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Tutorial 2 - Módulo V - Resposta Imune Objetivo 1- Estudar a anatomia e histologia dos órgãos linfóides, incluindo sua função Fonte: auladeanatomia.com e artigo da UFF (baseado no Wheater - Histologia Funcional) Baço -Anatomia: O baço está situado na região do hipocôndrio esquerdo, porém sua extremidade cranial se estende na região epigástrica. Ele está situado entre o fundo do estômago e o diafragma. Ele é mole, de consistência muito friável, altamente vascularizado e de uma coloração púrpura escura. O tamanho e peso do baço varia muito, no adulto tem cerca de 12cm de comprimento, 7cm de largura e 3cm de espessura. O baço é um órgão linfóide apesar de não filtrar linfa. É um órgão excluído da circulação linfática porém interposto na circulação sangüínea e cuja drenagem venosa passa, obrigatoriamente, pelo fígado. Possui grande quantidade de macrófagos que, através da fagocitose, destroem micróbios, restos de tecidos, substâncias estranhas, células do sangue em circulação já desgastadas como eritrócitos, leucócitos e plaquetas. Dessa forma, o baço “limpa” o sangue, funcionando como um filtro desse fluído tão essencial. O baço também tem participação na resposta imune, reagindo a agentes infecciosos. Inclusive, é considerado por alguns cientistas, um grande nódulo linfático. Suas principais funções são as de reserva de sangue, para o caso de uma hemorragia intensa, destruição dos glóbulos vermelhos do sangue e preparação de uma nova hemoglobina a partir do ferro liberado da destruição dos glóbulos vermelhos . Suas principais funções são as de reserva de sangue, para o caso de uma hemorragia intensa, destruição dos glóbulos vermelhos do sangue e preparação de uma nova hemoglobina a partir do ferro liberado da destruição dos glóbulos vermelhos. -Histologia: Recebe um rico suprimento sanguíneo através de uma única artéria, a artéria esplênica, e é drenada por uma única veia esplênica para dentro de sistema porta hepático. É constituído de polpa branca e polpa vermelha. A primeira consiste em agregados linfóides, e a segunda perfaz a maior parte do órgão e é um tecido altamente vascularizado. O baço possui uma delgada cápsula externa fibroelástica, da qual se estendem trabéculas para dentro do parênquima. O estroma é constituído por células e fibras reticulares que sustentam o parênquima. O parênquima é dividido em 2 porções principais: POLPA BRANCA: Constituída por tecido linfóide organizado ao redor de uma arteríola, chamada arteríola central. A forma desta região é semelhante ao nódulo linfático, estrutura arredondada. Na polpa branca, podem ser observados centros germinativos semelhantes aos vistos nos linfonodos. Apesar do nome polpa branca esta região não possui coloração branca nos preparados histológicos. POLPA VERMELHA: Constituída por cordões esplênicos compostos por linfócitos, macrófagos e plasmócitos, além disso, estão presentes os sinusóides, espaços que conduzem o sangue venoso que será filtrado neste órgão Linfonodos (Nódulos Linfáticos): -Anatomia: São pequenos órgãos em forma de feijões localizados ao longo do canal do sistema linfático. São os órgãos linfáticos mais numerosos do organismo. Armazenam células brancas (linfócitos) que tem efeito bactericida, ou seja, são células que combatem infecções e doenças. Quando ocorre uma infecção, podem aumentar de tamanho e ficar doloridos enquanto estão reagindo aos microorganismos invasores. Eles também liberam os linfócitos para a corrente sanguínea. Possuem estrutura e função muito semelhantes às do baço. Distribuem-se em cadeias ganglionares (ex: cervicais, axilares, inguinais etc). O termo popular “íngua” refere-se ao aparecimento de um nódulo doloroso. Os linfonódos tendem a se aglomerar em grupos (axilas, pescoço e virilha). Quando uma parte do corpo fica infeccionada ou inflamada, os linfonodos mais próximos se tornam dilatados e sensíveis. Existem cerca de 400 glânglios no homem, dos quais 160, encontram-se na região do pescoço. Macrófagos: Eles tem capacidade de fagocitose, podendo ingerir até 100 bactérias antes deles mesmos morrerem, o que os tornam também, importantes na eliminação de tecidos necrosados. Linfócitos: Um tipo de glóbulo branco do sangue. 99% dos glóbulos brancos presentes na linfa são linfócitos. Produzem anticorpos para defender o organismo de infecções. Tal como outros tipos de células sangüíneas, os linfócitos se desenvolvem na medula óssea e se deslocam no sistema linfático. Há 2 tipos principais de linfócitos: Células T - Eles começam a viver como células imaturas chamadas de células-tronco. Ainda na infância, alguns linfócitos migram para o timo, onde amadurecem e se transformam em células T. Em condições normais, a maioria dos linfócitos em circulação no corpo são células T. Sua função é a de reconhecer e destruir células anormais do corpo (por exemplo, as células infectadas por vírus). Os linfócitos T aprendem como diferenciar o que é próprio do organismo do que não é ainda no timo. Os linfócitos T maduros de ixam o timo e entram no sistema linfático, onde eles atuam como parte do sistema imune de vigilância. Células B - Permanecem na medula óssea e amadurecem transformando-se em células B. As células B reconhecem células e materiais ‘estranhos’ (como bactérias que invadiram o corpo). Quando essas células entram em contato com uma proteína estranha (por exemplo, na superfície das bactérias), elas produzem anticorpos que ‘aderem’ à superfície da célula estranha e provocam sua destruição. Derivados de uma célula-tronco (célula-mãe) da medula óssea e amadurecem até transformarem-se em plasmócitos, os quais secretam anticorpos. Ambos linfócitos T e B desempenham papel importante no reconhecimento e destruição de organismos infecciosos como bactérias e vírus. As células assassinas naturais, discretamente maiores que os linfócitos T e B, são assim denominadas por matarem determinados micróbios e células cancerosas. O “natural” de seu nome indica que elas estão prontas para destruir uma variedade de células-alvo assim que são formadas, em vez de exigirem a maturação e o processo educativo que os linfócitos B e T necessitam. As células assassinas naturais também produzem algumas citocinas, substâncias mensageiras que regulam algumas das funções dos linfócitos T, dos linfócitos B e dos macrófagos. -Histologia: A parte externa do linfonodo é altamente celularizada e é conhecida como córtex, enquanto a área central, a medula é menos celularizada O linfonodo é circundado pela cápsula de tecido conjuntivo a partir da qual partem trabéculas para o parênquima do órgão. Os vasos linfáticos aferentes, os quais se dividem em várias ramificações fora do linfonodo, penetram, em seguida, na cápsula para lançar a linfa dentro de um estreito espaço de tecido linfóide frouxo chamado de seio subcapsular, o qual percorre todo o linfonodo imediatamente abaixo da cápsula. A partir daqui, um labirinto de canais, também de tecido linfóide frouxo, chamados de seios corticais, passa em direção a medula através do parênquima do córtex. A característica dominante da medula são os chamados seios medulares, os quais convergem para o hilo da concavidade do linfonodo. A linfa flui do hilo para um ou mais vasos linfáticos eferentes, os quais, por sua vez, a drenam para linfonodos mais próximos antes de ser finalmente, devolvida à corrente sanguínea por meio do ducto torácico ou ducto linfático direito. No córtex externo, os linfócitos formam um número variável de folículos linfóides, alguns dos quais mostram centros germinativos densos, (com a zona do manto). O córtex profundo é desprovido de folículos linfóides. O suprimentosanguíneo do linfonodo é derivado de, uma ou mais, pequenas artérias que entram no hilo e se ramificam na medula, dando origem a extensas redes capilares que servem aos folículos corticais, à zona paracortical e aos cordões medulares. Os linfócitos entram no linfonodo principalmente através do sistema arterial, ganhando acesso por migração através das paredes das vênulas de endotélio alto (HEV) que são tributárias de pequenas veias que deixam o linfonodo pelo hilo. Tonsilas Palatinas ( Amígdalas): -Anatomia: A tonsila palatina encontra-se na parede lateral da parte oral da faringe, entre os dois arcos palatinos. Produzem linfócitos. -Histologia: Órgão linfóide formado por tecido linfóide nodular interposto por tecido linfóide difuso apresentando dois limites um epitelial, representado pelas criptas e um conjuntivo, o qual sustenta o órgão. - Criptas revestidas por tecido epitelial estratificado pavimentoso que reveste a cavidade oral ; - Meia cápsula de tecido conjuntivo denso que limita este órgão do tecido adjacente. Em alguns nódulos podem ser identificados os centros germinativos, região central do folículo, que se apresenta menos corada devido a presença de imunoblastos. Tonsila Faríngea (Adenóides): -Anatomia É uma saliência produzida por tecido linfático encontrada na parede posterior da parte nasal da faringe. Esta, durante a infância, em geral se hipertrofia em uma massa considerável conhecida como adenóide. Timo: -Anatomia: O timo de uma criança é um órgão proeminente na porção anterior do mediastino superior, enquanto o timo de adulto de idade avançada mal pode ser reconhecido, devido as alterações atróficas. Durante seu período de crescimento ele se aproxima muito de uma glândula, quanto ao aspecto e estrutura. O timo consiste de dois lobos laterais mantidos em estreito contato por meio de tecido conjuntivo, o qual também forma uma cápsula distinta para o órgão todo. Ele situa-se parcialmente no tórax e no pescoço, estendendo-se desde a quarta cartilagem costal até o bordo inferior da glândula tireóidea. Os dois lobos geralmente variam em tamanho e forma, o direito geralmente se sobrepõe ao esquerdo. Ele apresenta uma coloração cinzenta rosada, mole e lobulado, medindo aproximadamente 5cm de comprimento, 4cm de largura e 6mm de espessura. Considerado um órgão linfático por ser composto por um grande número de linfócitos e por sua única função conhecida que é de produzir linfócitos. Órgão linfático mais desenvolvido no períod o prenatal, involui (não evolui) desde o nascimento até a puberdade. -Histologia: é o local de maturação dos linfócitos T imaturos. É um órgão linfóide achatado, e mais ativo durante a infância. Revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo frouxo, da qual se irradiam para o dentro do parênquima do órgão pequenos septos interlobulares contendo vasos sanguíneos. O parênquima tímico é dividido em duas zonas distintas, um córtex externo, intensamente basófilo, e uma medula interna eosinófila. Numerosos pequenos ramos da artéria torácica interna e da artéria tireoidiana inferior entram no timo através septos interlobulares, se ramificando na junção corticomedular para suprir o córtex e a medula. Vênulas pós-capilares na região corticomedular têm um endotélio cúbico especializado semelhante ao das vênulas de endotélio alto dos linfonodos, o qual permite a passagem de linfócito para dentro e fora do timo. As drenagens venosa e linfática seguem o curso do suprimento arterial; não existem vasos linfáticos aferentes. Fibras simpáticas e parassimpáticas derivadas da cadeia simpática e dos nervos frênicos, respectivamente, acompanham os vasos sanguíneos dentro do timo. O córtex tímico está carregado de células T maduras e em maturação. Estas sofrem subseqüente maturação à medida que se movem do córtex externo em direção à medula. Na junção corticomedular encontra-se alguns macrófagos fracamente corados. Pequenos capilares revestidos por células endoteliais achatadas invadem o córtex a partir da cápsula. Na medula tími ca o componente epitelial é mais abundante. Células reticulares epiteliais têm núcleos grandes e palidamente corados. Uma característica particular da medula é apresentação do corpúsculo de Hassall, estrutura lamelada que participam na fase final da maturação da célula T. Na medula também é encontrado um tipo de célula apresentadora de antígenos, conhecida como célula interdigitante tímica, que apresenta auto-antígenos para células T em maturação e as auto-reativas são destruídas por apoptose. Isto é conhecido como deleção clonal ou seleção negativa. Objetivo 2 - Compreender a resposta imune inata e adaptativa Resposta Imune Inata Fonte: site de medicina da UFSC O sistema inato é nossa primeira linha de defesa contra organismos invasores. Osistema imune inato tem aspectos anatômicos que funcionam como barreiras à infecção; Componentes do sistema imune inato influenciam o sistema imune adaptativo e vice-versa. O sistema imune inato inclui sistemas de defesa que, em sua maior parte, estão constitutivamente presentes e prontos para serem mobilizados em uma infecção. Não é específico para um antígeno e reage da mesma maneira para uma variedade de organismos; Não possui memória imunológica. Todas as células do sistema imune têm sua origem na medula óssea e elas incluem células mielóides (neutrófilos, basófilos, eosinófilos, macrófagos e células dendríticas) e linfóides (linfócitos B, linfócitos T e células assassinas naturais ou células NK [do Inglês Natural Killer]) que se diferenciam segundo etapas diferentes Os elementos do sistema imune inato (não específico) incluem barreiras anatômicas, moléculas de secreção e componentes celulares. Entre as barreiras mecânicas anatômicas estão a pele e camadas epiteliais internas, o movimento dos intestinos e a oscilação dos cílios bronco-pulmonares. Associados a essas superfícies protetoras estão agentes químicos e biológicos. A. Barreiras anatômicas a infecções 1. Fatores mecânicos As superfícies epiteliais formam uma barreira física que é muito impermeável à maioria dos agentes infecciosos. Dessa forma, a pele age como nossa primeira linha de defesa contra organismos invasores. A descamação do epitélio da pele também ajuda a remover bactéria e outros agentes infecciosos que aderiram às superfícies epiteliais. Movimentos devido aos cílios e à peristalse ajuda a manter as vias aéreas e o trato gastrointestinal livres de organismos. O fluir das lágrimas e saliva ajuda a prevenir infecção nos olhos e na boca. O efeito pegajoso do muco que cobre o trato respiratório e gastrointestinal ajuda a proteger os pulmões e o sistema digestivo contra as infecções. 2. Fatores químicos Os ácidos graxos no suor inibem o crescimento de bactéria. Lisozima e fosfolipase encontrados na lágrima, saliva e secreção nasal podem destruir a parede celular da bactéria e desestabilizar as membranas bacterianas. O baixo pH do suor e da secreção gástrica previnem o crescimento de bactéria. Defensinas (proteínas de baixo peso molecular) encontradas nos pulmões e no trato gastrointestinal têm atividade antimicrobiana. Agentes surfactantes nos pulmões agem como opsoninas (substâncias que promovem fagocitose de partículas pelas células fagocitárias) 3. Fatores biológicos A flora normal da pele e no trato gastrointestinal pode prevenir a colonização de bactéria patogênica pela secreção de substâncias tóxicas ou pela competição com bactéria patogênica por nutrientes ou pela ligação à superfície da célula. B. Barreiras humorais à infecção As barreiras anatômicas são muito eficientes na prevenção da colonização de tecidospor microrganismos. Entretanto, quando há lesão em tecidos as barreiras anatômicas são rompidas e a infecção pode ocorrer. Uma vez penetrados nos tecidos os agentes infecciosos, outro mecanismo de defesa inato entra em ação, o qual chamamos de inflamação aguda. Fatores humorais têm um papel importante na inflamação, que se caracteriza por edema e o recrutamento de células fagocitárias. Esses fatores humorais são encontrados no soro ou são formados no local da infecção. 1. Sistema complemento – O sistema complemento é o principal mecanismo de defesa humoral não específico. Uma vez ativado o complemento pode levar ao aumento da permeabilidade vascular, recrutamento de células fagocitárias, e lise e opsonização de bactéria. 2. Sistema de coagulação – Dependendo da severidade da lesão no tecido, o sistema de coagulação poderá ou não ser ativado. Alguns produtos do sistema de coagulação podem contribuir para a defesa específica devido a sua habilidade de aumentar a permeabilidade vascular e agir como agente quimiotáctico para células fagocitárias. Além disso, alguns dos produtos do sistema de coagulação são antimicrobianos por si só. Por exemplo, a beta- lisina, uma proteína produzida pelos plaquetas durante a coagulação pode lisar muitas bactérias Gram positivas ao agir como detergentes catiônicos. 3. Lactoferrina e transferrina – Ao se ligarem com o ferro, um nutriente essencial para bactéria, essas proteínas limitam o crescimento bacteriano. 4. Interferons – Interferons são proteínas que podem limitar a replicação de vírus nas células. 5. Lisozima – Lisozima degrada a parede celular da bactéria. 6. Interleucina-1 – Il-1 induz febre e a produção de proteínas de fase aguda, algumas das quais são antimicrobianos porque elas podem opsonizar bactéria. C. Barreiras celulares à infecção Parte da resposta inflamatória é o recrutamento de eosinófilos polimorfonucleares e macrófagos ao local da infecção. Essas células são a principal linha de defesa no sistema imune não específico. 1. Neutrófilos – Células polimorfonucleares (PMNs, figura 4) são recrutadas ao local da infecção onde fagocitam organismos invasores e os mata intracelularmente. Além disso, PMNs contribuem para lesões colaterais no tecido que ocorrem durante a inflamação. 2. Macrófagos – Macrófagos tissulares (figura 5, 6, 7) e monócitos recentemente recrutados (figura 4 e 8), que se diferenciam em macrófagos, também funcionam na fagocitose e na morte intracelular de microrganismos. Além disso, macrófagos contribuem para o reparo de tecidos e agem como células apresentadoras de antígenos, que são requeridas para a indução de respostas imunes específicas. 3. Células assassinas naturais (NK) e células assassinas ativadas por linfocina (LAK) – Células NK e LAK podem matar células tumorais infectadas por vírus de maneira não específica. Essas células não são parte da resposta inflamatória, mas são importantes na imunidade não específica a infecções virais e na prevenção de tumores. 4. Eosinófilos – Eosinófilos (figura 6a e b) têm proteínas em grânulos que são eficientes na destruição de certos parasitas FAGOCITOSE E MORTE INTRACELULAR A. Células fagocitárias 1. Neutrófilos/Células polimorfonucleares PMNs são células fagocitárias móveis com núcleo lobulado. Elas podem ser identificadas pelas características do núcleo ou pela presença de um antígeno na superfície da célula chamado CD66. Elas contêm dois tipos de grânulos cujos conteúdos estão envolvidos nas propriedades antimicrobianas dessas células. Os grânulos primários ou azurófilos, que são abundantes em PMNs recém formados, contêm proteínas catiônicas e defensinas que podem matar bactéria, enzimas proteolíticas como elastase, e catepsina G para degradar proteínas, lisozima para degradar paredes celulares, e caracteristicamente, mieloperoxidase, que está envolvida na geração de compostos bactericidas. O segundo tipo de grânulo encontrado em PMNs mais maduros é o grânulo secundário ou específico. Estes contêm lisozima, componentes da NADPH oxidase, que está envolvido na geração de produtos tóxicos de oxigênio, e caracteristicamente lactoferrina, uma proteína queladora de ferro e proteína ligadora a B12. 2. Monócitos/Macrófagos – Macrófagos são células fagocitárias que têm como característica o núcleo na forma de rim. Elas podem ser identificadas morfologicamente ou pela presença do marcador de superfície CD14. Ao contrário dos PMNs elas não contêm grânulos, mas têm numerosos lisossomos com conteúdos similares aos dos grânulos do PMNs. B. Resposta de fagócitos a infecção PMN circulantes e monócitos respondem ao perigo (sinais SOS) gerado no local da infecção. Os sinais SOS incluem peptídeos contento N-formil-metionina liberados pela bactéria, peptídeos do sistema de coagulação, produtos do complemento e citocinas liberadas dos macrófagos tissulares que encontraram bactéria no tecido. Alguns dos sinais SOS estimulam células endoteliais próximas do local da infecção que passam a expressar moléculas de adesão tais como ICAM-1 e selectinas que ligam a componentes da superfície das células fagocitárias provocando a aderência dos fagócitos ao endotélio. Vasodilatadores produzidos no local da infecção provocam o afrouxamento das junções entre as células endoteliais e os fagócitos então atravessam a barreira endotelial “espremendo-se” entre as células endoteliais através de um processo chamado diapedese (Figura 9). Uma vez formados espaços no tecido alguns dos sinais SOS atraem fagócitos ao local da infecção por quimiotaxia (movimento em direção a um gradiente químico). Os sinais SOS também ativam os fagócitos, o que resulta em um aumento da fagocitose e morte intracelular dos organismos invasores. C. Iniciação da Fagocitose Células fagocitárias têm uma variedade de receptores em suas membranas através dos quais agentes infecciosos se ligam às células. Eles incluem: 1. Receptores Fc – Bactérias com anticorpo IgG em sua superfície têm a região Fc exposta e esta parte da molécula de Ig se liga ao receptor nos fagócitos. A ligação ao receptor Fc requer interação prévia do anticorpo com o antígeno. A ligação de bactéria coberta com IgG aos receptores Fc levam ao aumento da fagocitose e da atividade metabólica dos fagócitos (queima respiratória). 2. Receptores do complemento– Células fagocitárias têm um receptor para o terceiro componente do complemento: C3b. A ligação de bactéria coberta com C3b a este receptor também leva ao aumento da fagocitose e à queima respiratória. 3. Receptores scavenger – Receptores scavenger (do Inglês scavenger = removedor) ligam-se a uma variedade de poliânions na superfície bacteriana levando à sua fagocitose. 4. Receptores tipo Toll - Células fagocitárias têm uma variedade de receptores tipo Toll ou PRRs (do Inglês Pattern Recognition Receptors) que reconhecem classes de padrões moleculares chamados PAMPs (do Inglês Pathogen Associated Molecular Patterns) em agentes infecciosos. A ligação de um agente infeccioso via receptores tipo Toll resulta na fagocitose e na liberação de citocinas inflamatórias (IL-1, TNF-alfa e IL-6) pelas células fagocitárias. D. Fagocitose Após a ligação a uma bactéria, a célula fagocitária começa a estender pseudópodos próximo à bactéria. Estes eventualmente envolvem a bactéria e a engolfam, sendo a mesma enclausurada em um fagossomo. Durante a fagocitose os grânulos ou lisossomos da célula fagocitária se fusionam como o fagossomo e esvaziam seus conteúdos. O resultado é uma bactéria engolfada em um fagolisossomo que contém os conteúdos dos grânulos ou lisossomos. E. Queima respiratória e morte intracelular Durante a fagocitose háum aumento no consumo de glicose e oxigênio, o que é referido como queima respiratória. A conseqüência da queima respiratória é a produção de uma quantidade de compostos de oxigênio, que matam a bactéria fagocitada. Esta é a chamada morte intracelular dependente de oxigênio. Além disso, a bactéria pode ser destruída por substâncias previamente produzidas e liberadas dos grânulos ou lisossomas quando estes fusionam com o fagossomo. Esta é a chamada morte intracelular independente de oxigênio. 1. Morte intracelular dependente de oxigênio e independente de mieloperoxidase Durante a fagocitose a glicose é metabolizada pela via da pentose monofosfato e o NADPH é formado. O citocromo B, que faz parte do grânulo específico, combina com a NADPH oxidase da membrana plasmática, ativando-a. A NADPH oxidase ativada usa oxigênio para oxidar o NADPH. O resultado é a produção de ânion superóxido. Alguns dos ânions superóxidos são convertidos a H2O2 e oxigênio singleto pela superóxido dismutase. Além disso, o ânion superóxido pode reagir com H2O2 resultando na formação de radical hidroxílico e mais oxigênio singleto. O resultado de todas essas reações é a produção dos compostos de oxigênio tóxicos: Ânion superóxido (O2-), H2O2, oxigênio singleto (1O2) e radical hidroxila (OH•). 2. Morte intracelular dependente de oxigênio e dependente de mieloperoxidase À medida que os grânulos azurófilos se fusionam com o fagossomo, mieloperoxidase é liberada no fagolisossomo. Mieloperoxidase utiliza H2O2 e íons haletos (normalmente Cl-) para produzir hipoclorito, uma substância muito tóxica. Alguns dos hipocloritos podem se decompor espontaneamente para produzir oxigênio singleto. O resultado dessas reações é a produção de hipoclorito tóxico (OCl-) e oxigênio singleto (1O2). 3. Reações de detoxificação PMNs e macrófagos têm maneiras de se proteger contra os intermediários de oxigênio. Essas reações envolvem a dismutação do ânion superóxido a peróxido de hidrogênio pela superóxido dismutase e a conversão de peróxido de hidrogênio em água pela catalase. 4. Morte intracelular independente de oxigênio (tabela 4) Além do mecanismo de morte dependente de oxigênio há também o mecanismo de morte independente de oxigênio em fagócitos: Proteínas catiônicas (catepsinas) liberadas no fagolisossomo podem danificar membranas bacterianas; lisozima degrada paredes celulares bacterianas; lactoferrina quela ferro, que impede a bactéria de utilizar este nutriente necessário; enzimas hidrolíticas degradam proteínas bacterianas. Dessa forma, mesmo pacientes que têm defeitos nas etapas de morte dependente de oxigênio são capazes de matar bactéria. Entretanto, como os mecanismos dependentes de oxigênio são muito mais eficientes em matar, pacientes com defeitos nesses mecanismos são mais susceptíveis e têm infecções mais sérias. MORTE DEPENDENTE DE ÓXIDO NÍTRICO A ligação de bactéria a macrófagos, particularmente ligação via receptores tipo Toll, resulta na produção de TNF-alfa, que age de maneira autócrina para induzir a expressão do gene induzível da óxido nítrico sintetase (i-nos ) resultando na produção de óxido nítrico (NO) (figura 12). Se a célula é também exposta ao gama interferon (IFN-gama) é produzido óxido nítrico adicional (figura 12). O óxido nítrico liberado pela célula é tóxico e pode matar microrganismos na vizinhança do macrófago. CÉLULAS ASSASSINAS NÃO ESPECÍFICAS Algumas células incluindo NK e LAK, células K, macrófagos ativados e eosinófilos são capazes de matar células-alvo próprias alteradas de maneira não específica. Essas células têm papel importante no sistema imune inato. A. Células NK e LAK Células assassinas naturais ou células NK são também conhecidas como grandes linfócitos granulares ou células LGL (do Inglês Large Granular Lymphocytes) porque se assemelham com linfócitos em sua morfologia, exceto pelo fato de serem um pouco maiores e terem numerosos grânulos. Células NK podem ser identificadas pela presença dos marcadores de superfície CD56 e CD16 e pela falta de CD3. Células NK são capazes de matar células-alvo infectadas por vírus ou malignas, mas são relativamente ineficientes nessa tarefa. Entretanto, ao serem expostas a IL-2 e IFN-gama, células NK tornam-se células assassinas ativadas por linfocina ou LAK (do Inglês Lymphokine-Activated Killer), que são capazes de matar células malignas. Exposição continuada a IL-2 e IFN-gama habilita células LAK a matar células transformadas e malignas. Terapia com células LAK é uma abordagem para o tratamento de malignidades. Como células NK e LAK distinguem uma célula normal de uma célula infectada por vírus ou maligna? Células NK e LAK têm dois tipos de receptores em sua superfície – um receptor ativador de função assassina ou receptor KAR (do Inglês Killer Activacting Receptor) e um receptor inibidor de função assassina ou receptor KIR (do Inglês Killer Inhibiting Receptor). Quando KAR encontra o seu ligante, um ligante ativador de função assassina (KAL) na célula-alvo a célula NK ou LAK, é capaz de matar o alvo. Entretanto, se o KIR também se liga a este ligante então a morte é inibida mesmo que KAR se ligue a KAL. Os ligantes para KIR são moléculas de MHC classe I. Assim, se uma célula-alvo expressa moléculas de MHC classe I esta não vai ser morta por células NK ou LAK mesmo que o alvo também tenha um KAL que não pode se ligar a KAR.Células normais constitutivamente expressam moléculas de MHC classe I na sua superfície, entretanto, células infectadas por vírus e células malignas têm diminuída a expressão de MHC classe I. Dessa forma, células NK e LAK matam seletivamente células infectadas por vírus e células malignas, deixando livres as células normais. B. Células K Células assassinas (K) não são um tipo de célula morfologicamente distinto. Pelo contrário, uma célula K é qualquer célula que media a citotoxicidade celular dependente de anticorpo (ADCC). Em ADCC o anticorpo age como um conector que aproxima a célula K e a célula- alvo para que a morte ocorra. Células K têm em sua superfície um receptor Fc para anticorpo e assim elas podem reconhecer, ligar e matar células-alvo cobertas com anticorpo. Células assassinas que têm receptores Fc incluem NK, LAK, e macrófagos que têm um receptor Fc para anticorpos IgG e eosinófilos que têm um receptor Fc para anticorpos IgE. Todos os componentes do sistema imune não específico estão modulados por produtos do sistema imune específico, tais como interleucinas,gama interferon, anticorpos, etc. Resposta Imune Adaptativa Fonte: aula da UNESP O sistema imune adaptativo existe como uma forma de bloqueio aos micro organismos que tenham conseguido escapar do ataque promovido pelo sistema inato. Sabemos que isto ocorre porque temos micro organismos mutantes que não ativam a via alternativa do complemento, alguns micro organismos também ao serem capturados pelos macrófagos desenvolvem reações que são capazes de neutralizar as substâncias liberadas no vacúolo, vírus que são insensíveis a ação das celulas NK (natural killer) e vírus que quase não estimulam a produção celular de interferon, deste modo não havendo a comunicação celula a celula capaz de evitar a propagação viral. Uma das principais proteínas sintetizadas nessa defesa imune adaptativa são os anticorpos os quais são sintetizados pelos linfócitos B, mais especificamente pelos plasmócitos. A síntese destes anticorpos só ocorre se houver um estímulo feito pelo antígeno ao linfócito B ou se este for estimulado pelos linfócitos T. Cada anticorpo possui um sítio de reconhecimento, que se encaixa e amolda no antígeno, e isto faz com que a ligaçãodo anticorpo ao antígeno seja mais fraca ou mais forte dependendo da especificidade da molécula de anticorpo. Os anticorpos possuem ainda outros sítios, necessários para diversas funções como a ativação da via clássica do complemento, ligação a celulas fagocitárias e celulas apresentadoras de antígenos. Deste modo, quando um antígeno está recoberto por moléculas de anticorpo, estes são capazes de induzir a fixação do complemento e a fagocitose. O início da resposta imune ocorre nos órgãos linfóides periféricos Nestes locais, células T virgens específicas para um antígeno adequado deve encontrar céls dendríticas apresentando tal antígeno Antígenos livres podem ser capturados nestes locais e apresentados às células T Ao encontrar seu antígeno específico, essas células T se proliferam e diferenciam em céls T efetoras Caso não encontre seus antígenos deixam o linfonodo e voltam a circular o organismo • A entrada dos linfócitos T nos tecidos linfóides depende de moléculas de adesão e quimiocinas e é semelhante aos neutrófilos atravessando o endotélio Os antígenos introduzidos no sangue são aprisionados pelas células apresentadoras de antígeno no baço • Patógenos que infectam outros locais são transportados pela linfa e aprisionados pela linfa Patógenos que infectam as mucosas são transportados diretamente através da mucosa para os tecidos linfóides (tonsila, placas de Peyer) O transporte doa antígeno é auxiliado pelo sistema imune inato Citocinas liberadas durante a resposta inflamatória induzem a migração, maturação e ativação das céls apresentadoras de antígeno No linfonodo, às células apresentadoras de antígeno são distribuídas diferentemente As células dendríticas podem ativar quaisquer células T específicas para o antígeno apresentado e podem apresentar antígenos de todas as fontes Macrófagos e células B processam e apresentam antígenos de patógenos ingeridos ou antígenos solúveis, respectivamente; e interagem com céls T CD4 efetoras As células dendríticas possuem vários mecanismos de captura de material extracelular e por isso apresentam antígenos de uma ampla gama de patógenos Etapas na maturaçao das células dendríticas eapresentaçãdo de antígeno: 1. Ao reconhecer um patógeno, a ativação éiniciada 2. Inicia a produção de receptores de quimiocinas, que facilitam a entrada nos tecidos linfáticos e inicia-se o processamento do patógeno 3. CCL21 por meio da CCR7 sinaliza para mudanças posteriores de maturação, mudando as características celulares. Alta expressão de MHCs 4. Alta expressão de moléculas de adesão e moléculas coestimuladoras. Secreção da quimiocina CCL18 atrai células T virgens Macrófagos com dificuldade para digerir o patógeno de células B também são apresentadoras de antígeno Ativação de células T por células dendríticas: • A interação inicial das céls T com as APCs são mediadas por moléculas de adesão • As APCs emitem três tipos de sinais para as céls T virgens que reconhecem o antígeno: ativação, sobrevivência e diferenciação • O reconhecimento de antígeno deve ser na presença de coestimulação, ou as células T periféricas são levadas à inativação ou deleção clonal A coestimulação é importante para prevenir autorreatividade Após a proliferação e diferenciação, as células T efetoras não necessitam de coestimulação Objetivo 3 - Identificar os principais integrantes da microbiota intestinal e sua função na defesa do organismo Fonte: rc.unesp . No intestino de um adulto saudável, podem ser encontradas mais de 1014 célul as bacterianas, distribuídas num elevado número de espécies diferentes (provavelmente existem mais de 1.000 espécies bacterianas distintas em nosso trato intestinal). A maioria dessas espécies estão agrupadas nos gêneros Bifidobacterium, Clostridium, Eubacterium, Peptococcus, Ruminococcus e Peptostreptococcus. Experimentos com animais demonstraram que eles morrem se forem criados sem flora e colocados por algum tempo num ambiente normal. Por motivos óbvios, com o homem não se pode fazer uma avaliação mais completa, mas vários trabalhos mostram que a flora contribui para desenvolver as defesas do organismo, estimulando a produção de anticorpos e dos linfócitos T. Descobertas recentes demonstraram que as bactérias do intestino desempenham um papel na expressão de receptores do tipo Toll (TLRs) nos intestinos, moléculas que ajudam o hospedeiro a reparar danos devido a uma lesão. TLRs são um dos dois tipos de receptores de reconhecimento de padrões (PRR) que fornecem ao intestino a capacidade de discriminar entre as bactérias patogênicas e comensais. Estes PRRs identificam os agentes patogênicos que cruzaram as barreiras mucosas e desencadeiam um conjunto de respostas que tomam medidas contra o patógeno, que envolvem três principais células imune-sensoriais: enterócitos de superfície, células M e células dendríticas Objetivo 4 - Caracterizar gastroenterite e suas principais causas O problema é mais comum no verão e em locais sem tratamento de água, rede de esgoto, água encanada e destino adequado. A gastroenterite pode ser provocada por vírus, bactérias e parasitas, que podem ser transmitidos pelo ar, pela mão em contato com a boca e por intoxicação alimentar. Uma das bactérias mais comuns é a Salmonella, encontrada em frango e ovos crus. Entre os sintomas comuns da gastroenterite estão: Febre Enjoo Diarreia Vômitos Dores abdominais Perda de peso Perda de apetite Desidratação. Se for causada por vírus, a gastroenterite pode passar sozinha e o tratamento serve apenas para amenizar sintomas e repor a perda de líquidos. O mesmo acontece em alguns tipos de bactérias. Dependendo do tipo de bactéria, pode ser necessário tomar antibióticos ou outros medicamentos Pessoas com hidratação em grau moderado a grave também podem precisar de tratamento intravenoso para repor líquidos no organismo. Entre os sintomas comuns da gastroenterite estão:
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