IMUNOLOGIA BÁSICA - IMUNOREGULAÇÃO

Prévia do material em texto

IMUNOLOGIA BÁSICA
IMUNOREGULAÇÃO
Imunoregulaçao: Conjunto de mecanismos que regulam as respostas imunes tanto aumentando quanto diminuindo as ações das células do sistema imune e os efeitos das moléculas que são liberadas durante esse processo.
A resposta imune começa com o estímulo do antígeno que pode ser, por exemplo, uma internalização dele por uma célula apresentadora, o que vai levar ao processamento dele para a apresentação dele para as células T; nesse caso, o antígeno vai ser protéico e a sua apresentação vai poder ser de dois tipos: 
Com o MHC de classe I: é um estimulo só ao Th1 (o Th2 não participa). É o estimulo do ramo celular da resposta. Nesse caso vai haver a ativação das células CD8+, estas precisam reconhecer o antígeno, que também será apresentado pela molécula de MHC de classe I. Além desse sinal, ela precisa dos sinais estimuladores das citocinas da célula T. Então nesse caso, vai haver a ativação de citotoxicidades direta e produção de substancias como, por exemplo, interferon-gama e IL-2, que vão ativar células NK, macrófagos. Então se há a ativação de macrófagos, eles são estimulados à fagocitar mais. Fagocitando mais, o macrófago vai processar mais antígenos e apresentá-los – um de cada vez – para os linfócitos T, o que vai reestimular todo este sistema. Juntamente com isso, vários mecanismos efetores da imunidade inata também são estimulados, por exemplo, quando as células da resposta celular ativam as células NK e ativam os macrófagos através de interferon-gama e IL-2, há uma potenciação da fagocitose e da citotoxicidade, que são mecanismos de imunidade inata. Quando há produção de IgG, há um estimulo para ADCC e um estimulo para a opsonização, ou seja há também uma potenciação da fagocitose, que é um mecanismo da imunidade inata. 
A IgG e a IgM ativam o complemento pela via clássica, ou seja, outro mecanismo da imunidade inata.
O próprio complemento libera os fragmentos C3a, C4a, C5a, C3b e o complexo C5bC6C7, que vão ativar e atrair células fagocíticas como neutrófilos e eosinófilos. Essas células vão liberar o conteúdo dos seus grânulos e vão fazer fagocitose.
Com o MHC de classe II: O antígeno, que já vai estar degradado em peptídeos, vai ser apresentado às células T CD4+. Essa célula, junto com o estimulo de citocinas, liberadas pela célula apresentadora, como interleucina1 e interleucina12, vai poder seguir diferentes caminhos de diferenciação. Ela pode entrar em mitose, gerando uma célula blástica, que vai se diferenciar em células T já sensibilizadas. Essa célula efetora vai poder ser do tipo TH1 ou TH2.
Outro exemplo é o caso de se antígeno tiver as características estruturais (tiver cadeias repetitivas) que lhe permitam ativar diretamente as células T, ou seja, se ele for timo-independente; nesse caso o estimulo do antígeno vai induzir a produção de IgM, sem a formação de células de memória, sem a mudança de isotipo e sem a formação de resposta secundária.
Essa parte da resposta imunológica, em que, o estimulo do antígeno vai ativar as células T, tem um papel fundamental na regulação da resposta. São produzidas neste processo, citocinas que vão diferenciar a resposta, para o ramo humoral, para o ramo celular, para os dois juntos ou para mecanismos da imunidade inata. Pode haver nessa etapa, um direcionamento da resposta para o estimulo de células B, então a cooperação de células Th1 e/ou células Th2, com a célula B leva a proliferação dessa célula B, gerando células blásticas, que vão se diferenciar em plasmócitos. A mudança de isotipo para fazer classes, ou seja, isotipos diferentes de imunoglobulinas depende das citocinas que a célula B receber da célula T, para qual ela está apresentando o antígeno. Por exemplo, se a célula B receber interleucina-4, ela vai direto para IgE, mas para fazer IgG, que é a imunoglobulina mais freqüente e que existe em maior concentração, há a participação tanto de citocinas do Th2 (IL-4 e IL-6), quanto do Th1 (IL-2 e interferon-gama). Então, nós não podemos falar que Th1 vai para a resposta celular e Th2 vai para a resposta humoral, pois não é separado dessa maneira. O que podemos falar é que existe um contexto ativador, ou seja, as células B e as células T recebem uma “sopa” de citocinas diferentes, de estímulos diferentes, cada um estimula uma coisa. O resultado final é um somatório da fração que ela recebe. Nós temos que pensar, que essa célula está mergulhada em um meio onde várias outras células estão jogando produtos, então não é possível prever qual vai ser o efeito das citocinas naquela célula. Esse efeito vai depender da quantidade da citocinas, da natureza do antígeno, da concentração do antígeno (ele pode estimular preferencialmente uma ou outra célula de acordo com a ligação que ele vai fazer com o receptor). Então há uma série de fatores que condicionam essa ação.
As moléculas que fazem o contato entre as células são chamadas de citocinas. Estas são produtos de uma célula do sistema imune, que age em outras células do sistema imune. Então elas são mediadores solúveis dos estímulos. 
Elas podem ser produzidas por diversos tipos celulares. Exemplos: a produção de citocinas por linfócitos T e por macrófagos. 
Elas podem agir entre as células do sistema imune e entre as células do organismo com as células do sistema imune. Uma célula manda uma mensagem para a outra liberando no meio certa quantidade de uma determinada citocina; A outra célula recebe esta mensagem expressando um receptor que vai ser fosforilado dentro da célula, que vai gerar fatores de transcrição e vai gerar então um determinado estimulo, como a produção de uma substancia por exemplo.
Além disso, há a participação de células regulatórias, estas podem agir diretamente sobre as células do sistema imune ou podem produzir citocinas supressoras, por exemplo, o que é mais comum. Então, estas células se encarregam de diminuir a resposta. 
Células como Th3, Tr1, Tr (reguladoras), são responsáveis pela regulação negativa. 
Th1 e Th2 são responsáveis pela produção de citocinas, as quais vão realizar a regulação positiva da resposta. 
Podemos notar que, até a célula Th1, dentre as citocinas que ela produz, há muita produção de interferon-gama, que é inibidor das células Th2, a qual produz muita IL-10, que é inibidora da célula Th1. Portando, existe uma espécie de equilíbrio entre as células do sistema imune.
As citocinas agem de diferentes maneiras, ou seja, cada uma tem um tipo de ação diferente, mas há algumas propriedades que são observadas em muitas delas. Estas são:
Pleiotropismo: É a capacidade de uma citocina de agir em células diferentes, produzindo efeitos diferentes. 
Ex: A célula Th2 produz muita IL-4, essa citocina age sobre as células B, levando essa célula a proliferar, a se diferenciar e mudar o isotipo para a produção de IgE. Essa mesma IL-4 é capaz de agir sobre timócitos e mastócitos gerando proliferação.
Redundância: (Contrário do pleiotropismo): Várias citocinas, que podem ser até de fontes diferentes, que geram o mesmo efeito em uma determinada célula. 
Ex: A IL-2 é capaz de produzir proliferação da célula B. A mesma coisa pode ser induzida pela IL-4 produzida por outro tipo de linfócito e também pela IL-5. Qualquer uma delas age sobre o linfócito B causando o mesmo efeito.
Sinergismo: Junção de mais de uma citocina fazendo um efeito potenciado. 
Ex: Se houver IL-4 agindo sobre uma célula B, ela vai induzir mudança de classe para IgE. Mas se houver também a IL-5, em concentração muito menor das duas, é possível fazer o mesmo efeito. Dessa forma elas são muito mais ativas, de forma que o efeito fica maior. Uma potencia o efeito da outra.
Antagonismo: Uma citocina tem um efeito e outra citocina tem um efeito contrário. A célula que receber essas duas citocinas ou vai responder a uma delas, ou não vai responder a nenhuma. Se o sinal para ativar for da mesma intensidade do sinal para parar, não vai acontecer nada. A resposta vai depender de fatores como: qual está em concentração mais alta, qual foi liberada mais próximada célula, qual foi liberada primeiro. Há varias circunstâncias que podem modificar a resposta imune a um determinado antígeno.
De forma geral, pode-se dizer que as citocinas atuam em cascata. Exemplo: A célula T ativada produz interferon-gama, este ativa macrófagos, que produzem IL-12, que vai ativar células T-helper. E a T-helper vai produzir outras substancias.
Obs: A concentração das citocinas pode interferir no seu efeito. Se a concentração for muito baixa, por exemplo, pode não ser o bastante para gerar o estimulo. 
	Das citocinas que nós conhecemos, uma das mais importantes é a interleucina-2 (IL-2), esta é chamada de fator de crescimento, pois ela induz a proliferação das células, ou seja, ela induz mitoses. Essa molécula tem efeito autócrino, parácrino e endócrino, pois ela é produzida em grandes quantidades e ela vai atuar em receptores de outras células. 
Receptor da IL-2: Uma célula T em repouso expressa uma molécula chamada CD28, um TCR e um CD4. As células apresentadoras de antígeno apresentam MHC de classe II e a molécula de co-estimulação B7. É preciso ter o reconhecimento do peptídeo apresentado pelo MCH de classe II + a cooperação entre o CD28 e o B7 para que haja a ativação da célula T. Normalmente, as células T só expressam um pedaço do receptor da IL-2. Esse receptor é formado por três tipos de cadeias; uma cadeia beta, uma cadeia gama (chamada de gama-c, pois ela é comum a outros receptores de outras citocinas) e a cadeia alfa. A cadeia alfa é o CD25 que está no receptor da IL-2. Esse receptor não fica sempre presente na membrana da célula. A célula começa com as cadeias beta e gama, que sozinhas não conseguem estabelecer uma ligação estável com a IL-2. Quando a célula é ativada, ela começa a transcrever o gene para produzir a cadeia alfa do receptor e a própria IL-2. Então, ela recebe muita IL-2, prolifera e fica capaz de realizar as suas atividades e então, ela para de produzir a cadeia alfa. Algumas células têm a cadeia alfa do receptor da IL-2 direto. Desde quando essas células aparecem no timo, elas são CD25+, estas são células regulatórias.
	A IL-2 é capaz de desempenhar várias funções dentro da resposta imune. A IL-2 produzida dentro da célula T vai estimular diferentes tipos de células; se ela estimula uma célula comum do sistema imune, ela vai gerar células efetoras; se ela estimula uma célula regulatória, essa célula vai estimular a supressão da resposta. Ou seja, um ramo vai continuar a resposta e o outro ramo vai impedir a resposta, e ambos os ramos são sensíveis à ação da IL-2. Isso é a base de um dos mecanismos da chamada tolerância imunológica. A tolerância imunológica é uma resposta imune específica que gera proliferação celular, que gera produção de citocinas e o resultado dela é “nada”. Ou seja, tolerância é um estado em que o que predomina é a resposta negativa. Então é possível notar o estimulo (as células se proliferam), mas não dá efetor. Isso é diferente da célula não responder, a célula que não responde é insensível. Nesse caso, em que há proliferação, as células são capazes de responder, mas há mecanismos ativos para parar essa resposta.
	Então, todos estes mecanismos regulatórios vão concorrer/conviver com outros sistemas de regulação do organismo. O sistema imune obedece a estímulos e manda estímulos para outros tipos de tecidos. As células do sistema nervoso e do sistema endócrino são também células regulatórias que também trabalham com as células do sistema imune. Isso é possível, por que essas células compartilham receptores. Então as células do sistema imune apresentam/expressam na membrana receptores para neurotransmissores e para hormônios. As células do sistema nervoso expressam receptores para hormônios e para citocinas e as células do sistema endócrino expressam receptores para neurotransmissores e citocinas. É por isso que é possível, por exemplo, haver uma imunossupressão por causa de estresse. Esta regulação é chamada de neuroimunoendócrina. 
	Existe um conjunto de mecanismos que são mais inerentes à resposta imune, como aspectos da imunidade humoral, da imunidade celular, da imunidade inata, produção de imunoglobulinas, tanto por mecanismos do tipo timo-independentes como por mecanismos do tipo timo-dependente; tudo isso vai contribuir para a regulação da resposta. A própria produção das imunoglobulinas pode mudar completamente a regulação da resposta imune. As moléculas de imunoglobulina apresentam em cada região alguns epítopos que são próprios daquela região e que caracterizam os indivíduos. Nas regiões constantes, tanto de cadeia leve, quanto de cadeia pesada, existem alguns epítopos/marcadores que caracterizam a espécie a qual a imunoglobulina pertence, então, por exemplo, a IgG de camundongo é diferente da IgG de humano, que é diferente de uma IgG de coelho. Então, existem marcadores que são chamados de isotipos, que são aqueles que caracterizam a espécie. Há também marcadores, ainda na região constante, que são específicos dos indivíduos de uma mesma espécie. São marcadores que diferenciam os indivíduos dentro de uma mesma espécie. Estes marcadores podem ser passados de pais para filhos. Estes marcadores são chamados de halotipos. 
Além disso, existe outro tipo de epitopo que fica na região variável, eles são gerados por causa do rearranjo VDJ, dos erros de combinação, de tudo aquilo que altera a forma do sitio combinatório e que, portanto, que leva à especificidades diferentes. Essas mudanças acontecem dentro de um mesmo individuo, entre clones diferentes de linfócitos, tanto T quanto B e esses marcadores são chamados de “idiotipos”. É quase impossível que haja dois indivíduos com os marcadores idiotipos idênticos, pois isso foi gerado depois da formação da célula ovo. 
Resumo: 
Isotipos: São aqueles que caracterizam espécies – regiões constantes
Halotipos: São aqueles que caracterizam indivíduos dentro de uma mesma espécie. – regiões constantes.
Idiotipos: Marcadores que caracterizam cada clone de linfócito com a sua especificidade. – regiões variáveis 
No caso de gêmeos univitelinos eles vão ter os mesmos isotipos e os mesmos halotipos (mesmo pai e mesma mãe, então vão ter a mesma herança genética). 
No caso de gêmeos fraternos, haverá semelhanças apenas nos isotipos. Os halotipos podem ser iguais ou diferentes. Depende da herança genética que os irmãos vão receber.
	Outra importância na regulação da resposta imune são as células T regulatórias. Elas são chamadas assim por que elas vão suprimir a função de outras populações celulares, então elas vão reduzir a resposta imune. Elas foram descobertas na década de 70, quando alguns autores virão que existiam células, que eles chamavam de células T supressoras. Na época eles sabiam que existam células T e B, e dentre as células T, chegaram a conclusão que dependendo da situação que uma célula era estimulada, ela podia produzir substancias que suprimiam respostas imunes. Um pouco mais tarde, outro grupo mostrou que essas células chamadas T supressoras eram capazes de regular a imunidade contra tumores, então, elas eram capazes de suprimir o efeito de células que agiam nos tumores, portanto, elas atrapalhavam o sistema de rejeição do tumor. Na década de 80, um terceiro grupo de estudo mostrou que células que expressavam constitutivamente a cadeia CD25 eram capazes de inibir a rejeição de tumores. Mesmo com um efeito tão importante sendo descrito, os estudos de imunologia tomaram outras direções e isso ficou esquecido. No final do século XX, um grupo de pesquisadores chineses mostrou que pesquisar CD25 era uma chave confiável para mostrar que as células eram regulatórias. Em 2000, outro grupo mostrou que um gene chamado foxT3, que regula desenvolvimento de células T, era também importante na função dessas células regulatórias. E então a partir daí foi caracterizada uma população que foi chamada Treg, as quais são geradas no timo antes da diferenciação das células T helper supressoras clássicas. Essas células são CD4+, então elas são helper, CD25+ e foxD3 positivas.Essas células são responsáveis por uma grande parte da regulação da resposta imune. Existem outras células regulatórias que são CD25-, a Th3 e a Tr.
	Então no timo, há a geração de uma grande diversidade de células, algumas delas seguem o caminho de CD8+, que são as células citotóxicas e dentre elas há também células CD25+ que também são células regulatórias, ou podem seguir o caminho das células CD4+, e dentre as CD4+ há uma grande diversidade de células que tem funções diferentes. A Treg e NKT são células que vão produzir citocinas e têm funções regulatórias. A Treg produz uma grande quantidade de uma citocina supressora chamada TGF-beta (fator de crescimento de células T) Ela produz essa citocina inibitória e age induzindo a apoptose de outras células, então ela regula a resposta imune do ponto de vista negativo. Elas agem muito especialmente sobre as células CD8+, então essas células são hoje o principal alvo da imunoterapia de tumores, então, ao invés de estimular uma resposta ao tumor, as novas pesquisas de imunoterapia visão inibir essas Treg, pois se elas forem inibidas, o sistema imune conseguiria agir contra as células tumorais, pois essa célula atrapalha a ação da célula citotóxica que é capaz de matar as células de tumores.
	As células Th1 produzem IL-2, interferon-gama e fator de necrose tumoral. Essas células são ativadoras tanto de CD8, como de células B, para fazer mudança de isotipo para a resposta humoral. As células Th2 produzem IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13, mas são células muito importantes na resposta imune humoral. Principalmente na produção de IgE e no desencadeamento de reações alérgicas. Então, a indução das células Th1 depende principalmente de IL-12, que é produzida quando há um estimulo por um antígeno. Depois de produzida então, ela leva a célula a se diferenciar em Th1. Quando o estimulo leva a produção da IL-4, a célula se diferencia no sentido de célula Th2. Paralelamente, saem também células regulatórias como a Th17, que é uma célula produtora de IL-17, que é uma citocina supressora.
Outro efeito da supressão da resposta imune é a Tolerância. Esta é uma redução da resposta imune especifica para determinados antígenos. Nós temos tolerância para os nossos próprios componentes e também temos tolerância para os componentes que a gente entra em contato. A tolerância aos componentes próprios é a base para a manutenção e para a integridade do sistema imune.
Essa tolerância que nós temos aos nossos próprios constituintes e à outras substancias é classificada como:
Tolerância central: Tolerância que elimina na seleção primaria as células T e B que reagem com alta afinidade. Ela é feita no órgão linfóide primário.
Tolerância periférica: Vai acontecer no órgão linfóide secundário e vai limitar as células auto-reativas que estiverem na circulação. A célula que vai reagir com o próprio vai existir, mas vai ser controlada pelas citocinas que são produzidas pelas células regulatórias.
Anticorpos que estão circulando no nosso corpo podem interagir com outros anticorpos e com outras estruturas presentes no nosso corpo. Essa rede de interações vai ser chamada de rede idiotipica. Essa proposta propõe que o sistema imune está “preocupado” em interagir com si próprio e em ajudar a manter a homeostase (equilíbrio do corpo). Se um antígeno estranho entra no sistema, ele vai desorganizar todo o equilíbrio do corpo e os sistemas vão começar a trabalhar para novamente estabelecer a homeostasia, ou seja, o equilibrio. Não necessariamente o corpo vai voltar ao ponto que ele estava antes, ele simplesmente vai estabelecer o equilíbrio de novo.
	A tolerância se desenvolve e é mantida a partir de vários fatores.
	O conceito de tolerância envolve um relacionamento entre epitopos e sítios combinatórios.