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Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV Imunidade celular VISÃO GERAL DA ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T Quando ocorre a entrada de algum microrganismo, as células apresentadoras de antígeno (APC), por meio do MHC tipo II, apresentam o antígeno para as células T naïve, tornando-a uma célula ativa/efetora. Quando se torna ativa, essa célula começa a secretar citocinas (como a IL-2), que fazem uma auto estimulação, ou seja, ela secreta, mas também possui receptores para aquela IL-2 que secretou. Isso vai promover uma proliferação celular (expansão clonal) e ocorre uma diferenciação em 2 grupos: 1. Células T CD4 de memória: servirá futuramente para um segundo contato com aquele microrganismo, fazendo com que a resposta seja mais efetiva e rápida 2. Células T CD4 efetoras: irão fazer ativação de macrófagos, de células B, auxiliam na inflamação, etc. Essa aula irá estudar cada uma das funções que essas célula T possui e como isso acontece. Paralelo a isso, a APC pode capturar moléculas de MHC tipo I (de restos celulares infectados, por exemplo) e apresentar para as células T CD8 imaturas. Novamente, também existe correceptores importantes para a ativação da células T CD8. Quando se torna ativa, ela faz proliferação celular e um grupo se tornará T CD8 de memória e outro T CD8 efetoras, chamadas de CTL (linfócitos T citolíticos), que possuem como função a destruição de células infectadas e ativação de macrófagos. Importante relembrar que a ativação acontece no órgão linfoide e as funções efetores no tecido periférico que está acontecendo a infecção. Para as células T CD4 efetoras, existem padrões diferentes de resposta celulares: padrão TH1, TH2 ou TH17 (TH significa T helper). Por exemplo, quando uma célula T efetora com padrão TH1 se liga a um macrófago que fagocitou algo, essa apresentação ocorre por meio de MHC tipo II e a célula TH1 irá secretar citocinas. O mesmo acontece com células com o padrão TH17. Ambas irão secretas citocinas. Essas citocinas irão ajudar na ativação de macrófagos que irá eliminar aquilo que foi capturado por meio da produção de reativos de oxigênio, reativos de nitrogênio, enzimas citolíticas digestivas, etc. Essas citocinas irão auxiliar tanto macrófagos quanto outras células, como os neutrófilos, que irão promover a manutenção do processo inflamatório, importante para a migração celular e eliminação do patógeno. Ademais, as funções da células T CD8 serão de morte celular. Uma célula infectada com algum patógeno irá apresentar (via MHC tipo I) para linfócitos T CD8, que liberam grânulos, levando essas célula a morte. SINAIS PARA ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T Para que haja a ativação das células T, é preciso que a APC apresente a ela o antígeno. Quando a APC está em repouso (sem patógeno), ela até apresenta seu MHC, mas não apresenta os coestimuladores. Dessa forma, a célula T não se torna ativa, ela fica não responsiva ou tolerante, uma vez que ela reconhece que aquilo é próprio do organismo e não é um patógeno. Quando a APC está ativada (pela presença de microrganismos), além de apresentar o MHC, também irá apresentar os coestimuladores, que são chamados de B7. Os coestimuladores irão interagir com proteínas de superfície do linfócito T chamadas de CD28. Além disso, a APC irá secretar IL-12, que também ajuda no estímulo ao linfócito TCD4. Quando isso acontece, essas célula se torna ativa, começa a secretar IL-2 e fazer auto estimulação (já que possui receptores para isso), o que leva a proliferação celular, sobrevivência e diferenciação de células T para que elas tenham uma função efetora conta patógenos. COESTIMULADORES B7 E CD28 Durante a apresentação dos antígenos, MHC se liga ao TCR e o coestimulador CD28 da célula T imatura se liga ao B7 da APC, sendo que B7 pode ser do tipo B7-1 ou B7-2. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV Quando isso acontece, estímulos intracelular ocorrem através dos domínios das proteínas coestimuladoras que estão anexas ao TCR. Essas proteínas irão levar a uma fosforilação de proteínas quinases (como PI-3 quinase, Akt RAS/MAP-quinase) que irão realizar uma sinalização intracelular, causando diferentes efeitos funcionais nas células T, como aumento da produção de Bcl-XL e Bcl-2. Esses dois genes estão relacionados a aumento da sobrevivência da célula pois, com um período de vida maior, ela pode ter sua função efetora sendo realizada por mais tempo. Ademais, existe o aumento da secreção de IL-2 e a expressão do próprio receptor de IL-2 (chamado de IL-2R), somado ao aumento das ciclinas e diminuição dos inibidores do ciclo celular. Esses dois fatores irão aumentar a proliferação celular. Por fim, existem outros mecanismos que irão causar a diferenciação dos grupos de células que serão efetoras ou de memória. Dois grupos importantes de correceptores são os receptores da família B7: B7-1 (ou CD80) e B7-2 (CD86). Eles são expressos nas células dendríticas, macrófagos e células B. Esses receptores irão interagir com o CD28, que é constitutivo das células T e possui como função a coestimulação de células T imaturas e a geração das células T regulatórias (que serão estudadas posteriormente). Importante relembrarmos que esses receptores possuem um motivo intracelular (bolinha amarela na parte inferior do receptor vermelho) que realiza a fosforilação de proteínas, levando a uma cadeia de ativação proteica para que haja sinalização celular. Além desse, outro receptor que também pode interagir com os receptores da família B7 é o CTLA-4, que também é um receptor de células T, mas não é constitutivo, mas sim induzível, ou seja, secreções de certas citocinas podem estimular para que a células T apresente me sua superfície os receptores CTLA-4. A função deles é fazer uma regulação negativa das respostas imunes e a auto tolerância. Isso significa que, quando o organismo precisa parar ou diminuir a resposta imune as células T podem ser estimuladas por células T regulatórias a serem tolerantes àquele patógeno. Isso pode ser útil, por exemplo, numa situação de tempestade de citocinas, onde os efeitos dessas citocinas exacerbadas pode ser mais prejudicial do que benéfico. Outro ligante importante presente na superfície das APC e em outras células é o ICOS-L (ou CD275). Ele interage com o ICOS e também é um ligante induzível, ou seja, citocinas vão estimular para que ele seja apresentado na superfície da células. Entre suas funções principais está a coestimulação do efetor e células T regulatórias, geração de células T auxiliares e foliculares (outro tipo de célula T). O último grupo de ligantes são os ligantes de PD, chamados de LD-L1 e PD-L2. Também é encontrado em APC, mas também é encontrado em células endoteliais, epiteliais e tumorais (nessas últimas está apenas o PD-L1). Esses ligantes irão se ligar ao PD-1, que também é induzível e é expresso em células, T, B e em mieloides. Sua função é semelhante a CTLA-4, pois também faz regulação negativa das células T. OUTRAS VIAS COESTIMULATÓRIAS ABBAS: O ligante de CD40 (CD40L) é uma proteína de membrana da superfamília do TNF expresso principalmente nas células T ativadas, e CD40 é um membro da superfamília do TNFR expresso em células B, macrófagos e células dendríticas. Células T reconhecem o antígeno (com ou sem coestimuladores B7), levando à expressão de CD40L nas células T. o CD40L se liga no CD40 da célula dendrítica, levando a expressão de B7. Ao haver esses dois estímulos, citocinas começam a serem secretadas que irão ser reconhecidas por receptores no linfócito T, levando a todas as funções efetoras dessa célula. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV BLOQUEIO COESTIMULATÓRIO Porém, se houver, por exemplo, a expressão do CTLA-4 (podendo tanto estar presente na superfície da célula T quanto estar secretada), esse CTLA-4 vai se ligarao B7, bloqueando a interação do B7 com o CD28, causando um efeito chamado de bloqueio coestimulatório. Sem a estimulação, a célula T não se torna ativa para aquele antígeno. Isso é uma forma de fazer com que não haja resposta imune. Esse bloqueio pode ser também terapêutico. Hoje em dia, a indústria farmacêutica desenvolve agentes terapêuticos com o intuito de controlar a resposta imune que está fora de controle. Isso pode ser feito com as imunoglobulinas de CTLA-4 (CTLA-4-Ig), que está sendo testada e aprovada para tratamentos de artrite reumatoide, rejeição de transplantes, psoríase, etc. RESPOSTAS FUNCIONAIS DOS LINFÓCITOS T Quando ocorre a ativação dos linfócitos T, haverá um processo de maturação dessas células que irá ser mediado pela expressão de algumas citocinas, etc., até que a célula se torne ativa. No processo de infecção, existe a produção de diferentes marcadores, como c-Fos, IL-2, CD69, IL-2R, CD40L. Após isso, haverá a divisão celular e a formação dos clones efetores das células T efetoras. O CD69 é uma proteína de membrana que é expressa dentro de poucas horas após o contato. Está relacionada com a liberação do linfócito T do linfonodo. Quando o linfócito T está no linfonodo, ele secreta um receptor chamado de S1PR1, que se liga a uma proteína presente no linfonodo chamada S1P. Essa S1P mantem o linfócito preso dentro do linfonodo. Assim, ao produzir CD69, a célula irá estimular a retirada desse receptor, fazendo com que ele possa sair do linfonodo para a corrente. A expressão dos receptores de interleucina 2 (IL-2R) servem para fazer a retroalimentação. Finalmente, a produção de CD40 serve para que haja maior contato para ativação das células T. Tudo isso acontece dentro de 24 a 48 horas do reconhecimento do antígeno. depois disso, ocorre a divisão celular. A figura abaixo representa as alterações nas moléculas de superfície após a ativação das células T. Inicialmente, tem-se a célula T imatura. Quando está retida no linfonodo, expressa CD69 para diminuir a produção do S1TR1 para que possa se soltar do linfonodo. Depois disso, passa a expressar IL-2R, o que vai estimular a proliferação celular. Essas células que proliferaram se tornam ativas, apresentando o ligante de CD40 (CD40L). Ademais, elas também vão expressar CTLA-4 que é uma proteína de inibição, já que é preciso haver o controle da resposta imune. SECREÇÃO DE IL-2 E EXPRESSÃO DO RECEPTOR DE IL-2 A ativação das células T por um antígeno vai depender da interação com os correceptores: o CD28 vai se ligar ao coestimulador B7. Isso vai fazer com que essa célula comece a produzir IL-2 e o complexo de receptores de IL-2 (IL-2Rαβγc), que são expressos na superfície da célula T. Esses receptores serão estimulados com a secreção de IL-2, fazendo com que haja aumento da expressão dos IL-2R, formando complexos de alta afinidade entre o receptor e a interleucina. Esses estímulo constante estimula a proliferação das células T induzidas por IL-2. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV FUNÇÕES DA IL-2 Já sabemos que APC apresentam para células T imaturas através do MHC ligando ao MHC e os coestimuladores da família B7 ligando ao CD28. Tudo isso irá estimular a produção de IL-2 e IL-2R. Esse complexo vai levar a proliferação e a diferenciação em efetoras e de memória. Além disso, existe o papel das células T regulatórias. Elas expressam os receptores IL-2R e, ao invés da IL-2 ser secretada pela célula para estimula-la, a célula T regulatória recebe a IL-2 que já foi produzida. Ao fazer isso, elas regulam a quantidade de proliferação e diferenciação das células T. Ou seja, a IL-2, além de estimular a célula T para que ela se prolifere e se diferencie, ela estimula e ativa também células regulatórias, fazendo com que haja equilíbrio da ativação e proliferação de células T. Sem essa regulação, todo estímulo de APC causaria produção de IL-2 e proliferação de células T. Se a infecção for constante, a ativação de células T seria tão grande que, em certo ponto, poderia causar prejuízo por haver muitas citocinas, muitas funções efetoras, etc. EXPANSÃO CLONAL DAS CÉLULAS T Num processo natural de infecção, inicialmente há uma expansão clonal muito maior de células T CD8, até que haja um período de contração/homeostase, onde diminui-se a expansão, mas que se mantém enquanto durar a infecção. A quantidade de células T CD4 produzidas possui um pico por volta do 7º dia de infecção, depois ocorre o mesmo das T CD8: diminui com a contração/homeostase e se mantém num número enquanto durar a infecção. Quando acontece a eliminação do patógeno, o conjunto de células T começa a diminuir. Isso acontece por estimulações de proteínas que fazem com que essas células se regulem negativamente. Essa regulação negativa acontece pela falta de estímulo – enquanto há apresentação de antígeno, há produção de IL-2 (importante para proliferação celular, já que estimula o ciclo celular e estimula proteínas antiapoptóticas). Quando não há mais apresentação de antígeno, a célula T diminui a produção de IL-2, perdendo a inibição das proteínas apoptóticas (Bcl-2 e Bcl-XL), logo, em algum tempo, essas células entram em apoptose, sendo eliminadas. Porém, importante ressaltar que as células T de memória são mantidas e tendem a durar vários anos. DESENVOLVIMENTO DAS CÉLULAS T DE MEMÓRIA Nas células T imaturas, a apresentação de antígeno produz uma grande quantidade de células T efetoras e uma quantidade de células de memória. Se houver de novo a apresentação do mesmo antígeno, as células T de memória já pode ser ativadas, levando a uma maior proliferação. Nessa segunda infecção, também haverá produção de células T efetoras e de memória. Nesse sentido, se as vacinas ativam células T efetoras elas também ativam células T de memória. Isso quer dizer que a vacina faz com que tenhamos células de memória contra aquele antígeno. se entrarmos em contato com aquele antígeno, nossa defesa será ativa muito mais rapidamente, produzindo muitas T efetoras que vão combater a infecção. SUBGRUPOS DE CÉLULAS T CD4+ EFETORAS Já vimos que as células T efetoras seguem diferentes padrões (TH1, TH2, TH17). Cada um deles é estimulado por um tipo de antígeno e possui a função de estimular atividades contra aquele tipo específico de antígeno. Obviamente, alguns estímulos são semelhantes, ou seja, algum estímulo do TH1 é semelhante ao padrão TH17, por exemplo. Em resumo: TH1 → eliminação de microrganismos intracelulares TH17 → eliminação de microrganismos extracelulares TH2 → eliminação de parasitas As principais citocinas do padrão TH1 são os interferons gama (IFNγ). Não confundir com IFN α e β. Essa citocina vai auxiliar nas reações imunológicas de ativação de macrófagos (já que preciso fagocitar e eliminar um microrganismo quando esse sai da célula) e produção de IgG (pois, apesar do microrganismo estar intracelular, em algum momento ele vai sair e, nesse momento, as imunoglobulinas, com seu capacidade neutralizante, precisam se ligar a esse patógeno, impedindo que entre em uma nova célula). Ademais, a IgG servirá como opsonina para que o macrófago fagocite e elimine o microrganismo. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV Esse padrão TH1 também possui um papel nas doenças autoimunes e no dano tecidual associado a infecções crônicas. No padrão TH2, as principais citocinas são IL-4, IL5 e IL-13. As reações imunológicas relacionadas a elas são de ativação de mastócitos e eosinófilos (que fazem degranulação). Com isso, já podemos associar essas células com parasitas e doenças alérgicas. Além disso, essas interleucinas estão relacionadas com a produção de IgE (que se fixa pela porção Fc a receptores dos mastócitos e eosinófilos e é uma ativação alternativa de macrófagos para reparo tecidual). O padrão TH17 possui esse nome porquea interleucina relaciona a esse padrão é a IL-17A, IL-17F e a IL- 22. Essas citocinas estão relacionadas ao aumento da inflamação neutrofílica e monocítica (migração de neutrófilos e monócitos para aquelas regiões). Esse padrão nos defende de bactérias extracelulares e fungos. Está relacionado com doenças inflamatórias autoimunes (semelhante ao padrão TH1). MECANISMO DE ATIVAÇÃO DO PADRÃO TH1 Assim, temos um mecanismo de ativação do padrão Th1, no qual haverá células dendríticas capturando microrganismos como, por exemplo, vírus, apresentando-os via MHC de classe 2 para os linfócitos TCD4. Esses linfócitos TCD4 imaturos, por sua vez, passam por uma série de processos que envolvem moléculas, como CD7 e CD28, CD40 e CD40 ligante, IL-2 para que, ao fim, essas células T se tornem ativadas. Paralelamente, o macrófago e a células dendríticas, que estão desempenhando o papel de captura de microrganismos, vão secretar a IL-12. Assim sendo, o linfócito TCD4 ativo começará a produzir receptores para a IL-12. ABBAS: A diferenciação Th1 ocorre em resposta a microrganismos que ativam as células dendríticas, macrófagos e células NK, ou seja, bactérias intracelulares, vírus, micobactérias. Além disso, as células Natural Killers (NK), responsáveis pela eliminação de células estressadas ou infectadas, foram ativadas pelo contato e reconhecimento de células que não estavam apresentando MHC na superfície. Dessa forma, as NK identificam as células infectadas com vírus que coíbem que elas expressarem o MHC na superfície celular. Assim sendo, a ativação das células NK faz com que elas produzam a citocina IFN γ. Com isso, pode-se dizer que essas células T efetivas terão tanto receptores para IL-12, quanto para IFN γ. Essa estimulação por IL 12 e IFN γ irá ativar um mecanismo de fosforilação de proteínas quinases, como MAP quinases, IRAK (proteínas quinases associadas ao receptor de IL-1), que vão fazer com que haja ativação de fatores transcrição (como STAT 1, STAT 4, T-bet) e de alguns genes, os quais estão correlacionados com o próprio desenvolvimento de IFN γ e ao desenvolvimento de um padrão de células, denominadas TH1, que são produtoras de IFN γ. Nesse diapasão, tem-se que o desenvolvimento de células TH1 acontece pelo fato de que esses fatores de transcrição STAT 1, STAT 4, T-bet permitem que a célula T comece a ler o gene, transcrevê-lo para o RNA e, em seguida, ler esse RNA, a fim de produzir e secretar a proteína IFN γ, para retroalimentar a célula T, já que ela também possui receptores IFN γ. Assim, ao recepcionar a citocina IFN γ, estimula-se constantemente essa amplificação do sinal e do estímulo para que essas células T efetoras se tornem células Th1 produtoras de IFN γ, e se auto alimente, fazendo uma constante ativação desses fatores de transcrição e de produção de IFN γ. Dessa forma, ocorre a polarização para o padrão Th1. ABBAS: T-bet é um dos fatores de transcrição do T-box, sendo, portanto, um dos importantes ativadores da transcrição celular. É induzida em resposta a antígeno e IFN γ Por conseguinte, essas células que se transformaram em padrão Th1 entram em contato com macrófagos capturadores de bactérias. Esses macrófagos apresentam esses microrganismos ao TCR, através do padrão MHC do tipo 2, e fazem com que essas células Th1 secretem ainda mais IFN. Por sua vez, essa quantidade de IFN secretada faz com que haja a ativação clássica de macrófagos, os quais aumentam a produção de espécies reativas de oxigênio, de nitrogênio, aumentando a produção do óxido nítrico, ozônio e também de proteases no fagolisossomo, a fim de que haja a eliminação e morte dos microrganismos invasores. Desse modo, pode-se dizer que o padrão Th1 estimula a produção de macrófagos, células que, até então, estavam atreladas a imunidade inata. Isso prova que a imunidade adaptativa estimula mantém o estímulo para que a imunidade inata se mantenha. Assim sendo, ainda que a imunidade adaptativa possa ser considerada como mais elaborada, um dos mecanismos de atuação dela é através da manutenção da imunidade inata. Ademais, também há a ativação de um outro tipo celular: as células T foliculares. Essas T foliculares ou auxiliares serão importantes para ativarem células B, que funcionam, basicamente, como células apresentadoras de antígenos, apesar de não ser tão efetiva quanto as células dendríticas. Assim sendo, essas células B capturam o antígeno através das moléculas de imunoglobulinas dos tipos M e D (IgM e IgD) que ficam na superfície celular, e apresentam, via MHC, para as células T foliculares, as quais vão apresentar IFN γ. Esse IFN γ, por sua vez, farão com que essas células T foliculares expressem ainda mais unidades Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV de anticorpos solúveis (e não ligados a membrana), produzindo grande quantidade de IgG, predominantemente. Assim sendo, denota-se a importância da IgG, pois essas imunoglobulinas irão se ligar a região FAB, ou seja, a região variável/hipervariável, reconhecem os epítopos da bactéria, ligam-se a eles. Com isso, macrófagos reconhecerão a porção FC, fazendo com que haja o processo de fagocitose por opsonização, neutralizando essas bactérias intracelulares, vírus, ou parasitas intracelulares. Não obstante, a ligação dos anticorpos com os microrganismos invasores faz com que haja a ativação da via clássica do complemento, aumentando, portanto, a possibilidade de ocorrência de opsonização e fagocitose, ou a formação do MAC (Complexo de Ataque a Membrana) na superfície dos microrganismos invasores, formando poros e culminando na lise desses microrganismos. Portanto, pode- se dizer que esses mecanismos amplificam a função dos macrófagos, por potencializar a fagocitose, através da opsonização, através da ativação da célula B para que produza grandes quantidades de anticorpos e ative a via clássica do complemento. Assim sendo, tais mecanismos almejam neutralizar as bactérias. Nessa conjuntura, nota-se que a ativação clássica dos macrófagos ocorre, inicialmente quando a célula T efetora do padrão Th1 reconhece, através do seu TCR, o MHC do tipo 2 com a proteína na fenda, o que faz com que a célula T seja estimulada a produzir IFN. Quanto ao macrófago, nota-se que ele apresenta receptores de IFN γ na superfície, os quais irão transmitir estímulos. Paralelamente, o macrófago também apresenta a molécula CD40, que se liga ao seu ligante CD40 da célula T. Por conseguinte, todos esses estímulos culminam no aumento da produção dos reativos de oxigênio, de nitrogênio, de óxido nítrico e de outras proteínas (enzimas lisossomais, peroxidases, proteolíticas), que amplificam a morte do microrganismo. ABBAS: O IFN-γ também amplifica a reação, pois inibe a diferenciação de células T CD4+ imaturas para os subgrupos TH2 e TH17, promovendo, assim, a polarização da resposta imunológica em um sentido. O IFN-γ trabalha em conjunto com o ligante de CD40, também expresso pelas células T, para ativar os macrófagos. Nota-se que a importância do CD40 e do CD40 ligante, pois quando o ligante de CD40 (CD40L), presente nas células T ativadas ligam-se ao CD40 presente nas APCs, estimulando uma maior secreção de IL-12. Assegura que os macrófagos que estão apresentando antígenos para as células T (macrófagos portadores de microrganismos intracelulares) também são os macrófagos que estarão em contato com as células T e, assim, ativados mais eficientemente pelas células T. Os sinais de CD40 ativam o fator de transcrição fator nuclear kB (NFkB) e ativam a proteína de ativação 1 (AP-1) e o IFN-γ ativa o fator de transcrição STAT1. Esses fatores de transcrição em conjunto estimulam a expressão de várias enzimas nos fagolisossomos de macrófagos, incluindo a oxidase dos fagócitos, que induz a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS); da enzima óxido nítrico induzível sintase (iNOS), que estimulaa produção de óxido nítrico (NO); e enzimas lisossomais. Ademais há maior secreção de citocinas como TNF, IL1, ambas relacionadas a inflamação e ao recrutamento de novas células (como leucócitos, macrófagos), pois aumentam a expressão de selectinas, VCAM e ICAN no endotélio do vaso, relacionando-se a ligação às moléculas de superfície do leucócito para que haja a diapedese. Outra citocina secretada é a IL12, necessária para ativação do padrão Th1, o qual resulta na produção de IFN γ; bem como IL6 e quimiocinas. ABBAS: Os macrófagos ativados estimulam a inflamação através da secreção de citocinas (TNF, IL-1), quimiocinas, e dos mediadores lipídicos de curta duração (como as prostaglandinas, os leucotrienos e o fator de ativação de plaquetas) que recrutam mais leucócitos, melhorando o acolhimento para destruir os organismos infecciosos. Os macrófagos ativados amplificam as respostas imunológicas mediadas por células tornando-se APCs mais eficientes devido ao melhor processamento de antígenos, aumento da expressão de moléculas do MHC classe II e coestimuladores, e através da produção de citocinas (tais como IL-12) que estimulam a diferenciação do linfócito T nas células efetoras. Além disso, há um aumento na expressão de moléculas para que haja uma maior ativação da célula T, o que ocorre no intuito de perpetuar o processo cíclico no qual a célula T estimula o macrófago a eliminar os microrganismos invasores que respondem ao padrão Th1. Logo, há um estimulo para que os macrófagos estejam ativados, a fim de que ativem mais células T, e assim sucessivamente. Uma dessas formas é expressar mais moléculas de MHC na superfície, bem como outros correceptores, para que a ativação da célula T seja aumentada, reestimulada, e, desse modo, produza mais IFN e mantenha esse ciclo seja autoalimentado. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV PADRÃO DE RESPOSTA TH2 Basicamente, o padrão de resposta TH2 consiste em um padrão de resposta contra helmintos e alérgenos, os quais, normalmente, ficam no intestino. Como exemplo desses patógenos, pode-se citar o Ascaris lumbricoides, que tem uma fase pulmonar denominada Ciclo de Loss, e em seguida, é deglutido para retornar ao intestino. A respeito dos helmintos, nota-se que muitas das vezes uma célula dendrítica não é suficiente para fagocitá- lo, mas capturam fragmentos e proteínas secretadas ou eliminadas pelo helminto, fagocitando-as para apresentá- las, via MHC de classe 2, para as células T imaturas. Nessa conjuntura, o processo de apresentação não difere do visto anteriormente, já que é necessário ter o MHC com o peptídeo na fenda, para que se ligue ao TCR. Também tem que haver o CD7 com o CD28; e o CD40 com o CD40 ligante, pois só assim haverá a ativação e o estímulo da célula T imatura. Desse modo, os mastócitos e eosinófilos, estimulados pela presença do helminto, começam a secretar IL-4. Além disso, a célula T, ao ter contato com esse tipo de antígeno, são estimuladas a produzirem IL-4, aumentando gradativamente a presença dessa interleucina. Essas células T iniciam a produção de receptores para IL-4, levando a uma amplificação de sinais, uma vez que elas produzem IL-4, recebem essas interleucinas e outras (advindas dos estímulos externos de outras células) através de seus receptores, o que a auto estimula a produzir mais interleucinas IL-4. Esse amplificação de sinais para que haja o aumento na produção de IL-4 culmina na ativação de fatores de transcrição, como STAT 6 e GATA 3, estimulados devido o contato do TCR ao MHC. Por conseguinte, esses fatores culminam na transcrição do gene da IL-4, sucessiva produção do RNA mensageiro e da proteína, bem como secreção de IL-4, a qual irá sustentar a retroalimentação, estimulando receptores IL-4, que ativarão novamente os fatores de transcrição para que produzam mais IL-4 e assim, sucessivamente, para que o ciclo se mantenha e o sinal seja amplificado. Com isso, a célula se diferencia para o padrão Th2, proliferam-se e começam a secretar IL 4, IL 5 e IL 13, as quais estarão diretamente relacionadas com as funções efetoras do padrão celular. Uma coisa importante a salientar é que quando uma célula se compromete a um determinado padrão de resposta, ela não muda esse padrão de resposta. Isso ocorre, pois ocorrem bloqueios que impedem que a célula se diferencie para outros padrões de resposta. Nesse diapasão, denota-se a importância do fator de transcrição GATA 3 ao fazer com que haja um bloqueio na ativação para o padrão Th1, uma vez que esse fator bloqueia receptores de IL 12, pois inibe a expressão da cadeia de sinalização do receptor de IL-12. Logo, como a célula não terá esses receptores, não se direciona para o padrão Th1. ABBAS: Outra função do GATA-3 é a de promover a diferenciação estável das células em relação ao fenótipo Th2, reforçando a sua própria expressão através de uma retroalimentação (feedback) positiva. Serão apresentadas às células TCD4 imaturas peptídeos dos helmintos através das células apresentadoras de antígenos. Sucessivamente, terá a proliferação celular pelo padrão de resposta Th2, sendo que esse padrão levará a ativação de algumas interleucinas, como a IL 5, que faz com que haja maior ativação de eosinófilos, o que é benéfico, pois a degranulação de eosinófilos auxilia na degradação desses helmintos, inclusive de seus tegumentos mais difíceis. Além disso, há anticorpos ligados pela porção FC a receptores presentes na membrana dos eosinófilos, pois esse contato anticorpo-receptor com o helminto sinaliza para que esses eosinófilos degranulem. Ademais, há a produção de IL 4 e IL 13, que fazem com que o intestino secrete mais muco e aumente o peristaltismo, ou seja, consiste no aumento do movimento/motilidade intestinal, culminando, portanto, no sinal clínico da diarreia, o que é benéfico, pois consiste em formas de tentar remover mecanicamente aqueles parasitas que eventualmente estejam no intestino. Pode estar relacionado também com o aumento de muco nas vias aéreas e respiratórias (principalmente a IL 13). Não obstante, estimulam o recrutamento de leucócitos, sobretudo de eosinófilos, produzindo a secreção de quimiocinas e emissão de fatores de adesão no endotélio. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV Outrossim, incentivam o macrófago a uma ativação alternativa, em que gera macrófagos do tipo 2, responsáveis pelo reparo tecidual e fibrose dos tecidos, o que é essencial, porque muitos helmintos causam lesão no intestino, já que se fixam para sugar os nutrientes e quando se desprendem ou quando são mortos, o local em que se fixou ficou lesionado, carecendo de reparo. ABBAS: A IL-4 e a IL-13 suprimem a ativação clássica dos macrófagos mediada por IFN-γ e, assim, inibem a defesa contra microrganismos intracelulares. A supressão da ativação clássica dos macrófagos ocorre, em parte, porque a IL-4 estimula a produção de citocinas, tais como IL-10 e TGF-β por macrófagos alternativamente ativados, que inibem o desenvolvimento e função de TH1. Por outro lado, essas citocinas propiciam a via alternativa de ativação dos macrófagos, pelo estímulo a proliferação de fibroblastos (pelo fator de crescimento derivado de plaquetas), síntese de colágeno, angiogênese. Além disso, há as células T foliculares do padrão Th2, produzem IL 4, a qual irá estimular as células B a produzir IgE e IgG do tipo 4. Esses anticorpos serão produzidos em grande quantidade e se ligarão a receptores que estão tanto na superfície de eosinófilos, quanto mastócitos. Esses eosinófilos e mastócitos associados a anticorpos, ao entrarem em contato com o parasita, degranularão, em uma tentativa de contribuir para a eliminação dos helmintos. ABBAS: Os anticorpos IgE, secretados sobretudo por IL 4 e IL13, desempenham um papel importante na defesa mediada pelos eosinófilos contra as infecções por helmintos(e por alguns artrópodes), pois opzonizam esses helmintos e permitem a ligação de eosinófilos. A IgE é também o principal mediador das reações de hipersensibilidade imediata (alérgicas), e a produção de IL- 4 é importante para o desenvolvimento das alergias. Os mastócitos expressam receptores Fc de alta afinidade que são responsáveis pelo revestimento das células com a IgE, e podem ser ativados por antígenos que se ligam à IgE, resultando na degranulação. O conteúdo dos grânulos dos mastócitos inclui aminas vasoativas, e os mastócitos secretam citocinas, tais como TNF e quimiocinas, e os mediadores lipídicos, todos os quais induzem a inflamação local que ajuda a destruir os parasitas. Os mediadores de mastócitos também são responsáveis pelas alterações vasculares e inflamação nas reações alérgicas. Tipos de macrófagos: Há o macrófago M1 e M2. O M1 é estimulado por INF γ e desencadeia espécies reativas de oxigênio, enzimas lisossomais para eliminar o microorganismo. Além disso, libera as interleucinas IL 1, IL 12 e IL 23 para desencadear informação. Já o M2 será estimulado por IL 13 e IL 4. Esse tipo de macrófago produzirá IL 10 e TGF β, com o intuito de produzir um efeito antinflamatório, diminuindo a inflamação, bem como promover um reparo das feridas, desencadeando fibrose. Nota-se que, usualmente, há um balanço na produção de M1 e M2, pois ainda que nas infecções virais ou em infecções com alta quantidade de INF γ produzindo muito M1, também há produção de M2, sobretudo nas infecções crônicas. PADRÃO DE RESPOSTA TH17 Esse padrão responde contra bactérias e fungos, as quais são capturadas pelas células dendríticas extracelulares (diferente do padrão Th1, em que eram células dendríticas intracelulares) para que elas apresentem, via moléculas de MHC, através do mesmo mecanismo visto anteriormente (CD7 com CD28, CD40 com CD40 ligante, IL2), para que estimulem a maturação da célula T. Essas células T, portanto, terão receptores para a IL 6, produzida também pelas células dendríticas, após elas capturarem os microrganismos extracelulares. Ademais, há receptores para IL 1 também. De maneira análoga, as células T também terão receptores para TGF β, cujas fontes ainda são desconhecidas, mas acredita-se que células do epitélio, de vasos, de outras células imunes sejam responsáveis pela sua produção, nos casos das infecções bacterianas e fúngicas Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV extracelulares. Portanto, essas duas interleucinas, ligando- se aos seus respectivos receptores na superfície do linfócito T, irão ativar dois fatores de transcrição: o START 3 e o ROR γt, os quais vão ativar um gene, o qual vai desencadear a produção da IL 21, a qual será produzida e, posteriormente, recepcionada por receptores de IL 21 na superfície do linfócito T, fazendo uma retroalimentação e amplificação do sinal. Isso faz com que essas células se diferenciem para o padrão Th17, contando com o estímulo da IL 23, produzida por outras células dendríticas ativadas, para que esse processo de maturação e proliferação de células com o padrão Th17 aconteça. Tais células com o padrão de resposta Th17 irão expressar IL-17A, IL-17F e IL-22. A IL 17 é um importante indutor de inflamação, tal como ativação de neutrófilos, pois estimula a produção de citocinas e quimiocinas, como o TNF, para recrutá-los. Além disso, acaba recrutando também alguns monócitos e algumas células T, em menor quantia. Não obstante, desencadeia a produção de algumas substâncias antimicrobianas. ABBAS: O acoplamento do receptor do tipo lectina Dectina-1 nas células dendríticas pelas glucanas fúngicas é um sinal para a produção dessas citocinas (IL 1, IL 6, IL 23). A combinação de citocinas que direcionam o desenvolvimento das células TH17 pode ser produzida em resposta aos fungos, bem como as células infectadas com várias bactérias e fungos que entram em apoptose e são ingeridas pelas células dendríticas. Considerando que a IL-6 e a IL-1 estimulam os primeiros passos na diferenciação TH17, a IL-23 pode ser mais importante para a proliferação e manutenção das células TH17 diferenciadas. Um aspecto surpreendente da diferenciação de TH17 é que o TGF-β, produzido por muitos tipos de célula e é uma citocina anti-inflamatória, promove o desenvolvimento de TH17 pró-inflamatória quando as células de outros mediadores de inflamação, tais como a IL-6 ou IL-1 estão presentes. Já a IL 22 será responsável por estimular que as células teciduais desempenhem a função de barreira aumentada, bloqueando a movimentação das bactérias e fungos de um lugar para o outro (entre tecidos, por exemplo), a fim de manter a integridade epitelial, sobretudo, pelas reações de reparo. Além disso, promove a produção de peptídeos antimicrobianos (defensinas; IL 17 auxilia em sua produção também), vistos na imunidade inata. Nota-se, portanto, um outro estímulo da resposta celular a eventos da resposta imune inata. Não obstante, ela também contribui para a informação, ao estimular algumas quimiocinas epiteliais que estimulam a migração de células para tecidos lesionados em doenças inflamatórias. Ademais, a IL 17 levará a migração de leucócitos, como dito anteriormente, para o tecido, além de produzir algumas interleucinas pró inflamatórias, como IL 1, IL 6, TNF, bem como quimiocinas para que mais células migrem para o tecido. Ademais, há produção de fatores de formação de colônias, para que mais neutrófilos sejam produzidos. ABBAS: Assim sendo, uma das características que podem ser encontradas no hemograma do indivíduo com apendicite, por exemplo, é o desvio a esquerda, ou seja, presença de bastonetes e neutrófilos na corrente sanguínea, pois devido a presença de muita bactéria, foi produzido muita IL 17, estimulando fatores de crescimento de colônias para a medula óssea, para que desencadeasse uma alta produção de neutrófilos para conseguir eliminar os patógenos. Assim, inicialmente houve muita leucocitose, com uma neutrofilia, ou seja, saiu muitos neutrófilos para a corrente sanguínea, porém, posteriormente, pode não ter neutrófilos maduros para mandar para a corrente sanguínea, fazendo com que Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV células jovens, como bastonetes, sejam colocadas na circulação, o que consiste no desvio a esquerda: presença de bastonetes neutrofílicos na corrente sanguínea. Assim sendo, terá um aumento na inflamação e no número de neutrófilos, pois, assim como os macrófagos, são células fagocíticas e também eliminam grânulos que controlam tais bactérias. Vale lembrar ainda que também há a produção da IL 21 no padrão Th17. Ela pode ter efeito sobre as células B, elevando a produção de anticorpos IgM e IgG; bem como pode atuar nas células T auxiliando na manutenção e na ativação/proliferação para o padrão Th17, além de agir sobre as células NK. ABBAS: A IL 21 ativa uma via de sinalização JAK-STAT em que a STAT3 é especialmente proeminente. Uma função importante da IL-21 é nas respostas de anticorpos, em especial nas reações que ocorrem nos centros germinativos FUNÇÕES DOS OUTROS SUBTIPOS DE CÉLULAS Tγδ Além das células T supracitadas que se ativam e proliferam de acordo com os padrões de anteriores vistos, há também outros subtipos de células T, que tem funções diferentes e compõem um pequeno grupo (5%). Elas possuem algumas funções benéficas e outras nem tanto. Assim sendo, entre essas funções, tem-se o controle da formação tumoral em transplantes, controle da infecção por alguns vírus, como CMV, levando a grandes concentrações de INF γ, tolerância a transplantes hepáticos e enxertos de fígado, rim e pele (diminuindo padrão de resposta Th1 contra esses possíveis enxertos). Reconhecem uma grande quantidade de antígenos, mesmo não sendo proteicos: açúcares, lipídios, os quais, muitas das vezes, não são apresentados pelos MHCde classe I e II a APC. São abundantes tanto no tecido epitelial, como gastrointestinal e podem estar relacionadas a uma defesa precoce no epitélio, pois rapidamente controlam a entrada de microrganismo, além de desempenhar uma vigilância contra células do epitélio que estão infectadas ou podem ter sofrido danos em seu DNA (estressadas), para que haja a eliminação dessas células. Produção de citocinas que estimulam ou mantém a resposta imunológica adaptativa tardia. Porém, também está relacionado com lesão isquêmica, rejeição de alguns enxertos, quando há grande infiltrado de células γδ, culminando em aumento na produção de anticorpos contra esses enxertos. Outro, porém, é que possuem uma quantidade de antígenos mais limitada, evoluindo para reconhecer algumas características de alguns antígenos microbianos que não tem uma grande capacidade de variabilidade, mas são muito eficientes. DIFERENCIAÇÃO E FUNÇÃO DAS CÉLULAS T CD8+ EFETORAS Diferente do que ocorre com as T CD4, não haverá padrões diferentes de respostas, mas sim um padrão único de resposta. Nesse sentido, as células T CD8 localizadas no linfonodo, e receberão a apresentação dos antígenos pela Célula Apresentadora de Antígeno (APC), via MHC de classe 1, coletado de tecidos infectados ou de si própria (caso ela esteja infectada). Em seguida, essas células T CD8 irão reconhecer, via TCR e correceptores, a molécula do MHC e o peptídeo, estimulando que a célula T sofra expansão clonal e diferenciação. Por conseguinte, essas células T se desligam das proteínas dos linfonodos, caem nos vasos aferentes e entram na circulação sanguínea, onde essas células, agora denominadas citolíticas (CTLs CD8+) vão migrar para o tecido e desempenhar sua função efetora: reconhecer células infectadas, através da expressão de MHC do tipo I, tendo na fenda os peptídeos dos microrganismos intracelulares, fazendo com que essa célula, através de grânulos, induza a morte da célula infectada. ABBAS: A via do MHC de classe I de apresentação de antígenos a células T CD8+ requer que os antígenos proteicos estejam no citosol de células infectadas, para que estas proteínas sejam degradadas em proteossomas e, em seguida, entrem no retículo endoplasmático por meio do transportador TAP. Como as proteínas de um vírus que infecta um tipo específico de célula são capazes de acessar o citosol e proteossomas apenas das células parasitas, a maioria das células apresentadoras de antígenos (APCs) não conseguem receber tais proteínas virais (pois não são infectadas pelo vírus e não sintetizam endogenamente o antígeno viral). Para resolver esse problema, ocorre a apresentação cruzada, na qual há a atuação das células dendríticas especializadas, as quais ingerem as células infectadas/ tumorais ou as proteínas expressas por estas células, transferem os antígenos proteicos para o citosol e processam os antígenos para entrada na via de apresentação de antígenos por MHC de classe I, a fim de que haja o reconhecimento por células T CD8+. As células dendríticas provavelmente também proporcionam coestimulação via B7 (a qual ativa as células TCD4+ auxiliares para contribuírem na ativação e diferenciação das células TCD8 +). Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV É importante salientar que as células T CD8, muitas vezes, precisam ser coestimuladas por células T CD4 auxiliares, o que ocorre por meio da secreção de citocinas estimulantes, desencadeadas nas células T CD4 auxiliares que também tem contato com as APCs responsáveis por apresentar os antígenos às células T CD8. Assim sendo, essas citocinas estimulantes incentivarão as células T CD8 para que se diferenciem em células T CD8 efetoras, ou seja, células diferenciadas citolíticas (CTL) e células T CD8 de memória. Ademais, tem-se que células T CD4 podem estimular células APC para que aumentem sua habilidade de ativação de células T CD8, a fim de que a interação produza citocinas que incentivem a diferenciação e proliferação de CTL (citolíticos efetores) e T CD8 de memória. ABBAS: As células T CD4+ auxiliares podem ser necessárias para respostas de células T CD8+ frente a infecções virais latentes, transplantes de órgãos e tumores, os quais tendem a provocar reações relativamente fracas da imunidade inata, bem como quando as APCs não estiverem diretamente afetada pelo micróbio. Assim sendo, nota-se que na infecção aguda por algum antígeno há a APC apresentando antígeno a célula TCD8 imatura, a fim de ativá-la, para que ela se torne uma CTL, a qual, ao entrar em contato com o MHC de uma célula infectada que apresentará um antígeno referente ao organismo, reconhece o peptídeo e o MHC, bem como passa a exercer a função efetora degranulando e secretando citocinas levando a célula infectada a morte celular, por estimular a entrada dessa célula em apoptose. Vale salientar que uma das principais citocinas secretadas é o IFN γ, já que por se tratar de microrganismos intracelulares, é necessário que essa citocina estimule o T CD4 ao padrão Th1, para que haja um aumento de T CD4 e esses auxiliem, indiretamente na resposta efetora, produzindo macrófagos para realizar a limpeza celular, retirando os restos celulares e eliminar microrganismos que estejam no ambiente extracelular. Ademais, o T CD4 estimulam o APC a estimular o T CD8, o qual passa a emitir mais IFN γ, bem como promove a maturação de TCD8 e sua diferenciação em TCD8 de memória e CDL, resultando em morte celular. ABBAS: IL-2, IL-12 e IFN de tipo I promovem a proliferação e diferenciação de células T CD8+ em CTLs e células de memória. IL-15 é importante para a sobrevivência das células CD8+ de memória. IL-21 produzida por células T CD4+ ativadas desempenha uma função na indução das células T CD8+ de memória e na prevenção da exaustão das células T CD8+, processo no qual as respostas dessas células vão se extinguindo, devido a constante exposição ao patógeno em um quadro crônico, culminando em supressão ativa da resposta imune das células TCD8. Porém, isso acontece nas infecções agudas. Já nas infecções crônicas, quando há uma grande persistência de contato do antígeno com o microrganismo, por um extenso período de tempo, essas células T CD8 continuam entrando em contato com essas células infectadas, porém, alguns correceptores são expressos nessa superfície celular como CTLA 4. Esses correceptores inibitórios CTLA 4 se ligam ao B7 das APCs (vale lembrar que usualmente B7 se ligava com CD 28, que era estimulante), logo, param de estimular que a célula T CD4 elimine as células infectadas, inibindo as T CD4. Assim sendo, ocorre uma exaustão das CTL, sendo inexistente a secreção de citocinas, bem como, mediante a falta de estímulo para que os T CD8 reajam e se diferenciem celularmente, dificultando, portanto, a morte da célula alvo, que se mantém viva e infectada. ABBAS: As células T CD8+ exaustas mostram numerosas alterações funcionais e fenotípicas, como diminuição da produção de IFN-γ e aumento da expressão de múltiplos receptores inibitórios, notadamente PD-1, os quais bloqueiam a ativação das CTLs. Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV Logo, isso consiste em um empecilho para a ação do sistema imune, mas doenças crônicas, porém, pode ser considerada uma evolução que ocorre devido o benefício desencadeado pela exaustão das células T citolíticas: almejar a redução na morte celular, já que em um quadro crônico, as células são constantemente infectadas e se houvesse um processo contínuo de morte celular, com sucessiva fibrose e consequente disfunção do órgão afetado, com sucessiva perda do órgão e morte do indivíduo. Nesse sentido, a hiperativação das células T CCD8 efetoras levariam a uma lise maciça, capaz de culminar em fibrose da área afetada, com perda funcional e sucessiva morte do paciente. Assim sendo, a exaustão das células TCD8+ atenua asconsequências do dano tecidual em infecções virais crônicas. ABBAS: Essa situação pode ser o que está acontecendo na fisiopatologia do coronavírus, uma vez que, como se tem uma ativação tão grande da resposta imunocelular, pois as APCs apresentam seus antígenos tanto de T CD4, quanto de T CD8, os quais vão para o pulmão, para os pneumócitos envolvidos, reagem e, sucessivamente, matam as células. Essa destruição causada, geralmente, é grande, sendo necessário o reparo tecidual imediato, o que seria feito pelos macrófagos M2, no entanto, o processo de morte celular é muito rápido e desencadeia em fibrose na região, com subsequente perda de função (dificuldade na respiração), diminuindo a perda de elasticidade no pulmão e a capacidade da troca gasosa, culminando na pouca perfusão de oxigênio no vaso sanguíneo, podendo levá-lo a morte. Nesse sentido, as vezes opta por deixar a célula infetada, já que não necessariamente será destruída pelo vírus, já que há o ciclo lítico e lisogênico. Assim sendo, em casos de infecção muito constantes e por muito tempo, em um dado momento levará à lise, mas, até lá, se os vírus brotarem e as infecções não continuarem constante, a célula continuará funcional, desempenhando suas funções normalmente. MECANISMO DE CITOTOXICIDADE MEDIADA POR CTLS A morte mediada por CTLs envolve o reconhecimento específico de células alvo e a liberação de proteínas que induzem a morte celular. Assim sendo, tem-se que a célula alvo apresenta MHC de classe 1 e os peptídeos dos microrganismos infetantes para as células T CD8 citolítico. Nesse sentido, nota-se que a molécula CD8 é um correceptor presente em CTL, assim como, LFA 1, que se liga a ICAM1, presente na célula alvo. ABBAS: Nessa conjuntura, MHC de classe I complexadas a um peptídeo atua como um ligante para o receptor de células T (TCR) e para o correceptor de CD8. Já a molécula de adesão intercelular 1 (ICAM 1) presente na célula alvo se liga a integrina LFA-1. Dessa forma, CTL e célula alvo formam conjugados firmes no processo denominado sinapse imune, justaposição celular estreita que culmina na produção de sinais bioquímicos capazes de ativar os CTL. Ao acontecer esse reconhecimento e essa junção, o CTL começa a degranular, liberando grânulos através da exocitose (trata-se, portanto, de um MECANISMO DE MORTE DE CÉLULAS ALVOS COM A UTILIZAÇÃO DE GRÂNULOS). Assim sendo, desfaz-se a ligação entre o CTL e o MHC, e os grânulos levam a célula alvo a morte celular. Como exemplo, uma célula tumoral/estressada/infectada ligando-se a CTL, com participação/exocitose dos grânulos, a fim de eliminá-las pela morte celular. Esses grânulos são formados nos endossomos. Posteriormente, o CTL exocita esses grânulos, os quais são captados e liberados dentro das células infectadas através de endossomos e perfurinas. Esses grânulos, já liberados no interior do citoplasma (pelas perfurinas), ativa um conjunto de proteínas, denominadas caspases, que estão relacionadas a morte celular, a apoptose. Desse modo, esses grânulos vão estimular que essas células alvos entrem em um processo de morte celular programada, levando, portanto, a destruição da célula alvo. ABBAS: Esta morte é altamente específica porque é formada no local de contato do CTL e do alvo que expressa o antígeno, e as moléculas que realmente executam a morte são secretadas na sinapse e não podem se difundir para outras células vizinhas. O processo de morte dos alvos mediada por CTLs consiste em reconhecimento do antígeno, ativação dos CTLs, execução do golpe letal que mata as células-alvo e liberação do CTLs, sendo que cada uma dessas etapas é controlada por interações moleculares específicas. Desse modo, citocinas e coestimuladores fornecidos pelas células dendríticas não são necessários para desencadear a função efetora dos CTLs (ou seja, promover a morte celular). Portanto, uma vez que as células T CD8+ específicas para um antígeno foram diferenciadas em CTLs funcionais, eles podem matar qualquer célula nucleada que exiba este antígeno. Uma das formas de CTL executar um golpe letal na célula- alvo é através do mecanismo de morte de alvos celulares pela liberação de proteínas citotóxicas armazenadas dentro de grânulos citoplasmáticos (chamados Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV lisossomos secretores) na célula-alvo, que desencadeiam apoptose da mesma. Nesse mecanismo, os grânulos citoplasmáticos do CTL são transportados ao longo dos microtúbulos e tornam-se concentrados na região da sinapse, e os grânulos da membrana fundem-se com a membrana plasmática no domínio secretor. A fusão de membrana resulta na exocitose de conteúdo granuloso dos CTLs para o espaço confinado dentro do anel sináptico. As principais proteínas citotóxicas dos grânulos de CTLs (e células NK) são granzimas (A, B, e C, sendo que principalmente a B pode ativar as caspases executoras, que induzem a morte celular) e perforinas (facilitam a liberação das granzimas dentro do citosol da célula-alvo, através da perturbação membranar) De acordo com um modelo atual, os complexos de granzima B, perforina e serglicina são liberados dos CTLs nas células-alvo, sendo que a inserção de perforina na membrana da célula-alvo provoca um processo de reparo da membrana, que leva à internalização tanto da perforina quanto de granzimas em endossomos. A perforina pode, então, atuar sobre a membrana endossomal para facilitar a liberação das granzimas no citosol da célula-alvo. Uma vez no citosol, as granzimas clivam vários substratos, incluindo caspases, iniciando a morte da célula por apoptose. Outra proteína encontrada em grânulos de CTLs humanos (e células NK), chamada granulisina, pode alterar a permeabilidade das membranas microbianas e das células-alvo, entretanto a sua importância na morte celular por CTLs não está estabelecida. Além disso, há o MECANISMO DE MORTE desencadeado pelo FAS e o FAS ligante, QUE NÃO UTILIZA GRÂNULOS. Assim sendo, quando a célula está infectada e apresenta para a T CD8, através do MHC classe I e do TCR da célula T citolítica, há uma ativação e expressão, pela célula T, de um ligante (proteína de membrana) chamado de Fas Ligante que se liga ao receptor de morte chamado de Faz, expresso por muitas células e presente na célula alvo. Assim sendo, a ligação entre o Fas e o Fas Ligante vai ativar, via sinalização intracelular, as caspases, pois o Fas tem um domínio intracelular com a região rica em proteínas capazes de fazer a sinalização celular. Assim sendo, o resultado da ativação das caspases é a morte celular das células alvo. Funções dos CTLS CD8+ na defesa do hospedeiro ABBAS: Em infecções por micróbios intracelulares, a atividade citolítica dos CTLs é importante para a erradicação do reservatório de infecção, sobretudo devido ao fato de que a maioria dos vírus vive e se replica em células que não possuem a maquinaria fagossomo/lisossomo para destruir micróbios, bem como funciona como um mecanismo microbicida capaz de atuar nos microrganismos que vivem no citosol e escapam aos outros mecanismos imunes que utilizam vesículas. Além disso, as caspases que são ativadas nas células-alvo por granzimas e FasL clivam vários substratos e ativam as enzimas que degradam o DNA, mas elas não distinguem entre as proteínas microbianas e as do hospedeiro. Por conseguinte, a ativação de nucleases nas células-alvo, os CTLs podem iniciar a destruição do DNA microbiano, bem como do genoma da célula-alvo, eliminando, desse modo, o DNA potencialmente infeccioso. Não obstante, há uma enorme expansão de células T CD8+ que se segue às infecções, fornecendo um grande arsenal de CTLs para combatê-las. DEFEITOS no desenvolvimento e na atividade dos CTLs resultam em aumento da suscetibilidade a infecções virais e algumas infecções bacterianas e reativação de infecções virais latentes (como a infecção pelovírus Epstein-Barr). Leonan José e Talita Navarro – T5 ALEX – IMUNOLOGIA – BBPM IV RESUMINDO TCD4 + Th1 TCD4 + Th2 TCD4 + Th17 TCD8 Atua em... Microrganismos intracelulares (vírus, bactérias) Helmintos, microrganismos e alérgenos ambientais Fungos e bactérias extracelulares Microrganismos intracelulares; erradicação tumoral Apresentação de antígenos via... Célula Apresentadora de Antígeno (APC), células dendríticas capturam microrganismo Células dendríticas capturam fragmentos ou proteínas secretadas pelo helminto Células dendríticas extracelulares capturam microrganismo APC, próprio tecido; conjunto de células dendríticas especializadas; TCD4 auxiliares estimula TCD8 a se diferenciar e serem ativadas MHC Classe 2 Classe 2 Classe 2 Classe 1 Citocinas secretadas IFN γ, IL 12, TNF, IL1, IL 6, quimiocinas IL 4, IL 5, IL 13, TNF, quimiocinas IL 21, IL 17 A, IL 17 F, IL 22, quimiocinas, TNF, TGF β * IFN γ, IL 2, IL 12, IL 15, IL 21 Fatores de transcrição STAT 1, STAT 4, T-bet STAT 6 e GATA 3 START 3 e ROR γt – Células mediadoras Fagócitos (macrófagos ativados pela via clássica), células T foliculares ativando células B + Via Clássica do Complemento Ativada Mastócitos e Eosinófilos, células T foliculares ativando células B, macrófagos ativados na via alternativa – promovem fibrose e reparo tecidual Neutrófilos, monócitos, bastonetes (desvio a esquerda), células T foliculares ativando células B. TCD4+Th1 para produzir macrófagos para a limpeza celular Substâncias mediadoras Espécies reativas de oxigênio e proteases; Ig G Ig E, Ig G tipo 4 Substâncias (peptídeos) anti microbianas (defensinas), fatores de formação de colônia para produção de neutrófilos, Ig M, Ig G Grânulos com perfurinas e granzimas; proteína de membrana Fas Ligante e receptor de morte Fas Ligante Inibida por GATA 3, IL 10, TGF β IFN-γ INF γ e IL 4 Correceptores inibitórios CTLA 4 (exaustão das células T citolíticas) * TGF β: É citocina anti inflamatória, mas em TH17 promove o desenvolvimento de uma célula pró inflamatória
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