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Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico 2 Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Copyright © 2015 Editora etb Ltda. 1ª edição Todos os direitos reservados. Diretora acadêmica: Simone Savarego Coordenadora editorial: Rosiane Aparecida Marinho Botelho Produção editorial: Lab 212 As informações e as imagens são de responsabilidade dos autores. Proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem a autorização escrita da Editora. A Editora não se responsabiliza por eventuais danos causados pelo mau uso das informações contidas neste livro. Impresso no Brasil Printed in Brazil Esse livro está catalogado na CIP. Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Palavra da Abril Educação Desenvolver uma geração de profissionais capazes de estar à frente de um mercado de trabalho desafiador, que exige cada vez mais eficiência e competências comprovadas, é uma das preocupações mais evidentes dos Governos Federal, Estaduais e Municipais, dos gestores de políticas públicas e dos desenvolvedores de programas implementados. Com o objetivo de conquistar esse desafio e contribuir para a formação de profissionais competentes e eficazes, o Sistema etb de ensino técnico apresenta uma proposta de apoio ao processo de ensino-aprendizagem, a partir de um material didático desenvolvido especificamente para programas de formação profissional – Cursos Profissionalizantes de Nível Médio – na modalidade Subsequente e Concomitante. Abrangendo mais de 12 eixos de conhecimento e com mais de 50 coleções de “cadernos de conteúdo”, o Sistema etb cobre mais de 90% das demandas de formação profissional por todo o Brasil, contando com o endosso da Abril Educação, cuja trajetória bem-sucedida já atravessa cinco décadas. O Sistema etb tem ao seu dispor a experiência e a abrangência de um dos maiores expoentes no setor educacional, com destaque para metodologias diferenciadas e recursos educacionais exclusivos para a educação profissional. A oferta de programas de formação profissional, baseada em um material didático de qualidade e focado no desenvolvimento de habilidades e competências, associada à sequência de políticas públicas que estimulam o investimento no setor da educação profissional compõem uma proposta aos cidadãos para que consigam entrar no mercado de trabalho pela porta da frente, como convidados a exercer suas atividades de maneira segura e eficiente em empresas que clamam por profissionais diferenciados. Este livro é mais um convite na direção da real compreensão da expressão SER PROFISSIONAL. O objetivo deste curso é a formação de profissionais que não só tenham conhecimento profundo e capacidade de resolver problemas, mas também sejam criativos, éticos e preocupados com ações e processos sustentáveis. A reunião de autores renomados na área do ensino fortalece o caráter criterioso e responsável dos capítulos componentes desta obra, para que, com eles, o aluno esteja provido do material necessário para iniciar sua carreira profissional, a qual será repleta de conquistas e outras lições. Ivan Sartori Diretor de Novos Negócios da Abril Educação Mantenedora do etb – Editora Técnica do Brasil Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Autor(es) Debora Gerhardt Biomédica formada pela Universidade Bandeirante. Realizou treinamento técnico em Virologia no Instituto de Medicina Tropical de São Paulo, atuando em pesquisas com Retrovírus Endógenos Humanos. Docente da disciplina de Biologia Celular e Molecular no curso de Análises Clínicas – Pronatec – da Universidade Paulista – UNIP Érica Olandini Especialista em bioecologia e conservação e graduada em ciências biológicas pela Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP). Atuou como estagiária do Departamento de Entomologia na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz/USP (ESALQ/USP). Atualmente é técnica de laboratório de microbiologia, imunologia e parasitologia da Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP). Fernanda Cristina Campos Especialista em Análises Clínicas pela UNIMEP e graduada em Licenciatura em Ciências Biológicas pela Universidade Me- todista de Piracicaba (UNIMEP). Atuou em iniciação científica por quatro anos no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) durante a graduação e, após formação do ensino superior, foi docente eventual em escolas públicas (ensino fundamental I e II) e docente da Enfermap (ensino técnico) por quase dois anos, mi- nistrando as disciplinas de Microbiologia, Parasitologia, Citologia, Histologia e Bases Biológicas. Atualmente é mestranda no CENA/USP do departamento de Nutrição Animal e atua nas linhas de pesquisa de controle de verminose e nutrição animal. Flávio Buratti Gonçalves Biomédico pela Universidade de Mogi das Cruzes, com Habilitação em Análises Clínicas, Especialista em Diagnóstico Laboratorial de Doenças Tropicais pela Faculdade de Medicina da USP, Mestre em Saúde Pública pela Faculdade de Saúde Pública da USP, Doutorando em Fisiopatologia Ambiental e Experimental pela Universidade Paulista -UNIP. Coordenador Geral do Pronatec em Análises Clínicas da UNIP. Atua como Docente do nível superior desde 1998 nas áreas de Fisiopatologia, Microbiologia, Imunologia e Parasitologia Básicas e Clínicas. As linhas de pesquisa: Avaliação de sensibilidade de bactérias patogênicas a antimicrobianos sintéticos e naturais; Investigação epidemiológica de infecções bacterianas, fúngicas e virais de importância a saúde pública ; Novas metodologias e parâmetros clinico laboratoriais para avaliação diagnóstica. Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Sumário Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Debora Gerhardt, Érica Olandini, Fernanda Cristina Campos e Flávio Buratti Gonçalves INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA ..........................................................................................................................7 RESPOSTA IMUNE INATA ...................................................................................................................................9 BARREIRAS FÍSICO-QUÍMICAS DA RESPOSTA IMUNE ........................................................................ 10 CÉLULAS DA RESPOSTA IMUNE INATA ...................................................................................................... 10 CITOCINAS .............................................................................................................................................................11 SISTEMA COMPLEMENTO ............................................................................................................................... 12 INFLAMAÇÃO ....................................................................................................................................................... 13 RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA ................................................................................................................... 14 CÉLULAS, TECIDOS E ÓRGÃOS LINFOIDES ................................................................................................ 16 CÉLULAS DENDRÍTICAS ..................................................................................................................................... 19 LINFÓCITOS ........................................................................................................................................................... 20 TECIDOS E ÓRGÃOS ..........................................................................................................................................21 SISTEMA LINFÁTICO .......................................................................................................................................... 22 ANTICORPOS (IMUNOGLOBULINAS) .......................................................................................................... 23 CLASSES DE IMUNOGLOBULINAS ............................................................................................................... 25 O EXPERIMENTO DE JENNER ......................................................................................................................... 27 IMUNIZAÇÃO ....................................................................................................................................................... 28 CUIDADOS COM OS IMUNOBIOLÓGICOS ................................................................................................. 30 SUMÁRIO DAS PRINCIPAIS DOENÇAS IMUNOPREVINÍVEIS ............................................................. 31 EVENTOS ADVERSOS A VACINAÇÃO .......................................................................................................... 35 SOROTERAPIA ...................................................................................................................................................... 37 PREPARO DE REAGENTES E AMOSTRAS BIOLÓGICAS ........................................................................ 38 TÉCNICAS SOROLÓGICAS ................................................................................................................................. 39 PARÂMETROS SOROLÓGICO E DIAGNÓSTICO CLÍNICO ...................................................................... 51 CONCEITOS GERAIS DE EPIDEMIA .............................................................................................................. 52 PARÂMETROS ...................................................................................................................................................... 53 DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO DE DOENÇAS CONGÊNITAS ................................................................. 60 SOROLOGIA EM BANCO DE SANGUE ......................................................................................................... 65 SOROLOGIA PARA DOENÇA DE CHAGAS EM BANCO DE SANGUE ............................................... 66 SOROLOGIA PARA SÍFILIS EM BANCO DE SANGUE .............................................................................. 66 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a SOROLOGIA PARA HEPATITE C (HCV) EM BANCO DE SANGUE ....................................................... 66 SOROLOGIA PARA HIV 1 E 2 EM BANCO DE SANGUE ....................................................................... 66 SOROLOGIA PARA HTLV 1 E 2 EM BANCO DE SANGUE .................................................................... 67 SOROLOGIA PARA MALÁRIA EM BANCO DE SANGUE ...................................................................... 67 CLÍNICA E DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS AUTOIMUNES ..................................................................... 67 CLÍNICA E DIAGNÓSTICO DAS ALERGIAS ................................................................................................. 70 ATIVIDADE COMPLEMENTAR 1 ...................................................................................................................... 72 ATIVIDADE COMPLEMENTAR 2 ...................................................................................................................... 72 ATIVIDADE COMPLEMENTAR 3 ...................................................................................................................... 72 ATIVIDADE COMPLEMENTAR 4 ...................................................................................................................... 72 7 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Debora Gerhardt, Érica Olandini, Fernanda Cristina Campos e Flávio Buratti Gonçalves INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA Bases Históricas e Conceitos Gerais Imunologia é a área da biologia destinada ao estudo do sistema imunológico dos organismos, ou seja, como o organismo responde à invasão de agentes estranhos, que podem ser componentes de microrganismos e macromoléculas, como polissacarídeos e proteínas, entre outros. Quando isso ocorre, inicialmente há a fase de reconhecimento, e posteriormente, a eliminação. A imunologia é uma especialidade tardia no processo de evolução, pois aparece somente nos vertebrados, nos quais é muito importante para a sobrevivência, combatendo não somente a invasão de microrganismos, mas também células tumorais. A origem da Imunologia geralmente é atribuída a Edward Jenner, um médico inglês que, no século XVIII, observou que as mulheres que ordenhavam vacas pela qual se recuperaram da vaccínia, ou varíola bovina, não contraiam a varíola, que é uma forma mais grave e geralmente fatal. A partir dessas observações, em 1798, Jenner demonstrou que a inoculação de amostras de varíola bovina em indivíduos sadios conferia proteção contra a varíola, procedimento esse que foi denominado vacinação. Mais tarde descobriu-se ainda, que o processo de imunidade não ocorre apenas pelo contato com os agentes invasores do organismo, mas também pelo contato com as toxinas que são produzidas por eles. Por volta de 1900, observou-se que as respostas dadas pelo organismo a essa invasão poderiam ser provocadas por agentes não tóxicos, como em transfusões sanguíneas, em que o sangue é considerado um agente estranho pela diferença de proteínas na membrana das hemácias, e que o soro, parte líquida do sangue, contendo as substâncias responsáveis pela imunidade, pode ser utilizado para tratamentos de diversas doenças infecciosas, como, por exemplo, o tétano, a raiva e a difteria, e contra os venenos de animais. Os agentes que invadem um organismo são chamados de antígenos (Ags), e as substâncias produzidas em reação à sua presença são denominadas de anticorpos (Acs). O antígeno possui duas propriedades: a capacidade de estimular a produção de Acs e a capacidade de reagir especificamente a esses Acs, isso é, o Ag reage somente ao Ac correspondente, e não contra outros Acs induzidos por outros Ags. Por exemplo, um anticorpo produzido pela presença do Clostridium tetani, a bactéria causadora do tétano, somente irá combater esta bactéria, e não outra que por ventura também invada o organismo. O Clostridium tetani como antígeno, por sua vez, somente irá reagir contra o anticorpo específico, e não contra outro. O reconhecimento dos agentes estranhos é associado às células preexistentes, enquanto que a eliminação se dá através da produção de células consequentes desse reconhecimento. 8 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Assim, o desenvolvimento de uma resposta imunológica adaptativa ou adquirida proporciona uma reação mais eficaz contra as diferentes infecções que atingem os organismos. Com isso, raramente ocorre o acometimento duas vezes por enfermidades como sarampo, varíola, coqueluche e assim por diante. Isso se deve graças à memória imunológica. O sistema imune tem a capacidade de distinguir e reconhecer o que é próprio (self) do que é não- próprio (non-self). Isso acontece através das moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) e linfócitos-T. As moléculas de MHC possuem peptídeos ligados em sua estrutura. Esses peptídeos podem ser próprios do indivíduoou peptídeos estranhos. As moléculas de MHC não têm a capacidade de reconhecer entre peptídeos próprios ou não, somente expondo na superfície celular o complexo peptídeo-MHC. A célula que vai reconhecer se os peptídeos são próprios ou não, são os linfócitos- T, que devido à sua sensibilidade, irão reconhecer somente os complexos pelo qual contém peptídeos estranhos. Os complexos de peptídeo próprio-MHC que são formados não induzem autoimunidade e os linfócitos-T específicos para esses complexos são destruídos. O nosso organismo possui mecanismos de defesa que atuam com a finalidade de eliminação de patógenos, no qual provocam infecções. Esta, por sua vez, é caracterizada como a implantação, o crescimento e a multiplicação de microrganismos em um organismo hospedeiro, reunindo três possibilidades: o parasitismo, o comensalismo e a simbiose; havendo prejuízo, indiferença ou proveito para o hospedeiro. Entretanto, o conceito de infecção pressupõe um prejuízo ao hospedeiro, e com isso é restrito apenas ao primeiro dos casos acima, porém, infecção é sinônimo de microparasitismo. O poder patogênico do microrganismo, isto é, a capacidade de desenvolver uma doença, depende de sua virulência e da resistência do organismo afetado. A virulência de um microrganismo se dá através da mortalidade que ele causa, e por seu poder em invadir os tecidos do hospedeiro. Já a resistência do hospedeiro é a capacidade que o mesmo tem em combater o agente, e isso irá depender da sua capacidade em produzir anticorpos, como também do seu estado de saúde no momento, ou seja, se já não está debilitado devido à ação de agentes invasores anteriores. Infectividade é o termo utilizado para designar a capacidade que o microrganismo tem de penetrar e se desenvolver dentro de um hospedeiro, sendo que os agentes dotados de alta infectividade são facilmente transmitidos às pessoas, como é o caso do vírus da gripe. Os fungos são considerados de baixa infectividade, pois apesar de estarem presentes por todo o ambiente, dificilmente se instalam, se multiplicam e causam infecção ao homem. Entretanto, alguns agentes, mesmo apresentando baixa infectividade, podem apresentar alta letalidade, ou vice-versa. A letalidade é a capacidade que o agente possui de levar o hospedeiro à morte. Sendo a infecção uma luta entre microrganismo e hospedeiro, entende-se que a virulência representa o conjunto de armas agressivas que o microrganismo possui para afetar seu hospedeiro, o qual apresenta um conjunto de forças defensivas, caracterizando sua resistência. Com isso, apesar de cada arma ter seu valor absoluto, ela pode variar em função de outra. Considerando que um organismo que possui maior resistência, menor será a eficiência da virulência do 9 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico agente infeccioso, e vice-versa. Assim, mesmo cada arma apresentando suas propriedades peculiares, não pode ser avaliada independentemente, mas sim avaliada em conjunto, expressando, então, o efeito resultante, a patogenicidade. A virulência pode sofrer variações para mais ou para menos, dependendo do caso. De modo geral, ela tem a possibilidade de aumentar quando há uma sucessiva passagem do microrganismo entre organismos da mesma espécie, e diminuir com relação a outras espécies. Os componentes que o microrganismo necessita para exercer sua virulência são seu poder invasor, que compreende a capacidade que ele tem de multiplicar-se, e o poder toxígeno, que é sua capacidade de secretar produtos nocivos às células infectadas. Entretanto, podem provocar infecções localizadas ou generalizadas no hospedeiro. O hospedeiro, por sua vez, possui forças defensivas que impedem a implantação de um agente infeccioso. Porém, cada organismo, ou mesmo cada espécie, tem um grau diferente de resistência para um mesmo agente, atuando de forma determinante para a gravidade da infecção. RESPOSTA IMUNE INATA Quando o ser humano nasce tem um sistema imunológico celular natural ou inato, que é a principal defesa de primeira linha contra organismos invasores. Possui também, características que apresentará por toda a vida, não tendo especificidade e nem memória. A falta dessa especificidade levou ao termo imunidade não específica. A imunidade inata é a primeira linha de defesa contra infecções e, dessa forma, é a primeira resposta aos microrganismos, com a finalidade de prevenir, controlar e eliminar a infecção provocada por esses. Muitos microrganismos adaptaram-se, criando mecanismos de resistência à imunidade inata. Nesses casos, a imunidade inata atua mantendo a doença sob controle até a resposta imune adaptativa ser ativada. A atuação da imunidade inata pode ocorrer em vários estágios da infecção, como por exemplo, dificultando a entrada de microrganismo por meio das barreiras epiteliais, protegendo contra microrganismos que atingiram a corrente sanguínea através de fagócitos circulantes e proteínas plasmáticas, entre outros. Além disso, a imunidade inata atua eliminando células mortas ou danificadas, participando do reparo tecidual, bem como estimulando a resposta imune adaptativa. A resposta imune inata tem como resultados a inflamação e defesa antiviral, além de defesas químicas e físicas, por meio das barreiras epiteliais e ativação de células e proteínas circulantes. O sistema imune inato é composto pelos seguintes componentes: • Barreiras físicas e químicas: constituída por epitélios e substâncias antimicrobianas sintetizadas nas superfícies epiteliais. • Células: Linfócitos NK, Células Dendríticas, Macrófagos e Polimorfonucleares. 10 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a • Citocinas: proteínas que regulam as atividades das células da imunidade inata e do sistema imunológico como um todo. • Proteínas do sangue: Sistema complemento e mediadores inflamatórios. BARREIRAS FÍSICO-QUÍMICAS DA RESPOSTA IMUNE O corpo possui barreiras físicas naturais, que protegem o meio interno do externo, na qual contêm patógenos, a fim de evitar infecções. Essas barreiras são constituídas pelos epitélios da pele e superfícies da mucosa, também conhecida como epitélio interno, dos tratos gastrointestinal, geniturinário e respiratório. A pele, quando íntegra, constitui uma excelente barreira graças à sua formação tecidual. Ela é constituída por células epiteliais que são muito próximas umas às outras, o que impede a passagem de microrganismos. Além disso, a presença de queratina na camada externa forma um bloqueio, não permitindo que os microrganismos acessem as camadas mais profundas da pele. Os ácidos graxos presentes nas secreções sebáceas e o ácido lático no suor, também auxiliam no impedimento da invasão por patógenos. As infecções podem ocorrer quando há a perda da integridade do tecido, como nos casos de queimaduras e ferimentos. Quando não há a perda da integridade da pele, os microrganismos podem provocar infecções através das mucosas epiteliais. O epitélio que reveste as superfícies internas do corpo secretam o muco, que é um liquido viscoso formado por glicoproteínas denominadas mucinas, e possui uma função protetora nos tratos respiratório, geniturinário e gastrointestinal. O muco atua impedindo a adesão de microrganismos às células epiteliais. Isso pode ocorrer através de diversos mecanismos nos diferentes tratos como, por exemplo, o peristaltismo do trato gastrointestinal e o movimento dos cílios no trato respiratório. Fatores mecânicos de lavagem como as lágrimas, urina e saliva também auxiliam na proteção das superfíciesepiteliais. As bactérias comensais ou microbiota são bactérias normalmente não patogênicas, que também auxiliam na proteção do epitélio através da competição com microrganismos patogênicos por nutrientes e sítios de adesão às células epiteliais, como também pelo estímulo da produção de peptídeos antimicrobianos pelas células epiteliais. Essas bactérias podem se tornar patogênicas em casos de comprometimento do sistema imune. CÉLULAS DA RESPOSTA IMUNE INATA O sistema imune inato reconhece substâncias de microrganismos e moléculas endógenas que são liberadas quando há dano ou morte celular. Essas substâncias são denominadas padrões moleculares, associados aos patógenos (PAMP) e os padrões moleculares associados aos danos (DAMP). O reconhecimento de DAMP e PAMP ocorre através dos vários receptores presentes nas membranas plasmáticas e no citoplasma das células como fagócitos, células dendríticas e epiteliais. Os componentes celulares que participam da imunidade inata são: 11 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico • Células epiteliais: atuam como barreiras físicas e também produzem peptídeos, com atividade antimicrobiana. • Fagócitos: realizam a fagocitose e produzem citocinas, que promovem a inflamação e podem atuar na resposta imune inata e adaptativa. • Células Dendríticas: reconhecem PAMP e DAMP e desencadeiam resposta imune adaptativa. • Células NK: secretam citocinas e matam células infectadas ou sob estresse. • Mastócitos: secretam citocinas pró-inflamatórias, promovendo a inflamação aguda. Fonte: http://static.freepik.com/fotos-gratis/mastocitos_17-131103801.jpg Diversas moléculas solúveis também atuam na imunidade inata reconhecendo microrganismos e promovendo a resposta imune. Estas moléculas se encontram na corrente sanguínea e em fluidos extracelulares. Algumas moléculas podem atuar como opsoninas ligando-se ao microrganismo e aumentando a capacidade de fagocitose, bem como promovendo respostas inflamatórias, como por exemplo, o sistema complemento. CITOCINAS Formam um grupo diversificado de proteínas de sinalização intercelular, que regulam não apenas as respostas inflamatórias e imunológicas locais e sistêmicas, como também a cicatrização de feridas, a hematopoese e muitos outros processos biológicos. São compostos extremamente potentes, em que atuam em baixas concentrações, através da sua ligação aos receptores de superfície específicos nas células-alvo. São produzidas por uma variedade de tecidos e células individuais e suas ações podem ser locais ou sistêmicas. Desse modo, a ação pode ser: • autócrina: (atuam próximo ao local que foram produzidas, na mesma célula que a secretou); • parácrina: (atuam em célula da proximidade); • endócrina ou alócrina: (são produzidas em grandes quantidades e podem entrar na circulação e agir a distância no sitio de produção). Fonte: http://1.bp.blogspot.com/_vf8NIpR7Jf8/TKHaec10q9I/AAAAAAAAABk/cHou7clU0dQ/s1600/citocinas. As citocinas são secretadas por tipos celulares particulares em resposta a uma variedade de estímulos, e apresentam propriedades bastante específicas como: 12 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a • Redundância: várias citocinas diferentes podem executar uma mesma ação; • Pleiotropismo: uma citocina específica pode atuar em diferentes células; • Sinergismo: ação combinada de duas citocinas diferentes para uma determinada função ser executada; • Antagonismo: uma célula capaz de produzir duas citocinas diferentes exercendo papéis antagônicos (contrários). São inúmeras as citocinas de relevância para o controle da resposta imune. Dentre estas, pode-se citar as Interleucinas 1 α e 1α, as quais atuam como medidoras de inflamação local; Interleucina 2, atuando na proliferação de células T, estimula a produção de citocinas sendo considerada a citocina imunorreguladora de maior importância; Interleucina 4, apresenta um papel central na resposta imune em processos alérgicos, pois estimula a produção de anticorpos da classe IgE. Além dessas interleucinas, podem-se citar os Interferons α, α e α, em que aumentam a expressão de MHC de classes I e II, potentes ativadores de macrófagos e são capazes de interromper o crescimento de muitos tipos de células em culturas. Ademais, pode-se também destacar as citocinas denominadas de TNF (fator de Necrose Tumoral), que se configuram como os principais mediadores da lesão inflamatória aguda por GRAM negativas, estimulando o recrutamento de neutrófilos e de monócitos para sítios de infecção e podem induzir a caquexia. SISTEMA COMPLEMENTO O sistema complemento é um sistema proteolítico em cascata composto por mais de trinta proteínas plasmáticas, que se interagem com a finalidade de matar o patógeno de maneira direta, opsonizar microrganismo e recrutar fagócitos para o local de infecção. Sua ativação acontece quando há a presença de patógenos ou anticorpos ligados a patógenos, ocorrendo através de três vias de ativação: • Via clássica: sua ativação acontece quando a proteína plasmática C1q detecta anticorpos ligados a microrganismos; • Via alternativa: é ativada quando a proteína C3 reconhece de forma direta algumas estruturas bacterianas; • Via das lectinas: é ativada pela proteína ligante de manose. Como resultado, a ativação dessas vias leva a eventos como inflamação, fagocitose, opsonização e lise do microrganismo. É, portanto um conjunto de proteínas plasmáticas que podem ser ativadas através de uma reação em cascata, isto é, cada componente ativado é capaz de ativar o outro componente do sistema complemento. As cascatas como já citadas podem ser três, descritas como clássica, alternativa e ou das lectinas, diferenciando-se nos mecanismos de ativação, mas apresentando elementos em comum, os quais podem ser compartilhados. 13 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Figura 1 - Cascatas do Sistema complemento. A resposta inflamatória é a maneira mais importante que a imunidade inata utiliza nos casos de infecções e lesões teciduais, por meio da indução da inflamação. INFLAMAÇÃO A inflamação é o acúmulo de leucócitos e proteínas plasmáticas nos locais de infecção e de lesão tecidual. Na inflamação aguda, o neutrófilo migra do sangue para o local de infecção, além de proteínas plasmáticas, como anticorpos e proteínas do sistema complemento. Isso é possível graças a alterações vasculares reversíveis, que ocorrem no tecido infectado ou que sofreu lesão. A inflamação pode se desenvolver após minutos ou horas e durar por alguns dias. O processo inflamatório pode ser entendido de duas maneiras, assim descritas: • Resposta inflamatória fisiológica necessária e fundamental, se não houvesse inflamação, microrganismos estariam livres para penetrar nas mucosas e nas feridas, e assim, não existiria cicatrização; • Resposta inflamatória patológica, quando a inflamação interfere seriamente na função do órgão acometido, pode ocorrer uma ameaça maior que a inicial. Em linhas gerais a inflamação pode ser definida como a resposta do organismo frente a uma agressão provocada, como, por exemplo, por um agente agressor ou em situações de lesão física. São inúmeros os efeitos biológicos que ocorrem durante um processo inflamatório, sendo os mais importantes: • vasodilatação, quecorresponde ao aumento do calibre dos vasos, esse diretamente relacionado com o • aumento do fluxo sanguíneo, que trarão para o local da lesão ou área afetada células e elementos do plasma, responsáveis pela eliminação de potenciais patógenos e pelos mecanismos de cicatrização; 14 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a • aumento da permeabilidade dos vasos, que facilitará a passagem dos elementos celulares e proteicos para o local da lesão; • acúmulo de plasma no local; • Migração de leucócitos. As respostas inflamatórias podem ser agudas quando duram de alguns minutos a poucos dias, predominando efeitos denominados exsudativos com a presença de leucócitos e formação de pus. Quando a infecção não é eliminada, acontece a inflamação crônica. Neste tipo de inflamação, há o recrutamento de monócitos e linfócitos. A defesa antiviral é ocasionada por alterações celulares, que impedem a replicação viral, assim como aumentam a atuação dos linfócitos. Os efeitos biológicos descritos são diretamente responsáveis pelo aparecimento dos cinco sinais clássicos do processo inflamatório: 1. Calor, a área afetada fica mais quente por causa do aumento do fluxo sanguíneo no local; 2. Rubor, pela mesma razão a área afetada fica vermelha; 3. Edema, ou inchaço provocado, sobretudo pelo acúmulo de plasma e líquidos; 4. Dor, provocada pela ação de citocinas e outras substâncias pró-inflamatórias sobre células das terminações nervosas próximas da área afetada, e como consequência de todos esses eventos, apresenta-se o último sinal o qual é denominado de 5. Perda da função, pela limitação fisiológica que todos esses sinais acabam por gerar. Esses 5 sinais, por assim dizer, são denominados de Sinais Cardinais do Processo Inflamatório. RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA A resposta imune adaptativa ou adquirida é induzida quando uma infecção não foi controlada pela imunidade inata. Tem como características a especificidade para diversas moléculas e a sua capacidade de memória, o que leva a respostas mais intensas se ocorrerem uma segunda infecção pelo mesmo microrganismo. Reconhece e reage a uma grande variedade de substâncias microbianas. As respostas imunes adaptativas podem ser humoral e celular, que apresentam como função a eliminação de diferentes microrganismos. A imunidade humoral é o principal mecanismo utilizado na defesa contra microrganismos extracelulares e toxinas. É mediada através de anticorpos, que são produzidos pelos linfócitos B. A ativação da resposta imune humoral ocorre quando há a ligação do antígeno aos anticorpos presentes na membrana de linfócitos B virgens, ativando-os, o que acarreta na sua proliferação e 15 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico diferenciação em linfócito B específicos para o antígeno, de memória e em plasmócitos secretores de anticorpos. Antígenos ligados aos anticorpos recebem a denominação de complexos imunes ou imunocomplexos. A ligação antígeno-anticorpo assegura que os anticorpos somente ativam os mecanismos efetores, quando for necessário. Esses mecanismos efetores dos anticorpos consistem em: • Neutralização dos microrganismos e toxinas: onde há o bloqueio da ligação destes aos receptores celulares. Os anticorpos também podem ligar-se ao microrganismo e mudar sua conformação, impedindo-o de se ligar ao receptor. Exemplos: IgA e IgG; • Opsonização e fagocitose: através de anticorpos IgG; • Citotoxicidade celular dependente de anticorpo: ocorre somente quando as células-alvo estão recobertas por IgG. Estas são destruídas principalmente pelas células NK; • Eliminação de helmintos mediada por anticorpos: IgE, IgG e IgA que recobrem os helmintos ligam-se a eosinófilos e mastócitos, provocando sua degranulação. O conteúdo dos grânulos mata o parasita. Ativação do sistema complemento: Nos neonatos a imunidade ocorre através dos anticorpos da mãe, onde a IgG materna é transmitida através da placenta e a IgA e IgG presentes no leite é ingerida pelo bebê, conferindo-lhe proteção. A imunidade celular é mediada por linfócitos T e consiste na eliminação de infecções provocadas por microrganismos intracelulares. A apresentação do antígeno é feita pelas células apresentadoras de antígenos (APCs). As células dendríticas são as APCs mais efetivas em iniciar a respostas de células T virgens. Macrófagos e linfócitos B apresentam antígeno aos linfócitos T CD4+. Os linfócitos T só reconhecem antígenos na forma de peptídeos associados à MHC nas superfícies das APCs. Os linfócitos T CD4+ (auxiliares) reconhecem antígenos associados à MHC de classe II e linfócitos T CD8+ (citotóxicos) reconhecem antígenos associados à MHC de classe I. A ativação dos linfócitos T tem seu início através do reconhecimento do antígeno, pelos receptores de antígenos dos linfócitos T. Após o reconhecimento do antígeno, os linfócitos T são induzidos à proliferação e à diferenciação em linfócitos T efetores e de memória. As citocinas produzidas pelas APCs e pelo próprio linfócito T também induzem à proliferação e diferenciação. Os mecanismos efetores mediados por células são: • Recrutamento de linfócitos T efetores para os locais de infecção e de lesões teciduais: reconhecimento do antígeno pelo linfócito T; 16 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a • Reconhecimento pelos linfócitos T CD4+ de antígenos de microrganismos fagocitados e ativação dos fagócitos para matarem os microrganismos; • Reconhecimento pelos linfócitos T CD4+ de antígenos de helmintos e antígenos associados à alergias: ativação da produção de IgE e ativação de eosinófilos e mastócitos; • Estímulo de resposta inflamatória rica em neutrófilos pelos linfócitos T CD4+: eliminação de fungos e bactérias extracelulares; • Morte de células que expressam peptídeos de antígenos citosólicos associados à MHC de classe I pelos linfócitos T CD8+. Figura 2 - Fases da resposta imune. CÉLULAS, TECIDOS E ÓRGÃOS LINFOIDES A organização e a localização das células e dos tecidos do sistema imune são essenciais para a eficácia da geração das respostas imunes, tanto inata como adaptativa. Essa resposta, para ser eficaz, tem que ser rápida e especifica. A seguir, serão apresentadas quais são as células, tecidos e órgãos que constituem o sistema imune. Células As células que atuam no sistema imune são os leucócitos ou células sanguíneas brancas. As mais relevantes são os neutrófilos, monócitos /macrófagos, mastócitos, basófilos e eosinófilos, células dendríticas e linfócitos, que se encontra em sua maior parte circulantes na corrente sanguínea ou em tecidos. Os leucócitos derivam de células-tronco hematopoiéticas da medula óssea, que são células pluripotentes, isto é, são capazes de dar origem a mais de uma linhagem celular. 17 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico A partir de uma mesma célula tronco hematopoiética pluripotente são formadas as linhagens mielocíticas, linfocíticas, megacariocítica e eritrocítica, as quais respectivamente serão responsáveis pela formação de leucócitos (granulóticos), linfócitos (leucócitos agranulocíticos), plaquetas e hemáceas. Figura 3 - Representação da Hematopoese (geração das células sanguíneas).Fagócitos são células que tem como função identificar, ingerir (por meio da fagocitose), e destruir os microrganismos. São fagócitos os neutrófilos e os monócitos/macrófagos, fagócitos mononucleares, que fazem parte do sistema mononuclear fagocitário (SMN). 18 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Figura 4 - Imagem de célula em processo de fagocitose; (a) Reconhecimento da partícula - fase de contato; (b) Formação do fagolisossomo e emissão de pseudópodes; (c) Englobamento da partícula; d) Partícula interiorizada no fagolisossomo e início do processo de digestão que levará a destruição da partícula. Os neutrófilos ou leucócitos polimorfonucleares são os leucócitos, que estão presentes em maior quantidade na corrente sanguínea e de maior importância na resposta imune inata. Apresentam-se como células esféricas com aproximadamente 12 μm. O núcleo apresenta de 2 a 5 lobos e o citoplasma é ligeiramente acidófilo, com granulações finas de coloração rósea. São produzidos na medula óssea e tem origem a partir de linhagem mielóide. No ser humano adulto, a produção diária de neutrófilos é maior que 1 x 1011 e sua circulação no sangue é de 6 a 8 horas. Os neutrófilos têm a capacidade de migrar para os sítios de infecção e de fagocitar e destruir uma série de microrganismos utilizando enzimas de degradação e substâncias antimicrobianas presentes em seus grânulos. Se os neutrófilos que se encontram circulantes na corrente sanguínea não forem recrutados para os sítios de infecção, estes sofrem apoptose e geralmente são fagocitados por macrófagos. Os neutrófilos atuam somente por algumas horas após a entrada no tecido. Os fagócitos mononucleares são células que tem como principal função a fagocitose, além de também desempenhar funções nas imunidades inatas e adaptativas. Tem origem a partir de um precursor comum na medula óssea e circulam na corrente sanguínea, no qual sofrem maturação e passam a ser chamados de monócitos. Os monócitos têm um diâmetro de 10 a 15 μm e apresentam núcleo em forma de feijão. O citoplasma tem coloração azul acinzentado com granulações e vacúolos fagocíticos. Quando migram para os tecidos, os monócitos sofrem maturação, tornando-se macrófagos. De acordo com o tecido em que se localizam, os macrófagos recebem denominações específicas, como osteclastos no tecido ósseo; células de Kupffer no tecido hepático; microglia no sistema nervoso central e macrófagos alveolares nos pulmões. Os macrófagos, além de fagocitarem microrganismos também fagocitam células mortas do hospedeiro, que faz parte de processos de pós-infecção e de reparo de 19 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico lesão tecidual, como a angiogênese, bem como de células apoptóticas. Ademais, são capazes de secretar citocinas e de atuarem como células apresentadoras de antígeno (APC), ativando linfócitos T. Os três tipos celulares exercem importantes funções nas imunidades inata e adaptativa e tem como características comuns a presença de grânulos citoplasmáticos, constituídos por antimicrobianos e mediadores inflamatórios. Por isso, são também denominados de granulócitos. Outra característica comum a esses granulócitos é estarem envolvidos em respostas imunes contra helmintos e em respostas imunes causadoras de doenças alérgicas. Os mastócitos têm origem na medula óssea, e mastócitos maduros não são encontrados na corrente sanguínea, mas encontram-se presentes em tecidos saudáveis, em que se diferenciam. Apresentam variações em sua forma, tem núcleo arredondado e citoplasma contendo grânulos de histamina e citocina ligados à membrana. Esses grânulos são liberados no espaço extracelular quando ocorre a ligação do antígeno aos anticorpos presentes na membrana do mastócito, o que promovem alterações nos vasos sanguíneos. Essas alterações fazem parte do processo inflamatório. São células importantes na resposta imune contra helmintos e responsáveis pelos sintomas de doenças alérgicas. Os basófilos são células encontradas em pouca quantidade no sangue periférico (0 a 1%). Tem origem na medula óssea, no qual sofrem maturação. Possuem granulações azuis escuras ricas em histamina e heparina, muitas vezes sobre o núcleo, que raramente tem mais de dois lobos. Estão envolvidos nas reações alérgicas de hipersensibilidade e expressam receptores para a porção Fc da IgE que levam à degranulação e provocam reações do tipo anafilática a drogas entre outras reações, quando há a sua ativação. Os eosinófilos são células que apresentam núcleo bilobulado e granulações alaranjadas e grosseiras no citoplasma, como por exemplo, a eosina. As enzimas presentes nos grânulos citoplasmáticos são danosas às paredes celulares de parasitas e também podem causar lesões nos tecidos dos hospedeiros. Normalmente deixam a circulação em 8 horas e migram para os tecidos periféricos, como revestimento das mucosas dos tratos genitourinário, respiratório e gastrointestinal, em que geralmente estão presentes. CÉLULAS DENDRÍTICAS São células apresentadoras de antígenos (APC) que tem a capacidade de fagocitar. Tem origem em células precursoras, que também podem se diferenciar em monócitos. Apresentam longas projeções de membrana que são semelhantes aos dedos, e se distribuem pelos tecidos linfoides, parênquima de órgãos e pelos epitélios de mucosas, após migrarem da medula óssea, onde se encontram imaturas. A fagocitose estimula a maturação das células dendríticas, que irão ativar os linfócitos T, através da apresentação de antígenos originários de patógenos em sua superfície. Também são capazes de ativar linfócitos T que nunca entraram em contato com seus antígenos, denominados linfócitos T virgens ou naïve. Sendo assim, as células dendríticas desempenham funções tantos na imunidade inata como na imunidade adquirida. 20 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a LINFÓCITOS Os linfócitos são as principais células da imunidade adquirida. Expressam receptores específicos de antígenos altamente diversos. Esses receptores são produzidos somente pelos linfócitos, não sendo encontrados em nenhuma outra célula. A alta diversidade de receptores de antígenose é resultado da recombinação gênica, que ocorre na formação dos genes responsáveis pela codificação desses receptores, durante a maturação dos linfócitos. Essa maturação é somática e ocorre de forma randômica. Como resultado, há um repertório altamente diverso de especificidade antigênica entre os diferentes clones de linfócitos. Em um adulto, o total de linfócitos corresponde a 5 x 1011 células e são encontrados em grande maioria (aproximadamente 65%) nos órgãos linfoides (gânglios linfáticos e baço). Atuam como mediadores da imunidade humoral e celular. Os linfócitos possuem diferentes subtipos que se diferenciam em diferentes funções. Quando não há infecção, os linfócitos presentes na corrente sanguínea apresentam-se como células pequenas (10 a 12 μm), com citoplasma escasso e cromatina muito condensada, caracterizando a sua inatividade. Quando ativos, os linfócitos apresentam citoplasma abundante e cromatina menos condensada. Expressam em sua superfície proteínas de membrana que servem como marcadores fenotípicos, o que leva à distinção das populações de linfócitos. Esses marcadores também desempenham funções variadas nas células que os expressam. A sigla CD (cluster differentiation) seguida de um número, como por exemplo, CD4, é utilizada para nomearos marcadores fenotípicos. Na medula óssea são encontradas células que são progenitoras linfoides comuns que darão origem a linfócitos antígeno-específicos que participam da imunidade adquirida, e a linfócitos que não apresentam especificidade para antígenos e que fazem parte da imunidade inata. Essas células são denominadas de células assassinas naturais ou natural killer (NK). Apresentam-se como células grandes com citoplasma granular e não apresentam receptores antígeno-específicos. Atuam na imunidade inata, principalmente contra patógenos intracelulares. As células NK têm a capacidade de serem ativadas por células do hospedeiro, que não apresentam MHC de classe I. Essa capacidade é denominada de reconhecimento da ausência do próprio. Isso faz com que as células NK destruam a célula que não apresenta MHC de classe I, pois indica infecção ou dano, como ocorre no caso de alguns tumores. Os linfócitos antígeno-específicos são os linfócitos B e T. Os linfócitos B correspondem a 15% dos linfócitos. Sua produção e maturação parcial ocorrem na medula óssea. São células produtoras de anticorpos, denominados imunoglobulinas (Ig) e, portanto, atuam na imunidade humoral. Quando o antígeno liga- se ao receptor presente em sua membrana, o linfócito B prolifera e se diferencia em plasmócitos. Os plasmócitos são células que apresentam núcleo característico e citoplasma abundante e alguns deles, após se desenvolverem nos órgãos linfoides, migram para a medula óssea, onde podem continuar a secretar anticorpos por um longo período. Os linfócitos B são ativados pelos linfócitos T por meio da ação da interleucina2, durante a resposta imune. Alguns linfócitos B persistem como célula de memória. 21 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Os linfócitos T constituem 75% dos linfócitos do sangue e atuam na imunidade celular. Sua origem se dá na medula óssea e sua maturação ocorre no timo. Agem também na regulação da síntese de anticorpos. Após seu primeiro contato com o antígeno, o linfócito T é ativado, o que leva à sua proliferação e diferenciação em linfócitos T efetores, que tem como função eliminar antígenos. Os linfócitos T efetores são os linfócitos T auxiliares ou “helper”, e linfócitos T citotóxicos. Os linfócitos T auxiliares têm como característica a expressão de CD4 na membrana. Atuam na regulação da liberação de anticorpos pelo linfócito B e também nos macrófagos, aumentando sua eficiência. Os linfócitos T citotóxicos expressam CD8 em sua membrana e agem matando as células infectadas por patógeno intracelulares. Assim como os linfócitos B, os linfócitos T também possuem células de memória. Há também os linfócitos T reguladores, que tem como função suprimir a atividade dos outros linfócitos e, portanto, regular as respostas imunes. TECIDOS E ÓRGÃOS Os tecidos linfoides são classificados como órgãos geradores ou órgãos linfoides primários ou centrais, como a medula óssea e o timo, e como órgãos linfoides periféricos ou secundários, como os gânglios linfáticos, baço, sistema imune de mucosas. Os órgãos linfoides centrais são os locais onde ocorrem a formação e a maturação parcial dos linfócitos B e a formação dos linfócitos T. Tem como função fornecer fatores de crescimento e sinais moleculares essenciais para a maturação dos linfócitos. Os órgãos linfoides periféricos são os locais onde ocorre a apresentação de antígenos e as respostas imunes adaptativas têm o seu início. Medula óssea A medula óssea é o local em que acontece a hematopoiese e parte da maturação dos linfócitos B. Hematopoiese é o processo que envolve a produção, diferenciação e maturação das células sanguíneas. A hematopoiese tem seu início durante o desenvolvimento embrionário. Após o nascimento, ela acontece principalmente por todo o esqueleto e com o tempo vai se limitando aos ossos chatos, como as costelas, esterno, nos íleos e vertebras, onde há a medula vermelha, que é uma estrutura esponjosa. As células sanguíneas, dentre elas os linfócitos, tem sua origem a partir de células-tronco hematopoiéticas (HSM, do inglês, hematopoieticstemcell) presentes na medula óssea. Essas células-tronco são pluripotentes, isto é, são células indiferenciadas que são capazes de dar origem a todas as diferentes células do sistema sanguíneo, e tem a capacidade de autorrenovação, em que a cada divisão, pelo menos uma célula-filha mantém as características de célula-tronco. Na matriz encontrada na medula óssea, em que se deparam as células hematopoiéticas, são produzidos fatores que estimulam a proliferação e diferenciação celular, e a interação destes com as células-tronco, levam estas a se diferenciarem em duas linhagens: mielóide e linfoide. Na medula óssea, também há a possibilidade de encontrar os plasmócitos secretores de anticorpos, assim como linfócitos T de memória. 22 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Timo O timo é um órgão bilobado que se localiza no mediastino. Cada lobo é dividido em múltiplos lóbulos e cada lóbulo é formado por um córtex na parte externa e uma medula na parte interna. No timo ocorre a maturação dos linfócitos T, que quando estão no timo, também são denominados de timócitos. A maturação dos linfócitos T tem seu início no córtex e vão migrando para a medula, onde são encontrados os linfócitos T maduros. Somente estes saem do timo e migram para os órgãos linfoides secundários, através da corrente sanguínea. SISTEMA LINFÁTICO O sistema linfático é constituído de vasos que drenam o líquido intersticial formado em todos os tecidos vascularizados, em consequência do extravasamento do filtrado de plasma para fora dos capilares. Esse líquido é denominado de linfa. A linfa é levada através dos capilares e vasos linfáticos até os gânglios linfáticos, que estão conectados em série pelos vasos linfáticos, e destes ao grande vaso linfático chamado ducto torácico. A linfa então é descarregada na veia cava superior, na qual retorna para a corrente sanguínea, mantendo a homeostase dos líquidos teciduais. É através do sistema linfático, que antígenos e mediadores inflamatórios solúveis, microrganismos e células dendríticas que capturaram antígenos microbianos chegam aos gânglios linfáticos. Nos gânglios linfáticos existem regiões de sua estrutura, que se encontram macrófagos, linfócitos B e linfócitos. Devido a essa característica, os gânglios linfáticos funcionam como filtros, permitindo que os antígenos sejam encontrados pelo sistema imune adaptativo. Baço O baço é um órgão localizado no quadrante superior esquerdo do abdome e é altamente vascularizado. Tem como função retirar da circulação hemácias e leucócitos senescentes, além dos antígenos presentes na corrente sanguínea. Em sua anatomia são encontradas as polpas branca, rica em linfócitos, e polpa vermelha, no qual se encontram os macrófagos. Os macrófagos são os responsáveis por retirarem da circulação os microrganismos opsonizados ou não e células lesionadas. Por ser rica em linfócitos, a polpa branca é o sítio onde se dá o início da resposta imune adaptativa. Tecidos Linfoides Associados Os tratos gastrointestinal, respiratório, as regiões de mucosa bem como a camada sub-epitelial da pele possuem proteção graças a acúmulos de tecidos linfoides não encapsulados. Nesse caso, conhecidos respectivamente como GALT (lymphoid Tisssue Associated on Gut), MALT (Tecido linfóide Associado a Regiões de Mucosa), SALT (Tecido Linfóide Associado a Pele), BALT (Tecido Linfóide Associado aos Bronquios), os quais estão envolvidos em respostas a antígenosque foram ingeridos, inalados ou penetraram o organismo por lesões denominadas de soluções de continuidade na pele. 23 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico Locais de Privilégio Imunológico Existem locais do corpo em que os antígenos presentes não provocam uma resposta imune contra eles. É o caso dos testículos, cérebro e câmara anterior dos olhos. Esses locais são protegidos fortemente por barreiras hemoteciduais, como por exemplo, a barreira hematoencefálica, além da baixa permeabilidade a compostos hidrofílicos. ANTICORPOS (IMUNOGLOBULINAS) Características e propriedades gerais Os anticorpos, também denominados de imunoglobulinas (Ig), são proteínas circulantes produzidas em resposta à exposição a antígenos. Apresentam especificidade e diversidade com relação a sua capacidade de reconhecer antígenos e são mediadores da resposta imune humoral contra todos os microrganismos. Podem se apresentar ligados na superfície da membrana de linfócitos B, no qual atuam como receptores de antígenos e como anticorpos secretados, presentes nas mucosas, tecidos e na circulação, impedindo a entrada e disseminação de patógenos e promovem a eliminação de antígenos. Cada tipo de anticorpo é derivado de um clone particular de linfócitos B. Figura 5 - Representação da ligação entre o anticorpo e o antígeno, demonstrando sua especificidade. Os anticorpos possuem muitas funções e usos, tanto biológicos quanto clínicos. Na defesa do hospedeiro, servem de marcação de organismos infectantes, recrutamento de mecanismos de destruição, neutralização de toxinas e remoção de antígenos estranhos na circulação; na medicina clínica, ajudam no diagnóstico e no monitoramento de doenças, e na terapia e proteção do indivíduo, sendo administrado passivamente. São utilizados ainda em laboratórios científicos, em aplicações de diagnóstico e pesquisa. Todas as moléculas de anticorpos são similares em sua estrutura geral, possuindo certas características fisioquímicas comuns, mas apresentam grande variabilidade na região de ligação do antígeno. Por essa razão, os anticorpos têm a capacidade de se ligarem a antígenos estruturalmente diversos. A ligação entre antígeno e anticorpo ocorre de maneira específica, pois o sítio de ligação do anticorpo possui a forma do antígeno. Essas formas são denominadas, em alguns casos, de conformações, e a ligação do anticorpo é consequentemente dependente dessa conformação. A parte do antígeno em que o anticorpo interage é denominada epítopo. 24 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Figura 6 - Representação da molécula de anticorpo seu sitio de ligação e da interação (ligação como antígeno). Nem todas as substâncias que possuem capacidade de reagir com anticorpos são imunogênicas, isto é, não são capazes de provocar a formação de anticorpos. Alguns polissacarídeos bacterianos, quando purificados, são incapazes de induzir uma resposta, porém, quando injetados em sua forma natural, ou seja, associados às bactérias, induzem a produção de uma grande quantidade de anticorpos que reagem com o polissacarídeo purificado. As substâncias que se comportam dessa maneira, não induzindo a resposta imunológica, são denominadas haptenos. A imunogenicidade é a capacidade de induzir ou reagir a uma resposta imunológica; a antigenicidade é a capacidade de uma substância em se ligar a um antígeno. Os anticorpos podem ser divididos num pequeno número de classes e subclasses diferentes, tomando como base pequenas diferenças fisioquímicas, como tamanho, carga e solubilidade, e também em seu comportamento como antígeno. Cada indivíduo possui mais de 1x 1011 diferentes moléculas de anticorpos. Cada uma apresenta uma cadeia única de aminoácido em seus sítios de combinação antigênica. Os anticorpos são moléculas formadas por duas cadeias pesadas idênticas e duas cadeias leves também idênticas unidas por pontes de dissulfeto. As cadeias pesadas e as cadeias leves são compostas por regiões aminoterminais variáveis (V) e por regiões carboxiterminais constantes (C). As regiões variáveis são denominadas dessa forma, por possuírem áreas de variabilidade na sequência de aminoácidos, que vai diferir os anticorpos produzidos pelos diferentes clones de linfócitos B. As regiões variáveis são os sítios de ligação do antígeno, por isso também pode ser denominada de região Fab (fragmento de ligação do antígeno). 25 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico As regiões constantes, que podem ser identificadas também como região Fc (fragmento cristalizável), não participam da ligação do antígeno e medeiam as funções dos anticorpos por meio da interação com células do sistema imune e de outras moléculas mediadoras. Figura 7- Estrutura Básica de uma Molécula de Anticorpo. Fonte: CLASSES DE IMUNOGLOBULINAS No ser humano, os anticorpos podem ser classificados em IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, sendo que algumas classes são subdivididas, de acordo com as diferenças estruturais da região C. A Imunoglobulina A (IgA) estruturalmente é um dímero apresentando duas frações Fab (sítios de ligação) o que confere a esta um alto poder de neutralização. Aparece seletivamente nas secreções seromucosas, como a saliva, as lágrimas, os fluidos nasais, o suor, entre outras, nas quais apresentam claramente a função de defender as superfícies externas expostas do corpo contra o ataque dos microrganismos. Quase todas as Imunoglobulinas D (IgD) estão presentes, junto com as Imunoglobulinas M (IgM), na superfície de grande parte dos linfócitos B, em que aparentemente podem atuar como receptores. Suas funções ainda não estão bem esclarecidas. O principal papel da IgE parece ser a proteção das superfícies mucosas externas, por meio de uma reação inflamatória aguda. Concentrações muito baixas de Imunoglobulinas E (IgE) encontram-se presentes no soro e apenas poucas células plasmáticas sintetizam essa imunoglobulina. Em uma resposta secundária, a Imunoglobulina G (IgG) é a principal e mais abundante imunoglobulina a ser sintetizada. Possui a capacidade de atravessar a placenta, e com isso proporciona uma linha de defesa contra as infecções nas primeiras semanas de vida do bebê. Essa imunoglobulina difunde mais prontamente que as outras em espaços extravasculares, nos quais tem a função de neutralizar toxinas bacterianas, de combinar-se com microrganismos e facilitar a fagocitose. 26 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Por fim, as IgM são a primeira classe de imunoglobulina produzidas após a ativação do linfócito B. É secretado como um pentâmero e geralmente está presente na corrente sanguínea e não nos tecidos. São agentes aglutinantes muito eficazes, aparecendo cedo na resposta à infecção. Tabela 1 - Sumário das principais funções das imunoglobulinas A Anticorpos F Principais Funções Biológica IgA Direcionados contra microrganismos que colonizam mucosas IgD Atua como receptor celular em membrana de linfócitos B IgE Ativação de Macrófagos Atividades inflamatórias, Defesa contra parasitas e em reações alérgicas IgG Com conhecido como anticorpo de memória, importante nos processos de reinfecção, único anticorpo que atravessa placenta. IgM Anticorpos de fase aguda de infecção,grande ação neutralizante VACINAÇÃO E SOROTERAPIA A vacinação é um método profilático de imunização, que tem como objetivo gerar imunidade de longa duração (memória imunológica) e que seja protetora. No século XVIII, Edward Jenner, um médico inglês, observou que mulheres que ordenhavam vacas que haviam se recuperado da vaccínia (varíola bovina) não contraíam a varíola, que é uma forma mais grave e geralmente fatal. A partir dessas observações, em 1798, Jenner demonstrou que as inoculações de amostras de varíola bovina em indivíduos sadios conferiam proteção contra a varíola, procedimento esse que foi denominado vacinação. Figura 8 - Ilustração do Cientista e Naturalista Britânico Edward Jenner (1749-1823). 27 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico O EXPERIMENTO DE JENNER No ano de 1789, Edward Jenner verificou a presença de uma doença que atingia as tetas das vacas de maneira bastante semelhante às feridas provocadas pela varíola humana, porém mais branda, a qual foi descrita como sendo a varíola bovina ou bexiga vacum. Em 1796, buscando comprovar a teoria popular de que quem lidava com o gado não contraia a varíola humana, conduziu um experimento com um menino de oito anos de idade conhecido pelo nome de James Phipps. Jenner inoculou em arranhões presentes no braço do menino uma pequena alíquota do pus extraído das feridas das vacas. Jenner escreveu: No sétimo dia, ele se queixou de desconforto na axila e no nono ele sentiu um pouco de frio, perdeu o apetite, e tinha uma leve dor de cabeça. Durante todo o dia de hoje ele estava visivelmente indisposto, e passou a noite com algum grau de inquietação, mas no dia seguinte ele estava perfeitamente bem. Na sequência, o cientista inoculou uma nova amostra no garoto, porém dessa vez extraída de paciente contaminado com a varíola humana, como era conhecida. Semanas depois de ter sido exposto ao vírus, o pequeno James Phipps passou sem nenhum sintoma de infecção viral. Estava decretada dessa forma, a descoberta da Imunização. No ano seguinte, ele descreveu seu experimento à Royal Society, mas as provas que ele apresentou foram consideradas insuficientes. Ele realizou então novos experimentos, inoculando o material em outras crianças, inclusive em seu próprio filho. Em 1798, seu trabalho foi reconhecido e publicado. Por ocasião dos experimentos, Edward Jenner sofreu retaliações de inúmeros outros pesquisadores que não aprovavam os seus métodos, tanto no que se tratava ao uso de inoculações de amostras biológicas de animais em humanos, como da utilização de crianças. Faz-se importante relatar, que Jenner fundamentou seus experimentos em costumes adotados na Índia, China e no Oriente Médio, por exemplo, em que neste caso tinham o costume de fazer desenhos em forma de cruz, com agulha infectada com varíola, no queixo e bochecha de pessoas sadias, o que era chamado como Método Grego, cujo objetivo imagina-se era o de prevenir a doença na sua forma mais intensa. A Variolação, assim chamada na Índia e na China, consistia na inoculação de uma pequena quantidade de material seco proveniente de pústula de varíola, que ao contrário do experimento de Jenner, provocava infecções que, em alguns casos, eram fatais. Não desconsiderando os preceitos éticos, os quais por ocasião dos experimentos não eram suficientemente debatidos, é incontestável os benefícios que os experimentos como os de Jenner trouxeram a sociedade. A descoberta de Jenner foi utilizada anos após e com outros patógenos, como nas vacinas contra a cólera aviária e vacina antirrábica desenvolvida por Pasteur. 28 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a IMUNIZAÇÃO É a capacidade de o organismo reconhecer o agente causador da doença e produzir anticorpos a partir da doença adquirida ou por meio da vacinação, ficando protegido temporária e permanentemente. São descritas duas formas de imunização, assim chamadas de imunização ativa e imunização passiva. A imunização ativa é a proteção produzida pelo sistema imune da própria pessoa, em que geralmente é permanente. O próprio organismo reage e produz o anticorpo, isso significa que o organismo está funcionando perfeitamente. A imunização ativa é produzida por um componente exógeno, ou seja, externo. Produz uma imunidade e memória imunológica semelhante à infecção natural, mas sem os riscos da doença. A imunização passiva é a proteção transferida de uma pessoa (ou animal) para outras, ou seja, de um organismo para outro. A proteção é temporária e por tempo indeterminado. Um exemplo clássico é a proteção conferida durante a gestação por via transplacentária, quando a mãe imunizada com a Vacina Duplo Adulto (DT – Difteria e Tétano) passa para o bebê anticorpos contra estas duas patologias evitando por exemplo, uma forma grave de tétano denominado de tétano umbilical ou neonatal. Outra forma de proteção é a passagem de anticorpos, através do aleitamento materno até o 6º mês de vida. O desenvolvimento de vacinas no início do século XX se deu de duas formas. A primeira foi utilizando organismos atenuados e enfraquecidos, em que estes estimulariam uma imunidade protetora, mas sem causar a doença. Essa forma é utilizada até o presente, juntamente com a técnica de DNA recombinante. As vacinas atenuadas apresentam de maneira enfraquecida o vírus ou a bactéria selvagem, que por serem atenuados, perdem a capacidade de provocar a doença, mas apresentam a capacidade de evitar a doença, estimulando a resposta imunológica (imunogenicidade). As vacinas atenuadas são lábeis e passíveis de dar eventos adversos. As vacinas para serem efetivas, devem ser mantidas em bom estado de conservação respeitando principalmente, a temperatura de armazenamento que varia entre em média 2°C a 8ºC. A resposta imune gerada pela vacina atenuada é semelhante à infecção natural, sendo geralmente efetiva com uma dose única, como por exemplo, a vacina tríplice viral sarampo, caxumba ministrada atualmente aos 12 meses de vida. A segunda foi desenvolver vacinas utilizando organismos mortos ou componentes purificados e/ou modificados quimicamente ou geneticamente de organismos, que também geram imunidade protetora sem causar a doença. Nas vacinas inativadas (mortas) os microrganismos podem estar inteiros como, por exemplo, na vacina tríplice bacteriana (DTp – Difteria, Tétano e Coqueluche), que contém um macerado de Bordetella pertussis, bactéria causadora da coqueluche. Podem ser produzidas contendo subunidades ou fragmentos de microrganismos como no caso da vacina da Hepatite B, a qual contém apenas uma proteína de superfície do vírus conhecida com HBS-Ag ou ainda a partir dos produtos do metabolismo 29 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico de microrganismos, como no caso da vacina do Tétano que contém a toxina produzida pelo Clostridium tetani transformada em toxóide, para com isso ser capaz de gerar resposta sem causar doença. As vacinas são, portanto preparações contendo microrganismos vivos ou mortos ou frações destes, possuidoras de propriedades imunogênicas e antigênicas (capazes de estimular e de reagir com a resposta imune formada respectivamente), sendo, portanto, empregadas para produzir em um indivíduo atividade específica, contra um microrganismo. As vacinas podem conter um ou mais organismos ou agentes imunizantes, denominadasvacinas isoladas ou combinadas, respectivamente. Além dos organismos, as vacinas, da forma como são apresentadas, também contém em sua constituição, líquido de suspensão, que geralmente é composto por água destilada ou solução salina fisiológica; conservantes, estabilizadores (nutrientes) e antibióticos, e adjuvantes. Adjuvantes imunológicos são materiais que, quando adicionados a um material antigênico, favorecem sua imunogenicidade sem colaborar diretamente na especificidade da resposta imune. Em muitos casos, são utilizados para obter grande quantidade de anticorpo, e por isso são adicionados às vacinas, visando reduzir a dose e a frequência das injeções dos antígenos utilizados para a imunoprofilaxia de doenças contagiosas. Como exemplo, tem-se o hidróxido de alumínio, conhecido para essa finalidade há mais de 80 anos, e sendo o mais utilizado na produção de vacinas humanas e veterinárias, bem como o adjuvante de Freund, o qual se caracteriza como uma emulsão de água em óleo mineral, não utilizado em humanos devido ao risco de inflamação grave. Tabela 2 - Principais agentes imunizantes - sua composição e natureza. VACINA COMPOSIÇÃO BCG Bacilos vivos atenuados, cepas de Mycobacterium bovis HEP. B Engenharia genética-parte do DNA do vírus. POLIO Vírus vivos atenuados-Poliovírus I,II,III TETRAVALENTE (DPT + HiB) Toxinas diftéricas e tetânicas inativas, bactérias inativadas (Bordetella pertussus), associada a parte da bactéria (Haemophlilus influenzae) unida a uma proteína. ROTAVÍRUS Vírus vivo atenuados do Rotavírus humano TRÍPLICE VIRAL Vírus vivo atenuados, sarampo, rubéola e caxumba em cultura de ovo de galinha, contém timerol e antibiótico INFLUENZA Vírus inativados em cultura de ovo de galinha e contém timerol e antibiótico. TRÍPLICE BACTERIANA Toxóides Tetânico e Diftérico com macerado de Bordetella pertussus inativada. DUPLA VIRAL Vírus vivo atenuado do Sarampo e da Rubéola. DUPLA ADULTO Toxóide tetânica e diftérico, hidróxido ou fosfato de alumínio e timerol. FEBRE AMARELA Vírus vivo atenuado da Febre amarela. Para que a imunidade seja efetivamente protetora é necessária a preexistência de anticorpos no momento da infecção, como ocorre, por exemplo, com a vacina antitetânica, que estimula a produção de anticorpos contra a exotoxina do tétano. Outra forma de se obter imunidade protetora efetiva é 30 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a através da neutralização do antígeno pelos anticorpos preexistentes, prevenindo contra uma infecção secundária, como a vacina contra o poliovírus. A vacina, para ser eficaz, tem de gerar imunidade protetora em uma proporção muito grande nos indivíduos que a recebem, deve ser segura, gerar memória imune prolongada evitando-se doses de reforço, e ter baixo custo. A via de administração tem de ser seguida rigorosamente, a fim de diminuir a frequência de eventos adversos e de se obter uma melhor proteção imunológica. Alguns fatores podem interferir na capacidade de um organismo responder à vacinação, como idade, doença de base ou intercorrente e tratamento imunodepressor. CUIDADOS COM OS IMUNOBIOLÓGICOS São inúmeros os cuidados que se deve observar, a fim de garantir a estabilidade, segurança e eficiência da vacinação. Dentre estes fatores, alguns são diretamente relacionados com: a) Conservação (temperatura); b) Transporte; c) Armazenamento; d) Dose; e) Coloração da Vacina; f) Diluição e Tempo de Validade após diluição. Importante também saber, que a aplicação de uma ou mais vacina, no mesmo dia não oferece risco. O intervalo de administração das vacinas contra febre amarela e tríplice viral deve ser superior a 15 dias, quando aplicado no mesmo dia. A vacina contra febre amarela não deve ser aplicada em gestantes. Se o esquema de vacinação for interrompido, não é mais necessário reiniciá-lo, basta completar as doses que faltam. Em situações de bloqueio, a tríplice viral deverá ser administrada a partir dos 6 meses de vida. Algumas outras recomendações: Indivíduo que já recebeu 3 doses ou mais de DPT, dupla bacteriana, aplica uma dose de reforço a cada 10 anos. Adolescentes com 2 doses de Tríplice Viral devidamente comprovada, não precisa dessa dose. A vacina contra Influenza é oferecida aos maiores de 60 anos, na Campanha Anual de Vacinação do Idoso e no CRIE para os grupos de riscos. A vacina contra Pneumococos é aplicada durante a Campanha de Vacinação do Idoso, nos indivíduos que convivem em Instituições Geriátricas, Hospitais, Asilos, Casas de Repouso e no CRIE para grupos de riscos. Tabela 3 - Sumário das principais informações acercas dos imunobiológio de maior relevância – cuidados VACINA PROTEÇÃO DOSES VIA ADM. TEMPO DE VAL. APÓS ABERTA BCG Formas graves de Tuberculose 1 dose ID (0,1 ml) 6 horas Hep B Contra Hepatite B 3 doses IM (0,5 ml em cças e 1,0 ml adultos) até o final do frasco. Polio Paralisia Infantil 3 doses VO (2 gotas) 5 DIAS Tetravalente Tetano, Difteria, Coqueluche, Infecções por HiB 3 doses IM (0,5 ml) 5 dias Rotavírus Doenças por Hantavírus 2 doses VO (1,5 ml) Imediato 31 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Imunologia Clínica e Sorodiagnóstico VACINA PROTEÇÃO DOSES VIA ADM. TEMPO DE VAL. APÓS ABERTA DPT Bacteriana (REFORÇO) Tétano, Difteria, Coqueluche 2 dose 1 reforço IM (0,5 ml) até o final do frasco Tríplice Viral Sarampo, Rubéola, Caxumba 1 dose 1 reforço SC (0,5 ml) 8 horas Febre Amarela Febre Amarela 1 dose SC (0,5 ml) 6 horas Dupla Viral Sarampo Rubéola 02 doses SC (0,5ml) 8 horas Dupla Bacteriana Adulto Difteria e Tetano 3 doses IM (0,5 ml) até o final do frasco Pneumococo Pneumonia causada por S.pneumoniae 3 dose IM (0,5 ml) até o final do frasco SUMÁRIO DAS PRINCIPAIS DOENÇAS IMUNOPREVINÍVEIS Tétano • Agente Etiológico: Clostridium tetani – bacilo gram-positivo anaeróbico. • Reservatório: Trato intestinal do homem e animais domésticos, especialmente o cavalo. Modo de transmissão: • Neonatal: Contaminação do coto umbilical com esporos do C. tetani • Acidental: Contaminação de ferimentos (às vezes insignificantes, embora as queimaduras e tecidos necrosados favoreçam especialmente o desenvolvimento do bacilo anaeróbico); não transmite de pessoa para pessoa. Tuberculose • Agente Etiológico: Bacilo de Koch ou Mycobacterium tuberculosis e M. bovis. • Reservatório: O indivíduo infectado, especialmente o bacilífero. • Modo de transmissão: De pessoa a pessoa, pelas gotículas de Wells eliminadas pelas tosses de pacientes bacilíferos. • Período de Incubação: Variável; entre a infecção e a doença pode haver um período de latência de anos. 32 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Sarampo • Agente Etiológico: Vírus do Sarampo (Paramixóvirus). • Reservatório: O homem. • Modo de transmissão: De pessoa a pessoa, pelas secreções nasofaríngeas. • Período de Incubação: Sete a 18 dias. Coqueluche • Agente Etiológico: Bacilo de coqueluche: bordetella pertussis. • Reservatório: O homem. • Modo de transmissão: Pessoa a pessoa, pelas secreções nasofaríngeas, especialmente na fase catarral (início da doença). Estado Nº de casos Coeficiente de incidência (1:100.000) Amazonas 131 3,6 Espírito Santo 738 20,6 Paraná 347 3,3 Rio Grande do Norte 116 3,6 Rio Grande do Sul 774 7,2 Santa Catarina 240 3,8 Hepatite B
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