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Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ Sangue III – Leucócitos Agranulócitos Profº Marcelo Narciso Linfócitos O linfócito é menor agranulócito comparado ao monócito e o menor leucócito de modo geral. No entanto, é o segundo leucócito mais encontrado no sangue, após os neutrófilos, representando uma percentagem de 25-35% dos leucócitos. Microscopia óptica Prova prática: São leucócitos muito fáceis de serem encontrados, não só por sua abundância, mas por sua característica à M.O.: cada linfócito tem um formato arredondado, um pouco maior que as hemácias (se as hemácias têm em torno de 7,2 µm de diâmetro, os linfócitos têm em torno de 8 µm), com um núcleo também arredondado, que ocupa quase totalmente o citoplasma e que tem uma cromatina intensamente condensada, portanto, muito corada (o núcleo do linfócito é essencialmente heterocromático). Prova prática: Como o núcleo ocupa quase todo o citoplasma, apenas uma borda bem delgada de citoplasma é visível, revelando que o citoplasma é acinzentado e contém eventuais grânulos azurófilos visíveis. Microscopia eletrônica Sob o ponto de vista da M.E., os linfócitos são muito simples. Reparem o núcleo grosseiramente arredondado e predominantemente heterocromático; e o citoplasma com uma pequena quantidade de organelas (linfócitos são muito pobres em organelas). A pouca quantidade de organelas vai de encontro à função que os linfócitos têm, porque essas células são encarregadas nas respostas imunológicas, que, geralmente, são específicas. Ativação dos linfócitos Apesar dessa imagem à M.E. [esquerda], os linfócitos têm a capacidade de se mobilizar quando devidamente ativados. O linfócito que seja ativado, vai, inicialmente, proliferar e se diferenciar de acordo com o tipo ao qual pertence. A ativação pode ser feita a partir de citocinas ou a partir de contato com antígenos e quando o linfócito é ativado, ele aumenta de tamanho, e ocorre a desrepressão de uma série de genes em sua cromatina celular, fazendo com que o núcleo tenha um aspecto de um núcleo de uma célula jovem, um núcleo bastante eucromático, inclusive, com o nucléolo evidente [imagem direita]. Os linfócitos ativados são genericamente chamados de linfoblastos – este termo dá uma falsa impressão de que são células jovens, mas, na verdade, “linfoblasto” indica que a célula é um linfócito ativado em processo de diferenciação. Comportamento geral dos linfócitos durante sua ativação Como já foi comentado, os linfócitos, sejam estimulados por citocinas ou pelo contato com antígenos, vão proliferar – processo chamado de EXPANSÃO CLONAL – em grande quantidade, gerando células idênticas (1 linfócito pode gerar 5000 células). Nessa expansão clonal, vários linfócitos vão se diferenciar, mas uma parcela não segue essa etapa após ter proliferado e vai reverter ao estado de linfócito não ativado, como se estivesse guardando a informação para reagir depois de uma provável segunda exposição ao antígeno. Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ Os linfócitos que não continuaram no momento da entrada de um antígeno prévio são denominados de células da memória imunológica. Isso é importante porque quer dizer que o organismo é capaz de guardar informações de antígenos aos quais foi exposto por uma primeira vez; caso exposto por uma vez subsequente, o organismo tem condição de reagir mais rapidamente. Essa é uma das características principais da imunidade adquirida, que é a propriedade funcional exercida pelos linfócitos. Depois da proliferação, os linfócitos seguem para um processo de DIFERENCIAÇÃO, em que os linfócitos vão se especializar em termos funcionais. Dependendo do tipo de linfócito, ele pode se especializar em uma célula secretora de anticorpos – linfócito B vira plasmócito secretor de Ig – ou pode se especializar na produção de citocinas – linfócito T auxiliar. Após esse processo de especialização funcional, os linfócitos desempenham seus papeis e, depois, diminuem de quantidade devido à APOPTOSE NATURAL. Tipos de linfócitos ➢ Linfócitos B: são células que, uma vez diferenciadas mediante um estímulo proporcionado por antígenos ou citocinas, vão se diferenciar em plasmócitos secretores de anticorpos. ➢ Linfócitos T auxiliares (helper): são as principais células secretoras de citocinas, que vão estimular quase todas as células do sistema imunológico, inclusive os próprios linfócitos T auxiliares; e que reconhecem antígenos apresentados por células apresentadoras de antígenos. ➢ Linfócitos T citotóxicos (killer): matam células que eles reconhecem como estranhas ao organismo hospedeiro, como células parasitadas por microrganismos de vida intracelular, algumas células tumorais e células de transplante. ➢ Linfócitos T reguladores (Tregs): são uma vertente dos linfócitos T auxiliares que produzem citocinas inibidoras da ação de outras citocinas e, consequentemente, diminuem a atividade de linfócitos ativados previamente. ➢ Células Natural Killer (NK cells): fazem parte da imunidade inata e não dependem da apresentação de antígenos para serem ativadas. Elas têm mecanismos próprios de reconhecimento de células parasitadas e células tumorais, e de matar essas células. Linfopoiese A linfopoiese é a formação dos linfócitos a partir de linhagens sanguíneas e, como toda linhagem sanguínea, os linfócitos advêm das células-tronco pluripotenciais hematopoiéticas. A célula tronco-pluripotencial hematopoiética, quando se divide, dá origem a uma outra célula-tronco idêntica (lembrando: a principal característica de uma célula-tronco de qualquer tecido é a capacidade de autorrenovação) e a uma Célula-tronco pluripotencial hematopoiética Célula progenitora linfoide comum Linhagem linfocítica T Linhagem linfocítica B Linhagem das células NK Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ célula filha, que pode ser ou progenitora das linhagens mieloides (isso quer dizer que ela pode ser capaz de originar quaisquer linhagens sanguíneas, exceto a dos linfócitos) ou progenitora das linhagens linfoides. Se a célula for progenitora da linhagem linfoide comum, ela dará origem às linhagens linfocíticas T, B ou das células NK a partir de estímulos específicos. Locais de maturação dos linfócitos Por que os linfócitos B e T têm esse nome? Isso decorre do local de maturação para o qual as células progenitoras dessas linhagens linfocíticas vão migrar e se diferenciar. Como foi visto, os linfócitos têm a sua origem a partir da célula-tronco da medula óssea, que se divide, dando origem à célula progenitora linfoide comum. A célula progenitora vai sair da medula óssea e migrar para diferentes locais onde, então, recebendo estímulos específicos, vai sofrer a diferenciação específica se tornando ou linfócito T ou linfócito B. No caso de linfócitos T, as células progenitoras de linhagem do tipo T vão migrar para o Timo, órgão onde ocorre a maturação dos linfócitos T. Os linfócitos T, no timo, vão sofrer uma extensa modificação de seu genoma, de modo a adquirir receptores específicos na sua membrana plasmática, que vão permitir o reconhecimento de antígenos do próprio corpo e não reagir contra eles, e antígenos estranhos e reagir contra eles (isso é a educação tímica). Dessa forma, os linfócitos T vão sair do timo, tendo adquirido imunocompetência. Para a formação de linfócitos B, as células progenitoras de linhagem do tipo B ficam na própria medula óssea, não migrando para nenhum lugar. Na própria medula óssea, essas células adquirem sua imunocompetência por meio da expressão de moléculas específicas que permitam aos linfócitos B reconhecer antígenos. O nome do linfócito B decorre do fato de que, nas aves, existe um órgão denominado de Bursa de Fabricius, que fica situado próximo à cloacadesses animais. As células progenitoras dessa linhagem das aves migram para esse órgão e adquirem a sua imunocompetência. Como não existe a bursa de Fabricius em mamíferos, as células progenitoras não têm para onde migrar e permanecem na própria medula óssea. No caso da espécie humana, o B pode se relacionar à tradução para o inglês de medula óssea (Bone marrow). Após a maturação das células progenitoras das linhagens B e T, estes linfócitos virgens (virgens porque nunca entraram em contato com antígenos) são exportados para a corrente sanguínea e de lá, ou elas permanecem no sangue ou vão se alojar nos órgãos linfoides e nos tecidos linfoides de mucosas, que são locais de concentração, armazenamento, proliferação e complementação da maturação dos linfócitos B e T. Identificação dos linfócitos Por métodos de rotina, não há como dizer se os linfócitos que estão sendo vistos são T ou B, portanto, para distinção dos linfócitos, é necessária a imunomarcação de moléculas características de sua membrana plasmática. No caso de linfócitos T, há duas subclasses principais, os linfócitos T auxiliares e os linfócitos T citotóxicos. Os linfócitos T auxiliares expressam, em sua membrana plasmática, a molécula CD4, que é um receptor de moléculas MHC da classe II da membrana de células apresentadoras de antígenos. Já a membrana de linfócitos T citotóxicos não expressa moléculas CD4, mas moléculas CD8, que é um receptor de moléculas MHC da classe I. Ambas subclasses de linfócitos T têm, em sua membrana, receptor para antígenos, o TCR (a molécula de TCR é um heterodímero, formado por uma subunidade alfa e uma subunidade beta). São essas moléculas CD4, CD8 e TCR que vão sendo expressas durante a maturação dos linfócitos no timo. O termo CD é uma sigla derivada de uma expressão em inglês que quer dizer grupamentos de diferenciação (clusters of differentiation). Esses grupamentos de diferenciação são moléculas que foram descobertas durante o estudo das linhagens sanguíneas; na formação das linhagens sanguíneas, as células vão ora expressando ou deixando de expressar várias moléculas de superfície e cada grupo de moléculas expressas define um determinado estágio da formação da linhagem sanguínea, o que deu origem à expressão CD. Os linfócitos B também expressam molécula CD, mas, na sua diferenciação, eles expressam, principalmente, imunoglobulinas de superfície IgM e IgD, que são os receptores de antígeno. Resposta imunológica de base humoral Os linfócitos B estão envolvidos no tipo de resposta imunológica de base humoral. Esse tipo de resposta é nada mais que a produção dos anticorpos por plasmócitos estimulada pela entrada de antígeno no organismo hospedeiro. Por que esse nome? Os anticorpos são moléculas solúveis que acabam atingindo os vários líquidos corporais (sangue, linfa, líquido intersticial, líquido cerebroespinal) pelos quais esses anticorpos se difundem pelo corpo, fazendo com que eles possam atingir o agente agressor no local onde eles tiverem (os plasmócitos não precisam, portanto, estar no mesmo local onde estão os antígenos). Esses líquidos corporais são chamados de humores. Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ A resposta imunológica de base humoral tem várias atuações: ✓ Os anticorpos podem neutralizar diretamente os antígenos; ✓ Os anticorpos podem favorecer a fagocitose de microrganismos através da opsonização dos antígenos; ✓ Os anticorpos podem ajudar na identificação células alteradas e estranhas para que sejam reconhecidas por células NK (as células NK reconhecem células estranhas e alteradas através de anticorpos presos à superfície dessas células); ✓ Os anticorpos podem promover a ativação do sistema complemento, o que leva à lise de vários microrganismos e até mesmo à complementação dos eventos de fagocitose através da opsonização. Maturação dos linfócitos B O quadro ao lado é apenas para ter uma noção da maturação dos linfócitos B: gradativamente, as células progenitoras vão adquirindo IgM primeiro e, depois, IgD, tornando-se linfócitos maduros, à medida que vão sofrendo estímulos específicos de citocinas hematopoiéticas (p. ex.: IL-7, um fator de crescimento específico para a produção e maturação de linfócitos B). Quando o linfócito B maduro for ativado pela presença de antígenos, ele vai se diferenciar em plasmócito secretor de imunoglobulinas. Linfócitos B como células apresentadoras de antígenos Prova teórica: Quando o antígeno entra em contato com as imunoglobulinas de superfície do linfócito B, a célula internaliza o antígeno, processa o antígeno no interior de uma vesícula membranosa e obtém epitopos do processamento desse antígeno. Os epitopos, então, vão ser conjugados com uma molécula de MHC da classe II produzida por ribossomos associados à superfície do retículo endoplasmático, na superfície do linfócito B. Se o linfócito B expõe fragmentos de antígenos, ele é, portanto, uma célula apresentadora de antígenos (essa é a segunda célula apresentadora de antígeno que vocês conhecem, sendo, a primeira, o macrófago). E para quem o antígeno vai ser apresentado? Para o linfócito T auxiliar, que vai ser estimulado, proliferar e produzir citocinas, que estimulam a própria linhagem de linfócitos B a se diferenciar em plasmócitos secretores de Ig e mais linfócitos T auxiliares. Resposta imunológica de base celular Se é de base celular, esse tipo de resposta requer a participação de uma célula efetora no local onde está o antígeno., que é o linfócito T citotóxico. A resposta imunológica de base celular tem alvos de ação diferentes. Os anticorpos da resposta imunológica de base humoral têm uma gama maior de ação contra antígenos, atuando sobre bactérias, protozoários, até mesmo helmintos, geralmente, de vida extracelular. No entanto, o objeto de desejo dos linfócitos T citotóxicos para o Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ desempenho de uma resposta imunológica de base celular remete a células absolutamente diferentes de modos gerais das do organismo: essas células podem ser alteradas em função de uma aberração do genoma, o que leva ao desenvolvimento de tumores, ou seja, células tumorais; podem ser células parasitadas por microrganismos de vida intracelular (p. ex.: vírus e bactérias e protozoários de vida intracelular); podem ser células de órgãos transplantados. Prova teórica: Ao lado, há uma célula infectada por um vírus, que são partículas de vida intracelular. Quando o vírus invade uma célula, ele impõe o seu ácido nucleico devido à ação da enzima transcriptase reversa, o que leva à produção de enzimas virais no citossol (ATENÇÃO: o antígeno, portanto, está no citossol e não está dentro de alguma vesícula membranosa). Com isso, a ubiquitina age em cima da proteína viral, facilitando sua identificação e, consequentemente, a ação do proteassoma. O proteassoma, ao degradar a proteína viral, promove a formação de fragmentos da proteína viral (epitopos), que serão veiculados para dentro do retículo endoplasmático pela proteína TAP (transporter associated with antigen processing). Enquanto isso, ribossomos da membrana do retículo estarão produzindo do MHC da classe I, que vai se conjugar com o epitopo e, juntos, eles vão para o complexo de Golgi, sofrem exocitose por uma vesícula de secreção e chegam à membrana plasmática da célula parasitada pelo vírus, onde os linfócitos T citotóxicos vão reconhecê-los. Lembrando: todas as células expressam MHC da classe I e quem expressa MHC da classe II são as células apresentadoras de antígenos. Ação dos linfócitos T citotóxicos sobre as células-alvo Quando o linfócito T reconhece uma célula infectada pela interação da molécula CD8 com o MHC da classe I e pela interação da molécula TCR com o epitopo, o conteúdo dos grânulos azurófilos começa a ser liberado (os grânulos azurófilos dos linfócitos T citotóxicoscontêm duas classes de proteínas essencialmente, as perforinas e as fragmentinas). Prova teórica: Com a liberação de perforinas, essas proteínas perfuram a membrana plasmática da célula-alvo e levam à formação de poros aquosos, por onde o conteúdo da célula vai se esvaindo e, assim, à lise da célula. Depois, quando as fragmentinas são liberadas, elas entram pelos poros aquosos criados pelas perforinas e vão até o núcleo da célula para fragmentar o DNA, levando a célula à morte por associação de apoptose e lise. É dessa maneira, inclusive, que células de enxerto são destruídas. Por isso que se procura a maior semelhança molecular possível entre moléculas de MHC do doador e do receptor, porque, caso contrário, os macrófagos, que vão fagocitar algumas células que eventualmente morrem, vão ver que as células são estranhas e liberar citocinas, o que estimula o linfócito T auxiliar a produzir citocinas. Essas citocinas vão estimular o linfócito T citotóxico, que vão destruir as células do enxerto. Para prevenir a rejeição, o paciente receptor tem que viver a base de drogas imunossupressoras para que elas diminuam a taxa de citocinas produzidas pelos linfócitos T auxiliar. Curiosidade: Por que não existe rejeição de transplante de córnea? Porque a córnea não é vascularizada. Para que a gente fique ciente, a morte das células-alvo da combinação de lise com apoptose pelos linfócitos T citotóxicos não é exclusiva, ela acontece juntamente com a morte dependente de um daqueles receptores de morte chamados Fas, que existem em todas as células vivas. Sabendo que a célula-alvo já está toda alterada, o linfócito T citotóxico expõe, em sua membrana, proteínas que formam um trímero que constitui o chamado ligante de Fas. Quando ligante de Fas se liga ao Fas, isso ativa as vias das caspases, que vão, também, levar à apoptose da célula-alvo. Fernanda Vidaurre 2014.1 Histologia OI 2014.1 Odontologia UFRJ Monócitos O monócito é o maior leucócito dentre todos, sendo bem maiores que as hemácias também, e é muito fácil de ser identificado. Além disso, representam um índice de 3-10% dos leucócitos. Microscopia óptica Prova prática: O monócito chama a atenção por ter um núcleo com um formato muito característico, que é semelhante a um grão de feijão em função de uma invaginação ou chanfradura do envoltório nuclear. Essa chanfradura pode ser mais profunda ou um pouco mais rasa, estando pouco aparente. Além disso, o núcleo do monócito é o mais eucromático de todos os leucócitos, tendo uma tonalidade mais roseada. Prova prática: O citoplasma do monócito é grande, abundante e volumoso e tem tonalidade azul- acinzentada ou cinza-azulada. Vez por outra, consegue-se perceber alguns grânulos azurófilos e vacúolos. Os monócitos já foram mencionados na aula sobre macrófagos: os monócitos representam a forma circulante da célula do sistema mononuclear fagocitário e quando o monócito sai da circulação e faz diapedese, ele cai em alguma área do tecido conjuntivo e se transforma em um macrófago tecidual, com típica atividade fagocitária. Enquanto o monócito está circulando, ele não tem atividade fagocitária. Microscopia eletrônica Na M.E., as características se somam à M.O.: o núcleo é predominantemente eucromático, com formato de grão de feijão, e o citoplasma apresenta grânulos azurófilos em quantidade relativamente pequena, além de organelas, que, no monócito, são relativamente bem desenvolvidas embora não sejam tão abundantes quanto as do macrófago. Monócito Linfócito