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1 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY IMUNIDADE INATA: CÉLULAS IMUNES Imunidade em que tem células participando de forma rápida, de forma inicial, não precisando ser ativadas para que comecem a desempenhar suas funções, elas já estão prontas para reconhecer microrganismos e patógenos de forma geral. OBJETIVOS DA AULA INTRODUÇÃO Células da Imunidade inata, são fundamentais para que células da Imunidade Adaptativa, ou seja, para que os Linfócitos T exerçam sua ação. Iremos mostrar como se dá essa interconexão entre células da Imunidade Inata apresentando antígenos para esses linfócitos. Por muito tempo pensou-se que células da Imunidade Inata eram células fracas, inespecíficas, por não apresentarem memória. Entretanto, não existe isso, já que sem células da Imunidade Inata, não tem ativação de linfócitos, portanto, não adianta existir linfócitos, inclusive, de memória, se eu não tenho células da Imunidade Inata para apresentar esses microrganismos para eles. Por muito tempo pensou-se sobre sua inespecificidade. Comparada a células da Imunidade Adaptativa, realmente, as células da Imunidade Adaptativa são mais específicas, por conta da variabilidade estrutural dos receptores, por conta de reconhecer porções específicas de cada um. Células da Imunidade Inata, reconhecem os PAMP’s, é menos específico do que a Imunidade Adaptativa, porém, consegue reconhecer padrões que são característicos daquela população bacteriana, ou daquela população viral. EXEMPLO: Portanto, se células da Imunidade Inata, entram na sala e somos todos microrganismos, elas irão reconhecer de forma geral que mulheres são diferentes de homens. Apesar de ser somente uma a patogênica, ela vem e destrói todas as mulheres. Por um lado, isso não é tão bom, mas por outro, ela destruiu também o que é ruim. Ou seja, as células da Imunidade Inata reconhecem padrões comuns a um microrganismo, que são os famosos PAMP’s, e cada microrganismo tem seu PAMP. Comparado a Adaptativa é menos favorável já que destrói como um todo, mas destrói tudo que precisa destruir. Então, ele vai reconhecer por meio dos seus PRR’s, que são Receptores de Reconhecimento de Padrões que estão presentes em células da inata, reconhecendo os padrões moleculares associados ao patógeno, que é o que causa infectividade daquele microrganismo. EXEMPLO: Por meio dos PAMP’s, eu tenho por exemplo lipopolissacarídeo nas Bactérias Gram Negativas que vão ser o PAMP dessas células. Ou seja, vai ser aquilo que causa a infectividade/virulência daquele patógeno, e então vem os PRR’s da Inata, os Receptores de Reconhecimento de Padrão da Inata, e reconhecem o lipopolissacarídeo, ou seja, o PAMP do microrganismo. EXEMPLO: Ao mesmo passo, temos RNA de dupla hélice encontrado em muitos vírus, esse vai ser o PAMP dessa população viral. EXEMPLO: Outro exemplo é o Ácido Teicoico em bactérias GRAM positivas. Temos também os DAMP’s, os danos celulares, em que as células da Imunidade Inata são capazes de destruir, como por exemplo, o ácido úrico lesando a membrana, tirando a DDP, ou seja, a diferença de potencial, fazendo com que a célula perca sua propriedade, por isso se torne uma célula danosa. Por isso é que vem a sigla DAMP (Padrão Molecular Associado ao Dano), ou seja, destrói tanto microrganismos quanto células que foram danificadas, independente da causa desse dano. Os receptores de reconhecimento de padrão, que são do tipo toll like (TLR) são receptores que estão presentes em células da Inata, na membrana de células da Inata. Então, essas células, por meio desses PRR’s, por meio desses DISCIPLINA IMUNOLOGIA AULA 4- IMUNIDADE INATA: CÉLULAS IMUNES PROFESSOR JULIANA PRR EM CÉLULAS PAMP NO PATÓGENO CÉLULAS DA IMUNIDADE INATA ATIVA LINFÓCITOS (IMUNIDADE ADAPTATIVA) IMUNIDADE INATA RECONHECEM PAMP's RECONHECIMENTO PADRONAL IMUNIDADE ADAPTATIVA GRANDE VARIABILIDADE DE RECEPTORES RECONHECIMENTO MAIS ESPECÍFICO 2 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY receptores toll like vão reconhecer os PAMP’s. Além dos receptores em membranas, algumas células evoluíram para ter receptores intracelulares. Isso se deu porque temos vírus infectando células, e esses tratam-se de parasitas intracelulares obrigatórios, já que precisam do material genético da célula, precisam das proteínas reguladoras da célula para se desenvolver. Então, por conta disso, células evoluíram para possuírem receptores intracelulares de forma a facilitar reconhecimento de microrganismos invasores de células, e, com isso, poder ativar células da Inata, e, futuramente, células da Imunidade Adaptativa. Então, aparentemente, sempre foram descobertos receptores que eram de membrana, porque, realmente, na membrana que ele irá reconhecer o patógeno que está livre, patógeno está na circulação/tecido, portanto, preciso de alguma coisa de membrana para reconhecer o que está livre. Porém, com a evolução dessas células, com a evolução dos estudos, descobriu-se que algumas células possuíam esses receptores intracelulares, que são células principalmente infectadas por vírus, e vírus podem infectar a célula que ele quiser infectar. Com isso, o reconhecimento foi facilitado porque se esse vírus infecta a célula e fica lá dentro, esse provoca morte celular, e ao passar de uma célula para outra, infecta outras células. Porém, com esses receptores intracelulares, facilitou-se o reconhecimento e ativação de Células da Imunidade Inata, porque uma célula vai ativando outras células, e, com isso, evitamos que esses vírus se proliferem de uma célula para outra célula e contamine. CITOCINAS Receptor reconhece microrganismo, e, quando isso acontece, células que fazem fagocitose, irão começar o processo e por meio de enzimas lisossomais. O fagossomo se liga ao lisossomo, formando o fagolisossomo, esse, precisa ser formado, já que, é dentro do lisossomo que estão as enzimas. No caso de células de defesa, dentro dos macrófagos, dentro dos neutrófilos, eles vão fazer a defesa por fagocitose, mas isso se dá porque ele tem as enzimas dentro dessas células, que quando se unem ao fagossomo, destroem essas células. Porém, algumas células, como por exemplo, os macrófagos, que são células da Imunidade Inata, além de fazerem a fagocitose, eles também produzem as citocinas (*precisa saber as citocinas porque vai cair na prova, Juliana adora isso). Hoje, os medicamentos mais avançados, são a base de anticorpo monoclonal, que são anti essas citocinas, bloqueiam receptores dessas citocinas, tem poucos efeitos colaterais e produzem uma resposta rápida e eficaz contra muitas alergias, por exemplo. Eles são a base de anti- “alguma citocina”, a base de algum anticorpo monoclonal. Quando o receptor, reconhece o microrganismo, ele dá o gatilho para produção de citocinas. O Macrófago, além de fazer fagocitose, é uma célula que produz citocina, com objetivo de recrutar mais célula, não tem porque ele destruir sozinho, visto que, existe um “exército de células do SI” que vão poder ajuda-lo. MACRÓFAGOS- TEM FUNÇÃO DUPLA. FAZEM FAGOCITOSE JÁ QUE TEM ENZIMAS LISOSSOMAIS QUE CONSEGUEM DESTRUIR O PATÓGENO, E TAMBÉM É ESPECIALISTA EM PRODUÇÃO DE CITOCINAS PARA RECRUTAMENTO DE OUTRAS CÉLULAS DE DEFESA. Então, quando esse receptor reconhece um microrganismo, ele irá ativar fatores de transcrição dentro dessas células, já que, são esses fatores de transcrição que darão o gatilho para produção de citocinas. São esses fatores de transcrição ativados que fazem com que as citocinas sejam liberadas por essas células. Por exemplo, no caso de reconhecimento bacteriano, o principal fator de transcrição que será ativado, é o NFKapaBeta (?), que é o Fator Nuclear Kapa Beta. Esse fator nuclear vai aumentar a produção de citocinas, por exemplo, por esses Macrófagos, que por sua vez, vão aumentar a adesão de células no endotélio. Essas precisam se aderir ao endotélio para sofreremdiapedese, atravessarem a membrana endotelial, para chegarem no tecido onde está acontecendo a lesão e poder fazer o seu papel de defesa. Portanto, quando esse Fator Nuclear Kapa Beta, que é o fator de transcrição é ativado, ou seja, quando o receptor reconhece o antígeno, é o reconhecimento antigênico que ativa esse fator nuclear, esse fator de transcrição, e então ele estimula a produção de citocinas, que vão participar do processo inflamatório, do processo de defesa contra microrganismos, entre outros. Quando se trata de um microrganismo viral, o principal fator de transcrição que será ativado será o Fator Regulador do Interferón, esse é um fator de transcrição que ativa o Interferón Alfa e Beta, e temos o Interferon Gama que veremos mais para frente. Esse Interferon Alfa e Beta, que também pode ser chamado de Interferon do tipo 1, eles são produzidos também por Macrófagos, por Células Endoteliais, enfim, mas atuam impedindo a replicação viral. Com isso, eu tendo fatores de transcrição intracelulares capazes de ativar a produção de citocinas, capazes de recrutar mais células, capaz de impedir a replicação viral, dessa forma, estamos evitando a disseminação desse patógeno pelo organismo. RECAPTULANDO O receptor reconheceu o antígeno, independente do que seja, bacteriano, viral, fúngico, ou qualquer outro patógeno. Quando ocorre o reconhecimento, temos PRR (receptor do tipo toll) reconhecendo por um PAMP, quando ocorre reconhecimento, ocorre ativação da célula, então, se a célula está ativada, estimula os fatores de transcrição que já estão nela. Esses fatores de transcrição precisam ser ativados, já que são eles que darão gatilho para produção de citocinas, ou para fazer com que a célula exerça sua função. É como se a célula estivesse parada, e então um antígeno ativou essa célula, os fatores de transcrição começam a trabalhar para estimular a produção de citocinas, por exemplo. BASICAMENTE, O PAPEL DAS CITOCINAS É RECRUTAR MAIS CÉLULAS DE DEFESA PARA COMBATER O QUE ESTÁ CAUSANDO O MAL Com fatores de transcrição sendo ativados, que por exemplo, no caso de uma bactéria, eu tenho um fator nuclear Kapa Beta (NFKapaBETA), esse fator nuclear 3 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY estimula os genes a produzirem citocinas, e então com essa produção de citocinas, veremos maior recrutamento de células de defesa, direcionamento dessas células de defesa para o local correto da infecção. Então, isso é estimulado por meio do antígeno, do PAMP. O PAMP foi reconhecido por uma célula, através de seu receptor, esse reconhecimento, por sua vez, estimulou proteínas a ativarem esses fatores de transcrição, e quando esses fatores são ativos, a célula começa a funcionar, propriamente dita. A célula pensa “já estou toda ativada, agora posso começar a produzir citocinas”. Com essa produção de citocinas, tenho mais recrutamento de células, se for no caso do Fator Nuclear Kapa Beta, tenho Macrófagos produzindo citocinas que vão recrutar mais células de defesa. No caso dessa ativação do Fator Regulador do Interferon, que é um outro fator de transcrição também presente na célula, e ele é ativado na presença de um vírus, o que vai acontecer é a indução da produção de Interferon do tipo 1, que é o Interferon Alfa e Beta. Esse Interferon quando produzido ele inibe a replicação viral, já que o vírus vai entrar na célula para se reproduzir, e com isso sai da célula, e infecta outra célula, e por aí vai. Ex: O vírus do HIV funciona dessa forma, ele invade a célula, espera essa célula começar a produzir citocina, que vai ser o gatilho para ele incorporar material genético da célula e se reproduzir. Ele precisa da célula para replicar. Porém, se essa célula conhece aquele material viral, ela vai produzir o Fator Regulador do Interferon, fazendo com que essas células produzam citocinas que inibem a replicação viral. CARACTERÍSTICAS GERAIS E ESPECIFICIDADE DAS RESPOSTAS IMUNES INATAS O sistema imune inato reconhece as estruturas que são compartilhadas por várias classes de microrganismos e que não estão presentes nas células normais do hospedeiro. Os PAMP’s, tratam-se de estruturas essenciais para a sobrevivência e infectividade do patógeno, por isso, células da Imunidade Inata não conseguem ser dribladas por mutações, sendo uma vantagem dessa em relação a Imunidade Adaptativa, que reconhece antígenos que podem ser perdidos, sem que esses microrganismo percam sua infectividade; Os receptores do sistema imune inato (tipo toll) são codificados por genes herdados que são idênticos em todas as células. Eles foram produzidos por linhagens germinativas dessas células. Isso faz com que essas células tenham uma variabilidade estrutural menor, elas não conseguem reconhecer várias estruturas, não é à toa que elas reconhecem padrões que são característicos daquela população. Ao passo que, receptores da Imunidade Adaptativa, são formados constantemente por meio da recombinação genética tendo variabilidade estrutural muito maior. Por isso, elas conseguem reconhecer o que cada um tem diferente um do outro., sendo essa uma vantagem da Imunidade Adaptativa; Células da Imunidade Inata sabe reconhecer o que é próprio, e o que é não próprio. As células da Imunidade Adaptativa da maioria das pessoas também sabem, já que, a maioria das pessoas não tem doenças autoimunes. Portanto, a principal característica do SI, é o reconhecimento do próprio e não próprio. Células da Inata sempre reconhecem o que é próprio do que é não próprio, já que tem proteínas reguladoras que auxiliam. Já as células da Imunidade Adaptativa, nem sempre reconhecem, por isso, existem as doenças autoimunes. Porque são Linfócitos (células da Imunidade Adaptativa) auto reativos em algumas pessoas. Então, esses Linfócitos auto reativos, reagem contra si próprio é que são causadores de doenças autoimunes, é o que destrói o que é realmente meu. OUTROS COMPONENTES DA IMUNIDADE INATA Barreiras Epiteliais presentes na pele, tgi, trato respiratório, já que, são as principais portas de entrada de microrganismos. Então, para que, eu tenha uma proteção contra a entrada constante de microrganismos, a primeira proteção é a BARREIRA FÍSICA do epitélio. Na pele, nós temos junções firmes, fazendo conexões entre uma célula epitelial e outra célula epitelial, essas junções firmes garantem uma primeira proteção contra a entrada de microrganismos. Além dessas junções firmes, eu tenho uma BARREIRA QUÍMICA, porque células epiteliais estão constantemente sintetizando proteínas que fazem com que essa minha barreira epitelial tenha permeabilidade seletiva, ou seja, impede a entrada de microrganismos de forma constante, e além de proteínas que essas células epiteliais sintetizam, eu também tenho o que chamamos de peptídeos antimicrobianos (antibióticos) porque na presença de microrganismos, eles mesmos destroem. Isso, obviamente, em uma pele íntegra. Uma pele danificada, eu tenho perda de proteínas, tenho perda desses peptídeos antimicrobianos. Os antibióticos mais secretados aqui são Defensinas e Catelicidinas. Então, essas Defensinas e Catelicidinas, que são antibióticos secretados pelas células epiteliais, elas fazem o papel de defesa de proteção química contra a entrada desses patógenos. Junções firmes, peptídeos antimicrobianos e proteínas sintetizadas pelas células epiteliais, garantem uma barreira física e química contra a entrada desses patógenos. Além disso, eu tenho, também, Linfócitos intraepiteliais, esses, assim como Células NK, estão presentes na pele, e esses Linfócitos são considerados componentes da Inata, apesar de serem produzidos por células adaptativas, tem uma diversidade estrutural limitada em relação ao receptor. Quando falamos sobre características de reconhecimento, foi dito que os receptores da Imunidade Inata vêm de uma linhagem germinativa, ao passo que receptores da Imunidade Adaptativa são formadospela recombinação de gene. Então, essa diversidade estrutural limitada de Linfócitos Intraepiteliais em relação ao receptor fazem com que essas células atuem na Imunidade Inata. RECEPTORES DA IMUNIDADE INATA LINHAGEM GERMINATIVA RECEPTORES DA IMUNIDADE ADAPTATIVA RECOMBINAÇÃO DE GENE Além dessas barreiras químicas, físicas, além desses Linfócitos Intraepiteliais, eu também tenho a BARREIRA 4 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY MICROBIOLÓGICA. Nós temos bactérias que fazem parte do microbioma de cada região. Tenho E. coli no intestino, e essas não são patogênicas. Tenho Stafilo na pele, e essas também não são patogênicas (na maioria das vezes). Então, na maioria dos casos, são bactérias que agem com competição de nutrientes, e competição por aderência, então, dessa forma, também conseguem fazer a defesa por isso, e outra pela própria síntese de anti-microbianos. Por exemplo, Lactobacilos fazem parte do microbioma vaginal, eles sintetizam ácido láctico, que fazem com que o pH fique reduzido, e proteja a mulher contra infecções. Então, dessa forma, além de barreiras físicas e químicas, e além dos próprios Linfócitos Intraepiteliais, que por terem diversidade estrutural limitada, eles são parte da Inata, eu também tenho essa defesa microbiológica. CÉLULAS QUE COMPOEM A IMUNIDADE INATA São células que fazem o reconhecimento rápido, e já estão prontas para reconhecerem aquele antígeno. Não precisam ser ativadas por outras células para exercerem a sua função. FAGÓCITOS Essas são as primeiras células, bem como as principais, dentre esses, temos Neutrófilos, Macrófagos/Monócitos, e, além disso, Células Dendríticas. NEUTRÓFILOS São os Leucócitos mais abundantes do nosso organismo, cerca de 60 a 70% dos Leucócitos são Neutrófilos. São células que fazem fagocitose, principalmente, diante de microrganismos bacterianos. Neutrófilos tratam-se de uma população de Leucócitos que vai estar aumentada, e vai ter um mecanismo de ação eficaz contra bactérias. Essa defesa é feita por fagocitose, quando fagocita, essa célula tem enzimas lisossomais, proteases lisossômicas, espécies reativas do oxigênio, outros tipos de enzimas lisossomais que falaremos adiante, que são enzimas microbicidas, então, quando o patógeno é fagocitado, essas enzimas destroem, após a união de fagossomo com lisossomo. Outra característica do Neutrófilo é que, quando ele fagocita essa célula, poucas horas depois ele morre, entretanto, não há carência de Neutrófilos já que a medula logo depois repõe células que foram perdidas por conta desse combate a infecção. MACRÓFAGOS/MONÓCITOS Os Macrófagos são células locais, as quais, além daquela produção de Citocinas, são células também fagocíticas. Essas células também fazem defesa por fagocitose, também possuem enzimas lisossomais que destroem esse organismo fagocitado. O que difere em relação a proporção é que eu tenho 7 a 10% de Monócitos no organismo, se comparado com 60 a 70% de Neutrófilo. ENZIMAS LISOSSOMAIS Nós temos as enzimas lisossomais que são a Oxidase Fagocitária, o iNOS, e as Proteases Lisossomicas. A Oxidase Fagocitária utiliza o oxigênio molecular, o transforma no íon oxigênio+radicais livres. Íons superóxidos+ Radicais livres formam os intermediários reativos ao oxogênio. Esses intermediários reativos, que é o oxigênio na fórmula de ânion+ radicais livres, são tóxicos para os microrganismos. O iNOS que é o Óxido Nítrico sintase induzida, que é outra enzima lisossomal, ele pega arginina que é um aminoácido sintetizado endogenamente, apesar de baixas concentrações, precisamos adquirir Arginina mais pela dieta, e essa participa do Ciclo da Ureia. Trata-se de um aminoácido utilizado no Ciclo da Ureia, em que ele utiliza essa Arginina para transformá-la em Óxido Nítrico, o qual também é microbicida, ou seja, também é capaz de destruir esse microrganismo. Além da Oxidase Fagocitária e do iNOS, eu tenho as proteases lisossômicas, as quais irão quebrar as proteínas desses microrganismos. Se quebra proteína, perde aquela capacidade, destrói aquele microrganismo, ele não se torna mais infeccioso. Ou seja, independente de qual enzima esteja atuando, eu tenho todas elas produzindo substâncias tóxicas para aquele microrganismo, e, dessa forma, destroem aquele microrganismo. PERGUNTA MUITO IMPORTANTE DO YURI: Se ele faz fagocitose em outras células que não sejam microrganismos, por que nossas células não são lesadas? Essas enzimas são tóxicas, e elas atuam a nível intracelular, se elas extravasarem ocorre dano celular. Existe esse mecanismo que é um mecanismo protetivo frente aos agentes agressores, mas existe um processo de fagocitose fisiológico, endocitose é um processo fisiológico celular, independente de ser contra um agente agressor ou não. REFORMULANDO A PERGUNTA: Por que fazemos Catalase, por que temos Óxido Nítrico Dismutase? A Catalase é a enzima que desfaz o Peróxido de Oxigênio, esse, trata-se de um radical obtido da Respiração Oxidativa. Por exemplo, devemos lembrar do papel redutor da Glutationa no Peróxido de Hidrogênio que não deixa a hemácia lisar. A catalase irá degradar o Peróxido de Oxigênio em água + O2, desfazendo assim o potencial corrosivo do Peróxido de Oxigênio. EXPLICAÇÃO 3 DO YURI SOBRE A PERGUNTA: Estamos falando aqui sobre Explosão Oxidativa/Explosão respiratória, fazemos essa respiração oxidativa já que 5% do que é feito dentro da mitocôndria, aquilo que se chama de Respiração Oxidativa, de 100% que geramos, a partir de oxigênio molecular, 5% deve virar radical livre. Ou seja, 5% da nossa Respiração Oxidativa é lesível para a própria célula que faz respiração oxidativa. Esses 5% precisam ser desfeitos pela minha própria célula, independente se eu estou frente a um agente agressor ou não. Independente se a célula está fazendo fagocitose, ou está produzindo ATP para o metabolismo celular. Eu faço/desfaço o poder lesivo dos radicais de oxigênio, o superóxido por exemplo, ou os íons ânions obtidos da respiração oxidativa, por exemplo, através da produção da Catalase ou a Peroxidase, que não são a mesma coisa. A Catalase e a Peroxidase degradam o Peróxido de Oxigênio (H2O2) em água molecular e meio mol 5 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY de O2, esse, é o teste explicado pela Beth, que separa Stafilo (se defende desses radicais, já que ele tem a catalase, e degrada em água e meio mol que vemos a olho nu) de Strepto, e Entero (os dois últimos não fazem bolha já que não tem catalase). A Peroxidase não libera meio mol de O2 mas degrada o Peróxido de Oxigênio somente em água. Além disso, existe uma enzima chamada de Superóxido Dismutase, essa, pega os radicais de oxigênio e desfazer o poder lesivo. Então, a pergunta é, “Por que se eu pegar uma hemácia no meio de cultura e pingar água oxigenada nela ela espuma?”, porque a minha célula produz Catalase para evitar os efeitos lesivos da fagocitose independente de agente agressor. Como agentes agressores, em geral, não tem poder de desfazer, ele é lesado nas suas membranas, por isso, a importância de eliminar esses radicais livres. CÉLULAS DENDRÍTICAS Quando comparadas as duas outras populações fagocitárias, a diferença dela é que essa fagocita, mas não tem enzima lisossomal para destruir esse patógeno. Então, ela processa esse patógeno no seu interior, e devolve a superfície para apresentar ao Linfócito T. Por isso, é a principal Célula Apresentadora de Antígeno. Macrófago também tem capacidade de apresentar antígeno para Linfócito T, porém, como ele desempenha outras funções, como a própria fagocitose e destruição desses patógenos, ele não é a “principal” célula, por isso, a Célula Dendrítica tem essa característica principal que é a única função dela, ela fagocita, por isso, é considerada uma célula fagocitária, mas ela não destrói. Ela fagocita, processa esse microrganismo e o devolve para a superfície, para que aquela porção em queo Linfócito T precise reconhecer, esteja disponível para ele. Essas Células Dendríticas são células teciduais, elas estão o tempo todo no tecido, procurando algum microrganismo, para que ela possa fagocitar, processar e apresentar ao Linfócito T. COMO OCORRE O RECRUTAMENTO DE CÉLULAS? Macrófagos reconhecem o microrganismo, fagocitam o microrganismo. Os Macrófagos, como dito, são responsáveis pela produção de citocinas, esse, irão produzir Fator de Necrose Tumoral (TNF) e Interleucina 1, a princípio. Macrófago fagocitou microrganismo, quando ocorreu essa fagocitose, PRR reconheceu PAMP ativou o Fator de Transcrição que induziu a produção de Citocinas. Fatores de Transcrição ativados após o reconhecimento do PRR por aquele PAMP, no caso do Macrófago, reconheceu, fagocitou, estimulou Fator de Transcrição a produzir Citocinas. QUEM SÃO AS CITOCINAS PRODUZIDAS PELOS MACRÓFAGOS? TNF E IL-1 Quando falamos de IL, como Interleucinas, podemos entender como “Citocinas”, são a mesma coisa. Recebem o nome de “Interleucinas” por serem produzidas por esses Leucócitos. Essas Interleucinas/Citocinas produzidas pelo Macrófago após a sua ativação, irão fazer com que Células Endoteliais expressem Selectinas para que Células de Defesa que estão passando por esse fluxo de sangue (além de hemácias, Plaquetas, Proteínas Plasmáticas) que possuem receptores de Selectina se prendam a essa Selectina. Receptor de Selectina presente na membrana do Leucócito, se aderiu a Selectina que foi expressa pela célula Endotelial, quem auxiliou essa expressão foi TNF e IL-1. MACRÓFAGO RECONHECEU MICRORGANISMO -> FOI ATIVADO -> PRODUZIU TNF E IL-1 -> ESTIMULOU CÉLULAS ENDOTELIAIS A EXPRESSAREM SUAS SELECTINAS -> CÉLULAS DE DEFESA QUE POSSUEM RECEPTORES EPECÍFICICOS DE MEMBRANA SE PRENDEM A ESSAS SELECTINAS Aderiu, entretanto, trata-se de uma adesão fraca, e como está vindo fluxo de sangue, descola essa adesão. Ela se liga novamente, Selectina ao seu receptor de Selectina, vem fluxo de sangue, e descola novamente. Porém, esses Macrófagos, além de secretarem TNF e IL-1, também secretam uma quimiocina chamada de IL-8. Quimiocinas são citocinas com efeito também quimiotático. Essa IL-8 vai fazer com que células endoteliais expressem também, além das Selectinas que já foram expressas, ligantes de Integrina, porque esses Leucócitos, além de terem receptores para essas Selectinas, eles têm Integrinas. Então, faz com que essas Integrinas, se liguem ao ligante de Integrina. IL-1 e TNF também reforçam essa adesão, eu já tive Selectina, que não foi suficiente ser expressa porque a adesão era fraca, então veio fluxo sanguíneo e desprendeu essa célula do endotélio. Ela tentou colar novamente, veio fluxo sanguíneo e desprendeu essa célula do endotélio. Só que, tem o IL-8 que faz com que ligantes da Integrina expressos por essas células endoteliais se liguem às Integrinas presentes nos Leucócitos, fazendo com que ocorra uma forte adesão. Isso é preciso já que ela precisa atravessar, e, se tiver uma fraca ligação, terei sempre um fluxo sanguíneo tirando ela. Portanto, essa forte adesão que é garantida por meio de IL-8 com auxílio de IL-1 com TNF, porque dessa forma, além da interação entre Integrinas e ligantes de Integrina, eu tenho Selectinas que também agora irão ficar firmes já que a Integrina tem uma forte adesão. Dessa forma, ocorre primeiro uma mudança na conformação estrutural desse Leucócito, fazendo com que ele fique mais espalhado por esse endotélio para poder fazer diapedese (atravessar), preciso disso já que tenho que recrutar mais células de defesa, um Macrófago não irá fazer isso sozinho, já que ele tem o poder de produzir Citocinas para recrutar mais células de defesa. Temos inúmeras células de defesa, não há explicação para que o Macrófago faça isso sozinho. Dessa forma, mais rápida é a infecção, já que eu tenho mais Células de Defesa atuando naquele local. Falamos sobre o efeito quimiotático, porque, além dessa IL- 8 favorecerem a adesão entre Integrina e Ligante de Integrina, ela direciona esse macrófago que atravessou para o local correto da infecção. Por isso, ela não recebe o nome somente de citocina, visto que, além de favorecer a diapedese, ela indica para a célula para onde ela tem que ir. IL-8 É TAMBÉM SINTETIZADA PELOS MACRÓFAGOS, E É CONSIDERADA UMA QUIMIOCINA, E NÃO SOMENTE UMA CITOCINA. 6 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY Esse é o processo de rolamento e adesão desses leucócitos, porque à medida que eles vão passando por esse endotélio, por esse vaso sanguíneo, é possível que essas células extravasem o endotélio por conta de produção de citocinas que irão favorecer esse recrutamento de células. Elas expressam moléculas de membrana endotelial que irão favorecer a adesão de Células de Defesa com esse endotélio, e, dessa forma, promover a diapedese e mais recrutamento de células para o local de defesa. MASTÓCITOS São Células de Defesa teciduais, assim como os Macrófagos. Ao mesmo tempo que eu tenho Macrófagos fazendo fagocitose e produzindo citocinas, eu tenho Mastócitos produzindo mediadores inflamatórios, dentre eles, Prostaglandinas, Histamina, Leucotrienos, Fator de Ativação Plaquetária. Enfim, todos esses mediadores que vão estar aumentando a permeabilidade vascular, como é o caso da Histamina, se ela aumenta a permeabilidade vascular, mais célula de defesa é recrutada, então, não tem somente Macrófagos atuando no recrutamento de células, mas tem também mediadores inflamatórios secretados pelos Mastócitos, também a nível tecidual, favorecendo, não só o extravasamento de líquidos que levariam as proteínas que participam também desse processo de defesa, como também mais Células de Defesa para o local da infecção. Então, com isso, esse aumento de Leucócitos, vasodilatação, extravasamento de líquido, extravasamento de células, constituem o Sistema Inflamatório. CÉLULAS DENDRÍTICAS As Células Dendríticas são a ponte entre Imunidade Inata e Imunidade Adaptativa. Essas produzem, principalmente, as IL-12, assim como os Macrófagos. Eles produzem essa IL-12 porque essa citocina, além de outras funções, que veremos na Imunidade Adaptativa, na Inata, a IL-12 ativa Células NK, Linfócitos NK. São linfócitos porém, são células que participam da Imunidade Inata. Lembrando do papel dos Linfócitos intraepiteliais, que por terem receptores de variedade estrutural limitada fazem parte da Inata, células NK atuam a nível de Imunidade Inata. Essas células NK são importantes para 2 ou 3 situações. Uma que é uma célula que participa na tentativa de destruição de tumor, células NK são células aptas que vão tentar destruir células tumorais. São células que também tentam destruir células envelhecidas, danificadas. Isso acontece porque essas células destroem microrganismos como um “homem bomba”, ela não destrói somente o microrganismo que está dentro da célula, ela não ativa essa célula para ela destruir aquele microrganismo que está lá dentro. Ela sem produzir citocinas destrói a célula como um todo quando ela é ativada. Quando IL-12 produzida por Macrófagos e por células Dendríticas secretam essas citocinas, essas fazem com que células NK tenham atividade citotóxica, ou citolítica, ou seja, destrói/lisa a célula como um todo. Se destrói a célula como um todo, destrói microrganismo, e destrói a célula também. Além dessa característica citotóxica de células NK que atuam na Imunidade Inata, elas também secretam o Inteferon Gama. Essas, o fazem, para ativar a atividade fagocítica do macrófago. Além de ativarem essa atividade fagocítica do macrófago, o macrófago, além de fagocitar, produz citocinas, para recrutar mais células de defesa. Tudo isso acontece ao mesmo tempo, não é uma sequência que cada hora acontece uma coisa. Tem mastócito liberando mediador inflamatório, tem macrófago fazendo fagocitose produzindo TNF, IL-1 e IL-8, tem Célula Dendrítica, indo ao linfonodoapresentar isso ao Linfócito T. Ao mesmo tempo que o macrófago produz o TNF, IL-1 e o IL-8, ele também está produzindo IL-12, para ativar a célula NK, essa produzir Interferon, ativar o poder fagocítico desse macrófago, e também fazer com que esse Macrófago secrete mais TNF, IL-1 e IL-8. O tempo todo que estamos parados, está acontecendo tudo isso com a gente, não está acontecendo só Ciclo de Krebs. Está acontecendo também isso, já que, não estamos dentro de uma bolha, estamos repletos de microrganismo na sala, o tempo todo estamos ingerindo, respirando, se não tivermos com pele íntegra, está atravessando, então, o tempo todo o nosso organismo se depara com microrganismos, e o tempo todo está acontecendo rolamento, está acontecendo mastócitos sendo liberados produzindo mediador inflamatório, está tendo produção de todas essas citocinas a todo tempo. BASÓFILOS, MONÓCITOS, EOSINÓFILOS Outras células envolvidas são os Mastócitos que já falamos, Basófilos e Eosinófilos, são todas a células da Inata. Falamos dos Mastócitos liberando mediadores inflamatório, tem receptor para IgE, então, na minha pele normal eu tenho Mastócito, só que esses estão sem degranular, tenho grânulos no citoplasma desses Mastócitos que são os mediadores inflamatórios, então, diante um alérgeno, por exemplo, diante uma reação inflamatória, eu tenho os Mastócitos degranulando, liberando mais mediadores inflamatórios, e, com isso, potencializando essa inflamação. Porém esses Mastócitos que estão muito presentes em reações inflamatórias, eles estão ainda mais presentes em reações alérgicas, por isso, tem receptores para IgA, que trata-se de um anticorpo produzido por Linfócitos B, células da Imunidade Adaptativa que estão aumentas diante reações alérgicas e parasitárias. Diante um helminto, principalmente, mais do que um protozoário, eu tenho aumento dos níveis desses anticorpos porque esses tem receptor para alérgenos, bem como para parasitos, para helmintos, principalmente. A função do anticorpo é de reconhecer o antígeno, marca-lo e apresentar para alguma célula que tenha receptor desse anticorpo, podendo ser Mastócitos, Basófilos e Eosinófilos. MASTÓCITOS- A NÍVEL TECIDUAL BASÓFILOS E EOSINÓFILOS- A NÍVEL DE CIRCULAÇÃO Basófilos, nós temos o valor de referência de 1% na circulação, mais do que isso já é anormal encontramos Basófilos, essas são células presentes em reações de hipersensibilidade imediata, teremos uma aula só disso. Eosinófilos também são células da circulação, cerca de 5 a 10% dos meus Leucócitos são Eosinófilos, e também são células muito presentes em processos alérgicos. Basófilos também fazem degranulação, eu tenho grânulos que vão liberar Histaminas, Leucotrienos, aqueles mediadores 7 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY inflamatórios, mas é muito mais comum eu encontrar Basófilos, além de reações de hipersensibilidade, em Leucemia Mielóides Crônicas, sendo um dos marcadores sanguíneos, iremos falar disso quando tivermos aula de leucograma. Os Eosinófilos, ele tem grânulos no citoplasma dele que são enzimáticos, esses tratam-se de grânulos de peroxidase eosinofílica, esse tem receptor para IgE que vai reconhecer o anticorpo IgE, que está ligado ao antígeno/alérgeno/parasito. Anticorpo-Antígeno, forma um imunocomplexo, esse, está circulando procurando células que tenham receptores para IgE, então, quando esse imunocomplexo se liga a esse receptor para esse anticorpo, ele vai degranular, esses grânulos são tóxicos para o antígeno. GRÂNULOS DE PEROXIDASE EOSINOFÍLICA SÃO TÓXICOS PARA O ANTÍGENO, ENTÃO, FAZEM A DESTRUIÇÃO DESSA FORMA, NÃO FAGOCITAM. Eosinófilos não fagocitam, mas liberam esses grânulos, após o IgE, que é o anticorpo circulando marcado com esse antígeno marcado com essa célula que tem esse receptor para esse IgE. SISTEMA COMPLEMENTO Esse, nada mais é do que proteínas plasmáticas que auxiliam as células de defesa no combate a infecção. Essas fazem a defesa por 3 mecanismos: 1. AMPLIFICA A RESPOSTA INFLAMATÓRIA, ou seja, uma primeira proteína, cliva uma segunda proteína, e pega um pedaço dela, que se une a essa primeira proteína. Esse conjunto, primeira proteína com o pedaço da segunda, cliva uma outra proteína, e vai pegando proteínas, e por aí vai, indo se juntando. Até que no final de tudo, quando a última proteína do complemento se junta, que é a C9, essa consegue se polimerizar, se proliferar, e formar um complexo de ataque a membrana. Pegou um pedaço, mas o resto, que não se juntam a essas proteínas, são as chamadas anafilatoxinas. Geralmente, essa proteína c3, c4, c2, c1, quando clivadas, elas se dividem em porção a e porção b, geralmente é a porção b que se liga a essas outras proteínas, e a porção a fica naquele plasma perdida. Porém, as duas principais, c3a e c5a, são as chamadas anafilatoxinas. ANAFILATOXINAS- C3a E C5a. Essas vão amplificar a resposta inflamatória, já que elas auxiliam na degranulação dos mastócitos, elas auxiliam na adesão de células ao endotélio e então facilitam a diapedese, o recrutamento de mais células de defesa, por isso uma das funções de proteínas do Sistema Complemento, é amplificar a resposta inflamatória. 2. OPSONIZAÇÃO DO MICRORGANISMO, marcam o microrganismo, como se fossem uma molécula sinalizadora, marcando aquela célula, fazendo com que ela se torne mais viva, mais fácil de ser reconhecida, como se fosse uma luz para aquela célula. Portanto, a opsonização é a marcação do microrganismo, já que opsonizando, marcando esse microrganismo, faz com que esse microrganismo seja mais facilmente reconhecido, principalmente, por anticorpos. Então, eu tenho proteínas do Sistema Complemento de Imunidade Inata, porém, uma das vias, do Sistema Complemento que é a Via Clássica, ela atua a nível de Imunidade Adaptativa. Ao passo que, as outras atuam a nível de Imunidade Inata. Via Alternativa e Via da Lectina, atuam a nível de Imunidade Inata, elas não precisam de anticorpos para atuar, já a via Clássica, precisa de anticorpo para atuar, portanto, atua a nível de Imunidade Adaptativa, somente depois a produção de anticorpos. 3. REMOÇÃO DE IMUNOCOMPLEXOS pela formação do MAC, Complexo de Ataque a Membrana. Nós temos uma proteína se ligando a outra, uma ativa a outra, pega um pedaço dela e se junta. Essas duas clivam um a terceira proteína, pegam um pedaço dela e se juntam, e por aí vai, até chegar na proteína c9, que é a última, aqui eu tenho todo um complexo de proteína que está sendo ligado. Esse complexo de proteínas que está sendo ligado, vai se ligar ao c9, já que se ligando ao c9, essa é a proteína que tem a característica de se polimerizar. Ela precisa se polimerizar, já que atua a nível direto de microrganismo, e na membrana desse, eu tenho várias c9 que foram ativadas antes por esse complexo de proteínas que se ligaram, ativou a c9, que se polimerizou, e esse polimerizar dela, forma um buraco na membrana do microrganismo, destrói o microrganismo por lisar sua membrana. Essa é a função de remoção de imunocomplexos por meio do complexo de ataque a membrana, garantido por meio da polimerização/oligomerização de c9. Precisou das outras para ativar c9, as outras, as anafilatoxinas, também estão fazendo a defesa, por meio de granulação de mastócitos, aumentando a adesão de Leucócitos, recrutando mais Leucócitos, fazendo com que esses Leucócitos atravessem a parede, portanto, cada um na cascata vai ter um papel, mas todas com objetivo final de complementar a atuação das células de defesa. Nós temos todas as vias, não será cobrada a tivação de cada, mas o que falamos é que temos o estímulo de células inflamatórias, porque eu tenho anafilatoxinas amplificando essa resposta. Elas auxiliam degranulação de Mastócitos, e permitem a adesão de Leucócitos ao endotélio, se esses aderem ao Endotélio, são recrutados, então amplificam a resposta das células de defesa, opsonizam o patógeno, marcam o patógeno.Dessa forma, permite que células facilitem o reconhecimento daquele patógeno, e por exemplo uma célula fagocitária fagocite esse macrófago. Por último, a destruição desse patógeno que é por meio do Complexo de Ataque a Membrana. 3 características de proteínas do Sistema Complemento que auxiliam no processo de defesa, por isso recebendo o nome de “complementos”, elas complementam as células de defesa. PROTEÍNA MAIS ABUNDANTE DO SISTEMA COMPLEMENTO É A c3, ESSA, ESTÁ PRESENTE TANTO NA VIA CLÁSSICA, QUANTO NA VIA ALTERNATIVA E NA VIA DA LECTINA Existe defesa sem complemento, porém, na deficiência de algumas proteínas, a principal proteína do Sistema Complemento é a c3, e está presente nas 3 vias, na via Clássica, Alternativa e da Lectina. A deficiência genética dessa proteína, já estará associada a infecções piogênicas de 8 DIGITADA POR JÚLIA ROBADEY repetição, e a deficiência de c3 adquirida, vai estar relacionada a doenças autoimunes. CAUSAS DA c3 DIMINUÍDA PODEM SER GENÉTICAS OU ADQUIRIDAS. GENÉTICA- INFECÇÕES PIOGÊNICAS POR REPETIÇÃO ADQUIRIDA- DOENÇAS AUTOIMUNES Assim como sem o baço, eu consigo viver sem proteínas do Sistema Complemento, mas estarei mais susceptível a infecções, e até a doenças autoimunes. ANAFILATOXINAS- AUMENTAM A DEGRANULAÇÃO DE MASTÓCITOS E FAVORECEM ESSA ADESÃO LEUCOCITÁRIA, BEM COMO O RECRUTAMENTO DE CÉLULAS PARA O LOCAL DE INFECÇÃO. No meio desse contexto, temos também proteínas inibitórias dessas proteínas do Sistema Complemento como uma forma de freiar. Diante um estímulo, se essas proteínas do Sistema Complemento fossem sempre sendo sintetizadas, ia gerar um processo inflamatório sempre, já que inflamação trata-se do recrutamento de muitas células de defesa, extravasamento de líquidos, devido ao aumento da permeabilidade vascular que ocorre. Então, essas células de defesa, essas proteínas do Sistema Complemento, uma hora elas têm que parar de serem sintetizadas, e isso se dá por meio de inibidores dessas proteínas, sendo que o principal inibidor aqui é o inibidor do c1, que é uma das primeiras moléculas da cascata. Portanto, inibindo c1, eu vou fazer com que essas proteínas percam aquelas funções de opsonização, de recrutamento de células, bem como de destruição da membrana daquele microrganismo, sendo as 3 funções do Sistema Complemento, visto que, se eu estou inibindo uma molécula que é precursora da ativação das demais proteínas, eu estou inibindo a ação dessas proteínas do Sistema Complemento. Portanto, eu preciso de proteínas mas também preciso de alguma coisa que as controle. No caso dos Linfócitos, eu também tenho um controlador de Linfócitos, o tempo todo eu tenho controlador de Linfócitos, a todo tempo temos produção de Linfócitos T regulatórios. Isso é importante já que esses inibem a ativação de Linfócitos T, e uma das principais características do Linfócito T é de recrutar mais células da Imunidade Inata. No início, foi dito que existe o braço inato, e o braço adaptativo, só que elas não atuam separadamente. Obviamente, em um primeiro momento, temos inata para apresentar para adaptativas. Só que esse linfócito, uma de suas principais funções é de recrutar mais células da inata para que essas células da inata façam o papel, e ativem cada vez mais Linfócitos T. DICAS DE PROVA Questões mais relacionadas com a clínica; 2 ou 3 questões da Juliana estão relacionadas a aula de hemograma (laudos de hemograma), das 6 questões dela, mas precisamos entender isso para entender leucograma. Já falamos sobre as IL-12 produzidas por Macrófagos e Células Dendríticas, ativando Natural Killer, que por sua vez produzem Interferon que vai fazer com que as células da Imunidade Inata, esses Macrófagos produzem mais citocinas recrutando esses Macrófagos. As citocinas que precisamos saber é: TNF e IL-1: Essas são produzidas pelos Macrófagos, expressam Selectina do endotélio para começar a favorecer o processo de rolamento. IL-8: Facilita a adesão e permite que as células que atravessem sejam direcionadas para o local correto. IL-12: Produzida por Células Dendríticas e por Macrófagos que vão ativar as Células NK, que por sua vez vão produzir Interferon, que por sua vez, além de serem produzidos por células da Adaptiva (Linfócitos) também são produzidas por Células Nk, que permitem ativação tanto da atividade fagocitária desse Macrófago, com também fazem com que eles produzam mais TNF, mais IL-1, mais IL-8, para recrutar mais células de defesa. Interferón Gama e Interferon Alfa e Beta: Produzido pelas Células Dendríticas e Macrófagos atuando a nível de impedir a replicação viral.
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