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Imunologia Médica Imunologia Flávia Demartine 7 célilas e órgãos do sistema imune 1-células do sistema imune Respostas imunes inatas e adaptativas dependem das atividades dos leucócitos (células brancas). São originárias da medula óssea e são formadas pela célula tronco hematopoiética (HSC) · Célula troco hematopoiética origina as células mieloides e linfoides - Linhagem mieloide inclui a maioria das células do sistema imune inato; - Os linfócitos do sistema imune adaptativo e as células natural killers (NK) da imunidade inata pertencem à linhagem linfoide. Fagócitos · Consistem em neutrófilos e macrófagos – são as células cuja função primária é ingerir e destruir microrganismos e se livrar dos tecidos danificados. · Respostas na defesa do hospedeiro: a) Recrutamento das células para locais de infecção; b) Reconhecimento e ativação pelos microrganismos; c) Ingestão dos microrganismos por processo de fagocitose; d) Destruição dos microrganismos ingeridos. · Secretam citocinas (mediadores inflamatórios químicos) e estão em contato direto com elas. - Se comunicam com outras células de modo a promover ou regular as respostas imunes. Neutrófilo • Leucócito polimorfonuclear – núcleo segmentado em três a cinco lóbulos conectados. • Contém grânulos com espécies reativas de oxigênio (ROS), enzimas (lisozima, colagnase, elastase), defensinas e catelicidinas. • População mais abundante de células brancas sanguíneas circulantes. • Medeia as fases iniciais das reações inflamatórias – são os primeiros a chegar no sangue. • Formam redes extracelulares de defesa – NETs (neutrophil extracellular traps). - Barreira física formada por cromatina que evita a disseminação dos microrganismos (observe a imagem ao lado) - Resulta numa forma única de morte (“suicídio”) celular programada – NETose. - Há liberação de enzimas (grânulos) que danificam o tecido saudável, i.e., o próprio organismo! • Principal componente do pus • Produção aumenta em infecções – leucocitose (aumento do número de neutrófilos no sangue). • Possuem vida curta → circulam pelo sangue por horas ou poucos dias. Macrófago • Monócito: forma circulante (no sangue) →Corresponde a 5-10% das células sanguíneas. →Monócitos inflamatórios – entram rapidamente nos tecidos em resposta à infecção; →Monócitos patrulhadores – arrastam-se lentamente pelas paredes dos vasos; →Medeia as fases iniciais das reações inflamatórias – são os segundos a chegar no sangue (±12h). →Quando entram no tecido se diferenciam em macrófagos – forma tecidual. • Macrófago: é um fagócito profissional, i.e., ele é especializado em fagocitose. → Macrófagos são amplamente distribuídos nos órgãos e tecido conectivo, têm papel central na imunidade inata e adaptativa. • Assumem fenótipos especializados dependendo do tipo de órgão: micróglia (SNC), Kuppfer (fígado), macrófago alveolar (pulmões), macrófagos sinusoidais (baço), osteoclasto (osso), célula de Langerhans (epiderme), célula mesangial do glomérulo (rim) e histócito (derme). • Células da linhagem de macrófago surgem a partir de células precursoras na medula óssea. →Precursores evoluem para monócitos, que entram e circulam no sangue e, então, migram para os tecidos, especialmente durante as reações inflamatórias, onde eles então amadurecem em macrófagos (observe a imagem abaixo). • Promovem ingestão e morte de microrganismos. → Também participam do processo de limpeza após a infecção ou lesão tecidual. - Células mortas do hospedeiro, tecidos mortos e neutrófilos acumulados na infecção; - Evitam reações inflamatórias resultante da morte dessas células e tecidos. • Secretam citocinas com o objetivo de: a) Aumentar o recrutamento de mais monócitos (macrófagos) – aumento da resposta protetora contra os microrganismos; b) Promover o reparo de tecidos danificados pela estimulação do crescimento de novos vasos sanguíneos (angiogênese) e síntese de matriz extracelular rica em colágeno (fibrose). · Macrófagos possuem receptores que detectam vários tipos de microrganismos e que podem ativá-lo para a fagocitose e/ou para secretar citocinas inflamatórias (conforme as imagens ao lado e abaixo). - Detectam PAMPs (padrões moleculares associados a patógenos) e DAMPs (damage associated molecular pattern, ou dano associado a padrões moleculares – lesão tecidual). Observação: quimiocinas são citocinas associadas com quimiotaxia (movimento). Importante: a comunicação dos macrófagos é feita através de citocinas. - Citocinas são proteínas envolvidas na sinalização do sistema imune que atuam a nível local e sistêmico → podem ter atividade autócrina, parácrina e endócrina. →Envolvidas na sinalização celular como agentes imunomoduladores; →Produzidas por muitos tipos de células; →Cada citocina costuma ter diversas células-alvo; →Citocinas diferentes induzem efeitos biológicos diferentes; →Para agirem, as citocinas precisam interagir com o receptor correspondente na célula-alvo. Mastócitos • Célula tecidual – presente na pele, mucosa epitelial e tecido conjuntivo, contendo abundantes grânulos citoplasmáticos cheios de histamina e outros mediadores. • Expressam receptores de alta afinidade na membrana plasmática para um tipo de anticorpo denominado IgE e, geralmente, são recobertos com esses anticorpos. → Relacionam-se com as reações alérgicas mediadas por IgE. → Também desempenham um papel importante em respostas a helmintos. • Mastócitos funcionam como sentinelas nos tecidos → reconhecem produtos microbianos e respondem produzindo citocinas, quimiocinas, mediadores lipídicos, fatores de crescimento e antimicrobianos. • Reconhecem vários sinais de infecção por patógenos (PAMPs) e de dano celular (DAMPs); Basófilos • Célula circulante – tem muitas similaridades estruturais e funcionais com os mastócitos – também produzem histamina. →São capazes de sintetizar muitos dos mesmos mediadores dos mastócitos - Também expressam receptores para IgE. - Envolvidos em reações alérgicas mediadas por IgE. • Secretam citocinas, quimiocinas, mediadores lipídicos, fatores de crescimento e produtos antimicrobianos. • Envolvidos no combate a infecções parasitárias (principalmente helmintos). Eosinófilo · Célula circulante – contém grânulos citoplasmáticos que contem enzimas danosas as paredes de parasitos, mas também podem danificar os tecidos do hospedeiro. → Grânulos acidófilos contendo proteínas citotóxicas, mediadores lipídicos, citocinas inflamatórias/hematopoiéticas e quimiocinas. • Sua principal função é a destruição de organismos patogênicos que são muito grandes para serem fagocitados por outras células, como é o caso dos helmintos. • Também envolvidos na fase crônica das doenças alérgicas. • Eosinofilia = número maior ou igual a 600 células/mm3 → infecções (helmintos), alergias, neoplasmas, desordens do tecido conjuntivo, respostas a medicamento. 2-Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) • APCs referem-se às células que apresentam antígenos aos linfócitos T. →Capturam microrganismos e outros antígenos, apresentam-nos aos linfócitos e fornecem sinais que estimulam a proliferação e diferenciação dos linfócitos. • Principal tipo de APC envolvido na iniciação das respostas da célula T é a célula dendrítica. • Células B e macrófagos também apresentam antígenos às células T auxiliares CD4. →Células B: em respostas imunes humorais; →Macrófagos: em respostas imunes mediadas por células (no local da infecção). • Células dendríticas e macrófagos podem reconhecer e responder aos microrganismos durante as reações imunes inatas e, assim, ligam as reações imunes inatas às respostas do sistema imune adaptativo. Células Dendríticas • Células dendríticas: são as células apresentadoras de antígenos (APCs) mais importantes para a ativação das células T imaturas e têm papel principal nas respostas inatas às infecções e na ligação das respostas imunes inata e adaptativa; • Presentes em órgãos linfoides, epitélio mucoso e parênquima de órgãos; • Possuem projeções membranosas; • Capturam e apresentam antígenos aos linfócitos Tatravés de: → Fagocitose → Endocitose mediada por receptor → Pinocitose Transportam os patógenos para os linfonodos regionais – locais onde ocorrem a apresentação dos antígenos para os linfócitos T. • Possui vários subtipos: de linhagem mieloide ou linfoide; • Críticas para o início da resposta imune adaptativa (maior importância!). →São as células especializadas em iniciar as respostas imunes adaptativas; →Possuem muitos receptores de PAMPs • Apresentação de antígenos: →As moléculas de MHC (complexo principal de histocompatibilidade, do inglês major histocompatibility complex) têm a função de apresentar antígenos proteicos (pedaços de proteínas presentes na membrana) para os linfócitos T. - Existem, em média, mais de 100.000 moléculas de MHC em cada célula (na imagem abaixo temos o exemplo de uma parte da membrana com moléculas MHC e antígenos). →A célula dendrítica migra para os linfonodos para apresentar os antígenos para os linfócitos T; →Ela formará uma sinapse imunológica com o linfócito T que for capaz de reconhecer o antígeno apresentado, induzindo-o a se dividir e a se diferenciar; → Esse processo de divisão e diferenciação é chamada de ativação. • Resposta mediada pela célula dendrítica depende de qual tipo de patógeno ela detectou. Linfócitos · Células-chave da imunidade adaptativa; • 20-40% das células sanguíneas – 2ª mais abundante no sangue; • Muito difíceis de distinguir morfologicamente → São distinguidos imunologicamente pela expressão de marcadores de superfície; → Os marcadores de superfície seguem uma nomenclatura chamada Cluster of Differentiation (CD, “agrupamento de diferenciação”). • São as células exclusivas no corpo que expressam receptores de antígenos clonalmente expressos cada um específico para um determinante antigênico diferente. → Cada (clone de) linfócito é um especialista, i.e., produz apenas um tipo de receptor de antígenos, que é diferente dos demais clones; → O linfócito só será ativado se reconhecer o “seu” antígeno em uma célula dendrítica; → Os linfócitos ativados se multiplicarão, sofrendo diferenciação e participarão da resposta imune adaptativa. · Os linfócitos podem ser: → Virgens: são aqueles que completaram a maturação, mas não encontraram o seu antígeno ainda – estão em “modo de espera”, i.e., ainda não foram ativados; →Efetores: estão ativados, diferenciados e participam da resposta adaptativa – a maioria morrerá por apoptose no final da resposta imune adaptativa; →De memória: gerados durante a ativação e/ou durante a resposta imune – estão em “modo de espera” e são rapidamente ativados no reencontro com o (mesmo) antígeno. Importante: mesmo sem o contato prévio com uma determinada doença, possuímos linfócitos para “n” doenças, ou seja, nosso corpo os produzem mesmo na ausência de antígenos. Subgrupos de Linfócitos • Linfócitos B: células responsáveis pela produção de anticorpos. →Derivam da medula óssea (maturação); →Seu receptor de antígenos é o receptor de célula B (BCR), uma molécula de anticorpo ligada à membrana, capaz de se ligar a antígenos; →Antes da ativação, o linfócito B não secreta anticorpos, apenas expressa o BCR na membrana celular – a geração do BCR é aleatória e independente de antígeno; →Uma vez ativado pelo antígeno, o linfócito B se diferencia em um plasmócito, especializado em secretar anticorpos; Obs: são chamadas de “B” porque, em pássaros, elas foram encontradas maduras em um órgão denominado bursa de Fabricius. • Linfócitos T: são os mediadores da imunidade celular. →Maturação ocorre no timo com produção do TCR funcional; →Cada linfócito T produz um receptor de antígenos com especificidade única, o receptor de célula T (TCR); →TCR reconhece antígenos de uma forma diferente da célula B: - Peptídeos pequenos ligados a uma molécula apresentadora de antígeno, o MHC, nas células apresentadoras de antígeno. →Duas populações principais: - Linfócito T citotóxico (TC): especializado em reconhecer e matar células infectadas por vírus e outros microrganismos intracelulares. ∟Grânulos com perforina e granzima levam a indução de morte por apoptose; ∟Também é uma fonte importante da citocina interferon-gama e outras; ∟Expressa o marcador CD8. Linfócito T auxiliar (T helper ou TH): exerce diversas funções moduladoras na resposta imune adaptativa. ∟Várias subpopulações; ∟Expressa o marcador CD4. * Linfócitos T CD4 ativados podem se diferenciar em vários tipos de células T auxiliares. Células NK (Natural Killer) • Célula de linhagem linfoide, mas que não expressa TCR; • Matam células infectadas por vírus e células cancerosas → desencadeia apoptose; • Também mata células opsonizadas com anticorpos; • É uma fonte importante de interferon-gama, citocina importante no combate às infecções virais; • Importante na gravidez – remodelamento tecidual. Outras Células Linfoides • Células γδ: expressam cadeias de TCR do tipo γ e δ, ao invés das cadeias α e β dos linfócitos T convencionais – constituem < 5% dos linfócitos do corpo – reconhecem uma gama limitada de antígenos peptídicos e não peptídicos. • Células NKT: são células T com TCR do tipo αβ e que possuem marcadores de células NK – reconhecem antígenos glicolipídicos. · Células linfoides inatas: de origem linfoide, mas sem a expressão de TCR – incluem as células NK e estão envolvidas na resposta imune inata. 3-Órgãos e Tecidos Linfoides Órgãos linfoides primários: locais de produção e amadurecimento dos linfócitos. · Medula óssea: local de produção e amadurecimento do linfócito B e da produção do linfócito T; · Timo: local de amadurecimento do linfócito T. Órgãos e tecidos linfoides secundários: são os tecidos onde ocorre a apresentação de antígenos aos linfócitos e consequente ativação destas células (para o ataque ou para a tolerância). · Linfonodos · Baço · Tecidos linfoides associados a mucosas · Tecidos linfoides associados a pele. Medula Óssea • Local de geração da maioria das células sanguíneas maduras circulantes (hematopoiese), e o local dos eventos iniciais na maturação da célula B. • Na puberdade, a hematopoiese se dá principalmente em ossos chatos (esterno, vértebras, ilíaco e nas costelas); →Fígado e baço podem se tornar locais de hematopoese extramedular em alguns casos. • Proliferação e maturação das células precursoras na medula óssea são estimuladas por citocinas. → Células estromais e macrófagos (normalmente); →Células T ativadas e macrófagos ativados (em resposta à infecção). Timo • Local da maturação da célula T • Órgão bilobado, cada lobo com múltiplos lóbulos • Cada lóbulo é dividido em um córtex externo e uma medula interna →Córtex: denso em linfócitos (“timócitos”) →Medula: rica em macrófagos e células dendríticas, menos densa em linfócitos →Células epiteliais tímicas: papel fundamental na maturação e seleção dos linfócitos - Células epiteliais do córtex: importantes nas fases iniciais de maturação – produzem IL-7; - Células epiteliais da medula: importantes na seleção dos linfócitos. ∟Possuem células epiteliais tímicas medulares (MTEC) – tem um papel especial na apresentação dos próprios antígenos às células T em desenvolvimento e causando sua deleção – este é um mecanismo para garantir que o sistema imune permaneça tolerante a ele mesmo. • Os timócitos passam por vários estágios de maturação, migrando do córtex para a medula. →Somente células T virgens maduras existem no timo; →No processo, vários timócitos falharão em maturar e morrerão. Importante: timócitos são linfócitos T em vários estágios de maturação. Sistema Linfático • O sistema linfático consiste em vasos especializados que drenam fluido dos tecidos para dentro e para fora dos linfonodos e, então, para o sangue. • Envolvido na hemostasia do fluido tecidual e nas respostas imunes. • O fluido capturado – a linfa – é levada pelos linfáticos de volta à corrente sanguínea, passando por um ou mais linfonodos, que têm a função de filtrar o líquido e de iniciaras respostas imunes adaptativas. →A linfa é bombeada pela contração de músculo liso e da pressão exercida pelos músculos esqueléticos. • Os vasos drenam para os linfonodos por vasos aferentes, saindo deles por vasos eferentes • Quase todos os linfáticos convergem para o ducto torácico, que esvazia para dentro da veia cava superior. • Relação entre capilares sanguíneos e linfáticos no tecido: os capilares linfáticos capturam fluido, partículas solúveis e proteínas intersticiais, assim como células do sistema imune do tecido circundando os capilares sanguíneos. Linfonodos (Gânglios Linfáticos) • Órgãos linfoides secundários, encapsulados, vascularizados e com características anatômicas que favorecem a iniciação das respostas imunes adaptativas aos antígenos carreados dos tecidos pelos vasos linfáticos. • Existem cerca de 500 linfonodos no corpo humano. • Um linfonodo é (observe a imagem ao lado): →Dividido em córtex e medula →Córtex externo: agregados de células denominados folículos (zonas de células B) →Cada folículo pode ou não conter centros germinativos - Folículos primários: sem centro germinativo - Folículos secundários: com centro germinativo. →Em volta dos folículos, encontra-se o paracórtex (zona de células T), rico em linfócitos T, células dendríticas e fagócitos. • São nos linfonodos que ocorre a montagem da resposta imune adaptativa.
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