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Imunidade Adaptativa Celular (Linfócito T) A imunidade mediada por células ou imunidade celular, é mediada pelos linfócitos T e não produzem moléculas de anticorpo. Promove a destruição de microrganismos dentro dos fagócitos e a morte das células infectadas (particularmente os vírus, infectam e se replicam em diversas células do hospedeiro) para eliminar os reservatórios da infecção; Têm uma especificidade restrita para antígenos; eles reconhecem peptídeos derivados das proteínas estranhas que estão ligadas às proteínas do hospedeiro denominadas complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Assim, reconhecem e respondem aos antígenos associados à superfície celular, mas não aos antígenos solúveis; As respostas imunes adaptativas consistem em passos distintos, sendo os três primeiros o reconhecimento do antígeno, a ativação dos linfócitos e a eliminação do antígeno (fase efetora). A resposta se contrai (declina) à medida que os linfócitos estimulados pelos antígenos morrem por apoptose, restaurando a homeostasia, e as células antígeno-específicas que sobrevivem são responsáveis pela memória; A iniciação das respostas imunes adaptativas requer que os antígenos sejam capturados e expostos aos linfócitos específicos. As células que realizam essa função são chamadas células apresentadoras de antígeno (APCs), sendo as células dendríticas, mais especializadas, capturam antígenos microbianos que entram no organismo a partir do ambiente externo, transportam esses antígenos aos órgãos linfoides e os apresentam aos linfócitos T naive para iniciar as respostas imunes; A ativação desses linfócitos pelo antígeno leva à proliferação dessas células, resultando em um aumento no número de clones antígeno-específicos, denominado expansão clonal. Seguido pela diferenciação dos linfócitos ativados em células capazes de eliminar o antígeno, as células efetoras, que medeiam o efeito final da resposta imune, e em células de memória, que sobrevivem por longos períodos e montam fortes respostas após encontros repetidos com o antígeno. A eliminação do antígeno requer a participação de células não linfoides, como macrófagos e neutrófilos, as quais por vezes são chamadas células efetoras; Após a ativação nos órgãos linfoides secundários, os linfócitos T naive se diferenciam em células efetoras e muitas destas migram para os sítios de infecção. Quando encontram novamente os microrganismos associados a células, são ativadas e realizam as funções responsáveis pela eliminação dos microrganismos. Linfócitos T auxiliares: ativam macrófagos e neutrófilos para matar microrganismos fagocitados. Reconhecem antígenos nas superfícies das células apresentadoras de antígenos e secretam citocinas, as quais estimulam diferentes mecanismos de imunidade e inflamação: • auxiliares CD4 +: 1. secretam citocinas que recrutam leucócitos e estimulam a produção de substâncias microbicidas nos fagócitos, auxiliando os fagócitos a matar os patógenos infecciosos; 2. secretam citocinas que ajudam as células B a produzir um tipo de anticorpo IgE e ativam eosinófilos, os quais são capazes de matar parasitas grandes demais para serem fagocitados; 3. permanecem nos órgãos linfoides e estimulam respostas de células B; 4. Reconhecimento via MHC II. Linfócitos T citotóxicos: destroem diretamente as células infectadas, produzindo moléculas que matam outras células, eliminam os reservatórios da infecção, e também matam as células tumorais que expressam antígenos reconhecidos como estranhos: • citotóxicos CD8+: 1. matam as células que abrigam microrganismos no citoplasma (vírus ou bactérias); 2. Reconhecimento via MHC I; 3. Agem em células infectadas e/ou tumorais. Células T reguladoras: atuam principalmente na inibição das respostas imunes (p. ex.: aos antígenos próprios). DCs, macrófagos e linfócitos B expressam moléculas do MHC classe II e outras moléculas envolvidas na estimulação de células T, sendo capazes de ativar linfócitos T CD4 +. Atuam exibindo antígenos em diferentes estágios e em diferentes tipos de respostas imune; As células apresentadoras de antígeno exibem complexos peptídeo-MHC para serem reconhecidos pelas células T e também fornecem estímulos adicionais que são requeridos para respostas integrais de células T. DCs e macrófagos expressam receptores do tipo Toll e outros sensores microbianos, e respondem aumentando a expressão de moléculas do MHC e coestimuladores, melhorando a eficiência da apresentação antigênica, e ativando as APCs a produzirem citocinas que ajudam a estimular as respostas de célula T. As DCs ativadas por microrganismos expressam receptores de quimiocinas que facilitam sua migração para os sítios onde as células T estão presentes. 1. O Complexo Principal de Histocompatibilidade Papel comprovado na rejeição a enxertos, e importância fundamental para todas as respostas imunes a antígenos proteicos; O locus do MHC contém dois tipos de genes de MHC polimórficos: os genes de MHC de classe I e de classe II, que codificam dois grupos de proteínas estruturalmente distintas, porém homólogas; e outros genes não polimórficos, cujos produtos estão envolvidos na apresentação de antígenos As moléculas do MHC de classes I e II polimórficas são aquelas com função de exibir antígenos peptídicos para o reconhecimento pelas células T CD8 + e CD4 +, respectivamente. As moléculas não polimórficas codificadas no MHC não apresentam peptídeos para reconhecimento pela célula T. Os genes do MHC são expressos de modo codominante em cada indivíduo, cada indivíduo expressa os alelos herdados de ambos os pais, e isso maximiza o número de moléculas do MHC disponíveis para se ligarem a peptídeos para apresentação às células T; As moléculas de classe I são expressas em praticamente todas as células nucleadas, enquanto as moléculas de classe II são expressas apenas em células dendríticas, linfócitos B, macrófagos, células epiteliais tímicas e em outros poucos tipos celulares. CTLs CD8, a expressão de moléculas do MHC de classe I em células nucleadas fornece um sistema de exibição para antígenos virais e tumorais, de modo que esses antígenos podem ser reconhecidos pelos CTLs e as células produtoras de antígeno podem ser destruídas. Os linfócitos T auxiliares CD4 + classe MHC II restritos têm um conjunto de funções que requerem o reconhecimento do antígeno apresentado por um número mais limitado de tipos celulares; A expressão de moléculas do MHC é aumentada pelas citocinas produzidas durante as respostas imunes inata e adaptativa.; O IFN-γ, produzido pelas células NK e outros tipos celulares durante as reações imunes inatas aos microrganismos, ou por células T durante as reações imunes adaptativas, estimula a expressão do MHC de classe II em APCs e, portanto, intensifica a ativação das células T CD4 +; O IFN-γ e os interferons tipo I produzem efeito similar sobre a expressão de moléculas do MHC de classe I e na ativação de células T CD8 +; As citocinas intensificam a expressão do MHC estimulando a transcrição de genes de classes I e II em uma ampla variedade de tipos celulares. Esses efeitos são mediados pela ligação de fatores de transcrição ativados por citocina a sequências de DNA em regiões promotoras de genes do MHC; Os antígenos proteicos são processados para gerar múltiplos peptídeos; peptídeos imunodominantes são aqueles que se ligam melhor às moléculas do MHC de classes I e II disponíveis; 2. Respostas de Células T Os antígenos citosólicos (intracelulares) são apresentados por células nucleadas aos CTLs CD8 +, os quais matam (lisam) as células que expressam os antígenos; Os antígenos extracelulares são apresentados por macrófagos ou linfócitos B a linfócitos T auxiliares CD4 +, os quais ativam macrófagos ou células B e eliminam os antígenosextracelulares; A ativação inicial de linfócitos T naive ocorre principalmente em órgãos linfoides periféricos ou secundários (linfonodos, baço e tecidos linfoides de mucosa), nos quais essas células normalmente circulam e onde devem encontrar os antígenos apresentados por células dendríticas maduras; Clones de linfócitos T, cada um com uma especificidade diferente, são gerados no timo antes da exposição ao antígeno; O reconhecimento do antígeno, juntamente com outros estímulos de ativação, induz várias respostas biológicas nas células T: • secreção de citocinas; • proliferação, levando ao aumento no número de células dos clones antígeno- específicos (conhecido como expansão clonal); • diferenciação de células naive em linfócitos efetores e de memória; O reconhecimento do antígeno pelas células T induz: • a secreção de citocinas (p. ex.: IL-2), particularmente em células T CD4 +; • expansão clonal como resultado da proliferação celular; • diferenciação de células T em células efetoras ou de memória. Na fase efetora da resposta: • as células T CD4 + efetoras respondem ao antígeno produzindo citocinas com várias atividades, como o recrutamento e a ativação de leucócitos e ativação de linfócitos B; • os CTLs CD8 + respondem destruindo outras células e secretando citocinas inflamatórias; As células T de memória geradas pela ativação de células T são células de vida longa com maior capacidade de reagir contra o antígeno; As respostas das células T diminuem depois que o antígeno é eliminado, importante para que o sistema imune retorne a um estado de equilíbrio ou homeostase, a maioria das células T efetoras ativadas por antígeno morre por apoptose; Células T de memória CD4 + podem ser derivadas de precursores antes do comprometimento com os fenótipos Th1, Th2 ou Th17 e quando ativadas pela reexposição ao antígeno e citocinas, podem se diferenciar em qualquer uma dessas subpopulações. Outras células T de memória podem ser derivadas de efetores Th1, Th2 ou Th17 diferenciados e reter seus respectivos perfis de citocinas quando reativadas. Subpopulações dos linfócitos T CD4+ As três subpopulações principais de células T CD4 + efetoras que se diferenciam em resposta ao antígeno, coestimuladores e citocinas, são chamadas Th1, Th2 e Th17, atuam na defesa do hospedeiro contra tipos distintos de patógenos infecciosos e estão envolvidas em diferentes tipos de lesão tecidual em doenças imunológicas; As células T reguladoras constituem outra população distinta de células T CD4 + que não são células efetoras e, em vez disso, atuam controlando as reações imunes a antígenos próprios e estranhos As características definidoras das subpopulações diferenciadas de células efetoras são as citocinas que estas produzem, e isso está relacionado aos fatores de transcrição que expressam; As citocinas produzidas podem estimular o desenvolvimento e a expansão dessa subpopulação, bem como inibir outras células efetoras, contribuindo assim para a amplificação de cada tipo de resposta de célula T auxiliar, um processo chamado polarização; Cada subpopulação tem padrões distintos de homing, em grande parte por expressarem receptores de quimiocinas e moléculas de adesão que as direcionam para migrar rumo a diferentes sítios de infecção; Th1: • Produção e secreção de IFNγ, TNFα, IL-1; • Ativação macrófagos; • Produção de IgG; • Recrutamento e ativação de neutrófilos; • relacionada com ativação da resposta celular; As células Th1 secretam IFN-γ que atua em macrófagos para aumentar a fagocitose e a destruição de microrganismos contidos nos fagolisossomos, também produzem TNF, que ativa neutrófilos e promove inflamação; Th2: • Produção e secreção de IL-4, IL-5,IL-13 • Supressão de macrófagos; • Produção de IgG e IgE; • Recrutamento e ativação de eosinófilos; • relacionada com ativação da Resposta humoral; Diferenciação em Th2 ocorre em resposta aos helmintos e alérgenos, e é intensificada pela citocina IL-4. As células Th2 estimulam as reações mediadas por IgE, mastócitos e eosinófilos, as quais servem para erradicar as infecções helmínticas e promover o reparo tecidual; Th17: • Recente • Relacionada com autoimunidade; • Pró-inflamatória; • citocinas produzidas: IL-17 e IL-22; A subpopulação Th17 está primariamente envolvida no recrutamento de neutrófilos e, em menor extensão, de monócitos para os sítios de infecção e inflamação; O desenvolvimento é estimulado por citocinas pró inflamatórias produzidas em resposta a bactérias e fungos; ajudam a manter a integridade das barreiras epiteliais, como no trato intestinal. Linfócitos T CD8+ efetores A Função de killing de células que abrigam vírus e bactérias é mediada pelos linfócitos T citotóxicos (CTLs), as células efetoras da linhagem T CD8; Nas reações imunes inatas, a mesma função de killing de células infectadas é mediada por células natural killer (NK); Além da defesa contra microrganismos, outra função importante é a erradicação de tumores e também desempenham papéis fundamentais na rejeição aguda a aloenxertos de órgãos; As células CD8 + naive reconhecem antígenos, mas precisam proliferar e se diferenciar para gerarem um conjunto suficientemente grande de CTLs para destruir a fonte do antígeno. Dentro do citoplasma dos CTLs diferenciados, existem numerosos lisossomos modificados (denominados grânulos) que contêm proteínas, incluindo perforinas e granzimas, cuja função é matar as células-alvo. Também são capazes de secretar citocinas, principalmente interferon-γ (IFN-γ), que ativam os fagócitos; A ativação de células T CD8 + naive tem duas características únicas: • muitas vezes é dependente da via de apresentação cruzada da apresentação de antígenos por uma subpopulação especializada de células dendríticas; • também pode requerer ajuda das células T CD4; As células T CD8 + reconhecem os antígenos apresentados por DCs nos órgãos linfoides periféricos e são estimuladas a proliferar e se diferenciar em células efetoras (linfócitos T citotóxicos, CTLs) e de memória. Os CTLs migram para os sítios de infecção teciduais, de crescimento tumoral ou de rejeição ao enxerto, onde reconhecem o antígeno e respondem realizando o killing das células nas quais o antígeno é produzido; As células T CD4 + auxiliares promovem o desenvolvimento de CTLs CD8 + e células de memória por meio da secreção de citocinas, que atuam diretamente sobre as células CD8 + ou ativando APCs para se tornarem mais eficientes na estimulação da diferenciação das células T CD8 +; Reconhecimento de Antígenos e Ativação de CTLs: • Os CTLs se ligam e reagem com a célula-alvo por meio de seu receptor antigênico, do correceptor (CD8) e de moléculas de adesão; • as células-alvo devem expressar moléculas do MHC de classe I exibindo um peptídeo • o complexo peptídeo-MHC atua como um ligante para o receptor de células T [TCR] e também se liga ao correceptor CD8; Fase efetora do linfócito citotóxico (CTL) ou mecanismos de morte: 1. O principal mecanismo de killing da célula-alvo é a liberação de proteínas citotóxicas armazenadas dentro de grânulos citoplasmáticos (lisossomos secretores) sobre a célula alvo, desencadeando a apoptose da mesma; Minutos após o receptor e o correceptor antigênicos reconhecerem o complexo peptídeo-MHC em uma célula-alvo, as proteínas dos grânulos entram na célula-alvo e a morte ocorre nas 2 a 6 horas seguintes, mesmo se houver desacoplamento; As principais proteínas citotóxicas dos grânulos dos CTLs (e das células NK) são: • granzimas: granzima B cliva proteínas após os resíduos de aspartato, sendo a única necessária para a citotoxicidade, podendo clivar e ativar as caspases que induzem morte celular; • perforina: é uma molécula causadora de perturbação membranar, facilitaa entrega das granzimas para dentro do citosol da célula-alvo); • granulisina: pode alterar a permeabilidade das membranas microbianas e das células- alvo, contribuindo para o killing de células infectadas ou tumorais; 2. Os CTLs também usam um mecanismo de morte independente de grânulos, mediado por interações entre as moléculas da membrana e das células-alvo; Durante sua ativação, os CTLs expressam uma proteína de membrana denominada ligante de Fas (FasL), que se liga ao receptor de morte Fas, expresso em muitos tipos celulares, que resulta na ativação de caspases e indução de apoptose dos alvos expressando Fas;
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