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Imunologia Geral Aula I – Introdução ao sistema imune Conceito antigo X Conceito Modeno Conceito antigo X Conceito Modeno Proteção Homeostase Porquê estudar a imunologia? As doenças infecciosassão ainda um grave problema Estudo de mecanismos de patogenecidade Desenvolvimento de vacinas Doenças causadas por anomalias do sistema imunológico ALERGIA: Respostas imunológicas a agentes inócuos: ex. ASTHMA AUTOIMUNIDADE: Imunidade contra si próprio: ex. ESCLEROSE MULTIPLA Rejeição de transplantes: Respostas imunológicas a TRANSPLANTES IMUNODEFICIENCIA: Defeitos da resposta imunológica: ex. SCID Manipulação do S.I. Para tratar doenças IMUNOSUPRESSÃO: Tratamento de doenças imunológicas IMUNOREGULAÇÃO: Intervenções imunoterapêuticas 5 História da Imunologia “Aqueles que sentiam mais pena pelos doentes e pelos que morriam eram aqueles que haviam tido a praga eles próprios e não haviam morrido dela. ....eles se sentiam seguros, uma vez que ninguém adquiriu a mesma doença duas vezes, ou, se adquiriu, o segundo ataque nunca foi fatal. Estas pessoas se sentiam afortunadas .................... e imaginavam que elas poderiam nunca morrer de nenhuma outra doença no futuro.” Tucídides, A guerra do Peloponeso, 430 a.C. 6 Lady Mary W. Montagu (1689-1762) 1721 7 1a. Vacinação - James Phipps - 1796 8 HISTÓRIA DA IMUNOLOGIA Robert Kock - Teoria dos Germes - 1877 9 HISTÓRIA DA IMUNOLOGIA Louis Pasteur 1879-1881 Bactérias que causam cólera em galinhas Vacinas atenuadas contra cólera, antrax e raiva 10 1885 – Vacinação de Joseph Meister contra raiva por Louis Pasteur 11 HISTÓRIA DA IMUNOLOGIA Elie Metchnikoff 1883 Teoria dos fagócitos Fagocitose Imunidade celular 12 HISTÓRIA DA IMUNOLOGIA Behring e Kitasato 1890 Antitoxina da difteria Imunidade humoral 13 LOUIS PASTEUR, 1822-1895 PAUL EHRLICH, 1854-1915 França Alemanha X Celularistas Humoralistas O Sistema Imunológico O estudo da imunologia começou com a observação que quem recuperava de uma infecção ficava imune a essa infecção para a vida Edward Jenner (1796) Descoberta da imunidade Cock Descoberta dos microorganismos Louis Pasteur (década de 1880) Perda de virulência permite que as vacinas funcionem Behring & Kitasato Imunidade transferida por substâncias do soro a que chamaram anticorpos 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 1900 1800 2000 Jenner Vaccination 1600 Jansen Microscope Müller Bacteria Koch’s Postulates Metchnikoff Phagocytosis Wright Antisera Kohler & Milstein Monoclonal Abs 1955 Miller T cells Características da resposta Imunológica Capacidade de reconhecimento muito abrangente Capacidade de reconhecer mais de 1,000,000,000 de estruturas Resposta muito destrutiva O S.I. Desenvolveu formas de distinguir o próprio do estranho Resposta específica Antigénios (agente capaz de desencadear uma resposta imunol.) Determinantes e epítopes Haptenos • Moléculas demasiado pequenas para serem bons antigénios • Podem ser bons antigénios se ligados a uma molécula transportadora • Penicilina e outras drogas podem comportar-se como haptenos Características da resposta Imunológica (II) Características de antigénios capazes de provocar uma resposta imunológica forte Estranhos ao organismo Grandes Compostos de proteínas, açucares, lípidos ou ácidos nucleicos Organ. vivos dão respostas mais fortes que org.mortos Com multiplos epitopes Estruturas da superfície celular Características da resposta Imunológica (III) Memória Na 2ª exposição e posteriores a resposta é mais intensa e rápida Resposta auto-limitada A resposta pára com a eliminação do agente causador As células imunológicas ficam num estado de “alerta/dormente” A resposta imunológica tem mecanismos de “feedback” activo Características da resposta Imunológica (IV) Resposta auto-limitada A resposta pára com a eliminação do agente causador As células imunológicas ficam num estado de “alerta/dormente” A resposta imunológica tem mecanismos de “feedback” activo Aspectos Gerais do S.I. Resposta Inata e Adaptativa Anatomia do S.I. Tipos celulares do S.I. Componentes serológicos do S.I. Inter-regulação da Resposta Imunológica Tipos de resposta imunológica Inata Não requer exposição prévia ao organismo; presente desde o nascimento Não é específica para o Antigénio Intensidade não varia c/ o numero de exposições; Não tem memória Usa componentes celulares e humoriais Pele Membranas mucosas Cilios Barreiras de pH Lisosima Fagocitose Complemento Está activamente envolvida na resposta adaptativa Adquirida Desenvolve-se durante a vida do indivíduo Principio da aprendizagem por experiência Confere imunidade específica Tem memória Pouco eficaz sem a resposta inata Usa componentes celulares e humoriais Imunidade activa (resulta da fisiologia activa do s.I. do próprio) Imunidade passiva (transferência de anticorpos entre pessoas) Os anticorpos circulantes refletem as infecções a que um determinado indivíduo esteve sujeito- possibilidade de diagnóstico da infecção 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 & infecção Barreiras Físicas Imunidade Inata Imunidade Adaptativa + + Inflamação Cellular and humoral defences Antibodies, cytokines, T helper cells, cytotoxic T cells Respostas Imunológicas Tipos de agentes patogénicos Aspectos Gerais do S.I. Resposta Inata e Adaptativa Anatomia do S.I. Tipos celulares do S.I. Componentes serológicos do S.I. Inter-regulação da Resposta Imunológica Órgãos linfóides secundários: Nódulos linfáticos Baço Tecido linfóide associado às mucosas Activação de linfócitos T e B Sequestramento de antigénios Tecidos organizados onde as células linfóides interagem com células não linfóides Órgãos linfóides centrais: Locais de amadurecimento celular Órgãos linfóides secundários:Locais de iniciação da resposta adaptativa Órgãos linfóides centrais: TIMO – amadurecimento de linfócitos T Medula óssea (bone marrow) – amadurecimento de linfócitos B Órgãos Linfóides Anatomia geral do S.I. Paracortical (T cell) area 5. Medullary cords (Macrophage & plasma cell area) Medullary sinus 6. Efferent lymphatic vessel Artery Vein 4. Germinal centre (site of intense B cell proliferation) 3. Secondary lymphoid follicle 2. Primary Lymphoid follicle (B cell area) 1. Afferentlymphatic vessel. Lymph, cells & Ag drained from tissues enters here Lymph node Visualizar Red pulp Marginal zone Marginal sinus B cell corona Germinal centre Periarteriolar lymphocytic sheath (PALS) – T cell area Central arteriole Spleen white pulp Transverse section Aspectos Gerais do S.I. Resposta Inata e Adaptativa Anatomia do S.I. Tipos celulares do S.I. Componentes serológicos do S.I. Inter-regulação da Resposta Imunológica Cells Of The Immune System Pluripotent haemopoietic stem cell Common lymphoid progenitor Myeloid progenitor Macrophage Monocyte Neutrophil PMN Eosinophil Basophil Mast cell Phagocytosis Ag presentation Phagocytic Anti-bacterial Anti-parasite immunity ?Protection of mucosal surfaces? Protection of mucosal surfaces Lymphocyte Adaptive immunity Lymphocyte subsets Activate B cells and macrophages T HELPER CELLS Th Kill virus- infected cells CYTOTOXIC T LYMPHOCYTES CTL Produce antibodies PLASMA CELLS PC T B T CELLS B CELLS CLP Common lymphoid precursor fagocitose 55 Imunidade Natural e Adquirida Imunidade do hospedeiro Defesa inata e adaptativa Inata • Proteção inicial contra infecções Adaptiva • Adaptável • Mais lenta • Resposta recente e mais efetiva. 56 Imunidade Inata Imunidade inata = natural ou nativa Defesa presente em indivíduos saudáveis, desde o nascimento e preparada para bloquear a entrada de micróbios e eliminar micróbios que têm sucesso entrando em tecidos. Imunidade adaptável = específica ou adquirida Defesa estimulada por micróbios que invadem tecidos, i.e., adapta à presença de invasores microbianos. 57 Imunidade Inata Barreiras epiteliais Antibióticos naturais Se micróbios quebram barreiras e entram nos tecidos ou circulação... Natural Killer (NK)/Macrófagos Proteínas do plasma e sistema de complemento. 58 59 Fagocitose 60 Sistema Imune Adaptativo Consiste de... Linfócitos e os seus produtos, i.e., anticorpos. Reconhecem subst diferentes Microbianas ou não • Estas substâncias são chamadas antígenos. Só ativadas se atravessam barreiras e podem ser reconhecidas. Geram mecanismos que são especializados para combater tipos diferentes de infecções. Anticorpos -> micróbios em fluidos de extra-celular Linfócitos T ativados -> micróbios intra-celular. 61 62 Prof. Aguinaldo R. Pinto 63 Tipos de resposta imune adaptativa Humoral Ac produzidos por Linfócitos B • Defesa extra-celular Celular Diversas células e moléculas • Defesa intra-celular 64 65 Imunidade Humoral Proteínas (anticorpos) produzidas por linfócitos B. Secretados na circulação e mucosas Neutralizam e eliminam micróbios e toxinas microbianas no sangue e no lumen de órgãos mucosos. Funções dos anticorpo... • Impedir que micróbios presentes na mucosa ganhem acesso para colonizar células e tecidos. – Previnem infecções de se estabelecer. 66 Anticorpo 67 Imunidade Celular Anticorpos não têm acesso a micróbios que vivem e dividem dentro de células infectadas. Defesa contra tais micróbios é chamada imunidade célular Mediada por linfócitos T. Linfócitos T... Ativam fagócitos para destruir micróbios Citotóxico matam células que estão abrigando micróbios infecciosos no citoplasma. Prof. Aguinaldo R. Pinto 68 Prof. Aguinaldo R. Pinto 69 70 Imunidade Adquirida Ativa e Passiva Imunidade pode ser induzida em um indivíduo por infecção ou vacinação (imunidade ativa). Ou conferida a um indivíduo por transferência de anticorpos ou linfócitos de um indivíduo ativamente imunizado (imunidade passiva). 71 Imunidade Ativa Um indivíduo exposto monta uma resposta ativa e desenvolve resistência. É dito que o indivíduo é “imune”, em contraste ao indivíduo “virgem”. Iremos ver principalmente mecanismos de imunidade ativa. 72 Imunidade Passiva Um indivíduo virgem, recipiente de céls ou mols, combate uma infecção. Imunidade passiva é útil... para conferir imunidade rapidamente, mesmo antes de montar uma resposta ativa Não induz resistência duradoura a infecção. • Natural – Ac maternos (leite e placenta) • Não natural – Tratamentos médicos 73 Propiedades da Resposta Imune Adaptativa Especificidade Discriminação entre o próprio e o não- próprio Memória 74 Especificidade O SI potencial p/ distinguir um bilhão de ag diferentes ou porções. Exposição anterior para um antígeno não modifica a resposta para outro. Especificidade = especificidade de linfócito = “repertório de linfócitos”. 75 Discriminação entre o próprio e o não-próprio Receptores de linfócitos 76 Memória Propriedade compartilhada com o Sistema Nervoso, é a capacidade de recordar um contato prévio com uma molécula e responder a este novo contato de forma mais rápida e ampla. 77 Memória Imunológica Memória imunológica… Aperfeiçoa a habilidade do SI p/ combater infecções persistentes e reincidentes Ativa céls de memória previamente geradas. Cada encontro gera + céls de memória. Razões porque vacinas e/ou infecções conferem proteção longa e duradoura. 78 79 Fases da resposta imune Reconhecimento de antígeno Ativação de linfócitos Eliminação do antígeno Declínio Memória 80 81 Teoria da Seleção Clonal Linf. T e B de diferentes especificades existem antes do contato com o antígeno Presença de receptores específicos Cada linfócito apresenta receptor contra um antígeno específico Após ligação com antígeno, o linfócito entra num processo de ativação Linf. Auto-reativos são eliminados 82
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