �Proteção inicial contra infecções �Adaptiva �Adaptável �Mais lenta �Resposta recente e mais efetiva Imunidade Inata � Imunidade inata �Natural ou nativa � Presente em indivíduos saudáveis, desde o nascimento � Preparada para bloquear a entrada de micróbios e eliminar os que têm sucesso na invasão BARREIRAS ANATÔMICAS Pele Barreira física: descamação Barreiras químicas: ácido lático lisozima, ácidos graxos insat. pH ácido Barreira biológica: microorganismos Trato Respiratório Barreiras Físicas: Cílios e muco Macrófagos alveolares BARREIRAS ANATÔMICAS Trato Digestivo Barreiras físicas: Fluxo constante da Saliva Camada de muco Peristaltismo Barreiras químicas: Subst. bactericidas Saliva pH ácido Estômago Barreira biológica: microorganismos BARREIRAS ANATÔMICAS Trato Geniturinário Barreira física: Fluxo da Urina Barreiras químicas: pH ácido (Urina) pH ácido (vagina) BARREIRAS ANATÔMICAS Conjuntiva Ocular Barreira física: Fluxo das lágrimas Barreira química: Lisozima (lágrimas) BARREIRAS ANATÔMICAS Imunidade Inata � Barreiras epiteliais � Antibióticos naturais � E se micróbios quebram barreiras e entram nos tecidos ou circulação?? � Inflamação � Neutrófilos � Natural Killer (NK) � Macrófagos � Proteínas do plasma e sistema de complemento BARREIRA DA INFLAMAÇÃO Reparo tecidual Ativação da imunidade inata Ativação da imunidade adaptativa QUEBRA DAS BARREIRAS ANATÔMICAS RUBORCALOR DOR PERDA DE FUNÇÃO EDEMA Definição: Reação do organismo à agressão por um agente infeccioso, por desafio com o antígeno, ou mesmo por uma lesão física Principais efeitos: -vasodilatação -aumento na permeabilidade vascular -acúmulo de plasma no tecido -aumento no fluxo sanguíneo - migração de leucócitos INFLAMAÇÃO 54 INFLAMAÇÃO Extravasamento de líquido e células Neutrófilos MIGRAÇÃO DE LEUCÓCITOS Resposta Inflamatória Aguda Integrinas QUIMIOTAXIA A lesão tecidual dispara o gatilho! Timing dos eventos inflamatórios agudos Neutrófilos Bactérias Macrófagos MONÓCITOS e MACRÓFAGOS SISTEMA MONONUCLEAR FAGOCITÁRIO (SMF) Fagocitose Imunidade Inata Fagocitose Sistema Complemento Funções Ativação da resposta imune Imunidade Adaptativa � Imunidade adaptável � Específica ou adquirida � Defesa estimulada por micróbios que invadem tecidos, adapta-se à presença de invasores microbianos Sistema Imune Adaptativo � Componentes � Linfócitos e os seus produtos � Reconhecem substâncias diferentes �Microbianas ou não � Estas substâncias são os antígenos � Só ativado se os antígenos atravessarem as barreiras fisícas e puderem ser reconhecidos � Geram mecanismos que são especializados para combater tipos diferentes de infecções �Anticorpos: micróbios em fluido extracelular �Linfócitos T ativados: micróbios intracelulares Tipos de resposta imune adaptativa �Humoral �Ac produzidos por Linfócitos B �Defesa extracelular � Celular �Diversas células e moléculas �Defesa intracelular Imunidade Humoral e Celular Imunidade Humoral � Imunoglobulinas (anticorpos) produzidas por linfócitos B diferenciados em plasmócitos � Secretados na circulação e mucosas � Neutralizam e eliminammicroorganismos e toxinas microbianas no sangue e no lúmen de órgãos mucosos � Funções das Ig � Impedir que micróbios presentes na mucosa ganhem acesso as células e tecidos � Previnem infecções de se estabelecer I m u n o g l o b u l i n a s As células epiteliais de mucosa, glandulares e da placenta expressam receptores para IgG Classes de Anticorpos � IgM � mais abundante no organismo durante fase inicial da resposta primária (fase aguda) �não ultrapassam barreira placentária � IgG �é o principal na resposta secundária �principal Ig encontrada nos tecidos �único que passa a barreira placentária (proteção ao feto nas 2 primeiras semanas de vida) Classes de Anticorpos � IgA �Mais abundante nas secreções �Gastrointestinais, cervicais, vaginais, respiratórias, saliva, lágrima, LEITE MATERNO, colostro � IgE �principal Ac na pele � inicia processos alérgicos � IgD �Não tem papel definido no sistema imune �Aciona, desaciona ou controla a diferenciação dos LB em plasmócitos Como os Ac protegem o nosso corpo ? NEUTRALIZAÇÃO DE ANTÍGENOS INTERAÇÃO COM CELÚLAS (PMN, Mono/MO, DC, NK, TCD4) Sinalização da célula infectada Imunidade Celular � Anticorpos não têm acesso a microorganismos que vivem e replicam dentro de células infectadas! �Nesses casos: imunidade celular �Mediada por linfócitos T � Linfócitos T citotóxicos Tráfego de neutrófilos restringido Atração de neutrófilos para o tecido gengival inflamado 1 2 3 Inibição de Del-1: extravasamento de neutrófilos 4 Perda óssea
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