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TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA AUTOIMUNIDADE DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE ELIZANGELA MAIRA DOS SANTOS TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA - Mecanismo inibitório de regulação das respostas imunes específicas, induzida por antígenos próprios ou não; - Inativação funcional ou inabilidade do sistema imune para responder a um estímulo antigênico TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA Antígenos não próprios podem ser imunógenos ou tolerógenos dependendo de: • características físico-químicas; • dose e rota de administração; • características genéticas do hospedeiro TOLERÓGENOS X IMUNÓGENOS TOLERÓGENOS X IMUNÓGENOS Reconhecimento específico de antígenos pelos linfócitos Tolerância imunológica Resposta imunológica Tolerógenos Imunógenos TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA IMPORTÂNCIA DOS MECANISMOS DE TOLERÂNCIA • proteção contra reações autoimunes; • proteção contra reações alérgicas; • prevenção contra rejeição de transplantes; • manutenção de infecções causadas por microorganismos patogênicos (exaustão clonal); • equilíbrio da magnitude das respostas imunes específicas TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA MECANISMOS: TOLERÂNCIA CENTRAL E PERIFÉRICA Tolerância Central dos Linfócitos T (durante maturação no timo): • células T imaturas que reconhecem Ags próprios são eliminadas; • células T imaturas reconhecem Ags próprios e se diferenciam em células T reguladoras TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA MECANISMOS: TOLERÂNCIA CENTRAL E PERIFÉRICA Tolerância Periférica dos Linfócitos T: células T maduras reconhecem Ags próprios nos tecidos periféricos e se tornam incapazes de responder a esses Ags • Anergia – linfócitos T CD4+ maduras são expostas ao Ag na ausência de coestimuladores (ausência de resposta funcional); • Supressão dos linfócitos T pelas células T reguladoras secretoras de IL-10 e TGF-β → ausência de resposta imunológica e manutenção da autotolerância; • Apoptose – morte celular devido ao reconhecimento de Ags próprios sem inflamação, ou estímulo repetido pelos mesmos Ags TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA MECANISMOS: TOLERÂNCIA CENTRAL E PERIFÉRICA Tolerância Periférica dos Linfócitos T: TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA MECANISMOS: TOLERÂNCIA CENTRAL E PERIFÉRICA Tolerância Central dos Linfócitos B (estágios iniciais de maturação na medula óssea): • Edição de receptor: células B imaturas que reconhecem Ags próprios sofrem recombinação genética e expressam novo receptor de antígeno com nova especificidade (edição de receptores - região hipervariável do anticorpo antígeno- específica é editada com diferente segmento gênico); • Deleção: em casos de falhas na edição de receptores as células que continuam responsivas ao próprio morrem por apoptose; •Anergia: linfócitos B em desenvolvimento reconhecem Ags próprios e respondem fracamente, tornando-se não responsivas (anérgicas) TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA TOLERÂNCIA CENTRAL E PERIFÉRICA DOS LINFÓCITOS B TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA TOLERÂNCIA INDUZIDA POR ANTÍGENOS ESTRANHOS Fatores que promovem a tolerância do sistema imune: • inóculo de altas doses de antígenos; • persistência do antígeno no hospedeiro; • indução oral ou intravenosa; • ausência de adjuvantes; • baixos níveis de co-estimuladores - Antígenos protéicos administrados de forma subcutânea ou intradérmica com adjuvantes → Imunização (resposta imune) - Altas doses administradas na corrente sanguínea sem adjuvantes → Tolerância TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA TOLERÂNCIA INDUZIDA POR ANTÍGENOS ESTRANHOS Adjuvantes: substâncias administradas junto com antígenos protéicos purificados para maximizar as respostas dos linfócitos T: • produtos microbianos (micobactérias mortas, LPS); • hidróxido de alumínio; • adjuvante de Freud completo: óleo mineral e bacilos da tuberculose mortos Funções: - estimulam as respostas imunes inatas no sítio de exposição ao Ag; - ativação de células dendríticas (↑ expressão MHC e apresentação do Ag); - induzem a expressão de coestimuladores pelas células; -↑atividade de linfócitos T auxiliares e a secreção de citocinas; - imunização/vacinação TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA TOLERÂNCIA INDUZIDA POR ANTÍGENOS ESTRANHOS Tolerância Oral: tolerância imune adaptativa sistêmica aos antígenos que são ingeridos ou administrados por via oral (é um tipo de tolerância periférica na qual os linfócitos maduros tornam-se não funcionais ou irresponsivos após administração de um antígeno por via oral) • deleção clonal; • anergia; • células T supressoras (mucosa intestinal, placas de Peyer, linfonodos mesentéricos, baço); TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA Principais fatores para o desenvolvimento da tolerância oral: • natureza dos Ags: Ags solúveis → tolerância Ags particulados → imunização • doses do Ag: administração única de altas doses → tolerância exposição contínua ao Ag por ingestão de baixas doses → tolerância • características genéticas do hospedeiro TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA TOLERÂNCIA INDUZIDA POR ANTÍGENOS ESTRANHOS • A autoimunidade pode ser resultante da falha nos mecanismos de autotolerância em linfócitos B ou T: - a perda da autotolerância pode ocorrer se os linfócitos autorreativos não forem eliminados ou inativados durante ou após a maturação; - defeitos na deleção (seleção negativa) de células B ou T autorreativas nos órgãos linfóides centrais; - defeitos na edição dos linfócitos B; - baixa concentração, ou defeitos funcionais nas células T reguladoras; - apoptose defeituosa de linfócitos autorreativos maduros; - ativação de APC que supera mecanismos reguladores e resulta em ativação excessiva de linfócitos T AUTOIMUNIDADE PATOGÊNESE DA AUTOIMUNIDADE • A autoimunidade pode ser resultante da susceptibilidade genética ou causas ambientais, como infecções e lesões teciduais locais: - genes de susceptibilidade podem interromper a autotolerância; - a infecção ou necrose nos tecidos promove a migração de células do sistema imune e a entrada de linfócitos autorreativos, resultando em lesões teciduais; - infecções e lesões alteram a forma dos Ags próprios, e aumentam a exposição de Ags próprios que estavam ocultos; AUTOIMUNIDADE PATOGÊNESE DA AUTOIMUNIDADE • Doenças autoimunes podem ser sistêmicas ou órgão-específicas, dependendo da distribuição dos Ags próprios reconhecidos; • Doenças autoimunes tendem a ser crônicas e progressivas: - Ags próprios persistentes; - as lesões podem gerar apresentação de novos Ags teciduais próprios e desencadear novas respostas autoimunes; • Mecanismos efetores responsáveis pelas lesões teciduais em doenças autoimunes: imunocomplexos, autoanticorpos circulantes, linfócitos B e T autorreativos AUTOIMUNIDADE PATOGÊNESE DA AUTOIMUNIDADE DOENÇAS AUTOIMUNES • Hipotireoidismo: intensa produção de autoanticorpos direcionados para proteínas da tireóide e infiltração de células; • Anemias autoimunes: anemia hemolítica (autoanticorpos específicos para antígenos das Hms), anemia perniciosa (autoanticorpos específicos para proteínas da membrana das cels gástricas que facilitam absorção de vitamina B12); • Diabetes melitos tipo 1: ataque autoimune (celular e autoanticorpos) contra células beta do pâncreas; • Lúpus eritematoso sistêmico: produção de autoanticorpos contra vários antígenos (DNA, histonas, Hms, plaquetas, leucócitos, fatores de coagulação); TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA DOENÇAS AUTOIMUNES • Esclerose múltipla: células T autorreativas que formam lesões inflamatórias ao longo da bainha de mielina das fibras nervosas gerando disfunções neurológicas; • Artrite reumatóide: causada por linfócitos B e T autorreativos, macrófagos e autoanticorpos IgM que se ligam à porçãoFc das IgGs circulantes formando imunocomplexos, que se depositam nas articulações das extremidades gerando inflamação; • Miastenia grave: autoanticorpos se ligam a receptores de acetilcolina na placa motora dos músculos gerando lise celular mediada pelo sistema do complemento. TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE - PRINCÍPIOS - Respostas imunológicas causadoras de lesões teciduais e doenças (doenças de hipersensibilidade) • Causas das doenças de hipersensibilidade: - autoimunidade: falha nos mecanismos de autotolerância geram doenças autoimunes; - reações contra micro-organismos: respostas imunológicas contra antígenos microbianos podem causar doenças se as reações forem excessivas ou quando os micro-organismos são persistentes. Ex: respostas dos linfócitos T contra patógenos persistentes, e a deposição de imunocomplexos Ac-Ag microbiano nos tecidos geram inflamações graves; resposta contra micro-organismos da flora bacteriana natural - reações contra antígenos ambientais: indivíduos intolerantes aos antígenos ambientais produzem Acs IgE que causam doenças alérgicas DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE São classificadas de acordo com o tipo de resposta imune e o mecanismo efetor responsável pela lesão tecidual • distúrbios de hipersensibilidade imediata (do tipo I) : causada por mastócitos e anticorpos IgE específicos para Ags ambientais (pólen, ácaros, poeira, alimentos, pelos de animais, toxinas de insetos, produtos químicos) doenças de hipersensibilidade imediata = alergias → causadas pela ativação da subpopulação TH2 dos linfócitos T auxiliares, estímulo para produção de IgE e inflamação DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE • distúrbios de hipersensibilidade do tipo II: anticorpos IgG e IgM se ligam aos antígenos da superfície celular ou da matriz extracelular (células próprias), causam lesão tecidual devido a ativação do sistema complemento, indução do recrutamento de células inflamatórias • distúrbios de hipersensibilidade do tipo III: anticorpos IgG e IgM formam imunocomplexos que se depositam nos tecidos causando inflamação e lesão • distúrbios de hipersensibilidade do tipo IV: linfócitos T CD4+ e CD8+ (promovem inflamação, produção de Acs e citólise) DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS CAUSADAS POR ANTICORPOS Doenças mediadas pelos anticorpos são produzidas por: - Acs que se ligam a Ags em células ou tecidos - Complexos Ag-Ac formados na circulação e se depositam nos tecidos Ex: paredes dos vasos sanguíneos, glomérulos renais, articulações → vasculite, nefrite, artrite DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS CAUSADAS POR ANTICORPOS DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE - Acs se ligam aos Ags celulares → opsonização das células → ativação complemento → fagocitose; - Acs depositados nos tecidos → ativação complemento → recrutamento de MØ e neutrófilos → lesão tecidual - Acs ligantes de receptores celulares → interfêrencia nas funções normais (Hipertireoidismo; Miastenia grave) DOENÇAS CAUSADAS POR ANTICORPOS DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE Doença Antígeno-alvo Mecanismos da doença Manifestações clinicopatológicas Anemia hemolítica autoimune Proteínas da membrana de Hms (Ags ABO, Rh) Opsonização e fagocitose de Hms, lise mediada pelo complemento Hemólise, anemia Púrpura trombocitopênica autoimune Proteínas de membrana de plaquetas (integrinas) Opsonização e fagocitose de plaquetas Sangramento Pênfigo vulgar Proteínas nas junções intercelulares de células epidérmicas Ativação de proteases mediada por Acs, perda de adesão intercelular Vesículas cutâneas Vasculite causada por ANCA ( Acs citoplasmáticos antineutrófilos) Proteínas granulares de neutrófilos (liberados durante a ativação) Desgranulação de neutrófilos, inflamação Vasculite Síndrome de Goodpasture Proteínas dos glomérulos e pulmões Inflamação mediada por Acs e complemento Nefrite, hemorragia pulmonar DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE Doença Antígeno-alvo Mecanismos da doença Manifestações clinicopatológicas Febre reumática aguda Ag da parede celular de estreptococos; Acs com reação cruzada com Ags do miocárdio Inflamação, ativação de macrófagos Miocardite, artrite Miastenia grave Receptor de acetilcolina Anticorpos inibem a ligação da acetilcolina Fraqueza muscular, paralisia Doença de Graves (Hipertireoidismo) Receptor TSH Estimulação dos receptores TSH por Acs Hipertireoidismo Diabetes resistente a insulina Receptor de insulina Acs inibem a ligação da insulina Hiperglicemia, cetoacidose Anemia perniciosa Ags das células parietais gástricas Neutralização do fator intrínseco, absorção da vitamina B12 diminuída Eritropoiese anormal, anemia DOENÇAS CAUSADAS POR ANTICORPOS DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE Doença Antígeno-alvo Manifestações clinicopatológicas Lúpus eritematoso DNA, nucleoproteínas, etc Nefrite, artrite, vasculite Poliarterite nodosa Ag de superfície do vírus da hepatite B Vasculite Glomerulonefrite pós- estreptocócica Ag da parede celular dos estreptococos Nefrite Doença do soro Proteínas Nefrite, artrite, vasculite DOENÇAS CAUSADAS POR IMUNOCOMPLEXOS (AC-AG) DOENÇAS CAUSADAS POR LINFÓCITOS T Doenças mediadas pelos linfócitos T são desencadeadas por: - inflamação → citocinas secretadas pelos linfócitos T auxiliares Ex: artrite reumatóide, esclerose múltipla, diabetes tipo 1 - citólise → eliminação da célula alvo mediada pelos linfócitos T citotóxicos (CTL) Ex: hepatócitos infectados pelo vírus da hepatite geram respostas e lesões causadas pelos CTL DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE Doença Antígeno-alvo Manifestações clinicopatológicas Artrite reumatóide Cartilagens, ligamentos e tendões das articulações Inflamação das articulações (dedos, ombros, cotovelos, joelhos, tornozelos) mediada por citocinas Th1, Th17, imunocomplexos e Acs Esclerose múltipla Ags protéicos da bainha de mielina dos neurônios Inflamação mediada por citocinas Th1 e Th17, destruição da mielina por MØ, Acs. Anormalidades na condução nervosa e defeitos neurológicos Diabetes melito tipo 1 Ags das células β do pâncreas (produtoras de insulina), insulina Citocinas secretadas pelas CD4+ ativam MØ, CTL e a produção de Acs anti-insulina e anti-Ag celulares. Hiperglicemia e cetoacidose Doença intestinal; Miocardite autoimune Bactérias entéricas naturais da flora; Miosina do músculo cardíaco Inflamação mediada por citocinas Th1 e lesão da parede intestinal, úlceras na mucosa; Miocardite e morte de células por CTL DOENÇAS CAUSADAS POR LINFÓCITOS T DOENÇAS CAUSADAS POR LINFÓCITOS T - As reações das células T contra micro-organismos ou outros antígenos estranhos pode gerar inflamação e lesão tecidual nos locais de infecção Ex: Mycobacterium tuberculosis induz forte resposta de linf. T e MØ, resultando em inflamação e fibrose → destruição tecidual excessiva e problemas funcionais nos pulmões (tuberculose: doença infecciosa em que a lesão tecidual deve-se à resposta imune do hospedeiro) - Sensibilidade de contato: inflamação desencadeada pelas citocinas secretadas pelos linfócitos CD4+ e CD8+ geram doenças cutâneas, resultantes da exposição tópica a substâncias químicas e Ags ambientais (plantas, luvas de látex, substâncias químicas) DISTÚRBIOSDE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS CAUSADAS POR LINFÓCITOS T Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH): reação inflamatória lesiva mediada por citocinas que resultam da ativação de células T CD4+ Ex: humanos sensibilizados por infecções bacterianas, sensibilização de contato com substâncias químicas e Ags ambientais, ou por injeção subcutânea ou intradérmica de Ags protéicos → exposição subsequente (desafio) → reação Prova tuberculínica: derivado protéico purificado do Mycobacterium tuberculosis injetado em indivíduo que foi exposto ao patógeno, gera resposta tuberculínica (DTH), indicando infecção ativa ou prévia do hospedeiro DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TARDIA (DTH) DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE A resposta típica de DTH se desenvolve após 24 - 48 hs: 4 hs após o inóculo – acúmulo de neutrófilos ao redor das vênulas no local da injeção 12 hs – acúmulo de linfócitos T e monócitos ABORDAGENS TERAPÊUTICAS PARA AS DOENÇAS DE HIPERSENSIBILIDADE - Anti-inflamatórios: corticosteroides utilizados para controlar as inflamações e lesões teciduais - Depleção de células e anticorpos: uso de Acs monoclonais direcionados para componentes reativos do sistema imune; plasmaférese para eliminação de autoanticorpos e imunocomplexos -Terapias anticitocinas: uso de Acs monoclonais anti-citocinas e antagonistas bloqueadores Ex.: TNF inibe migração de cels para o local da inflamação, IL-5 inibe ativação de eosinófilos - Inibidores das interações intercelulares: Acs monoclonais anti-ligantes específicos em células DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS ALÉRGICAS (HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA) Doenças humanas causadas por respostas imunes a antígenos ambientais que envolvem células TH2, IgE, mastócitos, eosinófilos e basófilos: DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE Ags induzem células T CD4+ TH2 secreção de citocinas estimuladoras de IgE IgE possui receptores Fc em mastócitos, eosinófilos e basófilos desgranulação e liberação de mediadores ↑ permeabilidade vascular, vasodilatação, contração dos músculos lisos brônquico e visceral DOENÇAS ALÉRGICAS (HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA) Doenças alérgicas (alergia) = doenças atópicas (atopia) = doenças de hipersensibilidade imediata - Existe predisposição genética para o desenvolvimento de atopia (genes de susceptibilidade) - Antígenos que provocam reações de hipersensibilidade imediata = alérgenos = proteínas ou substâncias químicas ligadas às proteínas às quais o indivíduo atópico é cronicamente exposto (exposições naturais múltiplas) Ex: pólen, ácaro, pelos e penas de animais, alimentos, antibióticos, venenos ou toxinas de plantas e insetos, substâncias químicas, etc. Indivíduos alérgicos (atópicos) produzem níveis elevados de IgE em resposta aos Ags ambientais, enquanto indivíduos normais produzem outros isótipos de Ig (IgM, IgG) e pequenas quantidades de IgE mediante estímulo por estes Ags. DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS ALÉRGICAS (HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA) Doenças alérgicas se manifestam de diferentes maneiras dependendo dos tecidos afetados: - Erupções cutâneas; - Sinusite; - Constrição dos brônquios; - Dor abdominal; - Diarréia; - Choque sistêmico - Anafilaxia (casos sistêmicos extremos): mediadores secretados pelos mastócitos e basófilos podem restringir as vias aéreas causando asfixia e colapso cardiovascular, óbito -Principais conteúdos dos grânulos citoplasmáticos: • Mastócitos: histamina, heparina, sulfato de condroitina, proteases • Basófilos: histamina, sulfato de condroitina, proteases • Eosinófilos: proteínas catiônicas, peroxidases, hidrolases, lisofosfolipases (defesa contra helmintos e protozoários) DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS ALÉRGICAS EM SERES HUMANOS: PATOGÊNESE E TERAPIA - Anafilaxia sistêmica: edema em muitos tecidos, queda na pressão arterial secundária à vasodilatação Ex: Ags introduzidos por injeção, picada de insetos Tratamento: epinefrina (inversão dos efeitos broncoconstritores e vasodilatadores) e anti-histamínicos - Asma brônquica: doença inflamatória provocada por repetidas reações alérgicas no pulmão, que gera obstrução reversível das vias aéreas, inflamação brônquica crônica basófilos, eosinófilos e mastócitos secretam mediadores qua causam constrição da musculatura lisa das vias respiratórias em resposta aos alérgenos (vários tipos) DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS ALÉRGICAS EM SERES HUMANOS: PATOGÊNESE E TERAPIA Tratamento: • epinefrina (inversão dos efeitos broncoconstritores e vasodilatadores); • anti-inflamatórios (corticosteróides inalados, injetados); • terapias com Acs monoclonais anti-IgE -Rinite arlégica: sintomas desencadeados nas vias aéreas superiores em resposta à inalação de alérgenos comuns (edema da mucosa, infiltração de eosinófilos e basófilos, secreção de muco, tosse, espirros, dificuldade para respirar, coceira nos olhos) Alérgenos: pólen de plantas, ácaros, fumaça, perfumes, etc. Tratamento: anti-histamínicos DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE DOENÇAS ALÉRGICAS EM SERES HUMANOS: PATOGÊNESE E TERAPIA - Alergias alimentares: sintomas desencadeados após a ingestão de alimentos que levam à liberação de mediadores dos mastócitos na mucosa intestinal. Sintomas: peristaltismo, aumento na secreção de muco, vômito, diarréia, urticária, podendo gerar anafilaxia Alérgenos: amendoim, frutos do mar, etc. Tratamento: • anti-histamínicos; • corticosteróides: bloquear efeitos da secreções de citocinas e ativação celular DISTÚRBIOS DE HIPERSENSIBILIDADE
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