Tolerância imunologica

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PABLLO HENRIQUE
 
 Tolerância Imunológica
A tolerância imunológica consiste na não responsividade aos antígenos próprios e pode ser induzida quando os linfócitos em desenvolvimento encontram esses antígenos nos órgãos linfóides geradores (medula óssea e timo), chamada de ¨Tolerância Central¨, ou quando os linfócitos maduros encontram antígenos próprios nos tecidos periféricos, chamada de ¨Tolerância Periférica¨.
 Existem três tipos de respostas possíveis quando um linfócito é exposto ao antígeno para o qual possui receptores:
 
– Linfócitos são ativados, proliferam-se e diferenciam-se em células efetoras, gerando resposta imune produtiva. Tais antígenos são ditos ¨imunogênicos¨.
 
- Linfócitos podem ser funcionalmente inativados ou eliminados, resultando em tolerância. Os antígenos que induzem tolerância são ditos ¨tolerogênicos¨.
 
 – Linfócitos não reagem de qualquer maneira, fenômeno chamado de ¨Ignorância Imunológica¨.
 
ASPECTOS IMUNOLÓGICOS DA TOLERÂNCIA
Tolerância é diferente da imunossupressão não específica e imunodeficiência. É um processo ativo antígeno-dependente em resposta ao antígeno. Assim como a resposta imune, a tolerância é específica e assim como a memória imunológica, ela pode existir em células T, células B ou em ambas e assim como na memória imunológica, tolerância ao nível de célula T é mais duradoura do que a tolerância ao nível de célula B.
A indução de tolerância em células T é mais fácil e requer relativamente quantidades menores do tolerógeno do que a tolerância em células B. A manutenção da tolerância imunológica requer persistência do antígeno. Tolerância pode ser quebrada naturalmente (como nas doenças autoimunes) ou artificialmente (como mostrado em animais experimentais, pela radiação X, certos tratamentos químicos e pela exposição a antígenos de reação cruzada).
Tolerância deve ser induzida dirigida a todos os epitopos ou para apenas alguns epitopos de um antígeno e tolerância para um antígeno isolado deve existir ao nível de célula B ou de célula T ou ao nível de ambas.
Tolerância dos Linfócitos T
Linfócitos T e B durante o desenvolvimento encontram antígenos próprios e tais células realizam deleção clonal através de um processo conhecido como apoptose ou morte celular programada. Por exemplo, células T que se desenvolvem no timo inicialmente não expressam nem CD4 nem CD8. Tais células posteriormente adquirem ambos CD4 e CD8 e se chamam células duplo-positivas e expressam baixos níveis de αβ TCR. Tais células realizam seleção positiva após interagirem com moléculas de MHC classe I ou classe II expressadas no epitélio cortical. Durante este processo, células com baixa afinidade pelo MHC são selecionadas positivamente. Células não selecionadas morrem por apoptose, um processo chamado “morte por desprezo”. Em seguida, as células perdem CD4 e CD8. Tais células T então encontram peptídios próprios apresentados pelas moléculas de MHC próprias expressadas nas células dendríticas. Aquelas células T com receptores de alta afinidade pelo MHC + peptídio próprio fazem deleção clonal também chamada seleção negativa através da indução de apoptose. Qualquer distúrbio nesse processo pode conduzir ao escape de células T auto reativas que podem disparar doença autoimune. Da mesma maneira, células B em início de diferenciação quando elas encontram antígeno próprio, associado a célula ou solúvel, entra em deleção. Assim, deleção clonal tem papel chave em assegurar tolerância para com um antígeno próprio.
Tolerância periférica: A deleção clonal não é jogo fácil e frequentemente células T e B falham em realizar deleção e por isso essas células podem potencialmente causar doenças autoimunes se chegarem aos órgãos linfóides periféricos. Assim, o sistema imune descobriu alguns pontos de controle (check points) adicionais de forma que a tolerância possa ser mantida.
Morte celular induzida por ativação: Células T com a ativação não somente produzem citocinas e carreiam suas funções efetoras, mas também morrem por morte celular programada ou apoptose. Nesse processo, o receptor de morte (Fas) e seu ligante (FasL) exercem papel crucial. Assim, células T normais expressam Fas mas não FasL. Com a ativação, células T expressam FasL que se ligam a Fas e disparam apoptose pela ativação da caspase-8. A importância da Fas e FasL é claramente demonstrada pela observação de que ratos com mutações em Fas (mutação lpr) ou FasL (mutação gld) desenvolvem severa doença linfoproliferativa e autoimune e morrem em 6 meses, enquanto que ratos normais vivem até 2 anos. Mutações semelhantes nesses genes de apoptose em humanos leva à doença autoimune chamada síndrome autoimune limfoproleferativa (ALPS).
· Tolerância Central dos Linfócitos T
O principal mecanismo de tolerância central dos linfócitos T é a '''Seleção Natural ou Deleção'''.
 
A sequência de acontecimentos é a seguinte:
 
1. O linfócito T imaturo reage fortemente a um antígeno próprio apresentado como peptídeo ligado a molécula do Complexo Maior de Histocompatibilidade (MHC).
 
2. Linfócito recebe sinais que estimulam a apoptose. 
 
3. Linfócito morre antes de completarem a maturação.
 
Algumas células T CD4+ imaturas que reconhecem antígenos próprios no timo não morrem, mas se desenvolvem em células T reguladoras e entram nos tecidos periféricos.
 
OBS: A proteína AIRE (Regulador Autoimune) é responsável pela expressão tímica de antígenos protéicos restritos a tecidos periféricos. Mutações em AIRE são a causa da Poliendocrinopatia autoimune, uma rara síndrome. 
 
· Tolerância Periférica dos Linfócitos T
Há três mecanismos possíveis: a inativação funcional (anergia), a supressão imune por células T reguladoras e a deleção (morte celular induzida por ativação).
 
-Anergia
Células T auto reativas quando expostas a peptídios antigênicos em células apresentadoras de antígenos (APC) que não possuem as moléculas co-estimulatórias CD80 (B7-1) ou CD86 (B7-2) se tornam anérgicas (não-responsivas) ao antígeno. Também, enquanto a ativação de células T através de CD28 dispara a produção de IL-2, ativação de CTLA4 leva à inibição da produção de IL-2 e anergia. Também, células B quando expostas a grandes quantidades de antígeno solúvel regula negativamente sua IgM e se torna anérgica. Essas células também regulam positivamente as moléculas Fas na sua superfície. Uma interação dessas células B com células T carreando ligantes Fas resultam na sua morte via apoptose.
 Linfócitos T virgens precisam de no mínimo dois sinais para sua proliferação e diferenciação em células efetoras: o sinal 1 é sempre o antígeno e o sinal 2 é promovido por co-estimuladores expressos nas APCs(Células Apresentadoras de Antígenos) em resposta a micro organismos (ligação B7-CD28).
 
Na anergia, ocorrem os seguintes fatos:
 
· APC apresenta o antígeno próprio para a célula T virgem que recebe, portanto, o sinal 1 de seus receptores para tais antígenos.
 
· A célula T não recebe co-estimulação, não há resposta imune inata acompanhante.
 
· Nessas condições, os TCRs (Receptores das Células T) podem perder a habilidade de transmitir sinais ativadores ou as células T podem preferencialmente englobar receptores inibitórios da família CD28, CTLA-4 (Antígeno 4 Associado com Linfócito T Citotóxico ou CD152) ou PD-1 (Proteína-1 de Morte Celular Programada)
 
· Resultado: anergia de longa duração.
 
Segundos sinais dados artificialmente “quebram” a anergia e ativam as células T auto reativas.
 
OBS:O CTLA-4 (inibidor) reconhece o mesmo co-estimulador B7 que se liga ao CD28 (ativador da célula T). 
 
OBS: Bloqueio (por tratamento com anticorpos) ou deleção (pelo gene knockout) das moléculas CTLA-4 de um camundongo causam ampla auto imunidade.
 
-Supressão Imune por Células T Reguladoras'
 
Nos linfonodos e principalmente no timo, encontramos células T reconhecedoras de antígenos próprios, que, em sua maioria, são CD4+ e expressam altos níveis de CD25, a cadeia alfa do receptor daIL-2.
 
· As células T reconhecedoras de antígenos próprios são estimuladas por IL-2 e pelo fator de transcrição Foxp3 (cuja expressão é estimulada por TGF beta) a se tornarem células T reguladoras.
· As células T podem produzir citocinas, como TGF beta e IL-10, que bloqueiam a ativação dos macrófagos e linfócitos, ou podem realizar interação direta e supressão de outros linfócitos e APCs.
· As células reguladoras causam, então, inibição da ativação da célula T virgem em efetora e inibição de funções da célula T efetora.
 
 
-Deleção
 
Há dois mecanismos prováveis de morte dos linfócitos T maduros induzida por antígenos próprios: a via mitocondrial e a via dos receptores da morte.
-Via Mitocondrial
 
· Células T reconhecem antígenos próprios, havendo ausência de co-estimulação e de resposta imune inata.
 
· Há a produção em excesso de proteínas pró-apoptóticas. (Na resposta a micro organismos, há a produção de proteínas anti apoptóticas induzidas pelos co-estimuladores e pelos fatores de crescimento, que neutralizam as proteínas pró-apoptóticas, o que não ocorre com os antígenos próprios.)
 
· Ocorre o surgimento de proteínas mitocondriais que ativam as '''caspases''', enzimas citosólicas que induzem apoptose.
 
· Apoptose por Via Mitocondrial.
 
 
-Via dos Receptores da Morte
 
· Reconhecimento de antígeno próprio.
 
· Co-expressão de receptores para a morte e seus ligantes.
 
· As interações ligantes-receptor geram sinais através dos receptores de morte que ativam as '''caspases'''.
 
Apoptose pela Via dos Receptores da Morte.
 
O principal exemplo de receptor da morte é o a proteína '''Fas (CD95)''', expressa em muitos tipos celulares, e o ligante '''FasL''', expresso principalmente em células T ativadas. A ligação de Fas ao FasL induz a morte de células T e B expostas aos antígenos próprios e mimetiza antígenos próprios em animais experimentais.
 
Tolerância dos Linfócitos B
Polissacarídeos próprios, lipídios e ácidos nucléicos devem induzir tolerância nos linfócitos B para prevenir a produção de auto anticorpos.
 
· Tolerância Central dos Linfócitos B
 -Editoramento do Receptor
 
· Célula B imatura reconhece fortemente antígenos próprios na medula.
· Reativação do gene da Ig.
 
· Expressão de uma nova cadeia de Ig leve associada à cadeia pesada prévia.
 
· Produção de novo receptor: Editoramento do Receptor.
 
· Linfócito B maduro não-específico para antígeno próprio.
 
· Tecido linfóide periférico.
 
OBS: Se a edição falhar, as células B recebem sinais de morte e morrem por apoptose.
 
-Seleção Negativa
 
Como nos linfócitos T, a seleção negativa elimina linfócitos B imaturos com receptores de alta afinidade para antígenos da membrana celular ou antígenos próprios solúveis que são abundantes.
 
-Tolerância Periférica dos Linfócitos B
· Linfócito B maduro reconhece antígeno próprio e não recebe estímulo da célula T (porque as células T auxiliares estão ausentes ou tolerantes).
 
· Linfócito B torna-se anérgico ou parcialmente ativado.
 
· Célula B é excluída do folículo linfóide.
 
· A ausência de estímulos de sobrevivência leva à morte da célula.
 
Ignorância clonal
Células T reativas a antígenos próprios não representadas no timo irão maturar e migrar para a periferia, mas elas certamente não irão encontrar jamais o antígeno apropriado porque este está sequestrado em tecidos inacessíveis. Tais células deverão morrer por falta de estímulos. Células B auto reativas, que escapam da deleção, podem não encontrar o antígeno ou a ajuda da célula T específica e assim não será ativada e morrerá.
Anticorpo anti-idiotipo
Existem anticorpos que são produzidos contra idiotipos específicos ou outros anticorpos. Anticorpos anti-idiotipos são produzidos durante o processo de tolerização e tem sido demonstrado em animais tolerantes. Esses anticorpos parecem impedir o receptor de célula B de interagir com o antígeno.
Células T regulatórias (Antigamente chamadas células supressoras)
Células T regulatórias têm “pra todo gosto”, mas as melhor caracterizadas incluem aquelas que expressam CD4+ e CD25+. Devido ao fato de células T CD4 normais ativadas também expressarem CD25, foi difícil distinguir entre células T regulatórias e células T ativadas. As pesquisas mais recentes sugerem que células T regulatórias são definidas pela expressão da família bifurcada de fator de transcrição Foxp3. A expressão de Foxp3 é necessária para o desenvolvimento e função de células T regulatórias. O/s mecanismo/s preciso/s pelo/s qual/is as células T regulatórias suprimem outras funções das células T não é/são claros. Um dos mecanismos inclui a produção de citocinas imuno supressivas tais como TGF-β e IL-10. Mutações genéticas em Foxp3 em humanos levam ao desenvolvimento de uma desordem autoimune rapidamente fatal conhecida como desregulação imune, Poliendocrinopatia, Enteropatia, síndrome autoimune ligada ao X (IPEX). Esta doença oferece a mais contundente evidência de que células T regulatórias exercem papel crítico na prevenção de doenças autoimunes.
Término da tolerância
Tolerância experimentalmente induzida pode ser terminada pela ausência prolongada da exposição ao tolerógeno, por tratamentos que danificam severamente o sistema imune (radiação X) ou pela imunização com antígenos de reação cruzada. Essas observações são significantes na conceitualização de doenças autoimunes.
 
AUTOIMUNIDADE 
DEFINIÇÃO
Autoimunidade pode ser definida como distúrbio dos mecanismos responsáveis pela auto tolerância e indução de uma resposta imune contra componentes do próprio. Tal resposta imune pode nem sempre ser prejudicial (ex. anticorpos anti-idiotipos). Entretanto, em numerosas doenças autoimunes é bem aceito que produtos do sistema imune causam danos ao próprio.
MECANISMOS EFETORES EM DOENÇAS AUTOIMUNES
Tanto anticorpos como células T efetoras podem estar envolvidos no dano em doenças autoimunes.
CLASSIFICAÇÃO GERAL
Doenças autoimunes são geralmente classificadas com base no órgão ou tecido envolvido. Essas doenças podem cair em uma categoria órgão-específica na qual a resposta imune é dirigida contra antígeno/s associados com o órgão-alvo que está sendo danificado ou em uma categoria não órgão-específica, na qual o anticorpo é dirigido contra um antígeno não associado com o órgão-alvo. O antígeno envolvido na maioria das doenças autoimunes é evidenciado no nome da doença
PREDISPOSIÇÃO GENÉTICA À AUTOIMUNIDADE
Estudos em camundongos e observações em humanos sugerem uma predisposição genética a doenças autoimunes. Associação entre certos tipos de HLA e doenças autoimunes têm sido notadas (HLA: B8, B27, DR2, DR3, DR4, DR5 etc.).
ETIOLOGIA DA DOENÇA AUTOIMUNE
A etiologia exata de doenças autoimunes é ainda desconhecida. Entretanto, várias teorias têm sido oferecidas. Estas incluem antígenos sequestrados, escapamento de clones auto reativos, perda de células supressoras, antígenos de reação cruzada incluindo antígenos exógenos (patógenos) e antígenos próprios alterados (agentes químicos e infecções virais).
Antígenos sequestrados
Células linfóides podem não ser expostas a alguns antígenos próprios durante sua diferenciação, porque elas devem ser antígenos de desenvolvimento tardio ou podem estar confinadas em órgãos especializados (ex. testículos, cérebro, olho e etc.). A liberação de antígenos desses órgãos resultantes de trauma ou cirurgia podem levar à estimulação de uma resposta imune e iniciação de uma doença autoimune.
Escape de clones auto reativos
A seleção negativa no timo pode não ser totalmente funcional na eliminação de células auto reativas. Nem todos os antígenos próprios estão representados no timo ou certos antígenos podem não estar processados apropriadamente e apresentados.
Ausência de células T regulatórias
Existem menos células T regulatórias em muitas doenças autoimunes.
Antígenos de reação cruzada
Antígenos em certos patógenos têm determinantes que fazem reação cruzada com antígenos próprios e uma resposta imune contra esses determinantes podem levar a células efetoras ou anticorpos contra antígenos tissulares.Nefrite pós estreptocócica e anticorpos cardite, anticardiolipina durante sífilis e associação entre Klebsiella e espondilite anquilosante são exemplos de tal reatividade cruzada.
MODeLOS DE DOENÇAS AUTOIMUNES
Existem vários modelos experimentais naturais e com animais para o estudo de doenças autoimunes. Os modelos experimentais incluem encefalite auto-alérgica, tiroidite experimental, adjuvantes de artrite induzidos e etc.
Modelos naturais de doenças autoimunes incluem anemia hemolítica em camundongos NZB, lúpus eritematoso sistêmico em camundongos NZB/NZW (BW), BXSB e MRLe diabetes em camundongos obesos.