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Reações de hipersensibilidade Doenças causadas por respostas imunes Reações de hipersensibilidade Resposta imune adaptativa Importante nas defesas contra microrganismos Resposta exacerbada, não controlada LESÃO e DOENÇA Reações de hipersensibilidade Ocorre quando a imunidade causa lesão tecidual e doença Respostas inadequadas direcionadas inapropriadamente aos tecidos do hospedeiro Reação imune prejudicial Reações de hipersensibilidade Respostas não controladas: Microrganismos patogênicos Direcionadas contra antígenos próprios Microrganismos comensais Antígenos ambientais inofensivos Reações de hipersensibilidade Microrganismos patogênicos Reações excessivas Microrganismos persistentes Ativação de linfócitos T Inflamação grave Formação de granulomas (tuberculose) Anticorpos Formação de imunocomplexos Inflamação Reações de hipersensibilidade Direcionadas contra antígenos próprios Doenças autoimunes Falha nos mecanismos que controlam a tolerância imunológica - Tolerância central - Tolerância periférica Reações de hipersensibilidade Microrganismos comensais Doença inflamatória intestinal Resposta contra bactérias comensais Reações de hipersensibilidade Antígenos ambientais Alérgenos 20% da população mundial respondem de forma anormal Produção de IgE Alergias Reações de hipersensibilidade Mecanismos imunológicos que causam as doenças de hipersensibilidade Mesmos mecanismos utilizados contra microrganismos RESPOSTA IMUNE INATA CÉLULAS MOLÉCULAS ANTICORPOS LINFÓCITOS T Reações de hipersensibilidade Coombs e Gell: 4 tipos (didática) Tipo de resposta imunológica e mecanismo efetor responsável pela lesão celular • Tipo I • Tipo II • Tipo III • Tipo IV Reações de hipersensibilidade Causadas por anticorpos • Tipo I Imediata, causada por Th2, IgE e mastócitos - alergias • Tipo II IgG, IgM: ativar complemento, induzir inflamação, interferir funções normais das células • Tipo III IgG, IgM- Imunocomplexos: Deposição de imunocomplexos (vasos sanguíneos) Causadas por linfócitos T • Tipo IV Linfócitos T helper (citocinas), inflamação, produção de anticorpos e linfócitos T citotóxicos MEDIADAS POR ANTICORPOS Reações de hipersensibilidade Tipo I Tipo II Tipo III Relembrando: Anticorpos e Receptores Fc Relembrando: Anticorpos e Receptores Fc Reações de hipersensibilidade Mediadas por anticorpos Anticorpos que se ligam em células da imunidade inata – mastócitos: Tipo I - Imediata Hipersensibilidade tipo I • Hipersensibilidade imediata - Fase imediata Início rápido (min) – mastócitos • Aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação, e contração do músculo liso bronquial e visceral. - Fase tardia Eosinófilos, céls Th2, basófilos, neutrófilos, macrófagos • Alergia/atopia - Disfunção da imunidade mais comum * 20% população dos EUA Existe predisposição genética Hipersensibilidade tipo I Atopia/Alergia Tendência hereditária para uma alta produção de IgE em resposta a baixas doses de alérgenos • Os indivíduos atópicos têm níveis totais mais elevados de IgE na circulação e níveis mais elevados de eosinófilos do que pessoas “normais” Papel os basófilos, eosinófilos e mastócitos na hipersensibilidade imediata • Basófilos e eosinófilos, mastócitos Células efetoras das reações de hipersensibilidade imediata • Características em comum: - presença de grânulos citoplasmáticos - produzem mediadores de lipídios e citocinas que induzem inflamação Mastócitos Basófilos Eosinófilos Mastócitos Precursores: Medula óssea Células imaturas migram Tecidos periféricos Diferenciação in situ Mastócitos maduros: encontrados em todo o corpo Próx aos vasos sanguíneos, nervos , sob o epitélio e órgãos linfóides Grânulos citoplasmáticos Lipídeos Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação células Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação celulas Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Antígenos - Alérgenos • Alérgenos - Proteínas - Substâncias químicas ligadas à proteínas - Expostos de maneira crônica * Pólen, ácaros, escamas, pêlos, alimentos e substâncias químicas (penicilina) Antígenos - Alérgenos Antígenos - Alérgenos A maioria dos alérgenos são proteínas relativamente pequenas, altamente solúveis, que são transportadas em partículas dessecadas, como grãos de pólen ou fezes de ácaro. ENZIMAS No contato com a mucosa das vias aéreas, por exemplo, o alérgeno separa-se da partícula e se difunde para a mucosa. Os alérgenos são tipicamente apresentados ao sistema imune em doses muito pequenas. Somente algumas das pessoas expostas a essas substâncias formam anticorpos IgE contra elas Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação células Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Ativação células Th2 • A síntese de IgE depende da ativação de células T auxiliares CD4 - Th2 e sua secreção de IL-4 Troca isotipo cél B IgE muco Célula dendrítica Epitélio MUCOSA alérgeno Linfonodos drenagem IL-4 IL-5 IL-13 eosinófilo Céls epiteliais Células T naive Células Th2 Ativação células Th2 • Células Th2 - São encontradas maiores quantidades das células T alérgeno-específicas que secretam IL-4 no sangue de indivíduos atópicos do que em indivíduos não atópicos. - Em pacientes atópicos, as células T alérgeno específicas também produzem mais IL-4 por célula do que em indivíduos normais. Ativação células Th2 Ativação células Th2 IL-4 * IL-5, IL-9, IL-10 e IL-13 Órgão linfóide secundário Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação celulas Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Ativação células B e troca para IgE Ativação célula B específica – Células Th2 ativadas IL-4, IL-13 + sinalização CD40 Célula B específica Y Th2 CD40 CD40L IL-4 Y Y Produção IgE Normal: < [1μg/mL] Doença: [1.000 μg/mL] o Ativação células B e troca para IgE Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação celulas Th2 específicas - Produçãode anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Ligação da IgE aos mastócitos e basófilos IgE se ligam a receptores Fc de alta afinidade: FcεRI -FcεRI presentes: mastócitos, basófilos e eosinófilos Porção Fc Ligação ao FcεRI Receptor de superfície Alta afinidade Ligação forte sensibilização Estrutura e função do receptor FcεRI Cadeia de adesão do ligante 2 domínios ~ Ig Ligação IgE Níveis de IgE Expressão FcεRI Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação celulas Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Desgranulação Independente de IgE - Estímulos físicos - Químicos - Anafilotoxinas - Morfina - Sol - Trauma - Calor - Frio Mediadores dos mastócitos Pré-formados: aminas biogênicas macromoléculas granulares Recém sintetizados: derivados de lipídios e citocinas 1) Aminas biogênicas: Compostos de baixo peso molecular Humanos: histamina Alvo: Céls endoteliais, céls musculatura lisa histamina Cél alvo Receptores H1,H2,H3 Céls. Endoteliais: • Contração celular - vazamento de plasma para tecido • Síntese de relaxantes vasculares - atuam sore as céls músculo lisos : vasodilatação Constrição da musculatura lisa intestinal e brônquica - Aumento peristaltismo - Broncospasmos Mediadores dos mastócitos 2) Proteínas de grânulos Proteases neutras- Triptase e quimase São as proteínas mais abundantes dos grânulos - Triptase: presente em todos mastócitos humanos marcador de de ativação de mastócitos - Quimase: presente em mastócitos do tec. conjuntivo humanos Destruição tecidual In vitro: Triptase: ativa a colagenase Quimase: degrada membrana basal da epiderme e estimula a secreção do muco Mediadores dos mastócitos 3) Mediadores lipídicos (Produzidos mediante ativação) Mediadores dos mastócitos 3) Mediadores lipídicos (Produzidos mediante ativação) - Prostaglandina D2(PGD2) PGD2 Cél Muscular lisa Receptores Vasodilatador Broncoconstritor Quimiotaxia neutrófilos - Leucotrienos: LTC4 e subprodutos de degradação (LTD4, LTE4) Produzidos por basófilos e mastócitos mucosas LTC4 Cél Muscular lisa Receptores Broncoconstrição PROLONGADA Secreção muco Permeabilidade celular Mediadores dos mastócitos - Fator ativador de plaquetas (PAF) Ações: Brococonstritor Retração células endoteliais Relaxamento da musculatura lisa vascular Quimiotaxia e ativador de leucócitos 3) Citocinas Produzidas por mastócitos, basófilos, céls Th2 TNF, IL-1,IL-4,IL-5,IL-6,IL-13, entre outras Reação tardia Aspectos gerais das reações de hipersensibilidade imediata • Sequência típica dos eventos: - Exposição a um antígeno - Ativação celulas Th2 específicas - Produção de anticorpos IgE - Ligação IgE- Receptores FcεRI - Estimulação mastócitos (reexposição antígeno) - Liberação mediadores - Reações patológicas Fases das reações de hipersensibilidade imediata • A fase imediata : alterações vasculares Histamina, mediadores pré-formados Fases das reações de hipersensibilidade imediata • Fase imediata Fases das reações de hipersensibilidade imediata • Fase imediata : alterações vasculares Fases das reações de hipersensibilidade imediata • Fase tardia: 8 a 12 horas após a reação imediata • Prostaglandinas, leucotrienos, quimiocinas e citocinas como IL-5 e IL-13 dos mastócitos e basófilos ativados • INFLAMAÇÃO: acúmulo de neutrófilos, eosinófilos, basófilos e células Th2 Expressão: Moléculas de adesão no endotélio RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS citocinas (mastócitos) A reação tardia pode ocorrer sem a presença de uma reação de hipersensibilidade imediata (pápula urticariforme e eritema) anterior detectável) Doenças alérgicas do homem • Anafilaxia sistêmica Doenças alérgicas do homem • Anafilaxia sistêmica - Alérgeno: distribuído de forma sistêmica – ativação de mastócitos de forma sistêmica • Injeção, picada, absorção através epitélio • Edema em vários tecidos, queda na pressão arterial após vasodilatação Redução tônus vascular Vazamento do plasma Queda pressão arterial CHOQUE Constrição vias aéreas Hipersens. Trato intestinal Produção muco intestino e pulmão Urticária pele Epinefrina i.v Anti-histamínico Terapia para doenças alérgicas • Fármacos: mais paliativos que curativos • Reações anafiláticas – epinefrina: estimula a reforma das junções aderentes endoteliais, promove o relaxamento do músculo liso brônquico contraído e também estimula o coração • Crises asmáticas agudas: broncodilatadores inalatórios • Anti-histamínicos: bloqueiam o receptor de histamina H1 (1 e 2 gerações) • Corticosteroides tópicos ou sistêmicos: suprimir as alterações inflamatórias crônicas observadas na asma, na rinite e no eczema. • Inibição da desgranulação de mastócitos: Nedocromil (canais de cloro) Imunoterapia alérgeno-específica Produção de IgG4 bloqueadoras que se ligam ao alérgeno Exposição repetida Outra via de administração (injeções) Estimula diferenciação de Th1 Imunoterapia alérgeno-específica Estabelecer a tolerância ao alérgeno através da redução da produção de IgE. Indução de células T regulatórias secretoras de IL-10 e/ou TGF-β Injeção de doses crescentes de alérgeno Início: quantias mínimas Alergia a medicamentos Reações de hipersensibilidade – Tipo II Antígenos de superfície eritrócitos Anemia hemolítica autoimune - Opsonização por autoanticorpos - Fagocitose por macrófagos do fígado e baço (FcR) - Púrpura trombocitopênica autoimune: plaquetas - Neutropenia autoimune Reações de hipersensibilidade – Tipo II Antígenos de superfície eritrócitos Doença hemolítica do recém nascido – Eritroblastose fetal Mãe: Rh- Feto: Rh+ Parto: céls feto – mãe (sensibilização Ig anti-Rh) Passagem pela placenta eritrócitos feto - Circulação materna Sensibilização Reações de hipersensibilidade – Tipo II * Administração anticorpos anti-Rh (eliminar céls feto) até 72h após exposição • Profilaxia Rhesus, Vacina Rogan • Solução injetável de 300 mcg (1.500 UI) de imunoglobulina humana anti- Rh(D). • 2 Reações de hipersensibilidade – Tipo II Mediadas por anticorpos – Mecanismos 2. Inflamação mediada por receptores Fc e complemento Antígenos no tecido Anticorpo depositado no tecido - Ativa leucócitos (receptor Fc) – enzimas lisossomais, ROS - Ativa complemento, gera subprodutos - anafilotoxinas Reações de hipersensibilidade – Tipo II Mediadas por anticorpos – Mecanismos 2. Inflamação mediada por receptores Fc Reações de hipersensibilidade – Tipo II Pênfigo vulgar Autoanticorpos Antígeno: desmogleína-1 e desmogleína-3 – desmossomos (junções células epidermicas) Os anticorpos quebram a adesão celular, levando ao rompimento da epiderme com separação das camadas superficiais para formar vesículasReações de hipersensibilidade – Tipo II Mediadas por anticorpos – Mecanismos 3. Indução de respostas fisiológicas anormais Anticorpo liga-se receptores ou outras proteínas celulares * Doença de Graves * Miastenia grave HIPERTIREOIDISMO PARALISIA FRAQUEZA Reações de hipersensibilidade – Tipo II 3. Indução de respostas fisiológicas anormais * Miastenia grave Reações de hipersensibilidade – Tipo II AUTOANTICORPOS - Reação cruzada (Streptococcus e febre reumática) Doença Antígeno alvo Anemia hemolítica autoimune Antígenos Rh eritrócitos Purpura trombicitopenica autoimune Proteínas membrana plaquetas Pênfigo vulgar Proteínas junções celulares epidérmicas Miastenia grave Receptor acetilcolina Doença de Graves Receptor de TSH Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Reações de hipersensibilidade – Tipo III Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Complexos antígeno-anticorpos (imunocomplexos) depositam nas paredes dos vasos: Tipo III Ativação complemento, indução inflamação Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Complexos antígeno-anticorpos Antígenos próprios Antígenos estranhos * Normalmente (grandes) removidos macrófagos baço e fígado Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Complexos antígeno-anticorpos Doença reflete o local de deposição do imunocomplexo Tende a afetar múltiplos tecidos e órgãos + suscetíveis: rins e articulações (capilares: ultrafiltração do plasma – urina, líquido sinovial) Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Complexos antígeno-anticorpos Mecanismos - Deposição nos vasos sanguíneos, pequenos capilares - Ativar leucócitos, mastócitos via receptores FC - Secreção de citocinas e mediadores vasoativos - Aumentam permeabilidade vasos e fluxo sanguíneo – aumenta deposição imunocomplexo Reações de hipersensibilidade – Tipo III Mediadas por imunocomplexos Complexos antígeno-anticorpos Doenças sistêmicas: Lúpus eritematoso sistêmico Antígeno nucleares (DNA) e autoanticorpos Nefrites e vasculites MEDIADAS POR CÉLULAS Reações de hipersensibilidade Tipo VI Hipersensibilidade tipo tardia DTH Doenças causadas por linfócitos T - Induzir inflamação - Destruir diretamente célula alvo Ativam macrófagos neutrófilos Produtos de Mφ ativados Enzimas hidrolíticas Reativos O2 NO citocinas FIBROSE Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 Inflamação - Subpopulações de linfócitos T CD4 auxiliares: Th1 e Th17 - Secreção de citocinas que recrutam leucócitos Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 Inflamação - Subpopulações de linfócitos T CD4 auxiliares: Th1 e Th17 - Secreção de citocinas que recrutam leucócitos Antígenos - Próprios - Estranhos * Microrganismos persistentes (intracelulares - fagócitos) Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 Inflamação mediada por citocinas Recrutamento e ativação de leucócitos * Após ativação: enzimas lisossomais, ROS, NO, citocinas pró- inflamatórias Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Macrófagos Neutrófilos IFN-γ IL-17 Doenças causadas por linfócitos T CD4 Inflamação mediada por citocinas Recrutamento e ativação de leucócitos Alterações no endotélio vascular Inflamação crônica: FIBROSE Citocinas e fatores de crescimento- macrófagos Miofibroblastos: aumento da deposição de matriz extracelular - colágeno Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 Antígenos Próprios - Secreção de citocinas - Inflamação Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Diabetes tipo 1 Antígenos célula beta produtora de insulina Doenças causadas por linfócitos T CD4 Antígenos Estranhos Persistentes: Mycobacterium tuberculosis Célula Th1 e macrófagos Inflamação granulomatosa e fibrose Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 Antígenos Estranhos Persistentes: Mycobacterium tuberculosis Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Potencializa função microbicida Produção enzimas lisossomais Espécies reativas do oxigênio (ROS) Óxido nítrico (NO) * Lesões teciduais A formação e manutenção de granulomas são essenciais para controlar a infecção. Na maioria (>90%) dos sujeitos com infecção de tuberculose latente, a micobactéria permanece dormente em pequenos granulomas no pulmão. Há, entretanto, um equilíbrio entre os efeitos de macrófagos ativados: • controlando o crescimento bacteriano; • causando dano tecidual em órgãos infectados. Tuberculose clínica, reações granulomatosas ocorrem nas vias aéreas, levando à cavitação pulmonar e à propagação de bactéria. As reações são frequentemente acompanhadas por extensa fibrose e as lesões são visíveis nas radiografias torácicas de pacientes acometidos Reações de hipersensibilidade – Tipo IV DTH crônica Doenças causadas por linfócitos T CD4 Granulomas ocorrem nas infecções crônicas associadas a predominantemente respostas de linfócito T tipo Th1, como na tuberculose, hanseníase e leishmaniose, e de linfócitos T tipo Th2, como na esquistossomose. Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TARDIA (DTH) Teste tuberculina (protótipo DTH) Resposta imune excessiva que se desenvolve após 48-72 horas após o desafio com o antígeno Reações de hipersensibilidade – Tipo IV SENSIBILIZAÇÃO Infecção inicial Imunização inicial 2 semanas DESAFIO Administração do mesmo antígeno 48-72h Observação da reação Doenças causadas por linfócitos T CD4 HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TARDIA (DTH) Indicador clínico para evidência de infecção tuberculosa ativa ou prévia - Administração PPD (derivado proteíco purificado MTB) - 4h: neutrófilos - 12h: linfócitos T e monócitos - Alterações vasculares Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T CD4 HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TARDIA (DTH) - tuberculina Administração PPD (derivado proteíco purificado MTB) Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T Hipersensibilidade de contato Antígenos: haptenos, íon metálicos (níquel, cromo) Hera venenosa – pentadecacatecol Lipídeo solúvel Atravessa a membrana celular Modifica proteínas próprias intracel. Peptídeos modificados NEOANTÍGENOS Ativa T CD8 Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Hipersensibilidade de contato Antígenos: haptenos, íon metálicos (níquel, cromo) Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Plantas; Metais: níquel ou outros presentes em bijuterias, relógios e adornos de roupas ou calçados; Medicamentos tópicos: antibióticos, anestésicos e antifúngicos; Cosméticos: perfumes, xampus, condicionadores, cremes hidratantes e esmaltes de unhas; Roupas e tecidos sintéticos; Detergentes e solventes; Adesivos; Cimento, óleos, graxas e tinta de parede. Céls Langerhans - Ativação de T CD4 Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Hipersensibilidade de contato Antígenos:haptenos, íon metálicos (níquel) Céls Langerhans - Ativação de T CD4 Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Linfócitos T: citocinas - Queratinócitos: citocinas - Recrutamento Hipersensibilidade de contato Patch test Consiste na aplicação de 30-40 substâncias na pele das costas. Esses adesivos ficam na pele por 48h. Reações de hipersensibilidade – Tipo IV Doenças causadas por linfócitos T citolíticos/citotóxicos Vírus: citopáticos (danificam céls hospedeiras) não citopáticos Detroem céls alvo CTL: não difereciam Reações de hipersensibilidade – Tipo IV * Hepatites virais ABORDAGENS TERAPÊUTICAS • Agentes anti-inflamatórios: Corticoesteróides Utilizados por muitos anos para tratamento das doenças de hipersensibilidade Redução da lesão tecidual • Depleção de células e anticorpos Anticorpos monoclonais (Rituximab, anti-CD20) Plasmaférese (retira anticorpos circulantes, imunocomplexos) Reações de hipersensibilidade Uso terapêutico dos Anticorpos Anticorpo Anti-CD20 (célula B) - Leucemias de células B - Doenças autoimunes mediadas por anticorpos ABORDAGENS TERAPÊUTICAS • Agentes anti-citocinas, anti-receptor de citocina Reações de hipersensibilidade Anticorpo Anti-TNF-α ou TFNR - Artrite reumatóide
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