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Imunidade mediada por células T CD4+ Profa. Dra. Adriene Siqueira de Melo Universidade Católica de Pernambuco Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Disciplina de Imunologia Objetivos do aprendizado • Compreender e diferenciar os mecanismos e funções das respostas mediadas pelos linfócitos TCD4+: – Resposta Th1; – Resposta Th2 e; – Resposta Th17 Imunidade humoral e celular • Historicamente, os imunologistas dividiram a imunidade adaptativa em imunidade celular e humoral. • A imunidade celular é o tipo de defesa do hospedeiro que é mediada por linfócitos T e que visa combater principalmente microrganismos intracelulares e fagocitados. • A imunidade humoral ocorre pela produção de anticorpos pelos linfócitos B. Estes anticorpos reconhecem os antígenos e são capazes de neutralizá-los e eliminá-los nos fluidos e cavidades extracelulares, mas não no interior das células. Células TCD4+ • Existem três grandes subgrupos de células T CD4+ efetoras, chamadas de Th1, Th2 e Th17. • Diferem quanto a seu papel na defesa do hospedeiro a depender do tipo do agente patogênico e estão envolvidas em diferentes tipos de lesões de tecidos em doenças imunológicas. • Um quarto subgrupo, chamado de células T auxiliares foliculares (ThF), é importante para as respostas de anticorpos. • Um outro grupo de células T CD4+ são as células T reguladoras (Treg). Elas não são células efetoras; em vez disso, a sua função é controlar as reações autoimunes e a antígenos estranhos. Células TCD4+ Características dos subgrupos Th1, Th2 e Th17 • As características que definem os subgrupos diferenciados das células efetoras são as citocinas que produzem, os fatores de transcrição que elas expressam e as alterações epigenéticas nos loci genéticos específicos das citocinas. • A assinatura das citocinas produzidas pelos principais subgrupos de células T CD4+ são: – IFN-γ para as células TH1; – IL-4, IL-5 e IL-13 para células TH2; e – IL-17 e IL-22 para as células TH17 • As citocinas também participam do desenvolvimento e expansão dos respectivos subgrupos. Características dos subgrupos Th1, Th2 e Th17 • Os subtipos Th1, Th2 e Th17 desenvolvem-se a partir dos linfócitos T CD4+ imaturos, em resposta às citocinas produzidas na fase inicial das respostas imunológicas. • Estas citocinas iniciais são produzidas pelas APCs (principalmente as células dendríticas e os macrófagos) e outras células como as células NK, basófilos e mastócitos nos locais onde a resposta imune foi iniciada. • A composição genética do hospedeiro é um importante determinante do padrão de diferenciação de células T, pois indivíduos diferentes podem desenvolver por exemplo respostas Th1 ou Th2 para os mesmos microrganismos. Características dos subgrupos Th1, Th2 e Th17 • Cada subgrupo produz citocinas que promovem o seu próprio desenvolvimento e podem suprimir o desenvolvimento de outros subgrupos. – Ex: o IFN-γ secretado por células Th1 promove ainda mais a diferenciação de células Th1 e inibe a geração de Th2 e Th17. • Assim, cada subgrupo amplifica a si mesmo e pode inibir outros subgrupos. • Por esta razão, uma vez que uma resposta imunológica se desenvolve ao longo de uma via efetora, ela torna-se cada vez mais polarizada nessa direção. • A polarização mais extrema é vista nas infecções crônicas ou em exposições crônicas a antígenos ambientais, quando a estimulação imunológica é prolongada. Subgrupo Th1 • O subgrupo Th1 é induzido por microrganismos que são ingeridos por fagócitos e os ativam. • É a principal população de células T efetoras na defesa do hospedeiro mediada por fagócitos, a reação central da imunidade mediada por células. • Sua diferenciação é impulsionada principalmente pelas citocinas IL-12 e IFN-γ produzidas por células dendríticas, macrófagos, e células NK. • Além destas, os interferons do tipo I também podem ser importantes para a diferenciação de Th1 em resposta a infecções virais. Subgrupo Th1 Funções do subgrupo Th1 • A principal função das células Th1 é ativar os macrófagos para ingerir e destruir os microrganismos (ativação clássica) e estimular a produção de algumas subclasses de IgG assim como impedir a mudança para outros isotipos como a IgE. • O IFN-γ também estimula o aumento da apresentação do antígeno pelo MHC, amplificando as respostas dependentes das células T. Funções do subgrupo Th1 • Além da produção de IFN-γ, as células Th1 também ativam classicamente os macrófagos por sinais mediados por contato entregues nas interações dos receptores CD40L-CD40. Funções do subgrupo Th1 • O subgrupo Th1 também estimula a diferenciação das células TCD8+. Subgrupo Th2 • O subgrupo TH2 é um mediador da defesa independente de fagócitos, em que os eosinófilos e mastócitos possuem papéis centrais. • Estas reações são importantes para a erradicação da infecção por helmintos e talvez também para a eliminação de outros microrganismos em tecidos da mucosa. • Elas estão também envolvidas no desenvolvimento de doenças alérgicas. • Sua diferenciação é impulsionada principalmente pela citocina IL-4 que é produzida por mastócitos, células linfoides inatas ou pela própria CD4+ em estados de baixa ativação prolongada (sem muita inflamação e produção de citocinas). Subgrupo Th2 Funções do subgrupo Th2 • As células Th2 estimulam as reações que servem para erradicar infecções por helmintos mediadas por IgE, mastócitos e eosinófilos. • Os helmintos são muito grandes para serem fagocitados por neutrófilos e macrófagos sendo mais resistentes às atividades microbicidas desses fagócitos. • Desta forma, a resposta Th2 será mediada por IL-4 (induz a própria diferenciação Th2, troca de classe para IgE, ativação alternativa dos macrófagos, aumento do peristaltismo e secreção de muco no TGI e estimula o recrutamento de eosinófilos ); IL-5 (ativa os eosinófilos); e a IL-13 (atuar em sinergia com a IL-4, exceto para a diferenciação Th2). Funções do subgrupo Th2 Vias de ativação do macrófago • Macrófagos ativados classicamente são induzidos por citocinas como o IFN-γ e são microbicidas e envolvidos na inflamação potencialmente prejudicial. • Os macrófagos ativados alternativamente são induzidos por IL-4 e IL-13 e funcionam para controlar a inflamação; eles também podem promover a reparação tecidual e fibrose. Subgrupo Th17 • O subgrupo TH17 está principalmente envolvido no recrutamento de leucócitos e na indução da inflamação. • Estas reações são críticas para destruir as bactérias extracelulares e fungos, e também contribuem significativamente para as doenças inflamatórias. • Várias bactérias e fungos agem sobre as células dendríticas e estimulam a produção de citocinas, incluindo a IL-6, IL-1, que estimulam os primeiros passos na diferenciação Th17 e a IL- 23, importante para a proliferação e manutenção destas células. • A diferenciação em Th17 é inibida por IFN-γ e IL-4; portanto, fortes respostas Th1 e Th2 tendem a suprimir o desenvolvimento Th17. Subgrupo Th17 • Um fato interessante é que o TGF-β, que é produzido por muitos tipos de célula e é uma citocina anti-inflamatória, promove o desenvolvimento de Th17 (pró-inflamatória) quando outros mediadores de inflamação, tais como a IL-6 ou IL-1 estão presentes. • As células Th17 parecem ser abundantes em tecidos de mucosa, em particular do trato gastrintestinal (TGI), o que sugere possam ser especialmente importantes no combate às infecções intestinais e no desenvolvimento da inflamação intestinal. • O desenvolvimento das células Th17 no TGI é dependente da população microbiana local; algumas bactérias comensais são particularmente potentes indutoras das células Th17. Subgrupo Th17 Funções do subgrupo Th17 • As célulasTh17 combatem os microrganismos através do recrutamento dos leucócitos, principalmente neutrófilos, para os locais de infecção. • A maioria das ações destas células inflamatórias é mediada pela IL-17. • A IL-17 induz a inflamação rica em neutrófilos por estimular a produção de outras citocinas (tais como TNF) e quimiocinas que recrutam neutrófilos e ela também aumenta produção de G-CSF e a produção de neutrófilos. • A IL-17 estimula a produção de substâncias antimicrobianas, incluindo as defensinas, a partir de numerosos tipos de células. Funções do subgrupo Th17 • As células Th17 produzem IL-21, que proporciona uma via autócrina para a amplificação das respostas TH17 e que também é importante para a geração de células T auxiliares foliculares. • As células Th17 também produzem IL-22, que serve para manter a integridade epitelial, principalmente através da promoção da função de barreira do epitélio, estimulando as reações de reparação e pela indução da produção de peptídios antimicrobianos. • Pessoas com deficiência na resposta Th17 possuem susceptibilidade à infecções cutâneas por bactérias e fungos como a candidíase mucocutânea crônica. Funções do subgrupo Th17 Bons estudos!