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RESPOSTAS IMUNES DEPENDENTES DE IGE E DOENÇAS ALÉRGICAS (Hipersensibilidade Tipo I) Disciplina: Imunologia Curso: Medicina 2° Período Docente: Profa. Dra. Camila Maciel de Sousa Discentes: Amanda Gabriele, Caroline Neves, Nayara Queiroz, Paula Sasso, Samuel Rocha e Stênio Andrade. Porto Velho, 19 de maio de 2015. Hipersensibilidade tipo 1- Imediata São reações de alergia ou atopia (que originalmente significava “incomum”). Essas reações são chamadas de imediatas porque começam muito rápido, logo após alguns minutos quando se entra em contato com o alérgeno. Muitas doenças causadas por essa reação de hipersensibilidade tipo 1 são desencadeadas por antígenos ambientais não microbianos (alérgenos) e envolvem células Th2, IgE, mastócitos e eosinófilos. Esses antígenos, assim que “invadem” o hospedeiro, induzem a diferenciação das células TCD4 em um subgrupo chamado de Th2. Estas irão ajudar os linfócitos B a produzirem anticorpos IgE específicos para aquele alérgeno. Os anticorpos produzidos e secretados irão revestir a membrana dos mastócitos e dos basófilos, e isso ocorre pelo fato destas últimas células possuírem receptores FC para a porção FC do anticorpo IgE. Após o segundo contato com o alérgeno, estes irão se ligar as moléculas de IgE (fazendo ligação cruzada com as mesmas) que estão na membrana das células que anteriormente foram revestidas. Estas últimas se tornarão ativadas e irão liberar mediadores químicos que provocarão, coletivamente, um aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação e contração do músculo liso brônquico e visceral. Observação: Após a resposta imediata, há a reação de fase tardia, que consiste em um acumulo de neutrófilos, eosinófilos, macrófagos e células Th2. É uma resposta inflamatória causada pela liberação de citocinas pelos mastócitos e as células Th2. Podemos dizer, então, que a hipersensibilidade imediata é uma reação que divide-se em duas: Reações imediatas combinadas com reações de fase tardia. Características gerais das reações alérgicas (em comum): 1. Ativação das células Th2 e Produção de IgE: Respostas Th2 são incomuns ou inofensivas em pessoas saudáveis. Pessoas atópicas respondem fortemente com respostas Th2 quando expostas a antígenos ambientais comuns, produzindo muito IgE; 2. Indivíduos atópicos possuem predisposição genética a serem alérgicos; 3. A maioria dos alérgenos são proteínas ambientais comuns e substâncias químicas que podem modificar as proteínas; 4. As células th2 são responsáveis por secretarem citocinas que produzem muitas características das reações alérgicas; 5. Manifestações clínicas e patológicas da alergia: São causadas por diferentes mediadores. Os locais mais comuns dessas reações são os epitélios e o tecido conjuntivo, onde há uma abundância de mastócitos. Primeiro teremos uma reação imediata, que é vascular e do músculo liso e, depois, uma reação inflamatória tardia. Observação: Reações alérgicas consideradas não atópicas são aquelas que independem de exposição ao antígeno causador. Por exemplo, o frio e exercícios físicos podem induzir a desgranulação de mastócitos; 6. As reações de hipersensibilidade imediata são diferentes dependendo do tecido afetado. Exemplo: Erupções cutâneas, sinusite, broncoconstrição, dor abdominal, diarreia e choque sistêmico (anafilático); 7. A sequência de eventos típicos: Exposição a um alérgeno, ativação das células Th2 e células B específicas, produção de IgE, ligação do IgE a receptores FC nos mastócitos (sensibilização), e desgranulação dos mastócitos após a reexposição ao antígeno, com liberação de seus mediadores e reação patológica. Reações imediatas e de fase tardia da hipersensibilidade tipo I A) Reação de pápula e halo eritematoso: Ela pode aparecer completamente em 5 a 10 minutos após o contato com o alérgeno. Demonstração da reação: Injeção intradérmica de um alérgeno em um indivíduo que já foi sensibilizado anteriormente. O local da aplicação da injeção irá inchar (edema) pelo vazamento de plasma das vênulas locais. Chamaremos isso de pápula. Envolvendo essa pápula teremos vasos sanguíneos dilatados e cheios de células sanguíneas que produzem uma borda vermelha (halo eritematoso). Essas reações imediatas resultam da sensibilização prévia dos mastócitos dérmicos (revestimento de suas membranas pelas imunoglobulinas E quando estas ligam-se aos seus receptores FC de membrana). Após o segundo contato (injeção) teremos a ativação de mastócitos e a liberação de histamina por eles. Esta última irá se ligar aos receptores de histamina nas células endoteliais vasculares. As células do endotélio vascular irão sintetizar e liberar PGI2 (prostaciclina), óxido nítrico e PAF, provocando a vasodilatação e o vazamento vascular de plasma. B) Reação de fase tardia: Consiste em um acúmulo de leucócitos inflamatórios, ocorrendo entre 2 a 4 horas após a fase imediata. Os mastócitos produzem citocinas (como a TNF) que induzem a expressão endotelial de moléculas de adesão aos leucócitos (E-selectina e a molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1), e as quimiocinas, que possuem a função de recrutar os leucócitos do sangue para os tecidos. Os leucócitos mais comuns de fase tardia são os eosinófilos e as células Th2, afinal, estes possuem receptores (CCR4 e CCR3) para as quimiocinas que são secretadas por muitas células do local da reação alérgica. Os neutrófilos também se fazem presentes. Observação nº1: Essa reação de fase tardia pode acontecer sem uma reação de hipersensibilidade imediata preexistente detectável. Isso ocorre quando há pouca ativação de mastócitos e as citocinas que irão sustentar essa reação tardia serão produzidas, principalmente, pelos linfócitos T. Isso ocorre na patologia crônica conhecida como Asma Brônquica, caracterizada por crises inflamatórias no indivíduo com o acúmulo de eosinófilos e células Th2 sem o mesmo ter tido aquelas reações vasculares que são características das respostas imediatas. Observação nº 2: A reação de fase tardia (da hipersensibilidade tipo 1) é diferente das reações de hipersensibilidade do tipo tardia (onde os macrófagos e células Th1 são dominantes). Produção de Imunoglobulina E O anticorpo IgE é responsável pela sensibilização dos mastócitos e permite o reconhecimento do antígeno para reações de hipersensibilidade imediata. Essa sensibilização ocorre devido a ligação aos receptores Fc específicos para essa cadeia e presentes nessas células. Os indivíduos atópicos produzem grandes quantidades de IgE em resposta aos alérgenos ambientais, enquanto os indivíduos normais geralmente sintetizam outros isótipos de imunoglobulina, como IgM e IgG, e somente pequenos volumes de IgE. A regulação de IgE depende da propensão de um indivíduo a montar uma resposta das células TH2 aos alérgenos, pois as citocinas derivadas dessas células estimulam a troca do isótipo da cadeia pesada para a classe de IgE nas células B. (Obs: o termo atópico é usado para descrever uma tendência familiar para produzir anticorpos da classe IgE contra alérgenos ambientais. Atópico não é sinônimo de alergia, é na verdade uma predisposição). A síntese de IgE depende da ativação de células T auxiliares CD4+ do subconjunto Th2 e de sua secreção de IL-4. Esse mecanismo ocorre por meio da ação das células dendríticas do epitélio, pelo qual os alérgenos penetram no corpo, capturando os antígenos, transportando-os para os linfonodos, que é o local onde os mesmos serão processados e apresentados para as células T. Em seguida, essas células T irão se diferenciar no subconjuntoTh2 (células efetoras). Essas células Th2 diferenciadas provocam a troca em IgE, por meio de secreção de IL-4. Após a troca da cadeia pesada dos anticorpos pelas células B e produção de IgE, a imunoglobulina fica presente no plasma em concentração abaixo de 1µg/ml. Já em condições de doenças, como a infecção por helmintos e na atopia grave, esse nível pode aumentar para mais de 1000 µg/ml. O IgE específico para o alérgeno entra na circulação e se liga aos receptores Fc nos mastócitos dos tecidos, de modo que as células ficam sensibilizadas e prontas para reagirem a um encontro subsequente com o alérgeno. Os basófilos e eosinófilos também podem se ligar a IgE. Em suma, o IgE é um anticorpo produzido pelas células B, por intermédio da ação da citocina IL-4, a qual é produzida pelas células Th2. Essa imunoglobulina atua como receptor de antígeno nas superfícies das células da imunidade (mastócitos, basófilos e eosinófilos). Visão geral das células da hipersensibilidade imediata Os mastócitos, eosinófilos e basófilos são células efetoras da reação de hipersensibilidade imediata, nesse caso, alergia. Todas contêm grânulos citoplasmáticos cujos conteúdos são os principais mediadores das reações alérgicas, que são mediadores lipídicos e citocinas que induzem a inflamação. Propriedade dos Mastócitos A principal função dos mastócitos é armazenar potentes mediadores químicos da inflamação, como a histamina, heparina, ECF-A (fator quimiotáxico dos eosinófilos), SRS-A, serotonina e fatores quimiotáxicos dos neutrófilos. Esta célula não tem significado no sangue, sendo uma célula própria do tecido conjuntivo. Ela participa de reações alérgicas (de hipersensibilidade), na qual chama os leucócitos até o local e cria uma vasodilatação. É a principal célula responsável pelo choque anafilático. O processo de ativação da degranulação (exocitose) se baseia na sensibilização destas células (mastócitos). Esta sensibilização ocorre da seguinte forma: o primeiro contato com o alérgeno (substância irritante que causa a alergia) estimula a produção de IgE específicas que se unem aos receptores de superfície dos mastócitos, pois estes são rico em receptores de IgE. No segundo contanto, as IgE ligadas ao mastócito se ligam ao alérgeno e desencadeia a liberação de todos os mediadores inflamatórios. Com isso a histamina causa uma vasodilatação, a heparina é anticoagulante, o ECF-A chama os eosinófilos e a fator quimiotáxico dos neutrófilos chama os neutrófilos ao local. O SRS-A (slow reacting substance of anaphilaxis) tem como efeito produzir contração lenta da musculatura lisa. Esta contração da musculatura lisa é importante quando essa reação anafilática ocorre no pulmão e leva a uma broncoconstricção (asma alérgica). São divididos em dois subgrupos dependendo de sua localização anatomia e conteúdo de seus grânulos. Os mastócitos da mucosa com grânulos com sulfato de condroitina e baixa concentração de histamina são encontrados nos alvéolos e mucosa intestinal. Mastócitos de tecido conjuntivo possui grânulos com heparina e grande quantidade de histamina produzida, encontrado na pele e também na mucosa intestinal. Efeitos biológicos dos mediadores de hipersensibilidade imediata, esses mediadores incluem aminas biogênicas e enzimas armazenadas pré-formadas em grânulos. As aminas biogênicas e mediadores lipídicos induzem vazamentos vasculares, bronquioconstrição e hipermotilidade intestinal, são todos componentes da resposta imediata. As citocinas e os mediadores lipídicos contribuem para a inflamação, que faz parte da reação tardia. As enzimas contribuem para lesão tecidual. Propriedade dos Basófilos Os basófilos assim como os mastócitos e os eosinofilos são células efetoras das reações de hipersensibilidade imediata e doença alérgica. Os mesmos também produzem mediadores lipídicos e citocinas que induzem Inflamação. Os basófilos são derivados da medula óssea, amadurecem lá e circulam no sangue. Eles são menos de 1% dos leucócitos do sangue. Embora normalmente não estejam presentes nos tecidos eles podem ser recrutados para alguns pontos de reações inflamatórias. Os basófilos expressam receptores Fc, ligam-se à IgE e podem ser desencadeados por ligação do antígeno à IgE. Os basófilos são ativados pela presença de estímulos como as anafilotoxinas (complementos C3a, C4a e C5aa) e os complexos IgE-antigeno. A resposta dos basófilos traduz-se em dois processos complementares: degranulacao e libertação de histamina; e sintese e libertação dos produtos da cascata do ácido araquidônico: leucotrienos, tromboxanos e prostaglandinas Propriedades dos Eosinófilos Os eosinófilos são granulócitos derivados da medula óssea que são abundantes nos infiltrados inflamatórios das reações de fase tardia e contribuem para muitos dos processos patológicos de doenças alérgicas. 1- Desenvolvem-se na medula óssea; 2- As citocinas GM-CSF, IL-3 e IL-5, promovem maturação dos eosinófilos a partir dos precursores mielóides; 3- Está presente em tecidos periféricos e nas mucosas do corpo; 4- Os seus grânulos possuem proteínas básicas. As citocinas produzidas pelas células Th2 promovem a ativação dos eosinófilos e o seu recrutamento para os locais inflamatórios da reação de fase tardia. 5- A citocina IL-5 é uma potencial ativadora na maturação e no aumento da capacidade do eosinófilo liberar os seus grânulos; 6- São recrutados para regiões de fase tardia e infecção helmíntica; 7- Ligam-se a células endoteliais que expressam E-selectina e o ligante para a integrina VLA-4; 8- As células Th2 podem aumentar, através da citocina IL-4, a expressão de moléculas de adesão para eosinófilos; 9- Células epiteliais em reações alérgicas produzem quimicinas e eotaxina; 10- C5a, PAF e LTB, produzidos pelos mastócitos, são quimioatrativos para os eosinófilos. Os eosinófilos liberam proteínas dos grânulos que são tóxicas para organismos parasitários, porém podem lesar o tecido normal. 11- Expressam receptores para a porção Fc de IgG, IgA e IgE, porém não são tão sensíveis; 12- Os seus grânulos possuem hidrolases lisossômicas, que é uma proteínas especifica do eosinófilo (tóxicas para helmintos), proteína básica maior e a proteína catiônica dos eosinófilos (essas duas últimas são tóxicas para helmintos, bactérias e tecido normal), peroxidase dos eosinófilos e também catalisa a produção de ácido hipocloroso e hipobromoso. Os leucócitos ativados produzem e liberam mediadores lipídicos como: 13- PAF, prostaglandinas e leucotrienos; 14- Produzem citocinas, mas sem significância biológica conhecida. Doenças alérgicas no homem: Patogênese e Terapia ANAFILAXIA SISTÊMICA Anafilaxia: Condição alérgica no qual o débito cardíaco e a pressão arterial muitas vezes diminuem drasticamente. Ela resulta em grande parte da reação antígeno- anticorpo que ocorre rapidamente após um antígeno a que a pessoa é sensível entrar na circulação. Um dos efeitos principais é fazer com que os basófilos no sangue e os mastócitos nos tecidos liberem histamina. Uma reação de hipersensibilidade imediata sistêmica; Se caracteriza por edema em muitos tecidos; Queda da pressão arterial, ambos secundário à vasodilatação; Esses efeitos decorrem da presença sistêmica de antígeno introduzido por injeção, picada de inseto ou absorção através de uma superfície epitelial (pele ou mucosa); A diminuição do tônus vascular e o extravasamento de plasma causado pelos mediadores liberados podem levar a uma queda de pressão arterial ou choque anafilático que muitas vezes é fatal. Os efeitos cardiovasculares são acompanhados de: Constrição das vias aéreas superiores e inferiores; Edema de glote; Hipermotilidade do intestino. TRATAMENTO: Epinefrina sistêmica, revertendo os efeitos broncoconstritores e vasodilatadores de vários mediadores dos mastócitos; A epinefrina também melhora o débito cardíaco auxiliando ainda mais a sobrevida em relação à ameaça do colapso circulatório; Os anti-histaminicos também são benéficos na anafilaxia. ASMA BRÔNQUICA É uma doença inflamatória causada por repetidas reações de hipersensibilidade imediata e tardia no pulmão levando a tríade clinico patológica de obstrução intermitente reversível das vias aéreas. Inflamação brônquica crônica com eosinófilos; Hipertrofia das células musculares lisas brônquicas; Hiper-reatividade aos broncoconstritores. Os pacientes sofrem crises de broncoconstrição e aumento da produção de muco espesso, que levam à obstrução brônquica e exacerbam dificuldades respiratórias. A asma frequentemente coexiste com bronquite ou enfisema. (A combinação de doenças pode causar lesão grave no tecido pulmonar.) O aumento de prevalência da asma em países de primeiro mundo é devido a frequência de infecções que é mais baixa. As respostas imunes inatas associadas à maioria das infecções promovem respostas Th1 e suprimem as respostas Th2 necessárias para o surgimento de atopia. Reduzir as infecções leva o aumento da prevalência alérgica. 70% dos casos de asma se devem à hipersensibilidade mediada por IgE, nos outros 30% dos pacientes, a asma pode não se associar à atopia e pode ser desencadeada por estímulos não imunes, como fármacos, frio e exercício. FREQUÊNCIA FISIOPATOLÓGICA DA ASMA ATÓPICA É iniciada pela ativação dos mastócitos em resposta à ligação dos alérgenos à IgE, bem como por linfócitos Th2 que reagem aos alérgenos. As citocinas produzidas pelos mastócitos e linfócitos T levam ao recrutamento de eosinófilos, basófilos e mais linfócitos Th2. A inflamação crônica pode continuar SEM ativação dos mastócitos. Mastócitos, basófilos e eosinófilos produzem mediadores que causam constrição do músculo liso das vias aéreas. Os mais importantes dos mediadores de broncoconstrição são LTC4, os seus produtos de degradação LTD4 e LTE e PAF. Em experimentos clínicos, os antagonistas da síntese de LTC4 ou os antagonistas de leucotrienos impedem o broncoespasmo induzido por alérgenos. TERAPIA Existem dois alvos principais: prevenção e reversão da inflamação e relaxamento da musculatura lisa das vias aéreas. Os antiflamatórios como mobilidade primária do tratamento. Os corticosteróides bloqueiam a produção de citocinas inflamatórias. O cromoglicato antagoniza a liberação de mediadores induzida por IgE. Os inibidores de leucotrienos bloqueiam a ligação de leucotrienos broncoconstritores às células musculares lisas das vias aéreas. Os anti-histaminicos não são úteis no tratamento da asma, estes fármacos podem piorar a obstrução das vias aéreas, causando espessamento das secreções mucosas. Os leucócitos derivados dos mastócitos e PAF são mediadores principais da broncoconstrição aguda; A terapia é direcionada para reduzir a ativação dos mastócitos com inibidores, como o cromoglicato. A terapia com corticosteróides é usada para inibir a síntese de citocinas. A epinefrina inibe a ativação de mastócitos. Bibliografia Abbas, A. K. (2005). Imunologia Celular e Molecular - 5ª Edição. Abbas, A. K. (2008). Imunologia Celular e Molecular - 6ª Edição. Abbas, A. K. (2012). Imunologia Celular e Molecular - 7ª Edição.
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