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IMUNOLOGIA SI é o sistema de defesa contra o não-próprio, contra agentes infecciosos. Porem muitas vezes o SI não consegue combater todos os males. Exemplo: em transplantes a pessoa precisa tomar imunossupressores para que o SI não ataque o novo tecido, o problema disso é que a pessoa fica suscetivel a outras doenças. Funções - destruição e remoção de agentes infecciosos; - retirada de células tumorais e restos celulares; - cicatrização e retirada de celulas mortas. Estratégias do organismo para evitar doenças infecciosas: - barreiras: impedem acesso dos patógenos (epitélios); - combate: primeiro há necessidade de reconhecimento por meio de sensores para então gerar respostas. Componentes do SI: - neutrófilos - linfocitos - NK parte celular do SI - eosinofilos - basófilos - monocitos - macrofagos - mastócitos -celulas dendriticas - anticorpos - citocinas - peptideos antimicrobianos e componentes do muco - preoteinas da fase aguda/complemento Todos esses componentes possuem sensores. Componentes do SI no sangue: - PMN ou granulociticas: neutrofilos, eosinofilos e basofilos. Neutrofilos são o primeiro combate à bacterias, e basofilos e eosinofilos agem contra parasitas; - Mononucleares ou agranulares: linfocitos e monocitos. Linfocitos: B T --------- NK CD são proteinas que funcionam como marcadores celulares dessas populações. - as TH auxiliam diferentes tipos celulares do SI; - CD3+ é uma proteina expressa em todos os linfocitos T; - LTCD4+ auxiliam outros componentes do SI; - LRCD8+ matam celulas (ex: eliminam celulas hospedeiras de virus); - linfocitos B: produção de anticorpos, possuem auxilio dos plasmocitos fora do sangue. Citocinas: proteínas produzidas e secretadas por diferentes células, como por exemplo leucócitos, fibroblastos, céls. endoteliais, etc. Fazem a sinalização (autócrina, parácrina e endócrina) entre as células e órgãos. Tem papel na homeostase tecidual e regeneração tecidual, e também na resposta imune inata e adaptativa. Elas regulam a ativação/inativação dos leucócitos, migração de leucócitos, proliferação e diferenciação e morte/sobrevivência dos leucócitos. Todas as células do sistema imune são produzidos na medula óssea, com exceção dos linfócitos T, que são produzidos (amadurecimento) no timo. Essas celulas vão para a corrente sanguínea, vasos linfáticos e orgãos linfoides secundários. Os orgãos linfoides secundários são: Os orgãos linfoides secundários são locais onde há grande concentração de linfócitos B e T pois há maior chance de contato com microrganismos. O baço recebe material da corrente sanguínea e atua como filtro de maneira similar aos linfonodos. Produção na Medula Óssea: células tronco hematopoéticas podem se diferenciar em vários tipos celulares após receberem estimulo. Ocorre diferenciação, ou seja, essas celulas adquirem novas características (expressão de proteínas de cada tipo celular) importantes para sua nova função. MO cel tronoco hemat. Cel madura As celulas tronco hematopoeticas se transformam em dois grupos celulares: C.T.H Cels mielóides Cels linfóides Hemácias Linfócitos T Plaquetas Linfócitos B Granulócitos NK Monócitos Percurssores de cels dendríticas Componentes celulares espalhados pelo corpo, estão nos tecidos Componentes acelulares que podem ser produtos secretados pelos componentes celulares -CD4+/Auxiliadores - CD8+/Citoxicas TH1 TH2 RH17 Tregulatória MALT Tecido linfático associado às mucosas Tonsilas Linfonodos Baço Adenoides Placas de peyer Imunossupressão após rádio ou quimioterapia: são intervenções que atuam sobre celulas de alta reprodução, acabam atacando celulas da medula óssea e então a produção de celulas do SI fica debilitada e o indivíduo fica suscetivel a infecções. -Orgão primários: medula óssea e timo -Orgão secundários: vasos linfáticos, baço, linfonodos e MALT. Os vasos linfáticos fazem a drenagem de fluidos dos tecidos, ao longo desses vasos há linfonodos que filtram esses fluidos para então voltarem a corrente sanguínea. Inchaço dos linfonodos em áreas de infecção ocorre pela migração de antígenos e proliferação de celulas do SI. O sistema linfático é essencial para combater infecções. Os orgãos primários geram e selecionam as células, essa seleçao é importante para haver um controle de qualidade. Deve-se garantir que as células respondam corretamente e que não ataquem as células do próprio. Se houver erra há a possibilidade de o individuo adquirir doença alto-imune. Orgção secundários facilitam o contato dos antígenos com microrganismos, promovem ativação celular e aprisionam células velhas ou patógenas (baço). A coleta de medula óssea tem a finalidade de análisar se há algum fator afetando a produção de celulas do SI. A análise de células tronco e percurssores é bem precisa. Hematopoese (formação e desenvolvimento das células sanguíneas) ocorre em grandes volumes todos os dias e há adaptação as condições do organismo, ou seja, se o organismo estiver com alguma infecção a produção do tipo celular que combate os microrganismos responsáveis é elevada. Como ocorre a regulação? Citocinas regulatórias (fatores de crescimento) produzidas nos tecidos e o extroma presentes nos óssos mandam sinais regulatórios. Exemplo: eritropoetina é usada para aumentar a diferenciação de células tronco em eritrócitos (doping de atletas). Conforme envelhecemos a produção de medula óssea vermelha, a que produz as celulas do SI, diminui drasticamente e pode virar medula óssea amarela ou cinza, incapazes de produzir as células sanguíneas. Timo: é o orgão em que ocorre a diferenciação dos linfócitos T. Há uma região cortical e uma medular. O processo de produção depende da migração das celulas do cortex para a medula. Se o individuo nao tem timo ou o retira antes da adolescencia ele fica mais suscetivel a infecções, mas se isso ocorre em individuos mais velhos não há grandes danos pois o timo vai perdendo sua função com o passar dos anos. Não há grandes danos pois os LB e LT produzem celulas de memoria que persistem durante muito tempo no organismo. Filtração pelos linfonodos: Material vaso linfatico aferente cortex do linfonodo medula do linfonodo vaso linfatico eferente Há celulas do sistema imune nos linfonods. LB ficam nos foliculos linfóides e LT ficam entre o cortex e a medula, região paracortical. Imunidade inata e adaptativa: Inata: é a resposta inicial, ela já está pronta para atuar contra os microrganismos. Adaptativa: não é imediata, se adapta de acordo com as condições. Inata Adaptativa Resposta rápida Resposta demorada Baixa especificidade Alta especificidade Baixa diversidade Alta diversidadeSem chances de criar Com chances de criar respostas contra o próprio respostas contra o próprio Não tem memória Tem memória Inata: gera sensores que tem baixa especificidade para detecção de microrganismos. Esse tipo de imunidade apenas avisa o SI que tem algo errado. Há em torno de 100 sensores que distinguem mais ou menos 1000 moléculas. Cada gene gera uma proteína (sensor). Adaptativa: há em torno de 108 sensores que detectam 109- 1011 moléculas. Ocorrem combinações de genes para formar protéinas (sensores) diferentes. O processo adaptativo também tem pontos negativos para o organismo pois pode gerar combinações que reconheçam proteínas próprias, gerando doenças autoimunes, por isso é necessário o mecanismo de controle de qualidade do SI. Células do SI adaptativo: -Linfócitos T -Linfócitos B Células do SI inato: -Todas as outras células do SI Orgãos linfoides secundários estão distribuidos em locais chave para o SI. Baço: é dividido em polpa vermelha (limpeza do organismo) e polpa branca (imunologia). Na polpa vermelha os macrófagos presentes identificam hemácias velhas e fazem a limpeza. Na polpa branca os LT e os LB estão em regiões distintas, LT são encontrados na bainha linfoide periarteriolar, e os LB são encontrados nos folículos linfoides. Resposta imune: o sistema inato e o adaptativo atuam em conjunto, os dois são essenciais e um depende do outro. Para ativar o sistema adaptativo, as células dendriticas do sistema inato geram sinais e células apresentadoras de antígenos mostram aos linfócitos que eles precisam responder. Imunidade inata: a defesa é feita em três passos - 1: barreiras (epitélios), mucosas e secreções tentam impedir a entrada dos microrganismos. Todos os tecidos que tem contato com o meio externo tem epitélios que funcionam como barreiras. Se esses epitélios perderem por algum motivo a integridade (ex: corte) os microrganismos conseguem penetrar com mais facilidade. Células epitéliais secretam muco, no qual os microrganismos podem ficar retidos. A fibrose cistica é uma doença em que os cílios nao conseguem fazer a retirada do muco e acabam virando uma colônia de bacterias. Fumantes também podem sofrer alterações nessa barreira. As células epitéliais também podem secretar ácido (estômago), facilitando a ação de enzimas que degradam proteínas e microrganismos. Pessoas que tomam antiácidos durante longos períodos possuem mais suscetibilidade a infecções. Antibióticos também alteram o pH estomacal e toda a microbiota do organismo. As moléculas microbiotas são defensina e catelicidinas. Quelantes de nutrientes: lipocalina-ferro e IgA Além de gerar sinais externos, células de barreira levam sinais ao organismo de que detectaram algo não próprio por apresentação de antígenos e produção de citocinas. - 2: fagócitos (macrófagos e neutrófilos), NK, resposta antinflamatória. Sensores detectam moléculas de microrganismos, então ativam vias intracelulares e avisam o SI. -PRRs: receptores de padrões moleculares) -PAMPs: padrões moleculares associados à patógenos -DAMPs: padrões moleculares associados ao dano Em infecções pode haver DAMPs e PAMPs no local. Sensor sistema processador resposta Respostas atraem, ativam e induzem fagocitose e destruição de microrganismos ou células afetadas por danos/patógenos. As PPRs sabem distinguir moléculas estranhas das do próprio organismo, porém não conseguem distinguir os diferentes microrganismos, apenas sabem que eles estão presentes, vivos e que se reproduzem. Elas detectam moléculas essenciais aos microrganismos pois essas não podem ser modificadas ou mutadas facilmente. - 3: imunidade celular (LT) e humoral (LB). Componentes: soluveis: complemento, fase aguda, citocinas e defensinas Tipos de receptores PPRs: - Tipo Toll ou TLRs: receptores de membrana celular. Reconhecem as moléculas PAMPs e DAMPs, geram sinais para dentro da célula e ativam dois fatores de transcrição, os NFKB e os IRF. Trabalha principalmente no SI inato. Os fatores de transcrição (DNA->RNA->proteína) levam a transcrição de proteínas que serão respostas celulares a ativação do TLR. NFKB realizam a transcrição de genes pró-inflamatórios. IRF realizam a transcrição de genes antivirais. - Tipo NOD ou NLRs: receptores citoplasmaticos. Funcionam mais ou menos da mesma forma que os do tipo TOLL. Esses receptores ativam os fatores de transcrição NFKB e moléculas inflamatórias. Os dois tipos de receptores possuem uma porção que entra em contato com o microrganismo e outra porção que gera sinal intracelular. Virus podem ser detectados no citoplasma pois o que foi fagocitado pode escapar do vacuolo para o citoplasma e os sensores percebem e encaminham resposta inflamatória. Inflamação: é a resposta à mudanças nos tecidos. Os principais sintomas são vermelhidão, região quente, inchaço, dor e perda ou diminuição da função. Essa resposta ocorre para combater microrganismos, retirar células mortas e fazer a limpeza das regiões lesadas. A inflamação é uam resposta complexa gerada a partir de um estímulo lesivo, infeccioso ou não. Ocorre nos tecidos vascularizados e há recrutamento de células sanguíneas e proteínas. É uma resposta protetora mas pode ser também uma resposta prejudicial (é a principal causa da lesão tecidual) ao organismo (sepse ocorre quando substâncias químicas liberadas na corrente sanguínea para combater uma infecção desencadeiam uma inflamação em todo o corpo. Isso pode causar uma série de alterações que danificam diversos sistemas de órgãos, levando-os a falhar e, às vezes, resultando em morte). A inflamação controla a infecção e impede que ela se espalhe por regiões maiores. É considerada como estratégia do SI inato. Essa resposta atrai células do SI para o local do ocorrido e depois atua na recuperação tecidual. Inflamação aguda dura horas ou dias e logo passa, inflamação crônica vai e volta durante tempo indeterminado. Inflamações precisam ser altamente controladas e dependem de mediadores químicos pró-inflamatórios que podem ser alvos de farmacos antinflamatórios. Inflamação aguda: ocorre com a alteração da homeostase, ou seja, quando há alterações no equilíbrio e conservação de elementos fisiológicos e do metabolismo. Pode ocorrer por contato com agente infeccioso ou por dano tecidual. Os objetivos desse tipo de inflamação são: 1 Remoção do estímulo causador do processo (microrganismo); 2 Remoção do tecido lesado pelo microrganismo, dano ou pelo próprio processo inflamatório. Esse tipo de inflamação pode resolver o problema causado pelo microrganismo e cicatrizar o tecido ou então levar à inflamação crônica. Porém, todos os casos inflamatórios variam de intensidade de acordo com o tipo de estímulo. Receptores (normalmente macrófagos) detectam dano ou infecção, geram mediadores químicos que alteram a vascularização e o acumulo de líquidos e proteínas nos tecidos. Mediadores químicos: moléculas pré-produzidas pelos receptores de danos e infecção são liberadas rapidamentem e levam ao início da resposta inflamatória (ex: histamina – age no endotélio fazendo a vasodilatação e aumentando a permeabilidade vascular através do afastamento das células, isso aumenta o fluxo de proteínas no local da infecção - , serotonina). Há duas classes de mediadores: - Os mediadores rapidamente produzidossão liberados bem no início do processo. Ex: eicosonóides são produzidos por degradação de membrana plasmática. Se dividem em leucotrienos e prostaglandinas. A maior parte dos antinflamatórios atua sobre esse sistema inibindo a geração de eicosonóides. - Os mediadores tardios são sintetizados, transcritos e traduzidos. Ex: citocinas, que são produzidas através de receptores Toll. TNF-alfa IL1-beta NFKB IL6 Quimiocinas: citocinas recrutadoras Ex: mastócitos ou macrófagos do tecido onde ocorre a infecção liberam mediadores pré-produzidos na corrente sanguínea, depois os rapidamente produzidos e também os tardios. Células sanguíneas são recrutadas, aumenta o fluxo sanguíneo, aumenta a permeabilidade do tecido à proteínas plasmáticas e aumenta o recrutamento e ativação de leucócitos. Os mediadores que desencadeiam a resposta inflamatória. Toda vez que há inflamação, há acumulo de líquidos, proteínas e células no local. Mediadores químicos podem atuar no sistema nervoso central e por isso em alguns processos inflamatórios as pessoas costumam apresentar quadros de febre, que podem ser convertidos com o uso de antinflamatórios. Injúria tecidual: Mediadores químicos reações vasculares e reações celulares eliminação do agente e recuperação do tecido Os eventos vasculares foram descritos anteriormente, ocorre a vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular. Eventos celulares: recrutamento de células da corrente sanguínea para o tecido lesado/infeccionado. 1 Marginalização: com a vasodilatação, através da liberação de quimiocinas pró-inflamatórias TNF-α e IL-1, há diminuição da velocidade do fluxo sanguíneo, com isso os neutrófilos ficam próximos às margens dos vasos; 2 Rolamento: a célula sanguínea interage fracamente com o endotélio então consegue rolar sobre as paredes do vaso. Selectinas (L – leucocito que expressa- , P e E – endotélio expressa as duas) atuam sobre essas interações e os ligantes são carboidratos na superfície celular; 3 Ativação: é um sinal dado pelas quimiocinas liberadas pelos mastócitos ou macrófagos. Quimiocinas são dispostas nas paredes dos vasos e são detectadas pelos neutrófilos, dessa forma eles são avisados quando tem que parar de rolar sobre o vaso e se fixar. Quimiocinas modificam as integrinas para que elas fiquem ativas e se fixem ao endotélio.; 4 Adesão: há interação entre as moléculas de adesão integrinas (na célula) e seus ligantes, células sanguíneas se fixam no endotélio; 5 Migração: células sanguíneas atravessam o endotélio; 6 Quimiotaxia: após atravessar a parede do vaso as células sanguíneas vão para o local onde há maior concentração de quimiocinas atraves do gradiente de concentração. Chegando ao local de maior concentração, as células sanguineas agem sobre os microrganismos. Esse processo inicialmente só acontece com neutrófilos, porém, se persistir por mais tempo há migração de outros tipos celulares através de quimiocinas e moléculas de adesão especificas. Acumulo celular no processo inflamatório: Inicialmente, neutrófilos (LFA-1/ICAM-1 e CXCR1 e CXCR2/CXCL8); Monócitos/macrófagos 12-48 h após estímulo lesivo (VLA- 4/VCAM-1 e CCR2/CCL2); Linfócitos após 72 h (VLA-4/VCAM-1 ou LFA-1/ICAM-1 e CXCR3/CXCL10 e CCL4). Se houver grande produção de moléculas pró-inflamatórias o individuo apresenta mudanças de comportamento. Há febre, aumento de proteínas no figado (principalmente proteínas de fase aguda) e aumento de leucócitos, esses fatores são exemploes de efeitos sistêmicos. Sepse é quando ocorre a produção muito intensa dos mediadores que aumentam os efeitos sistêmicos. Há indicios de que a febre favorece a ação do SI e dificulta a proliferação dos microrganismos. Quimiocinas são tipos específicos de citocinas que direcionam as células do SI para a área lesada por meio de um gradiente de concentração. Proteínas de fase aguda: são proteínas da corrente sanguínea que passam para o tecido no processo inflamatório. Elas atuam na destruição dos microrganismos, facilitam a ação das células do SI (marcam microrganismos para façocitose – opsonização), fazem a retirada de células apoptóticas e amplificam a inflamação. No processo inflamatório, as citocinas agem no figado e ocorre maior produção das proteínas de fase aguda. -Pentraxinas: são proteínas formadas por cinco subunidades identicas. A principal pentraxina é a C-reativa. Ela reconhece componentes presentes nos microrganismos e ausentes nas células do próprio, se ligam a eles e iniciam o processo de ativação do sistema complemento. Pentraxinas curtas: proteína c-reativa e amilóide sérica-p, produção ocorre no figado. Pentraxina longa: pentraxina 3, produzida por diversos Xpos celulares como macrófagos, neutrófilos e células endoteliais. -Ficolinas e Colectinas: As principais colectinas são as lectinas ligantes de manose (MBL) e surfactantes pulmonares (SP-A e SP-B). Elas reconhecem moléculas dos microrganismos, fazem opsonização e ativam o sistema complemento. As ficolinas agem da mesma maneira que as colectinas. Sistema complemento: é um conjunto grande de proteínas numeradas que ativam três ações principais: -amplificação de sinal inflamatório; -marcação do microrganismo para fagocitose; -ativação do complexo de ataque à membrana. Esse sistema possui uma proteína principal chamada C3. Ela pode ser ativada por três vias: -alternativa, onde C3 se ativa espontaneamente e ataca microrganismos se eles estiverem próximos (SI inato); -clássica: depende de anticorpos (SI adaptativo); -lectina: depende da MBL (SI inato). Quando esse sistema é atrivado acontece clivagem das proteínas componentes, principalmente a C3. C3 C3a C3b C5b C3a: sinaliza para o SI e recruta células para o local onde o sistema complemento está atacando. C3b: se ligam aos microrganismos e fazem opsonização. Também ativam outras etapas do sistema complemento, como por exemplo C5b. C5b: da inicio ao processo de ataque à membrana (MAC) através de poros. Quando as células chegam ao local de ação, começam a fagocitar os microrganismos e células mortas. Fagocitose é o processo iniciado pelo contato com o microrganismo ou molécula marcantes (opsonização). A internalização dos microrganismos é importante pois os mecanismos digestivos ficam mais concentrados e também para não afetar outras células do meio. Isso é importante para o SI inato, pois é um ataque inicial, e também para o SI adaptativo, pois dessa forma é possível que as células fagiciticas expressem os antígenos. Mecanismos microbicídas: - Produção de espécie reativa de oxigênio (EROs): moléculas que reagem com outros grupos químicos e levam à toxicidade. Exemplo: se ligam aos lipídios do microrganismo e rompem sua membrana. As principais EROs são superoxido, H2O2 e HOCl. São produzidas pelo sistema NADPH-oxidase, ou fagocito-oxidase, presente nas células fagociticas. - Produção de NO: quando as células recebem o sinal da inflamação passam a expressar uma enzima chamada INOS que ativa outras moléculas que atacam os microrganismos. – Liberação de enzimas: os grânulos dos neutrófilos são, na verdade, enzimas que são liberadas no vacúolo de fagocitose, o fagossoma. Elas ajudam na degradação do microrganismo. - Bombas de próton: fazem a acidificação do fagossoma. Mesmo com todosesses mecanismos alguns microrganismos conseguem escapar e o SI inato precisa de ajuda do SI adaptativo para combate-los. Atualmente, um novo mecanismo de ação dos neutrófilos foi descoberto. Ele se chama NED. O neutrófilo age como célula suicida, ou seja, joga todo o seu conteudo nuclear para fora da célula e isso funciona como rede para capturar microrganismos. Resolução da inflamação: a resolução da inflamação só ocorre se o microrganismo foi eliminado, se isso não ocorre a inflamação se torna crônica. Exemplo: tuberculose, a bactéria sobrevive e há dano tecidual forte e o indivíduo por perder parte da sua função respiratória. Amianto também é um exemplo. Considera-se um processo inflamatório bem sucedido: as células que migram para o tecido inflamado possuem tempo de vida curto, então são fagocitadas por células do próprio tecido e geram mediadores antinflamatórios. Os mediadores pró-inflamatórios são degradados naturalmente. Além disso, há produção de cortisol, que sinaliza o termino da inflamação, e produção de mediadores antinflamatórios, como por exemplo a IL10. Moléculas derivadas do cortisol são utilizadas em farmacos antinflamatórios. Resposta antiviral: IRF é um fator de transcrição que ativa a produção de Interferon do tipo 1, que pode ser diferenciado em duas classes: IFN-alfa e IFN-beta. A forma alfa é produzida por leucócitos e a forma beta por fibroblastos quando invadidos por vírus. Induz a própria célula infectada e células próximas a produzirem proteínas que impedem a replicação do vírus, ou seja, induz um estado anti-viral e também induz a citoxicidade por meios de LT e células NK. A célula infectada por virus responde produzindo interferon do tipo 1 que é liberado e age nas células vizinhas ativando vias que inibem a entrada e sobrevivência do virus, é uma ação de bloqueio. O interferon também faz com que aumente a citoxicidade das células NK e LT, que acabam matando a célula infectada para que o virus não possa se disseminar. NK: essas células possuem ação anti-tulmoral e anti-viral. São células que destroem células infectadas ou mutadas. Possuem dois tipos de receptores, os inibitórios e os estimulatórios, e a ação dessas células depende do balanço entre esses dois tipos de receptores. Se houver diminuição do sinal inibitório e aumento do sinal estimulatório a célula é ativada e destroi a célula que ela estava interagindo. O receptor inibitório detecta moléculas que normalmente são expressas pelas células e então as NK não geram resposta, ou seja, são inibidas. Um exemplo de molécula expressa normalmente pelas células é a MHC-1, ela deixa de ser expressa em infecções virais e as NK causam sua lise. Sinais estimulatórios são expressos apenas em situações patológicas. Um exemplo é a molécula ITAM, que é expressa apenas quando a célula está em alguma situação de estresse. Se há mais sinais inibitórios do que estimulatórios as NK são inibidas. Se houver mudança nesse balanço as NK são ativadas. Uma vez ativadas, as NK vão matar as células. Não há fagocitose, ocorre a liberação de proteínas presentes em seus granulos para lisar a célula alvo. Essas proteínas são as perforinas e as granzinas. Perforinas: perfuram a membrana citoplasmatica da célula alvo. Granzinas: entram na célula alvo através dos poros feitos pelas perforinas e ativam moléculas caspases responsáveis pela apoptóse.
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