Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DISCIPLINA: IMUNOLOGIA PROFESSOR RESPONSÁVEL: PROFa. Dra WILMA APARECIDA STARKE BUZETTI PARTE III I – HIPERSENSIBILIDADE II- VACINAS E VACINAÇÃO III-TÉCNICAS IMUNOLÓGICAS 2004 1 ÍNDICE I - HIPERSENSIBILIDADE ...............................................................................................................3 1. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO I (IMEDIATA E MEDIADA POR IgE)...........................3 1.1. IMUNOGLOBULINA E ..............................................................................................................3 1.2. MASTÓCITOS .............................................................................................................................3 1.3. EOSINÓFILOS.............................................................................................................................5 1.4. MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS ..................................................................................................5 1.4.1.ANAFILAXIA AGUDA.............................................................................................................7 1.4.2. ALERGIAS ESPECÍFICAS ......................................................................................................7 1.4.2.1. POR LEITE.............................................................................................................................7 1.4.2.2.ALIMENTAR ..........................................................................................................................8 1.4.2.3.INALANTES ...........................................................................................................................8 1.4.2.4.ALERGIAS A DROGAS E VACINAS ..................................................................................8 1.4.2.5. ALERGIAS A PARASITAS ..................................................................................................8 1.4.3. DIAGNÓSTICO ........................................................................................................................8 1.4.4. PREVENÇÃO E TRATAMENTO............................................................................................9 1.4.5.DESENSIBILIZAÇÃO...............................................................................................................9 2.HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO II.............................................................................................9 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................9 3. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO III (mediada por complemento) ..........................................11 3.1. MECANISMOS DE AÇÃO .......................................................................................................12 3.2. PERSISTÊNCIA DOS COMPLEXOS.......................................................................................12 3.2.1. DOENÇA SISTÊMICA CAUSADA POR COMPLEXOS IMUNES ....................................13 3.2.2. DOENÇA LOCALIZADA CAUSADA POR COMPLEXOS LMUNES ..............................14 4. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO IV (Celular e mediada por linfócitos Th)............................15 4.1. HIPERSENSIBILIDADE DE CONTATO.................................................................................16 4.2. REAÇÃO DE TUBERCULINA.................................................................................................17 4.3. HIPERSENSIBILIDADE GRANULOMATOSA......................................................................18 II. VACINA E VACINAÇÃO...........................................................................................................20 1. INTRODUÇÃO: ............................................................................................................................20 2. TIPOS DE IMUNIZAÇÃO: ..........................................................................................................20 2.1. PASSIVA:...................................................................................................................................20 2.1.1. SORO IMUNE.........................................................................................................................20 2.1.2. COLOSTRO E PLACENTA ...................................................................................................21 2.2. ATIVA (VACINAS)...................................................................................................................22 2.2.1. TIPOS DE VACINAS: ............................................................................................................22 3.ADMINISTRAÇÃO DE VACINAS..............................................................................................25 3.1. ADJUVANTES...........................................................................................................................25 3.2. VACINAS MISTAS ...................................................................................................................26 3.3. ESQUEMAS DE VACINAÇÃO................................................................................................26 3.4. AVALIAÇÃO DA VACINA .....................................................................................................26 4. FALHAS NA VACINAÇÃO ........................................................................................................27 5. REAÇÕES ADVERSAS DAS VACINAS ...................................................................................27 III-TÉCNICAS IMUNOLÓGICAS...................................................................................................29 1. IMUNODIFUSÃO.........................................................................................................................29 2. IMUNOELETROFORESE............................................................................................................30 3. AGLUTINAÇÃO...........................................................................................................................31 4. FIXAÇÃO DE COMPLEMENTO ................................................................................................33 5. TESTES IMUNOQUÍMICOS E FÍSICO-QUÍMICOS.................................................................33 5.1 ULTRACENTRIFUGAÇÃO ......................................................................................................33 5.2. CROMATOGRAFIA EM COLUNA .........................................................................................33 2 5.2.1. CROMATOGRAFIA POR TROCA IÔNICA: .......................................................................33 5.2.2. GEL FILTRAÇÃO: .................................................................................................................33 5.2.3. CROMATOGRAFIA POR AFINIDADE. ..............................................................................33 6. RADIOIMUNOENSAIO (RIE).....................................................................................................33 7. TÉCNICAS IMUNO-HISTOQUÍMICAS.....................................................................................34 7.1. IMUNOFLUORESCÊNCIA ......................................................................................................34 7.2. ENZIMÁTICOS..........................................................................................................................35 8. MÉTODOS QUANTITATIVOS ENZIMÁTICOS.......................................................................35 9. WESTERN-BLOT (IMUNOBLOT) .............................................................................................3810. CITOMETRIA DE FLUXO ........................................................................................................38 11. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA: ............................................................................................39 3 I - HIPERSENSIBILIDADE Hipersensibilidade é quando uma resposta imune adaptativa ocorre de uma forma exagerada ou inapropriada. As reações de hipersensibilidades são resultado de uma resposta imune benéfica, mas de uma forma inapropriada levando algumas vezes a reações inflamatórias indesejáveis e danos para o tecido. 1. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO I (IMEDIATA E MEDIADA POR IgE) Hipersensibilidade do tipo I ocorre quando uma resposta da imunoglobulina E (IgE) é direcionada a antígenos ambientais, como pólen, poeira caseira, ácaros e outros. O resultado é a liberação de produtos farmacológicos de mastócitos levando a asma, rinites, urticárias, diarréias e outras manifestações alérgicas. As reações características deste tipo de hipersensibilidade são dependentes principalmente da sensibilização de mastócitos por antígenos alergênicos ligados a IgE. No entanto, há muitas citocinas multifuncionais que também são liberadas como resultado desta ativação. IL-3 e IL-4 tem efeitos autócrinos sobre mastócitos e também efeitos sobre linfócito B para a produção de IgE. IL- 5, IL-8 e IL-9 também podem ter efeitos quimiotáticos sobre a atração de outras células para o local da reação alérgica, como os eosinófilos e neutrófilos. 1.1. IMUNOGLOBULINA E O contato inicial de um alergeno com a mucosa é seguido por uma série complexa de eventos levando a produção de IgE. A resposta da IgE é no local da entrada do alergeno pelo corpo ( mucosas ou linfonodos locais). A produção de IgE por linfócitos B depende da apresentação do alergeno por APC e da cooperação entre linfócitos B e Th2. A IgE inicialmente sensibiliza mastócitos locais, ligando-se a receptores de alta afinidade (FcεRI) para IgE, em seguida a IgE se espalha pelo corpo através da circulação onde se liga também a basófilos circulantes e a outros mastócitos teciduais. Mastócitos podem permanecer sensibilizados por IgE (ligados a IgE) por até 3 meses após o primeiro contato com o alergeno. Por outro lado, linfócitos Th1 produzem citocinas que são responsáveis pela regulação da produção de IgE. As citocina IFNγ e IFNα levam a redução da produção de IgE. Além disso, linfócito Th2 produz IL-5 e induz a produção de IgA por linfócitos B e é crucial para o desenvolvimento e a sobrevivência de eosinófilos no local inflamado. Isto pode explicar a associação de eosinofilia e aumento de IgE nos processos alérgicos. 1.2. MASTÓCITOS Mastócitos são células grandes (15 a 20 μm de diâmetro), distribuídas por o todo o tecido conjuntivo. Sua principal característica é o citoplasma com grandes grânulos corados em corantes metacromáticos como o azul de toluindina ou o azul astra ou alcian. O núcleo é grande e em formato de feijão. No homem, no rato e no camundongo, há dois tipos: o de tecido conjuntivo (CTMC) e o de mucosa (MMC). CTMC apresenta grânulos maiores e mais homogêneos, ricos em histamina e heparina. MMC tem poucos grânulos com tamanhos variáveis, contem pouca histamina e sulfato de condroitina ao invés de heparina. Além disso, MMC produz diferentes prostaglandinas e leucotrienos além do fator de ativação de plaquetas (PAF). MMC prolifera em resposta a IL-3 e IL4. MMC pode responder especificamente a antígenos de helmintos parasitas. Quando IgE liga-se a um antígeno (alergeno) ocorre uma reação com mastócitos, uma série de eventos acontecem onde os grânulos de mastócitos movem-se para a periferia e liberam o conteúdo para o exterior celular. Além disso, estas células produzem citocinas e mediadores inflamatórios. A resposta de mastócitos após a sua ativação é extremamente rápida, ou seja, apenas 4 alguns segundos. Os mastócitos não morrem após a degranulação, mas ficam difíceis de serem identificados (Figura 1). Os grânulos de mastócitos contêm alta concentração de histaminas e em algumas espécies serotoninas (roedores). Após a liberação, a histamina liga-se rapidamente a várias células utilizando-se dos receptores H1 e H2, apresentando efeitos diferentes e distribuição tecidual diferente. Histamina causa: contração da musculatura lisa dos brônquios, do trato gastrointestinal, do útero e da bexiga urinária. Histamina provoca o aumento da permeabilidade vascular e é um potente estimulador de secreções exócrinas como secreção de muco bronquial, lacrimejamento e salivação. Serotonina (5-hidroxitriptamina) é um dervado do aminoácido triptofano e normalmente causa vasoconstricção que leva a aumento da pressão arterial. Além disso, serotonina em algumas espécies animais (ratos e camundongos) causa a contração da musculatura lisa e o aumento da permeabilidade vascular como a histamina. Outros componentes como: tripsina ou proteases neutras do tipo quimiotripsina, destroem células e ativam as moléculas C3 e C5 do complemento para formar anafilatoxinas. C3a e C5a Cininas, que são anafilatoxinas vasoativas, também podem ser produzidas. A ativação de fosfolipases sobre a membrana celular de mastócitos resulta na liberação do ácido aracdônico que é um substrato para ciclooxigenase e produz prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanes e para a lipooxigenase na produção de leucotrienos. Todos estes lipídeos têm ação no tônus e na permeabilidade vascular (Figura 2). Mastócitos liberam tetrapeptídeos, como o fator quimiotático de eosinófilos na anafilaxia (ECF-A) e fatores de atração e imobilização de neutrófilos. Mastócitos produzem também citocinas como IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, e TNF-α. Proteoglicanas, como heparina e sulfato de condroitina também são liberados com propriedade anticoagulantes (Figura 3). Eosinófilos também apresentam receptores para IgE, que quando sensibilizados aumentam a sua toxicidade aos parasitas, principalmente às larvas circulantes de helmintos. Figura 1: A degranulação de mastócitos em conseqüência da ligação cruzada por antígenos de IgE ligada aos receptores Fc de IgE (FcεRI). 5 Figura 2: os mediadores liberdados durante a ativação de mastócitos. 1.3. EOSINÓFILOS Eosinófilos, como os neutrófilos, mastócitos e basófilos, tem função de lutar contra o organismo invasor e promover uma resposta inflamatória aguda. Eosinófilos migram para o local da invasão do parasita liberando enzimas que matam ou danificam severamente os parasitas. Eosinófilos são produzidos na medula óssea sobre a influência de IL-3 e IL-5 produzidos por Th2 e mastócitos. Eosinófilos são atraídos para o local da degranulação de mastócitos através de fatores quimiotáticos para eosinófilos (ECF), leucotrienos B4, histamina, fator de atração de plaquetas (PAF), extratos de helmintos, C5a e ácido imidiazolacético. 1.4. MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS Os sinais clínicos resultam da ação de moléculas vasoativas de mastócitos e basófilos. A severidade está relacionada com o número de mastócitos degranulados, do local de ação, da quantidade de alergeno e da rota de administração. Se a via de inoculação é a venosa, as moléculas vasoativas liberadas por mastócitos estarão distribuídas mais sistemicamente e o organismo não terá tempo para responder prontamente contra esta rápida alteração vascular. Estas manifestações podem levar a uma hipersensibilidade aguda e morte. 6 Figura 3: Representação esquematizada da reação e hipersensibildadade do tipo I mediada por IgE, mostrando alguns dos mediadores envolvidos. 7 Figura 4: Visão geral da indução e ds mecanismos efetores da hipersensibilidade do tipo I. A Figura 7 mostra uma reação de hipersensibilidade imediata com reação urticariforme na pelee sua (A) reação histológica dessa inflamatória aguda (B). 1.4.1.ANAFILAXIA AGUDA Os sinais clínicos diferem nas diferentes espécies. Nos bovinos: profunda hipotensão sistêmica e hipertensão pulmonar. O principal órgão envolvido é o pulmão. Pode ocorrer contração da musculatura lisa da bexiga e do intestino. Nos ovinos: constrição de brônquios e vasos pulmonares, contração da musculatera lisa da bexiga e do intestino. Nos equinos: principais órgãos de choque são os pulmões e os intestinos. Nos suínos: hipertensão sistêmica e pulmonar. Cães: o fígado é o órgão mais afetado na hipersensibilidade aguda. Ocorre oclusão das veias hepáticas devido à contração da musculatura lisa e inchaço hepático. Isto causa hipertensão portal e edema visceral. Gatos: os pulmões e os intestinos são afetados. Galinhas: os pulmões são afetados. Homem: são o trato respiratório e a pele. 1.4.2. ALERGIAS ESPECÍFICAS 1.4.2.1. POR LEITE Bovinos da raça Jersey podem tornar-se alérgicos a caseína α de seu próprio leite. Se a ordenha é atrasada, a pressão intramamária força as proteínas do leite de volta a circulação provocando processos alérgicos, variando desde urticária até anafilaxia e morte. 8 1.4.2.2.ALIMENTAR 30% das doenças de pele tem sido atribuídas às dermatites alérgicas e sendo que 1% são atribuídas a alergenos ingeridos. As alergias alimentares causam sintomas clínicos no trato digestivo e na pele. As reações intestinais podem ser leves ou graves com vômitos, diarréias algumas vezes hemorrágicas, que ocorre logo imediatamente após a alimentação. As reações de pele nos cães ocorem de forma papular e eritematosa, ocorrendo principalmente nas patas, olhos, orelhas, axilas e períneo. Estas reações são associadas com prurido que podem ser contaminadas secundariamente com bactérias, no ato de coçar. Os alimentos envolvidos geralmente são proteínas, como os laticíneos, carnes de peixes, galinha, bovina, ovos, trigo. Para os suínos, a carne de peixe e a alfafa têm sido associadas com alergias. Para equinos, aveia e alfafa. 1.4.2.3.INALANTES Dermatites atópicas com intenso prurido em qualquer parte do corpo podem ser encontradas em cães sensibilisados. Os alergenos podem ser fungo (bolor), pólen, poeira e ácaro doméstico, lã e outros. Os cães e gatos podem apresentar também urticária nasolacrimal, bronquioconstrição, asma e dispnéia, similar ao observado no homem. Nos bovinos, renites alérgicas com intenso prurido nasal, corrimento nasal, dispnéia, descarga nasal mucosa e lacrimejamento excessivo. Os alergenos podem ser os fungos e uma variedade de plantas. Nos bovinos os fungos encontrados no capim brachiaria, quando ingeridos podem levar a alterações hepáticas e lesões na pele quando estes animais se expõem ao sol. Esta enfermidade é chamada de fotosensibilização e ocorre principalmente nos animais de pelagem branca. Nos equinos podemos observar a doença crônica obstrutiva pulmonar (COPD) ou palpitação dos cavalos, devido provavelmente a hipersensibilidade bronquiopulmonar a alergenos inalantes. A simples remoção dos cavalos dos estábulos contaminados permite uma rápida melhora dos animais, no entanto, a manifestação alérgica reinicia após o retorno dos animais para o mesmo local. 1.4.2.4.ALERGIAS A DROGAS E VACINAS Uma resposta da IgE é perigosa após qualquer administração de uma droga ou até mesmo uma vacina. Severas alergias têm sido associadas com muitas vacinas, por exemplo: febre aftosa, raiva, pleuropneumonia contagiosa bovina e outras. Alergias a antibióticos e hormônios têm sido observadas em animais domésticos. 1.4.2.5. ALERGIAS A PARASITAS Os benefícios da IgE foram inicialmente observados em sua ação contra os parasitas, como um processo de auto-cura. Ex: -Cestódeos causam urticárias e problemas pulmonares, -Cisto hidático de Dirofilaria immitis causa anafilaxia quando injetado em outro cão, -Picadas de insetos parasitas como moscas ou abelhas ou vespas, -Pupa de Hypoderma bovis na pele de bovinos, -Picadas de mosquitos como Culicoides, Simulium , -Sarcoptes sacabiei em cães e Otodctes cyanotis em gatos, -Carrapato Boophilis microplus em búfalos. 1.4.3. DIAGNÓSTICO 9 -Sintomas, -Testes dermais com soluções aquosas diluídas de vários alergenos, -Teste de anafilaxia cutânea passiva (PCA), -Métodos sorológicos para medir o nível de IgE específica como RAST e ELISA podem ser usados, mas são pobres no diagnóstico. 1.4.4. PREVENÇÃO E TRATAMENTO Evitar a exposição ao alergeno e desensibilização. A droga terapia consiste apenas em conforto temporário. As drogas podem ser os esteróides (corticosteróides) que reduzem a irritação e a inflamação associadas com a aguda resposta alérgica. Corticosteróides inibem a liberação de fosfolipases da membrana celular, bloqueando a síntese de prostaglandinas e leucotrienos. No entanto, os corticosteróides são imunossupressivos e aumentam a susceptibilidade do animal as infeções. As drogas não esteróides como ácido acetilsalicílico e fenilbutazona são antagonistas de leucotrienos e cininas. Progestinas sintéticas e acetato de magestrol são potentes antiinflamatórios em gatos, mas não em cães. Epinefrinas, isoprenalinas, salbutamol são algumas drogas também usadas (estimulante de β adrenoreceptor) e metoxamina e fenilefrina (inibidor de α adrenoreceptor). Estas drogas podem mimetizar a estrutura de mediadores ativos, que competitivamente bloqueam receptores específicos. Os anti-histamínicos por outro lado, podem efetivamente inibir as atividades das histaminas competindo com seus receptores (H1 e H2) nas células. 1.4.5.DESENSIBILIZAÇÃO Na terapia da desensibilização, o antígeno é administrado na forma pura para estimular a resposta imune, reduzindo tanto quanto possível os riscos de choque anafilático. A primeira injeção contém somente muita pouca quantidade de alergeno. A dose vai aumentando gradativamente com o tempo. Estas injeções estimulam as células Th1 a produzirem interferons IFNγ que bloqueiam a estimulação da síntese de IgE por Il-4 e aumentam a produção de IgG. 2.HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO II REAÇÕES CITOTÓXICAS INTRODUÇÃO Na hipersensibilidade do tipo II anticorpos são formados contra antígenos-alvo que são determinantes normais ou alterados da membrana celular. A célula-alvo é danificada ou destruída por uma série de mecanismos. Três diferentes mecanismos mediados por anticorpos estão envolvidos na hipersensibilidade do tipo II. Reações Mediadas pelo Complemento e Anticorpos. Nas reações de hipersensibilidade do tipo II mediadas pelo complemento, os anticorpos reagem com um componente da membrana celular, levando à fixação do complemento. Este processo ativa a cascata do complemento e leva à lise da célula ou à opsonização mediada por receptores para Fc ou C3b (Fig. 5A). A opsonização culmina na fagocitose e destruição da célula por macrófagos e neutrófilos que expressam receptores para Fc ou C3b na superfície. Este mecanismo afeta principalmente células sanguíneas. 10 Figura 5A: Ilustração esquemática de um mecanismo de dano causado por anticorpos na hipersensibilidade do tipo II. (A) Reações dependentes do complemento e anticorpos que levam à lise de células ou as tornam suscetíveis à fagocitose. Outros exemplos de reações de hipersensibilidade do tipo II com importância clínica são descritos a seguir. Figura 5B e C: Ilustração esquemática de dois diferentes mecanismos dos danos causados por anticorpos na hipersensibilidade do tipo II. (B) Citotoxicidade dependente de anticorpos e mediada por células (ADCC). Células-alvo recobertas por IgG são mortas por células que possuem receptores Fc específicos para IgG )p. Ex. Células NK, macrófagos). (C) Anticorpos específicospara receptores causam um distúrbio das funções normais do receptor. Neste exemplo, anticorpos contra o receptor de acetilcolina impedem a transmissão neuromuscular na miastenia grave (Benjamini et al., 2002). Reações Auto-imunes Algumas pessoas produzem no decorrer de determinadas doenças infecciosas (e por outras 11 razões ainda desconhecidas) anticorpos contra suas próprias células sangüíneas. Quando os eritrócitos são o alvo, a ligação do auto-anticorpo antieritrocitário diminui o tempo de vida dos eritrócitos ou os destrói através de mecanismos que envolvem hemólise ou fagocitose mediadas por receptores para Fc e C3b. Este processo pode levar à anemia progressiva quando a produção de novos eritrócitos não consegue acompanhar a sua destruição. Outro exemplo da destruição celular mediada por auto-anticorpos é a púrpura trombocitopênica idiopática. Nesta doença, os anticorpos direcionados contra as plaquetas causam a destruição das mesmas através do complemento ou de células fagocíticas com receptores para Fc ou C3b. A perda de plaquetas pode levar ao sangramento (púrpura). De forma semelhante, auto- anticorpos contra granulócitos são capazes de induzir a granulocitose, que predispõe os indivíduos a várias infecções. Por fim, anticorpos contra outros componentes teciduais podem ser gerados, tais como o colágeno da membrana basal, causando a síndrome de Goodpasture, e contra desmossomos, levando ao pênfigo vulgar. Reações Induzidas por Drogas Algumas drogas agem como haptenos em algumas pessoas e se ligam a células ou a outros componentes que circulam no sangue, induzindo a formação de anticorpos. A ligação desses anticorpos com células recobertas com tal droga resulta em danos citotóxicos. O tipo da patologia depende do tipo de célula que ligou a droga. Por exemplo, a droga Serdomide (um sedativo) é capaz de se ligar a plaquetas e se tomar imunogênica. Anticorpos formados ligam-se as plaquetas e conseqüente causam trombocitopenia (baixo número de plaquetas sanguíneas). Esta alteração, por sua vez, pode levar à púrpura (hemorragia na pele, nas mucosas, e em órgãos internos) que representa o principal problema da púrpura trombocitopênica induzida por drogas. A retirada da droga resulta no desaparecimento dos sintomas. Outras drogas, tais como cloranfenicol (um antibiótico), podem ligar-se a células brancas; fenacetina (um analgésico) e cloropromazina (um tranqüilizante) podem ligar-se a eritrócitos. A resposta imune contra estas drogas pode levar no caso das células brancas à agranulocitose (diminuição do número de granulócitos), e à anemia hemolítica no caso dos eritrócitos. A destruição das células-alvo nestes exemplos pode ser mediada por qualquer um dos mecanismos anteriormente descritos: por citólise pela via do complemento, ou por destruição das células por fagocitose mediada pelos receptores para Fc•e C3b. 3. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO III (mediada por complemento) REAÇÕES DE COMPLEXO IMUNE A formação do complexo imune pela combinação do anticorpo com o antígeno inicia uma série de processos biológicos dos quais o mais importante é o sistema complemento. Em 1903, um pesquisador francês chamado Arthus imunizou coelhos com injeções intradérmicas repetidas de soro de cavalo. Após algumas semanas ele observou que cada injeção subseqüente produzia uma reação mais grave no local do inóculo. Primeiro ele notou um eritema brando (vermelhidão) e edema (acúmulo de líquido) dentro de 24 horas após a injeção. Estas reações desapareceram sem deixar conseqüências depois de 1 dia, mas injeções subseqüentes produziam respostas edematosas mais graves, e após a quinta ou sexta injeção, as lesões se tornaram hemorrágicas com necrose e dificilmente sararam. Este fenômeno, conhecido como reação de Arthus, representa o protótipo das reações de complexos imunes localizadas do tipo III, ou reações mediadas por agregados de anticorpos e antígeno. Ele é distinto das reações de hipersensibilidade do tipo III causada por complexos imunes que circulam no sangue e produzem efeitos patogênicos sistêmicos. Independentemente da reação ser sistêmica ou localizada, a ativação do complemento e o acúmulo de leucócitos polimorfo-nucleares representa importante componente nas lesões tecidual causadas por imunocomplexos. A formação destes imunocomplexos pode ser iniciada por antígenos 12 exógenos como bactérias e vírus (ou, como no caso da reação de Arthus descrita anteriormente, por injeção intradérmica de elevadas quantidades de proteína não-própria). Sob condições normais, os complexos imunes na circulação são removidos por células fagocíticas. Além disso, os eritrócitos que possuem receptores C3b podem ligar complexos que fixaram o complemento e transportá-los para o fígado, onde estes são removidos por células Kupffer. Quando imunocomplexos de um determinado tamanho se formam em grandes concentrações na circulação sangüínea, estes podem ser depositados nos tecidos e iniciar vários eventos patogênicos sistêmicos. Por outro lado, estes complexos podem se formar em locais extravasculares in situ, causando danos teciduais localizados. Um exemplo para este último processo se manifesta nas várias doenças glomerulares, nas quais imunocomplexos se formam in situ na membrana basal do glomérulo. Os mecanismos da lesão observada em doenças mediadas por imunocomplexos são os mesmos, independentemente da maneira como o depósito ocorre (sistêmico versus local). A fixação do complemento promovida pelos complexos imunes, a ativação da cascata do complemento e a liberação de substâncias biologicamente ativas (p. ex., as anafilatoxinas C3a e C5a) representam o processo central na patogênese dos danos teciduais. A ativação do complemento leva a um aumento da permeabilidade vascular e estimula o recrutamento de fagócitos polimorfonucleares que liberam enzimas lisossomais (p. ex., proteases neutras) capazes de danificar a membrana basal do glomérulo. 3.1. MECANISMOS DE AÇÃO Complexos imunes são capazes de desencadear uma variedade de processos inflamatórios: Os complexos interagem com o sistema complemento para gerar C3a e C5a (anafilatoxinas). Estes fragmentos do complemento estimulam a liberação de aminas vasoativas, como histaminas e fatores quimiotáticos de mastócitos e basófilos. C5a é também quimiotática para basófilos, eosinófilos e neutrófilos. Macrófagos são estimulados a liberar citocinas, particularmente TNFα e IL-1, que são muito importantes durante a inflamação. Os complexos interagem diretamente com basófilos e plaquetas (via receptor Fc) para induzir a liberação de aminas vasoativas. As aminas vasoativas liberadas de plaquetas, basófilos e mastócitos causam retração endotelial e desta forma aumenta a permeabilidade vascular permitindo a deposição de complexos imunes na parede dos vasos sanguíneos. Plaquetas são responsáveis pela formação de microtrombos. As plaquetas também podem estar envolvidas nas doenças dos complexos imunes como glomeronefrites e artrites reumatóides. Polimorfos nucleares são atraídos para o local através de C5a. Eles tentam fagocitar os complexos, mas são incapazes quando localizados nas paredes dos vasos. Na grande maioria dos casos, estas células liberam enzimas lizosomais, podendo causar danos nos tecidos. 3.2. PERSISTÊNCIA DOS COMPLEXOS A persistência do antígeno a uma infecção contínua ou a uma doença auto-imune leva a doença do complexo imune. Os complexos imunes são normalmente removidos por células mononucleares do sistema fagocitário. Estes imunocomplexos são opsonizados com C3b após a ativação com o complemento e podem ser removidos através da fagocitose, particularmente no fígado e no baço. A remoção é feita através do receptor de complemento CR1 encontrado nas hemáceas de primatas. Há cerca de 700 receptores CR1 por hemácea, oque facilita a alta avidez destas células em se ligar aos imunocomplexos. Em primatas normais, as hemáceas constituem um mecanismo eficiente de eliminação de complexos do sangue. Os complexos são transportados para o fígado e para o baço através das hemáceas onde são removidos por macrófagos. Em situações onde ocorre contínua formação de complexos imunes, ocorre uma sobrecarga do sistema dificultando a sua eficiência. Os complexos imunes podem persistir na circulação por prolongado período de tempo, entretanto, a simples persitência não é nociva por si só. O problema somente inicia quando os complexos são depositados nos tecidos. O sistema complemento rompe a ligação 13 do antígeno/anticorpo e mantém o complexo solúvel. Se ocorrer uma falha deste sistema, os complexos grandes relativamente insolúveis são depositados nos tecidos. Tabela 1: Três categorias de doenças do complexo imune Causa Antígeno Local da deposição do complexo Infeção persistente Microbial Órgãos infectados Autoimune Antígeno próprio Rins, articulações, artérias e pele. Antígenos inalantes Fungo, plantas ou antígeno animal. Pulmões 3.2.1. DOENÇA SISTÊMICA CAUSADA POR COMPLEXOS IMUNES A doença do soro representa o protótipo da doença sistêmica causada por complexos imunes. Na virada do século, von Piquet e Schick deram este nome após observar as conseqüências do tratamento de determinadas doenças, tais como difteria e tétano, com anti-soros produzidos em cavalos. Já se sabia que as patologias das infecções por Corynebacterium e Clostridium eram a conseqüência da secreção de exotoxinas altamente nocivas para as células do hospedeiro. As próprias bactérias não eram muito invasivas e não causaram efeitos graves. Portanto, a estratégia do tratamento destas doenças consistiu na neutralização rápida das toxinas antes que quantidades capazes de matar o hospedeiro pudessem se fixar aos tecidos. A imunização passiva através da injeção de grandes quantidades de antitoxina pré-formada logo após o diagnóstico da doença iria prevenir a morte causada pela toxina, uma vez que a imunização ativa necessitaria de várias semanas para atingir níveis suficientes de anticorpo. Os animais de escolha para a produção da antitoxina foram os cavalos que eram fáceis de serem imunizados e produtores de grandes quantidades de anti-soro. Hoje em dia sabemos que a administração em grande quantidade de soro heterólogo de uma espécie diferente leva no recipiente à síntese de anticorpos contra a Ig não- própria. Esses anticorpos formam complexos de antígeno-anticorpo que causam os sintomas clínicos observados na doença do soro. Esta forma de hipersensibilidade ganhou novamente importância em pacientes tratados com anticorpos monoclonais produzidos em camundongos ou ratos contra neoplasias, rejeição de enxerto ou doenças auto-imunes. A patogênese da doença sistêmica causada por complexos imunes pode ser subdividida em três fases. Durante a primeira fase, os complexos imunes antígeno-anticorpo se formam na circulação. Em seguida, esses complexos são depositados em vários tecidos, o que inicia a terceira fase, onde ocorrem as reações inflamatórias nos diversos tecidos (veja Fig. 6). Vários fatores determinam se a formação dos complexos imunes leva ao depósito no tecido e à doença. Parece que o tamanho dos complexos é importante. Complexos extremamente grandes formados na presença de excesso de anticorpos são rapidamente removidos da circulação por células fagocíticas e, portanto, são inofensivos. Complexos pequenos e intermediários circulam por um período mais longo e mostram uma avidez inferior para as células fagocíticas. Portanto, complexos pequenos e intermediários tendem a ser mais patogênicos do que os complexos grandes. Um segundo fator que determina o desenvolvimento da doença é a integridade do sistema fagocitário mononuclear. Uma disfunção intrínseca deste sistema aumenta a probabilidade da persistência dos complexos imunes na circulação. Como esperado, a sobrecarga do sistema fagocitário com excesso de complexos imunes também compromete a sua função na eliminação de tais complexos da circulação. Por razões não bem compreendidas, os rins, as articulações, a pele, o coração e os pequenos vasos representam os locais favorecidos para o depósito dos complexos. A localização nos rins pode ser explicada em parte pela função de filtração dos glomérulos. 14 Figura 6: Ilustração esquemática das três fases seqüenciais da indução da hipersensibilidade sistêmica do tipo III (causada por complexos imunes). 3.2.2. DOENÇA LOCALIZADA CAUSADA POR COMPLEXOS LMUNES A prova experimental desta seqüência de eventos é a detecção — utilizando anticorpos fluorescentes — de antígeno, anticorpo e de vários componentes do sistema complemento no local 15 dos danos à parede do vaso. A necessidade da presença de ambos, complemento e granulócitos foram mostradas em animais depletados do complemento (através do fator de veneno de cobra) ou de neutrófilos (através de soro específico para células polimorfonucleares). Estes animais formaram os agregados de anticorpo e antígeno, mas não produziram os sinais característicos da reação de Arthus. Mais recentemente, experimentos feitos com camundongos knockout para o receptor Fc de IgG e para o gene do receptor da anafilatoxina C5a interrompido (C5aR) demonstraram que esses dois receptores possuem um papel dominante na reação de Arthus. Doença Causada por Complexos Imunes e Associada a Infecções A febre reumática é uma doença que pode seguir uma infecção da garganta por estreptococos do grupo A e envolve a inflamação e lesão do coração, das articulações e dos rins. Anticorpos contra vários antígenos da parede celular e das membranas dos estreptococos reagem em humanos com antígenos presentes no músculo cardíaco, na cartilagem e na membrana basal dos glomérulos. Supõe-se que os anticorpos contra os antígenos dos estreptococos se ligam a estes componentes do tecido normal e induz a resposta inflamatória através de uma via semelhante àquela descrita anteriormente. Este fator é um auto-anticorpo do tipo IgM que liga a porção Fc de IgG normal, e os complexos de imunoglobulina formados causam a inflamação das articulações e os danos característicos para esta doença. Em determinadas doenças infecciosas (malária, hanseníase e algumas infecções virais) existem momentos durante o decurso da infecção em que coexistem grandes quantidades de antígeno e anticorpo que causam a formação de agregados que são depositados em vários locais. Portanto, os sintomas complexos observados nessas doenças podem incluir um componente que resulta de uma reação de hipersensibilidade do tipo III. 4. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO IV (Celular e mediada por linfócitos Th) A reação de hipersensibilidade do tipo IV (tardia) leva mais do que 12 horas para se desenvolver e envolve reações de imunidade celular. No entanto, esta afirmação já está um pouco ultrapassada, porque algumas reações do tipo I algumas vezes levam de 12-24 horas para se manifestarem. Por exemplo, a reação mediada por IgE que apresenta um pico 12-24 horas após o contato com o alergeno. Ao contrário das outras hipersensibilidades, a do tipo IV não pode ser transferida de um indivíduo a outro pelo soro, mas pode ser transferida por linfócitos T (Th1). Entretanto nem sempre há uma correlação entre este tipo de hipersensibilidade com proteção imune. Os linfócitos Th, neste caso, atuam recrutando células para o local sensibilizado. Ver Figura 6. Há três variantes deste tipo de hipersensibilidade: - Hipersensibilidade de contato. Reação ocorre de 48 a 72 horas. - Tuberculina. Reação ocorre também de 48 a 72 horas. - Granulomas. Os granulomas desenvolvem dentro de 21-28 dias. Os granulomas são formados pela agregação e proliferação de macrófagos.16 Figura 6: Reação do tipo IV. O estágio de sensibilização pelo antígeno envolve a apresentação deste às células apresentadoras de antígenos, levando à secreção de citocinas e diferenciação de células TH1. O desafio com o antígeno para células TH1 por células apresentadoras de antígeno, levando à ativação de TH1, secreção de citocinas e recrutamento e ativação de macrófagos. 4.1. HIPERSENSIBILIDADE DE CONTATO A hipersensibilidade de contato é caracterizada por um eczema no ponto de contato do alergeno (Figura 8). A porção imunologicamente ativa destes agentes é o hapteno. Haptenos são pequenos demais e com peso molecular inferior a 1kDa para serem antigênicos, mas que quando penetram na epiderme e conjuga-se, muitas vezes covalentemente, com proteínas do corpo, tornam-se antigênicas. A hipersensibilidade de contato é primariamente uma reação epidermal e a célula dendrítica de Langerhans localizada na epiderme é a principal célula apresentadora de antígeno. Estas células são originárias da medula óssea e expressam CD1, MHC II e receptores Fc para anticorpo. As células de Langerhans são consideradas como as principais células apresentadoras de antígeno. No entanto, o mecanismo de como os antígenos são processados no seu interior é desconhecido. Keratócitos são células que proporcionam a integridade da epiderme e tem um papel importante na imunologia epidermal. Elas expressam MHC II e ICAM-1 na membrana celular. Elas também liberam citocinas como IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, GM-CSF, TNFα, TGFα e TGFβ. IL-3 pode ativar células de Langehrans, co-estimular respostas proliferativas, recrutar mastócitos e induzir a secreção de citocinas imunossupressivas (ex: IL-10 e TGFβ). A hipersensibilidade de contato apresenta duas fases: 1) Sensibilização, que induz a produção de linfócitos T de memória (CD4+). 2) Provocação, que envolve o recrutamento de linfócitos TH (CD4+) e monócitos. 17 Figura 7: (A) reação de hipersensibilidade imediata do tipo I – aparência geral mostrando a reação de urticária com placas inchadas e vermelhas. (B) Reação de hipersensibilidade imediata– aspecto histológico mostrando edema dermal com eosinófilos ocasionais. 4.2. REAÇÃO DE TUBERCULINA Esta forma de hipersensibilidade foi originalmente descrita em pacientes com tuberculose quando injetados subcutaneamente com antígenos tuberculina (antígenos derivados de bacilos tuberculosos). Uma área endurecida e inchada desenvolve no local da injeção. O teste de tuberculina na pele é um exemplo de resposta ao antígeno solúvel previamente encontrado durante a infecção. É um teste de diagnóstico da tuberculose. Após o desafio com tuberculina em um indivíduo sensibilizado, os linfócitos T específicos são estimulados a secretarem citocinas e atuarem sobre células endoteliais de vasos sanguíneos dermais a expressarem moléculas com E-selctina, ICAM-1 e VCAM-1. Ocorre inicialmente o influxo de neutrófilos que é substituído 12 horas após por monócitos e linfócitos T. Monócitos constituem 80-90% do infiltrado celular total. Linfócitos e macrófagos expressam MHC-II e isto aumenta a eficiência de macrófagos ativados como APC. Macrófagos são considerados as principais células da reação de tuberculina, embora células de Langerhans podem também estarem envolvidas. A lesão da tuberculina normalmente pode desaparecer ao redor do 5-7 dia, mas a persistência do antígeno nos tecidos pode desenvolver granulomas. 18 Figura 8: (A) reação de sensibilidade por contato do tipo IV – aparência geral de reação à hera venenosa. (B) reação de hipersensibilidade por contato do tipo IV – aspecto histológico mostrando a formação intra-epitelial de bolhas e o infiltrado mononuclear na derme.(C) reação cutânea basofílica mostrando os basófilos e algumas células mononucleares 24 horas após o teste da pele. 4.3. HIPERSENSIBILIDADE GRANULOMATOSA Hipersensibilidade granulomatosa é clinicamente a forma mais importante de hipersensibilidade do tipo IV e causa muito dos efeitos patológicos da doença que envolve a imunidade mediada por linfócitos T. Isto usualmente resulta da presença persistente de microorganismos ou outras partículas dentro de macrófagos, que são incapazes de destruí-los. Isto pode também ser causado por imunocomplexos persistentes. A aparência histológica da reação do granuloma é diferente da reação de tuberculina. As células epitelióides e as células gigantes são típicas de hipersensibilidade granulomatosa. Células epitelióides são células grandes e achatadas com retículo endoplasmático aumentado. Elas são derivadas de macrófagos ativados sob estímulo crônico de citocinas; eles continuam a secretar TNF e assim potenciar a inflamação. As células gigantes são formadas pela fusão de células epitelióides para formar células multinucleadas. Os muitos núcleos não estão no centro da célula. As células gigantes são desta forma um estágio terminal de diferenciação da linha 19 monócito/macrófago. Em algumas doenças, como a tuberculose, a área central pode estar necrosada e com completa destruição de toda arquitetura celular. Circundando o centro da lesão constituída de macrófago/epitelióide há linfócitos e também fibrose (deposição de fibras colágenas) causada pela proliferação de fibroblasto e síntese de colágeno aumentada. Há muitas doenças crônicas no homem e nos animais que se manifestam como hipersensitividade do tipo IV. A maioria é agente infeccioso, como as micobactérias, protozoários e fungos, mas outros como e doença de Crohn, nenhum agente infecioso foi estabelecido. Hipersensibilidade granulomatosa é encontrada em muitas doenças importantes como: - Lepra, - Tuberculose, - Schisotosomose, - Sarcoidoses, - Doença de Crohn. 20 II. VACINA E VACINAÇÃO 1. INTRODUÇÃO: Os animais podem ser protegidos contra agentes infecciosos de duas formas: Eles podem ser expostos às doenças ou serem imunizados artificialmente através de soros imunes ou de vacinas. Com relação à vacinação dois critérios deverão ser atendidos: Que a resposta imune produzida protegerá os animais da doença em questão, ter a certeza de não haver risco do animal contrair a doença induzida pela vacina. Outro aspecto importante é que a vacinação deve ser eficaz no nível de população e não simplesmente a nível individual. 2. TIPOS DE IMUNIZAÇÃO: 2.1. PASSIVA: 2.1.1. SORO IMUNE A imunização passiva é aquela que produz resistência temporária, através da transferência de anticorpos de um animal resistente a um susceptível. A imunização passiva pode ser através do colostro materno ou do soro imune obtido de um animal imunizado ativamente contra uma grande variedade de patógenos. Ex: soro imune para bovino contra carbúnculo, para cães contra cinomose, para felinos contra panleucopenia, e contra sarampo para o homem. Soro produzido para proteção contra Clostridium tetani e C. perfringens são produzidos en cavalos. Anticorpos monoclonais (Mab) são outra fonte de proteção passiva aos animais. No entanto, estes anticorpos são produzidos a partir de hibridomas anti-camundongos e desta forma são imunoglobulinas de camundongos e irão estimular uma resposta imune a animais de outra espécie. Hoje, uma nova técnica foi desenvolvida para produzir Mab de células de animais domésticos (xenohibridomas) e poderão ser úteis no controle de doenças infecciosas. Figura 9: Concetração sérica de antitoxina tetânica IgG humana e eqüina, após a administração em humanos. (Benjamini et al, 2002). 21 Figura 10: O destino da IgG humana e eqüina após administração em humanos. (Benjamini et al, 2002). 2.1.2. COLOSTRO E PLACENTA Neonatos e fetos são imunocompetentes, entretanto, a induçào da imunidade ativa após o nascimento leva em torno de 7 a 10 dias. A aquisição deimunoglobulinas através da placenta ou do colostro proporciona proteção passiva neste período crítico. IgG é a imunoglobulina mais importante no colostro de bovinos e equinos e IgA é para suínos e humanos. O transporte de imunoglobulinas através da parede intestinal é limitada às 12-24 horas após o nascimento, na maioria das espécies. Após este período, ocorre uma oclusão do epitélio intestinal e as imunglobulinas ingeridas pelos animais são degradadas e não absorvidas. Os anticorpos adquiridos passivamente podem interferir com a indução da imunidade ativa adquirida por infecções subclínicas ou pela vacinação. Figura 11: Concentração de imunoglobulina no soro durante o desenvolvimento humano (Benjamini et al, 2002). 22 Tabela 2: Níveis de Inumoglobulinas no Colostro. 2.2. ATIVA (VACINAS) A imunização ativa tem várias vantagens em relação a passiva: Um período de proteção prolongado e uma resposta protetora a infecção. Uma boa imunização ativa é aquela produzida por uma vacina com forte imunidade e com os mínimos efeitos colaterais. A vacina ideal é aquela que deve ser barata, estável, adaptável a um população, estimular o sistema imune e proprcionar a erradicação da doença em questão. Além disso, a vacina para ser efetiva ela deve obedecer a quatro propriedades principais: Estimular as células apresentadoras de antígenos (APC), para o processamento, a apresentação do antígeno e a liberação de citocinas. Estimular linfócitos T e B e gerar anticorpos e células de memória. Estimular linfócitos Th e Tc para diferentes epitopos do antígeno e a síntese MHC II por APC. O antígeno deve persistir em locais apropriados nos tecidos linfóides de forma que as células produtoras de anticorpos possam ser produzidas por períodos prolongados. Figura 12: Um diagrama esquemático mostrando alguns dos diferentes modos no qual o virus e seus antígenos podem ser tratados para produzir vacinas (Tizard, 1996). 2.2.1. TIPOS DE VACINAS: A. VIVAS E ATENUADAS Infelizmente, dois dos principais pré-requisitos de uma vacina ideal são inconpatíveis: alta 23 antigenicidade e ausência de efeitos colaterais. Assim organismos vivos, especialmente vírus, atuam como antígenos endógenos e desencadeiam principalmente uma resposta celular a nível de Tc, mas podem ser perigosos e apresentarem uma virulência residual. Os organismos mortos, por outro lado, atuam como antígenos exógenos e são processados principalmente por células Th CD4+. Esta pode não ser a melhor resposta, mas é a mais segura. Uma estratégia para usar-se um patógeno vivo é através da atenuação de sua virulência de forma que não possa mais causar a doença. Os métodos mais comuns de atenuação consistem em adaptar um organismo em condições não usuais de forma que eles possam perder o poder de adaptação no seu hospedeiro usual. Exemplo é vacina BCG (bacilo Calmette-Guérin) do Mycobacterium bovis, mantido em bile saturada como meio de cultura. O bacilo anthrax, da mesma forma perde sua virulência quando mantido em meio de cultura a base de agar e soro e uma atmosfera rica em CO2. Os vírus também podem ser atenuados através de passagens em outras espécies animais que não aquelas naturais para o parasitismo. Exemplo é o vírus da raiva, que pode ser atenuado por prolongada passagem em ovos de galinha, perdendo sua virulência para cães e gatos. Outro método para atenuação de vírus é mante-los em cultivo celular. Exemplo é o vírus da cinomose cultiva células renais ao invés de células linfóides. B. INATIVADAS (MORTAS) Um organismo inativado para se usado como vacina deve reter a antigenicidade similar ao do organismo vivo. Muitas vacinas em uso contem bactérias mortas ou toxinas inativadas (toxoides). Algumas vacinas contra Pausteurella haemolytica contem a bactéria morta e a toxina inativada. Vantagens da vacinas vivas: São necessárias apenas poucas doses. É desnecessário o uso de adjuvantes. Pouca chance de hipersensibilidade. Indução de interferon. Relativamente baratas. Vantagens de vacinas inativadas: Estáveis. Improvável virulência residual Improvável conter organismos contaminantes. C. - OUTROS MÉTODOS. Novas técnicas têm sido desenvolvidas como aquelas produzidas através da engenharia genética. A novas vacinas produzidas por engenharia genética são classificadas em 3 categorias: -Categoria I: através da técnica do DNA recombinante, onde grande quantidade de antígeno é purificada. O DNA do antígeno de interesse é inicialmente isolado, em seguido é inserido em uma bactéria (Echerichia coli), bacteriófago, levedura ou outra célula para o antígeno recombinante ser expresso. A vacina contra o vírus da febre aftosa já pode ser preparada desta forma. No entanto, a vacina produzida requer uma dose 1000 vezes maior para reter a mesma imunogenicidade. Uma vacina recombinante comercialmente disponível no comércio é aquela contra o vírus da leucemia felina virótica. O envelope protéico deste vírus é o antígeno responsável por imunidade dos animais. Esta proteína quando clonada pode ser recombinada e purificada e quando adicionada ao adjuvante (saponina) pode ser usada como vacina. Esta técnica é útil para sintetizar grande quantidade de proteína pura de antígenos. No entanto, infelizmente, proteínas puras são antígenos pobres principalmente por não serem apresentadas por MHC. 24 -Categoria II: Organismos geneticamente atenuados: O objetivo desta técnica é o desenvolvimento de uma cepa de organismo em que falta a sua abilidade em causar doença. Através da técnica de engenharia genética é possível modificar os genes do organismo para que ele se torne irreversivelmente atenuado. Vacinas deste tipo já estão sendo desenvolvidas contra o herpevírus que causa a pseudoraiva suína. Deste vírus é retirada a enzima timidina kinase (TK) responsável para o seu replicamento em células nervosas do hospedeiro. Figura 13: A produção da proteína viral recombinante, no caso do vírus Febre Aftosa, VP1 para uso como vacina (Tizard, 1996). - Categoria III: Organismos vivos recombinantes: Genes que codificam proteínas podem ser clonados diretamente em uma variedade de organismos, e ao invés de serem purificados, os organismos recombinantes podem ser usados como vacinas. O organismo que tem sido usado com esta finalidade é o vírus vaccinia (vetor). Este vírus é fácil de ser administrado através da aplicação dermal ou por ingestão. Devido o grande genoma deste vírus é possível de inserir nele um novo antígeno. Um exemplo deste tipo de vacina é o vírus vaccinia sendo utilizado como vetor do gene da raiva (uma glicoproteína do envelope virótico ou proteína G). Infecção com esta vacina resulta na produção de anticorpos a proteína G e o desenvolvimento da imunidade. Esta vacina tem sido usada com sucesso através da administração oral a carnívoros selvagens na forma de isca distribuída através de avião. A primeira vacina deste tipo aprovada pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos é a de Newcastle. O vetor é o vírus da varíola aviária, onde os gens da doença Newcastle são incorporados. Esta vacina produz proteção contra Newcastle e varíola aviária. D.-DNA NÚ (“NAKED”DNA) É uma técnica de vacinação que envolve a injeção não somente do antígeno protéico, mas de um pedaço de DNA purificado contendo o gene para o antígeno de interesse. Neste caso, o DNA codificador de um antígeno viral pode estar unido a um plasmídeo, um pedaço circular de DNA de bactéria, que atua como vetor, e é injetado no animal. Este DNA que é adquirido pela célula animal alcança o núcleo e seus gens são expressos. Os produtos destes gens são reconhecidos e tratados como antígenos endógenos e serem apresentados na superfície de células processadoras de antígenos.Este processo tem desencadeado uma boa resposta imune protetora. Imunização com o DNA purificado permite a apresentação dos antígenos virais na sua forma nativa semelhantes 25 àqueles sintetizados durante a infecção. Figura 14: A maneira pelo qual a vacina de DNA pode funcionar (Tizard, 1996). E.- PEPTÍDEOS SINTÉTICOS Embora as proteínas sejam moléculas complexas, muitas vezes, apresentam um número limitado de epitopos importantes na indução da imunidade protetora. Desta forma, se a estrutura do epitopo é conhecida (peptídeo), ele pode ser sintetizado quimicamente e ser utilizado como vacina. Vacinas sintéticas experimentais têm sido desenvolvidas contra hepatite B, difteria, febre aftosa e influenza. Outra vacina em desenvolvimento é da parvovirose canina. Esta vacina é considerada muito mais segura, mas também muito mais cara. F. Tipos de Vacinas VIRAIS 1) Vacinas vivas atenuadas: sarampo, caxumba, pólío, rubéola e varicela. 2) Vacinas inativadas (mortas): pálio, influenza, raiva. 3) Vacinas de subunidades (sintéticas): hepatite B, ínfluenza. BACTERIANAS 1) Vacina viva atenuada: BCG (Bacilo Calmette-Guérin). 2) Vacina inativada (morta): coqueluche, febre tifóide. 3)Vacina de subunidade/toxina: tétano, influenza tipo B, meningite, difteria. 3.ADMINISTRAÇÃO DE VACINAS 3.1. ADJUVANTES Na tentativa de se produzir vacinas usando-se organismos inativados é necessário aumentar a sua resposta imune utilizando-se adjuvantes. Os adjuvantes promovem a imunogenicidade mantendo o antígeno em locais onde eles possam estar acessíveis aos linfócitos, induzirem células APC a apresentarem antígenos e expressar outras moléculas estimulatórias. Um adjuvante muito usado é o de Freund que é uma emulsão água-óleo. O óleo estimula uma resposta inflamatória local crônica resultando em um granuloma ao redor do inóculo. A eficácia deste adjuvante é aumentada muito se adicionar bacilo da tuberculose morto (adjuvante completo). Neste caso ele não só fornece um depósito de antígeno, mas também atua sobre macrófagos para a produção de citocinas. 26 Comercialmente, um adjuvante amplamente utilizado é o hidróxido ou sulfato de alúmen (sais insolúveis). Estes adjuvantes são produzidos em forma de uma suspensão coloidal no qual o antígeno é adsorvido. Figura 15: Adjuvantes e os meios pelos quais podem ativar macrófagos para estimular a resposta imune reduzida pela vacina (Tizard, 1996). 3.2. VACINAS MISTAS É o emprego de uma mistura de organismos em uma simples vacina. Estas misturas podem ser usadas quando o diagnóstico exato não é possível e pode proteger os indivíduos contra uma série de doenças. Os cães, por exemplo, podem ser vacinados contra as seguintes enfermidades: cinomose, parvovirose, hepatite infecciosa, parainfluenza, leptospirose e raiva. Estudos feitos com vacinas polivalentes falharam em demonstrar as desvantagens do uso destas vacinas. No entanto, todas as vacinas polivalentes devem ser testadas para se assegurar de sua eficácia. As vacinas devem ser licensiadas e serem provenientes de fabricantes idôneos, para proporcionar uma proteção satisfatória contra todos os componentes. 3.3. ESQUEMAS DE VACINAÇÃO Não é conveniente vacinar recém-nascidos que estão sob proteção dos anticorpos maternos. A imunização após o nascimento só é efetiva após o desmame. É conveniente vacinar recém nascidos pelos menos duas vezes neste período. O intervalo entre as vacinações varia com o tipo de vacina. As vacinas inativadas produzem imunidade fraca e precisam ser frequentemente revacinadas. As vacinas vivas podem requerer somente uma vacinação ou serem repetidas a cada 2 ou 3 anos. 3.4. AVALIAÇÃO DA VACINA Para avaliar a eficácia de uma vacina em teste, é necessário desafiar o animal após a vacinação. A vacina é avaliada através de um índice chamado fração de prevenção (PF), calculado da seguinte forma: 27 PF = (% de animais controles mortos - % de animais vacinados mortos) % de animais controle mortos Uma boa vacina deveria ter pelo menos um índice superior a 80%. 4. FALHAS NA VACINAÇÃO Há muitas razões para uma vacina não conferir uma boa imunidade ao homem e aos animais. A. FATORES DOS HOSPEDEIROS Anticorpos maternais; Imunodeficiências e imunossupressão ; Gravidez; Idade (muito novo ou muito velho); Febre, hipotermia; Doença em incubação; Drogas (citotóxicas, glicocorticóides); Anestesia/antibióticos?; Genéticos. B. FATORES DA VACINA • Estocagem imprópria; • Inativação durante o manuseio; • Desinfetantes usados nas seringas ou agulhas; • Cepa errada do patógeno usada na vacina; • Adjuvante inadequado; • Pouco ou muito antígeno; • Cepa não imunogênica ou atenuada demais; • Vacina de pobre qualidade. C. FATORES HUMANOS • Dose parcial da vacina; • Mistura errada ou imprópria; • Uso concomitante de drogas imunosupressoras; • Uso simultâneo com soro imune; • Administração muito frequente (<2 semanas) ou intervalos muito longos entre as aplicações (>8 semanas); • Desinfetante na pele; • Esquema de vacinação impróprio; • Rota errada de administração; • Vacina errada. 5. REAÇÕES ADVERSAS DAS VACINAS O uso de vacinas não é desprovido de riscos. Virulência residual, toxicidade, efeitos alérgicos, doenças em animais imundeficientes, complicações neurológicas e efeitos nos fetos são 28 os mais importantes riscos associados com o uso de vacinas. 29 III-TÉCNICAS IMUNOLÓGICAS Aglutinação Imunodifusão Eletroforese e imunoeletroforese Métodos imunoquímicos e físico-químicos Radioimunoensaio Técnicas imunohistoquímicas Imunofluorescência Imunoblot Citometria de fluxo Fixação de complemento 1. IMUNODIFUSÃO Reação antígeno-anticorpo e precipitação em um meio semi-sólido (gelificado) como o ágar ou agarose. Antígenos solúveis. A precipitação máxima ocorre na zona de equivalência. Precipitação subótima ocorre com excesso de anticorpo (prozona) ou com excesso de antígeno. Dois tipos: 1) Simples: anticorpo é fixo e o antígeno se move 2) Dupla: antígeno e anticorpo se movem (radial ou linearmente) Aplicação: quantificação de proteínas do soro (imunoglobulinas séricas), anemia infeciosa equina e outras. Difusão dupla em ágar: Técnica de Ouchterlony IMUNODIFUSÃO RADIAL 30 2. IMUNOELETROFORESE A imunoeletroforese combina difusão por separação eletroforética com a precipitação imune de proteínas. Identifica e quantifica proteínas individuais presentes no soro, urina ou outro fluído biológico.Ex: o soro ou urina ou fluído são os antígenos a serem analisados e o anticorpo o anti- soro. Aplicações: diagnóstico de proteinemias 31 3. AGLUTINAÇÃO São técnicas semiquantitativas. Antígenos particulados e insolúveis (bactérias ou eritrócitos) ou partículas cobertas com antígenos. A reação é detectada apenas visualmente pela aglutinação (formação de grumos). Bom grau de sensibilidade. Técnicas diretas ou indiretasDireta simples: uma célula ou um antígeno é aglutinado diretamente pelo anticorpo. Eritrócitos, bactérias, fungos e outras espécies microbianas podem ser diretamente aglutinados pelo anticorpo. Ex: eritrócito do grupo A aglutinado pelo anticorpo anti-A. Indireta: Antígenos solúveis que podem ser passivamente adsorvidos ou quimicamente acoplados a eritrócitos ou outras partículas inertes. 32 Aglutinação 33 4. FIXAÇÃO DE COMPLEMENTO A fixação de anticorpo ocorre durante a interação de antígeno com o anticorpo.A fixação de complemento pode ser usado in vitro para detectar e medir anticorpos, antígenos ou ambos. Duas etapas: 1) O antígeno e o anticorpo reagemna presença de uma quantidade conhecida de complemento e o complemento é fixado (consumido). 2) A atividade hemolítica do complemento é detectada e avaliada para quantificar a concentração do antígeno ou do anticorpo presente na mistura inicial. Eritrócitos são os marcadores da reação: hemólise. São testes complexos e demorados. InterpretaçãoQuando NÃO ocorrer lise das hemácias indica que o soro teste apresentava anticorpos contra o antígeno testado. 5. TESTES IMUNOQUÍMICOS E FÍSICO-QUÍMICOS Ultracentrifugação Cromatografia em coluna Viscosidade sérica 5.1 ULTRACENTRIFUGAÇÃO A aplicação da força centrífuga às moléculas em solução produz uma velocidade de sedimentação dependente de seu tamanho, massa e densidade relativa ao solvente. Este método demonstrou a presença das diferentes classes de imunoglobulinas. Componentes individuais podem ser obtidos após separação com ultracentrifugação, onde diversas frações são coletadas camada por camada. 5.2. CROMATOGRAFIA EM COLUNA Fracionamento de proteínas e o isolamento de imunoglobulinas. A amostra é colocada em um cilindro ou coluna de vidro cheia de um gel sintético, e flui através do gel. As características físicas das moléculas protéicas resultam em retenção na matriz de gel em graus diferentes. 5.2.1. CROMATOGRAFIA POR TROCA IÔNICA: Separa proteínas aproveitando as diferenças de suas cargas elétricas. 5.2.2. GEL FILTRAÇÃO: Separa as moléculas de acordo com seu tamanho. O gel é feito de partículas porosas de dextran. Proteínas maiores não penetram nos poros do gel e são eluídas primeiro. 5.2.3. CROMATOGRAFIA POR AFINIDADE. Interações biológicas específicas e reversíveis entre o material do gel e a substância a ser isolada.A ligação antígeno-anticorpo é uma das reações que podem ser aplicadas. Um antígeno é acoplado a uma matriz insolúvel, tal como a Sepharose e uma mistura de anticorpos é passada através da coluna. O anticorpo que se liga ao antígeno fica preso na coluna. 6. RADIOIMUNOENSAIO (RIE) Para dosagem de microquantidades de compostos clinicamente relevantes, principalmente na endocrinologia. (drogas e outras moléculas pequenas como os hormônios esteróides e haptenos). 34 Detecta até picogramas da molécula (10-12 ). Técnica:1) Produzir o anti-soro em espécie heteróloga (coelho ou cobaio). Se o antígeno (X) for hapteno este deve ser conjugado a um carreador (gama globulina bovina- BSA) 2) O antígeno é radiomarcado, geralmente com I125. (X*). 3) X* reage com o anticorpo (anti-soro) em 70%. 4) A droga ou hormônio a serem testados (X) é colocado juntamente com X* and anti-X em quantidades conhecidas e variáveis. Ocorre competição pelo local de ação no anticorpo. 5) Deixar em incubação. 6) A concentração de X* ligado ao anticorpo é medida em aparelho próprio para detectar radioatividade da solução. 7) Quando todo X* liga-se ao anticorpo anti-X e o X não, estes complexos imunes precipitam e o sobrenadante não apresenta reatividade. 8) Quando X liga-se também ao anticorpo e compete com o X*, nem todos os X* se ligarão, alguns X* ficarão solúveis no meio e desta forma aparecerá reatividade no sobrenadante. 9) É construído uma curva padrão de concentração conhecida que permitirá o conhecimento da concentração de X ligada ao anticorpo. 7. TÉCNICAS IMUNO-HISTOQUÍMICAS 7.1. IMUNOFLUORESCÊNCIA É uma técnica citoquímica ou imunohistoquímica para localização ou detecção de antígenos em tecidos ou células. Um anticorpo específico (anti-soro) é conjugado com compostos fluorescentes. O anti-soro conjugado é adicionado a células ou tecidos e fixado aos antígenos presentes. A reação é observada em microscópio de fluorescência. Os antígenos ligados a anticorpos fluorescentes podem ser detectados em virtude da cor brilhante dos anticorpos. Fluorocromos: fluoresceína (isotiocianato de fluoresceína - ITCF- produz cor verde no campo de onda de 517 nm) e rodamina (tetrametilrodamina - produz cor vermelha entre 550 a 580 nm). Técnicas diretas, indiretas e semiquantitativas. Aplicação: Detecção de células, imunoglobulinas, complemento, microrganismos, cromossomos, células neoplásicas, hormônios, enzimas, parasitas, etc. 35 IMUNOFLUORESCÊNCIA Proteína: ácido glutâmico descarboxilase (GAG) sobre células beta das ilhotas de Langerhans no pâncreas (cor verde). CROMATOGRAFIA POR AFINIDADE 7.2. ENZIMÁTICOS Localização de antígenos nos tecidos. Anticorpos ligados a enzimas. Princípios semelhantes ao da fluorescência, mas com visualização em microscópio de luz branca comum.Enzimas conjugadas aos anticorpos: peroxidase, fosfatase alcalina, e outras. Substrato cromogênico da enzima. Após a incubação do tecido com o anticorpo marcado com a enzima, é adicionado o substrato. Na reação da enzima com o substrato produz uma cor que é detectada através do microscópio. Método Direto: Anticorpo primário é marcado com a enzima. Método indireto: Anticorpo secundário (anti-IgG contra o anticorpo primário) é marcado com a enzima. 8. MÉTODOS QUANTITATIVOS ENZIMÁTICOS IMUNOENSAIOS ENZIMÁTICOS (“ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY” - ELISA) Técnicas quantitativas para detecção de antígenos, haptenos ou anticorpos presentes em solução, no sangue, fluídos corpóreos e outros. Quando o anticorpo for quantificado, o antígeno deve ser adsorvido a uma fase sólida (placa de poliestireno ou placas de ELISA). O anticorpo é marcado enzimaticamente (fosfatase alcalina ou peroxidase) e adicionado para encubar com o antígeno. Em seguida o substrato cromogênico da enzima é adicionado e na reação positiva ocorre a liberação de cor que é medida em aparelho de colorimetria (leitor de ELISA). O método pode ser direto ou indireto. Direto: descrito acima. 36 Indireto: Uso de anti-IgG contra o anticorpo primário. Competitivo Sandwiche Aplicações: Inúmeras Técnica sensível, estável e segura. 37 ELISA 38 9. WESTERN-BLOT (IMUNOBLOT) O método permite identificar um antígeno em uma mistura complexa de proteínas. A rimeir ário específico não marcado, o anticorpo secundário p a etapa envolve uma eletroforese do extrato protéico, separando as proteínas (antígenos) por massa molecular e/ou carga elétrica. A segunda etapa é a transferência das proteínas para uma membrana imobilizante. Esta etapa é realizada pela justaposição da membrana com o gel e passagem de corrente elétrica, quando as proteínas são transferidas do gel para a membrana.A terceira etapa compreende a reação das bandas antigênicas (proteínas) com o anticorpo prim marcado enzimaticamente ou radioativamente. A reação é visualizada por cor (enzimática) ou em emulsão fotográfica (radioativa). InterpretaçãoA visualização de uma "banda" permite determinar a presença de anticorpos specíficos para um antígeno do extrato protéico. uida passam por uma corrente de fluxo de diação laser. Através de computador especial, os sinais e as características das células são captados e registrados (tamanho, granul e 10. CITOMETRIA DE FLUXO Identifica antígenos na superfície de células e estas células podem ser identificadas e contadas individualmente. Células são identificadas por anticorpos marcados pela fluorescência. As células são colocadas em tubos e em seg ra osidade, cor). WESTERN BLOT 39 Citometria de Risco 11. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA: Benjamini, E.; Coico, R.; Sunshine, G. Imunologia, 4 ed. Guanabra Koogan. 2002, 288p. Roitt, I.; Brostoff, J.; Male, D. Immunology. Mosby, 4ed. 1996. Tizart, I. R. Veterinary Immunology. Mosby, 4ed, 1996, 531p. 1. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO I (IMEDIATA E MEDIADA POR IgE) 1.1. IMUNOGLOBULINA E WESTERN BLOT
Compartilhar