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Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB IMUNOLOGIA DO TRANSPLANTE. Enxerto: células, tecidos ou órgãos retirados de um indivíduo e colocandos em um indivíduo (geralmente) diferente; -O indivíduo que fornece o enxerto é chamado de doador, e o indivíduo que recebe o enxerto é chamado de receptor ou hospedeiro; -Transplante ortotópico: o enxerto é colocado em sua localização anatômica normal; -Transplante heterotópico: o enxerto é colocado num local diferente; -Transfusão: refere‑se à transferência de células do sangue circulante ou de plasma de um indivíduo para outro; A resposta imunológica contra os tecidos enxertados foi a grande barreira para o transplante controlar esta resposta imunológica é a chave para o transplante bem‑sucedido. PRINCÍPIOS GERAIS DA IMUNOLOGIA DO TRANSPLANTE -O transplante de células ou tecidos de um indivíduo para um indivíduo geneticamente não idêntico leva invariavelmente à rejeição do transplante devido a uma resposta imunológica adaptativa; -O processo de rejeição é imunologicamente específico; -Rejeição do primeiro conjunto: Primeira rejeição ao enxerto; -Rejeição do segundo conjunto: Rejeição por sensibilização por um enxerto anterior ou por injeção de linfócitos específicos de outro animal; -Enxerto autólogo: enxerto transplantado de um indivíduo para o mesmo indivíduo; -Enxerto singênico: enxerto transplantado entre dois indivíduos geneticamente idênticos; -Enxerto alogênico (ou aloenxerto): enxerto transplantado entre dois indivíduos geneticamente diferentes da mesma espécie; -Enxerto xenogênico (ou xenoenxerto): enxerto transplantado entre indivíduos de espécies diferentes; -As moléculas que são reconhecidas como estranhas em enxertos são chamadas de aloantígenos (Linfócitos e Acs alorreativos) e aquelas nos xenoenxertos são chamadas xenoantígenos (Linfócitos e Acs xenorreativos); RESPOSTA IMUNOLÓGICA ADAPTATIVA AOS ALOENXERTOS -Aloantígenos provocam tanto respostas imunológicas celulares quanto humorais; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB A Natureza dos Aloantígenos -Antígenos que estimulam a resposta imunológica adaptativa contra aloenxertos são proteínas de histocompatibilidade, codificadas por genes polimórficos que diferem entre os indivíduos; Regras básicas da imunologia dos transplantes: (1) Células ou órgãos transplantados entre os indivíduos geneticamente idênticos (gêmeos idênticos ou membros da mesma linhagem pura de animais) nunca são rejeitados; (2) Células ou órgãos transplantados entre pessoas geneticamente não idênticas ou membros de duas linhagens puras diferentes de uma espécie são sempre rejeitados; (3) Filhos não vai rejeitar enxertos de qualquer um dos pais. Um animal (A x B) F1 não vai rejeitar um enxerto de animais da linhagem A ou B. (exceto no transplante de medula óssea - células NK); (4) Enxerto derivado da prole de um acasalamento entre será rejeitado por qualquer um dos pais. Um enxerto de um animal (A x B) F1 será rejeitado por qualquer animal da linhagem A ou um B. -Isso sugere que as moléculas nos enxertos responsáveis por desencadear a rejeição são polimórficas (antígenos diferem entre indivíduos de uma mesma espécie) e sua expressão é codominante (ambos os alelos são expressos). -Moléculas responsáveis pelas reações fortes (rápidas) de rejeição são denominadas de moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC); -Antígenos histocompatibilidade secundários induzem reações de rejeição fracas ou mais lentas (mais graduais); Reconhecimento de Aloantígenos pelas Células T -Moléculas alogênicas do MHC de um enxerto podem ser apresentadas para reconhecimento pelas células T do receptor de duas maneiras fundamentalmente diferentes: -Vias diretas: Reconhecimento de moléculas MHC do doador intactas que não foram processadas nas APCs do receptor corre quando as células T se ligam diretamente a uma molécula alogênica do MHC intacta em uma APC de um enxerto; -Vias indiretas: Reconhecimento de MHC do doador apresentado pelo MHC do receptor Fragmentos peptídicos das moléculas de MHC alogênicas contendo resíduos polimórficos de aminoácidos são ligados e apresentados pelas moléculas próprias do MHC do receptor; -Antígenos de histocompatibilidade secundária, também podem ser apresentados para as células T pela via indireta; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB Reconhecimento Direto -Células T alorreativas podem reconhecer o MHC+peptídeo alogênico ou só o MHC. -Respostas das células T para as moléculas do MHC alogênico diretamente apresentadas são muito fortes, porque existe uma frequência alta de células T que conseguem reconhecer diretamente um único MHC alogênico Explicações para esta alta frequência: -Peptídios diferentes derivados de células do doador podem combinar‑se com uma única molécula de MHC alogênico, e cada uma dessas combinações peptídio‑MHC pode ativar um clone diferente de células T; -Reação cruzada; -O alorreconhecimento direto pode gerar tanto células T CD4+ quanto as células T CD8+, que reconhecem os antígenos de enxertos e contribuem para a rejeição; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB Reconhecimento indireto -Peptídios das moléculas MHC alogênico são apresentados pelas APCs do hospedeiro e reconhecidos pelas células T como antígenos convencionais de proteínas estranhas; -Moléculas de MHC são as proteínas mais polimórficas do genoma; Afirma‑se frequentemente que a rejeição aguda do enxerto é mediada principalmente pelo reconhecimento direto de aloantígenos, principalmente por células T CD8+, que destroem diretamente o enxerto, enquanto a rejeição crônica do enxerto tem um componente maior de reconhecimento indireto, resultando na ativação de células T CD4+ que induzem a rejeição principalmente pelo desencadeamento da inflamação mediada por citocinas e ajudando as células B a produzirem anticorpos contra os aloantígenos; Funções Ativadoras e Efetoras dos Linfócitos T Alorreativos A Ativação de Linfócitos T Alorreativos -A resposta das células T a um enxerto de órgãos pode ser iniciada nos gânglios linfáticos que drenam o enxerto; -APCs residentes no enxerto podem migrar para linfonodos e apresentar, em sua superfície, moléculas MHC alogênicas não processadas às células T do receptor (a via de alorreconhecimento direto); -Células dendríticas do hospedeiro também podem migrar para o enxerto, pegar os aloantígenos enxerto e transportá-los de volta para os gânglios linfáticos de drenagem, onde são apresentados (a via indireta); -Sensibilização para aloantígenos: linfócitos imaturos que normalmente circulam através do linfonodo encontram estes aloantígenos e são induzidos a proliferar e diferenciar‑se em células efetoras; Papel da Coestimulação em Respostas das Células T para Aloantígenos -A coestimulação de células T principalmente por moléculas B7 nas APCs é importante para a ativação de células T alorreativas; -O bloqueio da coestimulação de B7 é uma estratégia terapêutica para inibir a rejeição do enxerto em humanos; -Por que esses coestimuladores são expressos? O processo de transplante de órgãos está associado ao dano isquêmico e morte de algumas células no enxerto, durante o tempo que o órgão é removido do doador e antes de ser cirurgicamente ligado ao sistema circulatório do paciente DAMPs estimulam a resposta imunológica inata leva ao aumento da expressão de coestimuladores nas APCs;Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB A Reação dos Linfócitos Mistos -A reação mista de linfócitos analisa a resposta das células T alorreativas às moléculas do MHC estranhas É uma mistura de leucócitos de um indivíduo com leucócitos mononucleares derivados de um outro indivíduo; -Se os dois indivíduos diferem em alelos de MHC, uma grande proporção de linfócitos nessas culturas irá proliferar durante um período de 4 a 7 dias; Funções Efetoras das Células T Alorreativas -Células T CD4+ auxiliares diferenciam‑se em células efetoras produtoras de citocinas que danificam os enxertos através da inflamação mediada por citocinas, semelhantes a um tipo de reação de hipersensibilidade tardia (DTH); -Células T CD8+ alorreativas diferenciam‑se em linfócitos T citotóxicos (CTLs), que matam as células do enxerto que expressam as moléculas do MHC de classe I de alogênico. Os CTLs também secretam citocinas inflamatórias, que podem contribuir para danos no enxerto. -CTL CD8+ que são gerados pela via indireta são MHC próprios restritos e eles não serão capazes de matar as células estranhas do enxerto porque estas células não expressam autoalelos de MHC exibindo peptídios alogênicos; Ativação de Células B Alorreativas e Produção e Funções de Aloanticorpos -Anticorpos contra os antígenos do enxerto; -Os antígenos mais frequentemente reconhecidos por aloanticorpos são as moléculas de HLA do doador; -Ativação do complemento e direcionamento e ativação de neutrófilos, macrófagos, e das células NK através da ligação ao receptor Fc; PADRÕES E MECANISMOS DE REJEIÇÃO DE ENXERTOS -A rejeição do enxerto é classificada com base em características histopatológicas e no tempo de curso da rejeição após o transplante padrões histopatológicos são chamados de hiperagudo (os anticorpos pré- formados reativo com o endotélio vascular ativam o complemento e desencadeiam a trombose intravascular rápida e necrose da parede do vaso), agudo (os linfócitos T CD4+ e CD8+ reativos com os aloantígenos em células endoteliais e nas células do parênquima medeiam danos a estes tipos de células. Os anticorpos alorreativos formados após o enxerto podem também contribuir para a lesão parenquimatosa e vascular.) e crônico (lesão à parede do vaso conduz a proliferação celular do músculo liso e oclusão luminal. Esta lesão pode ser provocada por uma reação inflamatória crônica a aloantígenos na parede do vaso); Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB Rejeição Hiperaguda Caracterizada pela oclusão trombótica da vasculatura do enxerto que começa dentro de minutos a horas após vasos sanguíneos do hospedeiro serem anastomosados aos vasos do enxerto e é mediada por anticorpos preexistentes na circulação que se ligam aos antígenos endoteliais do doador; Rejeição Aguda -É um processo de lesão do parênquima e dos vasos sanguíneos do enxerto mediada por células T alorreativas e anticorpos; -Os principais mecanismos de rejeição celular aguda são a inflamação causada por citocinas produzidas por células T auxiliares e a morte mediada pelos CTLs das células do parênquima do enxerto e células endoteliais; -Os aloanticorpos causam rejeição aguda por ligação a aloantígenos, principalmente as moléculas HLA, em células endoteliais vasculares, causando lesão endotelial e trombose intravascular que resultam na destruição do enxerto; -Aloanticorpos também podem se acoplar a receptores Fc em neutrófilos e células NK, que, em seguida, destroem as células endoteliais. Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB A Rejeição Crônica e a Vasculopatia do Enxerto -A rejeição crônica de diferentes órgãos transplantados está associada a alterações patológicas distintas; -A lesão dominante de rejeição crônica em enxertos vascularizados é a oclusão arterial como um resultado da proliferação de células de músculo liso da íntima e os enxertos eventualmente falham principalmente por causa do dano isquêmico resultante; -As alterações arteriais são chamadas de vasculopatias do enxerto ou aterosclerose acelerada do enxerto; -A ativação de células T alorreativas e a secreção de citocinas que estimulam a proliferação de células musculares lisas vasculares; -O fluxo de sangue para o parênquima do enxerto é comprometido e o parênquima é lentamente substituído por tecido fibroso não funcional; -A fibrose intersticial vista na rejeição crônica pode também ser uma resposta de reparação ao dano celular do parênquima causado por repetidos ataques de rejeição aguda mediada por anticorpos ou rejeição celular, isquemia perioperatória, efeitos tóxicos de fármacos imunossupressores e ainda infecções virais crônicas; PREVENÇÃO E TRATAMENTO DE REJEIÇÃO DE ALOENXERTOS -As estratégias utilizadas na prática clínica e em modelos experimentais para evitar ou retardar a rejeição são a imunossupressão geral e a redução da força da reação alogênica específica; Métodos para Reduzir a Imunogenicidade de Aloenxertos -Principal estratégia: minimizar as diferenças alogênicas entre o doador e o receptor; -Testes para reduzir risco de rejeição: (1) tipagem sanguínea ABO; (2) determinação de alelos de HLA expressos em células do doador e do receptor, chamado tipagem de tecido; (3) detecção dos anticorpos pré- formados no receptor que reconhecem o HLA e outros antígenos representativos da população do doador; (4) detecção de anticorpos Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB pré‑formados do receptor que se ligam aos antígenos dos leucócitos de um doador identificado, chamado de prova cruzada; -Para evitar a rejeição hiperaguda, os antígenos do grupo sanguíneo ABO do doador do enxerto são selecionados para serem compatíveis com o receptor; -Quanto maior for o número de alelos de MHC que são compatíveis entre o doador e o receptor, melhor a sobrevida do enxerto; A Imunossupressão para Prevenir ou Tratar a Rejeição de Enxertos Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB -Ciclosporina: peptídio fúngico que se liga com alta afinidade a uma proteína celular ubíqua chamada de ciclofilina complexo de ciclosporina e ciclofilina se liga a e inibe a atividade enzimática da calcineurina calcineurina é necessária para ativar o fator de transcrição NFAT (fator nuclear de células T ativadas) ciclosporina inibe a ativação do NFAT e a transcrição da IL‑2 e de outros genes de citocinas; -FK506: é um macrolídeo (grupo de antibióticos) produzido por uma bactéria que funciona como a ciclosporina se liga à proteína FKBP inibe a atividade da calcineurina; -Ripamicina: se liga à FKBP o complexo liga‑se e inibe a enzima celular chamada de alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) mTOR é necessária para produção de proteínas necessárias para a progressão do ciclo celular; está envolvida com as funções de células dendríticas; está também envolvida na proliferação de células B e respostas dos anticorpos; -Micofenolato de mofetil (MMF): inibem a proliferação de precursores de linfócitos durante a sua maturação e também destroem as células T maduras em proliferação que tenham sido estimuladas por aloantígenos MMF é metabolizado a ácido micofenólico, que bloqueia uma isoforma específica do monofosfato de inosina desidrogenase de linfócitos, uma enzima necessária para a síntese de nucleotídeos de guanina. -Anticorpos que reagem com estruturas de superfíciede células T e destroem ou inibem as células T: Anti-IL-2R; OKT3 que é específico para o CD3 humano; -CTLA4‑Ig: é uma proteína recombinante composta pela porção extracelular de CTLA‑4 fundido a um Fc de um domínio IgG se liga às moléculas B7 nas APCs e as impede de interagir com células T; -Fármacos anti-inflamatórios: bloquear a síntese e secreção de citocinas, incluindo o fator de necrose tumoral (TNF) e a IL‑1, prostaglandinas, espécies reativas de oxigênio, óxido nítrico; -A terapia imunossupressora leva ao aumento da susceptibilidade para vários tipos de infecções intracelulares e os tumores associados a vírus; -A maior limitação é a toxicidade direta às células não relacionadas a imunossupressão; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB Métodos para Induzir Tolerância Doador-Específica -A rejeição de aloenxertos pode ser impedida, tornando os hospedeiros tolerantes aos aloantígenos do enxerto; -Transfusão sanguínea contendo leucócitos alogênicos; Estratégias para induzir a tolerância específica: -Bloqueio coestimulatório; -Quimerismo hematopoético; -Transferência ou indução de células T reguladoras; TRANSPLANTE XENOGÊNICO -Uma grande barreira imunológica ao transplante xenogênico é a presença de anticorpos naturais nos receptores humanos que causam a rejeição hiperaguda; -Os anticorpos naturais contra xenoenxertos induzem a rejeição hiperaguda pelos mesmos mecanismos que aqueles observados na rejeição hiperaguda de aloenxertos; -Consequências da ativação do complemento humano em células do porco são normalmente mais severas do que as consequências da ativação do complemento por anticorpos naturais em células humanas alogênicas; -Respostas de células T aos xenoantígenos pode ser tão forte quanto ou mais forte do que respostas para os aloantígenos; TRANSFUSÃO DE SANGUE E OS GRUPOS DE ANTÍGENOS SANGUÍNEOS ABO E RH -Realizadas para substituir o sangue perdido por hemorragia ou para corrigir defeitos causados pela produção inadequada de células sanguíneas; -O sistema de aloantígenos mais importante na transfusão sanguínea é o sistema ABO; -Indivíduos que não têm um antígeno específico do grupo sanguíneo produzem anticorpos IgM naturais contra este antígeno; -Ativação do complemento e extensa fagocitose de eritrócitos revestidos anticorpos A hemoglobina é libertada a partir das hemácias lisadas em quantidades que podem ser tóxicas para células de rim, causando necrose aguda de células tubulares renais e insuficiência renal; -Liberação de grandes quantidades de citocinas (p. ex., o TNF ou a IL‑1) Febre alta, choque e coagulação intravascular disseminada; -Coagulação intravascular disseminada consome fatores de coagulação mais rápido do que eles podem ser sintetizados e o paciente pode morrer de hemorragia na presença da coagulação generalizada; Antígenos de Grupos Sanguíneos ABO Antígenos ABO são os hidratos de carbono ligados a proteínas e lipídios da superfície celular e são sintetizados por enzimas glicosiltransferase polimórficas, cuja atividade varia dependendo do alelo herdado; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB -O produto do alelo O é desprovido de atividade enzimática; A enzima codificada pelo alelo A transfere uma porção terminal Nacetilgalactosamina para o antígeno H e o produto do gene do alelo B transfere uma porção galactose terminal; -A explicação provável é que os anticorpos sejam produzidos contra glicolípidos de bactérias intestinais que reagem de forma cruzada com os antígenos ABO; Antígenos de outros Grupos Sanguíneos Antígeno Lewis: -As mesmas glicoproteínas que transportam os determinantes dos grupos sanguíneos A e B podem ser modificadas por outras glicosiltransferases para gerar antígenos dos grupos sanguíneos menores; -Adição de frações de fucose nas outras posições não terminais pode ser catalisada por diferentes fucosiltransferases e criar os epítopos do sistema de antígeno de Lewis; -Antígenos de Lewis servem como ligantes para E‑selectina e P‑selectina e assim, desempenham um papel na migração de leucócitos; Antígeno Rhesus (Rh): -Antígenos Rh são proteínas de superfície celular não glicosiladas, hidrofóbicas encontradas nas membranas das hemácias; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB -A proteína Rh está relacionada com as outras glicoproteínas de membrana das hemácias com funções transportadoras; -Eritroblastose fetal: reações hemolíticas associadas à gravidez (Mãe Rh- e filho Rh+); Administração de anticorpos anti‑RhD para a mãe dentro de 72 horas após o nascimento do primeiro bebê Rh positivo. O tratamento previne que as hemácias Rh positivas do bebê que entraram na circulação da mãe induzam a produção de anticorpos anti‑Rh na mãe. TRANSPLANTE HEMATOPOÉTICO DE CÉLULASTRONCO -O receptor é tratado antes do transplante com uma combinação de quimioterapia, imunoterapia ou irradiação para esgotar as células da medula para liberar locais para as células‑tronco transferidas. Após o transplante, as células‑tronco repovoam a medula óssea do receptor e se diferenciam em todas as linhagens hematopoéticas; -Tratamento de leucemias e condições préleucêmicas; -Efeito enxerto versus tumor: o sistema imunológico do doador reconstituído reconhece as células tumorais residuais como estranhas e as destrói; -As células‑tronco hematopoéticas alogênicas são rejeitadas até por um hospedeiro minimamente imunocompetente, e, consequentemente o doador e o receptor devem ser cuidadosamente testados quanto à sua compatibilidade para todos os loci do MHC; -Mesmo depois do enxerto bem‑sucedido, dois problemas adicionais são frequentemente associados ao transplante de HSC: a doença do enxerto versus hospedeiro e a imunodeficiência; Doença do Enxerto versus Hospedeiro (GVHD) -Causada pela reação de células T maduras enxertadas no inóculo das células‑tronco hematopoéticas pluripotentes (HSCs) com aloantígenos do hospedeiro; -Na maioria dos casos, a reação é dirigida contra os antígenos de histocompatibilidade menores do hospedeiro; -GVHD aguda: caracterizada pela morte das células epiteliais na pele, fígado e no trato gastrintestinal erupção cutânea, icterícia, diarreia e hemorragia gastrintestinal. -GVHD crônica: caracterizada por fibrose e atrofia de um ou mais dos mesmos órgãos, sem evidência de morte celular aguda; pode também envolver os pulmões e produzir obliteração das pequenas vias aéreas; Imunodeficiência após o Transplante de Células-Tronco Hematopoiéticas -Os receptores do transplante podem não ser capazes de regenerar um novo repertório completo de linfócitos.; Imunologia Básica e Clínica Thomás R. Campos | Medicina - UFOB -A terapia de radiação e quimioterapia usadas a fim de preparar receptores para o transplante podem esgotar as células de memória do paciente e os plasmócitos de vida longa e pode levar um longo tempo para se regenerar essas populações; -Suscetibilidade aumentada à infecções virais e muitas infecções bacterianas e fúngicas; -Receptores recebem o tratamento profilático de antibióticos, profilaxia antiviral para prevenir infecções por citomegalovírus, a profilaxia antifúngica para impedir a infecção invasiva por Aspergillus e a manutenção intravenosa de infusões de imunoglobulina (IVIG). Os receptores são também imunizados contra infecções comuns para restaurar a imunidade protetora que se perde após o transplante; -Possível solução: utilização de células‑tronco pluripotentesinduzidas (IPS) células podem ser derivadas de células somáticas coletadas do paciente, e, portanto, elas não irão ser rejeitadas.
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