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Aula 01 - Introdução à Imunologia: células e órgãos do sistema imune ➝ Introdução O sistema imune possui dois tipos de resposta imune que iremos estudar nessa disciplina: a reposta imune inata e respostas adaptativa. Começaremos estudando algumas células do sistema imune e em seguida relembraremos a anatomia e a função dos tecidos linfoides, que também possuem grande importância imunológica em nosso corpo. ➝ Células do Sistema Imune As células que servem a papéis especializados nas respostas imunes inata e adaptativas incluem fagócitos, células dendríticas, linfócitos específicos para antígeno e vários outros leucócitos que agem para eliminar os antígenos, Os números de alguns tipos desses tipos celulares no sangue estão listado na tabela a seguir: Embora a maioria dessas células seja encontrada no sangue, suas repostas aos microrganismos normalmente ocorrem nos tecido linfoides e outros tecidos e assim, podem não ser reflitas por alterações em seus números no sangue. ➝ Fagócitos Os fagócitos, incluindo neutrófilos e macrófagos/monócitos, são as células cuja função primária é ingerir e destruir microrganismos e se livras dps tecidos danificados. De maneira geral, a resposta funcional do fagócito na defesa do hospedeiro, consistem em pessoa sequenciais: recrutamento das células para locais de infecção, reconhecimento e ativação pelos microrganismos, ingestão dos microrganismos por fagoci tose e dest ru ição dos microrganismos ingeridos. A Além disso, possuem uma função secundária, por meio de citocinas e secreções, que é a realizar a comunicação entre as células, promovendo e regulando a resposta imunológica. Essas funções são importantes na imunidade inata e na fase efetora de algumas respostas imunes adaptativas. Fagócitos Mononucleares e Macrófagos O sistema fagócito mononuclear inclui as células circulantes denominadas monócitos (não diferenciados) e células residentes teciduais denominadas macrófagos (diferenciados). Os macrófagos (distribuídos nos órgãos e tecidos conectivos) possuem papel central na imunidade inata e adaptativa. A principal função dos macrófagos na defesa do hospedeiros é ingerir e matar os microrganismos. Eles também ingerem células mortas do hospedeiro para limpeza e reparação do tecido traumatizado e lesionado. Uma função secundária do macrófago é ser utilizado como APCs que apresentam antígenos e ativam os linfócitos T para que a resposta imune na fase efetora mediada por células T seja de qualidade. ‘Os macrófagos são ativados para realizar suas funções por meio do reconhecimento de muitos tipos diferentes de moléculas microbianas, bem como moléculas do hospedeiro produzidas em resposta a infecções e lesão.’ Os macrófagos podem adquirir capacidades funcionais distintas, dependendo dos tipos de estímulos ativadores aos quais são expostos. A ativação clássica é quando, citocinas de células T, ativam o macrófago para estes se tornam-se eficientes em matar microrganismos. Já, a ativação alternativa, outras citocinas ativam o macrófago para fazer remodelagem e reparo tecidual. Os monócitos apresentam um núcleo em formato de feijão com citoplasma e filamentos do citoesqueleto. Eles são heterogêneos e possuem 2 subgrupos distinguíveis: clássicos (resposta inflamatória) e não clássicos (reparo tecidual). Os monócitos se diferenciam quando são recrutados para outros lugares que não a corrente sanguínea. Algumas diferenciação são: micróglia (SNC), células de Kupfer (fígado), macrófagos alveolares (pulmão) e osteoclastos (osso). Os monócitos clássicos possuem uma alta expressão celular de CD14 e não possuem expressão de CD16 (CD14⁺⁺ CD16). Já os monócitos não clássicos são CD14⁺⁺CD16⁺⁺. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Monócito - sangue periférico Monócito - sangue periférico Macrófago tecidual ativado Neutrófilo (Polimorfonucleares - PNM) São chamados, também, de leucócitos polimorfonucleares e constituem a população mais abundante de células brancas sanguíneas circulantes e mediam as fases iniciais das reação inflamatórias. Circulam como células esféricas e possuem 12 - 15 uµ de diâmetro e com muitas projeções membranosas. O núcleo de um neutrófilo é segmento de 3 - 5 lóbulos conectados e seu citoplasma possui grânulos de 2 tipos: grânulos específicos/secundários (lisozima, colagenose e elastase) - maioria - e grânulos azurófilos/primários. Os grânulos específicos não coram fortemente nem com corantes básicos, nem com corantes ácidos - HE - que diferenciam dos eosinófilos e basófilos. Os grânulos azurófilos consiste em lisossomas que contêm enzimas e outras substâncias microbicidas, incluindo defensinas e catelicidinas. Os neutrófilos são produzidos na medula óssea. A sua produção é estimulado pelo fator estimulador de colônias (G- CSF). Eles podem migrar rapidamente para locais de infecão após a entrada de microrganismos, ou seja, estão presentes em fases iniciais de infeccão. Após a entrada nos tecidos, os neutrófilos, funcionam por somente 1-2 dias e morrem. ➝ Granulócitos - Mastócitos, Basófilos e Eosinófilos São 3 células que possuem papel nas respostas imune inata e adaptativa. Apresentam como característica comum a presença de grânulos citoplasmáticos, contendo vários mediadores inflamatórios e antimicrobianos, e envolvimento nas respostas contra helmintos e reações que causam doenças alérgicas. Mastócitos ‘Os mastócitos são células derivadas da medula e presentes na pele e mucosa epitelial, contendo abundantes grânulos citoplasmásticos cheios de histamina e outros mediadores.’ Mastócitos maduros, geralmente, não são encontrados na corrente sanguínea, mas estão presentes no tecidos adjacente a pequenos vasos e nervos. O fator de citocina de célula-tronco (c-Kit) é essencial para o seu desenvolvimento. Seu citoplasma possui grânulos que se coram em corantes básicos. Os mastócitos expressam alta afinidade na membrana plasmática apara anticorpos IgE e, geralmente, são recobertos por ele. Quando o anticorpo na superfície dele se liga ao antígeno, eventos de sinalização são induzidos e levam à liberação dos conteúdos dos grânulos, incluindo histamina, promovendo mudanças nos vasos sanguíneos que causam inflamação. Eles são como sentinelas. Reconhecem produtos microbianos e respondem produzindo citocinas e mediadores que induzem inflamação. Basófilos ‘São granulócitos sanguíneos com muitas similaridades estruturais e funcionais com os mastócitos.’ São derivados de precursores da medula óssea, amadurecem na medula e circulam no sangue. Constituem menos de 1% dos leucócitos sanguíneos. Normalmente não estão nos tecidos, mas podem ser recrutados para alguns locais inflamatórios. Possuem grânulos que se ligam a corantes básicos e capazes de sintetizar muitos dos mesmo mediadores dos mastócitos. Expressam IgE e podem ser ativados por antígenos ligado à IgE. A sua importância na defesa dos hospedeiro e nas reações alérgicas é incerta, devido o número pequeno nos tecidos. Eosinófilo ‘Os eosinófilos são granulócitos sanguíneos que expressam grânulos citoplasmáticos contendo enzimas que são danosas às paredes celulares de parasitas, mas também podem danificar os tecidos do hospedeiro.’ Seus grânulos contêm proteínas básicas que ligam a corantes ácidos, como eosina. São derivados da medula óssea e normalmente estão presentes nos tecidos periféricos, mucosas de trato respiratório, TGI e geniturinário. Seus número podem aumentar com o recrutamento a partir do sangue em uma situação de inflamação. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Neutrófilo sanguíneo corado com Wrigth- Giemsa Neutrófilo em esquema 3D Mastócito em esquema 3D ➝ Células Apresentadores de Antígenos ‘As células apresentadoras de antígenos (APCs) capturam microrganismos e outros antígenos, apresentam-nos aos linfócitos e fornecem sinais que estimulam a proliferaçãoe diferenciação dos linfócitos.’ Por convenção, APC se refere à células que apresenta antígenos aos linfócitos T. O principal tipo é a célula dendrítica. Os macrófagos e células B apresentam os antígenos aos linfócitos T nas respostas imune mediadas por células e humorais, respectivamente. Células Dendríticas ‘As células dendríticas são APCs mais importantes para a ativação das células T imaturas e têm papel principal nas respostas inatas às infecções e na ligação das respostas imunes inata e adaptativa. ‘ Elas fornecem sinais que estimulam a proliferação e a diferenciação desses linfócitos. Possuem projeções membranosas e capacidade fagocítica e são amplamente distribuídas nos tecidos linfoides, epitélio mucoso e parênquima de órgãos. A maioria delas é parte da linhagem mieloide de células hematopoiéticas e se origina de um precursor que também pode se diferenciar em monócitos, mas não em granulócitos. A maioria a das células dendríticas na pele, mucosa e parênquima de órgãos, que são chamadas de células dendríticas clássicas ou convencionais, respondem aos microrganismos migrando para os linfonodos, onde elas apresentam antígenos proteicos microbianos aos linfócitos T. ➝ Linfócitos ‘Os linfócitos, as únicas células da imunidade adaptativa, são as células exclusivas no corpo que expressam receptores de antígenos clonalmente expressos, cada um específico para um determinante antigênico diferente.’ Cada clone de linfócito T e B expressa receptores de antígenos com uma única especificidade, que é diferente das especificadas dos receptores em outros clone. Assim, os receptores de antígenos nestes linfócitos são clonalmente distribuídos, permitindo que o organismo reconheça e responda aos milhões de antígenos estranhos. Subgrupo de Linfócitos Morfologicamente, todos os linfócitos são similares e suas aparências não refletem sua heterogeneidade ou suas diversas funções. Os linfócitos B, células que produzem os anticorpos, se referem aos linfócitos que são derivados da medulas óssea. Os linfócitos T, mediadores da imunidade celular, surgem na medula óssea e migram para amadurecerem no timo, então se referem a linfócitos derivados do timo. Os dois subgrupos principais de células T são os linfócitos T auxiliares CD4⁺ e os linfócitos T citotóxicos (CTLs) CD8⁺ agem como mediadores da imunidade celular e o terceiro subgrupo linfócitos T CD4⁺ regulatórias que possuem função de ínvia as respostas imunes. Desenvolvimento dos Linfócitos Após o nascimento, os linfócitos, assim como as células sanguíneas, surgem a partir das células-tronco na medula óssea. Todos os linfócitos passam por complexos estágios de maturação, durante os quais eles expressam receptores de antígenos e adquirem as características funcionais e fenotípicas de células maduras. Os locais anatômicos onde ocorrem os principais passos no desenvolvimento dos linfócitos são chamados de órgãos linfoides geradores. Estes incluem a medula óssea e o timo. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Imunidade Inata Imunidade Adaptativa Maturação das células dendríticas As células dendríticas surgem de uma célula precursora comum de linhagem mieloide na medula óssea e se diferenciam em subgrupos, o principal sendo células dendríticas clássicas e células dendríticas plasmocitoides. As células dendríticas inflamatórias podem surgir como monócitos em tecidos inflamados, e algumas células dendríticas residentes em tecidos, tais como células de Langerhans na pele, podem se desenvolver a partir de precursores embrionários. Linfócitos Imaturos 1 São células T ou B maduras situadas nos órgãos linfoides periféricos e circulação e que nunca encontraram antígeno estranho. Os linfócitos imaturos morrem após 1-3 meses se não reconheceram antígenos. Os linfócitos imaturos e de memória são ambos chamados de linfócitos em repouso porque eles não estão ativamente em divisão, nem realizam funções efetoras. Linfócitos Efetores Após os linfócitos imaturos serem ativados, eles se tornam maiores e começam a proliferar. Algumas destas células se diferenciam em linfócitos ejetores que têm a habilidade de produzir moléculas capazes de eliminar antígenos estranhos. Os linfócitos T ejetores incluem as células auxiliares e os CTLs, e os linfócitos B são células secretoras de anticorpo, incluindo plasmócitos. As células T auxiliares, normalmente CD4⁺, expressam moléculas de superfícies e secretam citocinas que se ligam aos receptores nos macrófagos e linfócitos B, levando à sua ativação. Os linfócitos CTLs possuem grânulos citoplasmáticos cheio de proteínas que, quando liberadas, matam as células que os CTLs reconhecem, que normalmente são infectadas com vírus ou células tumorais. Linfócitos de Memória As células de memória podem sobreviver em um estado funcionalmente estável ou com cinco lento por meses ou anos, sem a necessidade de estimulação por antígeno. Elas são identificadas por expressão de proteínas de superfícies diferentes do linfócitos imaturos e efetores. Podem ser células T e B de memória. A função das células T com memória é atuar na resposta secundária para realizar uma resposta rápida e forte contra um antígeno que aparece de novo e com o qual já teve um contacto prévio. Células Natural Killer (NK) ‘As células naturais killer, as primeira e mais bem descritas células linfoides inatas, são um subgrupo de ILCs (células linfoide inatas) tipo I, que desempenham importantes papéis nas respostas imunes inatas, principalmente contra vírus intracelulares e bactérias.’ O termo natural killer deriva do fato de que sua principal função à morte das células infectadas, similar às células killer do sistema imune adaptativo, os linfócitos T citotóxicos (CTLs). Constituem 5%-15% das células mononucleoses no sangue e no baço. Raras e outros órgão linfoides, porém abundantes em órgãos como fígado e útero gravídico. Utilizam receptores que codificam DNA para distinguir células infectadas com patógeno das células saudáveis. Não é específico para um antígeno, por isso é do sistema imune inato. Matam células infectadas e produzem IFN-y que ativa os macrófagos para destruírem microrganismos fagocitados. Quando são ativas liberam proteínas, uma chamada perforina que facilita a entrada de outras proteínas granulares, chamadas granzimas, para o citosol da célula-alvo. As granzimas iniciam uma cascata de reação que causa a morte dessas células por apoptose. ➝ Resumo ➝ Anatomia e Função dos Tecidos Linfoides ● Órgão Linfoide Primário ou Central ➝ sítio anatômico onde as principais etapas do desenvolvimento dos linfócitos acontece. Nesse local os linfócitos expressam os receptores de antígenos e atingem a maturidade fenotípico e funcional. Medula óssea e timo. ● Órgão Linfoide Secundários ou Periférico ➝ local onde as respostas dos linfócitos aos antígenos estranhos são iniciadas e se desenvolvem. Baço, gânglios linfáticos e tecido linfoide de mucosa e cutâneo. O termo imatura se refere à ideia de que estas células são imunologicamente inexperientes porque elas nunca encontraram um antígeno. 1 Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Celular NK matando célula infectada Linfócito - sangue Linfócito grande Linfócito pequeno Linfócito grande Medula Óssea ‘É o local de geração da maioria das células sanguíneas maduras circulantes, incluindo hemácias, granulócitos e monócitos, e o local dos eventos iniciais na maturação da células B.’ A geração de todas as células sanguíneas, chamada de hematopoiese, ocorre inicialmente durante o desenvolvimento fetal nas ilhotas sanguíneas do saco vitelínico e no mesênquima para-aóritco. A partir do 3º/4º mês passa para o fígado e no, por fim, para a medula óssea. Timo O timo é o local da maturação da célula T. Ele é um órgão bilobado situado no mediastino anterior. Cada lóbulo é divido pelo septo fibroso em múltiplos lóbulos e cadalóbulo consiste em um córtex externo e uma medula interna. O córtex possui densa quantidade de linfócito T e a medula é mais espertamente povoada com linfócitos. O timo tem um rico suprimento vascular e vasos linfáticos eferentes que drenam para os linfonodo mediastinais. Sistema Linfático e Linfonodos Consiste em vasos especializados que drenam fluidos dos tecidos para dentro e para fora dos linfonodos e, então, para o sangue. O fluido absorvido se chama linfa. ‘Os linfonodos são órgãos linfoides secundários, encapsulados, vascularizados e com com características anatômicas que favorecem a iniciação das respostas imunes adaptativas ao antígenos carreados dos tecidos pelos vasos linfáticos,’ O seu córtex externo armazena agregados de células denominada folículos. Os folículos são as zonas de célula B. Os folículos primários contêm principalmente linfócitos B virgens maduros. Já os linfócitos T estão localizados principal e mais centralmente sob (embaixo) os folículos, nas cordas paracorticais. A segregação anatômica dos linfócitos B e T em áreas distintas é dependente de citocinas que são decretadas pelas células estremais do linfonodo em cada área. Essa segregação garante que cada população de linfócito esteja em contato com as APCs apropriadas, que são células B com FDCs e células T com células dendríticas. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Baço ‘É um órgão altamente vascularizada, cujas principais funções são remover células sanguíneas velhas e danificadas e partículas (tais como imunocomplexas e microrganismos opsonizados) da circulação e iniciar as respostas imunes adaptativas aos antígenos originados no sangue.' O baço pesa cerca de 150g e está localizado no quadrante superior esquerdo do abdome. O parênquima esplênico é funcional e anatomicamente divido em polpa vermelha, que é compostas principalmente de sinusóides vasculares cheias de sangue, e polpa branca, que é rica em linfócitos. Funcionamento: o sangue entra no baço através de uma única artéria esplênica que perfura a cápsula no hilo e se divide em ramos progressivamente menores que permanecem rodeados pelas trabécula fibrosa protetor de suporte. Algumas ramificações terminam em sinusóides vasculares que são compostos de eritrócitos e recoberto por macrófagos e outras células. Os sinusóides terminam em vênulas que drenam para a veia esplênica, que carreia sangue para fora do baço e e para dentro da ciruclação porta. Os macrófagos da polpa vermelha, servem como um filtro para o sangue, removendo microrganismos, células danificadas e células recobertas de antígenos (opsonizadas). Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Anatomia e funcionamento do linfonodo Microanatomia do Linfonodo
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