Imunologia (Aula 2) - Transcrição

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Imunologia (Aula 2) – Transcrição
Resposta Imune
Aula passada: Um patógeno consegue atravessar a nossa barreira epitelial aí quando um microrganismo atravessa sua barreira epitelial, chega no tecido conjuntivo e encontra macrófagos (em maior abundância), que é a célula que vai começar todo o processo imune. Ele encontra também céls dendríticas e mastócitos. 
PRR são os receptores das células que reconhecem o PAMPs.
Dentro dos vasos sanguíneos, encontramos os leucócitos que vão influenciar as células imunes, além de todas a proteínas que circulam normalmente no nosso sangue. 
Considerando que a maioria das infecções são causadas por microrganismos que conseguem ser destruídos quando são capturados por determinadas células, tem um grupo de células extremamente importantes para lidar com esse tipo de patógenos: os fagócitos (macrófagos, céls dendríticas, monócitos e neutrófilos).
Fagocitose: depende que o fagócito, através de algum dos seus PRRS interaja com algum dos PAMPs que o microrganismo venha a ter. Ocorre essa interação que vai proporcionar uma alteração no fagócito, entre elas, a projeção do citoplasma (depende de citoesqueleto), que vai se esticar em volta do patógeno. O microrganismo é abraçado pela membrana da célula, ocorre uma fusão e esse mo que estava do lado de fora, agora tá do lado de dentro. Ele tá encapado, dentro de uma vesícula que vai trafegar dentro do citoplasma do fagócito e vai se fundir com uma organela chamada de lisossomo, surge, então, o fagolisossomo. As enzimas que estavam empacotadas dentro do lisossomo agora estão em contato com o mo e começam a digerí-lo. Além desse processo enzimático de digestão do mo, ocorrem outras alterações no fagócito que vão contribuir para que ele tenha mais condição de destruir esse mo (ativa uma enzima que até então estava inativada, a fagócito oxidase – o substrato dessa enzima é o oxigênio - que consome mais oxigênio, aumentando o metabolismo da célula. Isso ajuda da destruição do patógeno, pq quando o O2 é metabolizado, você obtém intermediários reativos dessa reação química, os radicais livres – componentes químicos metabolizados pelo O2, altamente instáveis). Os radicais livres vão roubar elétrons dos componentes que estiverem perto, pra tentar estabilizar a última camada deles e aí ele torna esses outros componentes químicos instáveis (proteínas, carboidratos, lipídeos, qualquer outra estrutura que esteja naquele ambiente). // O problema do radical livre é quebrar o colágeno, aí dá rugas... A gente tem formas de decompor esse radical livre pra ele não afetar tanto a pele, mas a medida que a idade passa, essa eficiência vai diminuindo. // Os nosso fagócitos tem uma capacidade a mais de produzir radicais livres quando ele é estimulado pelos PAMPs, ele vai ser produzido preferencialmente dentro da vesícula e vai atacar as estruturas do patógeno, as proteínas que fazem parte do patógeno, os lipídeos... Isso vai contribuir pra degradar o microrganismo. Em algum grau esses radicais livres podem sair da célula, aí degradam suas proteínas de matriz, seu colágeno... // A óxido nítrico sintase induzível também ajuda a degradar o patógeno. Por ser um gás, vai passar facilmente pela membrana e atingir o tecido, também tem um grau de toxicidade e vai ajudar a degradar as estruturas que contêm os microrganismos. // Dentro dos lisossomos, principalmente os de neutrófilos, existem além de enzimas, proteínas que possuem um caráter antimicrobiano, que por si só dificultam a permanência do microrganismo ali. 
A H2O2 é tóxica pra muitos microrganismos, mas algumas bactérias possuem catalases que degradam a água oxigenada. // Hipoclorito (água sanitária). 
O arsenal enzimático e proteíco dos lisossomas dos neutrófilos é muito grande e poderoso. O neutrófilo, além de ter a capacidade de fagocitar o microorganismo dentro dele, ele tem outras formas de matar o mo sem precisar internalizar. O neutrófilo consegue expulsar o corpo dos lisossomos pro meio extracelular, fazendo com que as enzimas lisossômicas ajam no mo mesmo que elas não tenham sido fagocitodas. Ou seja, o neutrófilo também é capaz de destruir mos no meio extracelular. Existe um terceiro mecanismo, as NETs (armadilha extracelular de neutrófilos), os neutrófilos entram num processo de morte celular, então ele começa a perder a integridade de todas as suas membranas e organelas que têm dentro dele, tudo isso começa a se degradar. Tudo o que tava dentro dessas vesículas é perdido. Dentro do núcleo tem-se o DNA que se espalha na célula com o rompimento da membrana nuclear. As vesículas dos lisossomos começam a se desfazer, jogando as enzimas pro citoplasma também. O DNA começa a ser jogado pra fora do núcleo, as enzimas começam a se prender ao DNA. A membrana citoplasmática perde a integridade, tudo é jogado pro meio extracelular. O neutrófilo joga essa “teia” e consegue prender o mo forçando-o a entrar em contato com as enzimas digestoras ali. // Então, o neutrófilo consegue de três formas diferentes eliminar o mo: fagocitose, exocitose dos grânulos e as NETs. // Neutrófilos estão em grande abundância no nosso organismo, mas circulantes no sangue. 
O patógeno atravessou a barreira epitelial, mas ainda assim não entrou no sangue. Aí que entra a inflamação. A inflamação vai ser uma reação bem complexa dos tecidos vascularizados que vai acontecer quando esse tecido sofrer uma agressão local (PAMPs reconhecidos pelas céls, mas pode ser também uma lesão tecidual causada por um trauma). O objetivo da inflamação é limitar esse dano e restaurar o tecido que está sofrendo a agressão. Lembrando, então, que na fase inicial da resposta, as estruturas microbianas reconhecidas pela cél imune são os PAMPs, mas estruturas endógenas também podem estimular essas células, os DAMPs (padrões moleculares associados ao dano celular, proteínas que só aparecem se o tecido sofre uma lesão). 
Padrão molecular associado a patógenos (PAMPs) são estruturas organizadas em grandes grupos de microrganismos. 
Quando os PRRs interagem com os PAMPs estimulam uma série de reações bioquímicas citoplasmáticas que vão culminar na ativação de fatores de transcrição (proteínas que são capazes de entrar dentro do núcleo, se receberem modificações químicas). Essas modificações químicas só acontecem se elas reconhecerem um ligante, um PAMP. Quando esses fatores de transcrição conseguem atravessar a membrana do núcleo, se ligam a determinadas regiões do DNA, que se abrem, e controlam a expressão gênica. Isso é um start pra essa célula começar a fazer alguma coisa além das funções básicas de sobrevivência. Assim que nossas céls começam a produzir componentes que vão induzir/mediar a inflamação. Chamamos-os de mediadores da inflamação que vão promover alterações vasculares pra que a gente consiga deixar que as céls importantes presentes dentro dos vasos sanguíneos os atravessem e cheguem ao tecido, onde temos o foco da infecção. 
Mediadores inflamatórios: citocinas (TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8, IL12) e quimiocinas. Essas células produzem enzimas responsáveis por produzir mediadores de origem lipídica que são leucotrienos e prostaglandinas. Além deles, fator de agregação plaquetária (PAF), óxido nítrico e histamina (amina vasoativa) também serão produzidos. Como fonte inicial principal disso tudo temos o macrófago. No entanto, a principal fonte da histamina é o mastócito. Tudo isso favorece, em conjunto, a atração dos leucócitos pro local específico que é o foco da infecção e vai permitir a passagem deles pro interstício. 
Citocinas: Pode servir como um gatilho de ativação de outras céls, embora tudo comece pelo reconhecimento dos PAMPs. // Céls residentes (macrófagos, céls dendríticas...) reconhecem o PAMPs, são estimuladas a produzir as citocinas (principalmente, TNF-alfa, IL-1 e IL-6), essas três citocinas, por sua vez, são capazes de ativar outras células diferentes, podendo ativar as cels endoteliais (que formam a parede do vaso). Quando estas são estimuladas pela citocina, sofrem modificações que são as seguintes, essascéls endoteliais, normalmente, têm na membrana uma série de proteínas, entre elas as que são importantes em permitir o contato físico entre umas e outras (moléculas de adesão), mas quando a cél endotelial é estimulada pelas citocinas, passa a expressar uma quantidade muito maior de moléculas de adesão. Ou seja, as céls das paredes dos vasos sanguíneos se tornam muito mais aderentes que as outras céls (monócitos, neutrófilos, basófilos, eosinófilos, linfócitos... todas as céls que circulam dentro do vaso). O endotélio fica mais aderente que as céls circulantes. Quando as citocinas estimulam essas céls endoteliais, o citoesqueleto se contrai, a célula se encolhe e se arredonda um pouquinho mais, existindo uma chance maior de um espaço entre uma célula e outra. Esse arredondamento favorece o aumento da permeabilidade do seu vaso, porque se eu agora facilito a passagem/aumento o espaço entre uma cél e outra, facilito a passagem do que tá dentro do vaso pra dentro do tecido. 
O PAF também contribui pra esse efeito de contrair a cél endotelial e facilitar a permeabilidade vascular. Age na camada de cél de músculo liso que envolve o vaso. Promove relaxamento nessas céls. O diâmetro do vaso aumenta, ou seja, contribui-se para o aumento da vasodilatação local. Ele é quimiotático de leucócito (atrai uma célula na direção dela). Onde tem-se PAF produzido, existe essa quimiotaxia. O PAF, além de atrair os leucócitos, ativa a degranulação/exocitose do neutrófilo. Estimula a agregação plaquetária que tá relacionada à coagulação. // Quando eu tenho processo inflamatório, eu tenho ativação dos processos de coagulação, tem também ativação da cascata fibrinolítica. O PAF estimula a fosfolipase A, presente naturalmente nos fagócitos. Quando uma cél é estimulada pelo PAF, ela ativa essa enzima que vai degradar fosfolipídeo de membrana (não é uma ação devastadora, são só alguns fosfolipídeos, a cél continua viável, íntegra). O fosfolipídeo de membrana que é transformado pela fosfolipase A, é transformado em ácido araquidônico. Esse ácido vai ser substrato pra outras enzimas que esse fagócito já possui naturalmente (cicloxigenase-2 e lipoxigenase). O ácido araquidônico metabolizado pela cicloxigenase-2 dá origem a um mediador lipídico chamado de prostaglandina. E o ácido araquidônico metabolizado pela lipoxigenase dá origem ao leucotrieno. 
Tem duas grandes classes de anti-inflamatórios, os esteroidais e o não esteroidais. Os esteroidais são os corticoides, prednisolona... as onas. Esses corticoides têm um caráter anti-inflamatório muito amplo, mexem em várias funções da célula. O corticoide age em nível gênico, ele não deixa você transcrever os genes dessas citocinas, não deixa você produzir PAF, então vc não vai ativar a fosfolipase, ele mexe em vários ramos que vão dar origem aos mediadores. Você silencia toda a produção de mediador inflamatório da cél. Os não esteroidais agem na inibição da cicloxigenase, se vc não tem atividade dela, vc não forma prostaglandina. Ela é um mediador lipídico muito importante levando à vasodilatação e à dor que é um importante componente do processo inflamatório que vc quer inibir. Principal agente que induz a sensação de dor na inflamação é a prostaglandina. // Leucotrienos -> potentes quimiotáticos pra neutrófilo, também contribuem para o aumento da permeabilidade. // A bronco constrição da asma é provocada pelo leucotrieno. A asma envolve um processo inflamatório grave. Não se pode dar anti-inflamatório pra asmático, porque isso inibe a cicloxigenase, sobrando mais ácido araquidônico pra ser metabolizado em leucotrieno que induz a bronco constrição.
Histamina, principal fonte produtora é o mastócito. Efeito muito rápido. Vasodilatação, aumento de permeabilidade. Ela é a primeira a provocar tudo isso, porque ela já tá pronta dentro dos grânulos do mastócito. Quando o mastócito reconhece o PAMP ou é estimulado pelas citocinas anti-inflamatórias, ele libera histamina. Também é estimulado a produzir mais citocina... só que além do estímulo pro mastócito ser a citocina da tríade, além dos PAMPs, tem uma outra proteína que também estimula a atividade do mastócito. Uma proteína do sistema complemento. Neuropeptídios/neurotransmissores também estimulam a degranulação do mastócito. // A histamina provoca sensação de prurido. Isso é degranulação de mastócito em função da liberação de neuropeptídios pelo estresse.
Sistema Complemento: conjunto de proteínas presente normalmente no plasma. Uma proteína se combina com outra, essas duas juntas conseguem ativar uma terceira, aí o produto dessa terceira modificada, junto com as que começaram o processo conseguem modificar uma quarta e assim sucessivamente. No final, vc vai ter um efeito biológico. 
Produzi um monte de mediador lipídico, esses mediadores aumentaram a permeabilidade celular e ajudaram na vasodilatação. Histamina e Óxido nítrico também são vasodilatadores. Os vasos sanguíneos que passam pelo foco da infecção estão mais permeáveis, com calibre um pouco maior. Dentro desse vaso sanguíneo estão circulando todos os leucócitos. Esses leucócitos passam pelos vasos por um fluxo turbilhonar. Se eu relaxo esse vaso (aumento o calibre), o fluxo é mais lento, mas tem maior quantidade. As céls que estavam passando turbilhonarmente por esse vaso vão despencar desse fluxo e cair na parede do vaso. O sangue não para de circular, então ele vai empurrando as céls que caíram e vão rolando na parede do vaso sanguíneo. A cél endotelial tá expressando mais moléculas de adesão do que o normal. Essas moléculas interagem com proteínas de leucócitos. A tendência é que esses neutrófilos fiquem rolando em cima da parede, mediado pela interação entre as proteínas dele de membrana e as moléculas de adesão do endotélio. Mas existem substâncias quimiotáticas que são produzidas pelas células residentes e liberadas na parte de fora dos vasos. Isso pode facilmente interagir com os leucócitos. Essa interação já começa a dar uma ativada na cél. No caso do neutrófilo, ele já começa a liberar um pouco dos seus grânulos que já tem enzimas. Essas enzimas ajudam na digestão dos desmossomos, separando mesmo uma célula da outra. O contato com a quimiocina aumenta, até chegar ao foco da infecção. Esse processo é chamado de diapedese. Apesar de focarmos bastante no neutrófilo por ele ter maior abundância, isso pode acontecer com qualquer leucócito. 
Existem 3 vias de ativação do sistema complemento: via ativa, via clássica e via das leptinas. // Via clássica: precisa já ter produzido anticorpo. Não acontece precocemente, porque os linfócitos B não foram ativados ainda no início da resposta. // A via alternativa não precisa de nada pra acontecer, pq a proteína do complemento (C3) é quebrada normalmente no nosso plasma, ainda que discretamente. Quando tem mo presente o C3B vai ficando preso no mo, daí em diante segue a reação em cadeia. // TODAS as vias vão gerar os mesmos produtos, não tem diferença de efeito biológico de uma pra outra. // Fragmentos Bs (maiores) ficam presos ao mo, fragmentos As (menores) são liberados. // Quando vc tem as proteínas do complemento se ligando umas às outras na superfície dos mos, pelo arranjo da interação de uma proteína com a outra, vc acaba formando um poro, que atravessa a superfície do mo. Esse poro nada mais é que a interação entre a proteína C5B com proteína C6, C7, C8 e várias proteínas C9 formando, como se fosse um cilindro, e tudo isso atravessando a membrana do mo. Então essas proteínas não ficam depositadas na superfície, elas entram pela camada fosfolipídica, aí acabam formando um poro que permite a passagem de água... ou seja, acaba levando à lise osmótica desse mo. Isso acontece em vários pontos do mo simultaneamente. Você não tem a abertura de um poro, vc tem a abertura de vários poros. Essa estrutura de proteínas que abrem os poros na membrana é chamada de Complexo de Ataque à Membrana. Esse complexo é uma das consequências da ativação do sistema complemento. Ele só é forte mesmo pra combater infecções de bactérias doreino Neisseria. Essas bactérias são sensíveis à esse MAC, outra bactérias conseguem resistir. // Os As também podem ser chamados de anafilatoxinas (peptídeos derivados do sistema complemento), elas ativam o endotélio. E são potentes ativadoras de mastócitos. Essas anafilotoxinas, principalmente a C5a é um potente quimiotático para leucócitos, então, se vc tem a ativação de um complemento em cima do patógeno, vc vai atrair neutrófilo pra lá, pq vc vai estar gerando esses peptídeos. Eles, de novo, ativam o neutrófilo, induzindo o burst oxidativo (altíssimo consumo de oxigênio), gerando muitos radicais livres. // Se eu depositar na superfície do mo proteínas que o neutrófilo consiga reconhecer mais facilmente, se eu conseguir otimizar esse processo de reconhecimento, eu faço com que o fagócito internalize mais. Por eu ter muitos receptores que interagem com fragmentos Bs, ele interagem com esses fragmentos e isso significa que internaliza o mo. // Então, toda vez que eu facilito a fagocitose desse forma, eu digo que a fagocitose aconteceu por opsonização, porque eu prendi proteínas na superfície do mo que são mais facilmente reconhecidas pela superfície do fagócito. Fagocitose que é facilitada por proteínas presas na superfície do fagócito = opsonização. A gente pode chamar essas proteínas que facilitam de opsoninas. // Com os fragmentos As, eu favoreço a inflamação: favoreço as alterações vasculares, recrutamento e ativação de neutrófilos. Com os fragmentos Bs, eu facilito a atividade dos neutrófilos. // Esses são os principais efeitos do sistema complemento. 
Os sinais da inflamação: calor, rubor, tumor, dor e perda de função (não sempre, só se o processo inflamatório perdurar por muito tempo, podendo se tornar crônico). // O local inflamado fica quente e vermelho, porque, por conta da vasodilatação, eu tenho maior quantidade de sangue naquele local, tendendo a ficar mais vermelho. Fica quente, porque as céls estão com uma taxa metabólica maior, tendendo a uma maior produção de calor naquele local (não chega a febre, febre é efeito sistêmico). Hiperemia (maior quantidade de sangue naquele local). // Fica inchado porque houve um aumento de permeabilidade no vaso, então, temos perda de líquido, de dentro do vaso para o interstício. Vai passar líquido contendo proteínas. Esse tecido que é o foco da infecção agora tá recendo células e líquido, então ele incha. É por esse vazamento/extravasamento de líquido que as proteínas do sistema complemento são carreadas e conseguem chegar no microrganismo que tá no tecido. // Dor: as prostaglandinas sensibilizam as terminações nervosas dando a sensação de dor. Tudo isso associado à própria pressão mecânica do inchaço, o aumento de temperatura local também sensibiliza as terminações nervosas. // O start inicial foi o reconhecimento do PAMP do microrganismo, então, é necessário eliminá-lo. Chega uma hora que esses mediadores pro-inflamatórios começam a diminuir a produção, porque o que os estimulava está sendo destruído. Só que todo neutrófilo que é estimulado morre por apoptose e tem que chegar alguém pra remover esses restos de neutrófilos e de mo. Os radicais livres de O2 e as enzimas podem degradar o tecido. Logo, o tecido inflamado está uma bagunça. A célula responsável por reestabilizar a normalidade é o macrófago. Então, além de virem os neutrófilos, também vêm os monócitos, que além de ajudar na fagocitose do mo, vão fagocitar todos os restos de neutrófilos e excitar citocinas que estimulam os fibroblastos, que sintetizam proteínas de matriz extracelular. O macrófago produz fatores de crescimento de fibroblastos. O macrófago também produz fator de crescimento angiogênico, substâncias que estimulam a criação de novos vasos sanguíneos. Então, além de fazer a limpeza tecidual, ele estimula os fibroblastos a regenerarem o tecido. Aí, tudo volta ao normal. O pus nada mais é que o resto de céls, bactérias e líquido que extravasa dos vasos sanguíneos. Dói porque faz muita pressão ali. Consideramos esse processo como agudo. // Mas você pode observar processos inflamatórios em níveis sistêmicos (acontecem no organismo como um todo). Esses sintomas “gerais” fazem parte do quadro de comportamento de doença. Não são específicos pra uma infecção. Esse comportamento acontece por causa das citocinas pró-inflamatórias. Como elas estão sendo produzidas em uma quantidade maior, podem chegar a locais mais distantes como ao hipotálamo, por exemplo, sensibilizando-o e aumentando a temperatura corporal (febre). Essas citocinas mexem no eixo hormonal e temos várias alterações comportamentais. // O fígado é importante pra ativar proteínas do sistema complemento. // As citocinas que você produz chegam na medula óssea e aumentam a diferenciação das céls em neutrófilos. // PCR -> proteína C Reativa (umas proteínas de fase aguda que o fígado produz), acaba servindo como um bom marcador de processo inflamatório. 
Quando você tem essa gripe forte, você tem esse comportamento alterado, mas isso também, conforme você vai lutando contra a infecção e tudo culmina pra eliminar o patógeno, esses sintomas vão desaparecendo com a infecção. Quando é uma infecção bacteriana, você precisa de uma ajudinha do fármaco. Porque as vezes, a bactéria é tão poderosa que você precisa de uma ajudinha pra tentar conter ela. // As infecções virais em geral você toma medicação pra conseguir eliminar o desconforto, porque os vírus, você consegue eliminar eles. // só que se o processo inflamatório passar dos limites, ou seja, a quantidade de citocinas que você produz for maior ainda, se o estímulo inflamatório for forte o suficiente, se a pessoa for muito sensível, uma série de fatores podem contribuir pro estímulo inflamatório causar um efeito muito grande, essas citocinas podem chegar ao coração, TNF-alfa e IL-1, e essas citocinas diminuem o débito cardíaco. Tinha uma coagulação acontecendo, o endotélio tá mais aderente e a gente ativa a cascata de coagulação também. A cascata fibrinolítica, que desfaz os coágulos também é ativada. Mas quando a cascata é muito forte, a tendência a formar coágulos se sobrepõe à de desfazer e aí você começa a formar coágulos. Isso pode começar a acontecer de forma sistêmica. A gente chama de coagulação vascular disseminada. Você acaba tendo uma alteração metabólica, pq as citocinas atingem o SNC, desregulando a produção hormonal. Essas citocinas no músculo esquelético aumentam a resistência de insulina. Então, você tem um aumento de glicose ali no início do processo, mas você tem um aumento de catabolismo. Os efeitos locais continuam a acontecer, mas de forma mais grave e sistêmica. Hipovolemia (muito extravasamento de fluido). A pressão arterial do sujeito despenca e a vasculatura está cheia de pontos de coágulo (interrupção do fluxo sanguíneo), com menos pressão, o aporte de oxigênio levado aos tecidos diminui, logo, falência múltipla de órgãos. Esse quadro é chamado de sepse (quando gerados por infecção). A gente diz que esse paciente está entrando em choque. // Grandes alterações vasculares e metabólicas que culminam na disfunção dos órgãos e tecidos levando à falência múltipla dos órgãos.