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Aula 9 Imuno - Resposta Imune Adaptativa : Seleção de repertório / Ontogenia de Linfócitos B e T (Desenvolvimento e Amadurecimento dos Linfócitos nos órgãos linfóides primários) / Linfócitos virgens X Linfócitos efetores OBS : Revisão das Aulas Passadas ● Sequência da resposta imune : ○ Clones de linfócitos amadurecem nos órgãos linfóides primários, na “ausência” de antígenos estranhos e na “presença” de antígenos próprios ○ Clones de linfócitos maduros específicos para diversos antígenos são distribuídos para os órgãos linfóides secundários ○ Clones de linfócitos específicos para antígenos são ativados (“selecionados pelos antígenos nos órgãos linfóides secundários) ○ Assim, as respostas imunes específicas são iniciadas ● Desenvolvimento/Amadurecimento Linfocitário ○ Ocorre nos Órgãos Linfóides Primários ⇉ Medula Óssea (Células B) e Timo (Células T) ○ Sequência de Eventos : ■ Comprometimento dos progenitores em linhagem linfóide B ou T ■ Distribuição dos progenitores aos locais de amadurecimento nos órgãos linfóides primários ■ O rearranjo sequencial e ordenado dos genes dos receptores de antígeno ■ Ocorrência de eventos de seleção para eliminar ● Células B ou T que não expressaram receptores de antígenos funcionais ● Células B ou T auto-reativas que expressaram receptores de antígenos funcionais ⇉ Tolerância Central ■ Para linfócitos B ⇉ edição do receptor ■ Para linfócitos T ⇉ eventos epigenéticos para expressão de CD4 ou CD8 ⇉ modificações da cromatina (silenciamento de CD4 ou CD8 ⇉ estado inacessível) ■ Migração das células B ou T virgens para a periferia, onde serão educadas pela imunidade inata ● Comprometimento dos Progenitores Linfóides em Linfócitos B ○ Ativação dos Programas de desenvolvimento dos Linfócitos ⇉ Expressão de Genes-chaves ■ Genes-chaves são fatores de transcrição, que induzem ⇉ Expressão de receptores de citocinas; a Recombinação Somática; e a continuidade do processo ○ Células responsáveis por emitir esses sinais (ativação do programa) que fazem as Células B se desenvolverem ⇉ Células do Estroma dos Tecidos Linfóides Primários, assim : ■ Oferecendo Contatos de adesão, via moléculas de adesão e seus ligantes (rolling, attachment, diapedese) ■ Fornecem/produzem Citocinas e Quimiocinas (solúveis e/ou associadas a membrana), que contribuem para diferenciação e proliferação dos Linfócitos em desenvolvimento ○ No caso dos Linfócitos T, as Células saem da Medula Óssea e vão alcançar o Timo, afim de se desenvolver. Esse processo é possível, pois a Célula T expressa receptores que reconhecem moléculas de adesão presentes nesse trajeto Medula-Timo. Após a chegada das Células T no Timo, as Células do Estroma do Timo continuarão emitindo moléculas de adesão e citocinas, afim de que as Células T consigam identificar seu nicho, sua função, quais sinais estão recebendo, se já devem começar a Recombinação Somática, se sua estrutura e função estão corretas OBS : O ligante responsável por definir se um receptor está estável/funcional é o Antígeno Próprio, os quais emitem sinais para as Células continuarem o processo ou não. ○ RESUMO DO ROLÊ : ■ Entra na Medula Óssea, a Célula Tronco Multipotente. Ela se diferencia em Progenitor Linfóide Comum, após se comprometer com a Linhagem Linfóide. ■ Posteriormente, o Linfócito se diferencia em Célula Pró-T ou Célula Pró-B, com fase inicial e fase tardia ● É nesse estágio que se inicia a Recombinação Somática ● Nessa Célula Pró-B/T que é expressado o Receptor Pré-BCR ou Pré-TCR ■ Ocorrência dos 2 pontos de checagem estruturais. Se a Célula apresentar os receptores estáveis estruturalmente, ela passa a ser chamada de Célula Pré-B ou Célula Pré-T ● Essas células já expressam o receptor na sua conformação final, o BCR ou TCR ● Agora, passam pelos Checkpoints funcionais, ocorrendo a Seleção Positiva e a Seleção Negativa para Linfócitos auto-reativos ■ Agora os Linfócitos e seus Receptores já estão prontos para serem enviados ao Órgãos Linfóides Secundários OBS : As Citocinas IL-2, IL-7 e IL-15 são MUITO importantes no desenvolvimento inicial e na manutenção dos Linfócitos B e T. ■ Os Linfócitos B ou T entram em contato com as células de adesão presentes no Estroma medular/tímico, de modo que esse contato serve não somente para manter esses Linfócitos naquele local, como também para induzir uma série de vias de transdução do sinal, afim de que eles sofram transformações que permitam a expressão de receptores, assim possibilitando que eles respondam às citocinas liberadas pelo Estroma ○ O desenvolvimento dos Linfócitos B ocorre em múltiplos estágios e é marcado pelo rearranjo coordenado e pela expressão dos genes de Imunoglobulinas ■ A Célula Tronco se compromete com a Linhagem Linfóide B. Quando essa Célula B passa para o nicho de desenvolvimento na Medula Óssea, ela irá possuir receptores (FLT3) que irão receber sinais por meio da FLT3-ligante. Após essa ligação, a Célula passa a expressar outros receptores e integrinas, afim de iniciar outras vias de sinalização, com outros fatores de transcrição (Genes-chaves) ■ Na Célula Pró-B inicial, para conseguir a Recombinação D-J da Cadeia Pesada, é necessário a presença das citocinas IL-2, IL-7 e IL-15, as quais fazem a maquinaria necessária para que haja energia suficiente para a abertura da cromatina, com suas enzimas ■ Na Célula Pró-B tardia, ocorre a Recombinação V-DJ da Cadeia Pesada ■ Depois disso, a Célula passa a ser chamada de Célula Pré-B, a qual possui o receptor Pré-BCR (VDJ da Cadeia Pesada e a Cadeia Leve substituta) e os Co-receptores (Igα e Igβ) ■ Posteriormente, ocorre um ponto de Checagem para verificar se a estrutura do Pré-BCR está estável. Assim, inicia-se o rearranjo V-J da Cadeia Leve ■ Depois disso, a Cadeia Leve verdadeira substitui a Cadeia Leve substituta, passando agora por um novo ponto de checagem estrutural. Se possuir conformação estável, forma o Linfócito B, o qual expressa as Imunoglobulinas IgM e IgD OBS : Por mais que, durante uma Recombinação Somática, as porções V, D e J escolhidas tenham sido iguais, os nucleotídeos extras inseridos ou retirados aleatoriamente pela enzima TdT permitirão a expressão de um receptor completamente diferente ⇉ Diversidade Juncional ● Exclusão Alélica ○ Em um cromossomo, existem 2 alelos para determinada característica. Todavia, na hora de recombinar, somente um dos alelos será escolhido para passar pelo processo de Recombinação; o outro alelo não-escolhido sofrerá uma exclusão/silenciamento ○ Presença dos alelos nas Células Pró-B ⇉ Sinalização via citocina IL-7 ■ Quando a Célula Pró-B começa a receber sinais (IL-7) de que irá entrar no processo de Recombinação Somática, ela inicia um processo de organização do genoma, afim de deixar livre os alelos que irão recombinar ■ Esses locais ficam normalmente fechados, porém por estímulos induzidos, eles passam a ser abertos ■ Os Genes-chaves agem como uma maquinaria inicial que irá organizar aquele fechamento da heterocromatina, afim de abri-la naquele local específico ○ O Complexo Enzimático RAG1 e RAG 2 se liga aos 2 alelos acessíveis, de modo que ambos iniciam a Recombinação DJ da Cadeia Pesada, isto é, ambos têm a maquinaria necessária para a Recombinação, mas somente 1 dos Alelos inicia o processo de fato. Além disso, a RAG medeia o pareamento dos Alelos ○ O Complexo Enzimático RAG passa a estabilizar os alelos, porém somente um dos alelos sofrerá o processo de Recombinação, de modo que um inicia a Recombinação, para ser transcrito e o outro fica de stand-by ○ O Complexo RAG cliva um dos Alelos (aleatoriamente); enquanto isso as Enzimas de Reparo (ATM) ficam responsáveis por realocar o alelo não utilizado na heterocromatina pericentromérica, tornando-o inacessível para a maquinaria de recombinação. O Alelo clivado termina sua Recombinação○ Se o Rearranjo com o 1º alelo for funcional, exclui-se definitivamente esse alelo não utilizado (Exclusão Alélica) e o VDJ da Cadeia Pesada sofrerá proliferação e iniciará o rearranjo VJ da Cadeia Leve ■ A Célula TEM que excluir o outro alelo, pois não pode correr o risco de recombinar o outro alelo, e acabar produzindo uma Célula com receptores diferentes ○ Se o 1º Rearranjo não for funcional, o sinal expresso pela enzima ATM é interrompido, assim permitindo a realocação do outro Alelo não clivado para fora da heterocromatina pericentromérica, de modo que o alelo que estava inacessível agora passa a estar aberto e acessível para a RAG. Agora é possível testar a compatibilidade desse Alelo e a funcionalidade da nova cadeia produzida ■ O 1º alelo que não foi funcional, agora é excluído (Exclusão Alélica) ○ Afim de testar se o Rearranjo foi funcional ou não, é necessário que o receptor Pré-BCR (Cadeia Pesada e Cadeia Leve substituta) da Célula Pré-B reconheça o Antígeno Próprio (o qual é apresentado por Células do Estroma da Medula Óssea) ○ A sinalização via Receptor Pré-B inibe o rearranjo de Cadeia Pesada (VDJ) do outro alelo, assim induzindo Exclusão Alélica ■ O ligante que se liga ao Receptor Pré-B afim de emitir um sinal de que a molécula está estável estruturalmente ou não, é o ANTÍGENO PRÓPRIO OBS : O Fenômeno de Exclusão Alélica garante a Especificidade única dos Linfócitos B e T. OBS 2 : O processo de Exclusão Alélica ocorre tanto em Linfócitos B, quanto em Linfócitos T. OBS 3 : Quando uma Recombinação é não-produtiva, não significa que há erros no gene (pois ele é um código ATCG), mas sim que os produtos (as proteínas produzidas a partir daquele código) não tiveram uma conformação estável. ● Edição do Receptor de Linfócitos B ○ Esse mecanismo serve para corrigir : ■ Cadeias Leve não funcionais ■ Células B auto-reativas ○ Os Precursores de Células B rearranjam seus genes de Imunoglobulinas nos Órgãos Linfóides Primários ■ Geração de receptores de Células B na Medula Óssea ○ Células B imaturas fenotipicamente que reagem com Antígenos Próprios na Medula Óssea são eliminadas do repertório ■ Processo de Seleção Negativa ⇉ Tolerância Central ○ As Células B maduras deixam a Medula Óssea e alcançam os Órgãos Linfóides Secundários, assim ocorrendo o reconhecimento de Antígenos potenciais na periferia e a posterior Ativação dessas células ■ Migração de Células B através do sistema circulatório, com sua posterior ativação ○ Células B ativadas originam Plasmócitos e Células de Memória ■ Secreção de Anticorpos na periferia ■ Estocagem de Células B de Memória na Medula Óssea, nos Órgãos Linfóides Secundários e nos Tecidos periféricos OBS : Os Linfócitos B e T, ao deixarem os Órgãos Linfóides Primários, começam a expressar o Receptor S1PR1, o qual reconhece o gradiente feito pela quimiocina S1P1. Esse gradiente de S1P1 serve para mostrar à Célula que ela deve sair do Órgão Linfóide Secundário e ir ao seu sítio de interesse. ● Desenvolvimento dos Linfócitos T ○ Ocorre da mesma forma que nos Linfócitos B, porém é no Timo ○ O Timo é dividido em Córtex e Medula; possui uma separação entre os 2, denominada Junção Córtico-Medular ■ Os vasos sanguíneos passam justamente nesse Junção ■ Os Progenitores Linfóides que se comprometerem com a Linhagem T, irão adentrar o Timo por essa Junção ○ Após sua entrada pela Junção Córtico-Medular, as Células T seguem para o Córtex do Timo, devido a um gradiente de S1P1 presente somente nele ■ Esse meio é enriquecido por IL-2, IL-7 e IL-15 ○ Quando adentram o Córtex, as Células T são chamadas de Duplo Negativas (CD4-/CD8-), pois não possuem nem CD4, nem CD8 e nem TCR ■ Nesse período de Duplo Negativo, as Células T estão sofrendo recombinação D-J e depois V-DJ da Cadeia β ■ Nesse período também que se forma o Pré-TCR (formado por uma Cadeia β e uma Cadeia α substituta) ■ Também nesse período que a Célula passa a expressar o Co-receptor CD3 ■ No último estágio de Duplo Negativo, as Células T passam por Pontos de Checagem estruturais ○ As Células T passam a ser Duplo Positivas (CD4+/CD8+), dado que possuem CD4, CD8 e TCR ○ Essas Células Duplo Positivas sofrem um processo de migração para zona Medular do Timo, onde vão ser testadas em relação à funcionalidade ■ Se a interação entre a Célula T e o antígeno apresentado por moléculas de MHC de Classe I for adequada, o sinal de CD8 será mantido; assim ocorrendo o silenciamento do locus de expressão de CD4 ■ Se a interação entre a Célula T e o antígeno apresentado por moléculas de MHC de Classe II for adequada, o sinal de CD4 será mantido; assim ocorrendo o silenciamento do locus de expressão de CD8 ○ Após essa interação, a Célula T passa a ser Simples Positiva (CD4+/CD8-) ou (CD4-/CD8+); e agora ela pode sair do Timo OBS : Se a interação entre a Célula T e o antígeno apresentado por moléculas de MHC for inexistente ou for forte, ocorre apoptose da Célula T. OBS 2 : No Timo, também há apresentação de antígeno por Macrófagos e Células Dendríticas. OBS 3 : mTEC (Células Epiteliais Tímicas Medulares) e cTEC (Células Epiteliais Tímicas Corticais)
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