Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 1 FAMENE NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA IMUNIDADE ADQUIRIDA – RESPOSTA IMUNE HUMORAL (Professora Karina Karla) A resposta imune didaticamente dividida em resposta imune inata (resposta mais ampla e abrangente, sendo, portanto, inespecfica) e resposta imune adquirida. Esta, por sua vez, mediada por anticorpos secretados e sua funo fisiolgica a defesa contra microrganismos extracelulares e toxinas microbianas, sendo por tanto, solicitada previamente para agir de maneira mais especfica. A resposta imune adquirida dividida ainda em dois subtipos de resposta: resposta imune adquirida humoral (o conte do da resposta – os anticorpos – localizam-se livres no plasma) e celular. Este captulo trata-se de enfatizar o primeiro subtipo. A resposta imune adquirida (adaptativa), como j foi visto, mediada pelos linfcitos T e linfcitos B, sendo este responsvel pela produo de anticorpos e aquele, aps ser apresentado ao antgeno por uma APC, se prolifera e desempenha a sua funo (produo de citocinas). As funes efetoras dos anticorpos so as de neutralizao e eliminao dos microrganismos infecciosos e das toxinas microbianas. Esta resposta imune adquirida apresenta algumas particularidades que a difere da resposta imune inata: especificidade (devido presena de receptores especficos dos linfcitos como o TCR e o BCR), diversidade (presena de in meros tipos de anticorpos), tolerncia (capacidade da resposta imune de no responder contra protenas do prprio), autolimitao (todas as respostas imunes desaparecem com o decorrer do tempo aps cada estimulao antignica), especializao e memria (presena de clulas que foram expostas ao peptdeo antignico, mas no respondem a ele, deixando a fase madura para serem classificadas como clulas de memria). importante lembrar tambm que a resposta imune adquirida divida em fases: fase de reconhecimento, fase de ativao (proliferao dos linfcitos), fase efetora (diferenciao dos linfcitos B e produo de anticorpos pelos mesmos; auxlio dos linfcitos T com a produo de citocinas) e o fim da resposta (declnio ou homeostase), na qual resta apenas clulas de memria. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 2 Na fase efetora da imunidade adquirida divide-se, como já vimos, as repostas imune humoral e celular. A imunidade humoral acontece, por tanto, quando o microrganismo apresenta uma natureza de ação extracelular (microrganismos extracelulares), sendo esta resposta mediada pelos linfócitos B. Já a resposta imune celular, a qual apresenta uma participação muito intensa dos linfócitos T com a secreção de citocinas, está relacionada com a defesa do corpo contra microrganismos intracelulares (vírus e bactérias). A função, portanto, da resposta imune humoral é a mesma função desempenhada pelos anticorpos: neutralização dos antígenos (ligação íntima do anticorpo com o antígeno fazendo com que este perca sua constituição espacial elementar, eliminando a sua antiga afinidade por um receptor alvo), opsonização (facilitação da fagocitose), citotoxicidade dependente de anticorpo e ativação do sistema complemento (responsável por realizar a lise de microrganismos, fagocitose de microrganismos opsonizados com fragmentos do complemento e inflamação), sendo este ativado mediante o anticorpo ou não. NEUTRALIZAO DOS MICRORGANISMOS E DAS TOXINAS MICROBIANAS Os anticorpos contra microrganismo e toxinas microbianas bloqueiam a ligação destes aos receptores celulares, impedindo a ação patogênica dos mesmos. Dessa forma, os anticorpos inibem ou neutralizam a infecciosidade dos microrganismos, bem como os efeitos lesivos potenciais da infecção. Os anticorpos se ligam a estruturas específicas microbianas e interferem com a sua capacidade de interagir com os receptores celulares: desse ponto de vista, as anticorpos agem como obstáculo estérico. Em alguns casos, poucas moléculas do anticorpo podem se ligar a um microrganismo e induzir alterações de conformação nas moléculas de superfície que impedem o microrganismo de interagir com os receptores celulares; essas interações são exemplos de efeitos alóstéricos. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 3 OPSONIZAO E FAGOCITOSE MEDIADA POR ANTICORPO por meio da ligao do microrganismo ao anticorpo que os receptores Fc dos fagcitos so capazes de reconhec-los e destru-los. Os anticorpos do isotipo IgG revestem (osponizam), por exemplo, os microrganismos e promovem a sua fagocitose pela ligao aos receptores Fc nos fagcitos. Os microrganismos podem tambm ser opsonizados por um produto da ativao do sistema complemento chamado C3b e so fagocitados pela ligao a um receptor leucocitrio para o C3b. Os receptores Fc dos leuccitos promovem a fagocitose das partculas opsonizadas e liberam sinais que estimulam as atividades microbicidas dos leuccitos. Dentre esses receptores Fc, os que so mais importantes para a fagocitose das partculas opsonizadas so os receptores para as cadeias pesadas dos anticorpos IgG, designados receptores Fcγ. O principal receptor Fcγ de fagcito de alta afinidade chamado FcγRI (CD64). A fagocitose das partculas revestidas de IgG mediada pela ligao das pores Fc dos anticorpos opsonizantes aos receptores Fcγ nos fagcitos. J os microrganismos opsonizados com IgE, so facilmente fagocitados pelo FcεRI, presente nos mastcitos, basfilos e eosinfilos, com a funo principal de ativao celular (degranulao). Em resumo, temos: FcεRI (reconhece microrganismo opsonizado por IgE): presente nos eosinofilos, mastcitos, basfilos. Tem a funo de ativao celular (degranulao). FcγRI (reconhece microrganismo opsonizado por IgG): presente nos neutrfilos e macrfagos. Tem a funo de estabelecer a fagocitose e ativao de fagcitos. CITOTOXICIDADE CELULAR DEPENDENTE DE ANTICORPOS – ADCC O receptor Fc das clulas NK, chamado FcγRIII (CD16), liga-se aos anticorpos IgG ligados s clulas, e o resultado a lise das clulas revestidas do anticorpo. Esse processo desiginado citotoxicidade celular dependente de anticorpo (ADCC). O fato da FcγRIII ser um receptor de baixa afinidade que se liga a molculas de IgG, a ADCC s ocorre quando a clula-alvo est revestida de anticorpo, e a IgG livre do plasma no ativa as clulas NK, nem compete efetivamente com a IgG ligada clula pela ligao com o FcγRIII. A incorporao do FcγRIII por clulas alvo revestidas de anticorpos, ativa as clulas NK para sintetizarem e secretarem citocinas, tais como o IFN-γ, bem como descarregarem o conte do dos seus grnulos, que so mediadores da funo citotxica desse tipo de clulas. Essa funo citotxica destri as clulas previamente infectadas (por vrus ou tumorais) por apoptose. Os eosinfilos medeiam um tipo especial de ADCC dirigido contra alguns parasitas helmnticos. Os helmintos so muito grandes para serem engolfados pelos fagcitos, e seu tegumento relativamente resistente aos produtos microbicidas dos neutrfilos e dos macrfagos, mas eles podem ser mortos por uma prote na bsica principal presente nos grnulos dos eosinfilos. A IgE reveste os helmintos, e os eosinfilos podem ento se ligar IgE pelo seu FcεRI. Os eosinfilos so ativados por sinais emitidos pelo FcγRI e liberam o conte do de seus grnulos, o que resulta na mortes dos helmintos. SISTEMA COMPLEMENTO O sistema complemento um dos principais efetores da imunidade humoral e tambm um importante mecanismo efetor da imunidade inata. Consiste em um grupo de protenas plasmticas que quando ativadas atuam como enzimas (proteases) de uma maneira altamente regulada. Estas protenas interagem entre si e com outras clulas do sistema imunede modo balanceado. O sistema complemento, em resumo, responsvel pelas seguintes funes: opsonizao e fagocitose; lise do microorganismo; participao na inflamao. Vrias caractersticas da ativao do complemento so essenciais para sua funo normal: Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 4 A ativação do complemento envolve a proteólise seqüencial de proteínas para gerar enzimas com atividade proteolítica. Os produtos de ativação do complemento inserem-se covalentemente às superfícies celulares dos microrganismos e a outros antígenos. A ativação do complemento é inibida pelas proteínas regulatórias que estão presentes nas células normais do hospedeiro e ausentes nos microrganismos. As duas principais vias de ativação do complemento são via clássica (necessita da presença do antígeno e do anticorpo), que é ativada por certos isótipos de anticorpos ligados a antígenos, e a via alternativa (necessita apenas da presença do antígeno), que é ativada nas superfícies das células dos microrganismos na ausência de anticorpo. Outra via menos conhecida é a via da lectina, ativada quando a lectina presente no plasma se liga à manose da membrana do microrganismo. As vias alternativas (e a da lectina) são mecanismos efetores da imunidade inata, enquanto que a via clássica é um mecanismo da imunidade humoral. O evento central na ativação do complemento é a proteólise da proteína C3 para gerar produtos biologicamente ativos e a subseqüente inserção covalente de um produto da C3, chamado C3b, às superfícies das células microbianas ou de um anticorpo ligado a um antígeno. Os passos iniciais da ativação, que diferem entre as vias, geram uma enzima chamada C3 convertase, que cliva a C3 e dá origem a dois produtos proteolíticos, C3a (a=fragmento menor) e C3b (b=fragmento maior). A reunião das proteínas do complemento na C3b resulta na formação de outra enzima chamada C5 convertase, que cliva C5 e inicia os passos tardios da ativação do complemento. As vias clássica e alternativa diferem no modo pelo qual a C3b é produzida, isto é, nos primeiros passos, porém compartilham os mesmo passos tardios. Os componentes terminais do sistema complemento, cuja ativação é dependente da C3b, geram um complexo protéico lipossolúvel macromolecular, designado complexo de ataque à membrana (MAC), que causa lise osmótica das células. Os peptídeos produzidos pela proteólise de C3 (e de outras proteínas do complemento) estimulam a inflamação. VIA ALTERNATIVA A via alternativa de ativação do complemento resulta na proteólise de C3 e na inserção estável do seu produto de degradação C3b às superfícies microbianas, sem um papel para o anticorpo. Normalmente, a C3 no plasma esta inativa quando apresenta um grupo tioéster oculto em sua estrutura. Na presença do microrganismo, o C3 é clivado em dois fragmentos: C3a (com menor peso molecular) e C3b (com um maior peso molecular), de modo que este apresentará a exposição do grupo tioéster, o qual é instável. O C3b, por tanto, torna-se ativo quando esse grupo tioéster se liga à hidroxilas ou grupos amino expostas na membrana de microrganismos (pois essas moléculas não estão disponíveis nas membranas das células do hospedeiro) para formar pontes de amido ou de éster. Caso essas pontes não se formarem, o C3b persiste na fase fluida, seu tioéster é rapidamente hidrolisado, tornando-se inativo e detém a ativação do complemento. O C3a parte para o fluido plasmático para participar do processo inflamatório, funcionando como a primeira anáfilo-toxina. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 5 O C3b ligado une-se a uma protena plasmtica chamada Fator B e, depois que est ligado, o fator B clivado por uma protease de serina do plasma, o fator D, para gerar um fragmento, o Bb, que permanece inserido ao C3b (e libera um pequeno fragmento chamado Ba). O complexo formado C3bBb a convertase C3 da via alternativa, responsvel por clivar mais molculas C3, desse modo determinando uma ampliao da seqncia. Assim, a convertase C3 da via alternativa aumenta a ativao do complemento quando iniciada pela via alternativa ou pela via clssica. Ocorre ativao estvel da via alternativa apenas nas superfcies celulares microbianas e no nas do hospedeiro. Algumas das molculas C3b geradas pela convertase C3 da via alternativa ligam-se prpria convertase. Isto resulta na formao de um complexo C3bBb3b, que atua como a convertase C5 da via alternativa, que cliva a C5 e iniciar os passos tardios do complemento. VIA CLÁSSICA A via clssica iniciada pela ligao da protena C1 do complemento aos domnios constantes CH2 das molculas IgG ou dos domnios CH3 das molculas IgM que fixaram antgenos. C1 um grande complexo protico multimrico, que consiste de seis subunidades idnticas arranjadas formando um n cleo central com braos radiais projetados simetricamente, sendo composto das subunidades C1q, C1r e C1s: C1q liga-se ao anticorpo, e C1r e C1s so as proteases. Esse hexmero executa a funo de reconhecimento da molcula e liga-se especificamente com as regies Fc das cadeias pesadas μ e com algumas da γ. Cada regio Fc da imunoglobulina tem um nico stio de ligao de C1q, e cada molcula C1q deve ligar-se a duas cadeias pesadas adjacentes de Ig para ativar a C1r e C1s, ativando, assim, a parte funcional da molcula. C1r e C1s so esterases da serina que funcionam como um tetrmero contendo duas molculas de cada. A ligao de duas ou mais cabeas globulosas da C1q s regies Fc da IgG ou da IgM induz ativao enzimtica da C1r associada, que cliva e ativa a C1s. Esta ativada cliva a prxima protena da cascata, a C4, para formar C4b e C4a (este liberado e tem atividades biolgicas que sero descritas mais adiante). A C4 homloga de C3, e C4b tambm tem uma ponte tioster interna, assim como na C3b, que forma ligaes covalentes com amidas ou steres com o complexo antgeno-anticorpo ou com a superfcie adjacente de uma clula qual est ligado o anticorpo. Essa ligao de C4b assegura que a via clssica de ativao processa-se em uma superfcie celular ou em um complexo imune. A prxima protena do complemento, C2, forma ento um complexo com C4b ligada superfcie celular e clivada por uma molcula C1s da vizinhana, para gerar um fragmento C2b sol vel de importncia desconhecida, e um fragmento maior, C2a, que permanece fisicamente associado C4b na superfcie da clula (note que, por motivos histricos, na C2, o fragmento menor chamado de C2b e o maior de C2a – uma exceo a regra). O complexo resultante C4b2a a convertase C3 da via clássica e tem a capacidade de se ligar e de clivar proteoliticamente a C3. A clivagem de C3 resulta na remoo de um pequeno fragmento C3a, que sai de C3b; a C3b ento hidrolisada ou forma pontes covalentes com as superfcies celulares ou com o anticorpo na qual foi iniciada a ao do complemento. Uma vez depositada a C3b, poder ligar-se ao Fator B e gerar mais convertase C3 pela via alternativa. O efeito final desses m ltiplos passos enzimticos e de amplificao que uma nica molcula de convertase C3 poder induzir a deposio de centenas ou milhares de molculas de C3b na superfcie celular onde o complemento ativado. Os passos-chaves iniciais da via alternativa e da clssica so anlogos: C3 da via alternativa homloga C4 da via clssica, e o fator B homlogo a C2. Algumas das molculas C3b geradas pela convertase C3 da via clssica ligam-se convertase (como na via alternativa) e formam um complexo C4b2a3b. Esse complexo funciona como a convertase C5 da via clssica, que cliva C5 e inicia os passos tardios da ativao do complemento. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 6 OBS1: A via da lectina de ativao docomplemento desencadeada na ausncia de anticorpo pela ligao dos polissacardeos microbianos s lectinas circulantes, tais como a MBL plasmtica. A MBL liga-se aos resduos de manose dos polissacardeos e, como estruturalmente semelhante ao C1q, desencadeia o sistema complemento pela ativao do complexo enzimtico C1r-C1s (tal como o C1q) ou pela associao com a serina esterase associada protena de ligao de manose, que cliva C4. Fora o fato de ser ativada na ausncia de anticorpo, o restante dessa via o mesmo que o da via clssica. PASSOS TARDIOS DA ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO As convertases C5 geradas pela via alternativa ou pela clssica iniciam a ativao dos componentes tardios do sistema complemento, que culmina na formao da MAC citorcida. As convertases C5 clivam a C5 em um pequeno fragmento C5a (exerce potentes efeitos biolgicos em vrias clulas), que liberado, e um fragmento C5b de duas cadeias que permanece ligado superfcie celular. O C5b, gradativamente, atrai outras protenas do complemento: C6, C7, C8 e C9, de modo que C5b se une a C6 (formando o complexo inicial C5b,6), para se ligar, em seguida, a C7 e a C8, em que estas duas ltimas se inserem na bicamada lipdica da membrana. Forma-se o complexo C5b,6,7,8 (C5b-8) estavelmente inserido na membrana, com capacidade ainda limitada para lisar clulas. A formao de uma MAC (complexo de ataque a membrana) completamente ativa obtida pela ligao de C9, componente final da cascata do complemento, ao complexo C5b-8. Esta protena C9 uma protena srica que se polimeriza no local da C5b-8 formando poros nas membranas plasmticas que permitem a entrada de gua (resultando na tumefao osmtica) e ons (causando apoptose) no microrganismo. FUNÇÃO DO SISTEMA COMPLEMENTO Aps ativado, o sistema complemento exerce funes complexas como: Opsonizao e fagocitose do microrganismo Estimulao das reaes inflamatrias: as anfilotoxinas liberadas nas reaes durante a ativao do complemento vo se ligar a clulas polimorfonucleares participando do processo inflamatrio ativando estas clulas (as quais passam a exercer a degranulao). Citlise mediada pelo complemento: formao do MAC e apoptose direta do microrganismo. REGULAÇÃO DA ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO A ativao da cascata do complemento e a estabilidade dos produtos ativos do complemento so rigidamente regulados para evitar a ativao do complemento nas clulas normais do hospedeiro e limitar a durao da ativao do complemento mesmo nas clulas microbianas e nos complexos antgeno-anticorpo. A regulao do complemento mediada por diversas protenas circulantes e de membrana celular pertencentes a uma famlia chamada “reguladores da atividade do complemento” (RCA) e so codificadas por genes homlogos adjacentes. Paciente com inibio desses inibidores podem desenvolver certas patologias. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA I – MEDICINA P3 – 2008.2 7 A atividade proteolítica de C1r e C1s é inibida por uma proteína plasmática chamada inibidor C1 (C1 INH). A reunião dos componentes das convertases C3 e C5 é inibida pela ligação das proteínas reguladoras a C3 e C4 depositadas nas superfícies celulares. A C3b (e a C4b) associadas à célula são proteoliticamente degradadas por uma serina protease do plasma chamada Fator I, que é ativa somente na presença de proteínas reguladoras (MCP e CR1, que atuam como co- fatores para a clivagem proteolítica de C3b), produzindo iC3b e C3f. As proteínas DAF (proteína de membrana expressa nas células endoteliais e eritrócitos), MCP, CR1 são inibidores da C4b2a (C3 convertase da via clássica), pois deslocam C2a de C4b. DAF e CR1 inibem a C3bBb (convertase C3 da via alternativa), pois deslocam Bb de C3b. A formação da MAC é inibida por uma proteína de membrana chamada CD59, inibindo a adesão de moléculas C9 na membrana. A proteína S inibe a inserção de C5b-C7 na membrana, influenciando diretamente na inserção futura do complexo C9. Deficiência de C1INH gera edema angioneurótico hereditário, que consiste no acúmulo intermitente de edema fluido na pele e nas mucosas, causando dor abdominal, vômitos, diarréia e obstrução das vias áreas, potencialmente ameaçadora para vida. Deficiência na enzima que liga tais inibidores (DAF, MCP e CR1) causa Hemoglobinúria Paroxística Noturna, caracterizada por crises recidivantes de hemólise intravascular, atribuível, pelo menos parcialmente, a uma ativação desregulada do complemento na superfície dos eritrócitos. A hemólise intravascular recorrente, por sua vez, induz anemia hemolítica e trombose venosa crônicas. OBS2: Com base nesses estudos, é admitida uma hierarquia de importância para a inibição da ativação do complemento como sendo CD59 > DAF > MCP, e essa hierarquia pode refletir a relativa abundância dessas proteínas nas superfícies celulares.
Compartilhar