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Estudo Dirigido para AP1 de Imunologia AULA 2 1. Defina quais são as barreiras que compõem a imunidade inata. Didaticamente, podemos nos referir aos mecanismos de defesa que compõem a imunidade inata como sendo componentes de quatro tipos de barreiras: anatômica, físico-química, endocítica e inflamatória. Barreira Anatômica: A pele e as mucosas constituem barreiras anatômicas que impedem ou retardam a entrada de elementos estranhos. O pH da pele, mantido pela secreção de ácidos graxos e ácido lático, em torno de 3 a 5, não é propício para o crescimento microbiano. A “FLORA NORMAL” das mucosas é constituída por microrganismos que competem com agentes patogênicos. O muco e os cílios da mucosa auxiliam a expulsão de agentes microbianos da superfície do corpo. Barreira físico-química: A temperatura fisiológica dos animais homeotérmicos, assim como a capacidade dos mesmos em produzir febre, inibe o crescimento de alguns agentes microbianos. Moléculas como interferon, lisozima (presente na lágrima, saliva e secreção nasal), componentes do sistema complemento, que estão presentes como constituintes fisiológicos de humores nos animais, reconhecem “padrões moleculares” encontrados em microrganismos e, a partir deste reconhecimento, podem eliminá-los. O pH ácido do estômago é nocivo para muitos microrganismos. Barreiras endocíticas: Células com capacidade de internalizar moléculas e/ou materiais particulados ou microrganismos e parasitas e o farão através de endocitose, que ocorre através da fagocitose (partículas grandes) ou da pinocitose (partículas pequenas). A internalização de moléculas ou de microrganismos poderá implicar mecanismos de defesa, que eliminarão patógenos no interior da célula. Barreira Inflamatória: O processo inflamatório, que é deflagrado em situações de injúria tecidual (infecciosa ou não), irá trazer ao local da inflamação moléculas com atividades antimicrobianas (proteínas do sistema complemento, por exemplo), bem como células com capacidade fagocítica, isto é, aquelas com capacidade de realizar fagocitose. 2. Defina imunidade inata e imunidade adaptativa. Denominamos imunidade inata (que tem como sinônimos: imunidade natural ou imunidade não específica) o conjunto de barreiras naturais e de elementos celulares e moleculares que já estão estabelecidos ou que passam a compor os mecanismos da resposta imune que imediatamente se inicia, logo no primeiro momento em que um organismo é invadido por um agente estranho, em geral, infeccioso. A imunidade inata consistirá na primeira linha de defesa do organismo quando este for invadido por um determinado agente infeccioso. Ela está “pronta para atuar” em questão de minutos ou horas após uma situação de injúria como, por exemplo, um corte, como também após a invasão do organismo por agente infeccioso. Denominamos imunidade adaptativa (cujos sinônimos são: imunidade adquirida e imunidade específica) o conjunto de reações que, em vertebrados superiores, passam a compor a resposta imune (já iniciada pela ação da imunidade inata) em decorrência da expansão numérica (proliferação) de células linfoides (linfócitos B e T) que reconhecem antígenos de maneira bastante específica. A imunidade adaptativa pode se desenvolver tanto contra substâncias estranhas ao organismo (patógenos ou substâncias tóxicas), como também, em determinadas situações patológicas, contra elementos não estranhos ao organismo (por exemplo, o organismo pode destruir as suas próprias hemácias). 3. Quais são as características que diferenciam a imunidade inata da imunidade adaptativa. As diferenças fundamentais se distinguem em três aspectos principais. O primeiro aspecto diz respeito ao tempo em que ambas começam a atuar no curso da resposta imune como um todo, ou seja, a resposta inata se inicia minutos após o organismo ter sido invadido por um patógeno, por exemplo. Já a resposta adquirida demora dias para se manifestar. O segundo aspecto está relacionado ao tamanho do repertório de ambos os tipos de resposta, sendo o repertório da imunidade adquirida bem maior do que o da imunidade inata. O terceiro aspecto diz respeito à capacidade de memória, que é propriedade exclusiva da imunidade adquirida. Devemos, ainda, destacar o fato de que cada linfócito T ou B reconhece um único determinante antigênico ou epítopo através de um só tipo de receptor presente em sua superfície, que são os TCRs (Receptores de células T - são estruturas moleculares que reconhecem antígenos na superfície dos linfócitos T e se assemelha estruturalmente às moléculas de anticorpos) e os anticorpos (Produzidos e secretados por linfócitos B). Em contraste, cada fagócito pode apresentar na superfície (de uma única célula), uma série de receptores que reconhecem vários antígenos patogênicos diferentes ao mesmo tempo. Outra resposta: A imunidade inata é a imunidade natural do organismo que tem como principal característica a rapidez na resposta inflamatória, pelo fato das células que a compõem já estarem preparadas para combater uma infecção de imediato. Todos os organismos tem a imunidade inata para se protegerem contra infecções. Já a imunidade adquirida ou adaptativa, aparece na escala filogenética a partir dos vertebrados superiores. Esse tipo de imunidade aumenta a capacidade de defesa do organismo a cada exposição a agentes infecciosos, devido ao reconhecimento muito específico, pelas células T e B, dos antígenos. Com isso, a imunidade adquirida é caracterizada pela sua alta especificidade em relação aos antígenos e a “memória imunológica”, que permite que o organismo responda mais rapidamente a infecções reincidentes. Esses dois tipos de imunidade se diferenciam 1º no tempo da resposta imune, no qual a resposta inata é iniciada minutos após a invasão do organismo por um patógeno, enquanto a resposta adquirida demora alguns dias para se manifestar; 2º no tamanho do repertório celular para atuar na infecção, que na imunidade adquirida é bem maior que o da imunidade inata, devido a sua especificidade por antígenos; e 3º a capacidade de “memória imunológica”, que permite “lembrar” de uma infecção passada, a qual é característica exclusiva da imunidade adquirida. 4. Em que consiste a memória imunológica? Descreva sua resposta envolvendo o primeiro e o segundo contato com o antígeno. A memória imunológica, através da resposta adquirida, confere ao sistema imune maior eficiência e rapidez na resposta contra antígenos que já se apresentaram ao organismo. Pelo fato de o sistema imune ser dotado de memória imunológica é que as vacinas podem conferir, aos organismos vacinados, proteção eficaz contra um determinado agente infeccioso. A especificidade antigênica refinada permite ao sistema imune distinguir diferenças sutis entre antígenos. Assim, os anticorpos podem reconhecer diferenças tão mínimas entre dois antígenos, que diferem entre si por apenas um aminoácido. A especificidade antigênica refinada confere aos vertebrados superiores a capacidade de “adaptarem” a resposta imune, de maneira bastante específica aos antígenos. A memória imunológica designa a capacidade do sistema imune de “lembrar” de um antígeno ao qual o organismo foi anteriormente exposto, e agora responder com maior rapidez em comparação com a primeira exposição. 4.1 Como ocorre o reconhecimento antigênico na imunidade inata e adquirida? Na imunidade inata o reconhecimento ocorre por meio de PRRs (receptores para padrões de reconhecimento) ou por receptores do tipo TLR (Toll like receptor), presentes na superfície das células que compões esse tipo de imunidade, como neutrófilos e macrófagos. Esses receptores reconhecem os PAMPs (Padrões moleculares associados a patógenos – resíduos de manose, LPS, peptídeosglicanas, etc.) presentes na superfície do organismo invasor, resultando na fagocitosedo patógeno. Na imunidade adquirida o reconhecimento ocorre pelos anticorpos e pelos TCRs, que possuem um sítio de ligação específico para um antígeno em particular. AULA 3 5. Cite quais células do sistema imune são pertencentes a imunidade inata e quais pertencem a imunidade adaptativa. Células do sistema imune inato: são os monócitos, que se diferenciam em macrófagos e os PMNs polimorfonucleados, que são as células NK, os basófilos, eosinófilos, neutrófilos e as plaquetas. Os receptores dessas células são do tipo padrão de reconhecimento (PRRs) que reconhecem padrões moleculares gerais encontrados nos patógenos (PAMPs - padrões moleculares associados a patógenos). Obs.: Os polimorfonucleados compreendem os granulócitos: neutrófilos, eosinófilos e basófilos. https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/leucocitos- polimorfonucleares-granulocitos/25512 Células que conectam os sistemas imunes inato e adaptativo: Uma subdivisão especializada de células chamadas células apresentadoras de antígenos (APCs) são uma população heterogênea de leucócitos que têm papel importante na imunidade inata e também agem como um conector para o sistema imune adaptativo ao participarem da ativação de células T auxiliares (células Th). Nelas se incluem as células dendríticas e os macrófagos. Um aspecto característico das APCs é a expressão de uma molécula de superfície codificada por genes do complexo maior de histocompatibilidade, referidas como moléculas de MHC classe II. Linfócitos B também expressam moléculas de MHC classe II e eles também funcionam como APCs, embora não sejam classificados como parte do sistema imune inato. Além disso, algumas outras células podem expressar moléculas de MHC classe II e podem funcionar como APCs (e.g., células epiteliais do timo). Células do sistema imune adaptativo Márcia Conce Realce incluem os linfócitos B e T. Após exposição ao antígeno, células B diferenciam em plasmócitos cuja função primária é a produção de anticorpos. Similarmente, células T podem se diferenciar em células T citotóxicas (Tc) ou células auxiliares (Th) das quais existem dois tipos: Células Th1 e Th2. http://www.microbiologybook.org/Portuguese/immuno-port-chapter9.htm http://imunofarma.blogspot.com.br/2010/09/imunidade-inata-e-adquirida.html CÉLULAS SANGUÍNEAS: Hemácias: são conhecidas também como eritrócitos ou glóbulos vermelhos. Possuem forma de disco, e em seu interior existem moléculas de hemoglobina (proteína responsável pela coloração vermelha do Sangue). Nos mamíferos, as hemácias não possuem núcleo, que é eliminado durante o processo de diferenciação celular. Uma hemácia adulta é repleta de moléculas de hemoglobina, que é a proteína responsável pela captura de moléculas de oxigênio nos pulmões e pelo seu transporte para todos os tecidos do corpo. Leucócitos: também chamados de glóbulos brancos. Possuem forma esférica e são nucleados. A função mais importante é defender o organismo contra microrganismos ou substâncias estranhas. Podem ser classificados em dois tipos: granulares, que apresentam granulações no citoplasma (neutrófilos, eosinófilos e basófilos), e agranulares, que não apresentam granulações no citoplasma (monócitos e linfócitos B e T). Granulares Neutrófilos: possuem forma esférica e núcleo trilobado. São responsáveis pela fagocitose de bactérias e corpos estranhos. Eosinófilos: possuem forma esférica e núcleo bilobado. São responsáveis pela produção de histamina (substância vasodilatadora) nas reações alérgicas e doenças provocadas por parasitos. Basófilos: possuem forma esférica e núcleo irregular. Também participam dos processos alérgicos e produzem heparina (que é anticoagulante) e histamina (vasodilatador). Agranulares Linfócitos B: são responsáveis pela produção de proteínas denominadas anticorpos, que reconhecem microrganismos e substâncias estranhas que entram no corpo e as combatem. Podem secretar os anticorpos ou mantê-los na superfície celular. Linfócitos T: estimulam a produção de anticorpos pelos linfócitos B, atacam e destroem células anormais, como as cancerosas ou as infectadas por vírus. Em conjunto, os linfócitos B e T são responsáveis pela imunidade de um organismo. Possuem forma esférica com o núcleo esférico também. Monócitos: possuem forma esférica e núcleo ovalado ou riniforme (forma de rim). São responsáveis por originar os macrófagos e os osteoclastos, que são células especializadas na Nota T CD4 = Ativam Céls BnullT CD8 = Citotóxicos = Destroem Céls Infectadas Nota Linfócitos T e B não podem ser distinguidos morfologicamente, apenas funcionalmente e pelos marcadores de superfície que apresentam. fagocitose. Plaquetas: são fragmentos citoplasmáticos originados na medula óssea vermelha, também chamados de trombócitos. São agentes importantes na coagulação sanguínea. Quando há um ferimento, elas aderem às fibras colágenas dos vasos sanguíneos lesados e liberam uma enzima denominada tromboplastina, que atua juntamente com o cálcio presente no sangue catalisando a protrombina em trombina. Essa proteína catalisa a conversão de outra proteína sanguínea, o fibrinogênio em fibrina. A fibrina é uma proteína fibrosa cujas moléculas se entrelaçam formando uma rede. As hemácias, incapazes de atravessar a rede de fibrina formada, acumulam-se dando origem ao coágulo, estancando a hemorragia. http://www.ufjf.br/cursinho/files/2012/05/apostila-biologia-celular-Gustavo- Stroppa-UMA-COLUNA.pdf Hematopoiese é o processo de formação, desenvolvimento e maturação dos elementos figurados do sangue (eritrócitos, leucócitos e plaquetas) a partir de um precursor celular comum e indiferenciado conhecido como célula hematopoiética pluripotente, célula-tronco. As células-tronco, que no adulto encontram-se na medula óssea, são as responsáveis por formar todas as células e derivados celulares que circulam no sangue. Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Originam também Células NK Nota Originam ainda as Células Dendríticas 6. Onde os linfócitos B e T e macrófagos são originados e sofrem o processo de maturação? Onde essas células se localizam após o processo de maturação e quais as suas respectivas funções? As células sanguíneas se originam da célula-tronco destinada a se diferenciar em célula-tronco hematopoiética, que dá origem às linhagens específicas precursoras das células do sangue, que são as eritróides (hemáceas); as megacariocíticas (que dão origem às plaquetas); as granulocíticas (neutrófilos, eosinófilos e basófilos); as monocíticas (monócitos, macrófagos e células dendríticas) e as linfocíticas (linfócitos e células NK). LINFÓCITOS B (OU CÉLULAS B): Tipo celular originado na medula óssea e tem função de produzir anticorpos. A denominação B, destes linfócitos, se deve à sua descoberta em aves. Nas aves, eles se originam na medula óssea, mas amadurecem em um órgão linfóide chamado bursa de Fabricius, daí a sua denominação B, de bursa. Em mamíferos, os linfócitos B se originam e amadurecem na medula óssea (do inglês bone marrow). A denominação B é, portanto, também adequada, pois designa B, de bone marrow. LINFÓCITOS T (OU CÉLULAS T): Tipo celular que participa da resposta imune adaptativa mediada por células, sendo essa sua função. Estas células são originadas na medula óssea e amadurecem no timo (órgão linfóide); daí a sua denominação T. Os linfócitos B se originam de células-tronco pluripotentes da medula óssea, que dão origem às células progenitoras mielóides e linfóides. Os progenitores linfóides, por sua vez, dão origem aos linfócitos B, T e células NK. Os linfócitos Bsão inicialmente produzidos no saco vitelino, posteriormente, durante a vida fetal, no fígado e finalmente na medula óssea, onde a sequência de rearranjos das imunoglobulinas e as alterações fenotípicas ocorrem durante a ontogenia das células B, de maneira análoga às células T do timo. As células que vão se diferenciar em linfócitos B permanecem na medula óssea durante seu processo de maturação ao contrário dos linfócitos T que migram para o timo. Após a maturação os linfócitos B deixam a medula e caem na circulação, migrando para os órgãos linfóides secundários. MACRÓFAGOS: O macrófago é uma célula derivada dos monócitos, um tipo de linfócito produzido na medula óssea através da diferenciação de células-tronco hematopoéticas através de um processo conhecido como hematopoese. Após o processo de diferenciação destas células pluripotentes, os monócitos são eliminados na corrente sanguínea onde posteriormente saem do sangue atravessando a parede dos vasos sanguíneos diferenciando- se em macrófagos. Eles são encontrados em todos os locais de ocorrência de tecido conjuntivo e se concentram em órgãos como o fígado, baço e linfonodos, onde estão relacionados com a defesa do organismo. Dependendo do local onde são encontrados recebem denominações diferentes. Os macrófagos são reconhecidos como as células de “limpeza” do corpo tendo como função primária fagocitar partículas, sejam elas restos celulares, partículas inertes ou microrganismos. Pesquisas realizadas nas últimas décadas mostram que os macrófagos possuem outras funções além da fagocitária, e têm grande importância no desenrolar da resposta imune produzindo e secretando um grande número de moléculas que, entre outras funções: atraem outras células para um local em que esteja ocorrendo uma reação inflamatória; regulam o funcionamento de células envolvidas na resposta imunitária; podem induzir a produção aumentada de células envolvidas em uma resposta inflamatória e/ou imunológica. Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Sofrem Maturação/Diferenciação em CD4 (ativa linfócito B), ou CD8 (citotóxico), no TIMO. E são ATIVADAS nos órgão linfoides secundários (linfonodos e baço). http://www.moreirajr.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=3765 http://www.moreirajr.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=3701 http://www.infoescola.com/citologia/macrofagos/ 7. O que compreende os órgãos linfoides primários e secundários? Cite exemplos. Os órgãos linfoides são classificados, quanto à sua função, em primários e secundários. Os órgãos linfoides primários ou centrais, que compreendem o timo, a medula óssea e a bolsa de Fabricius nas aves são responsáveis pela geração e maturação das células do sistema imune, as quais, por sua vez, vão povoar os órgãos linfoides secundários, que correspondem ao baço, aos linfonodos, aos tecidos linfoides associados às mucosas do trato digestivo, do trato respiratório e agregados de linfócitos que são encontrados em todos os órgãos, exceto no sistema nervoso central. Os antígenos que penetram no organismo animal são fagocitados pelas células dendríticas ou pelos macrófagos. Os antígenos livres (que não foram fagocitados) são carreados através dos vasos linfáticos até os órgãos linfoides secundários, onde ocorre a ativação dos linfócitos, ou seja, a imunidade adaptativa. OUTRA RESPOSTA: ÓRGÃOS LINFÓIDES PRIMÁRIOS: são responsáveis pela geração e maturação das células do sistema imune. Nestes órgãos ocorre a linfopoese (produção de novos linfócitos), ou seja, as células se diferenciam de células tronco, proliferam e amadurecem tornando-se linfócitos funcionais. Medula óssea – é o local de geração das células circulantes no sangue, incluindo as do sistema imune. Timo – órgão onde ocorre a maturação dos Linfócitos T. O Timo seleciona os linfócitos. Os que não são selecionados sofrem apoptose. ÓRGÃOS LINFÓIDES SECUNDÁRIOS: Nestes órgãos é iniciada a resposta imune adquirida. Linfonodo: local onde é iniciada a resposta imune adaptativa. Sistema linfático – responsável pela condução dos antígenos capturados até os linfonodos. Baço – faz a eliminação de células lesadas e velhas. Ele filtra o sangue. Se um antígeno alcançar a circulação sanguínea o baço desenvolve uma vigorosa resposta imunológica. 8. Diferencie morfologicamente o baço do linfonodo. Qual a função destes órgãos e constituição celular. Baço - É envolvido por uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso. Polpa branca (Zona de células B e T) e polpa vermelha (eritrócitos, macrófagos e células dendríticas). Função: faz a eliminação de células lesadas e velhas. Ele filtra o sangue e aumenta o desenvolvimento da resposta imune para antígenos presentes na circulação sanguínea, desenvolvendo uma vigorosa resposta imunológica. Márcia Conce Realce Nota Apenas os Linfócitos B maturam na medula Márcia Conce Realce Nota E também a diferenciação em T CD4 e CD8 Márcia Conce Realce Nota Os antígenos são carreados até os linfonodos através da Corrente Linfática Márcia Conce Realce Linfonodos- São pequenos órgãos, envolvidos por tecido conjuntivo ou por tecido adiposo. Em sua região apical, possui inúmeros nódulos linfonoides. Local onde é iniciada a resposta imune adaptativa. LIVRO: O baço se localiza na região abdominal esquerda superior. Este órgão participa da eliminação de células sanguíneas lesadas ou senescentes (envelhecidas), principalmente hemácias e plaquetas. Além desta função, o baço também é importante no controle de infecções sistêmicas nas quais os antígenos estão presentes por meio da circulação sanguínea. Antígenos que alcançam a circulação sanguínea são capturados pelo baço, onde se desenvolve uma vigorosa resposta imunológica. Da mesma maneira que o linfonodo filtra a linfa, o baço filtra o sangue. Na região do hilo esplênico, encontram-se a veia e a artéria esplênica. A cápsula do órgão é formada por tecido conjuntivo fibroso, que emite projeções para o interior do parênquima esplênico (trabéculas), formando compartimentos contendo polpa vermelha e polpa branca (Figura 3.7). A polpa vermelha consiste em redes de capilares sinusoides, macrófagos e, principalmente, hemácias; esta é a região onde os eritrócitos velhos ou defeituosos são retirados da circulação e destruídos. Na polpa branca, encontra-se o tecido linfoide formando nódulos ou envolvendo as arteríolas como se fossem bainhas, ambos contendo uma grande quantidade de linfócitos densamente agregados. Os nódulos linfoides correspondem aos folículos linfoides e são áreas ricas em linfócitos B, enquanto a bainha linfocitária que envolve as arteríolas, denominada bainha perioarteriolar, são regiões ricas em linfócitos T; perifericamente à bainha periarteriolar, a zona marginal é uma região que contém linfócitos e macrófagos. Da mesma forma que nos linfonodos, os linfócitos também recirculam pelo baço. Entretanto, devido à parede descontínua dos sinusóides esplênicos, não há no baço a necessidade de estruturas seletivas, como as vênulas do endotélio alto dos linfonodos, para promover a entrada ou a saída de linfócitos do órgão. http://www.ufrgs.br/livrodehisto/pdfs/7Linfat.pdf O linfonodo é envolvido por uma cápsula de tecido conjuntivo denso não modelado, contínua ao tecido circundante, inclusive com tecido adiposo unilocular. A cápsula é mais espessa no hilo. Ela emite trabéculas para o interior do órgão, levando vasos sanguíneos. O arcabouço de sustentação do linfonodo é constituído pelas trabéculas ricas em fibras colágenas e pela trama de fibras reticulares do tecido. 8.1 . Descreva as principais funções de linfócitos T helper, T citolítico e B. Indique também os principais marcadores fenotípicos. O Linfócito T helper tem a função de estimular o crescimento e a diferenciaçãodas células B em plasmócitos, ativam macrófagos a aumentarem a sua atividade microbicida pela secreção de citocinas. O Linfócito T citolítico tem a função de eliminar células tumorais ou que estejam infectadas por vírus. Além disso, esses linfócitos participam do processo de rejeição de transplantes. Os linfócitos B tem a função de produzir anticorpos. 8.2. Quais são os órgãos linfoides primários e secundários? E quais são as suas respectivas funções? Nota Marcador Fenotípico = CD4 Nota Marcador Fenotípico = CD8 Os órgãos linfoides primários são a medula óssea e o timo. Eles são os principais sítios de desenvolvimento dos linfócitos, onde ocorre a diferenciação a partir de células pluripotentes, e em seguida a proliferação e o amadurecimento em células funcionais. Na medula óssea há geração de todas as células circulantes no sangue. Nela ocorre também a maturação de linfócitos B, além da produção dos mesmos. No timo ocorre a maturação dos linfócitos T e um processo de seleção desse tipo de linfócito, no qual as células T são testadas quanto ao risco de reconhecerem células do próprio organismo. Os linfócitos “reprovados” morrem por apoptose. Os órgãos linfoides secundários são o sistema linfático, linfonodos e baço. O sistema linfático é responsável pela captura dos antígenos por células dendríticas e condução desses antígenos até os linfonodos. É no linfonodo que se inicia a resposta imune. O baço filtra o sangue, e produz uma resposta imunológica caso um antígeno atinja a circulação sanguínea. Além disso, esse órgão tem a função de eliminar células velhas e/ou lesadas. AULA 5 9. Qual o nome do mecanismo e das etapas para que ocorra o tráfego dos leucócitos? A diapedese é a passagem dos leucócitos do sangue para o tecido conjuntivo. Faz-se atravessando os vasos capilares. Este processo ocorre geralmente quando uma parte do organismo fica lesionada, pelo que o processo de inflamação é necessário. Resumidamente, a diapedese é a saída dos glóbulos brancos dos vasos sanguíneos. Por quimiotaxia, os neutrófilos e monócitos são atraídos até o local da inflamação, passando a englobar (pela emissão de pseudópodes) e a destruição dos agentes invasores. Este fenômeno designa-se fagocitose. A diapedese e a fagocitose fazem dos macrófagos a linha de frente no combate às infecções. Fases da diapedese: Marginação: quando o leucócito sai do centro e vai para margem, onde tem expressão de receptores. Transmigração: passagem do leucócito para o interstício, onde irá fagocitar o patógeno. Haptotaxia: procura por pontos de ligação, interação com o tecido. Neutrofilia: aumento de leucócitos pode ser também por causa do trauma, necrose, inflamação, choro, pânico, exercício, pela mobilização dos neutrófilos já existentes. http://leaoenfermagem.blogspot.com.br/2010/04/diapedese.html https://www.infopedia.pt/$diapedese 10. Qual a função das CAMs? Cite e dê as principais características das três famílias. As moléculas de adesão celular (CAMs) tem a função de controlar o tráfego de leucócitos. As CAMs são expressas na superfície de células sanguíneas bem como no endotélio dos vasos e tecidos. A maioria das CAMs pertence a três grupos de proteínas: Família das Selectinas, Família das Integrinas e Superfamília das Imunoglobulinas. Na passagem das células pelos vasos até os tecidos ocorrem interações entre moléculas na superfície destas células e dos vasos. Família das Selectinas- As selectinas são glicoproteínas, que na sua estrutura têm um domínio distal que reconhece grupos específicos de carboidratos. Por esta razão este domínio é chamado lectina-símile, ou seja, é similar às lectinas que são proteínas que reconhecem carboidratos. As estruturas glicosiladas reconhecidas em geral são ricas em ácido siálico (designa a família de monossacarídeos de 9 carbonos). Família das Integrinas- As integrinas são proteínas heterodiméricas que contêm duas subunidades, uma α e uma β. Uma determinada integrina é agrupada como pertencendo a uma dada categoria de acordo com o tipo de subunidades β que a mesma apresenta. Superfamília das Imunoglobulinas- As moléculas de adesão da superfamília das imunoglobulinas apresentam domínios estruturais compostos cada um por cerca de 110 resíduos de aminoácidos que se dobram independentemente em um “domínio globular”. Os anticorpos também pertencem a esta superfamília. (Figura 5.3 - pág. 103). Ter um domínio globular é a condição primordial para que uma molécula pertença à esta superfamília. 10.1. Qual a função das CAMs? Cite e dê as principais características das três famílias. As CAMs são moléculas de adesão celular que tem por função controlar o tráfego dos leucócitos. Elas são divididas em três famílias, cujas características são: - Selectinas: são glicoproteínas que reconhecem grupos específicos de carboidratos por possuírem um domínio distal em sua estrutura. Geralmente as estruturas reconhecidas são ricas em ácido siálico; - Integrinas: São proteínas heterodiméricas que possuem uma subunidade α e uma β. São agrupadas em categorias de acordo com o tipo de subunidades β que possuem. - Superfamília das Imunoglobulinas: Suas moléculas apresentam domínios estruturais compostos por resíduos de aminoácidos que se dobram em um domínio globular, o que é condição primordial para que uma molécula pertença a essa superfamília. Os anticorpos também fazem parte deste grupo. 11. Descreva resumidamente como são gerados os mediadores plasmáticos da inflamação. Os mediadores envolvidos no processo de reparo tecidual são ativados durante qualquer reação inflamatória, seja ela de menor ou maior importância. São quatro sistemas envolvidos no processo de reparo tecidual. Eles constituem-se em sistemas de “cascatas proteolíticas”, isto é, em uma sequência de produtos (proteínas/peptídeos) formados a partir da ação de enzimas que preexistem no plasma como zimogênio (forma enzimática inativa), mas que são ativadas durante a inflamação. Ao ocorrer dano endotelial (endotélio dos vasos) por injúria infecciosa e/ou não infecciosa, o Fator de Hageman é ativado, a partir de sua ativação, três sistemas são ativados, o das cininas-calicreínas, o da coagulação e o sistema fibrinolítico. A ativação dos três sistemas irá resultar na formação de bradicinina e de peptídeos de fibrina. Tanto a bradicinina, que é um neuropeptídeo quanto os peptídeos de fibrina atuarão diretamente promovendo a inflamação. O sistema complemento também será ativado a partir do dano endotelial, ele se integra ao conjunto dos mediadores plasmáticos da inflamação. A plasmina atuará ativando o sistema complemento. Ações dos sistemas plasmáticos de reparo tecidual e geração de mediadores plasmáticos da inflamação: (Pág.: 107) Sistema de coagulação - Este sistema consiste em uma cascata enzimática que é disparada quando ocorre injúria, dano endotelial e/ou tecidual, levando à formação do Fator de Hageman (ou Fator XII). A partir do Fator de Hageman, uma sequência de reações culminará na formação da trombina, que é uma proteína que atua sobre o fibrinogênio (uma proteína solúvel nos fluidos teciduais e no plasma), transformando-o em fibrina ou peptídeos de fibrina (ambos insolúveis) que constituirão o coágulo. O coágulo funciona como uma barreira contra o extravasamento de sangue e contra o espalhamento de agentes infecciosos. Sistema das calicreínas-cininas - Este sistema participa no controle da função renal e da pressão sanguínea. No processo de reparo tecidual, a cascata de reações envolvendo o sistema das calicreínas-cininas se inicia quando o Fator de Hageman é formado e passa a atuar sobre as pré-calicreínas (presentes no plasma e fluidos teciduais) formando as calicreínas, que são enzimas que atuam sobre o cininogênio (peptídeospresentes nos fluidos corporais) para formar a bradicinina que é um neuropeptídeo de 9 aminoácidos (nonapeptídeo), envolvido na regulação da pressão sanguínea e da estimulação de receptores de dor. A bradicinina atua como mediador inflamatório aumentando a permeabilidade vascular e a contração de músculos lisos. As calicreínas atuam sobre uma das proteínas do Sistema Complemento, a C5, gerando um mediador inflamatório denominado C5a. Sistema fibrinolítico - O sistema fibrinolítico consiste em uma cascata enzimática que vai atuar na remoção de fibrina do tecido injuriado. O produto final da cascata enzimática é a enzima plasmina (fibrinolisina) que se forma a partir do plasminogênio presente no plasma. A plasmina irá atuar sobre a fibrina clivando-a em peptídeos de fibrina (fibrinopeptídeos). Os quais atuam como mediadores inflamatórios, pois aumentam a permeabilidade dos vasos sanguíneos e atraem neutrófilos para o local do tecido injuriado. Sistema complemento - As proteínas e glicoproteínas que compõem o sistema complemento são numerosas (próximo de 30) e estão solúveis no soro ou presentes na superfície de membranas celulares. O sistema complemento também consiste em uma cascata enzimática. Algumas proteínas do sistema estão enumeradas de C1 a C9 (“C” de complemento); algumas são zimogênios que, quando ativados, irão atuar como enzimas sobre uma série de outras proteínas do sistema, gerando mediadores inflamatórios como o C5a, que resulta da clivagem enzimática do C5. O C5a assim como outros produtos de clivagem enzimática denominados C3a, C3b, C3c, C4, C4a, C5b67, Bb (Aula 7) participam como mediadores de inflamação. Alguns deles estão envolvidos em mecanismos que levam ao extravasamento e/ou tráfego de leucócitos para o local inflamado. Outros atuam promovendo a liberação de conteúdos de grânulos (contendo também moléculas que atuam como mediadores inflamatórios) de mastócitos, basófilos e eosinófilos. A histamina é um destes mediadores que, liberada dos grânulos dos mastócitos, irá induzir a contração das células endoteliais causando aumento da permeabilidade vascular. 12. Como os elementos solúveis estão envolvidos na resposta inflamatória? Livro (Fig. 5.6): o dano tecidual e endotelial causados por um corte levou à ativação dos sistemas plasmáticos de reparo tecidual bem como à formação de componentes do complemento (ver Quadro 5.3 e Figuras 5.4 e 5.5) e de agentes quimiotáticos. O dano endotelial ocasiona as mudanças na permeabilidade vascular local (mediados por bradicinina e peptídeos de fibrina). Os neutrófilos em geral são os primeiros leucócitos a chegarem (entre 4 e 6 horas se observa o pico destas células no tecido inflamado), seguidos pelos monócitos (entre 18 e 24 horas se observa o pico destas células no tecido inflamado), e estes pelos linfócitos. Os macrófagos (monócitos que se estabeleceram nos tecidos) são ativados pelas citocinas interleucina 1 (IL-1), interleucina 6 (IL-6), pelo Tumor Necrosis Factor alfa, (TNF-α) e por componentes do complemento (C3a e C5a). Eles passam a produzir mais citocinas, bem como a secretar mediadores inflamatórios (prostaglandinas e leucotrienos). Os macrófagos fagocitam bactérias que são opsonizadas (isto é, têm a sua fagocitose facilitada) por C3a e C5a, e, porque estão ativados, têm maiores chances de destruí-las em seus lisossomos. Os mastócitos, normalmente presentes nos tecidos conectivos, são ativados pelos componentes do complemento C3a e C5a (Quadro 5.3), pelo próprio trauma, bem como pelo aumento local da temperatura. Eles liberam histamina que está contida nos seus grânulos. A histamina promove aumento da permeabilidade vascular (Quadro 5.3). Os mastócitos também secretam prostaglandinas e leucotrienos que atuam no endotélio vascular aumentando a sua permeabilidade. (Quadro 5.4) Há um alto grau de redundância da ação dos mediadores da inflamação. Esta redundância garante a preservação e a amplificação da resposta inflamatória. Assim, na falta de um ou outro componente, não ocorrem maiores prejuízos à resposta inflamatória como um todo. (Quadro 5.4) Praticamente nenhuma parte da reação inflamatória é dependente exclusivamente de um único mediador. Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Eventos e seus respectivos Mediadores Moleculares (Elementos Solúveis) Dilatação de vasos: Bradicinina, prostaglandinas, Histamina. Aumento da permeabilidade vascular causando rubor e calor: Peptídeos de fibrina, histamina, bradicinina, C3a, C5a, leucotrienos (C4, D4, E4) e PAF. Aumento da expressão de moléculas de adesão no local da inflamação: IL-1, TNF-α. Aumento do aporte de células para o local (quimiotaxia) causando endurecimento à palpação (tumor): PAF, leucotrienos, prostaglandinas, tromboxanas, peptídeos de fibrina, C3a, C5a, quimiocinas. Ativação e aumento da atividade fagocítica de macrófagos no tecido inflamado: C3a, C5a, TNF-α. Dor: Bradicinina, prostaglandina (PGF2). Dano tecidual causando a perda ou prejuízo de função do tecido ou órgão: Radicais livres de oxigênio, enzimas lisossomais, óxido nítrico. Outra resposta que abrange todos os estágios da inflamação aguda e crônica, assim como, os elementos celulares e moleculares. A primeira defesa do organismo a um dano tecidual é a resposta inflamatória. A inflamação é um processo biológico complexo que envolve componentes vasculares, celulares e uma diversidade de substâncias solúveis, apresentando como sinais clínicos característicos rubor, calor, edema, dor e prejuízo funcional. A finalidade do processo inflamatório é remover o estímulo lesivo e iniciar a recuperação tecidual local. Durante a inflamação vários sistemas bioquímicos, como o sistema do complemento e da coagulação, são ativados auxiliando no estabelecimento, evolução e resolução do processo. Adicionalmente, várias substâncias solúveis de meia vida curta são liberadas, exercem sua ação e são degradadas no sítio inflamatório. Em geral, o sucesso na remoção do estímulo lesivo leva à conclusão do processo e término da resposta aguda, ensejando o processo de reparo tecidual completo. Nesse processo predominam elementos da resposta imune inata, mas podem participar também linfócitos, plasmócitos e anticorpos. Na inflamação crônica, em geral ocasionada por persistência do estímulo nóxico (nocivo), o processo inflamatório se mantém e sofre alterações qualitativas, caracterizadas por mudança progressiva nos elementos celulares e solúveis que infiltram o tecido. Ocorre maior envolvimento da imunidade adquirida, de células imunocompetentes, macrófagos e fibroblastos. Aumentam as probabilidades de que a reconstituição não seja completa. A resposta inflamatória aguda evolui a partir de uma fase vascular que tem início imediatamente após o dano e envolve basicamente a microcirculação. Em condições basais apenas uma fração dos capilares que compõem a rede tecidual estão pérvios (transitáveis, com passagem, “perfundíveis”). Entretanto após uma agressão ocorre vasodilatação local e recrutamento da maioria dos capilares da rede, seguida de aumento da permeabilidade capilar. O aumento imediato da perfusão tecidual e da permeabilidade é mediado por aminas vasoativas, histamina e serotonina, que são liberadas por mastócitos e monócitos minutos após a agressão. Inicialmente, saem do leito capilar eletrólitos e pequenas moléculas, constituindo o transudato (líquido resultante),posteriormente saem também moléculas maiores como albumina e fibrinogênio, constituindo um exsudato (líquido, células, fragmentos diversos, proteínas, etc.). A saída de proteínas para o espaço extravascular é acompanhada de saída de água, levando à marginalização dos leucócitos, que Márcia Conce Realce passam a circular junto ao endotélio. Concomitantemente, o endotélio local torna-se ativado e os endoteliócitos passam a expressar moléculas de superfície que colaboram para a maior aderência dos leucócitos e eventual migração destes para os tecidos. Saem também para o espaço extravascular e são ativados componentes do sistema complemento, do sistema gerador de cininas e do sistema da coagulação. Macrófagos residentes no tecido lesado liberam citocinas inflamatórias como IL-1, TNF-α e quimiocinas. A migração de células circulantes para os tecidos, denominada diapedese, é direcionada pela presença de um gradiente de substâncias quimiotáticas no sítio inflamatório. No tecido, as células buscam remover o patógeno por meio de sua capacidade fagocitária, permitindo o reparo da lesão. Na inflamação aguda as principais células são os neutrófilos e os macrófagos. A permanência do agente lesivo leva à cronificação do processo inflamatório, sendo observada concomitância de destruição e reparo tecidual. Na inflamação crônica o tecido apresenta caracteristicamente um infiltrado constituído por células mononucleares (monócitos, macrófagos e linfócitos), sinais de angiogênese (desenvolvimento de novos vasos sanguíneos) e fibrose. Os estímulos persistentes que induzem a cronificação do processo inflamatório podem ser de diversas naturezas, tais como bactérias intracelulares como Mycobacterium tuberculosis, substâncias químicas como a sílica, e mesmo agentes físicos, como a radiação ultravioleta e traumas repetitivos. Nas doenças ditas autoimunes, como a artrite reumatoide, não se conhece a causa da cronificação do processo inflamatório. Ref.: http://www.moreirajr.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=4053 12.1. Descreva resumidamente como são gerados os mediadores da inflamação? Os mediadores da inflamação são gerados em cascata durante a reação inflamatória. Devido à decorrência da destruição celular, há a liberação de fosfolipídeos de membrana que são degradados por fosfolipases. Com a ação dessas enzimas, ocorre a formação do ácido aracdônico e do Lyso-PAF. O ácido aracdônico pode seguir duas vias, a das cicloxigenases e a das lipoxigenases. A primeira via dá origem as tromboxanas (associadas à vasoconstrição) e as prostaglandinas (associadas à vasodilatação e dor). A segunda via gera os leucotrienos, dos quais os do tipo LTC4 e LTD4 vão atuar na contração da musculatura lisa dos brônquios, e os do tipo LTB4 vão atuar na quimiotaxia dos neutrófilos juntamente com as prostaglandinas. O lyso-PAF gera o mediador PAF, que além de ser um fator de agregação plaquetária, atua na quimiotaxia de eosinófilos e ativação de neutrófilos. AULA 6 13. Faça um esquema básico de uma molécula de anticorpo. Inclua neste esquema regiões Fab, Fc, regiões constantes e variáveis, cadeia leve e pesada, região da dobradiça e pontes dissulfeto. A estrutura básica de uma imunoglobulina (anticorpo), é: 1) uma molécula de anticorpo é constituída basicamente de duas cadeias pesadas e duas cadeias leves interligadas por pontes dissulfeto; 2) a região variável da cadeia pesada corresponde ao domínio VH, e os domínios CH1-3 correspondem à fração constante da molécula; 3) na cadeia leve, o domínio VL representa o domínio variável e CL, o domínio constante. Regiões de Hipervariabilidade: cerca de 10 aminoácidos de comprimento, regiões de intensa variabilidade tanto de cadeia leve como de cadeia pesada – na interação antígeno- anticorpo entram em contato e se ligam a certas porções do determinante antigênico. Região da Dobradiça: Existe em certas classes de imunoglobulinas (IgG, IgD e IgA) uma pequena região proteica, entre os domínios CH1 e CH2, muito rica em prolina e cisteína, denominada região da dobradiça. Ambos os braços da molécula que contém o sítio que se liga a determinantes antigênicos distantes e não seriam acessíveis se a molécula fosse inflexível. É na região da dobradiça que agem as enzimas proteolíticas clivando a molécula de anticorpo em fragmentos característicos. Fragmentos Fab (fragment antigen binding; fragmento ligador de antígeno): são chamados monovalentes, pois cada um possui um local de ligação e os dois são completamente idênticos. Fragmento Fc (fragmento cristalizável): incapaz de ligar antígeno, mas é responsável pelas funções biológicas do anticorpo após a ligação do antígeno com as partes do Fab da molécula intacta (preservada estruturalmente com as porções Fab e Fc). 14. Descreva as principais características estruturais e funcionais de cada classe ou isotipo de anticorpos. IMUNOGLOBULINA G (IgG) Características Estruturais: É secretada pelas células B diferenciadas (plasmócitos), é a classe mais predominante no sangue, na linfa e nos líquidos cérebro-espinhal e peritoneal; É o anticorpo mais importante da resposta imune secundária, possui alta afinidade para ligação antígeno-específico; corresponde a 75% das imunoglobulinas séricas; Peso Molecular (PM) de cerca de 150.000 Da; é uma molécula única (monômero); Possui quatro subclasses: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4; única com propriedade de atravessar a barreira placentária relacionada à composição química dos fragmentos Fc e não pelo tamanho da molécula (PM), porque IgA tem o mesmo PM e não atravessa a placenta. Propriedades Biológicas: Aglutinação e formação de precipitado; Passagem através da placenta e absorção no neonato; Opsonização; Citotoxicidade dependente de anticorpos e mediada por células; Ativação do complemento; Neutralização de toxina; Imobilização de bactérias; Neutralização de vírus. IMUNOGLOBULINA M (IgM) Características Estruturais: Primeiro anticorpo a ser secretado durante a resposta imune primária, produzida por células B ativadas (plasmócitos); M = macroglobulina (alto PM – 900.000 Da); é um molécula pentamérica, composta de 5 subunidades, que são unidas entre si por ligações dissulfídicas entre as regiões Fc e por um polipeptídeo chamado cadeia J (joining = união, junção); É a de maior concentração no sangue depois da IgG. Propriedades Biológicas: Receptor de células B; É relacionado a infecções agudas e pode se ligar a várias partículas de antígenos, formando uma rede de aglutinação; Isoemaglutininas; Ativação do complemento. É a primeira imunoglobulina produzida quando ocorre um estímulo antigênico específico, associando a sua presença a uma infecção presente ou recente. IMUNOGLOBULINA A (IgA) Características Estruturais: 10 a 15% das Igs séricas; molécula monomérica no soro e dimérica nas secreções; principal imunoglobulina presente nas secreções das mucosas com a função de se ligar aos patógenos e impedir que estes se liguem a superfície das mucosas estabelecendo infecções nesse local, está presente na saliva, muco, suor, suco gástrico e lágrimas; principal imunoglobulina contida no colostro e no leite; IgA secretora possui um componente proteico referido como componente secretor, que confere uma maior resistência da IgA frente a enzimas proteolíticas; duas subclasses: IgA1 (soro) e IgA2 (secreções). Propriedades Biológicas: Importante na defesa imunológica primária contra infecções locais em áreas como os tratos respiratório e gastrointestinal; proteção passiva da mucosa do tubo digestivo do lactente. IMUNOGLOBULINA D (IgD) Características Estruturais: Molécula monomérica de PM 180.000 Da; presente no soro em quantidades muito pequenas (menos de 1% do total de Ig); presente na superfície de célulasB maduras. Propriedades Biológicas: apresenta função incerta no soro; presente como receptor de células B, com papel no reconhecimento específico de antígenos, funciona como receptor. IMUNOGLOBULINA E (IgE) Características Estruturais: Molécula monomérica; PM 200.000 Da; sua concentração no soro é a mais baixa (0,0002% das Ig séricas); possui capacidade de se ligar com afinidade extremamente alta (tropismo) a receptores presentes em mastócitos e basófilos; produzida por plasmócitos (linfócitos B ativados) localizados principalmente abaixo da pele e de mucosas. Propriedades Biológicas: Reações de hipersensibilidade / alérgicas; Proteção contra parasitas como helmintos. 15. Qual classe de anticorpo caracteriza uma resposta primária e uma resposta secundária? O primeiro anticorpo a ser produzido frente a um estímulo antigênico específico é a IgM que caracteriza resposta primária e, em geral, está associada à infecção aguda, isto é, o indivíduo teve uma infecção recente ou ela ainda está em curso. Esta molécula tem grande capacidade de fixação do complemento pela via clássica e alta eficiência em aglutinar antígenos. A aglutinação se deve à forma pentamérica da molécula que congrega cinco unidades monoméricas de IgM, sendo capaz de se ligar em até dez epitopos (1 em cada braço de cada subunidade). Assim, a IgM pode se ligar simultaneamente a várias partículas de antígeno formando uma rede. A formação desta rede denomina-se aglutinação. A IgG é a imunoglobulina mais abundante no sangue e nos espaços extra vasculares. É o anticorpo mais importante da resposta imune secundária. Possui alta afinidade para ligação antígeno-específica. Seus mecanismos efetores são a aglutinação; opsonização (revestimento da superfície do antígeno permitindo o seu reconhecimento e fagocitose pelas células do sistema imune); ativação da via clássica do sistema do complemento; neutralização de toxinas; citotoxicidade dependente de anticorpos mediada por células (para lise da célula antigênica). AULA 7 16. Descreva como se dá a ativação das três vias do sistema complemento. Como estão relacionadas a imunidade inata e adaptativa? O sistema complemento é formado por um conjunto de aproximadamente 30 proteínas, encontradas no soro ou aderidas à superfície de algumas células, que interagem entre si, formando uma cascata enzimática que resulta na eliminação do antígeno e na geração de resposta inflamatória. A ativação do sistema complemento pode ser iniciada por três vias: 1. Via clássica – a primeira via a ser descrita, e depende de anticorpos para a sua ativação; 2. Via alternativa – não depende de anticorpos para ser ativada; 3. Via das lectinas – similar à via clássica, mas não depende de anticorpos. A via clássica pertence à imunidade adquirida, porque depende de anticorpos para que se inicie. Como o anticorpo é produzido pela célula B ativada, e que isso acontece quando a célula reconhece especificamente um antígeno através do seu receptor BCR, sabe-se que essa especificidade refinada caracteriza a imunidade adaptativa. As vias alternativa e das lectinas pertencem à imunidade inata, pois não dependem de anticorpos ou outros elementos produzidos pela imunidade adaptativa, de modo que, essas duas vias podem ser ativadas, em seguida à invasão do organismo pelo patógeno. Os elementos que iniciam essas duas vias ligam-se diretamente na superfície do patógeno através do reconhecimento antigênico por interações químicas. O C3 da via alternativa liga-se de forma covalente na superfície da célula-alvo, enquanto a MBL ou MBP (lectina ligadora de manose – ou – proteína ligadora de manose) liga-se a resíduos de açúcares na superfície dos patógenos. A molécula de C3 é composta por duas subunidades: uma α e outra β, e possui internamente um grupamento do tipo tiol-ester na cadeia α, o C3, ao ser clivado, libera C3a, que é um pequeno fragmento da cadeia α; assim, essa cadeia expõe o grupamento tiol-ester na molécula C3b. Este grupamento exposto é instável e fica sujeito a um ataque nucleofílico pelo átomo de oxigênio ou nitrogênio, que resulta na formação de ligações covalentes com proteínas ou carboidratos na superfície de células-alvo. Entretanto, se a molécula de C3b não se ligar a nenhuma estrutura celular, ela é rapidamente inativada por hidrólise do grupamento tiol-ester. A molécula de C4b da via clássica e, também, a da via das lectinas, utiliza-se deste mesmo princípio para se fixar na superfície das células-alvo. Todas as vias de ativação do sistema complemento convergem para o componente C3 que, a partir dele, segue por uma via única até a ativação do último componente, o C9; (Figura 7.1). Além disso, é pela ativação espontânea do C3 que se inicia a via alternativa. Por essas razões, o C3 é considerado o componente principal desse sistema. A fagocitose de microrganismos, via C3b e iC3b, se constitui em um mecanismo importante de defesa inata e adaptativa frente às infecções. Por fim, pelas três vias ocorre a conclusão com a formação do complexo de ataque à membrana (MAC). A consequência biológica da ativação da via terminal ou via lítica do sistema complemento é a lise da célula-alvo, que pode ser uma bactéria, um protozoário, vírus, uma célula infectada por parasitas intracelulares etc. 16.1. Descreva como se dá a ativação das três vias do sistema complemento. Ativação pela via alternativa: Inicia-se com a clivagem espontânea do C3 em C3b, que ao se ligar covalentemente a superfície de um patógeno, permite que o fatorB presente no plasma se ligue ao C3b, formando o C3bB. O fator B é clivado pelo fator D, gerando Ba que fica no plasma, e o complexo instável C3bBb, que é estabilizado pela properdina. Ao estabilizar-se, esse complexo se torna o C3 convertase que tem a função de clivar mais moléculas de C3, amplificando o sistema. A formação do complexo C3bBb3b ocasionado pela ligação de mais uma molécula de C3b, resulta na mudança da especificidade desse complexo que passa a atuar no C5 convertase da via alternativa. Nesse ponto inicia-se a via terminal comum. A clivagem do C5 gera C5a e C5b, dos quais o primeiro fica solúvel no soro e o segundo liga a proteínas do complemento na superfície do patógeno. Essa última molécula permite a ligação do C6, C7, C8 e C9 que estão estruturalmente relacionados. A interação dessas moléculas conclui a formação do MAC, que inserido na superfície do patógeno, resulta na perda da integridade da membrana, causando um desequilíbrio iônico e consequente aumento do volume intracelular por causa da entrada de água, causando assim a lise. Ativação pela via clássica: Ocorre uma mudança conformacional em C1q quando este se liga ao anticorpo, ativando assim o C1r, que passa a ter uma atividade enzimática do tipo serino-protease que vai ativar C1s. O complexo C1qrs quando ativado, também tem atividade serino-protease, que o permite atuar sobre C2 e C4, clivando-os. C4 é clivado em C4a (que fica solúvel no plasma) e C4b que fica covalentemente ligado à membrana da célula alvo permitindo a ligação de C2, que é clivado por C1s em C2a e C2b. O complexo C4b2a (C3 convertase dessa via) vai atuar sobre o C3. O C3 se liga ao complexo e é clivado pela C2a em C3a e C3b. O C3b ao se depositar permite a ligação com o fator B da mesma forma que na via alternativa. O complexo C4b2a3b é formado quando algumas moléculas de C3b se ligam ao C4b2a, que vai funcionar como C5 convertase da via clássica, ativando C5 e iniciando a via terminal comum. Márcia Conce Realce Ativação pela via das lectinas: Essa via pode ser disparada ativando o C1r e C1s ou pela ligação da MBL a MASP. Quando a MBL se liga a algum carboidrato na superfície do microrganismo, MASP-1 e MASP-2 são ativadas, ocorrendo a clivagem de C4 e C2 que dará origem a C4a, C4b, C2a e C2b.Ocorre a formação do complexo C4bC2a e a via segue igual a via clássica para a terminal comum. 17. Por que o sistema complemento não lisa as nossas próprias células? Existem mecanismos reguladores bastante precisos para impedir a ocorrência de lise das células do hospedeiro ou um consumo exagerado de seus componentes. Um mecanismo geral de regulação, presente em todas as vias de ativação, é a geração de componentes altamente lábeis (instáveis) que sofrem inativação espontânea, caso não reaja, rapidamente, com outros componentes para serem estabilizados, como é o caso do C3b, cujo tempo nessa forma ativa é de apenas microssegundos à poucos segundos. Algumas dessas proteínas reguladoras ficam solúveis no plasma, enquanto outras encontram-se ligadas à membrana celular. As moléculas reguladoras do sistema complemento são de fundamental importância para impedir que este sistema não ataque as células próprias (self). Entretanto, os milhares/milhões de anos de co-evolução entre parasita e hospedeiro fizeram com que parasitas desenvolvessem vários mecanismos de evasão da resposta imune, para que pudessem sobreviver nos hospedeiros. Como exemplo podemos citar o Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de chagas. Entre os mecanismos de evasão da resposta imune que este parasita possui, um deles é o T-DAF, que é uma molécula com a mesma função do DAF em humanos, ou seja, o T-DAF inibe a função das C3 e C5 convertases, impedindo que o sistema complemento atue sobre ele. 18. Quais são as funções decorrentes da ativação do sistema complemento? A consequência da ativação resulta em: lise do patógeno ou da célula-alvo; OPSONIZAÇÃO (Ligação de anticorpos ou componentes do complemento na superfície de antígenos que resultam no aumento da eficiência da fagocitose) e consequente aumento da fagocitose; produtos solúveis da clivagem dos componentes do complemento promovem quimiotaxia para fagócitos e induzem inflamação; amplificação da resposta imune humoral; eliminação de IMUNOCOMPLEXOS (Complexos resultantes da interação antígeno- anticorpo). 19. Quais os principais mecanismos responsáveis pela geração de diversidade dos receptores de linfócitos T e B? A recombinação somática é o mecanismo molecular capaz de viabilizar a geração de diversidade dos anticorpos e TCRs a partir de “economia” de material genético (DNA). RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA: Também chamada rearranjo somático é o processo de recombinação do DNA que codifica mensagens para a produção de anticorpos e TCRs em linfócitos B e T. Esse processo ocorre durante o desenvolvimento e maturação (ontogenia) daqueles linfócitos. O resultado da recombinação somática, que se dá por meio de ação de enzimas que cortam e religam o DNA, é a geração de um número muito maior de possibilidades de produtos proteicos (anticorpos ou TCRs) a partir de um número Nota AULA 9 relativamente pequeno de seguimentos gênicos separados entre si por íntrons. Este parece ser um mecanismo evolutivo que surgiu e foi capaz de gerar diversidade de reconhecimento antigênico com economia de material gênico. 20. O que é exclusão alélica? Explique a sua importância. É o mecanismo responsável pela exclusão do alelo materno ou paterno que também codifica para a cadeia pesada quando o rearranjo somático ocorre sem erros, produzindo uma cadeia produtiva. 21. Em qual momento ocorre o processo de recombinação somática: durante o amadurecimento dos linfócitos ou durante o reconhecimento do antígeno por linfócitos maduros? Esse processo ocorre durante o desenvolvimento e maturação (ontogenia) dos linfócitos. Durante o processo de amadurecimento dos linfócitos B (na medula óssea) e dos linfócitos T (no timo) ocorre o rearranjo somático no DNA que codifica para as imunoglobulinas e os TCRs. 22. Descreva de forma sucinta como ocorre o processo de recombinação somática para o receptor das células B. Livro (Pgs. 35, 130, 136, 202-207): A especificidade refinada dos linfócitos se deve a uma propriedade que é exclusiva destes tipos celulares e os diferem de todos os demais tipos celulares que compõem o sistema imunológico e os demais sistemas dos animais vertebrados. Essa propriedade diz respeito à organização genômica que codifica para os anticorpos e os TCRs. Os genes que codificam para estas moléculas sofrem um processo de rearranjo somático denominado RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA, o qual é aleatório e dotará cada linfócito B e T de estrutura molecular única para reconhecimento antigênico (respectivamente o anticorpo e o TCR). Por causa desta característica, todos os demais linfócitos B e T que se originarem a partir daquele que sofreu a recombinação somática serão idênticos e pertencerão a um mesmo CLONE de linfócitos B ou T. Portanto, apenas a partir do momento em que os linfócitos sofrem o processo de recombinação somática é que os mesmos estarão prontos (maduros) para atuarem como células competentes para a resposta imune. CLONE: conjunto de linfócitos B ou T idênticos entre si (por conterem apenas um tipo de molécula de anticorpo ou TCR) e por terem sido gerados a partir de uma única célula inicial após esta ter passado pelo evento da recombinação somática. Cada anticorpo tem a estrutura de suas porções variáveis das cadeias L e H relacionadas à sua especificidade. Cada especificidade possui certa configuração espacial, que nada mais é que o reflexo das diferentes sequências de aminoácidos da estrutura primária das regiões variáveis, determinado pela recombinação genética dos vários genes que codificam esta região do anticorpo. Assim, podem ocorrer tantas configurações quanto são teoricamente possíveis, os determinantes antigênicos potencialmente imunogênicos presentes nos antígenos. A organização molecular e estrutural dos anticorpos e sua divisão em classes e subclasses torna potencialmente possível desenvolver anticorpos contra todos os antígenos presentes na Natureza; essa variabilidade, na especificidade dos anticorpos, é definida pela recombinação dos vários genes que codificam as imunoglobulinas. Esta “versatilidade” da especificidade do anticorpo, associado a sua produção em grande quantidade, a partir do reconhecimento e estimulação do antígeno específico, faz dele a principal molécula da resposta imune humoral, que desencadeia vários mecanismos moleculares e celulares resultando na proteção do organismo. As sequências germinativas não produzem Igs e TCRs funcionais. Assim, durante o desenvolvimento das células B e T, ocorrem rearranjos nos segmentos gênicos de modo a produzir uma sequência de DNA que seja produtiva nas células B e T maduras. A recombinação dos segmentos gênicos ocorre em ordem precisa com retirada de íntrons e emenda de exons. (Figura 9.5) A recombinação somática dos segmentos gênicos que codificam para a produção de cadeias pesadas e leves das imunoglobulinas ocorre em uma sucessão de eventos. O primeiro evento de recombinação ocorre no cromossomo 14 onde está a informação genética para a síntese das cadeias pesadas de humanos e no cromossomo 12 de camundongos. Observa-se primeiro a aproximação de um dos segmentos D a um seguimento J ocorrendo a exclusão do DNA interveniente (DNA que estava entre os dois segmentos). A junção de um dos muitos segmentos V ao segmento DJ produz o rearranjo de modo a formar a sequência VDJ. Todos os segmentos intervenientes também são excluídos. A região do DNA que codifica para a porção constante permanece distante da porção rearranjada VDJ. Assim que a sequência VDJ esteja rearranjada, ocorre a síntese de um RNA nuclear (transcrito primário de RNA). Este transcrito primário é gerado a partir do DNA rearranjado na porção que codifica para a região variável (domínio variável) da imunoglobulina e de parte do DNA que não foi rearranjado e que codifica para os domínios constantesdas imunoglobulinas. Assim este RNA nuclear contém informações codificadas pelo DNA com a sequência VDJ rearranjada e as informações codificadas pelo DNA não rearranjado que codificam para os segmentos gênicos μ e δ. Este RNA tem sequências consenso para SÍTIOS DE POLIADENILAÇÃO na extremidade 3’ do seguimento gênico μ (que é o que codifica para a cadeia pesada μ, da IgM) e sofrerá splicing, que é o processamento para a retirada de íntrons e emenda de éxons. Este RNA processado dará origem a um RNA mensageiro funcional que contém a sequência gênica VDJ μ, e que, ao ser traduzido, dará origem à cadeia polipetídica μ (isto é, uma das duas cadeias pesadas da IgM monomérica). Lembrando que todas as classes/subclasses de imunoglobulinas possuem duas cadeias pesadas idênticas entre si e duas cadeias leves idênticas entre si. Os SÍTIOS DE POLIADENILAÇÃO: são sequências presentes no mRNA às quais são adicionadas várias unidades de nucleotídeos de adenina, formando uma sequência denominada cauda Poli-A. Este processo ocorre durante o amadurecimento do mRNA. O produto da recombinação somática, para cadeia leve, gera a sequência VJ rearranjada no DNA (já que não há a sequência gênica D para a cadeia leve). O RNA nuclear será processado e originará o RNA mensageiro com a informação para a síntese de cadeias leves káppa. Da mesma maneira, ocorre a recombinação que vai gerar cadeias lambda no cromossomo 22 humano e no 16 murino. Apenas um segmento gênico codifica para as cadeias leves káppa enquanto mais de um segmento gênico codifica para a cadeia lambda. Assim, o RNA nuclear, com informação para cadeia lambda, contém os segmentos constantes lambda que existem no DNA que sofrerá splicing gerando o RNA mensageiro com informação para a síntese da cadeia lambda completa. Este RNA mensageiro codifica para a região variável e apenas um dos segmentos gênicos para a porção constante da cadeia lambda. A sequência gênica que codifica para o peptídeo líder (L) é mantida desde o DNA até o RNA mensageiro tanto para as cadeias leves e pesadas das imunoglobulinas quanto para todas as cadeias polipeptídicas do TCR. Essa sequência sinaliza para a entrada das cadeias polipeptídicas, recém-sintetizadas nos ribossomos, para o retículo endoplasmático, onde serão clivadas. Resumidamente: O tamanho do repertório linfocitário (linfócitos T e B) pode ter magnitude em torno de 109 a 1011 possibilidades de reconhecimento de estruturas moleculares diferentes. No DNA da célula linfoide, que dará origem aos linfócitos T e B, existem muitos segmentos gênicos (segmentos V-D-J) que codificarão o domínio variável dos anticorpos e TCRs. Eles estão separados, no DNA, por íntrons e após a recombinação somática são trazidos juntos para formar sequências justapostas VDJ (nas cadeias pesadas das Igs, e cadeias beta e delta dos TCRs) ou VJ (nas cadeias leves das Igs e nas cadeias alfa e gama dos TCRs) no DNA dos linfócitos T e B. Porque estas junções são aleatórias (isto é, ocorrem ao acaso), um número muito grande de possibilidades de receptores contendo diferentes combinações VDJ ou VJ podem resultar da recombinação somática. Exercícios e Resumos do Livro Aula 1 1. Experimento de vacinação em coelhos. O coelho “A” foi vacinado com o toxóide tetânico (toxina inativada), e 20 dias depois foi colhido o sangue e separado o soro deste animal. O soro de “A” foi então, transfundido a um segundo coelho, “B”. Considerando que um terceiro coelho, “C”, que não recebeu a transfusão de soro do coelho “A”, os animais “B” e “C” foram inoculados com a toxina tetânica na sua forma ativa. O que teria acontecido com os coelhos “B” e “C”? Nota: a toxina tetânica ativada na dose injetada neste experimento é mortal para o animal. O coelho “B” sobreviveu e o coelho “C” morreu. Márcia Conce Realce Aula 2 RESUMO: Distinguimos dois tipos de imunidade: a imunidade inata (presente em toda a filogênese) e a imunidade adquirida (presente a partir dos vertebrados superiores mandibulados), a qual surge com o aparecimento de dois tipos celulares chamados linfócitos B e linfócitos T. Nos vertebrados superiores, os dois tipos de imunidade se integram para constituir a imunidade do indivíduo como um todo. O reconhecimento de elementos estranhos (antígenos) se faz através de células e moléculas solúveis nos humores (líquidos) dos animais (secreções mucosas, soro, e hemolinfa, por exemplo). Estas células e moléculas que reconhecem os antígenos podem ser classificadas como pertencentes tanto à imunidade inata quanto à imunidade adquirida. As diferenças entre ambas se referem a três características principais: 1) no tempo que levam para que se estabeleçam, 2) na capacidade de distinguir diferenças moleculares sutis dos antígenos e 3) na capacidade de memória da reação imunológica aos antígenos. IMUNIDADE INATA: Denominamos imunidade inata (cujos sinônimos são: imunidade natural ou imunidade não específica) o conjunto de barreiras naturais e de elementos celulares e moleculares que já estão estabelecidos ou que passam a compor os mecanismos da resposta imune que imediatamente se inicia, logo no primeiro momento em que um organismo é invadido por um agente estranho, em geral, infeccioso. A imunidade inata consistirá na primeira linha de defesa do organismo quando este for invadido por um determinado agente infeccioso. A imunidade inata está “pronta para atuar” em questão de minutos e horas após uma situação de injúria como, por exemplo, um corte, como também após a invasão do organismo por agente infeccioso. Tipos de barreiras que compõem a imunidade inata de vertebrados Superiores Barreira anatômica: A pele e as mucosas constituem barreiras anatômicas que impedem ou retardam a entrada de elementos estranhos. O pH da pele, mantido pela secreção de ácidos graxos e ácido lático, em torno de 3 a 5, não é propício para o crescimento microbiano. A “FLORA NORMAL” das mucosas é constituída por microrganismos que competem com agentes patogênicos. O muco e os cílios da mucosa auxiliam a expulsão de agentes microbianos da superfície do corpo. Barreiras físico-químicas: A temperatura fisiológica dos animais homeotérmicos, assim como a capacidade dos mesmos em produzir febre, inibe o crescimento de alguns agentes microbianos. Moléculas como interferon, lisozima, componentes do sistema complemento, que estão presentes como constituintes fisiológicos de humores dos animais, reconhecem “padrões moleculares” encontrados em microrganismos e, a partir deste reconhecimento, podem eliminá-los. O pH ácido do estômago é nocivo para muitos microrganismos. Barreiras endocíticas: Células com capacidade de internalizar moléculas e/ou materiais particulados ou microrganismos e parasitas o farão através de endocitose, que se dará através da fagocitose ou pinocitose. A internalização de moléculas ou de microrganismos poderá implicar mecanismos de defesa, que eliminarão patógenos no interior da célula. Barreira inflamatória: O processo inflamatório, que é deflagrado em situações de injúria tecidual (infecciosa ou não), irá trazer ao local da inflamação moléculas com atividades antimicrobianas Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce (proteínas do sistema complemento, por exemplo), bem como células com capacidade fagocítica, isto é, aquelas com capacidade de exercer fagocitose. Atividade 1. Exercitando a conceituação da imunidade inata. Situação: um pequeno corte no pé, causado por um caco de vidro. Não há medicamento algum disponível. Em virtude da possibilidade de contaminação do corte, por bactéria Escherichia coli, deixa-se o sangue fluir e em seguida lava-se o local do corte com água limpa, protegendo-o com gaze limpa. Algumas horas depois, o local apresenta-se com um pouco de dor, sem sangramento, e ao redor do corte há sinais de inflamação (a pele está vermelha, inchada e quente). Após dois dias, o local já está quase que completamente desinflamado, tendo-se formado uma crosta escurecida (casca) no local do corte. Com mais três dias (tendo-se passado cinco dias desde o corte), a crosta já se solta da pele e o machucado está completamente curado. Considerando que, com toda a certeza, houve contaminação do corte pela bactéria Escherichia coli, perguntamos: Qual(is) o(s) tipo(s) de defesa não específica que provavelmente atuou(aram) no local do corte? Os mediadores químicos, as barreiras endocíticas e as barreiras inflamatórias provavelmente atuaram. Não é possível precisar se todos os três, apenas um, ou alguns de quaisquer dos três tipos de defesa inata atuaram no local do corte. O fato é que o organismo eliminou, por meio da imunidade inata, a infecção causada pela Escherichia coli que contaminou o corte. IMUNIDADE ADAPTATIVA: Denominamos imunidade adaptativa (sinônimos: imunidade adquirida e imunidade específica) o conjunto de reações que, em vertebrados superiores, passam a compor a resposta imune (já iniciada pela imunidade inata) em decorrência da expansão numérica (ou seja, proliferação) de células linfoides (linfócitos B e T) que reconhecem antígenos de maneira bastante específica, como veremos a seguir. A imunidade adaptativa pode se desenvolver tanto contra substâncias estranhas ao organismo (patógenos ou substâncias tóxicas), por exemplo, como também, em determinadas situações patológicas, contra elementos não estranhos ao organismo (o organismo pode destruir as suas próprias hemácias). MEMÓRIA IMUNOLÓGICA: A memória imunológica confere ao sistema imune maior eficiência e rapidez na resposta contra antígenos que já se apresentaram ao organismo. Pelo fato de o sistema imune ser dotado de memória imunológica é que as vacinas podem conferir, aos organismos vacinados, proteção eficaz contra um determinado agente infeccioso. Atividade 2. Segundo caso em que ocorre a mesma situação da Atividade 1: corte no pé. Conceituação da imunidade adquirida. Diferencial: No dia seguinte ao corte, ocorrência de febre e o local apresenta-se bastante inflamado e com pus. Dois dias sente dores na virilha (íngua), do mesmo lado do pé que sofreu o corte; ainda tem febre. A partir do oitavo dia observa-se que o local do corte já está desinflamando e começa a se formar uma crosta escurecida. Mais quatro dias (12 dias desde o corte), a crosta já começa a se soltar da pele e o machucado está quase curado. Alguns dias depois, um teste sorológico mostrou a presença de anticorpos anti Escherichia coli no soro. Considere também que, com toda certeza, houve contaminação do corte com a bactéria Escherichia coli. Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce 1) Teria havido atuação de elementos da imunidade inata no curso da resposta imune? Justifique. Sim. Provavelmente, a resposta inata não foi eficaz por mais de um motivo. Por exemplo, podemos considerar que a quantidade de bactérias que penetrou no corte foi muito grande e os elementos da imunidade inata não foram capazes de eliminá-las no mesmo espaço de tempo que atuaram no caso descrito na atividade 1. 2) Teria havido atuação de elementos da imunidade adquirida no curso da resposta imune de seu amigo? Explique sua resposta. Sim. As evidências para o fato de que tenha havido a atuação de elementos da imunidade adquirida se dão pela presença de anticorpos anti Escherichia coli no soro e também, pelo tempo de duração da resposta imune, desde o corte até a cura. Este tempo, que foi longo, é característico da resposta imune adquirida. Diferenças fundamentais entre Imunidade Inata x Imunidade Adquirida se distinguem em três aspectos principais. O PRIMEIRO aspecto diz respeito ao tempo em que ambas começam a atuar no curso da resposta imune como um todo, ou seja, a resposta inata se inicia minutos após o organismo ter sido invadido por um patógeno, por exemplo. Já a resposta adquirida demora dias para se manifestar. O SEGUNDO aspecto está relacionado ao tamanho do repertório de ambos os tipos de resposta, sendo o repertório da imunidade adquirida bem maior do que o da imunidade inata. O TERCEIRO aspecto diz respeito à capacidade de memória, que é propriedade exclusiva da imunidade adquirida. Devemos, ainda, destacar o fato de que cada linfócito T ou B reconhece um único determinante antigênico ou epitopo através de um só tipo de receptor presente em sua superfície, que são os TCRs e os anticorpos, respectivamente. Em contraste, cada fagócito, por exemplo, pode apresentar, na superfície (de uma única célula), uma série de receptores que reconhecem vários antígenos diferentes ao mesmo tempo. Uma única célula apresenta TRLs (Toll like receptors) com capacidade para reconhecer diferentes antígenos; ao contrário, cada clone de linfócito B apresenta anticorpos com uma única especificidade. Portanto, cada elemento celular da imunidade inata apresenta-se com especificidade antigênica mais ampla do que cada elemento celular da imunidade adaptativa. Porém, cada elemento celular da imunidade adaptativa, através de sua especificidade refinada faz, no seu conjunto, um repertório muito mais amplo do que o repertório constituído pelos elementos celulares da imunidade inata. Isto porque a imunidade adaptativa utiliza a recombinação somática para produzir uma série de linfócitos T e B que, no seu conjunto, fazem um vastíssimo repertório capaz de reconhecer uma série de determinantes antigênicos. A Figura 2.7 abaixo ilustra o fenômeno da memória imunológica mostrando o tempo mais curto necessário para que a imunidade adaptativa se manifeste (com a produção de anticorpos). A partir da segunda vez em que o indivíduo entra em contato com o referido antígeno, a produção de anticorpos ocorre em espaço de tempo menor. Observe a escala de tempo nos dois gráficos e que, Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce na segunda vez em que o organismo entra em contato com o antígeno (microrganismo), a produção de anticorpos é mais vigorosa. Figura 2.7: Produção de anticorpos ao primeiro contato com o antígeno e ao segundo contato com o mesmo antígeno, quando a memória imunológica garante menor tempo necessário para a produção de anticorpos. Compare as escalas de tempo de ambas as curvas de produção de anticorpos. Atividade: Enumere as principais características que diferenciam a imunidade inata da imunidade adaptativa: Imunidade inata: Especificidade ampla de cada elemento que reconhece antígeno; Manifesta-se imediatamente após injúria; Repertório restrito; Ausência do desenvolvimento de memória. Imunidade adaptativa: Repertório amplo; Especificidade refinada de cada elemento que reconhece antígeno; Desenvolvimento de memória; Manifesta-se algum tempo após injúria. Aula 3 Atividade 1. Com relação aos órgãos linfóides primários, assinale a alternativa correta. a.( ) A resposta imune se processa nos órgãos linfóides primários. (errada porque a resposta imune se processa nos órgãos linfóides secundários). b.( ) O timo é o órgão onde se processa a maturação de linfócitos B. (não está correta porque quem sofre maturação no timo são os linfócitos T). c.( X ) Os órgãos linfóides primários são responsáveis pela geração e maturação das células do sistema imune. d.( ) A bolsa de Fabricius é onde se processaa maturação de linfócitos T nas aves. (o erro está no fato de que quem matura na bolsa de Fabricius das aves são os linfócitos B) Em relação a células e órgãos do sistema imune, assinale (V) para as afi rmações verdadeiras e (F) para as falsas. a. ( V ) Morfologicamente, os linfócitos não podem ser diferenciados, porém, do ponto de vista funcional e de marcadores na superfície celular, eles podem ser divididos em linfócitos B e T, sendo que as células T CD3 podem ser subdivididos em T CD4 e T CD8. (linfócitos não podem ser diferenciados pela sua morfologia; porém, funcionalmente, um linfócito T desempenha um papel Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Salvo dos Linfócitos T completamente diferente do linfócito B, inclusive no que diz respeito aos marcadores na superfície celular). b. ( F ) Nos órgãos linfóides periféricos, os folículos linfóides correspondem à área predominantemente de células T que, ao serem especificamente estimulados, evoluem para folículo linfóide secundário com centro germinativo. (está errada, porque o enunciado corresponde a células B, e não T). c. ( V ) Os linfócitos B estão localizados nos linfonodos, principalmente na região cortical, enquanto os linfócitos T estão presentes principalmente na região paracortical. (corresponde exatamente). d. ( V ) Antígenos que penetram através da pele ou mucosas são carreados para os respectivos linfonodos regionais, enquanto que os antígenos que caem na corrente sanguínea são carreados para o baço. Nestes órgãos, são ativadas as células responsáveis pela imunidade adaptativa. (corresponde exatamente). Aula 5 Sinais da inflamação: 1. endurecimento/inchaço (tumor) que detectamos pela palpação; 2. vermelhidão (rubor) que observamos em torno da área inflamada; 3. sensação de aumento da temperatura (calor) que sentimos no local da inflamação; 4. dor (dolor) localizada que sentimos no tecido inflamado. O propósito da inflamação é de reparo do tecido danificado por trauma e/ou por infecção. O TRÁFEGO DE LEUCÓCITOS, e os mediadores plasmáticos são fundamentais na reação, como outros mediadores: alguns tipos de citocinas (QUIMIOCINAS); os NEUROPEPTÍDEOS; e os mediadores lipídicos de inflamação. As QUIMIOCINAS: formam uma família de citocinas estruturalmente homólogas. São pequenos polipeptídeos que estimulam o movimento (quimiotaxia) dos leucócitos (os quais têm nas suas membranas receptores para estas moléculas). Essas moléculas participam da regulação e da migração dos leucócitos, que migram na direção do gradiente de concentração das quimiocinas. Os receptores das quimiocinas se acoplam à proteína G. Quimiocinas: Fator quimiotático que atua atraindo leucócitos para o local da inflamação; Polipeptídeos que possuem quatro resíduos de cisteína conservados. Integrinas: Proteínas heterodiméricas que contêm duas subunidades uma α e outra β; Se ligam a moléculas de adesão da superfamília das imunoglobulinas, e/ou a componentes de matriz extracelular. São expressas apenas nos leucócitos. Selectinas: São expressas tanto nos leucócitos quanto no endotélio. São glicoproteínas, na sua estrutura têm um domínio distal que reconhece grupos específicos de carboidratos. Por esta razão este domínio distal é chamado domínio lectina-símile, isto é, similar às lectinas que são proteínas Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce que reconhecem carboidratos. As estruturas glicosiladas reconhecidas em geral são ricas em ácido siálico (designa a família de monossacarídeos de 9 carbonos). Superfamília das Imunoglobulinas: São expressas somente no endotélio; são moléculas de adesão que apresentam domínio(s) estrutural(is) composto(s) cada um por cerca de 110 resíduos de aminoácidos que se dobram independentemente em um “domínio globular”. Os anticorpos também pertencem a esta superfamília. PAF: Ácido graxo; Promove agregação plaquetária, quimotaxia de eosinófilos e ativação de neutrófilos. Bradicinina: Neuropeptídeo; Promove o aumento da permeabilidade vascular, a vasodilatação, estimula receptores de dor e a contração de músculos lisos. Peptídeos de fibrina: Peptídeo; Promove o aumento da permeabilidade vascular, estimula a quimiotaxia de neutrófilos. A atuação da plasmina sobre a fibrina gera estes mediadores. Os MEDIADORES LIPÍDICOS: grupo de moléculas que são formadas a partir da degradação de fosfolipídeos de membranas (em decorrência de destruição celular que ocorre nos processos inflamatórios) pela ação de enzimas do grupo das fosfolipases. As fosfolipases agem sobre os fosfolipídeos, para formar o ácido aracdônico (que dará origem às prostaglandinas e leucotrienos) e de um fator chamado Lyso-PAF (que dará origem ao fator ativador de plaquetas PAF, do inglês Platelet-Activating Factor). Tromboxanas: Vasoconstrição e Agregação Plaquetária. Prostaglandinas: Ácido graxo; Promove aumento da permeabilidade vascular; Vasodilatação; Quimiotaxia de neutrófilos; e, Dor. Leucotrienos B4: Ácido graxo; Derivado do ácido aracdônico, pela via das lipoxigenases, promove a quimiotaxia de neutrófilos. Leucotrienos C4, D4 e D4: Contração de músculos lisos dos brônquios. PAF: Agregação plaquetária; Quimiotaxia de eosinófilos; e, ativação de neutrófilos. As ações resultantes da atuação das prostaglandinas tromboxanas, leucotrienos e PAF se somam promovendo a inflamação. Um grupo de moléculas chamadas coletivamente Moléculas de Adesão Celular (do inglês Cell Adhesion Molecules – CAMs) controlam o tráfego dos leucócitos. As CAMs são expressas na superfície de células sanguíneas bem como no endotélio dos vasos e nos tecidos. A maioria das CAMs pertence a três grupos de proteínas. Na passagem das células pelos vasos até os tecidos ocorrem interações entre moléculas na superfície destas células e dos vasos. Ações dos sistemas plasmáticos de reparo tecidual e geração de mediadores plasmáticos da inflamação: Nota Fator Ativador de Plaquetas Sistema de coagulação: consiste em uma cascata enzimática que é disparada quando ocorre dano (injúria) endotelial e/ou tecidual, levando à formação do Fator de Hageman (ou Fator XII). A partir do Fator de Hageman, uma sequência de reações culminará na formação da trombina, que é uma proteína que atuará sobre o fibrinogênio (proteína que é solúvel nos fluidos teciduais e no plasma), transformando-o em fibrina ou peptídeos de fibrina (ambos insolúveis) que constituirão o coágulo. O coágulo serve como barreira contra o extravasamento de sangue e contra o espalhamento de agentes infecciosos. Sistema das calicreínas-cininas: participa no controle da função renal e da pressão sanguínea. No processo de reparo tecidual, a cascata de reações se inicia quando o Fator de Hageman é formado e passa a atuar sobre as pré-calicreínas (presentes no plasma e fluidos teciduais) formando as calicreínas, que são enzimas que atuarão sobre cininogênios (peptídeos presentes nos fluidos corporais) para formar a bradicinina que é um neuropeptídeo de 9 aminoácidos (nonapeptídeo), envolvido na regulação da pressão sanguínea e da estimulação de receptores de dor. A bradicinina atua como mediador inflamatório aumentando a permeabilidade vascular e a contração de músculos lisos. As calicreínas atuam sobre uma das proteínas do Sistema Complemento, a C5, gerando um mediador inflamatório denominado C5a. Sistema fibrinolítico: consiste em uma cascata enzimática que vai atuar na remoção de fibrina do tecido injuriado. O produto final da cascata enzimática é a enzima plasmina (fibrinolisina) que se forma a partir do plasminogênio presente no plasma. A plasmina irá atuar sobre a fibrina clivando- a em peptídeos de fibrina (fibrinopeptídeos). Atuam comomediadores inflamatórios, pois aumentam a permeabilidade dos vasos sanguíneos e atraem neutrófilos para o local do tecido injuriado. Sistema complemento: As proteínas e glicoproteínas que compõem o sistema complemento são próximas de 30 e estão solúveis no soro ou presentes na superfície de membranas celulares. O sistema complemento também consiste em uma cascata enzimática. Algumas proteínas do sistema estão enumeradas de C1 a C9 (“C” de complemento); algumas são zimogênios (ou seja, é um precursor inativo com potencial enzimático) uma vez que, são ativados, irão atuar como enzimas sobre uma série de outras proteínas do sistema, gerando mediadores inflamatórios como o C5a, por exemplo, que resulta da clivagem enzimática do C5. O C5a assim como outros produtos de clivagem enzimática denominados C3a, C3b, C3c, C4,C4a, C5b67, Bb participam como mediadores da inflamação. Alguns deles estão envolvidos em mecanismos que levam ao extravasamento e/ou tráfego de leucócitos para o local inflamado. Alguns atuam promovendo a liberação de conteúdos de grânulos (contendo também moléculas que atuam como mediadores inflamatórios) de mastócitos e basófilos e eosinófilos. A histamina é um destes mediadores que, liberada dos grânulos dos mastócitos, irá induzir a contração das células endoteliais causando aumento da permeabilidade vascular. Atividade: Caso de resfriado não tratado que se curou-se parcialmente em 10 dias, ficando perda de peso e tosse por 6 meses o que caracterizou uma tuberculose que foi devidamente tratada. Quais são os aspectos deste caso que nos permitem classificar o resfriado como sendo composto por uma fase inflamatória aguda e uma crônica? Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Injúria ==> Fator XII ----> Trombina ----> Fibrinogênio = Fibrina (Coágulo).null Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Reparo ==> Fator XII ----> Pré-Calicreína = Calicreína ----> Cininogênio = Bradicinina (Vasodilação, Aumento da Permeabilidade Vascular, Dor, ).nullCalicreína ----> C5 = C5a Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Nota Remoção de Fibrina ==> Plasminogênio = Plasmina ---> Fibrina = Peptídeos de Fibrina Os aspectos que nos permitem assim classificar o resfriado são o tempo inicial que durou dez dias (fase aguda), seguido de melhora, porém ainda com sintomas no período de seis meses (fase crônica). Houve repercussão sistêmica? Sim, houve repercussão sistêmica, pois todo o organismo se ressentiu dos sintomas do resfriado (dores, febre, falta de apetite, perda de peso); os sintomas não se limitaram apenas aos pulmões. Atividade: Um dedo espetado em uma agulha apresenta inflamação após cerca de 5 horas. Quais outros mediadores poderão estar presentes? Não é possível dizer com exatidão quais mediadores estarão presentes, pois a intensidade da reação inflamatória pode variar de pessoa para pessoa, além de ser um processo dinâmico no tempo (isto é, ela muda seus componentes à medida que o tempo vai passando), mas vamos listar alguns: o PAF, pois já parou de sangrar! O PAF agrega plaquetas que atuam ativamente na coagulação; os peptídeos de fibrina (que atraem neutrófilos). A bradicinina também estará com certeza pois há dor. As prostaglandinas (que aumentam a permeabilidade vascular) estão lá, o dedo está inchado. Prostaglandinas e leucotrienos B4 (LTB4) que igualmente atraem neutrófilos, então neutrófilos também estão presentes. Aula 6 RESUMO: Os anticorpos são produzidos naturalmente pelos linfócitos B e plasmócito. Em decorrência da estimulação antigênica da célula B, um dado clone pode se expandir e passar a produzir uma enorme quantidade de anticorpos. Estas moléculas têm a sua estrutura básica constituída de duas cadeias pesadas e duas leves interligadas por pontes dissulfeto. O sítio de ligação aos antígenos está localizado na extremidade amino-terminal da molécula que corresponde às regiões VH e VL das cadeias pesadas e leves, respectivamente. As regiões constantes CH da cadeia pesada correspondem a vários domínios que estão relacionados com as atividades efetoras das moléculas de anticorpo, ou seja, interage com outras moléculas ou células do sistema imune para desempenhar uma determinada função. Os anticorpos da classe IgG são as imunoglobulinas mais abundantes no soro, enquanto a IgA é a classe de anticorpos que prevalecem nas secreções mucosas. Em contrapartida, a IgM também está presente no soro, porém está relacionada, principalmente, ao início da resposta imune humoral contra um antígeno específico. Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Atividade: descreva sucintamente a estrutura básica de uma imunoglobulina. Uma molécula de anticorpo é constituída basicamente de duas cadeias pesadas e duas cadeias leves interligadas por pontes dissulfeto; A região variável da cadeia pesada corresponde ao domínio VH, e os domínios CH1-3 correspondem à fração constante da molécula; Na cadeia leve, o domínio VL representa o domínio variável e CL, o domínio constante. Atividade: Um pesquisador produziu um anticorpo da classe IgG contra hemácias de carneiro. Utilizando-se de técnicas imunoquímicas, ele purificou as IgGs e submeteu a dois tratamentos enzimáticos distintos: 1 – tratamento com a enzima papaína e 2 – tratamento com a enzima pepsina. Os anticorpos resultantes dos dois tratamentos foram incubados com hemácias de carneiro. Ele observou que os anticorpos tratados com a pepsina eram capazes de aglutinar hemácias, enquanto os anticorpos que foram tratados com a papaína não apresentavam esta propriedade. Explique por quê. A aglutinação acontece quando uma molécula de anticorpo, pela sua característica bivalente, se liga a duas moléculas de antígeno (uma molécula em cada braço do Ac); uma segunda molécula de anticorpo se liga a um dos antígenos; uma terceira molécula do antígeno se liga ao braço livre da segunda molécula de anticorpo e assim, sucessivamente, formando uma rede de aglutinação. Figura abaixo: o anticorpo tratado com a pepsina aglutinou as hemácias porque este tratamento preserva os dois braços do anticorpo unidos F(ab’)2, permitindo que a molécula faça a rede de aglutinação, enquanto que o anticorpo tratado com a papaína resulta em três fragmentos, sendo dois fragmentos Fab e um fragmento Fc que não permitem que estas moléculas façam aglutinação. Atividade: Com referência às propriedades das imunoglobulinas? Correlacione as colunas: a. Imunoglobulina G b. Imunoglobulina M c. Imunoglobulina A d. Imunoglobulina E ( D ) Imunoglobulina monomérica com um domínio adicional CH4, que se liga à superfície de mastócitos e medeia as reações alérgicas. (Ig E) ( B ) Primeira classe de imunoglobulina produzida por uma célula B ativada e, que em geral, está associada a infecção aguda. (Ig M) ( C ) Imunoglobulina que se apresenta na forma de dímeros, unidos por ponte dissulfeto e cadeia J. A peça secretora que integra a molécula e que a protege de proteases presentes nas mucosas. (IgA) ( A ) Classe de anticorpos com maior concentração no soro. Em humanos é a única classe de imunoglobulina que atravessa a barreira placentária. (Ig G) Atividade: Com relação aos anticorpos, assinale (V) ou (F). a. ( V ) Uma célula B, ao ser estimulada, começa a produzir IgM. Para que esta célula passe a produzir anticorpos daclasse IgG, é necessário que ela receba estímulos de linfócitos TCD4. (correta porque, para que a célula B passe a produzir anticorpos da classe IgG, ela precisa receber sinais estimuladores da célula TCD4, principalmente via uma molécula chamada CD40 e citocinas, que determinam qual a classe de IgG passará a ser produzida). b. ( V ) As regiões variáveis das imunoglobulinas VH e VL das cadeias pesadas e leves, respectivamente, estão localizadas na porção amino-terminal da molécula, enquanto a fração constante da molécula responsável pela atividade efetora do anticorpo está localizada na porção carboxi-terminal. c. ( F ) A IgM monomérica está presente principalmente na circulação e geralmente está associada a uma infecção aguda. (está errada porque a IgM, que está presente na circulação e em geral associada à infecção aguda, é a forma pentamérica da molécula). d. ( V ) Os anticorpos da classe IgA estão presentes principalmente nas secreções das mucosas e agem bloqueando a interação dos patógenos com a superfície do epitélio das mucosas. IgM e IgE têm quatro domínios constantes nas cadeias pesadas e ambas podem existir na forma ancorada à membrana do linfócito B. Aula 7 A consequência da ativação da via do complemento resulta em: • lise do patógeno ou da célula-alvo; • OPSONIZAÇÃO do microrganismo e consequente aumento da fagocitose; • produtos solúveis da clivagem dos componentes do complemento, que promovem quimiotaxia para fagócitos e induzem inflamação; • amplificação da resposta imune humoral; • eliminação de IMUNOCOMPLEXOS. OPSONIZAÇÃO: Ligação de anticorpos ou componentes do complemento na superfície de antígenos que resultam no aumento da eficiência da fagocitose. IMUNOCOMPLEXOS: Complexos resultantes da interação antígeno-anticorpo. Nota C3a; C4a; C5a ATIVIDADE: 1. Jules Bordet, para provar a existência do sistema complemento, demonstrou que o soro fresco de um coelho imunizado com uma determinada bactéria era capaz de induzir a lise daquela bactéria, se fossem incubados soro e bactéria a 37°C, e que essa atividade lítica se perdia quando o soro era aquecido a 56°C. O que você acha que aconteceria se ele, ao incubar o soro aquecido e a bactéria, acrescentasse também o soro fresco de outro coelho não-imunizado? E se esse soro fresco fosse de outra espécie animal? Nos ensaios-controle desse experimento, o soro fresco do coelho não imunizado e o da outra espécie animal foram incubados com as bactérias e não induziram a lise. Lembre-se de que o soro do coelho imunizado tem anticorpos específicos contra a bactéria, e que os anticorpos são resistentes ao aquecimento de 56°C. Nos dois casos, ocorreria a lise das bactérias; no primeiro caso, o soro fresco repôs os componentes do sistema complemento que foram inativados pelo calor. Assim, a presença dos anticorpos específicos que são termorresistentes, junto com os componentes repostos, resultaram na lise das bactérias pela via clássica do sistema complemento. No segundo caso, o soro fresco de uma outra espécie animal repôs os componentes do sistema complemento inativados pelo calor, da mesma forma que no primeiro caso. Os componentes do sistema complemento não são espécie- específicos. ATIVIDADE 2. O sistema complemento atua tanto na imunidade inata como na imunidade adquirida, de acordo com a forma como cada uma das três vias é ativada. Classifique, justificando, as vias que participam da imunidade inata e as da imunidade adquirida respectivamente. A via clássica pertence à imunidade adquirida, porque depende de anticorpos para que ela se inicie. As vias alternativa e das lectinas pertencem à imunidade inata, pois não dependem de elementos produzidos pela imunidade adaptativa para que aconteçam, ou seja, essas duas vias podem ser ativadas, em seguida à invasão do patógeno no organismo. O anticorpo é produzido pela célula B ativada, e isso acontece quando um linfócito B reconhece especificamente um antígeno através do seu receptor BCR. Essa especificidade refinada caracteriza a imunidade adaptativa. Assim, a via clássica do complemento pertence à imunidade adaptativa, por depender do anticorpo para ser ativada. Por outro lado, as vias alternativa e das lectinas pertencem à imunidade inata, porque os elementos que iniciam essas duas vias ligam-se diretamente na superfície do antígeno por interações químicas. O C3 da via alternativa liga-se de forma covalente na superfície da célula-alvo, enquanto a MBL (lectina ligadora de manose) liga-se a resíduos de açúcares na superfície dos patógenos. A molécula de C3 é composta por duas subunidades: uma α e outra β, e possui internamente um grupamento do tipo tiol-ester na cadeia α. o C3, ao ser clivado, libera C3a, que é um pequeno fragmento da cadeia α; assim, essa cadeia expõe o grupamento tiol-ester na molécula C3b. Este grupamento exposto é instável e fica sujeito a um ataque nucleofílico pelo átomo de oxigênio ou nitrogênio, que resulta na formação de ligações covalentes com proteínas ou carboidratos na superfície de células-alvo. Entretanto, se a molécula de C3b não se ligar a nenhuma estrutura celular, ela é rapidamente inativada por hidrólise do grupamento tiol-ester. A molécula de C4b da via clássica e, também, a da via das lectinas, utiliza-se deste mesmo princípio para se fixar na superfície das células-alvo. Resposta inflamatória: Os fragmentos peptídicos resultantes da ativação do sistema complemento C5a, C4a e C3a induzem inflamação aguda pela ativação de mastócitos e neutrófilos. Todos estes Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce três peptídeos podem se ligar a mastócitos e induzir sua degranulação, liberando mediadores vasoativos, como a histamina. Em neutrófilos, o C5a aumenta a motilidade e, associado aos mediadores vasoativos liberados pelos mastócitos, modulam positivamente a expressão de moléculas de adesão (CAMs) no endotélio dos vasos e no próprio neutrófilo, o que resulta na sua migração para o sítio da inflamação. Um mecanismo similar acontece com outras células que também são atraídas para o foco inflamatório a fim de combater o patógeno presente no local. Lise celular mediada pelo complemento: O MAC (complexo de ataque à membrana), formado pela via terminal do sistema complemento, pode induzir a lise de bactérias, principalmente gram- negativas, parasitas, vírus, eritrócitos e células nucleadas. A maioria dos vírus envelopados são susceptíveis à lise mediada pelo complemento, uma vez que o envelope viral é derivado da membrana plasmática da célula infectada. Dentre esses vírus, estão; herpesvirus, orthomyxovirus (influenza), paramyxovirus (parainfluenza) e retrovirus (HIV). Em relação às bactérias, a maioria das gram-negativas são passíveis de lise mediada pelo complemento, com exceção da escherichia coli e salmonella. Já as gram-positivas, geralmente, são resistentes à ação do sistema complemento devido a uma camada espessa de peptidoglicana na parede celular que previne a inserção do MAC. Aula 9 Atividade: O quadro a seguir mostra cromossomos maternos e paternos com as informações para a produção de imunoglobulinas em um indivíduo da espécie humana, com códigos fictícios para os cromossomos maternos e paternos. Utilize as informações deste quadro e demais informações desta aula para responder às perguntas.a) Quantos cromossomos, em cada célula, contêm as sequências gênicas funcionais rearranjadas VJ e VDJ para a produção de cadeias leves e pesadas? Dois cromossomos, um para a cadeia leve e outro para a cadeia pesada. b) Quantas e quais as combinações possíveis de acontecer em cada célula? Para compor sua resposta, considere inclusive a possibilidade de exclusão de todos os alelos maternos ou paternos em uma única célula. Discrimine quais as combinações possíveis em caso de exclusão alélica de todos os cromossomos maternos e paternos. São 8 combinações possíveis. Combinações possíveis em caso de exclusão de todos os alelos paternos: 1) MH, MK e 2) MH, ML; (cadeias pesadas de origem materna com cadeias leves de origem materna ou káppa ou lambda) Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Combinações possíveis em caso de exclusão de todos os alelos maternos: 3) PH, PK e 4) PH,PL (cadeias pesadas de origem paterna com cadeias leves de origem paterna ou káppa ou lambda). Outras combinações possíveis: 5) MH, PK; 6) MH, PL; 7) PH, MK; 8) PH, ML (cadeias pesadas de origem materna com cadeias leves de origem paterna ou káppa ou lambda; e cadeias pesadas de origem paterna com cadeias leves de origem materna ou káppa ou lambda). Em caso de haver exclusão alélica de todos os cromossomos paternos ou maternos, você acredita que os linfócitos B que carregariam uma destas combinações seriam idênticos, isto é, produziriam anticorpos idênticos aos de seu pai ou de sua mãe? Não, por causa do caráter aleatório da recombinação somática. Para que fossem idênticos deveria haver coincidência em todas as 1011 possibilidades de recombinação que geram a diversidade das imunoglobulinas. Isto faz com que tal possibilidade seja um fato praticamente impossível. ATIVIDADE: Caso hipotético de clonagem humana a partir de um linfócito B. a) Como será o repertório dos linfócitos B deste clone? O repertório dos linfócitos B será limitado, pois apenas um tipo de imunoglobulina será possível de ser formado. Isto ocorre porque o clone foi obtido a partir de um linfócito B maduro, o qual já havia sofrido recombinação somática. Assim todas as células (inclusive os linfócitos B) terão as informações dos segmentos gênicos V(D)J já rearranjados. Portanto, todo o restante do DNA que codificava para os vários segmentos gênicos V J e VDJ foi eliminado. Mas, para que nossa resposta esteja correta, precisamos assumir que a exclusão alélica eliminou para sempre as possibilidades de rearranjo gênico nos cromossomos que tiveram os alelos para cadeia pesada e cadeias leves inativados pelo processo de exclusão alélica no linfócito B que deu origem ao clone. b) como será o repertório dos linfócitos T? O repertório dos linfócitos T será diverso, pois não ocorreu a recombinação somática completa dos genes que codificam para as cadeias polipeptídicas α, β, e dos TCRs. Veja que mencionamos “recombinação somática completa”. Porque, na verdade, durante o processo de recombinação somática que vai dar origem aos linfócitos B maduros, observa-se que pode haver recombinação somática DJ nos cromossomos que contêm a informação para a síntese de cadeias polipeptídicas do TCR. O contrário também é verdadeiro, ou seja, durante o processo de recombinação somática que vai dar origem aos linfócitos T maduros, observa-se a ocorrência de recombinação do tipo DJ nos cromossomos que têm a informação para a síntese de Igs. Mas estas recombinações param e no curso da recombinação somática dos linfócitos T, apenas os genes que codificam para as cadeias polipeptídicas dos TCRs são completadas, o mesmo sendo verdadeiro para os linfócitos B. ATIVIDADE EXTRA 1. Com base no seu conhecimento sobre barreiras que compõem a imunidade inata, podemos afirmar que: ( ) Quando um indivíduo é acometido por uma micose fúngica que atingiu sua pele, os mediadores químicos produzidos pelas células inatas serão suficientes para controlar a infecção e portanto somente atuarão as barreiras anatômicas e endocíticas. ( ) Quando o processo inflamatório é desenvolvido no local da lesão podemos afirmar precisamente que todas as barreiras imunológicas deverão atuar para eliminação do agente infeccioso. ( X ) As barreiras podem atuar conjuntamente em um mesmo evento inflamatório ou ainda somente dois ou três tipos, dependendo do grau de severidade e capacidade imunológica de cada indivíduo. ( ) Com a atuação das barreiras imunológicas não há desenvolvimento da resposta imune adaptativa, visto que somente elas já são necessárias para contenção da infecção. 2. Sobre a imunidade inata e adaptativa, suas diferenças e semelhanças, NÃO podemos afirmar: ( ) As estruturas de reconhecimento antigênico no âmbito da resposta imune inata envolvem os PRRs e no âmbito da imunidade adaptativa envolvem os anticorpos e os TCRs. ( X ) Ambas começam a atuar no curso da resposta imune como um todo, a resposta inata e adaptativa se iniciam logo após o organismo ter sido invadido por um patógeno. ( ) O repertório da imunidade adaptativa é amplo e o da imunidade inata é restrito, contudo a especificidade da imunidade adaptativa é refinada enquanto a imunidade inata tem especificidade ampla. ( ) Os linfócitos T ou B reconhecem um único determinante antigênico em contraste os fagócitos podem reconhecer vários antígenos diferentes ao mesmo tempo. 3. Sobre o baço quanto à função e constituição celular. Márcia Conce Realce Nota Correto para LINFONODO 4. Onde os linfócitos B e T e macrófagos são originados e sofrem o processo de maturação? Onde essas células se localizam após o processo de maturação? ( X ) Os linfócitos B e T e macrófagos são gerados na medula óssea, e somente os linfócitos B e macrófagos amadurecem na medula óssea, uma vez que os linfócitos T amadurecem no timo. Após a maturação, os linfócitos povoam os órgãos linfoides secundários e os macrófagos estão presentes no tecido. ( ) Os linfócitos B e T e macrófagos são gerados na medula óssea, e somente os linfócitos T e macrófagos amadurecem na medula óssea, uma vez que os linfócitos B amadurecem no timo. Após a maturação, os linfócitos povoam os linfonodos e os macrófagos estão presentes na circulação sanguínea. ( ) Os linfócitos B e T e macrófagos são gerados na medula óssea, e somente os linfócitos B e T amadurecem na medula óssea, uma vez que os macrófagos amadurecem na circulação sanguínea. Após a maturação, os linfócitos povoam os órgãos linfoides secundários e os macrófagos estão presentes no tecido. ( ) Os linfócitos B e T e macrófagos são gerados no linfonodo, e somente os linfócitos B e macrófagos amadurecem na medula óssea, uma vez que os linfócitos T amadurecem no timo. Após a maturação, os linfócitos povoam o baço e os macrófagos estão presentes no tecido. 5. Sobre as CAMs podemos afirmar que: ( X ) ( ) ( ) ( ) Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce Márcia Conce Realce 6. Como são gerados os mediadores plasmáticos da inflamação? (X) Os mediadores plasmáticos são provenientes de quatro sistemas, das cininas-calicreínas, de coagulação sanguínea, fibrinolítico e o sistema complemento. Os três primeiros são gerados a partir da ativação do Fator de Hageman enquanto para o sistema complemento, suas proteínas presentes no soro são ativadas. ( ) Os mediadores plasmáticos são provenientes de quatro sistemas, das cininas-calicreínas, de coagulação sanguínea, fibrinolítico e o sistema complemento e são gerados a partir da ativação do Fator de Hageman. ( ) Os mediadores plasmáticos são provenientes de quatro sistemas, das citocinas-calicreínas,de coagulação sanguínea, fibrinolítico e o sistema das lectinas. Os três primeiros são gerados a partir da ativação do Fator de Hageman enquanto para o sistema complemento, suas proteínas presentes no soro são ativadas. ( ) Os mediadores plasmáticos são provenientes de quatro sistemas, das cininas-calicreínas, de ativação sanguínea, citolítico e o sistema complemento. Os três primeiros são gerados a partir da ativação do Fator de Hageman enquanto para o sistema complemento, suas proteínas presentes no soro são ativadas. 7. Assinale abaixo qual esquema básico representa uma molécula de anticorpo. Nota CH1 Nota CH2 Nota CH3 Nota O esquema é de uma IgG 8. Sobre as características estruturais e funcionais da molécula de IgM e IgG circulante, NÃO podemos afirmar: ( ) A IgG é uma molécula encontrada em maior concentração no sangue. (V) ( ) A IgM tem a segunda maior concentração de imunoglobulina encontrada no soro. (V) ( ) Os anticorpos da classe IgM podem apresentar-se na forma de monômeros ou pentâmeros enquanto os anticorpos da classe IgG somente na forma monomérica. (V) (x) A IgG é produzida rapidamente frente a um estímulo antigênico e caracteriza a resposta primária enquanto a IgM caracteriza uma resposta secundária. (F) 9. Sobre as três vias do sistema complemento, é correto afirmar que: ( X ) A via alternativa é iniciada pela ativação espontânea de C3 e pode ser ativada diretamente na superfície dos patógenos. ( ) A via clássica se inicia com a ligação de C1 aos domínios da IgG ou IgM ou ativar-se diretamente na superfície dos patógenos. ( ) A via das lectinas se inicia com a ligação de lectinas, MBL ou MBP, a resíduos de lipídeos dos microorganismos. ( ) Todas as vias do sistema complemento dependem direta ou indiretamente da presença de anticorpos para sua ativação. 10. A respeito do sistema complemento e as nossas próprias células, podemos afirmar que: ( ) Alguns elementos gerados pela ativação do sistema complemento podem se ligar à superfície das células do próprio hospedeiro mas não fazem o mesmo aos patógenos. ( ) As proteínas do sistema complemento possuem a capacidade de discriminar o que é próprio do organismo dos patógenos. ( ) As proteínas do sistema complemento não são capazes de lisar as células do próprio organismo devido as proteínas iniciadoras das vias não se fixarem diretamente a superfície das células. ( X ) As proteínas do sistema complemento atuam sob controle de um mecanismo geral de regulação, através de moléculas reguladoras presentes tanto na superfície da membrana celular quanto solúveis no soro. 11. Em relação aos mecanismos responsáveis pela geração de diversidade dos receptores de linfócitos T e B, podemos afirmar: ( ) A geração de diversidade nos receptores das células imunes inatas garante sua especificidade no reconhecimento dos antígenos. ( X ) A recombinação somática é o mecanismo responsável pela geração de diversidade para o TCR e anticorpos justificando um amplo tamanho de repertório para a imunidade adaptativa. ( ) O primeiro evento da recombinação somática é a junção do segmento D ao segmento J na cadeia leve dos receptores, e posteriormente a junção do segmento V ao segmento DJ rearranjando. ( ) A exclusão alélica também é um mecanismo fundamental para a geração de diversidade dos receptores de linfócitos B e T. 12. O que é exclusão alélica? ( ) É o mecanismo onde há a exclusão das recombinases V(D)J após o amadurecimento dos linfócitos T e B para que não haja mais recombinação somática. ( ) É o mecanismo que ocorre para exclusão do gene materno ou paterno que apresenta erros no momento da recombinação somática. ( x ) É o mecanismo responsável pela exclusão do alelo materno ou paterno que também codifica para a cadeia pesada quando o rearranjo somático ocorre sem erros produzindo uma cadeia produtiva. ( ) É o mecanismo gerador de diversidade nos receptores dos linfócitos T e B. APs e ADs Anteriores AD – Sem Ano – Só Resposta 1 A imunidade inata possui especificidade ampla, visto que cada fagócito (PRRs), podem apresentar, na superfície de uma única célula, uma série de receptores que reconhecem vários antígenos diferentes ao mesmo tempo. Já a imunidade adaptativa possui especificidade refinada, pois cada linfócito T ou B reconhece um único determinante antigênico através de um só tipo de receptor presente em sua superfície, que são os TCRs e os anticorpos. Quanto ao tamanho do repertório imunológico: cada elemento celular da imunidade adaptativa, através de sua especificidade refinada faz, no seu conjunto, um repertório amplo, ao contrário do repertório restrito constituído pelos elementos celulares da imunidade inata. Isto porque a imunidade adaptativa utiliza a recombinação somática para produzir uma série de linfócitos T e B que , no seu conjunto, fazem um vastíssimo repertório capaz de reconhecer uma série de determinantes antigênicos,por isso a capacidade de memória é propriedade exclusiva da imunidade adaptativa. 2 Durante a inflamação, o tráfego de leucócitos é condição fundamental para o estabelecimento da reação inflamatória e a partir da mesma o estabelecimento da resposta imune inata e/ou adaptativa. As etapas do tráfego de leucócitos (neutrófilos) que circula dentro de um vaso sanguíneo, são: 1) rolamento: o momento em que o neutrófilo ‘rola’ sobre o endotélio, a E-Selectina expressa no endotélio a qual se liga a PSLG-1. 2) ativação: em que o neutrófilo é ativado, pois, a quimiocina (IL-8), produzida no foco inflamatório vai se ligar ao receptor da (IL-8) presente no neutrófilo, a partir desta ativação,evolui para a etapa 3 que é a adesão: onde o neutrófilo adere ao endotélio, a integrina VLA-4 expressa no neutrófilo se liga firmemente a VCAM-1 expressa no endotélio. Por fim a etapa 4): Migração transendotelial, atravessar o endotélio e ganhar o tecido, ocorre nas vênulas pós-capilares próximas ao foco inflamatório. Durante a inflamação e no tráfego de leucócitos ocorrem interações entre as moléculas de adesão CAMs, cuja função é controlar o tráfego de leucócitos, são elas (L- Selectina, PSGL-1, integrina VLA-4, CD34, VCAM-1), na superfície das células com as proteínas de adesão (laminina, fibronectina) e proteínas estruturais da MEC. AP1 – 2007.1 – Sem Gabarito 1. Ao participar de uma aula de campo você acabou se ferindo com um graveto. O local sangrou, ficou dolorido, inflamado e a noite você acabou tendo uma febre branda. Considerando que o local foi contaminado por uma bactéria, explique as barreiras da imunidade inata que atuaram no local. (1,5 pontos) 2. Considerando o enunciado da questão 1. Explique resumidamente os sistemas plasmáticos de geração de mediadores da inflamação que atuaram no local do ferimento. (2,0 pontos) 3. Indique (F) falso ou (V) verdadeiro para cada uma das seguintes alternativas sobre órgãos linfoides. Justifique as falsas. (1,5 pontos) ( ) A resposta imune contra os antígenos presentes na circulação sanguínea acontece principalmente no baço. ( ) Nos órgãos linfoides secundários ocorre a geração e maturação das células do sistema imune, enquanto nos órgãos linfoides primários acontece a resposta imune. É o contrário! ( ) Os folículos e centros germinativos são encontrados na região cortical dos linfonodos, sendo que essas áreas correspondem aos linfócitos T. ( ) Pela simples observação ao microscópio óptico podemos diferenciar, morfologicamente, os linfócitos T de linfócitos B. 4. Correlacione estrutura e função dos anticorpos com as respectivas classes ou isotipos. Cada afirmativa pode estar relacionada a mais de uma classe. (2 pontos) (a) IgM; (b) IgD; (c) IgG; (d) IgE; (e) IgA. ( ) É secretada como um pentâmero. ( ) As formas multiméricaspossuem o segmento J. ( ) Está presente na superfície de células B não ativadas. ( ) É a imunoglobina sérica mais abundante. ( ) Presente em secreções como a saliva, lágrima e colostro. ( ) Primeiro anticorpo secretado durante a resposta imune primária. ( ) Sua concentração no soro é extremamente baixa e a sua função está relacionada a inflamação e resposta imune contra helmintos. ( ) Desempenha papel importante na imunidade de mucosas respiratórias e digestivas. ( ) Tem tropismo pelos mastócitos e basófilos e está associada as reações alérgicas. 5. Correlacione as três vias de ativação do sistema complemento com a imunidade inata ou adquirida. Justifique sua resposta. (1,5 pontos) 6. Com relação aos receptores de linfócitos T e B assinale a alternativa incorreta. (1,5 pontos) a) A recombinação somática é o principal mecanismo responsável pela geração da diversidade dos receptores dos linfócitos T e B. b) Indivíduos que têm deficiências nos genes RAG não são capazes de produzir anticorpos e TCR. c) O transcrito primário do RNA que codifica uma imunoglobulina contém o segmento VDJ rearranjado, mas o segmento gênico que codifica a fração constante ainda não foi rearranjado, somente após o splicing dessa molécula é que vai resultar num RNA mensageiro funcional com a sequência VDJ. d) A exclusão alélica permite que uma única célula B produza anticorpos com mais de uma especificidade.