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Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Medicina (BETIM) Roteiro da Disciplina de IMUNOLOGIA e IMUNOPATOLOGIA MÉDICA 2o período de Medicina Prof. PAULO EDUARDO ALENCAR DE SOUZA MEDICINA IMUNIDADE INATA (NATURAL) (linha inicial de defesa contra microrganismos) • mecanismos que existem antes da infecção • resposta rápida contra microrganismos • reage sempre do mesmo modo a infecções repetidas • especificidade para macromoléculas comuns a diversos grupos de patógenos COMPONENTES: - barreiras físicas e químicas (epitélio e suas substâncias) - células fagocitárias (neutrófilos e macrófagos) - células NK (natural killer) - proteínas do sangue (sistema do complemento) - citocinas INDUTORES: - estruturas comuns a grupos de microrganismos IMUNIDADE ADQUIRIDA (ESPECÍFICA) (linha especializada de defesa contra m.o.) • mecanismos estimulados pela infecção • resposta lenta contra microrganismos • aumenta em magnitude e capacidade defensiva em infecções repetidas (memória) • grande especificidade para distintas macromoléculas COMPONENTES: - linfócitos (T e B) - anticorpos - citocinas INDUTORES: - antígenos microbianos e não-microbianos SISTEMA INTEGRADO 1 - a resposta inata estimula e influencia a natureza da resposta específica 2 - a resposta específica utiliza os mecanismos da imunidade inata na eliminação de microrganismos INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA Imunidade (“immunitas”) reação do organismo contra microorganismos e substâncias “estranhas” (macromoléculas: proteínas, polissacarídeos). Sistema imune é o conjunto de células e moléculas responsáveis pela imunidade. Resposta imune resposta coordenada dessas células e moléculas frente a presença de substâncias “estranhas” no organismo. Imunologia estudo da imunidade, abordando eventos celulares e moleculares que ocorrem nas respostas imunes. 1 Antígeno → Antígeno estranho → Antígeno próprio → LB LT antígeno Macrófago (MØ) Linfócitos 2 IMUNIDADE INATA E ADQUIRIDA PAMPs (nos microorganismos) A B C A B C Diferentes espécies bacterianas manose antígeno específico A B C Receptores para PAMPs (macrófagos) 3 Células e moléculas do sistema imune 4 TIPOS DE RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS IMUNIDADE CELULAR (mediada por linfócitos T que produzem citocinas e enzimas líticas) alvo: microrganismos intracelulares. IMUNIDADE HUMORAL (mediada por linfócitos B que produzem anticorpos) alvo: microrganismos extracelulares e toxinas. Linfócitos reconhecem os antígenos estrangeiros (receptores de antígenos: Ig e TCR) • linfócitos B produzem anticorpos • linfócitos T auxiliares (CD4+) produzem citocinas • linfócitos T citolíticos (CD8+) produzem enzimas que causam lise celular Células auxiliares (acessórias) apresentam os antígenos e ativam os linfócitos • células dendríticas, monócitos/macrófagos TCR TCR Ig COMPONENTES DA IMUNIDADE ADQUIRIDA 5 Soro (líquido contendo anticorpos) vacina Ex.: poliomielite, hepatite B. Ex.: antiofídico, anti-rábico. IMUNIZAÇÃO ATIVA e PASSIVA IMUNIDADE PASSIVA • transferência de soro ou células (linfócitos) de uma pessoa imunizada para outra. IMUNIDADE ATIVA • induzida pela exposição ao microrganismo CARACTERÍSTICAS DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS 1 - ESPECIFICIDADE: cada linfócito reconhece um único tipo de antígeno. 2 - DIVERSIDADE: existem bilhões de linfócitos com receptores de antígenos diferentes (repertório). 3 - MEMÓRIA: a resposta a infecções subsequentes pelo mesmo microrganismo (resposta secundária) é mais rápida e mais intensa que a primeira (resposta primária). 4 - ESPECIALIZAÇÃO: diferentes microrganismos são combatidos por mecanismos efetores distintos. 5 - AUTOLIMITAÇÃO: a resposta imune desaparece com o decorrer do tempo e o sistema imune retorna ao estado de repouso (eliminação do antígeno). 6 - TOLERÂNCIA AO PRÓPRIO: o sistema imune não reage contra as substâncias do próprio indivíduo Resposta primária (5 a 10 dias) Respostas secundárias (1 a 3 dias) mais rápidas, mais intensas, mais potentes. SELEÇÃO CLONAL Repertório: o indivíduo possui diferentes linfócitos (clones), capazes de reconhecer diferentes antígenos Seleção clonal: o linfócito (clone) que reconhece o antígeno é selecionado para proliferar e expande sua população (expansão clonal). FASES DA IMUNIDADE ADQUIRIDA 1 - RECONHECIMENTO DO ANTÍGENO: seleção de clone de linfócito específico para o antígeno 2 - ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS: proliferação celular (mitose) e diferenciação: - LB plasmócito - LT auxiliar e citolítico células efetoras 3 - FASE EFETORA: linfócitos e anticorpos levam à eliminação do antígeno 4 – HOMEOSTASIA: apoptose dos linfócitos ativados 5 – MEMÓRIA: alguns linfócitos T e B específicos para o antígeno sobrevivem 6 7 Ig TCR TCR (LT CD4+) (LT CD8+) LT LT LB CÉLULAS E TECIDOS DO SISTEMA IMUNE LINFÓCITOS (LB e LT) 8 ORIGEM MATURAÇÃO ATIVAÇÃO Medula óssea linfócitos imaturos Medula óssea (LB) Timo (LT) Linfonodos Baço linfócitos maduros e virgens (inativos) (virgem) (virgem) CÉLULAS ACESSÓRIAS São células apresentadoras de antígeno profissionais – APC profissionais Fagócitos mononucleares (macrófagos) 9 Células dendríticas (originadas da medula óssea) Células dendríticas imaturas epitélio da pele (céls Langerhans), do TGI e do Trato respiratório. - captam antígenos nos epitélios e migram para os linfonodos. Células dendríticas maduras região de LT nos linfonodos e estroma da maioria dos órgãos. - apresentam antígenos para linfócitos T. Células dendríticas foliculares centros germinativos de folículos linfóides, do baço e dos tecidos linfóides das mucosas. - captam antígenos ligados a anticorpos ou a proteínas do complemento e os exibem para os linfócitos B. Funções: IMUNIDADE INATA - Fagocitose - Produção de citocinas IMUNIDADE ADQUIRIDA - Fagocitose - Apresentação de antígeno para LT - Produção de citocinas TECIDOS LINFÓIDES - Órgãos linfóides primários (medula óssea e timo) produção e maturação de linfócitos. - Órgãos linfóides secundários ou periféricos (linfonodos, baço, sistema imune cutâneo e sistema imune das mucosas) ativação de linfócitos. 1- Medula óssea (ossos chatos) hematopoiese 10 2- Timo (mediastino anterior) local de maturação de linfócitos T (expressão dos receptores para antígenos - TCR) local de diferenciação de linfócitos T em: - LT auxiliar (CD4+) - LT citolítico (CD8+) * CD (grupo de diferenciação) refere-se a moléculas utilizadas para identificar subpopulações celulares - LT no timo são chamados timócitos. 3- Linfonodos (agregados nodulares ricos em linfócitos, ao longo dos vasos linfáticos) sítio onde a resposta imune adquirida contra antígenos é iniciada. SISTEMA LINFÁTICO: COLETOR E DIRECIONADOR DE ANTÍGENOS PARA OS LINFONODOS 11 Células de Langerhans: rede de captura de antígenos que entram pela pele Linfócitos intraepiteliais (CD8+) Linfócitos (CD4+ e CD8+) e macrófagos perivasculares Placa de Peyer (intestino delgado): tecido linfóide organizado (folículo linfóide) Células M (membranosas): transporte de antígenos do lúmen para a placa de Peyer 4- Baço (sítio onde a resposta contra antígenos e microorganismos presentes no sangue é iniciada). POLPA VERMELHA (hemácias, macrófagos, linfócitos, céls. dendríticas, plasmócitos) área de fagocitose de microorganismos e de partículas do sangue. 5- Sistema imune cutâneo 6- Sistema imune das mucosas (TGI e Trato respiratório) responder de maneira ótima a antígenos inalados e ingeridos. *Folículos linfóides dispersos, tonsilas palatinas, tonsilas linguais, amídalas faríngeas. 12 POLPA BRANCA Tonsila faríngea (adenóide) Tonsila palatina (amígdala) Tonsila lingual ANEL DE WALDEYER Folículos linfóides 13 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=waldeyer+ring&source=images&cd=&cad=rja&docid=uR58UI3_b2Qm1M&tbnid=kBEkHIdcpR2XTM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.studyblue.com%2Fnotes%2Fnote%2Fn%2Fan3-07-nasal-cavity-parasinuses-and-nasopharynx%2Fdeck%2F1201048&ei=jqJsUeicIePR0wHVv4CoBg&bvm=bv.45175338,d.dmQ&psig=AFQjCNHyM4GqGSQvtzENd9J_nZiQMgQB8Q&ust=1366160398955778http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=waldeyer+ring&source=images&cd=&cad=rja&docid=uR58UI3_b2Qm1M&tbnid=kBEkHIdcpR2XTM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.studyblue.com%2Fnotes%2Fnote%2Fn%2Fan3-07-nasal-cavity-parasinuses-and-nasopharynx%2Fdeck%2F1201048&ei=jqJsUeicIePR0wHVv4CoBg&bvm=bv.45175338,d.dmQ&psig=AFQjCNHyM4GqGSQvtzENd9J_nZiQMgQB8Q&ust=1366160398955778 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167569998013073 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167569998013073 14 LB virgem LT virgem Movimento dos linfócitos entre diferentes sítios anatômicos (corrente sanguínea e linfática, órgãos linfóides, sítio de inflamação): RECIRCULAÇÃO DE LINFÓCITOS Homing (endereçamento linfocitário) processo pelo qual determinadas subpopulações de linfócitos entram em determinados tecidos e outras não. Dependente da expressão diferencial de moléculas de adesão pelos linfócitos e endotélio. *Recirculação de linfócitos B (virgens e ativados) semelhante aos LT Permanecem por longo tempo nos órgãos linfóides, produzindo anticorpos que caem na circulação sanguínea alcançando todas as regiões do corpo. endotélio Linfócitos aderidos à superfície endotelial Corte transversal de vênula 15 CITOCINAS São polipeptídeos produzidos em resposta aos microorganismos e a outros antígenos que medeiam e regulam as reações imunes e inflamatórias. Propriedades gerais - suas ações são pleiotrópicas (uma citocina têm múltiplos efeitos sobre diversos tipos celulares) ou redundantes (múltiplas citocinas exercem o mesmo efeito); 16 citocina receptor - desempenham suas funções se ligando a receptores específicos nas células alvo; - a resposta da célula à citocina geralmente envolve a transcrição de genes (proliferação celular, produção de citocinas ou enzimas, etc.). LT LB - diferentes citocinas podem ter efeito antagônico ou sinérgico; - podem ter efeito autócrino, parácrino ou endócrino; Ativação de macrófagos IMUNIDADE INATA Defesa inicial contra infecções. Propriedades gerais Macrófago é a principal célula da imunidade inata. Possui receptores para moléculas que não são encontradas nas células do hospedeiro (PAMPs): - resíduos de manose nas glicoproteínas (bactérias); - RNA de fita dupla (vírus); - LPS e carboidratos complexos (bactérias e fungos). Fagócitos (neutrófilos e macrófagos) função de fagocitar e destruir os microorganismos: - neutrófilos: presentes na circulação sanguínea; Células matadoras naturais (natural killer – NK) subpopulação de linfócitos que secretam IFN-g e matam células tumorais e infectadas por vírus. Sistema do Complemento conjunto de proteínas presentes no sangue em uma forma inativa que, ao saírem doas vasos junto com o plasma, tornam-se ativadas no tecido extravascular, estimulando a inflamação e combatendo microorganismos. 17 Componentes do sistema imune inato Barreiras epiteliais integridade das superfícies epiteliais impede a penetração de microorganismos (pele, TR e TGI). - epitélio produz defensinas que matam vários tipos de fungos e bactérias. - macrófagos: presentes em condições normais no tecido conjuntivo (monócitos do sangue são recrutados para sítios de infecção). monócitos (sangue) macrófagos (no tecido extravascular) Monócito Citocinas mediadoras e reguladoras da imunidade inata TNF-a (fator de necrose tumoral alfa) - produzido por macrófagos ativados pelo LPS (outras células: LT, NK e mastócitos); - principal citocina inflamatória. FUNÇÕES: - estimula expressão de MAd no endotélio; - ativa leucócitos; - induz produção de quimiocinas por macrófagos e endotélio. Recrutamento de neutrófilos, macrófagos e LT para sítio de inflamação IL-1 (interleucina-1) - produzida por macrófagos ativados por LPS ou TNF. FUNÇÕES: Aumentar expressão de moléculas de adesão (MAd) na superfície do endotélio. 18 QUIMIOCINAS Polipeptídeos (mais de 50 tipos) que estimulam a migração de leucócitos do sangue para os tecidos. - produzidas por diversos tipos celulares (endotélio, epitélio, fibroblastos, etc.) estimulados por microorganismos ou por TNF e IL-1. FUNÇÕES: recrutam leucócitos para os sítios de infecção; Diferentes quimiocinas atuam sobre diferentes leucócitos e, assim, controlam a composição do infiltrado inflamatório: - IL-8 recruta preferencialmente neutrófilos - eotaxina recruta preferencialmente eosinófilos IL-12 - produzida por macrófagos e células dendríticas ativados. FUNÇÕES: estimula a produção de IFN-g e a ativação de células NK e linfócitos T. IL-12 é produzida nas reações da imunidade inata e estimula respostas da imunidade adquirida que protegem o hospedeiro contra o microorganismo. IL-10 (citocina imunossupressora) - produzida por macrófagos ativados e por LT, funcionando como feedback negativo. FUNÇÕES: - Inibidora da atividade de macrófagos (produção de citocinas, apresentação de antígenos, etc.). 19 IFN-g (interferon gama) - produzido por células natural killer (NK) e linfócitos T. FUNÇÕES: principal ativador de macrófagos (estimula atividade icrobicida). FUNÇÕES: inibição da replicação viral Papéis das citocinas na imunidade inata e na inflamação 20 INTERFERONS TIPO I (IFN-a e IFN-b) - produzidos por macrófagos e outras células em resposta à infecção viral. Combate à infecção viral Fagocitose e destruição dos microorganismos expressão de MAd no endotélio (recrutamento e ativação de leucócitos) Fagocitose e destruição dos microorganismos INFECÇÃO BACTERIANA M Monócitos Neutrófilos Células NK MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE INATA Recrutamento dos leucócitos para os sítios de infecção IL-1 e TNF-a estimulam a expressão de moléculas de adesão (MAd) e a secreção de quimiocinas pelas células endoteliais. 21 Fagocitose Morte dos microorganismos extracelulares Explosão respiratória processo de produção de intermediários reativos do oxigênio (ROI) e óxido nítrico (NO). Citocinas e produtos microbianos estimulam a fagocitose e a explosão respiratória nos fagócitos. MECANISMOS EFETORES Células NK ativadas pelas citocinas (IL-12), matam células infectadas por vírus que não expressam moléculas de MHC-I em sua membrana. Morte das células infectadas por vírus Aumento da permeabilidade vascular Mediadores (prostaglandina, histamina) liberados pelas células no local da infecção estimulam aumento da permeabilidade vascular e saída de proteínas do Sistema do Complemento. 22 Proteínas do Complemento se ligam na superfície do microorganismo e se tornam ativadas PGE2 Vaso sanguíneo bactéria Células expressando MHC-I não são mortas pelas células NK Alguns vírus ao infectarem células inibem a expressão do MHC-I Enzimas matam a célula- alvo e destroem o vírus bactéria Lise bacteriana M 23 Qualquer substância que pode ser especificamente ligada por uma molécula de anticorpo (Ig) ou por um receptor de linfócito T (TCR). Anticorpos podem se ligar a qualquer tipo (lipídio, proteína, carboidrato) e tamanho (macro ou micromoléculas) de substância. ANTÍGENO COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC) MHC: locus do DNA contendo genes polimórficos que codificam proteínas (moléculas de MHC). Moléculas de MHC: têm função de apresentar antígenos para os linfócitos T. Moléculas de MHC-I codificadas por 3 genes diferentes HLA-A, HLA-B e HLA-C (temos 6 tipos de moléculas de MHC-I expressas em cada célula). Moléculas de MHC-II codificadas por 3 genes diferentes HLA-DR, HLA-DP e HLA-DQ (temos de 10 a 20 tipos de moléculas de MHC-II expressas em cada célula). Fenda comporta peptídeos de 10 a 30 aminoácidos Moléculas de MHC de classe I (MHC-I) apresentam antígenos para linfócitos T CD8+ Moléculas de MHC de classe II (MHC-II) apresentam antígenos para linfócitos T CD4+ Fenda comporta peptídeos de 8 a 11 aminoácidos Receptor do LT (TCR) se liga somente a peptídeos (pequenas seqüências deaminoácidos). próprios estranhos Antígenos Tanto a molécula de MHC quanto o peptídeo interagem com o receptor da célula T (TCR) Os aminoácidos do peptídeo são responsáveis pela especificidade fina do reconhecimento do antígeno. MHC TCR peptídeo * Os peptídeos se ligam à fenda do MHC em conformação linear – estendidos. Interação dos aminoácidos do peptídeo com os do MHC Interação dos aminoácidos do peptídeo com os do TCR Interação dos aminoácidos do MHC com os do TCR 24 Os genes de MHC são polimórficos (os aminoácidos da região da fenda e ao redor dela são diferentes para cada alelo diferente) favorece a ligação de diferentes peptídeos. TCR - Cada molécula de MHC pode ligar vários tipos de peptídeos diferentes (1 de cada vez). - As moléculas de MHC apresentam para os LT tanto peptídeos estrangeiros quanto peptídeos próprios do organismo. Expressão das moléculas do MHC - moléculas de MHC-I são expressas por todas as células nucleadas. - moléculas de MHC-II são expressas pelas células apresentadoras de antígeno profissionais (macrófagos, células dendríticas e linfócitos B). Linfócito T CD8+ reconhece antígenos apresentados por MHC-I função efetora de matar células infectadas por vírus e outros microorganismos, já que praticamente todas as células nucleadas são passíveis de infecção viral. Destruição da célula infectada e do vírusCélulas infectadas por vírus (citosol) MHC-I LT citotóxico secreta enzimas que destroem a célula infectada Linfócito T CD8+ (citolítico) vírus Linfócito T CD4+ reconhece antígenos apresentados por MHC-II função de ativar macrófagos para eliminarem microorganismos extracelulares que foram fagocitados e ativar linfócitos B para produzirem anticorpos. MHC-II Ativação do macrófago que mata os microorganismos fagocitadosMacrófago com microorganismos fagocitados (no fagossomo) Linfócito T CD4+ (auxiliar) LT auxiliar secreta citocinas que ativam o macrófago X X MHC-I fagossomo 25 PROCESSAMENTO DOS ANTÍGENOS E APRESENTAÇÃO AOS LINFÓCITOS T - A maioria dos LT reconhece somente peptídeos (somente peptídeos se ligam às moléculas de MHC). - Os LT são específicos para as seqüências de aminoácidos dos peptídeos. - Os LT reconhecem antígenos apresentados via molécula de MHC e não antígenos solúveis. LT CD4+ reconhecem peptídeos derivados de proteínas extracelulares (apresentados via MHC-II). LT CD8+ reconhecem peptídeos derivados de proteínas intracitoplasmáticas (apresentados via MHC-I). Os antígenos (proteínas) são degradados por enzimas nas células e os peptídeos gerados se ligam à fenda do MHC para serem apresentados aos LT Proteína com múltiplos determinantes antigênicos (epitopos) processamento do antígeno (enzimas) determinantes antigênicos (epitopos) APC profissionais (macrófagos, células dendríticas e LB) endocitam/fagocitam antígenos e os apresentam via moléculas de MHC-II para LTCD4+ (LT auxiliares). Endocitose ou fagocitose do antígeno extracelular Degradação do antígeno pelas enzimas nas vesículas Síntese da molécula de MHC-II Ligação do peptídeo à fenda do MHC-II Apresentação do complexo MHC- peptídeo ao LTCD4+ 26 APC profissional B) Processamento de antígenos citoplasmáticos para apresentação via MHC-I Qualquer célula nucleada (tumoral ou infectada por vírus) apresenta antígenos presentes no CITOSOL, via moléculas de MHC-I para LTCD8+ (LT citotóxicos). Degradação do antígeno pelas enzimas Síntese da molécula de MHC-I e ligação do peptídeo à fenda do MHC-I Apresentação do complexo MHC- peptídeo ao LTCD8+ Antígeno presente no citosol LTCD8+MHC-I Célula nucleada A) Processamento de antígenos extracelulares endocitados/fagocitados para apresentação via MHC-II MHC-II LTCD4+ Células apresentam peptídeos próprios e estranhos (estrangeiros) via MHC Somente peptídeos estranhos geram resposta (ativam LT) 27 Natureza das respostas dos LT Receptor de células T (TCR) molécula que reconhece o peptídeo apresentado pela molécula de MHC. Regiões variáveis do TCR que interagem com o complexo MHC-peptídeo. * Existem bilhões de tipos diferentes de regiões variáveis de TCR, o que permite que existam bilhões de LT específicos para bilhões de antígenos diferentes. TCR 28 A molécula do TCR faz parte de um complexo (complexo TCR) juntamente com as moléculas CD3 e z (zeta): - TCR reconhece o peptídeo (antígeno) apresentado; - CD3 e zeta transduzem sinal de ativação para o linfócito. RECEPTORES DE ANTÍGENOS Para que ocorra a ativação do LT deve haver: - reconhecimento específico do antígeno; - geração do segundo sinal de ativação; - adesão estável entre LT e APC; - transdução de sinais para o interior do LT. LTCD8+ MHC-I TCR LTCD4+ TCR MHC-II - Complexo TCR a) CD4 e CD8 são proteínas do LT que se ligam à regiões não polimórficas das moléculas de MHC - promovem adesão do LT à APC; - transduzem sinais para ativação dos LT. CD4 se liga a MHC-II CD8 se liga a MHC-I 29 - Moléculas acessórias dos LT c) Moléculas de adesão dos LT (selectinas e integrinas) - promovem adesão do LT à APC. APC profissional TCR b) CD28 receptor dos LT para moléculas co-estimulatórias B7 (B7.1 e B7.2) expressas pelas APC profissionais. Ligação de B7 a CD28 fornece o segundo sinal de ativação para o LT. Determinante ou epitopo região da molécula (antígeno) onde o anticorpo específico se liga (nas proteínas são geralmente regiões de 6 aminoácidos). Macromolécula (antígeno) com múltiplos determinantes (epitopos) ANTICORPOS (imunoglobulinas – Ig): produzidos pelos linfócitos B (plasmócitos). Expressos na membrana plasmática (receptores do LB): - reconhecimento do antígeno específico (início da resposta humoral). Estrutura das imunoglobulinas 30 Fc Fab - regiões variáveis (V): sítio de ligação do antígeno - regiões constantes (C): sítio de interação com outras moléculas e células efetoras Secretados pelos plasmócitos após reconhecimento do antígeno (plasma, leite e secreções das mucosas): - neutralização de microorganismos e seus produtos; - ativação de mecanismos efetores. Plasmócito Em cada Ig existem 2 sítios de ligação à antígenos. microorganismo microorganismo microorganismo antígeno Fab Fc Célula (M) ou moléculas do sist. complemento Classes de imunoglobulinas (isotipos) definidas de acordo com as diferenças nas regiões constantes (C) das cadeias pesadas: Troca de isotipo alteração do tipo de porção Fc do anticorpo sem alteração da porção Fab (especificidade para o antígeno). Linfócito B Plasmócito troca de isotipo IgM e IgD de membrana alta secreção de Ig e baixa expressão na membrana 31 Isotipo do anticorpo IgA IgD IgE IgG IgM Ativação (reconhecimento do antígeno) IgA, IgE, IgG ou IgM secretados MATURAÇÃO DOS LINFÓCITOS Processo de transformação das células precursoras da medula óssea em linfócitos maduros, ou seja, que expressam receptores de antígenos (Ig nos LB ou TCR nos LT). Repertório dos linfócitos apresenta grande diversidade de receptores de antígenos (Ig ou TCR). A diversidade do repertório (bilhões de receptores diferentes) se dá pela recombinação somática, onde seqüências do DNA são separadas, clivadas, deletadas e novamente religadas, formando seqüências diferentes (receptores diferentes). Recombinação somática - ocorre nos linfócitos imaturos nos órgãos linfóides primários (LB na medula e LT no timo); - a recombinação do DNA é aleatória e não depende da presença do antígeno. AATCGACGATTACGGACTAGCAATGACGGTTACGCTCTGACTCTGAAC a.a. a.a. a.a. a.a. .......... DNA Proteína AATCGACGATTACGGACTAGCAATGACGGTTACGCTCTGACT ........ AATCG ACGATT ACGG ACTAGCA ATGAC GGTTAC GCTCT GACT .. Recombinação somática (genes da Ig e do TCR) DNA na região que codifica a porção variável da Ig (Fab) e do TCR, ou seja, regiões que reconhecem o antígeno: Recombinação deleçãoAATCGACTAGCAACGGATGACGCTCTGGTTACGACT ...... translocação translocação Trancrição Tradução RNAm Proteína (Ig ou TCR) Após a recombinação somática, aquela célula produzirá somente aquele tipo de receptor (Ig ou TCR). A recombinação fica incorporada ao seu DNA. Ig específica para determinado antígeno TCR específico para determinado antígeno Expressa na membrana do linfócito receptor de antígeno. Linfócito B Linfócito T Ig TCR 32 Maturação dos Linfócitos B Proliferação Recombinação somática e expressão de IgM na membrana Seleção negativa Expressão de IgM e IgD com mesma região Fab Migração para os órgãos linfóides periféricos (baço e linfonodos) medula óssea ou fígado (no feto) IgM IgM IgD e Célula-tronco LB imaturo LB maduro e virgem Timo involui após puberdade, mas continua ativo. Migração dos timócitos dentro do timo (amadurecimento): Cortical medular CD4-CD8- TCR- CD4+CD8+ TCR+ CD4+CD8-TCR+ ou CD8+CD4-TCR+ Cronologia de expressão: Maturação dos Linfócitos T Recombinação somática e expressão do TCR CD4+CD8- ou CD8+CD4- Seleção negativa medula óssea timo (timócitos) Proliferação Migração para os órgãos linfóides periféricos (baço e linfonodos)Célula-tronco LT duplo positivo CD4+CD8+ LT maduro e virgem LT imaturo CD4 CD8 TCR Medula óssea TIMO córtex medula Linfonodo e baço 33 Seleção dos linfócitos T (timócitos) Células epiteliais do timo, macrófagos e células dendríticas do timo apresentam antígenos próprios via MHC-I e MHC-II para os timócitos. As seleções positiva e negativa ocorrem simultaneamente: sobrevivem apenas os linfócitos T que reconhecem o MHC-peptídeo próprio, mas não se ligam com grande afinidade a ele. Tolerância aos antígenos próprios 34 Seleção positiva Seleção positiva Seleção negativa Diferenciação em LT CD4+ ou LTCD8+ Timócito incapaz de interagir com MHC- peptídio ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T Linfócitos T são ativados nos órgãos linfóides periféricos (baço, linfonodos). Principais portas de entrada de antígenos estranhos APC profissionais (M, LB e cél. dendríticas) presentes nos linfonodos capturam os antígenos, processam e apresentam para os LT virgens. 35 Vasos linfáticos drenam os antígenos solúveis e capturados para os linfonodos. Antígenos e microorganismos fagocitados/endocitados são apresentados via MHC-II para os LTCD4+ (auxiliares) virgens. APC profissionais fagocitam/endocitam vírus e células infectadas por vírus. Esses antígenos podem escapar do fagossomo para o citosol e, desta forma, serem aprsentados via MHC-I para LTCD8+ (citotóxicos) virgens. 36 Células de Langerhans Apresentação cruzada MHC-I LTCD8+APC profissional Antígenos no citosol Ativação do linfócito T 1o sinal de ativação: APC apresenta complexo MHC-peptídio que é reconhecido pelo complexo TCR na superfície do LT. 2o sinal de ativação: APC profissional expressa moléculas co-estimulatórias B7 (B7.1 e B7.2) que se ligam à molécula CD28 na superfície do LT. 37 Os linfócitos T reconhecem o antígeno (peptídeo) específico no linfonodo (baço) e depois, novamente, no sítio de infecção. Estimulação da expressão de co- estimuladores (B7) TCR MHC-peptídio Nos linfonodos: O reconhecimento do antígeno pelos LT VIRGENS (nos linfonodos) estimula a proliferação (expansão clonal) e a diferenciação em células efetoras ou de memória. - Os 2 sinais de ativação estimulam o linfócito T a produzir a citocina IL-2 e a expressar o receptor para IL-2 - A IL-2 se liga ao receptor da própria célula (efeito autócrino) e induz proliferação do linfócito (expansão clonal). Receptor IL-2 38 - Os 2 sinais de ativação estimulam o linfócito T a se diferenciar em célula efetora ou célula de memória. Linfócitos T efetores migram para sítios de infecção LT de memória migram para tecidos periféricos (aguardando nova infecção) A diferenciação de LT CD4+ em LTh1 ou LTh2 depende do tipo de citocina presente no microambiente onde o LT reconhece o antígeno. Diferenciação dos Linfócitos T em LTh1 e LTh2 39 Em resposta aos antígenos dos microorganismos, as células T CD4+ podem se diferenciar em sub- populações de células efetoras, caracterizadas pelo tipo de citocinas que produzem: - LTh1: linfócitos T produtores de IFN-g - LTh2: linfócitos T produtores de IL-4 e IL-5 Linfonodo Desenvolvimento e funções das células Th1 e Th2 Infecções fúngicas, virais e bacterianas Infecções por helmintos, alergia 40 Defesa mediada por macrófagos contra infecção por microorganismos. Estimulação da fagocitose e destruição de microorganismos. Funções efetoras da subpopulação Th1 (ALERGIA) x ATIVIDADE IMUNOSSUPRESSORA Defesa contra infecções por helmintos e estimulação das reações alérgicas. IgG Funções efetoras da subpopulação Th2 MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS Imunidade celular é a função efetora dos LT, atuando contra microorganismos que vivem dentro de macrófagos ou que infectam outras células. Tipos de reações imunes mediadas pelos linfócitos T 41 Cronologia das respostas imunes inata e adquirida Sítio de infecção Linfonodo Mecanismos efetores da imunidade inata Mecanismos efetores da imunidade inata Mecanismos efetores da imunidade adquirida Ativação da resposta imune adquirida LTCD4+ e LTCD8+ produzem citocinas que ativam macrófagos e vários outros leucócitos e controlam as respostas imuno-inflamatórias. LTCD8+ matam células tumorais ou infectadas por vírus. 42 Obs.: se a infecção é no órgão linfóide (baço), os LT vão ativar os macrófagos do próprio órgão (baço) Sítio de infecção Célula de Langerhans Processo de ativação dos linfócitos T Linfonodo 43 Processo de ativação dos macrófagos mediado pelo LT Macrófagos e linfócitos T ativados produzem a citocina TGF-b (citocina imunossupressora) que inibe a ativação de macrófagos e a proliferação e diferenciação de linfócitos. Papel dos linfócitos Th2 na imunidade mediada por células LTh2 podem se desenvolver no final das respostas imunes contra microorganismos, limitando as conseqüências lesivas da imunidade celular. Função de suprimir a reação inflamatória através da produção de citocinas (IL-4, IL-13 e IL-10) Função de estimular respostas contra vermes e protozoários, através da ativação de eosinófilos e mastócitos. 44 Mecanismos da citólise mediada por LT citotóxicos (CTL) Para desencadear a função efetora dos LT citotóxicos ativos nos sítios de infecção, não são necessárias as moléculas co- estimulatórias, nem as citocinas. CTL desempenham suas funções efetoras (citólise) nos sítios de infecção (ou de neoplasias) célula-alvo CTL CTL CTL Linfócitos T citotóxicos São células T efetoras que reconhecem e matam as células-alvo que expressam antígenos peptídicos estranhos via MHC-I (antígenos de vírus ou bactérias que entram no CITOSOL) Apresentação de antígenos para os LTCD8+ nos linfonodos Antígenos fagocitados pelas APC profissionais podem se deslocar do fagossoma para o citosol e serem apresentados via MHC-I “Golpe letal” Ativação da apoptose induz destruição do DNA da célula e do vírus ou bactéria infectante. 45 Lise osmótica Erradicação de infecções intracelulares (cooperação entre LTCD4+ e LTCD8+) 46 Mecanismos de evasão da imunidade celular pelos microorganismos Micobactéria sobrevive dentro do fagossomo Inibição da ativação de macrófago Boqueio da ação de citocinas nas células-alvo ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS B e PRODUÇÃO DE ANTICORPOS Imunidade humoral Os linfócitos B se tornam ativados após reconhecerem o antígeno estranho nos folículos linfóides dos órgãos linfóides secundários (baço, linfonodo). Os LB reconhecem antígenos solúveis que se ligam diretamente às moléculas de IgM ou IgD expressas em sua membrana(não há reconhecimento via MHC). Os LB reconhecem antígenos protéicos e não protéicos. A resposta a antígenos não protéicos (polissacarídeos, lipídeos) não requer interação entre LB e LT auxiliar: - gera anticorpos de baixa afinidade; - produz principalmente isotipo IgM. Resposta a antígenos não protéicos (antígenos timo-independentes) 47 Diferenciação para plasmócito e secreção de IgM Plasmócito secreta IgM na circulação sanguínea. LB virgem reconhece antígeno não protéico No folículo linfóide A resposta à antígenos protéicos requer a interação entre o LB e o LT auxiliar: - gera anticorpos de alta afinidade; - induz troca de isotipo de Ig para produzir isotipo que melhor combate o microorganismo (IgG para vírus, IgE para helmintos ou IgA para infecções nas mucosas). Resposta a antígenos protéicos (antígenos timo-dependentes) Apresentação de antígenos protéicos pelos LB aos LT auxiliares Os LB são APC profissionais. 48 (2 sinais de ativação) Interações entre células T e B Ativação do LB pelo contato com o LT auxiliar Plasmócitos migram para a medula óssea e secretam Ig na circulação sanguínea. Linfócitos B de memória podem permanecer no linfonodo ou migrar para outros órgãos linfóides. 49 O LT ativado expressa CD40L e secreta citocinas que estimulam o LB a multiplicar, fazer troca de isotipo e se diferenciar em plasmócito. Troca de isotipo O LB troca a porção Fc, produzindo um isotipo diferente. Entretanto, a região Fab continua a mesma (o anticorpo produzido mantém a mesma especificidade antigênica). 50 LB de memória sobrevivem durante longos períodos e são capazes de elaborar respostas rápidas à subseqüentes exposições ao antígeno específico. MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE HUMORAL A imunidade humoral é mediada por anticorpos secretados e sua função é a defesa contra microorganismos extracelulares e toxinas microbianas. Os anticorpos só ativam seus mecanismos efetores quando ligados ao antígeno (Fab) Memória imunológica (resposta humoral) Resposta primária (5 a 10 dias) Geralmente IgM > IgG Induzida por qualquer antígeno Resposta secundária (1 a 3 dias) Predomínio de IgG (presença de IgA ou IgE) Induzida por antígeno protéico * Os vírus ao saírem das células podem ser combatidos pela imunidade humoral. Funções efetoras dos anticorpos Funções dos isotipos de anticorpos mediadas pelas regiões constantes das cadeias pesadas (porção Fc) IgG Opsonização de antígenos para fagocitose Ativação da via clássica do complemento Citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos (macrófagos e NK) IgM Ativação da via clássica do complemento Receptor de antígenos do LB virgem IgA Imunidade das mucosas (TR e TGI) IgE Citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos (eosinófilos) Desgranulação de mastócitos (alergia) IgD Receptor de antígenos de LB virgem 51 Papel dos linfócitos Th1 e Th2 na indução da resposta humoral Infecção por vírus e bactérias Infecção por vermes troca de isotipo para IgG Opsonização e fagocitose troca de isotipo para IgE Ativação de eosinófilos IFN-g IL-4 LT CD4+ Opsonização e fagocitose mediada por anticorpos (IgG) 52 Neutralização dos microorganismos e toxinas pelos anticorpos Somente a função de neutralização não depende das regiões constantes das cadeias pesadas (Fc). Qualquer isotipo é capaz de neutralizar. Citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos Perforina e granzima Proteína básica principal e enzimas O Sistema do Complemento Formado por proteínas plasmáticas que se encontram inativas no sangue. Torna-se ativado quando seus componentes se ligam à superfície de microorganismos ou à anticorpos ligados à células ou microorganismos. bactéria proteínas do Complemento (C1, C2, C3,...) 2- Reações enzimáticas 1- Proteínas se ligam à superfície dos microorganismos 3- Produção e liberação de vários mediadores ativos do Complemento (C3a, C3b, C5a) Exudato 53 Via alternativa ativada pela ligação de proteínas do complemento (C3b) diretamente à polissacarídeos da superfície do microorganismo. Ativação das vias clássica e alternativa do complemento Via clássica ativada pela ligação de proteínas do complemento a anticorpos IgG ou IgM ligados à superfície do microorganismo. Formação da convertase de C5 C1 só se liga a IgG ou IgM ligados ao antígeno. Eventos tardos da ativação do complemento Formação do complexo de ataque à membrana (MAC) H2O e íons (Na +)Lise osmótica 54 Formação de poros na membrana do microorganismo ou célula-alvo Regulação da ativação do complemento Células normais do hospedeiro possuem moléculas de superfície que inibem a cascata do complemento, evitando que ocorram danos nessas células. DAF e CR1 inibem a formação da convertase C3 CD59 inibe a formação do MAC Funções do complemento M e neutrófilos 55 Funções dos anticorpos em sítios anatômicos especiais Imunidade da mucosa IgA nas secreções do TR (escarro) e TGI (saliva), leite materno, bile IL-5 e TGF-b Troca de isotipo para IgA transcitose Imunidade neonatal imunização passiva nos mamíferos: a mãe transfere anticorpos para o filho. Leite materno IgA e IgG IgG - Neutralizam microorganismos no TGI da criança. - IgG é absorvido no intestino (FcRn) para o sangue do recém-nascido Transporte ativo (receptor neonatal Fc) pela placenta para o sangue do feto. Sangue materno IMUNOLOGIA DOS TRANSPLANTES Transplante retirada de células, tecidos ou órgãos (enxertos) de um indivíduo (doador) e colocação em um indivíduo geralmente diferente (receptor). Transfusão transplante de células sanguíneas e/ou plasma de um indivíduo para outro. - enxerto autólogo (auto-enxerto): do indivíduo para ele mesmo; - enxerto alogênico (aloenxerto): feito entre 2 indivíduos geneticamente diferentes e da mesma espécie; - enxerto xenogênico (xenoenxerto): feito entre indivíduos de espécies diferentes. Imunologia do transplante alogênico A principal limitação do sucesso do transplante é a resposta imune do receptor contra o tecido do doador rejeição. Moléculas dos aloenxertos reconhecidas como estranhas pelos linfócitos e anticorpos do receptor são chamadas aloantígenos. O reconhecimento do enxerto como sendo próprio ou estranho é determinado por genes polimórficos, herdados do pai e da mãe: - principalmente os que codificam moléculas do MHC; - os que codificam antígenos de histocompatibilidade menor (grupo sanguíneo ABO). 56 As moléculas do MHC alogênicas podem ser apresentadas direta ou indiretamente para os LT alorreativos do receptor. 57 O LT reconhece moléculas de MHC alogênicas não processadas em APCs do enxerto O LT reconhece peptídios processados de moléculas de MHC alogênicas apresentadas por APCs do receptor APCs do doador podem sair do enxerto, migrar para os linfonodos do receptor e ativar LT virgens alorreativos. APCs do receptor podem entrar no enxerto, coletar aloantígenos (MHC) e apresentar para LT (via indireta). Cerca de 2% dos LT do receptor respondem à uma única molécula de MHC alogênico. Muitos dos LT são de memória, gerados durante infecção microbiana prévia (reação cruzada). Respostas primárias aos enxertos são muito fortes. Mecanismos imunológicos de rejeição do enxerto Rejeição hiperaguda (trombose vascular e necrose isquêmica) - Começa nos primeiros minutos ou horas. - Mediada por anticorpos alorreativos circulantes (reação cruzada a bactérias intestinais ou resposta a transfusão e transplantes prévios ou gestações múltiplas). Ativação do complemento, lesão endotelial, inflamação e trombose Necrose isquêmica do tecido 58 Rejeição aguda (lesão vascular e do parênquima) - Ocorre dias ou semanas após o transplante (ativação de linfócitos em resposta aos aloantígenos). Lesão das células do parênquima e inflamaçãoNecrose da parede vascular (complemento e ativação de fagócitos) Rejeição crônica (arteriosclerose) - principal causa de insucesso de transplantes. - Ocorre 6 meses a 1 ano após o transplante (mecanismos pouco conhecido). - Mediada por LT auxiliares (CD4+) e macrófagos. Reação DTH crônica na parede dos vasos, proliferação de m. liso da íntima e oclusão dos vasos Prevenção e tratamento da rejeição de aloenxertos - Mediada por LT auxiliares (CD4+) e citotóxicos (CD8+), macrófagos e anticorpos alorreativos. - Tratamento a base de corticosteróides e drogas imunossupressoras. Drogas imunossupressoras e antiinflamatórios * Doses terapêuticas causam lesão renal (tacrolimus) * Imunossupressão contínua nos pacientes transplantados aumenta a susceptibilidade à infecções virais e aos tumores malignos associados à vírus: - Epstein-Barr linfoma de células B. - Papilomavírus carcinoma de células escamosas da pele. - tipagem sanguínea ABO (aglutinação de hemácias com anticorpo anti-A e anti-B); - teste da presença de anticorpos no soro do receptor contra leucócitos do doador potencial; - tipagem do MHC-I e MHC-II do receptor e doador (PCR e sequenciamento de DNA). Quanto maior o número de alelos do MHC compatíveis entre o doador e o receptor, maior a probabilidade de sobrevivência do enxerto. Transplante é indicado em pacientes com: - imunodeficiência congênitas; - leucemias. Doador selecionado não apresenta diferenças alogênicas no MHC (geralmente irmãos). Receptor é tratado com radio e quimioterapia para a eliminação das células hematopoéticas. Pode haver: - rejeição do transplante por leucócitos residuais do hospedeiro; - doença do enxerto-versus-hospedeiro (GVHD), onde LT reconhece aloantígenos do hospedeiro e reagem, causando lesões na pele, fígado e TGI; - imunodeficiência pós-transplante, por deficiência no desenvolvimento da medula óssea transplantada. Imunologia do transplante de medula óssea 59 Seleção de doadores (menor diferença entre antígenos) Transfusão sanguínea Reação transfusional anticorpos ativam complemento e lisam hemácias. Antígenos ABO (glicoesfingolipídios) são expressos em hemácias, células endoteliais e outras. Antígeno Rh (hemácias) Não há anticorpos naturais anti-Rh (reações transfusionais ocorrem após segunda transfusão de sangue Rh+). Prevenção: injeção de anticorpos anti-Rh na mãe até 72h após nascimento de criança Rh+. Antígeno O adição de fucose Antígeno H fucosiltransferase Enzima glicosiltransferase: 3 alelos Alelo A insere N-acetilgalactosamina Antígeno A Alelo B insere galactose Antígeno B Alelo O sem atividade enzimática hemácia hemácia fucoseantígeno O antígeno HTipo O (OO) hemácia Tipo A (AA ou AO) hemácia Tipo B (BB ou BO) Tipo AB (AB) hemácia antígeno A antígeno B IgM anti-B IgM anti-A IgM anti-A e anti-B hemácia proteína Rh Mães Rh- podem ser sensibilizadas por hemácias Rh+ do feto que penetram a circulação durante o parto. Eritroblastose fetal anticorpos maternos atravessam a placenta e causam hemólise no feto. DOENÇAS DE HIPERSENSIBILIDADE e AUTO-IMUNIDADE Doenças de hipersensibilidade distúrbios gerados pelas respostas imunes que causam lesão tecidual. 60 Causas: - Respostas descontroladas contra antígenos estranhos - Respostas contra antígenos próprios devidas à falha da auto-tolerância (doenças auto-imunes) HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA (tipo I) – alergias Reação caracterizada pela ativação de mastócitos e basófilos, mediada pela IgE, que se inicia rapidamente e causa grandes conseqüências patológicas. Anafilaxia forma sistêmica da hipersensibilidade. Indivíduos atópicos (alérgicos) tendem a produzir IgE em resposta a vários antígenos ambientais e apresentam fortes reações de hipersensibilidade imediata. Alérgeno antígenos protéicos ambientais capazes de causar hipersensibilidade imediata. * Alergias se manifestam de diferentes formas (rinite alérgica, asma, urticária, eczemas). Nos indivíduos geneticamente susceptíveis, o alérgeno estimula o LT CD4+ a se diferenciar em LTh2 (produtor de IL-4). IgE na circulação sanguínea Somente antígenos protéicos ou substâncias ligadas à proteínas induzem alergia dependência do LTh2. 61 Ausência de adjuvante SENSIBILIZAÇÃO Reação de hipersensibilidade (ALERGIA) (IL-4) Reação de hipersensibilidade imediata (minutos após exposição repetida ao alérgeno) Reação tardia (2 a 4 horas após exposição repetida ao alérgeno) desgranulação Alérgenos comuns: - Pólen - Ácaros (poeira doméstica) - Pêlos de animais - Alimentos - Drogas (penicilina) - HAPTENO Não ativam m (IL-12) 62 Consequências da ativação do mastócito Vasodilatação (VD), aumento da permeabilidade vascular (PV) e contração de m. liso visceral Dano tecidual VD e (PV) Contração de m. liso visceral, secreção de muco e (PV) Broncoconstrição prolongada Inflamação (recrutamento e ativação de leucócitos) Eritema e edema Hipermotilidade intestinal Degradação tecidual Broncoconstrição (leucotrienos) Recrutamento de leucócitos (fase tardia) (histamina) (IL-4, IL-5, quimiocinas) 2 a 4 horas citocinas (TNF-a, IL-4 e IL-5) e quimiocinas (eotaxina) MAd no endotélio e recrutam e ativam linfócitos Th2, basófilos e eosinófilos (infiltrado inflamatório). Indivíduos atópicos: - produzem níveis de IgE para determinados antígenos. - possuem mais LTh2 no sangue e essas células produzem mais IL-4. - possuem mais eosinófilos ativados no sangue. Caráter hereditário descendentes tendem a apresentar alergia em graus e localizações variáveis. 63 5 a 10 minutos histamina e prostaglandinas causam VD e PV. Reação imediata Reação tardia Citocinas Prostaglandinas Leucotrienos Enzimas 5 a 10 minutos Reação de pápula e eritema Doenças alérgicas humanas Ocorrem na área de contato com o alérgeno: - inalado TR (rinite alérgica, sinusite, asma brônquica) - ingerido TGI (alergias alimentares, anafilaxia) - contato pele (dermatite atópica - eczema): reação de pápula e eritema e endurecimento tardio - injetado na pele ou absorvido circulação sistêmica (anafilaxia) 64 - edema na mucosa; - infiltração de eosinófilos; - tosse, espirros e dificuldade de respirar; - conjuntivite alérgica com prurido ocular. - aumento da secreção gastro-intestinal; - vômitos e diarréias. *Pode causar urticária (pele) e anafilaxia. (TR superior) (TR inferior) - obstrução intermitente e reversível das vias aéreas; - inflamação brônquica crônica com eosinófilos; - hipertrofia do músculo liso brônquico e hiper-reatividade aos broncoconstritores. luz Asma brônquica Recrutamento de eosinófilos, basófilos e LTh2 Liberação de citocinas e outros mediadores Hipertrofia do m. liso e hiper-reatividade aos broncoconstritores 65 Tratamento das alergias Drogas que bloqueiam a produção e liberação dos mediadores: Corticosteróides (oral, tópico ou inalações): inibem a síntese de citocinas e eicosanóides. Cromolina sódica (inalações): inibe a desgranulação de mastócitos. Antiinflamatórios não esteroidais recentes (oral): inibem a síntese de leucotrienos (em teste). Drogas que antagonizam as ações dos mediadores sobre as células-alvo: Anti-histamínicos (oral): inibem a ligação da histamina nos receptores H1 (VD, PV). Adrenalina e b2-adrenérgicos (oral, inalações, injeção): relaxam m. liso visceral, débito cardíaco e VD. Teofilina (inalação): inibe a fosfodiesterase, relaxando os brônquios. Tratamento da asma Inibe a desgranulação Inibem a síntese de citocinas AAS e AINES em doses elevadas exacerbam a broncoconstrição (asma) Anti-histamínicos não atuam no tratamento da asma Antagonismo Anti-histamínicos (adrenalina) (“vacinas”) 66 HIPERSENSIBILIDADE TIPO II Doenças causadas por anticorpos contra antígenos presentes nas células ou na MEC ocasionando lesõesou disfunções teciduais. São geralmente auto-anticorpos (doença auto-imune), mas podem ser anticorpos contra antígenos estranhos agindo em reação cruzada com antígenos próprios. Doenças tendem a ser localizadas. Mecanismos efetores Hipertireoidismo Miastenia grave (fraqueza muscular, paralisia) 67 HIPERSENSIBILIDADE TIPO III Doenças causadas por imunocomplexos circulantes compostos por antígenos próprios ou estranhos ligados a vários anticorpos. Imunocomplexos se depositam geralmente nos capilares dos glomérulos renais e da sinóvia, locais onde o plasma é ultrafiltrado a alta pressão para formar urina e líquido sinovial. Doenças tendem a ser sistêmicas. Mecanismos efetores Diabetes insulino- resistente Receptor de insulina Anticorpo inibe a ligação da insulina Hiperglicemia Imunocomplexos são produzidos durante respostas imunes normais, mas só causam doença quando produzidos em excesso. 68 HIPERSENSIBILIDADE TIPO IV Doenças causadas por LTCD4+ e LTCD8+ específicos para antígenos próprios (auto-imune) ou para antígenos estranhos (drogas e microorganismos) ligados às células ou à MEC. Mecanismos efetores A) Hipersensibilidade do tipo tardio (DTH) Reconhecimento de antígenos nos tecidos por LTCD4+ e LTCD8+ Secreção de TNF-a e IFN-g Recrutamento e ativação de M e neutrófilos (INFLAMAÇÃO) Liberação de enzimas lisossômicas e radicais livres (LESÃO TECIDUAL) M secretam FC FIBROSE Exemplos de doenças infecciosas: Apresentação de antígenos da bactéria, presente em vesículas dos M, aos LTCD4+ Recrutamento e ativação de M Inflamação com destruição pulmonar e fibrose TUBERCULOSE - Tosse produtiva, fraqueza - Febre e sudorese noturna - Emagrecimento - Insuficiência respiratória Tuberculose (infecção crônica intracelular persistente pelo Mycobacterim tuberculosis) 69 LTCD4+ e LTCD8+ auto-reativos contra antígenos próprios das células das ilhotas pancreáticas (insulina e outros) Inflamação e lise direta das células por LTCD8+ (CTLs) Destruição das células b produtoras de insulina DIABETES MELITO (tipo I / diabetes juvenil) B) Citólise causada por LTCD8+ citolíticos (CTLs) contra células infectadas por vírus Lise direta das células-alvo por CTLs (granzima e perforina) Hepatite B Vírus da hepatite B infecta hepatócitos e é pouco citopático Grande ativação de CTLs específicas Intensa destruição de hepatócitos * Pessoas imunodeficientes infectadas pelo vírus da hepatite B não desenvolvem a doença. HEPATITE Insuficiência hepática - Hiperglicemia - Atersoclerose progressiva - Obstrução microvascular - Lesão na retina, glómerulos renais e nervos periféricos Diabetes melito insulino-dependente Exemplos de doenças auto-imunes: LTCD4+ auto- reativos contra antígenos próprios da bainha de mielina do SNC Recrutamento de M e inflamação na substância branca do SNC Destruição da mielina ESCLEROSE MÚLTIPLA - Fraqueza e dores pelo corpo - Paralisia - Sintomas oculares (exacerbações e remissões) Esclerose múltipla (adultos jovens) IMUNODEFICIÊNCIAS CONGÊNITAS E ADQUIRIDAS Imunodeficiências doenças graves causadas por defeitos congênitos ou adquiridos nos linfócitos, fagócitos ou outros mediadores da imunidade inata ou adquirida. Classificação: - imunodeficiências primárias ou congênitas: defeitos genéticos que resultam no aumento da susceptibilidade às infecções. Podem se manifestar desde a fase de lactação ou somente na vida adulta. - imunodeficiências secundárias ou adquiridas: surgem em decorrência de desnutrição, câncer disseminado, tratamento com drogas imunossupressoras ou infecção de células do sistema imune. A natureza da infecção em um paciente com imunodeficiência depende do componente do sistema imune que está defeituoso: - defeito na imunidade humoral (LB): aumenta a susceptibilidade à infecções por bactérias piogênicas; - defeito na imunidade celular (LT): aumenta a susceptibilidade à infecções por vírus e microorganismos intracelulares e ao desenvolvimento de neoplasias. - defeito na imunidade inata (fagócitos e complemento): aumenta a susceptibilidade à infecções por bactérias extra e intracelulares. Aumento da susceptibilidade às infecções e certas neoplasias A imunodeficiência predispõe ao surgimento de certos tipos de câncer: - vírus oncogênicos (Epstein-Barr) podem causar câncer; - linfócitos T desempenham importante papel na vigilância contra tumores. A imunodeficiência pode resultar de: - defeitos na maturação ou ativação de linfócitos; - defeitos nos mecanismos efetores da imunidade inata (proteínas do complemento, adesão leucocitária ou enzima fagócito oxidase) ou adquirida (MHC-II, moléculas co-estimulatórias, Ig). 70 Síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS/SIDA) Causada pelo vírus HIV e caracterizada por imunodepressão profunda com infecções oportunísticas e malignidades associadas, perda de peso e degeneração do SNC. HIV (retrovírus: HIV-1 e HIV-2) • Infecta linfócitos T CD4+, macrófagos e células dendríticas. • Transmitido através de: Estrutura do HIV - 2 fitas de RNA - matriz protéica - envelope de bicamada fosfolipídica (origem celular) gp 120 se liga ao CD4 e à receptores de quimiocinas (CCR5 e CXCR4) gp 41 se insere na membrana da célula e promove a fusão com o vírus 71 - sêmen (infecta mucosa retal ou vaginal traumatizada); - inoculação com sangue (agulhas, transfusão); - mãe durante a gravidez ou pelo leite materno. infecção das células transcrição reversa liberação do RNA fusão do DNA pró- viral ao DNA celular Mutações no gene GP120 podem alterar o tropismo do vírus por células humanas www.sitioagar.com.br/aids Ciclo de vida do vírus Célula hospedeira Predomínio de vírus LT-trópico (se liga ao CXCR4 para infectar) Mais tardiamente Predomínio de vírus macrófago-trópico (se liga ao CCR5 para infectar) Início da doença Infecção por outros microorganismos apresentação antigênica, IL-2, TNF e linfotoxinas IL-1, TNF e IFN-g ativação de monócitos infectados latentemente ativação de linfócitos T infectados latentemente Ativação do vírus HIV Paciente HIV+ Pacientes HIV+ são mais susceptíveis à infecções múltiplas (Th2, LT memória) APC profissionais podem transmitir o vírus durante apresentação antigênica 72 Células de langerhans capturam o HIV nas mucosas e o transportam para os linfonodos, infectando LT Sinais e sintomas inespecíficos: febre, cefaléia, linfadenopatia generalizada Ativação de respostas imunes celular e humoral contra os antígenos virais BAIXA VIREMIA Sistema imune competente para combater a maioria das outras infecçõesSem sintomas da AIDS Menos de 200 LT CD4+/mm3 de sangue Infecções oportunísticas, neoplasias (por vírus oncogênicos), caquexia (TNF) e lesões no SNC (infecção de células da glia). Aumento da viremia (outros reservatórios para o vírus: macrófagos teciduais, LT de memória, LT recém produzidos) Dias após infecção Evolução da AIDS LT CD8+ (CTL) 2 a 3 semanas Ig específica 6 a 9 semanas 12 semanas pós infecção Natureza e mecanismos da imunossupressão Morte dos LT CD4+: - brotamento de partículas virais (apoptose por influxo de cálcio ou lise celular); - fusão de LT infectados com LT não infectados formando sincícios (inativação e morte celular); - produção viral pode interferir nas sínteses do LT causando morte; - atividade de células T citotóxicas contra LT CD4+ expressando antígenos virais; - ligação de Ig à superfície do LT CD4+ infectado induzindo morte por fagocitose. Alterações no sistema imune: - gp120 solúvel se liga ao CD4 (impede ligação de MHC-II e ativação do linfócito); - pacientes HIV+ apresentam menor proporção de LTh1 e maior de LTh2 (IL-4 e IL-10). A evolução da doença é acompanhada pelas dosagens de LT CD4+ (citometria de fluxo) e da carga viral no sangue (RT-PCR) Respostas imunes contra o HIV - LT CD8+matam células infectadas - macrófagos fagocitam partículas virais opsonizadas (podem se tornar infectados) Mecanismos de evasão imunológica pelo HIV - HIV sofre mutações (transcrição reversa) alterando o padrão de expressão de seus antígenos e escapando dos mecanismos da imunidade adquirida. Pode ocorrer 1 nova mutação por dia. 73 Teste para HIV detecção de anticorpos anti-HIV no soro. ELISA Western blot (mais específico) se for positivo 74 Tratamento - inibidores da transcriptase reversa (AZT e outros) - inibidores de protease (bloqueiam o processamento de proteínas virais) Vírus sofre mutações na transcriptase reversa e escapa dos medicamentos •Terapia HAART (terapia anti-retroviral altamente ativa) combinação de 1 inibidor de protease e 2 inibidores da transcriptase reversa - Reduz a carga viral (RNA) para níveis não detectáveis no sangue. - Não elimina o pró-vírus das células infectadas latentes. * Devem ser necessárias décadas para a eliminação dos reservatórios virais. Dificuldades para o tratamento - Alto custo - Protocolos complicados de administração de drogas - Graves efeitos colaterais (dores, indisposição gástrica, vômitos, cefaléia) Reservatórios celulares de HIV Perspectivas para o tratamento - Inibidores de integrase (em teste clínico) - Antagonistas do receptor de quimiocina e inibidores de fusão da membrana viral (em teste clínico) - Testes de vacinas em macacos e humanos (vírus atenuado e proteínas antigênicas virais) Bibliografia: ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H. Imunologia básica*: funções e distúrbios do sistema imunológico. 3. ed. Rio de Janeiro: Saunders Elsevier, 2009, 314 p. ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 7. ed. Rio de Janeiro: Saunders Elsevier, 2012, 545 p. KUMAR, Vinay et al. Robbins e Cotran, patologia: bases patológicas das doenças. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010, 1458p.
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