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Imunologia ABBAS 9º EDIÇÃO – cap. 4 Imunidade Inata Aspectos gerais: As respostas imunes inatas são as reações iniciais aos microrganismos que servem para prevenir, controlar ou eliminar a infecção do hospedeiro por muitos patógenos; Elimina células danificadas e inicia o processo de reparo tecidual; Estimulam respostas imunes adaptativas e podem influenciar a natureza dessas respostas, para torná- las otimamente efetivas contra diferentes tipos de microrganismos; Os dois tipos principais de reações protetoras do sistema imune inato são a inflamação e a defesa antiviral; O sistema imune inato não reage contra células e tecidos sadios normais; Os receptores do sistema imune inato são codificados por genes herdados (linhagem germinativa); 1. BARREIRAS: • Mecânicas ou físicas: Pele Membranas das Mucosas (gastrointestinal e respiratória, urogenital); Lágrimas (arrasta os microrganismo e partículas); Cílios (movimentos sincrônicos impulsionam a saída de microrganismos); Saliva (dilui microrganismos e impede a colonização); Muco (retém patógenos); Fluxo urinário (impede a colonização de microrganismos no trato urinário); Defecar e vômito (expelem microrganismos). • Barreiras químicas: Lisozima: efeito antibacteriano e age na parede celular (lágrimas e nas vias urinárias); Suco gástrico: estômago (pH1,0) e intestino (pH alcalino), somente bactérias que vivem em pH extremo que conseguem resistir; Defensinas: produzidos pelos epitélios e que têm função de antibiótico natural; Cera de ouvido (física e química) Saliva: enzima amilase e pH levemente ácido; • Barreiras Biológicas: Microbiota normal: Impede a colonização por patógenos, por competir por nutrientes e produzir substâncias que impede a colonização de patógenos; Probióticos são microrganismos vivos, administrados em quantidades adequadas, que conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Prebióticos são carboidratos não-digeríveis, que afetam beneficamente o hospedeiro, por estimularem seletivamente a proliferação e/ou atividade de populações de bactérias desejáveis no cólon. 2. MECANISMOS CELULARES A. Reconhecimento: PAMPs: Padrões moleculares associados aos patógenos presentes em muitos microrganismos, sendo substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata. • Diferentes tipos de microrganismos expressam PAMPs diferentes; • Ex.: RNA, lipopolissacarídeo (LPS) em bactérias Gram-negativas, ácido lipoteicoico em bactérias Gram- positivas, e etc. DAMPs: Padrôes Moleculares associados ao perigo, moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou que estão morrendo, se ligam em receptores e desenvolve resposta imune; • Alarminas: são um subconjunto de DAMPs, moléculas endógenas produzidas por células sadias são liberadas quando ocorre dano celular e, então, estimulam respostas inatas; PRRs: Receptores de reconhecimento de padrões, são expressos na superfície, em vesículas fagocíticas e no citosol de vários tipos celulares (onde microrganismos podem estar presentes), quando se ligam aos PAMPs e DAMPs, ativam vias de transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e pró inflamatórias das células que os expressam. O Sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares, presentes em diferentes locais nas células, e moléculas solúveis presentes no sangue e nas secreções de mucosas, para reconhecer PAMPs e DAMPs; Fagócitos: Células dotadas de funções fagocíticas especializadas, primariamente macrófagos e neutrófilos, constituem a primeira linha de defesa contra microrganismos que rompem as barreiras epiteliais; • macrófagos estão sempre presentes na maioria dos tecidos e atuam como sentinelas de infecção; • outros fagócitos, incluindo monócitos e neutrófilos, são recrutados para os tecidos infeccionados em resposta aos microrganismos ou aos sinais gerados pelas células sentinela; Deficiências em fagócitos: Alta frequência de infecções fúngicas e bacterianas (baixas contagens de neutrófilos no sangue), em cânceres de medula óssea ou quimioterapia e tratamento com radiação para câncer (destrói as células imaturas na medula óssea); e pacientes com deficiências hereditárias nas funções de neutrófilos e macrófagos; Outras funções dos macrófagos ativados Geralmente as funções são realizadas depois que os macrófagos são ativados pelos micróbios; Mediadas por citocinas: • Produção de TNF e quimiocinas: induz a reação inflamatória; • IL-12 estimula células NK e linfócitos T; Ativadores da coagulação: proteínas de expressão tecidual; Ativadores do reparo tecidual crônico: fatores angiogênicos (células endoteliais), fatores que estimulam proliferação de fibroblastos, fatores de crescimento de plaquetas; Proteases (metaloproteinases): remodelagem dos tecidos pela degradação das proteínas da matriz extracelular; Aumento da expressão de moléculas de MHC. Células Dendríticas: detectam de forma rápida e eficiente os microrganismos invasores, devido à sua localização nos tecidos e expressão de numerosos receptores de reconhecimento de padrão para PAMPs e DAMPs; • expressam tipos mais diversificados de receptores citoplasmáticos do que qualquer outro tipo celular, e isso as torna mais versáteis como sensores de PAMPs e DAMPs; • secretam citocinas inflamatórias que promovem o recrutamento de leucócitos adicionais oriundos do sangue; • intensificam a habilidade das DCs de ativar células T na resposta imune adaptativa subsequente; Células Natural Killer: são células citotóxicas que exercem papéis importantes nas respostas imunes inatas, principalmente contra vírus e bactérias intracelulares; • essencialmente a mesma citotoxicidade mediada pelas CTLs CD8 +, porém não expressam os receptores antigênicos diversificados; • matam células infectadas e produzir IFN- γ, que ativa macrófagos a destruírem microrganismos fagocitados; • Distinguem as células infectadas e estressadas das células sadias, e sua função é regulada pelo equilíbrio entre os sinais gerados a partir dos receptores de ativação e dos receptores de inibição; • Os receptores de inibição das células NK reconhecem moléculas do MHC (proteínas de superfície celular normalmente expressas em todas as células nucleadas sadias do corpo); Mastócitos: são células sentinelas presentes na pele, epitélio de mucosa e tecidos conectivos que rapidamente secretam citocinas pró- inflamatórias (ex.: histamina, heparina, TNF) e mediadores lipídicos (ex.: prostaglandinas) em resposta à infecção e outros estímulos. • também conferem defesa contra helmintos e são responsáveis pelos sintomas das doenças alérgicas. Fagocitose: 1° linha: macrófagos amadurecem continuamente a partir dos monócitos; 2° linha: neutrófilos, eosinófilos e basófilos. Os neutrófilos são os que possuem maior atividade fagocítica e são os mais envolvidos imediatamente na imunidade inata contra agentes infecciosos. 3° linha: células dendríticas presentes nos tecidos de todo o organismo e órgãos linfoides periféricos. O processo pode ser dividido nas seguintes fases: 1. Opsonização: nem sempre precisa ocorrer para ter reconhecimento pelos fagócitos; é o revestimento dos micróbios por opsoninas que facilitando e aumentando a eficiência da fagocitose; Três classes principais de receptores: Imunoglobulinas da classe G, Fragmentos do componente C3 do Sist. Compl. (C3b, iC3b) e certos carboidratos ou proteínas ligantes de carboidratos; 2. Reconhecimento: é feito pelos receptores presentes nos fagócitos que liberam sinais de ativação que estão envolvidas na remodelação da membrana dos fagócitos: • Receptores de manose • Receptores scanvenger • Receptores de opsoninas 3. Ingestão: a membrana em protrusão se estende engolfando a partícula e forma umavesícula intracelular, o fagossoma, 4. Digestão: o Fagossomo se une ao lisossoma, o qual contém enzimas digestivas para digerir o patógeno; 5. Descarte: as substâncias são digeridas em aminoácidos, açúcares, lipídeos e nucleotídeos, e o fagócito tem teoricamente 2 escolhas: • neutrófilo morre após a fagocitose, formando o pus; • macrófagos células de vida longa, formam novos; 3. SISTEMA COMPLEMENTO É um conjunto formado por mais de 30 proteínas que interagem entre si, que podem ser encontradas solúveis no plasma (inativas) ou ligadas a superfície de certos tipos celulares (ativas), e é altamente regulado por proteínas; Proteínas produzidas pelas células do fígado, que cai na corrente sanguínea inativas, migram para os locais de inflamação, inserem na superfície do microrganismo interagindo umas com as outras, formando poros em sua superfície; Estas proteínas trabalham conjuntamente na opsonização de microrganismos, promoção de recrutamento de fagócitos para o sítio de infecção e, em alguns casos, na destruição direta dos microrganismos; A ativação do sistema complemento pode ser iniciada por três vias distintas que reconhecem moléculas em superfícies microbianas: 1. via clássica: usa uma proteína plasmática denominada C1q para detectar anticorpos ligados à superfície de um microrganismo ou outra estrutura, se liga aos anticorpos, ativando C1r e C1s que iniciam uma cascata proteolítica; 2. via alternativa: uma proteína do complemento chamada C3 reconhece diretamente certas estruturas presentes na superfície microbiana, como o LPS bacteriano. Consegue distinguir entre o próprio normal e os microrganismos estranhos, com base na presença ou ausência das proteínas reguladoras; 3. via da lectina: uma proteína plasmática chamada lectina ligante de manose, a qual reconhece resíduos de manose terminais em glicolipídeos e glicoproteínas microbianas; iniciam etapas proteolíticas downstream idênticas às da via clássica. O reconhecimento de microrganismos por qualquer uma das três vias do complemento resulta no recrutamento e montagem sequencial de proteínas adicionais do complemento em complexos protease: C3 convertase, cliva a proteína C3, produzindo: • C3a (menor): liberado e estimula a inflamação atuando como agente quimiotático para neutrófilos; • C3b (maior): se fixa covalentemente à superfície microbiana, onde a via do complemento foi ativada, atua como uma opsonina para promover fagocitose de microrganismos; C3b se liga a outras proteínas formar uma protease chamada C5 convertase, que cliva C5 gerando: • C5a (menor): exerce os mesmos efeitos pró-inflamatórios de C3a e é mais potente; • C5b (maior): permanece ligado às membranas celulares microbianas. C5b inicia a formação de um complexo com as proteínas C6, C7, C8 e C9 as quais são montadas em um poro de membrana denominado complexo de ataque à membrana MAC, formando poros nas membranas plasmáticas (etapas tardias), causando a lise das células em que o complemento é ativado; Deficiências em C3: altamente suscetíveis a infecções bacterianas recorrentes, frequentemente letais. Deficiências genéticas na formação do MAC (o produto terminal da via clássica) aumentam a suscetibilidade a apenas um número limitado de microrganismos, notavelmente as bactérias do gênero Neisseria; Citocinas: são polipeptídeos produzidos em resposta a microrganismos e outros antígenos, que medeiam e regulam reações imunológicas; Funções: • Crescimento e diferenciação de linfócitos; • Ativação de células efetoras; • Desenvolvimento de células hematopoiéticas; Propriedades: • Autócrina: citocina produzida, secretada e com ação na mesma célula; • Parácrina: citocina produzida e secretada em uma célula, porém age em células vizinhas; • Endócrina: citocina produzida e secretada na corrente sanguínea por uma célula, para agir em células distantes; A secreção das citocinas é um evento breve e autolimitado; Podem influenciar a síntese de outras citocinas; Agem sobre outras citocinas podendo ser: • antagonistas: uma citocina inibe o efeito da outra; • sinergísticas: citocinas diferentes conjuntamente potencializa o efeito esperado; • Pleiotropismo: mesma citocina age em células diferentes, causando funções diferentes; • Redundância: citocinas diferentes atuando no mesmo tipo de célula, causando mesma função; Categorias de Citocinas Citocinas Inteferon y (IFNY), IL1, IL2, 1L6 Células Macrófagos e Células NK Funções Imunidade Inata e inflamação Local e sistêmica Estímulo PAMPs (LPS e peptidioglicanos bacterianos, RNA viral, etc Sepse: resposta sistêmica à infecção grave; sendo uma inflamação exacerbada com grande produção de citocinas, ativando cascata de coagulação, que produz microtrombos, porque a ação da citocina deixa as paredes dos vasos mais sensibilizados; TNF e IL-1 (fontes fagócitos ativado): estimula o recrutamento de neutrófilos e de monócitos para o sítio de infecção, para ativar as células para erradicarem os micróbios; IL 12 (fontes macrófagos e células dendríticas): principal mediador da resposta imune inata inicial aos micróbios intracelular, estimula a produção de INF e aumenta a atividade citolítica e a proliferação de células NK; INF (fonte NK e células T): ativa macrófagos;
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