IMUNOLOGIA TOLERÂNCIA E AUTOIMUNIDADE

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IMUNOLOGIA – CAPÍTULO DEZESSEIS 
TOLERÂNCIA E AUTOIMUNIDADE 
Dr Abdul Ghaffar and Dr Prakash Nagarkatti
Tradução PhD Myres Hopkins
TOLERÂNCIA 
INTRODUÇÃO
Tolerância se refere à não reatividade imunológica específica a um antígeno resultando de uma exposição prévia ao mesmo antígeno. Enquanto a forma mais importante de tolerância é não reatividade a antígenos próprios, é possível induzir tolerância a antígenos não próprios. Quando um antígeno induz tolerância é chamado tolerógeno.
 
TOLERÂNCIA A ANTÍGENOS PRÓPRIOS
Nós normalmente não montamos uma resposta imune forte contra nossos antígenos próprios, um fenômeno chamado auto-tolerância. Quando o sistema imune reconhece um antígeno próprio e monta uma resposta forte contra ele, desenvolve-se uma doença autoimune. Entretanto, o sistema imune tem que reconhecer um MHC próprio para montar uma resposta contra um antígeno estranho. Assim, o sistema imune é constantemente desafiado para discriminar o próprio versus não próprio e mediar a resposta correta.
 
INDUÇÃO DA TOLERÂNCIA AO NÃO PRÓPRIO
Tolerância pode também ser induzida para antígenos não próprios (estranhos) pela modificação do antígeno, pela injeção do antígeno através de rotas específicas tais como via oral, pela administração do antígeno quando o sistema imune está em desenvolvimento, etc. Certas bactérias e virus descobriram maneiras estratégias de induzir tolerância de modo que o hospedeiro não mata esses micróbios. Ex. Pacientes com lepra lepromatosa não montam uma resposta imune contra Mycobacterium leprae.
 
TOLERÂNCIA A TECIDOS E CÉLULAS
Tolerância a antígenos tissulares e celulares pode ser induzida pela injeção de células hematopoiéticas (tronco) em animais recém-nascidos ou severamente imunocomprometidos (por irradiação letal ou tratamento químico). Também, enxêrto de medula óssea alogeneica ou do timo no início da vida leva à tolerância das células e tecidos do tipo das do doador. Tais animais são conhecidos como quimeras. Essas descobertas são de significante aplicação prática em enxêrto de medula óssea.
TOLERÂNCIA A ANTÍGENOS SOLÚVEIS
Um estado de tolerância a uma variedade de antígenos T-dependentes e T-independentes tem sido conseguido em vários modêlos experimentais. Baseado nessas observações é claro que uma variedade de fatôres determinam se um antígeno irá estimular uma resposta imune ou tolerância (Tabela 1).
	Tabela 1
Fatôres que determinam a indução da resposta imune ou tolerância após a estimulação com antígeno
	fatôres que afetam a resposta a Ag
	favorece resposta imune
	favorece tolerância
	forma física do antígeno
	moléculas complexas, grandes, agregadas
	moléculas menos complexas, solúveis, sem agregados, relativamente menores, Ag não processado pelas APC ou processado pela célula sem MHC classe II
	rota de administração do Ag
	sub-cutânea ou intramuscular
	oral ou às vezes intravenosa
	dose do antígeno
	dose optima
	dose muito elevada (ou às vezes muito baixa)
	idade do animal que responde
	mais velho e imunologicamente maduro
	Recém-nascido (camundongo), imunologicamente imaturo
	estado de diferenciação das células
	células completamente diferenciadas; células T e B de memória
	relativamente indiferenciadas: células B com somente IgM (não IgD) células T (ex. células no córtex tímico)
ASPECTOS IMUNOLÓGICOS DA TOLERÂNCIA
Tolerância é diferente da imunossupressão não específica e imunodeficiência. É um processo ativo antígeno-dependente em resposta ao antígeno. Assim como a resposta imune, a tolerância é específica e assim como a memória imunológica, ela pode existir em células T, células B ou em ambas e assim como na memória imunológica, tolerância ao nível de célula T é mais duradoura do que a tolerância ao nível de célula B.
A indução de tolerância em células T é mais fácil e requer relativamente quantidades menores do tolerógeno do que a tolerância em células B. A manutenção da tolerância imunológica requer persistência do antígeno. Tolerância pode ser quebrada naturalmente (como nas doenças autoimunes) ou artificialmente (como mostrado em animais experimentais, pela radiação X, certos tratamentos químicos e pela exposição a antígenos de reação cruzada).
Tolerância deve ser induzida dirigida a todos os epitopos ou para apenas alguns epitopos de um antígeno e tolerância para um antígeno isolado deve existir ao nível de célula B ou de célula T ou ao nível de ambas.
MECANISMOS DA INDUÇÃO DE TOLERÂNCIA
O mecanismo exato de indução e manutenção da tolerância não é completamente compreendido. Datos experimentais, entretanto, apontam para algumas possibilidades.
Deleção clonal
Linfócitos T e B durante o desenvolvimento encontram antígenos próprios e tais células realizam deleção clonal através de um processo conhecido como apoptose ou morte celular programada. Por exemplo, células T que se desenvolvem no timo inicialmente não expressam nem CD4 nem CD8. Tais células posteriormente adquirem ambos CD4 e CD8 e se chamam células duplo-positivas e expressam baixos níveis de αβ TCR. Tais células realizam seleção positiva após interagirem com moléculas de MHC classe I ou classe II expressadas no epitélio cortical. Durante este processo, células com baixa afinidade pelo MHC são selecionadas positivamente. Células não selecionadas morrem por apoptose, um processo chamado “morte por desprêzo”. Em seguida, as células perdem CD4 e CD8. Tais células T então encontram peptídios próprios apresentados pelas moléculas de MHC próprias expressadas nas células dendríticas. Aquelas células T com receptores de alta afinidade pelo MHC + peptídio próprio fazem deleção clonal também chamada seleção negativa através da indução de apoptose. Qualquer distúrbio nesse processo pode conduzir ao escape de células T auto-reativas que podem disparar doença autoimune. Da mesma maneira, células B em início de diferenciação quando elas encontram antígeno próprio, associado a célula ou solúvel, entra em deleção. Assim, deleção clonal tem papel chave em assegurar tolerância para com um antígeno próprio. 
Tolerância periférica: A deleção clonal não é jogo fácil e frequentemente células T e B falham em realizar deleção e porisso essas células podem potencialmente causar doenças autoimunes se chegarem aos órgãos linfóides periféricos. Assim, o sistema imune descobriu alguns pontos de contrôle (check points) adicionais de forma que a tolerância possa ser mantida. 
Morte celular induzida por ativação: Células T com a ativação não somente produzem citocinas e carreiam suas funções efetoras mas também morrem por morte celular programada ou apoptose. Nesse processo, o feceptor de morte (Fas) e seu ligante (FasL) exercem papel crucial. Assim, células T normais expressam Fas mas não FasL. Com a ativação, células T expressam FasL que se ligam a Fas e disparam apoptose pela ativação da caspase-8. A importância da Fas e FasL é claramente demonstrada pela observação de que ratos com mutações em Fas (mutação lpr) ou FasL (mutação gld) desenvolvem severa doença linfoproliferativa e autoimune e morrem em 6 meses, enquanto que ratos normais vivem até 2 anos. Mutações semelhantes nesses genes de apoptose em humanos leva à doença autoimune chamada síndrome autoimune limfoproleferativa (ALPS).
Anergia clonal
Células T auto-reativas quando expostas a peptídios antigênicos em células apresentadoras de antígenos (APC) que não possuem as moléculas co-estimulatórias CD80 (B7-1) ou CD86 (B7-2) se tornam anérgicas (não-responsivas) ao antígeno. Também, enquanto a ativação de células T através de CD28 dispara a produção de IL-2, ativação de CTLA4 leva à inibição da produção de IL-2 e anergia. Também, células B quando expostas a grandes quantidades de antígeno solúvel regula negativamente sua IgM e se torna anérgica. Essas células também regulam positivamente as moléculas Fas na sua superfície. Uma interação dessas células B com células T carreando ligantes Fas resultam na sua morte via apoptose.
Ignorância clonal
Células T reativas a antígenos próprios não representadasno timo irão maturar e migrar para a periferia, mas elas certamente não irão encontrar jamais o antígeno apropriado porque este está sequestrado em tecidos inacessíveis. Tais células deverão morrer por falta de estímulos. Células B auto-reativas, que escapam da deleção, podem não encontrar o antígeno ou a ajuda da célula T específica e assim não será ativada e morrerá.
Anticorpo anti-idiotipo
Existem anticorpos que são produzidos contra idiotipos específicos ou outros anticorpos. Anticorpos anti-idiotipos são produzidos durante o processo de tolerização e tem sido demonstrado em animais tolerantes. Esses anticorpos parecem impedir o receptor de célula B de interagir com o antígeno.
Células T regulatórias (Antigamente chamadas células supressoras)
Recentemente, uma população distinta de células T foi descoberta chamada células T regulatórias. Células T regulatórias têm “pra todo gôsto”, mas as melhor caracterizadas incluem aquelas que expressam CD4+ e CD25+. Devido ao fato de células T CD4 normais ativadas também expressarem CD25, foi difícil distinguir entre células T regulatórias e células T ativadas. As pesquisas mais recentes sugerem que células T regulatórias são definidas pela expressão da família bifurcada de fator de transcrição Foxp3. A espressão de Foxp3 é necessária para o desenvolvimento e função de células T regulatórias. O/s mecanismo/s preciso/s pelo/s qual/is as células T regulatórias suprimem outras funções das células T não é/são claros. Um dos mecanismos inclui a produção de citocinas imunosupressivas tais como TGF-β e IL-10. Mutacões genéticas em Foxp3 em humanos levam ao desenvolvimento de uma desordem autoimune rapidamente fatal conhecida como desregulação imune, Poliendocrinopatia, Enteropatia, síndrome autoimune ligada ao X (IPEX). Esta doença oferece a mais contundente evidência de que células T regulatórias exercem papel crítico na prevenção de doenças autoimunes. 
 
Término da tolerância
Tolerância experimentalmente induzida pode ser terminada pela ausência prolongada da exposição ao tolerógeno, por tratamentos que danificam severamente o sistema imune (radiação X) ou pela imunização com antígenos de reação cruzada. Essas observações são significantes na conceitualização de doenças autoimunes.
AUTOIMUNIDADE 
DEFINIÇÃO
Autoimunidade pode ser definida como distúrbio dos mecanismos responsáveis pela auto-tolerância e indução de uma resposta imune contra componentes do próprio. Tal resposta imune pode nem sempre ser prejudicial (ex. anticorpos anti-idiotipos). Entretanto, em  numerosas doenças autoimunes é bem aceito que produtos do sistema imune causam danos ao próprio.
MECANISMOS EFETORES EM DOENÇAS AUTOIMUNES
Tanto anticorpos como células T efetoras podem estar envolvidos no dano em doenças autoimunes.
CLASSIFICAÇÃO GERAL
Doenças autoimunes são geralmente classificadas com base no órgão ou tecido envolvido. Essas doenças podem cair em uma categoria órgão-específica na qual a resposta imune é dirigida contra antígeno/s associados com o órgão-alvo que está sendo danificado ou em uma categoria não órgão-específica, na qual o anticorpo é dirigido contra um antígeno não associado com o órgão-alvo (Tabela 2). O antígeno envolvido na maioria das doenças autoimunes é evidenciado no nome da doença (Tabela 2).
PREDISPOSIÇÃO GENÉTICA À AUTOIMUNIDADE
Estudos em camundongos e observações em humanos sugerem uma predisposição genética a doenças autoimunes. Associação entre certos tipos de HLA e doenças autoimunes têm sido notadas (HLA: B8, B27, DR2, DR3, DR4, DR5 etc.).
 
ETIOLOGIA DA DOENÇA AUTOIMUNE
A etiologia exata de doenças autoimunes é ainda desconhecida. Entretanto, várias teorias têm sido oferecidas. Estas incluem antígenos sequestrados, escapamento de clones auto-reativos, perda de células supressoras, antígenos de reação cruzada incluindo antígenos exógenos (patógenos) e antígenos próprios alterados (agentes químicos e infecções virais).
Antígenos sequestrados
Células linfóides podem não ser expostas a alguns antígenos próprios durante sua diferenciação, porque elas devem ser antígenos de desenvolvimento tardio ou podem estar confinadas em órgãos especializados (ex. testículos, cérebro, ôlho, etc.). A liberação de antígenos desses órgãos resultantes de trauma ou cirurgia podem levar à estimulação de uma resposta imune e iniciação de uma doença autoimune.
Escape de clones auto-reativos
A seleção negativa no timo pode não ser totalmente funcional na eliminação de células auto-reativas. Nem todos os antígenos próprios estão representados no timo ou certos antígenos podem não estar processados apropriadamente e apresentados.
Ausência de células T regulatórias
Extistem menos células T regulatórias em muitas doenças autoimunes.
	Tabela 2
Espectro de doenças autoimunes, órgãos-alvos e testes diagnósticos
	 
 
	Doença
	Órgão
	Anticorpo para
	Teste Diagnóstico
	 Órgão-Específica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Não órgão-específica
 
	Tireoidite de Hashimoto
	Tireóide
	Tireoglobulina, peroxidase tiroidiana (microssomal)
	RIA, Passivo, CF, hemaglutinação
	
	Mixedema Primário
	Tireóide
	Receptor citoplasmático TSH
	Imunofluorescência (IF)
	
	Doença de Graves
	Tireóide
	 
	Bioensaio, Competição pelo receptor TSH
	
	Anemia perniciosa
	Células vermelhas
	Fator intrínseco (IF), células gástricas parietais
	Imunofluorescência para B-12 ligando a IF
	
	Doença de Addison (Fig 1)
	Adrenal
	Células adrenais
	Imunofluorescência
	
	Início prematuro da menopausa
	Ovário
	Células produtoras de esteróides
	Imunofluorescência
	
	Infertilidade masculina
	Esperma
	Espermatozóide
	Aglutinação, Imunofluorescência
	
	Diabetes juvenil dependente de insulina
	Pâncreas
	Células beta das ilhotas pancreáticas
	 
	
	Diabetes resistente a insulina
	Sistêmica
	Receptor de insulina
	Competição pelo receptor
	
	Alergia atópica
	Sistêmica
	Receptor beta-adrenérgico
	Competição pelo receptor
	
	Miastenia gravis
	Músculo
	Músculo, receptor de acetilcolina
	Imunofluorescência, competição pelo receptor 
	
	Síndrome de Goodpasture
	Rim, pulmão
	Membrana basal renal e do pulmão
	Imunofluorescência (coloração linear) (Fig. 2)
	
	Pênfigo
	Pele
	Desmossomos
	Imunofluorescência (Fig 3)
	
	Penfigóide
	Pele
	Membrana basal da pele
	Imunofluorescência (Fig 4)
	
	Uveíte facogênica
	Cristalino
	Proteína do cristalino
	 
	
	Todas anemias hemolíticas
	Células vermelhas e plaquetas
	Células vermelhas
	Hemaglutinação passiva 
Teste direto de Coomb
	
	Trombocitopenia idiopática
	 
	Plaqueta
	Imunofluorescência
	
	Cirrose biliar primária
	Fígado
	Mitocôndria
	Imunofluorescência
	
	Neutropenia idiopática
	Neutrófilos 
 
	Neutrófilos 
	Imunofluorescência
	
	Neutrófilos 
	Cólon
	Lipopolissacarídeo do cólon
	Imunofluorescência
	
	Síndrome de Sjogren
	Glândulas secretoras 
(Fig 5)
	Ducto mitocondrial
	Imunofluorescência
	
	Vitiligo
	Pele Juntas
	Melanócitos (fig 6)
	Imunofluorescência
	
	Artrite reumatóide
	Pele, rim, juntas etc
	IgG
	Aglutinação IgG-latex
	
	Lupus eritematoso sistêmico
	Juntas, etc.
	DNA, RNA, nucleoproteínas
	RNA-, aglutinação DNA-latex, IF (granular no rim)
	
	 
	 
	 
	 
	As doenças estão listadas a partir do órgão mais específico (em cima) para o menos específico (em baixo)
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Antígenos de reação cruzada
Antígenos em certos patógenos têm determinantes que fazem reação cruzada com antígenos próprios e uma resposta imune contra esses determinantes podem levar a células efetoras ou anticorpos contra antígenos tissulares. Nefrite pós estreptocócica e anticorpos cardite, anticardiolipina durante sífilis e associação entre Klebsiella e espondilite anquilosante são exemplos de tal reatividade cruzada.
 
DIAGNÓSTICO
O diagnóstico de doençasautoimunes é baseado nos sintomas e detecção de anticorpos (e/ou células T muito precoces) reativos contra antígenos ou tecidos e células envolvidas. Anticorpos contra antígenos associados a célula/tecido são detectados por imunofluorescência. Anticorpos contra antígenos solúveis são normalmente detectados ELISA ou radioimunoensaio (ver tabela acima). Em alguns casos, um teste biológico/bioquímico pode ser usado (ex. doença de Graves, anemia perniciosa).
TRATAMENTO
As finalidade do tratamento de desordens autoimunes são reduzir os sintomas e controlar a resposta autoimune enquanto que mantém a habilidade do corpo de combater infecções. Tratamentos variam muito e dependem da doença específica e sintomas: Anti inflamatórios (corticosteróides) e terapia com drogas imunossupressoras (tais como ciclofosfamida, azatioprina, ciclosporina) é o método presente de tratamento de doenças autoimunes. Pesquisas multidisciplinares estão em curso para o desenvolvimento de tratamentos inovadores que incluem: terapia anti-TNF alfa contra artrite, suplementação oral com antígenos para induzir tolerância, anticorpos anti-idiotipos, peptídios antigênicos, anticorpos anti receptor IL2, anticorpos anti-CD4, anticorpos anti-TCR, etc.
MODÊLOS DE DOENÇAS AUTOIMUNES
Existem vários modelos experimentais naturais e com animais para o estudo de doenças autoimunes. Os modêlos experimentais incluem encefalite auto-alérgica, tiroidite experimental, adjuvantes de artrite induzidos, etc.
Modêlos naturais de doenças autoimunes incluem anemia hemolítica em camundongos NZB, lupus eritematoso sistêmico em camundongos NZB/NZW (BW), BXSB e MRLe diabetes em camundongos obesos.
Você aprendeu:
Possíveis mecanismos de indução de tolerância ao próprio.
Papel do antígeno e components do hospedeiro na indução da tolerância.
Diferentes doenças autoimunes e órgãos/antígenos envolvidos nessas condições.
Tipos de testes imunológicos normalmente usados para diagnosticar diferentes doenças autoimunes.
Possível etiologia de doenças autoimunes e principais modêlos experimentais.