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RESUMO DA PORCARIA DO LIVRO DE IMUNOLOGIA RESUMO DA PORCARIA DO LIVRO DE IMUNOLOGIA 1 1 Imunidade Inata e Imunidade Adquirida 6 1.1 IMUNIDADE INATA 6 1.2 IMUNIDADE ADQUIRIDA 6 1.2.1 Tipos de imunidade adquirida 6 1.2.1.1 IMUNIDADE HUMORAL 6 1.2.2 Propriedades da resposta imunológica adquirida 7 1.2.2.1 Memória 7 1.2.3 Outros aspectos da imunidade adquirida 7 2 Células do sistema imunológico 8 2.1 Linfócitos 8 2.2 Células apresentadoras de antígenos 9 2.3 Células efetoras 9 3 Tecidos do sistema imunológico 10 3.1 Órgãos linfoides periféricos/secundários 10 4 Recirculação dos linfócitos e migração para os tecidos 11 5 Visão geral da resposta imunológica aos microrganismos 11 5.1 Resposta imune inata inicial aos micróbios 11 5.2 Resposta imune adquirida 11 5.3 Captura e exposição dos antígenos microbianos 12 5.4 Imunidade mediada por célula: Ativação dos LT e eliminação dos microrganismos associados a células 12 5.5 Imunidade humoral: Ativação dos LB e eliminação dos microrganismos extracelulares 13 5.6 Declínio da resposta imune e da memória imunológica 13 6 Aspectos gerais e especificidade das respostas imunes inatas 14 7 Receptores celulares para os microrganismos e células danificadas 16 7.1 Receptores tipo Toll 16 7.2 Receptores tipo NOD e inflamassoma 16 8 Componentes da imunidade inata 16 8.1 Barreiras epiteliais 16 8.2 Fagócitos: neutrófilos e monócitos/macrófagos 17 8.3 Células dendríticas 17 8.4 Mastócitos 17 8.5 Células NK 17 8.6 Sistema complemento 18 1 8.7 Citocinas da imunidade Inata 19 9 Reações imunes inatas 19 9.1 Inflamação 20 9.1.1 Recrutamento de fagocitos aos locais de infecção e dano tecidual 20 9.1.2 Fagocitose e destruição de microrganismos 20 9.2 Defesa antiviral 20 9.3 Regulação das respostas imunes inatas 21 10 Antígenos reconhecidos pelos LT 21 11 Captura dos antígenos protéicos pelas células apresentadoras de antígenos 21 11.1 Ligação de peptídeos às moléculas do MHC 22 12 Processamento e apresentação dos antígenos protéicos 22 12.1 Processamento dos antígenos internalizados para apresentação pelas moléculas do MHC II 22 12.2 Processamento dos antígenos citosólicos para apresentação pelas moléculas do MHC I 23 12.3 Apresentação cruzada dos antígenos internalizados às células T CD8+ 23 12.4 Significância fisiológica da apresentação de antígeno 23 12.4.1 Associado ao MHC 23 13 Antígenos reconhecidos pelos LB e outros linfócitos 24 14 Receptores antigênico dos linfócitos 24 14.1 Anticorpos 25 14.2 Receptores de células T para antígenos 26 15 Desenvolvimento dos repertórios imunológicos 26 15.1 Desenvolvimento precoce dos linfócitos 26 15.2 Produção de receptores de antígenos diversos 26 15.3 Maturação e seleção dos linfócitos B 27 15.4 Maturação e seleção dos LT 27 16 Etapas das respostas das células T 27 17 Reconhecimento e coestimulação e um antígeno 28 17.1 Reconhecimento de peptídeos associados ao MHC 28 17.2 Papel das moléculas de adesão na ativação das células T 28 17.3 Papel da coestimulação na ativação das células T 29 17.4 Estímulos para ativação das células T CD8+ 29 18 Vias bioquímicas da ativação das células T 29 19 Respostas funcionais dos linfócitos T aos antígenos e à coestimulação 30 19.1 Secreção de citocinas e expressão dos receptores para citocina 30 19.2 Expansão clonal 30 19.3 Diferenciação de células T virgens em células efetoras 30 2 19.3.1 Subgrupos de células T aux CD4+ distinguidos por perfis de citocinas 31 19.3.2 Diferenciação das células T CD8 31 19.3.2.1 Desenvlvimento de LT de memória 32 19.3.2.2 Declínio da resposta imune 32 20 Tipos de reação imunes mediadas por células T 32 21 Migração de linfócitos T em reações imunes mediadas por células 33 22 Funções efetoras e linfócitos T auxiliares CD4+ 33 22.1 Papel dos Th1 33 22.2 Papel dos Th17 34 22.3 Papel dos Th2 34 23 Funções efetoras dos LT citox CD8 34 24 Resistência de microrganismos patogênicos a imunidade mediada por células 34 25 Fases e tipos de respostas humorais 35 26 Estimulação dos B pelos antígenos 36 26.1 Sinalização nas células B induzida por antígenos 36 26.2 Papel das proteínas complementares e outros sinais imunes inatos na ativação da célula B 37 26.3 Consequências funcionais da ativação das células B mediada por antígenos 37 27 A função dos linfócitos T aux nas respostas imunes humoral aos antígenos protéicos 38 27.1 Ativação e migração das células T auxiliares 38 27.2 Apresentação de antígenos pelos LB e as células T auxiliares 39 27.3 Mecanismos a ativação dos B mediados pelas células T aux 39 27.4 Reações extrafoliculares e de centro germinativo 40 27.5 Mudança de isótipo de classe de cadeia pesada 40 27.6 Maturação da afinidade 40 28 Resposta dos anticorpos aos antígenos independentes de T 41 29 Regulação das respostas imunes humorais: Retroalimentação de anticorpos 41 30 Propriedades de anticorpos que determinam a função efetora 42 31 Neutralização de microrganismo e toxinas microbianas 44 32 Opsonização e fagocitose 44 33 Citotoxicidade celular dependente de anticorpos 44 34 Reações mediadas por imunoglobulina e eosinófilos/mastócitos 44 35 Sistema complemento 45 35.1 Vias de ativação do complemento 45 35.2 Funções do complemento 46 3 35.3 Regulação da ativação do complemento 47 36 Funções dos anticorpos em locais anatômicos especiais 48 36.1 Imunidade da mucosa 48 36.2 Imunidade neonatal 48 37 Evasão da imunidade humoral pelos microrganismos 49 38 Vacinação 49 39 Tolerância imunológica: significado e mecanismos 49 40 Tolerância central (TC) dos linfócitos T 50 41 Tolerância periférica ( TP) dos linfócitos T 50 41.1 Anergia 51 41.2 Supressão imune por células T reg 51 41.3 Deleção: Apoptose dos linfócitos maduros 52 42 Tolerância dos linfócitos B 53 42.1 Tolerância central (TC) das células B 53 42.2 Tolerância periférica das células B 54 43 Autoimunidade 54 43.1 Patogênese 54 43.2 Fatores genéticos 54 43.3 Papel das infecções e de outras influências ambientais 55 44 Respostas imunológicas contra tumores 55 44.1 Antígenos tumorais 55 44.2 Mecanismos imunológicos de rejeição tumoral 56 44.3 Evasão das respostas imunológicas pelos tumore 56 44.4 Abordagens imunológicas para a terapia do câncer 57 45 Respostas imunológicas contra transplantes 58 45.1 Antígenos de transplante 59 45.2 Indução de respostas imunológicas contra transplantes 59 45.3 Mecanismos imunológicos de rejeição do enxerto 61 45.4 Prevenção e tratamento da rejeição do enxerto 62 45.5 Trasplante de células sanguíneas e células-tronco hematopoéticas 62 45.6 Tolerância materna aos tecidos fetais 63 46 Tipos de reações de hipersensibilidade 63 47 Hipersensibilidade imediata 64 47.1 Ativação das células Th2 e produção de IgE 65 47.2 Ativação de mastócitos e secreção de mediadores 65 47.3 Síndromes clínicas e tratamento 66 4 48 Doenças causadas por anticorpos e complexos antígeno-anticorpo 67 48.1 Etiologia das doenças mediadas por anticorpos 67 48.2 Mecanismos de lesão tecidual e doença 67 48.3 Síndromes clínicas e tratamento 69 49 Doenças causadas por linfócitos T 69 49.1 Etiologia das doenças mediadas por células T 69 49.2 Mecanismos de lesão tecidual 70 49.3 Síndromes clínicas e tratamento 71 50 Imunodeficiências congênitas (primária) 71 50.1 Defeitos na maturação dos linfócitos 72 50.2 Defeitos na ativação e na função dos linfócitos 74 50.3 Defeitos na imunidade inata 76 50.4 Anormalidades linfocitárias associadas a outras doenças 77 51 Sindrome de imunodeficiencia adquirida (AIDS) 77 51.1 Vírus da imunodeficiência humana 77 52.2 Patogênese da AIDS 78 52.3 Características clínicas da infecção por HIV e da AIDS 78 52.4 Tratamento e estratégias de vacinação 79 5 (CAPÍTULO 1) 1 Imunidade Inata e Imunidade Adquirida Os mecanismos de defesa do hospedeiro são constituídos pela imunidade inata que é quem faz a proteção inicialcontra as infecções e pela imunidade adquirida que faz uma defesa mais especializada e mais eficaz. 1.1 IMUNIDADE INATA Bloqueia a entrada de microrganismos e elimina rapidamente os que conseguem entrar no tecido. A primeira linha de defesa é o epitélio que bloqueia a entrada, se alguma coisa entra s fagócitos e os NK e algumas proteínas do complemento vão os atacar. Faz a estimulação da imunidade adquirida Barreiras epiteliais, fagócitos, células dendríticas, complemento e células NK 1.2 IMUNIDADE ADQUIRIDA Requer expansão e diferenciação de linfócitos em respostas a microrganismos antes que ela possa oferecer uma defesa eficaz. É formado pelos linfócitos e pelos anticorpos, expressam receptores que reconhecem muito mais moléculas de microrganismos chamadas de antígenos. LB- Anticorpo, LT- células T efetoras 1.2.1 Tipos de imunidade adquirida Existe a imunidade humoral e a celular que são mediados por células e moléculas diferentes e fornecem a defesa contra microrganismos extra e intracelulares. 1.2.1.1 IMUNIDADE HUMORAL Mediada por anticorpos produzidos pelos LB que impedem que os patógenos presentes nas mucosas e no sangue tenham acesso às células e tecidos do hospedeiro, não possuem acesso ao que está dentro da célula. Sendo assim, quem faz a defesa dentro da célula são os linfócitos T que reconhecem apenas antígenos protéicos. A imunidade pode ser induzida em um indivíduo ela infecção ou pela vacinação- 6 IMUNIDADE ATIVA Ou conferida a um indivíduo pela transferência e anticorpos ou linfócitos de um indivíduo imunizado ativamente- IMUNIDADE PASSIVA 1.2.2 Propriedades da resposta imunológica adquirida ● ESPECIFICIDADE: Garante que antígenos distintos ativem respostas específicas ● DIVERSIDADE: Permite que o sistema imunológico responda a uma grande variedade de antígenos ● MEMÓRIA: Leva a uma resposta aumentada a exposições repetidas aos mesmos antígenos. ● EXPANSÃO CLONAL: Eleva o número de linfócitos antígenos-específicos para acompanhar o aumento dos microrganismos ● ESPECIALIZAÇÃO: Gera resposta ótima para a defesa contra diferentes tipos de microrganismos ● CONTRAÇÃO E HOMEOSTASIA: Permitem ao sistema imunológico responder aos antígenos encontrados recentemente ● NÃO REATIVIDADE PRÓPRIA: Previne a injúria do hospedeiro durante resposta a anticorpos estranhos 1.2.2.1 Memória A resposta a primeira exposição é a resposta imunológica primária mediada por linfócitos virgens, se o mesmo patógeno entrar no corpo dá início a resposta imunológica secundária que é mais rápida e eficaz, resulta da ativação de linfócitos de memória. A memória imunológica otimiza a habilidade do sistema para combater a infecção gerando mais células de memória e ativando as anteriores. 1.2.3 Outros aspectos da imunidade adquirida Expansão clonal é quando o linfócito ativado por antígeno se prolifera e gera células com mesma especificidade antigênica, ele aumenta o número de células específicas permitindo que o linfócito assuma a função de defesa. O sistema imune é capaz de reagir a uma enorme variedade de patógenos, mas não reage a substâncias antigênicas do hospedeiro que são os autoantígenos gerando o fenômeno de tolerância imunológica. 7 2 Células do sistema imunológico As células do SI adaptativo são linfócitos, células apresentadoras de antígenos que capturam e apresentam os antígenos microbianos e células efetoras que eliminam os microrganismos. 2.1 Linfócitos Tipos: LB, LT e NK. Fazem o reconhecimento específico de antígenos, os LB são mediadores da imunidade humoral e os LT da imunidade mediada por célula, já os NK das células da imunidade inata São as únicas células que possuem receptores específicos para antígenos diversos, sendo os principais mediadores da imunidade adquirida. LB→ o LB + o microrganismo gera o anticorpo. Faz neutralização do microrganismo, fagocitose e ativação do complemento. LT aux → LT aux + antígeno microbiano apresentado pela célula apresentadora de antígeno faz a liberação e citocinas. Isso gera ativação de macrofagos, inflamação e ativação de linfócitos T e B LT citox→ LT citox + célula infectada expressando antígeno microbiano leva a morte da célula infectada LT reg→ Faz a supressão da resposta imune NK → Faz a morte da célula infectada. Os linfócitos B são os que produzem os anticorpos, por isso são responsáveis pela imunidade humoral. Os LT reconhecem apenas fragmentos peptídicos de proteínas antigênicas que são ligados a moléculas de apresentação especializadas chamadas de moléculas do complexo de histocompatibilidade (MHC). Entre os LT os LT CD4+ são chamados de células T aux, pois ajudam os B a produzir anticorpos e as celulas fagocitarias a ingerir os microrganismos, Os TCD8+ são os linfócitos T citox porque destroem as células infectadas por microrganismos intracelulares. Alguns LTCD4 previnem ou limitam a resposta imune, são os LT reg e existem ainda os NK quem matam as células infectadas, mas sem expressar receptores de antígenos clonalmente. Os LB amadurecem na medula óssea, e os LT no timo. São os órgãos linfóides geradores, os linfócitos maduros saem e v]ao para os órgãos linfóides secundários. Quando os linfócitos virgens reconhecem os antígenos microbianos e recebem sinais desencadeados 8 pelos patógenos, os linfócitos específicos para o antígeno proliferam e se diferenciam em células efetoras e células de memória. Os linfócitos virgens expressam receptores para antígenos, mas não desempenham função para eliminação, eles residem nos órgãos secundários e circulam por lá até serem ativados por um antígeno. As células efetoras têm a habilidade de produzir moléculas que eliminem os antígenos, as que vêm da linhagem de LB são os plasmócitos que desenvolvem-se nos secundários e podem chegar a produzir anticorpos chamados plasmoblastos. As LT CD4+ produzem citocinas que ativam as células B e macrofagos, já as L TCD8+ destroem as células do hospedeiro que estão infectadas. As células de memória sobrevivem muito tempo na ausência de antígeno. 2.2 Células apresentadoras de antígenos Tipos: Células dendriticas, macrofagos, celulas denriticas foliculares. Fazem a captura de antígenos para exposição aos linfócitos. As CDs fazem iniciação da resposta de células T, os macrofagos fazem a fase efetora da imunidade mediada por célula e as CD foliculares fazem a exposição dos antígenos aos LB na resposta humoral. São chamadas de APCs, estão localizadas nos epitélios, transportam os antígenos até os tecidos linfóides secundários e os apresentam ao linfócitos, essa função de apresentação é mais conhecida para as células dendríticas que apresentam porções do antígeno que possam ser reconhecidos pelo LT. Elas produzem citocinas que ativam o linfócitos virgens para proliferação e diferenciação em células efetoras. A célula dendrítica folicular fica no centro germinativo dos folículos linfóides nos órgãos secundários e apresenta os antígenos que estimulam a diferenciação das células B nos folículos. 2.3 Células efetoras Tipos: LT, macrofagos e granulócitos Fazem a eliminação dos antígenos, os LT geram celulas T aux e LTcitox, os macrofagos e monocitos geram celulas do sistema fagocitico mononuclear e os granulócitos geram neutrófilos e eosinófilos. São as células que eliminam os microrganismo, consistem em linfócitos e outro leucócitos que podem funcionar como células efetoras tanto na imunidade inata quanto na adquirida. INATA- os macrofags reconhecem diretamente e ja elimina ADQUIRIDA- as substâncias produzidas pelos LB e LT intensificam as atividadess dos macrofagos e recrutam outros leucócitos e ativam para destruir microrganismos 9 3 Tecidos do sistema imunológico Os tecidos do sistema imunológico são formados pelos órgãos linfoides geradores, nos quais os linfócitos T e B amadurecem, tornando-se competentes para responder aos antígenos, e os órgãos linfóides secundários, nos quais as respostas imunológicas secundárias são iniciadas. 3.1 Órgãos linfoides periféricos/secundários Incluem os linfonodos, o baço e os sistemas imunológicos das mucosas e cutâneo, otimizam a interação entre antígeno, APC e linfócitos desenvolvendo a imunidade adquirida. Os LB e LT precisam localizar os microrganismos em qualquer parte do corpo e os eliminar, a organização desses órgãos permite que as APCs concentrem os antígenos neles para que os linfócitos respondam. Os linfonodos concentra a linfa que conforme passa pelos linfonodos as APCs identificam os antígenos, além disso elas pegam os antígenos nos tecidos e os transportam até os linfonodos. O baço desempenha o mesmo papel do linfonodo na resposta imunológicas, o sangue entra e circula por uma rede de canais nele existe uma grande quantidade de celulas fagocitarias que ingerem e destroem os patógenos presentes. O sistema imunológico cutâneo são coleções de tecidos linfóides, APCs e moléculas efetoras localizadas no interior e sob o epitélio da pele e tratos gastrointestinal e respiratório. São exemplos as amígdalas e as placas de Peyer, são locais onde os antígenos penetram nos epitélios, para atuar somente no antígeno e não nos outros seres comensais que habitam o tecido existem diversos fatores incluindo a ação de células Treg e células dendríticas que suprimem ao invés de ativar os linfócitos T. Nos linfonodos as células B se concentram nos folículos localizados no córtex, o folículo pode apresentar um centro germinativo que desempenha o papel na produção de anticorpos, já os LT são concentrados fora, no paracórtex. No baço, os LT estão concentrados na bainha linfóide periarteriolar que circula as pequenas arteríolas enquanto as células B residem nos folículos. A organização desses órgão e feita para permitir o desenvolvimento de respostas imunes após a estimulação pelos antigens, os LB são atraídos para os folículos e retirados deles pelas quimiocinas. 10 4 Recirculação dos linfócitos e migração para os tecidos Os linfócitos virgens recirculam constantemente entre o sangue e os órgãos linfóides secundários, onde podem ser ativados por antígenos para tornarem-se células efetoras, e os linfócitos efetores migram dos tecidos linfóides para os locais de infecção onde os patógenos são eliminados. 5 Visão geral da resposta imunológica aos microrganismos 5.1 Resposta imune inata inicial aos micróbios A principal barreira do corpo é o epitélio, os microrganismos entram através dele que serve como barreira física e funcional. Se eles passam, encontram os mecanismos da imunidade inata como os fagocitos, incluindo os neutrofilos e macrofagos que ingerem e fazem fagocitose, os macrofagos e as CD também secretam citocinas. As duas principais reações celulares da imunidade inata são: 1) Inflamação: que é induzida por citocinas e outras moléculas e serve para trazer leucócitos e proteínas plasmáticas para o local da infecção 2) Defesa antiviral: mediada por interferons tipo I e células NK Dentre as proteínas incluídas na defesa, estão as do sistema complemento que são ativadas por microrganismos e seus produtos os matam e o recobrem (opsonização) para a fagocitose pelos macrofagos e neutrofilos. A imunidade inata estimula a imunidade adaptativa provendo sinais para a iniciação da resposta dos LT e LB específicos de antígeno. 5.2 Resposta imune adquirida O SI adquirido utiliza: 1) Anticorpos secretados que se ligam aos microrganismos extracelulares, bloqueiam a capacidade de infectar células e promovem a digestão por fagocitos 11 2) Fagocits que ingerem os microrganimos e os destroem e células T aux que aumentam ssuas capacidades fagociticas 3) Células T aux que recrutam leucócitos para destruir os microrganismos e intensificam a função da barreira epitelial para expelir micróbios 4) LT citox que destroem células infectadas que estão inacessíveis aos anticorpos A resposta imune adquirida ocorre em fases, sendo elas 1) Reconhecimento do antígeno pelas APCs 2) Ativação de linfócitos pela expansão clonal e diferenciação, gerando células produtoras de anticorpos e LT efetores 3) Eliminação dos antígenos por meio da imunidade humoral e celular 4) Homeostasia por meio da apoptose 5) Memória por meio das células de memória sobreviventes 5.3 Captura e exposição dos antígenos microbianos Os microrganismos que entram pelo epitélio e os antígenos protéicos são capturados pelas CD e levados aos linfonodos, os antígenos protéicos são processados para gerar peptídeos que são expostos e vão ser ligados ao MHC. As células T virgens reconhecem (primeira etapa da inicialização da resposta das células T), o que não é proteína é reconhecido o pelos LB. Como parte da resposta imunológica inata, as CD que apresentam os antígenos às células T virgens passam a secretar moléculas co estimuladoras e citocinas que estimulam, junto com o antígeno, a proliferação e diferenciação dos LT. Alguns produtos gerados pelo complemento intensificam a proliferação e diferenciação de LB. 5.4 Imunidade mediada por célula: Ativação dos LT e eliminação dos microrganismos associados a células Quando as células T virgens são ativadas pelos antígenos e pelos coestimuladores nos órgão linfóides, elas secretam citocinas que atuam como fatores de crescimento e respondem a outras citocinas secretadas pelas APCs. A combinação dos sinais estimula a proliferação de células T e a diferenciação em efetoras, essas que são geradas nos órgãos linfóides podem voltar para o sangue e ir até o antígeno. Quando encontra com o antígeno ela é reativada no local de infecção e desempenha a sua função, as células T aux atuam a fim de recrutar neutrófilos e outros leucócitos para os locais de infecção. 12 5.5 Imunidade humoral: Ativação dos LB e eliminação dos microrganismos extracelulares Na ativação, os LB proliferam e se diferenciam em células que secretam diferentes anticorpos com diferentes funções, muitos antígenos polissacarídeos possuem diversos epítopos e ocupam várias moléculas receptoras na célula B e ativa ela. Antígenos protéicos não consegue se ligar a vários e a resposta completa requer ajuda dos LT CD4+, as células B inferem os antígenos proteicos e os degradam expondo os peptídeos ligados às moléculas do MHC para o reconhecimento pelas LTaux que expressam citocinas e proteínas que ativam as células B. A célula B secreta anticorpos com sítios de ligação iguais ao dela que primeiro reconhece o antígeno, o polissacarídeo então estimula a secreção de IgMs, os antígenos protéicos estimulam as células T aux que induzem a produção de anticorpos de diferentes classes que possuem a mesma especificidade. Isso é possível graças a mudança de isotipo, que aumenta a capacidade de defesa na resposta permitindo possuir várias funções. As células T aux estimulam a produção de anticorpos com grande afinidade aos antígenos pela maturação de afinidade que aumenta a qualidade da resposta humoral. A resposta humoral defende contra microrganismos por meio de anticorpos que se ligam a eles e os impedem de se desligarem as células infectadas os neutralizando, os microrganismos opsonizados são alvos para a fagocitose pois os fagocitos possuem receptores para anticorpos. Estes, ainda fazem a ativação do sistema complemento, gerando fragmentos de proteína que promovem a fagocitose e a destruição dos microrganismos. 5.6 Declínio da resposta imune e da memória imunológica A maioria dos linfócitos efetores induzidos por um patógeno infeccioso morre por apoptose depois que o microrganismo é eliminado retornando para a homeostasia.. 13 (Capítulo 2) 6 Aspectos gerais e especificidade das respostas imunes inatas IMUNIDADE INATA IMUNIDADE ADQUIRIDA ESPECIFICIDADE Para estruturas que são parte de classes de microrganismos ou células danificadas Para estruturas detalhadas de antígenos, podem reconhecer antígenos não microbianos RECEPTORES Codificados na linha do germe, diversidade limitada (Receptores de reconhecimento padrão) Codificados por genes produzidos pela recombinação somática de segmentos de genes, grande diversidade DISTRIBUIÇÃO DOS RECEPTORES Não clonais, idênticos em todas as células de mesma linhagem Clonais, clones de linfócitos com especificidades distintas expressam diferentes receptores DISCRIMINAÇÃO ENTRE PRÓPRIO E NÃO PRÓPRIO Sim, células do hospedeiro não são reconhecidas ou elas podem expressar moléculas que previnem reações imunológicas inatas Sim, baseada na seleção contra linfócitos reativos próprios, pode ser imperfeita Os dois principais tipos de reações do SI inato são: 14 → Inflamação: que consiste no acúmulo e na ativação de leucócitos em locais de infecção ou lesão que atuam em conjunto para matar os microrganismos extracelulares e eliminar tecido danificado → Defesa antiviral: contra vírus intracelulares mediada por NKs que matam as células infectadas e por citocinas interferons I que bloqueiam a replicação viral dentro da célula O SI inato responde da mesma maneira em encontros subsequentes, só o adquirido emite a memória respondendo de forma mais eficiente. O inato reconhece estruturas que são comuns a diversas classes de microrganismos e que não estão nas células do hospedeiro. As moléculas microbianas que estimulam a imunidade inata são as PAMPs- padrões moleculares associados ao patógeno, e os receptores que os reconhecem são os receptores de reconhecimentos padrão. Os componentes da inata evoluíram para reconhecer aquilo que é essencial para a vida do microrganismos para poder matar ele, tornando ele um sistema muito eficaz, ele também reconhece moléculas que são liberadas das células danificadas, essas moléculas são chamadas de DAMPs- padrões moleculares associados ao dano. Os receptores do SI inato estão codificados na linhagem germinativa, não são produzidos pela recombinação somática dos genes, oferece defesa nos seguintes estágios das infecções: 1) Nos epitélios, como a barreira física e moléculas antimicrobianas e células linfóides como os macrofágos atuam 2) Nos tecidos, macrofagos, CDs e outras células residentes reconhecem os microrganismos. Reagem a citocinas secretoras que iniciam o processo de inflamação e os fagocitos destroem os microrganismos e eliminam as células danificadas 3) No sangue, sistema complemento reagem contra microrganismos e promove a sua destruição 4) Vírus que faz liberar interferons em células infectadas que inibe a proliferação e morte das células pelas NKs 15 7 Receptores celulares para os microrganismos e células danificadas 7.1 Receptores tipo Toll Chamados de receptores TLR ● TLR-1 E TLR-2: Lipopeptides bacterianos ● TLR-2: Peptidoglicano bacteriano ● TLR4: LPS ● TLR-5: Flagelina bacteriana ● TLR-2 E TLR-6: Lipopeptídeos bacterianos Os sinais gerados pelos receptores Toll ativam o fatores de transcrição que estimulam a produção de genes que codificam citocinas, enzimas e outras proteínas envolvidas nas funções antimicrobianas dos fagocitos ativados e das outras células, entre os fatores está o INF-1. Sua ativação promove o estado antiviral, inflamação aguda e estimulação da imunidade adaptativa. 7.2 Receptores tipo NOD e inflamassoma Os NOD- NLR detectam DAMPs e PAMPs no citoplasma, mutações de ganho de função nos componentes do inflamassoma são chamadas de síndromes autoinflamatórias 8 Componentes da imunidade inata 8.1 Barreiras epiteliais São as portas de entrada dos microrganismos que fornece barreira quimica e fisica, produzindo defensinas e catelicidinas que destroem bactérias. Contém linfócitos T intra epiteliais. 16 8.2 Fagócitos: neutrófilos e monócitos/macrófagos Os dois tipos de fagócitos circulantes, os neutrófilos e os monócitos são células que vão pro local de infecção, reconhecem e ingerem os microrganismos. Os neutrófilos são mais abundantes, sua produção é mediada por citocinas, são os primeiros a combater, dominantes da inflamação aguda. Os monócitos são menos abundantes, ingerem no sangue e tecidos, diferenciam-se em macrófagos que sobrevivem por longos períodos, produzem citocinas que iniciam e regulam a inflamação, ingerem e destroem microrganismos e limpam os tecidos mortos dando início ao reparo tecidual. Suas funções são mediadas por receptores de superfície da ceula (como receptores de manose e necrofagos) que se ligam ao microrganismos e a receptores de produtos de ativação do complementos e anticorpos que revestem o antígeno. Podem ser ativados por duas vias diferentes a clássica e a alternativa, na clássica é induzida por sinais imunológicos inatos, como aqueles dos TLR e pela citocina IFN-y estão envolvidos na destruição e na ativação da inflamação. Na ativação alternativa, ocorre ausência de sinais do TLR e é induzida pelas citocinas IL-4 IL-12, são mais importante para a reparação tecidual e para controle da inflamação. 8.3 Células dendríticas Respondem por meio da produção de citocinas que iniciam a inflamação e estimulam as respostas adquiridas 8.4 Mastócitos Células derivadas da medula óssea com grânulos, podem ser ativados por produtos microbianos ligandos-se aos TLR, seus grânulos possuem substâncias vasoativas. Sintetizam e secretam mediadores lipídicos e citocinas que estimulam a inflamação, seus produtos oferecem defesa contra helmintos 8.5 Células NK Classe de linfócito que reconhecem células infectadas e estressadas e respondemdestruindo estas células e produzindo uma citocina que ativa os macrogafos, o IFN-y. Ao entrar em contato com o microrganismo liberam suas substâncias que induzem a apoptose, seus mecanismos são os mesmos usados pelos LT citox, elas funcionam para eliminar 17 reservatórios celulares de infeções e erradicar infecções causadas pelos microrganismos intracelulares como os vírus. Também sintetizam e secretam a citocina interferon-y que ativa os macrofaos para se tornarem efetivos na morte dos microrganismos fagocitados, possui três citocinas sendo elas a INF-1, IL-15 e IL-12. A IL-15 faz desenvolvimento de maturação das NKs e as outras duas reforçam suas funções. Os macrofagos ingerem os microrganismos e liberam a IL-12, a IL-12 ativa as NKs que secretam IFN-y que da os macrofagos matarem os microrganismos ingeridos. A morte das células opsonizadas por anticorpos é possível graças a citotoxicidade celular dependente de anticorpo ADCC. 8.6 Sistema complemento É uma coleção de proteínas presentes na circulação e ligadas a membrana que são importantes na defesa contra os microrganismo, muitas são enzimas proteolíticas e sua ativação envolve a ativação sequencial dessas enzimas em cascata. A cascata do complemento pode ser ativada por três vias: ● Via alternativa: Desencadeada quando as proteínas do complemento são ativadas na superfície dos microrganismos e não podem ser controladas, porque as proteínas do reguladoras do complemento não estão presentes nos patógenos. É um componente da imunidade inata. ● Via clássica: Desencadeada com mais frequência depois que os anticorpo se ligam a microrganismos ou a outros antígeno, sendo um componente do braço humoral da imunidade adquirida ● Via da lectina: Desencadeada quando a lectina ligante de manose (MBL) liga-se a manose terminal nas glicoproteínas da superfície dos microrganismos. Ativa proteínas da via clássica, mas como é iniciada por um produto bacteriano na ausência de anticorpos é um componente da imunidade inata. As proteínas ativadas do complemento são enzimas proteolíticas que lisam outras proteínas do complemento, em uma cascata enzimática que pode ser rapidamente chamada C3, que é clivada pelas enzimas geradas nas etapas iniciais. O principal fragmento proteolítico de c3, chamado C3b que é capaz de ativar proteínas do complemento presentes na superfície bacteriana. As três vias de ativação do complemento diferem em como são iniciadas, mas desempenham as mesmas funções efetoras. O C3b reveste os microrganismos ligando as celulas fagocitarias por meio dos receptores para o C3b expresso nos fagócitos os opsonizar, a C5a e C3a são quimioatrativos para leucócitos, promovendo o recrutamento deles. A ativação do complemento culmina na 18 formação de um complexo proteico polimérico que se insere na membrana celular microbiana levando a lise osmótica ou apoptose do microrganismo 8.7 Citocinas da imunidade Inata Em resposta aoss patogenos, as CD, os macrofagos e outras celulas secretam citocinas que servem de mediadoras nas reações imunológicas e inflamatórias. As que possuem estrutura molecular definida são classificadas como interleucinas elas são produzidas pelos linfócitos e atuam nos linfócitos. ● TNF: É secretada por macrofagos e celulas T. Atua sobre células endoteliais na ativação da inflamação e coagulação, na ativação de neutrófilos. ● IL-1: Atua nos macrofagos, celulas endoteliais e algumas epiteliais Ativa a inflamação e coagulação nas endoteliais ● QUIMIOCINAS: Atua em macrofago, CD, endoteliais, LT, fibroblastos e plaquetas Aumenta a afinidade da integrina, quimiotaxia e ativação dos leucócitos. ● IL-12: Atua nas CD e macrofagos. Ativação de macrofagos e estimulação de algumas respostas de anticorpos ● IFN-y: NKs e LT Ativa estado antiviral, aumenta expressão do MHC I e ativa as NKs As citocinas são produzidas em pequenas quantidades em resposta a um estímulo externo e se ligam a receptores de alta afinidade nas células-alvo, a maioria age onde é produzida (ação autócrina) ou nas adjacentes (ação parácrina), na imunidade inata pode ser ativado muitoss macrofagos e CD então muita citocina é produzida e pode atuar de forma endócrina. O TNF a IL-1 e as quimiocinas são as principais citocinas envolvidas no recrutamento de neutrófilos no sangue e monócitos aos locais de infecção. O choque séptico é causado por altos níveis de TNF. 9 Reações imunes inatas As principais é a inflamatória e a de defesa antiviral, fa sobretudo proteção contra: → Bactérias extracelulares e fungos pela inflamação aguda onde neutrófilos e monócitos recrutados no local da infecção atuam com o sistema complemento → Bacterias fagocitadas e intracelulares por macrofagos que são ativados por receptores tipo Toll e citocinas 19 → Vírus por interferons I e NKs 9.1 Inflamação Reação tecidual que envia mediadores da defesa do hospedeiro até onde são necessários, consistem em múltiplas etapas incluindo o recrutamento de células e vazamento de proteínas plasmáticas através de vasos sanguíneos, ingestão de microrganismo por fagocitos e destruição deles. 9.1.1 Recrutamento de fagocitos aos locais de infecção e dano tecidual Os neutrófilos e os monócitos migram ao local de infecção, ligam-se às moléculas por adesão endotelial e em resposta a estímulos quimioatrativos produzidos por células teciduais em resposta a PAMP e DAMP. Quando um agente entra no endotélio, TNF e IL-1 é liberada pelos macrofagos, essas citocinas estimula a celula endotelial a expressar a selectina (E-selectina e P-selectina), os neutrófilos e monócitos circulantes se ligam fracamente a elas e acontece um rolamento dele pelo endotélio se ligando e desligando várias vezes. Esses leucócitos liberam quimiocinas que se ligam as integrinas levando a um aumento na afinidade das integrinas com os leucócitos ao endotélio, isso faz que a rolagem pare o citoesqueleto se reorganiza e o leucócito é espalhado pela superfície endotelial migrando para até o local de infecção. 9.1.2 Fagocitose e destruição de microrganismos Os neutrofilos e macrofagos ingerem patogenos e destroem os microrganismos ingeridos em vesículas intracelulares, os principais receptores fagociticos são os de reconhecimento padrão como os de manose e lectinas, de anticorpo e o complemento. Também pode ocorrer uma NET que éa redes extracelulares de neutrófilos, quando eles jogam para fora uma grande quantidade de componentes que interceptam e matam os microrganismos, podem causar lesões nos tecidos. 9.2 Defesa antiviral Envolve interferons e células NK, os interferons tipo I induzem resistência à infecção e replicação viral chamada de estado antiviral uma grande fonte é a célula dendrítica 20 plasmocitóide. O IFN-1 aumenta a capacidade das células NK de matar as células infectadas eliminando os reservatórios de doença 9.3 Regulação das respostas imunes inatas São reguladas por mecanismos que são desenvolvidos para prevenir o dano excessivo aos tecidos, incluindo a produção de citocinas anti-inflamatorias por macrofagos e CD como IL-10 que inibe as funções microbicidas e pro-inflamatorias de macrofagos.(CAPÍTULO 3) 10 Antígenos reconhecidos pelos LT A maioria dos LT reconhece antígenos peptídicos que estão ligados e são apresentados pelo MHC das APCs, los diferentes clones de CD4+ e CD8+ só podem reconhecer quando s ao apresentados pelas moléculas do MHC, assim sendo, tem a restrição pelo MHC. O TCR só reconhece alguns aminoácidos de antígenos peptídeos e resíduos da molécula do MHC que está apresentando o peptídeo, os Lt virgens precisam ver os antígenos apresentados pelas APCs para iniciar a expansão clonal. As células diferenciadas ainda vão precisar reconhecer outra vez para ativar a suas funções. 11 Captura dos antígenos protéicos pelas células apresentadoras de antígenos Os antígenos proteicos do microrganismos que entram no corpo são capturados pelas CD e concentrados nos órgãos linfóides secundários onde a resposta imune é iniciada. Os microrganismos normalmente entram no corpo pelo epitélio, injetados no sangue ou produzidos em tecido infectado. O linfonodo coleta o antígeno do epitélio e do tecido conjuntivo e o baço captura os do sangue por APCs. Os microrganismos entram no epitélio e ativam os receptores do tipo Toll e outros, as CD, nas epiteliais e nos macrofagos resultano na produção de citocinas inflamatórias como TNF a IL-1, s duas com a sinalização do toll ativa a CD. Quando as CD são ativadas, perdem sua adesividade nas barreiras epiteliais e passam a expressar o receptor de quimiocina 21 CCR7 que é específico para as quimiocinas produzidas pelas células T nos linfonodos. Essas, atraem as CD que vão amadurecendo durante o caminho. 11.1 Ligação de peptídeos às moléculas do MHC As fendas de ligação de peptídeos das moléculas de MHC ligam peptídicos derivados de antígenos proteicos, apresentando-os para o reconhecimento pelas células T. Cada molécula do MHC pode apresentar apenas um peptídeo de cada vez, porque possui apenas uma fenda de ligação, mas cada molécula do MHC é capaz de apresentar diversos tipos de antígenos. As moléculas do MHC ligam apenas peptídeos e não outros tipos de antígenos, as moléculas de MHC adquieren sua carga peptídica durante sua biossíntese, montagem e transporte dentro das células. Apenas moléculas do MHC carregando peptídeos são expressas de forma estável na superfície das células, em cada indivíduo as moléculas de MHC podem apresentar peptídicos derivados de proteínas estranhas. 12 Processamento e apresentação dos antígenos protéicos As proteínas extracelulares que são internalizadas pelas APCs são processadas em vesículas, endocíticas e apresentadas por moléculas de MHC II (CD4+), enquanto as proteínas no citosol de células nucleadas são processadas por organelas citoplasmáticas e apresentadas ao MHC I (CD8+). 12.1 Processamento dos antígenos internalizados para apresentação pelas moléculas do MHC II As CD e os macrofagos podem internalizar os microrganismos extracelulares ou as proteínas microbianas por diversos mecanismos, incluindo a fagocitose, os microrganismos se ligam a receptores de superfície específicos para determinados produtos microbianos ou a receptores de superfície específicos para determinados produtos o complemento que estão ligados ao microrganismo. Os LB internalizam proteínas que se ligam aos receptores antigênicos das células, após internalizados as APCs entram por meio de vesículas intracelulares e podem se fundir com lisossomas. Nessas vesículas as proteínas são degradadas por enzimas proteolíticas. 22 12.2 Processamento dos antígenos citosólicos para apresentação pelas moléculas do MHC I As etapas incluem a geração dos antígeno no citoplasma, proteólise por uma organela especializada e transporte no ER e a ligação dos peptídeos as moléculas classe I sintetizadas. O TAP- transportador associado ao processamento antigênico liga-se aos peptídeos gerados pelo proteassoma no lado citosólico da membrana do RE e o bombeia para dentro. 12.3 Apresentação cruzada dos antígenos internalizados às células T CD8+ As CD são capazes de ingerir as células infectadas pelo vírus e exibir os antígenos virais ligadas às moléculas do MHC I aos linfócitos T CD8+. Algumas CD têm a capacidade de ingerir as células infectadas, processar os antígenos destas células infectadas, transportar os antígenos para o citosol, onde elas entram no RE e ligam-se a moléculas classe I, e exibem os antígenos das células infectadas para reconhecimento pelos TCD8+ no processo de apresentação cruzada 12.4 Significância fisiológica da apresentação de antígeno 12.4.1 Associado ao MHC A restrição do reconhecimento pelas células T a peptídeos associados ao MHC garante que elas só reconhecerão e responderão a antígenos associados a uma célula. Ao segregar as vias das classes I e II de processamento antigênico, o SI é capaz de responder a microrganismos extracelulares e intracelulares da melhor forma para combatê-los. As restrições estruturais na ligação peptídica para as diferentes moléculas do MHC, incluindo os resíduos de força e âncora, são responsáveis pela imunodominância de alguns peptídeos derivados dos antígenos protéicos complexos, e pela incapacidade de alguns indivíduos em responder a determinados antígenos protéicos. 23 13 Antígenos reconhecidos pelos LB e outros linfócitos Os LB usam anticorpos ligados a membrana para reconhecer a ampla variedade de antígenos, que podem se expressar na superfície dos microrganismos e as células B diferenciam-se em células secretoras de anticorpos em resposta a eles. Os anticorpos secretados entram na circulação ligam-se aos antígeno os neutralizando e destruindo, os receptores de antígenos das células B e os anticorpos secretados reconhecem antígenos na conformação original sem APC ou processamento. Os folículos ricos em células B possuem células dendríticas foliculares (FDC) que apresentam antígeno as células B ativadas, esses são os que estão cobertos de anticorpos ou subprodutos do complemento como C3b e C3d. As FDCs usam receptores específicos chamados Fc, para ligar complexos antígeno-anticorpo e receptores para proteínas do complemento para ligar os antígenos com as proteínas, esses antígenos são reconhecidos por LB específicos durante a reposta humoral. (CAPÍTULO 4) 14 Receptores antigênico dos linfócitos Os anticorpos da membrana plasmática, que funcionam como receptores antigênicos os LB, podem reconhecer mais estruturas que os receptores dos LT, os do LB e os anticorpos que as células B permitem que seja reconhecido vários patógenos e as suas substâncias tóxicas. Moléculas receptoras de antígenos consistem em regiões que estão envolvidas no reconhecimento antigênico e outras regiões requeridas para a integridade estrutural e para as funções efetoras, as porções de reconhecimento são as regiões variáveis, as porções reservadas são as porções constantes C. Cadeias receptoras antigênicas estão associadas às proteínas da membrana invariante, cuja função é fornecer sinais intracelulares que são acionados pelo reconhecimento do antígeno. O conjunto de receptores das células B é o BCR e o da célula T é oTCR, os anticorpos existem na forma de receptores ligados às membranas das células B ou como proteínas secretadas, mas o TCR existe somente como receptor e membrana. Os anticorpos também são chamados de imunoglobulinas (Ig), que são proteínas que conferem imunidade e possuem as funções: 24 Quando ligados a membrana nas células B reconhecem antígenos e iniciam a resposta humoral, quando secretados neutralizam e eliminam os microrganismos e suas toxinas. Na imunidade celular a função efetora de eliminação dos microrganismos e realizada pelas células T e outros leucócitos que respondem as células T, os seus receptores estão envolvidos no reconhecimento e ativação. 14.1 Anticorpos É composta de quatro cadeias, duas pesadas H e duas leves L cada uma com uma porção constante e uma variável, cada leve está ligada a uma pesada e as pesadas estão ligadas por pontes dissulfeto. A cadeia leve é formada por uma porção V e um C e a pesada por um V e ¾ C e se dobram na forma de uma Ig. O local de ligação ao antígeno é composto as regiões V de ambas as cadeias H e L é a região Fab, e a outra porção é a Fc que é responsável pelas atividades efetoras e biológicas. Anticorpo que contêm diferentes cadeias pesadas pertencem a isotipos diferentes e são denominados por IgM, IgG, IgA, IgE, IgD e cada isotipo difere nas propriedades efetoras. Os receptores de antígenos dos linfócitos B virgens, mas ainda não encontraram os antígenos são os IgM e IgD, a mudança é chamada de troca de isotipo. Anticorpos são capazes de se ligar a uma ampla variedade de antígenos, incluindo macromoléculas e pequenas moléculas químicas, as partes do antígenos que são reconhecidas pelos anticorpos são chamadas de epitopos. A força com a qual a ligação acontece é chamada de afinidade de interação e ela é aumentada pela exposição contínua pelo processo de maturação de afinidade, e a ligação de um anticorpo produzido contra um antígeno, mas que se liga a outros similares é a reação cruzada. Anticorpos monoclonais é a crença de que um clone de célula B faça um anticorpo de apenas uma especificidade. 25 14.2 Receptores de células T para antígenos O TCR que reconhece antígenos apresentados por MHC, tanto a cadeia alpha como a beta do TCR participam do reconhecimento específico das moléculas do MHC e peptídeos ligados. A ativação da célula T requer moléculas co receptoras a CD4 e a CD8 que reconhecem as porções não polimórfica das moléculas do MHC e transmitem sinais de ativação. O TCR reconhece complexos MHC-peptídeo. 15 Desenvolvimento dos repertórios imunológicos 15.1 Desenvolvimento precoce dos linfócitos O desenvolvimento dos linfócitos pela medula óssea envolve compromisso de progenitores hematopoiéticos para a linhagem célula B ou T, a proliferação destas células progenitoras, o rearranjo e a expressão de genes de receptores antigênicos, e eventos de seleção para identificar e expandir as células que expressam os receptores antigênicos. O comprometimento da célula B ou das linhagens celulares T está associado a alterações nos progenitores linfóides comuns da medula óssea, linfócitos imaturos passam por uma proliferação em vários estágios durante a maturação causado pela IL-7. Os receptores de antígeno são codificados por vários segmentos gênicos que são separados uns dos outros na linhagem germinativa e se recombinam durante a maturação dos linfócitos gerando diversidade. Os linfócitos são selecionados em vários estágios durante o processo de maturação, de modo a preservar sua capacidade funcional 15.2 Produção de receptores de antígenos diversos A formação de genes funcionais que codificam os receptores antigênicos de LB e LT é iniciada pela recombinação somática dos segmentos de genes que codificam para as regiões variáveis dos receptores, e a diversidade é gerada durante esse processo. A recombinase VDJ é constituída pelas proteínas do gene de ativação da recombinase 1 e 2 (RAG-1 e RAG-2), que reconhecem as sequências de DNA que flanqueiam todo o receptor de antígeno e os segmentos V, D e J. A diversidade dos receptore de antígenos é produzida pelo uso de diferentes combinações de segmentos gênicos V, D e J em diferentes clones de 26 linfócitos e também por meio de alterações na sequência de nucleotídeos inseridas nas junções dos segmentos gênicos recombinados. 15.3 Maturação e seleção dos linfócitos B A maturação dos LB ocorre na medula óssea principalmente, os progenitores proliferam, dando origem às pró-B que começam a rearranjar genes de Ig e VDJ desenvolvendo as pré-B. O pré-BCR é formado e sinaliza o processo de fechamento da recombinação, o LB expressando então IgM é uma célula B imatura e a sua maturação ocorre entrando no baço. O IgM+ e o IgD+ é a célula B madura e normalmente é chamada de célula B folicular. 15.4 Maturação e seleção dos LT Os progenitores chamados de pró-T migram da medula para o timo, se expandem pela influência do IL-7 produzida no timo e a recombinação do gene TCR mediado por VDJ ocorre. Se for bem sucedida ela é expressa como pré-Talpha que forma o complexo pré-TCR de células pré-T. As células T que não reconhecem uma molécula de MHC no timo sofrem apoptose, as que reconhecem MHC I expressam o CD8 e as que reconhecem o MHC II expressa o CD4. (CAPÍTULO 5) 16 Etapas das respostas das células T Os LT reconhecem antígenos virgens nos órgãos linfóides secundários, o que estimula a sua proliferação e diferenciação em células efetoras e de memória, e as células efetoras são ativadas pelos mesmos antígenos em tecidos periféricos e órgãos linfóides. As respostas do LT virgens aos antígenos microbianos associados à célula consistem em uma série de etapas sequenciais que resultam no aumento do número de células T antígeno-específicas e na conversão de células T virgens em células efetoras e de memória. Uma das primeiras respostas é a secreção de citocinas que estimulam a proliferação de células T antígeno-específicas gerando aumento do número de linfócitos antígeno-específicos, processo chamado de expansão clonal. Uma parte deles sofre diferenciação resultando na conversão de células T virgens em efetoras que eliminam os 27 microrganismos, muitas delas deixam o órgão linfóide e vão para os locais de infecção. Outras ficam no linfonodo e eliminam o que tiver que eliminar por lá e promovem sinais para as células B que promovem as respostas humorais, algumas das células T que proliferam em resposta ao antígeno se desenvolvem em células de memória. Quando a célula T reconhece o antígeno apresentado por APC no linfonodo ele é ativado e pode deixar o órgão e migrar para o tecido inflamado. Três estímulos são necessários para a total ativação: 1) Reconhecimento do antígeno que inicia o processo 2) Coestimulação que aumenta a resposta 3) Citocinas que amplificam a resposta e a direcionam ao longo de várias vias de diferenciação 17 Reconhecimento e coestimulação e um antígeno Para queas respostas do LT se iniciem é preciso que vários receptores localizados nessas células reconheçam os ligantes nas APCs: → O TCR tem que reconhecer os antígenos peptídicos associados ao MHC → O correceptor CD4 ou CD8 tem que reconhecer as moléculas do MHC → As moléculas de adesão tem que reforçar a ligação das células T com as APCs → Os receptores para os coestimuladores precisam reconhecer os sinais secundários produzidos pelas APCs 17.1 Reconhecimento de peptídeos associados ao MHC O receptor das células T para antígenos e o correceptor CD4 ou o CD8 reconhecem o complexo formado por antígenos peptídicos e as moléculas de MHC nas APCs e esse reconhecimento produz o primeiro sinal para a ativação. Os sinais bioquímicos que levam à ativação das células T são desencadeados por um conjunto de proteínas que se liga ao TCR para formar o complexo TCR e também pelo correceptor CD4 ou CD8. 17.2 Papel das moléculas de adesão na ativação das células T As moléculas de adesão localizadas na superfície das células T reconhecem seus ligantes na superfície das APC e estabilizam a ligação das células T com as APCs, a maioria dos 28 TCR ligam-se ao MHC para os quais são específicos. Para uma resposta ser eficaz a ligação com a APC precisa ser estável, o que é feito por moléculas de adesão situadas na superfície das células T que se unem aos ligantes na superfície da APC. A mais importante é a integrina, a principal é a antígeno-1 (LFA-1). 17.3 Papel da coestimulação na ativação das células T A ativação total das células T depende do reconhecimento de coestimuladores presentes na superfície das APCs, é coestimulador porque produz estímulos para as células T que agem em conjunto com a estimulação por antígeno. Os coestimuladores mais bem definidos são B7-1 e B7-2 que são expressas na superfície das APC e aumenta quando a APC encontra microrganismos, eles são reconhecidos por um receptor CD28 que gera sinais nas células T. Essa sinalização é essencial para o início das respostas das células T virgens, na ausência do CD28-B7 o reconhecimento é insuficiente para ativar a célula T. Outro grupo de moléculas é o ligante para a CD40 da superfície de células T ativas que não intensificam de modo direto a ativação, mas quando uma CD40L expressa na célula T estimulada por um antígeno se liga a CD40 da APC e a ativa, faz com que expresse mais coestimuladores B7 e secretam citocinas como a IL-12 que intensifica a diferenciação das células T. Assim a interação promove a ativação ao incrementar a ação das APCs. Um inibitório é a CTLA-4 que reconhece os B7. 17.4 Estímulos para ativação das células T CD8+ A ativação das CD8 é estimulada pelo reconhecimento dos peptídeos ao MHC I e requer coestimulação e/ou células T auxiliares, a diferenciação em Lt citox e em células de memória pode precisar de ativação concomitante das células T CD4. Essas, podem produzir citocinas que auxiliam nas respostas das CD8, 18 Vias bioquímicas da ativação das células T Ao reconhecer os antígenos e os coestimuladores, as células T expressam proteínas que estão envolvidas na proliferação, na diferenciação e nas funções efetoras das células. As vias bioquímicas que ligam o reconhecimento de um antígeno às respostas das células T consistem na ativação de enzimas, no recrutamento de proteínas adaptadoras e na produção de fatores de transcrição ativos. É iniciada pela reunião de TCRs com correceptor por meio de ligação MHC nas APCs, ocorre redistribuição ordenada das proteínas de 29 membrana e o complexo TCR, os correceptores CD8 e CD8 e CD28 ficam no centro e as integrinas formam um anel periférico, essa região é chamada de sinapse imunológica. 19 Respostas funcionais dos linfócitos T aos antígenos e à coestimulação 19.1 Secreção de citocinas e expressão dos receptores para citocina Em resposta a um antígeno e aos coestimuladores, os LT como o LT CD4+ secretam várias citocinas diferentes IL-2 Proliferação e diferenciação de células Treg e efetoras LT CD4+ e CD8+ IL-4 célula B mudando para IgE LT CD4 e mastócitos IL-5 Ativação de eosinófilos LT CD4, mastócitos IFN-y Ativação de macrófagos LT CD4 e CD8 e NKs IL-17 Inibição da ativação da célula T, diferenciação e células T regulatórias LT CD4 e vários outros 19.2 Expansão clonal Os LT ativados pelos antígenos e a coestimulação começam a proliferar resultando na expansão dos clones que podem gerar células efetoras para combater a infecção. 19.3 Diferenciação de células T virgens em células efetoras Uma parte das células T se diferencia em efetoras que erradicam as infecções, a diferenciação começa junto com a expansão clonal e as células efetoras surgem com a exposição de microrganismos. As células deixam os órgãos linfóides periféricos e migram 30 para o local de infecção, onde as células encontram-se novamente com os antígenos que estimulam o seu desenvolvimento. Algumas CD4 vão para os folículos linfóides nos órgãos linfóides, células efetoras da linhagem auxiliar CD4 funcionam para ativar fagocitos e LB expressando várias moléculas de superfície e secretando citocinas. Nas CD4 o Cd40L é a mais importante, o CD40L é transcrito em resposta ao reconhecimento do antígeno e à coestimulação resultando na sua expressão nas células T aux após ativação. O CD40L liga-se ao receptor CD40 na superficie dos macrofago, LB e CD os ativando, além disso estimula a expressão de coestimuladores nas APCs e produção de citocinas ativadoras de células T. 19.3.1 Subgrupos de células T aux CD4+ distinguidos por perfis de citocinas As células T aux CD4 podem diferenciar-se em subgrupo de células efetoras que produzem grupos distintos de citocinas, os quais realizam funções diferentes, são as Th1 , células Th2 e Th17 ● Th1: Ativação de macrofagos e proução de IgG; Ataca microrganismos intracelulares; Papel nas doenças autoimunes, dano no tecido associado a infecções crônicas Estimulam o englobamento mediado por fagocitos e o extermínio de microrganismos, citocina mais importante é a IFN-y ● Th2: Ativação e eosinófilo, mastócito, produção de IgE; Ataca parasitas helmintos: Papel nas doenças alérgicas Estimulam a imunidade independente de fagocitos mediada por eosinófilos, a qual é eficaz contra helmintos, IL-4, Il-5 e IL-13 ● Th17: Inflamação monocítica neutrofílica; Ataca bactéria extracelular e fungo; Papel nas doenças autoimunes e inflamatórias Induzem a inflamação que destrói as bactérias extracelulares e fungos, contribui para doenças inflamatórias. 19.3.2 Diferenciação das células T CD8 Os LT CD8 ativados por um antígeno e por coestimuladores diferenciam-se em LT citox que destroem as células e de memória 31 19.3.2.1 Desenvlvimento de LT de memória Uma parte dos LT ativados diferencia-se em células T de memória, que sobrevivem mesmo sem antígeno, encontradas nos órgãos linfóides, tecidos periféricos e circulação. Elas precisam de sinais de citocinas como a IL-17 para ficarem vivas, não continuam destruindo so que fazem isso rápido se encontrar um antígeno. 19.3.2.2 Declínio da resposta imune Durante a respostaas células são mantidas por sinais co estimuladores das CD28 e citocinas como aa IL-12, quando a infecção para muitas morrem por apoptose (CAPÍTULO 6) 20 Tipos de reação imunes mediadas por células T Dois tipos de reações são designados para eliminar diferentes microrganismos, as LT aux CD4 secretam citocinas que recrutam e ativam outros leucócitos para fagocitar e destruir microrganismos; elas reconhecem os antígenos de microorganismos em vesículas e secretam as citocinas recrutando e ativando os leucócitos que os matam. As LT citox CD8 matam as células infectadas que tiver proteínas microbianas eliminando os reservatórios de infecção; reconhecem antígenos de microorganismos no citosol e os destroem. As reações mediadas por células T ocorrem em varias etapas: 1) As células T virgens são estimuladas por antígenos microbianos nos linfonodos e no baço originando células T que eliminam microrganismos intracelulares 2) As células T efetoras vão para o local da infecção 3) Os fagocitos que ingeriram os microrganismos para vesiculas intracelulares apresentam fragmentos ligados ao MHC II para reconhecimento pelas células efetoras CD4 4) Os antígenos derivados de microrganismos vivendo no citosol são apresentados ao MHC I para reconhecimento pelas CD8 5) O reconhecimento ativa as células T efetoras e eliminam os patógenos 32 21 Migração de linfócitos T em reações imunes mediadas por células Para a resposta da célula T ocorrer, as células devem migrar entre o sangue e os tecidos linfóides até encontrar CD em um linfonodo ou baço que apresentem os antígenos reconhecido, depois, as células T virgens são ativadas s e diferenciam em clones expandidos de células efetoras que migram de volta pros locais de infecção e destroem os microrganismos. Essa migração é controlada por três famílias de proteína, as selectinas, integrinas e quimiocinas, elas regulam a migração e as vias se diferenciam devido a expressão de diferente moléculas de adesão e receptor para quimiocinas. As células T virgens expressam a molécula de adesão L-selectina CD62L e o receptor para quimiocinas CCR7 que medeiam sua migração seletiva para os linfonodos por vasos especializados designados como vênulas endoteliais altas (HEV). 22 Funções efetoras e linfócitos T auxiliares CD4+ Os LT CD4 Th1 aumentam a capacidade dos fagocitos em destruir microranismos, as células Th17 promove recrutamento de leucócitos para o local da infecção e as Th2 ativa eosinófilo para destruir helmintos. 22.1 Papel dos Th1 Ativação de macrofagos que elimina microrganismos ingeridos. os LT que reconhecem antígenos associados a macrofagos ativam eles por interações CD40 e pela secreção de IFN-y. Os macrofagos ingerem os microrganismos nas vesiculas intracelulares, as proteínas são apresentadas ao MHC II, células CD4 reconhecem e expressam o CD40L que se liga ao CD40 dos macrofagos. Ao mesmo tempo as Th1 secretam IFN-y que é um ativador de macrofagos, que induz a codificação de proteases que estimulam a síntese de O2 reativo microbicida fazendo os macrofagos mais fortes, tornando-se ativados. 33 22.2 Papel dos Th17 Induzem outras ceuas a secretar citocinas, importantes para recrutamento de neutrófilos e monócitos levando os leucócitos ao local da infecção e junto com a reação vascular associada resulta na inflamação. Além disso, as Th17 estimulam a produção de substâncias antimicrobianas, as defensinas, que funcionam como antibióticos e produz algumas citocinas que ajuda na barreira epitelial. 22.3 Papel dos Th2 Estimula uma inflamação rica em eosinófilos para atacar helmintos, as células produzem IL-4 que estimula a produção de IgE que se fixa nos receptores Fc em mastócitos e eosinófilos e IL-5, que ativa os eosinófilos. As citocinas e a ativação dos mastócitos mediados por IgE estimulam secreção de muco e o peristaltismo no trato intestinal,, promovendo expulsão dos parasitas do intestino. As Th2 secretam citocinas que inibem a ativação clássica dos macrofagos e estimulam a via alternativa. 23 Funções efetoras dos LT citox CD8 Os LT CD8 citox reconhecem peptídeos associados ao MHC I de células infectadas e destroem elas eliminando os reservatórios, as fontes são antígenos sintetizados no citosol. Os receptores TCR e CD8 aglomeram-se no local de contato e são circundados pela integridade formando a sinapse imunológica. Existem duas granzinas importantes, a granzima B que efetua a clivagem de enzimas caspases que estão no citosol das células-alvo e induz apoptose ativando as enzimas; e a perforina que desfaz a integridade da membrana plasmática facilitando o aporte de granzinas ao citosol e a iniciação da apoptose. 24 Resistência de microrganismos patogênicos a imunidade mediada por células Diferentes microrganismos desenvolveram mecanismos diversos para resistir à defesa do hospedeiro mediada por LTs 34 (CAPÍTULO 7) 25 Fases e tipos de respostas humorais Os LB virgens expressam 2 classes de anticorpos ligados a membranas, Igs M e D, que funcionam como receptores para os antígenos; eles são ativados por antígenos ligados a membrana Ig e por outros sinais. A ativação dos LB resulta na expansão clonal e em sua diferenciação em plasmócitos que secretam anticorpos que são as células efetoras da imunidade humoral. Durante a diferenciação algumas células B podem produzir diferentes funções efetoras e são especializadas no combate a diferentes microrganismos, é o processo de troca de isotipo de cadeia pesada. A maturação de afinidade é o que acontece depois de exposição contínua ao mesmo antígeno, produz anticorpos com maior facilidade de se ligar e neutralizar os microrganismos e suas toxinas. As respostas dos anticorpos a diferentes antígenos são classificadas como timo dependente ou independente. Os LB identificam e são ativados por antígenos diferentes, os proteicos são processados nas APCs e identificados pelos LT aux que ajudam na ativação das células B e são potentes indutores de troca de cadeia pesada e da maturação da afinidade. Na ausência da célula T, os antígenos protéicos induzem respostas fracas ou sem anticorpos, assim sendo, os antígenos proteicos e as respostas dos anticorpos são do tipo timo dependentes, os que não são proteicos são timo independentes. Os anticorpos produzidos pelo independente de T apresentam uma troca de classe de cadeia pesada e maturação de afinidade baixa. Diferentes subgrupos de células B responden preferencialmente a proteínas e antígeno não protéicos, a maioria das células B são chamadas de células B foliculares porque residem e circulam os folículos dos órgãos linfóides. As células B foliculares fazem a maioria das mudanças de classe dependente de T e respostas de anticorpo de alta afinidade aos antígenos protéicos e dão origem às células plasmáticas de vida longa. As células B da zona marginal estão localizadas na zona periférica e respondem a antígenos polissacarídeos originados no sangue, as células B1 respondem a antígenos não protéicos nos tecidos mucosos e peritônio. A ZM e asB1 expressam receptores antigênicos de diversidade limitada e fazem predominantemente IgM que são deficientes em muitas características da resposta de anticorpo dependente. As respostas dos anticorpos as exposições a um antígeno diferem de maneira quantitativa e qualitativa, a quantidade depois do primeiro contato são menores do que as quantidades 35 produzidas após imunização repetida, Com os antígenos protéicos as respostas secundárias mostram aumento da troca de classe de cadeia pesada e maturação de afinidade, pois os estímulos repetidos por um antígeno levam ao aumento no número e má atividade de LT aux. 26 Estimulação dos B pelos antígenos As respostas humorais têm início quando os LB antígeno-específicos no baço, linfonodos e tecidos mucosos linfóides reconhecem os antígenos. Nos linfonodos, os macrofagos que revestem a cavidade podem capturar antígenos e levá-los aos folículos adjacentes onde são exibidos as células B, essas usam seus receptores de Ig’s e ligados a membrana para reconhecer diretamente. As células B são capazes de reconhecer o antígeno nativo, assim os anticorpos secretados conseguem se ligar ao microrganismo nativo também. A identificação do antígeno desencadeia a ativação que também precisa de sinais subsequentes ao reconhecimento. 26.1 Sinalização nas células B induzida por antígenos O agrupamento dos receptores de membrana Ig induzido pelos antígenos dá origem a sinais bioquímicos que são transduzidos pelas moléculas de sinalização associadas ao receptor. Na célula B a transdução mediada pelo receptor de Ig requer união (ligação cruzada) de duas ou mais moléculas receptoras, isso ocorre quando há repetição de epitopos de uma molécula de antígenos ligando-se em moléculas de Ig adjacentes na membrana de uma célula B (são vários polissacarídeos, lipídeos e antígenos não proteicos se ligando a uma mesma célula B que em vários receptores), mesmo os proteicos podem ser expressos em um arranjo na superfície dos microrganismos sendo capazes de uma ligação cruzada de diversos receptores. Os sinais iniciados pela ligação cruzada sofrem transdução por meio das proteínas associadas ao receptor, as membranas da IgM e IgD, os antígenos receptores dos LB virgens, são anticorpos de ligação de membrana e apresentam regiões de ligação de antígenos extracelular variáveis. No entanto, esses receptores têm caudas citoplasmáticas curtas, portanto, não transduzem os sinais.Os receptores apresentam ligação com o BCR que é o complexo receptor da célula B. 36 26.2 Papel das proteínas complementares e outros sinais imunes inatos na ativação da célula B Os LB expressam um receptor para uma proteína do sistema complemento que fornece sinais para a ativação das células, o complemento é um conjunto de proteínas que são ativadas por microrganismos e anticorpos ligados a microrganismos e funcionam como mecanismos causadores da defesa do hospedeiro. Quando o complemento é ativado, o microrganismo pe revestido com fragmentos proteolíticos da proteína C3, que tem um fragmento chamado C3d que se liga ao receptor do complemento CR2 no linfócitos B. As células B específicas para os antígenos de um microrganismo identificam o C3d ligado ao CR2, esse aumenta as respostas de ativação dependentes do antígeno das células B. 26.3 Consequências funcionais da ativação das células B mediada por antígenos A ativação das células B por antígenos inicia a proliferação e a diferenciação das células e as prepara para interagir com os linfócito T aux, se o antígenos for um proteina. Os LB ativados entram no ciclo celular e se proliferam, as células podem sintetizar mais IgM e produzir parte dessa IgM em uma forma secretada. Assim, o estímulo induz a fase inicial da resposta humoral, desse modo, a resposta e maior quando o antígeno apresenta ligação cruzada com receptores antigênicos e ativa fortemente o complemento. A maioria não é capaz de fazer ligação cruzada, então não induzem fortemente, mas os antígenos protéicos induzem sinais nos linfócitos B que levam a mudanças nas células que aumentam a capacidade de interagir com os LT aux. As células B ativadas endocitam o antígeno protéico que se liga ao receptor da célula B resultando na degradação do antígeno e da exibição dos peptídeos para reconhecimento pelas LT aux, As células B ativadas reduzem sua expressão de receptores de quimiocinas, que são produzidas nos folículos linfóides que mantém as células neles, há também expressão de receptores para quimiocinas que são produzidas nas zonas da célula T dos órgãos linfóides. Em consequência, as células B ativadas migram para fora dos folículos e em direção aonde se concentram as células T aux, as células B são equilibradas para interagir e responder as células T aux que foram ativadas pelo mesmo antígeno. 37 27 A função dos linfócitos T aux nas respostas imunes humoral aos antígenos protéicos Um antígeno proteicos precisa que os LB e os LT aux se reúnam nos órgãos linfóides e interajam de modo a estimular a proliferação e a diferenciação das células B. O processo de interação T e B ocorre em etapas: 1) As LT CD4 aux e as células B são ativadas independentemente por um antígeno proteicos em diferentes áreas de um órgão linfóide e migram em direção umas às outras 2) Elas interagem inicialmente fora dos folículos 3) As interações consistem em duas fases a) As células B processam e apresentam o antígeno as células T b) As células T aux anteriormente ativadas expressam o ligante CD40 e secretam citocinas que agem nas células B para dar início a proliferação e a diferenciação dos plasmócitos. i) A resposta inicial dos anticorpos que consiste na secreção dos anticorpos pelos plasmócitos e algum grau de troca isotópica ocorre nesses focos extracelulares 4) Algumas células B ativadas migram de volta para os folículos, acompanhadas pelas células Taux que já foram ativadas pelos LB para desenvolverem-se em células T aux foliculares Tfh, em resposta aos sinais das TFH, as células B começam a se proliferar formando centro germinativo. As células do centro germinativo passam por uma mutação somática das regiões variáveis do anticorpo e da troca da cadeia pesada Ig, as células B de alta afinidade são selecionadas resultando na produção de anticorpos de alta afinidade, esse processo é a reação do centro germinativo. Isso resulta em um geração de plasmócitos de vida longa e células B de memória. 27.1 Ativação e migração das células T auxiliares As células auxiliares que foram ativadas pelas CD migram para a zona da célula B e interagem com os LB estimulados por antígenos nos órgão s periféricos. a ativação inicial das células T exige o reconhecimento e a coestimulação. Os antígenos que estimulam as Lt aux CD4 derivam de microrganismos extracelulares e proteínas que são processados e apresentadas com a ligação do MHC II, as CD4 diferenciam se em efetoras que produzem 38 citocinas e outros LT migram para os folículos linfóides ao mesmo tempo que os LB estimulados por
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