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Imunologia Circulação e Migração de Leucócitos para os Tecidos É sabido que as células do sistema imunológico são produzidas na medula óssea, onde são encontradas células progenitoras (células tronco) que fornecerão as linhagens celulares do sistema imunológico, entre essas células há os leucócitos e dentro dos leucócitos há os linfócitos B e T. Os linfócitos T migrarão para o Timo, onde sofrerão maturação e posteriormente irão para o sangue, indo para os órgãos linfoides periféricos e farão também circulação. Já os linfócitos B se tornarão maduros e vão para o sangue e posteriormente irão para os linfonodos e baço, fazendo também circulação. Porém, como acontecem e o que estimulam essas migrações celulares? Uma característica muito importante do sistema imune é essa função de migrar células através do sangue para os tecidos, não sendo preciso que haja células específicas de defesa em todas as áreas do corpo. Essa migração tem basicamente três funções principais: A primeira é a migração de neutrófilos e monócitos (no tecido virarão macrófagos) para os locais de infecção (diapedese). Também há a migração de células T e B naive migram para os linfonodos, mas também, após serem estimuladas, migrarão para os tecidos para fazer suas funções. E também há células T efetoras disponíveis no sangue que migrarão para os tecidos infectados e farão suas funções efetoras. A migração de um leucócito para fora do sangue está relacionada com o controle de uma infecção ou lesão e é chamada de roaming de leucócitos. Na medula óssea, a partir de uma célula progenitora haverá a produção de diferentes linhagens de linfócitos. O progenitor comum de linfócitos formará o linfócito T que passará pelo timo para sua maturação e seleção e, no linfonodo, haverá a presença de CD4 e CD8. O CD4, quando ativado, ativará em um dos padrões chamados de Th1, Th2 ou Th17. Haverá dois tipos de CD8 e ainda haverá células T regulatórias que serão responsáveis pela regulação do processo inflamatório. Além disso, temos a presença de linfócitos B que migrarão para o linfonodo e, quando ativados, serão produtores de anticorpos através de sua transformação em plasmócitos. Os linfócitos naive migram de forma constante para os tecidos linfoides secundários e para outros tecidos tanto com algum processo de infecção ou lesão e isso é necessário para que ocorra essa circulação de linfócitos na corrente sanguínea e nos tecidos periféricos secundários. Esse processo de migração está intimamente ligado com estímulos químicos envolvendo substancias que irão servir para o reconhecimento superfícies celulares onde deverá reagir (receptores de adesão) e substancias químicas que estimulam (quimioatração) a atração para aquele tecido (receptores de quimiocina). Essas substancias são produzidas (adresinas e quimiocinas) pelos próprios leucócitos como por células endoteliais de vários tecidos. Essa migração pode ocorrer tanto para os linfonodos quanto para os tecidos. Em tecido danificado, células endoteliais e macrófagos presentes no tecido secretarão grande quantidade de citocinas e quimiocinas. Essa secreção resultará em aumento de receptores na superfície para que leucócitos reconheçam esses tecidos e também de quimiocina que atraem a migração das células imunes para aquele lugar, possibilitando o combate de infecções e regeneração do tecido afetado. Esse mecanismo é importante para o recrutamento de linfócitos pelo sangue Moléculas de adesão presentes nos endotélios Entre as moléculas de adesão, temos a presença de selectinas e seus ligantes como também as integrinas e seus ligantes. As selectinas são moléculas de adesão que são ligados a carboidratos de membrana plasmática que medeiam um passo inicial de adesão de baixa afinidade entre os leucócitos circulantes e as células endoteliais que encobrem os vasos capilares. Os receptores interagem com essas moléculas e os domínios extracelulares das selectinas são similares as selectinas do tipo C, então essas selectinas serão expressas nos leucócitos e nas células endoteliais para que haja o reconhecimento. Entre as selectinas há três tipos principais, a P-selectina (encontrados no endotélio e ativos por histamina e trombina e farão com que células como neutrófilos, monócitos e células T que tenham ligantes para essa molécula interajam e atraiam a migração para esse tecido), a E-selectina (produzidas no endotélio, ativas por outras citocinas, como IL1 e TNF e fará com que as células que tem ligantes para essas substancias migrem) e a L-selectina (encontradas em neutrófilos e monócitos, células T virgens e de memória central e células B naive, com ligantes no endotélio, fazendo com que essas células migrem para o tecido a partir do reconhecimento. Há ainda as integrinas, que são proteínas de superfície celular, geralmente compostas por duas cadeias polipeptídicas, e tem a função de medias a adesão das células com outras células ou a matriz dessas células através de interação química entre os ligantes. Há basicamente quatro tipos mais importantes de integrina, a LFA-1 (presentes em neutrófilos, monócitos, células T naives e efetoras e células B, tendo como ligantes o ICAM-1 e ICAM-2 presentes no endotélio e são regulados por citocinas), a Mac-1 (presente em neutrófilos, monócitos e células dendríticas, tendo como ligante o ICAM-1, ICAM-2 e também presente em endotélio, também regulados por citocinas), a VLA-4 (presente em células T naive efetoras e de memória e monócitos, tendo como ligantes o VCAM e também presentes no endotélio) e também a integrina A4β1 (presente em monócitos, células T e células C, tendo como ligante o VCAM e as MadCAM, presentes no endotélio e também regulados por citocinas) Inicialmente há interações de baixa afinidade com os receptores e posteriormente há interação de alta afinidade. Essa característica tem relação com o enovelamento da proteína do receptor. Quando há muito enovelamento há pouca exposição dos receptores com seus ligantes, porém, com o estímulo de quimiocinas há um remodelamento das proteínas, aumentando a exposição para seus receptores e aumentando sua afinidade. As quimiocinas são uma grande família de citocinas estruturalmente homólogas que estimulam o movimento dos leucócitos e regulam a migração dos leucócitos do sangue para os tecidos. Há um grupo de quimiocinas CC (beta) e um grupo chamadas de CXC (alfa). Além disso há as quimiocinas CX3C que é um grupo um pouco diferente, mas que só possui uma quimiocina como constituinte. As quimiocinas do tipo CC estão relacionadas a migração principalmente de leucócitos para diferentes lugares do tecido. Já para a família de CXC haverá uma relação de migração para neutrófilos, mas também temos alguns grupos de CXC que também recrutará células T efetoras. Os receptores para essas quimiocinas pertencem aos receptores associados a proteína G e vão fazer sinalizações intracelulares. Diferentes combinações de receptores de quimiocinas são expressos em diferentes tipos de leucócitos e essa união de diferentes receptores para diferentes ligantes fará com que haja um padrão distinto de migração de leucócitos. As ações biológicas das quimiocinas estão relacionadas com o recrutamento de leucócitos circulantes, através de aumento de afinidade e também com o envolvimento com a maturação e desenvolvimento de órgãos linfoides, assim como auxiliam no caminho dos linfócitos T pelo corpo, controlando e direcionando a migração dessas células. As quimiocinas também são importantes para as migrações das células dendríticas para apresentação de antígeno para as células T nos Obs: com as integrinas há uma ligação de mais alta afinidade, possibilitando o processo de rolagem (inicialmente as células interagem entre selectinas e depois há a interação com integrinas para a migração para o tecido Quimiocinas e receptores de quimiocinas linfonodos, essa migração vai depender principalmentedo receptor de quimiocina chamado de CCR-7 que é induzido por próprios estímulos da célula ou por captura de algum microrganismo. E a migração dos linfócitos T efetoras para os tecidos se dá por receptores CXCR-3, CXCR-3B, CXCR-7 e CXCR-4. Interessantemente, possuímos 2 receptores presentes em células, o CCR-5 e o CXCR-4 que são correceptores do HIV, além de usar o CD4 como receptor de entrada Ações Biológicas das Quimiocinas • As quimiocinas são essenciais para o recrutamento de leucócitos circulantes dos vasos sanguíneos para os locais extravasculares • Adesão aumentada dos leucócitos ao endotélio • Migração dos leucócitos para locais de infecção ou tecido danificado • As quimiocinas estão envolvidas no desenvolvimento dos órgãos linfoides e regulam o tráfego dos linfócitos e outros leucócitos através das diferentes regiões dos tecidos linfoides periféricos • As quimiocinas são necessárias para a migração das células dendríticas dos locais de infecção para a drenagem dos linfonodos Os macrófagos iniciarão o processo de migração e posteriormente quimiocinas, selectinas e integrinas trabalharão em conjunto para a migração regulada e controlada, evitando hiper inflamações. O processo iniciará através da captura de microrganismos pelos macrófagos, que, a partir dessa interação, produzem citosinas pró-inflamatórias. Essas citocinas ativarão o mecanismo de reação inflamatória, fazendo com que as células de endotélios comecem a expressar selectinas. Além disso, os macrófagos irão liberar uma grande quantidade de quimiocinas que estimularão o recrutamento de determinadas células do sistema imune. Os receptores presentes nas células reconhecerão as quimiocinas e farão com que aconteça inicialmente uma baixa afinidade entre as selectinas e os ligantes de selectinas. Essa baixa afinidade fará com que estruturas se liguem, mas logo se dissociem (força do fluxo sanguíneo), iniciando o processo de rolagem e diminuindo a velocidade dessas células, aumentando a afinidade através de interação entre integrinas e seus ligantes. Esse processo fará com que a interação entre a célula do sistema imune e as células do endotélio se intensifiquem, gerando uma adesão estável do leucócito, permitindo a migração por meio de espaços intracelulares. Finalmente ocorre a passagem da célula do sangue para os tecidos mediante ligações de integrina e por rompimentos de junções aderentes entre as células epiteliais dos vasos. Dentro dos tecidos, os leucócitos também serão produtores de quimiocina, estimulando mais migrações, e também produzirão fibrinas e fibronectinas para fazer matriz extracelular, auxiliando no controle da infecção e do microrganismo. Alguns indivíduos possuem mutações de sinalização dos receptores de quimiocina, principalmente de integrinas, levando um prejuízo muito grande para a migração celular. Esses indivíduos serão mais susceptíveis a infecções de pele e infecções bacterianas. Resumo da ação A migração de células para o tecido é importante, mas também é necessário a capacidade de migrar as células dendríticas para os vasos sanguíneos. As células dendríticas dos tecidos afetados capturam substancias infecciosas e tecidos inflamados e precisam migrar através dos vasos linfáticos para chegarem nos linfonodos. Nos vasos linfáticos também serão expressas integrinas e nas células dendríticas ligantes, permitindo uma interação e a passagem das células para dentro dos vasos linfáticos, possibilitando o processo de apresentação dos antígenos para células T naive, presentes nos linfonodos. Os linfócitos T saem pelo vaso linfático eferente e entram no sistema circulatório através do ducto torácico, passagem para a veia cava No intestino, quando a vitamina A proveniente da alimentação passa pela barreira de proteção das células epiteliais e na camada mais interna será capturada pelas células dendríticas. Essas células, ao migrarem para a Placa de Peyer (linfonodos mesentéricos), converterão a vitamina em ácido retinóico pela enzima hidrolase presente na célula e apresentam as Células T antígenos próprios. Essas células também são estimuladas pelo ácido retinóico e expressam integrinas e alguns receptores em sua membrana, se encaminhando para o sangue, interagindo com MadCAM e entra na lâmina própria da barreira intestinal e se torna uma célula T efetora de presença efetora. Esse roaming é importante para o controle de microrganismos na região do intestino. Também é presente na pele pela vitamina D Roaming de leucócitos
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