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IMUNOLOGIA VETERINÁRIA CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE As células do sistema imune podem ser divididas em duas classes - principais: células mieloides e células linfoides. - As células do sistema imune originam-se na medula óssea. -Células Mieloides Fagócitos Neutrófilos (polimorfonucleares). Células do sistema de fagócitos mononucleares: Macrófagos especializados de cada tecido Monócitos Macrófagos Granulócitos Mastócitos Basófilos e Eosinófilos Células dendríticas -Células linfoides Linfócitos T e B Células Natural Killer (NK) As células do sistema imune originam-se na medula óssea a partir de células-tronco hematopoéticas pluripotentes. Essas células- tronco hematopoéticas pluripotentes (também conhecidas como células tronco mesenquimais - MSC) dão origem a um progenitor linfoide comum, que, por sua vez, dá origem a todos os principais tipos de células linfoides (linfócitos T, linfócitos B e células NK), ou a um progenitor mieloide comum, que dá origem a todos os principais tipos de células mieloides (neutrófilos, eosinófilos, basófilos, células dendríticas [DC], mastócitos e monócitos/macrófagos), bem como aos eritrócitos e megacariócitos (que produzem as plaquetas). Os eritrócitos e plaquetas são derivados do progenitor mieloide comum, mas não fazem parte do sistema imune. CÉLULAS MIELOIDES As células mieloides, que constituem a maioria das células do sistema imune inato, incluem macrófagos (e seus precursores monócitos), mastócitos, células dendríticas, neutrófilos, basófilos e eosinófilos. Todas as células mieloides possuem algum grau de capacidade fagocitária (embora os basófilos sejam muito pouco fagocitários), e são especializadas na detecção de patógenos por meio de receptores de reconhecimento de padrões (PRR)localizados na membrana plasmática ou na membrana endossômica, seguida de fagocitose e destruição dos agentes infecciosos por meio de uma bateria de enzimas destrutivas contidas em seus grânulos intracelulares. As células mieloides constituem a maioria das células do sistema imune inato. As células mieloides, podem ser agrupadas em pequenos grupos conforme suas características morfológicas. As células que possuem grânulos no seu citoplasma são chamadas de granulócito (em verde na Figura 4). Esses grânulos são preenchidos por vários mediadores inflamatórios e antimicrobianos. Os granulócitos são células inflamatórias, que protegem contra helmintos, causam doenças alérgicas e são estimuladas por Reconhecer Ingerir Destruir microrganismos PRR citocinas liberadas por células T. Já as células que possuem o núcleo segmentado são chamadas de polimorfonucleadas (em vermelho na Figura 4). Elas possuem efeitos bem distintos, como veremos mais adiante. As células mieloides também podem ser classificadas em um pequeno grupo chamado de Fagócitos. Os fagócitos são células que tem um alto potencial fagocitário, são elas: 1. Neutrófilos (polimorfonucleares). Os neutrófilos são, de longe, os leucócitos e granulócitos mais abundantes que circulam na corrente sanguínea, correspondendo a aproximadamente 50 a 70 % dos leucócitos. Circulam como células esféricas. Seu núcleo é segmentado em lóbulos interconectados. Seu citoplasma contem grânulos específicos, que são preenchidos por enzimas, tais como lisozimas, colagenase e elastase. Esses grânulos não se coram na coloração HE, por isso recebem esse nome (não são ácidos nem básicos, são neutrófilos). Os neutrófilos estão pouco presente nos tecidos, mas são as primeiras células a sair do sangue e entrar nos tecidos em processos inflamatórios, quando sua presença se faz necessária. Os neutrófilos são atraídos até o tecido inflamado pelas ações de outras células do sistema imune inato que residem no tecido (particularmente macrófagos e mastócitos). De fato, os neutrófilos chegam com muita rapidez e em número muito elevado ao local de infecção! Os neutrófilos migram em grandes números para os locais de infecção. Microscopia time-lapse de neutrófilos (na cor verde) migrando para um local de ferida. 2. Células do sistema de fagócitos mononucleares: 2.1 Macrófagosespecializados de cada tecido Macrófagos especializados de cada tecido são derivados de precursores no saco vitelínico e fígado durante a vida fetal e, ainda durante a vida intrauterina, eles migram para órgão particulares e se diferenciam em formas especializadas. No cérebro esses macrófagos recebem o nome de micróglias; no fígado eles recebem o nome de células de Kuppfer; no pulmão eles recebem o nome de macrófagos alveolares etc. 2.2 Monócitos Os monócitos circulam no sangue e estão constantemente sendo produzidos pelos precursores mielóides na medula óssea. Eles migram para os tecidos onde sofrem uma diferenciação terminal e originam os macrófagos. Tecidos com infecção ou lesionados, atraem muito mais intensamente os monócitos, a fim de originar mais macrófagos e combater o perigo. 2.3 Macrófagos Os macrófagos são células com múltiplas funções, a saber: fagocitose, destruindo os microrganismos; ingerem células lesionadas ou mortas, incluindo neutrófilos mortos; produzem fatores que promovem o remodelamento tecidual (reparo do tecido após uma lesão/infeção); potencializam a imunidade adaptativa atuando como células apresentadoras de antígenos (APCs) aos linfócitos T; sintetizam citocinas. Monócito Granulócitos: Mastócitos Assim como os macrófagos, os mastócitos são células residentes em tecidos e, com frequência, constituem as primeiras células imunes que detectam a presença de um patógeno (Figura abaixo). Ambos os tipos celulares desempenham uma importante função na detecção da infecção e na amplificação das respostas imunes, por meio da produção de citocinas e outros mediadores solúveis (como aminas vasoativas e lipídios), que possuem efeitos sobre o endotélio local e facilitam a migração de outras células imunes (como neutrófilos) até o local de infecção. Os mastócitos, em particular, são importantes na promoção de vasodilatação por meio da produção de histamina, que exerce efeitos profundos sobre a vasculatura local. Os mastócitos estão particularmente presentes na pele e no epitélio das mucosas e contem grânulos citoplasmáticos abundantes preenchidos por citocinas, histaminae outros mediadores. Tem núcleo arredondado e grânulos citoplasmáticos ancorados na membrana. Quando estimulados pela presença de um microrganismo ou alérgeno, as substâncias presentes nos grânulos são liberadas, despertando o processo inflamatório e avisando as outras células (tipo um guardinha no seu posto). Possuem proteínas nos grânulos, então se coram com corantes ácidos (eosina). Basófilos e Eosinófilos Os basófilos e os eosinófilos desempenham funções mais especializadas, atuando por contato próprio em resposta à presença de grandes parasitas, como helmintos, contra os quais utilizam o conteúdo de seus grânulos especializados (que contêm DNAases, lipases, peroxidase, proteases e outras proteínas citotóxicas, como a proteína básica principal) para atacar e romper a cutícula externa resistente desses vermes. Como os helmintos parasitas são organismos multicelulares, não podem ser fagocitados por macrófagos ou neutrófilos, mas precisam ser atacados com um bombardeio de enzimas destrutivas. Esse ataque é realizado por meio da liberação do conteúdo dos grânulos dos eosinófilos e basófilos (um processo denominado desgranulação) diretamente sobre o parasita, um processo que comporta um alto risco de dano colateral aos tecidos do hospedeiro. Os basófilos também possuem muitas semelhanças estruturais e funcionais com os mastócitos.São capazes de sintetizar vários mediadores produzidos pelos mastócitos. Também se coram com corantes básicos. Já os eosinófilos contém proteínas ácidas que se ligam à corantes ácidos. Células Dendríticas As células dendríticas constituem o importante elo entre a imunidade inata e adaptativa. As células dendríticas apresentam morfologia característica,com múltiplos prolongamentos celulares extensos (dendritos), que possibilitam um contato máximo com o ambiente circundante. De fato, as células dendríticas são os mais versáteis sensores de patógenos e dano dentre todos os tipos celulares. Embora as células dendríticas sejam, em sua maioria, células residentes em tecidos, com capacidade fagocítica semelhante à dos macrófagos, seu principal papel não é a destruição dos micróbios, mas apresentar os antígenos (moléculas dos micróbios) aos linfócitos T. Como isso ocorre?Após a detecção de umpadrão molecular associado a patógenos (PAMP; padrão não próprio) e fagocitose, a célula dendrítica passa por uma transição importantedenominada maturação da célula dendrítica. Ela passa de uma célula com alta capacidade de fagocitar, porém com baixa capacidade de apresentar antígenos, para uma célula com baixa capacidade de fagocitar, porém com alta capacidade de apresentar antígenos etambém com alta capacidade de migrar para os linfonodos. No linfonodo, a célula dendrítica “carregando o microrganismo morto” apresenta os antígenos desse microrganismo aos linfócitos T. Voltaremos a esse assunto posteriormente, porém nunca é demais ressaltar a importância da célula dendrítica na indução da imunidade adaptativa. (felino) CÉLULAS LINFOIDES As células linfoides, são constituídas por três tipos principais de células: os linfócitos T, os linfócitos B e as células natural killer (NK). Os linfócitos T e B constituem os elementos centrais do sistema imune adaptativo e possuem a capacidade de produzir receptores de superfície celular extremamente específicos [receptores de células T (TCR) e receptores de linfócitos B (também denominados anticorpos)]. Esses receptores são extremamente específicos para determinadas estruturas moleculares, denominadas antígenos. Eles são tão específicos para um dado antígeno que podem diferenciar antígenos relacionados que sejam diferentes em apenas um único aminoácido. Já as células NK fazem parte da imunidade inata. As células NK utilizam receptores denominados “receptores de células NK” que reconhecem alvos mais genéricos presentes em células lesionadas, tumorais ou infectadas por vírus. Linfócitos T e B Os linfócitos constituem cerca de 20 a 30% da população dos leucócitos no sangue. Os linfócitos T e B são os atores principais no sistema imune adaptativo e possuem a capacidade de produzir receptores de superfície celular extremamente específicos aos antígenos. Em princípio, os receptores de células T (TCR) e os receptores de células B (BCR, mais conhecido como anticorpo) podem ser produzidos para reconhecer praticamente qualquer estrutura molecular, seja próprio ou não próprio. Entretanto, como veremos adiante, os receptores dos linfócitos passam por um processo de seleção cuidadoso após a sua produção para assegurar que aqueles que reconhecem antígenos próprios sejam eliminados. Isso garante que a resposta imune não seja direcionada contra o próprio/self. Os linfócitos T e B também têm a capacidade de realizar expansão clonal (proliferação do clone) após reconhecer um antígeno microbiano específico que se encaixa perfeitamente em seu receptor. Isso possibilita a geração de grandes números de linfócitos T e B específicos contra aquele patógeno dentro de 7 a 10 dias após o início da infecção. Após a eliminação do patógeno e término da resposta imune, muitas células T e B específicas para o patógeno persistem no corpo durante muitos anos e são chamadas de células de memória. Se elas vierem a ter um novo encontro subsequente com o mesmo patógeno, elas irão desencadear rapidamente uma resposta imune altamente específica. Isso nos torna imune a aquele patógeno, pois fornece a nossa imunidade a capacidade de “lembrar” de encontros prévios com determinados antígenos. Células Natural Killer (NK) As células NK, apesar de ser uma célula linfoide, desempenham um importante papel no sistema imune inato. As células NK utilizam receptores denominados “receptores de células NK”, (que são distintos dos receptores de linfócitos T e B) e reconhecem células lesionadas, tumorais ou infectadas por vírus. Todas as células das linhagens linfoide e mieloide originam-se de um progenitor, uma célula-tronco hematopoética comum, na medula óssea. Essas células-tronco, que têm a capacidade de autorrenovação, dão origem a um progenitor linfoide comum e a um progenitor mieloide comum, que se diferenciam nos vários tipos de células linfoides e mieloides. Entretanto, esse processo, denominado hematopoese, é extremamente complexa e ocorre sob a orientação de diversos fatores existentes na medula óssea, incluindo células do estroma, as moléculas que elas produzem e a influência da matriz extracelular. Esses fatores influenciam a diferenciação dos vários tipos de células mieloides e linfoides em uma série de eventos sequenciais, que envolvem a ativação de diferentes programas transcricionais em cada estágio da hierarquia, de modo que as células precursoras imaturas sejam guiadas para uma variedade de fenótipos celulares específicos de diferenciação terminal (neutrófilos, mastócitos etc.). Esse processo também pode ser influenciado por fatores externos à medula óssea (como citocinas, que são produzidas no contexto das respostas imunes), para aumentar a produção de tipos específicos de células, de acordo com a necessidade ou de acordo com a infecção. Esquema demonstrativo da complexidade da hematopoese. Destaque para algumas interleucinas (IL)e fatores de estimulação de colónias (CSF) que influenciam na produção de células específicas. A produção de leucócitos na medula óssea é uma operação em larga escala. A produção diária de leucócitos é de aproximadamente 4 × 1011 leucócitos por dia (400 bilhões). Uma das razões para essa prodigiosa taxa de produção celular é a de que muitas das células do sistema imune, em particular os neutrófilos, basófilos e eosinófilos, possuem meias-vidas de apenas 1 dia ou mais. Por conseguinte, essas células exigem uma reposição praticamente contínua. Nunca se sabe quando algum patógeno irá bater à porta! Após diferenciação em células específicas, os diversos leucócitos deixam a medula óssea. Alguns leucócitos passam a circular na corrente sanguínea, até que sejam necessários,enquanto outros migram para os tecidos periféricos, onde podem se diferenciar ainda mais (exemplo: monócitos que se diferenciam em macrófagos). Já os linfócitos T imaturos saem da medula óssea e migram para o timo, ondem ocorre o término da sua diferenciação e a seleção para matar dos linfócitos T auto-reativos. Os linfócitos T possuem esse nome para relacionar com o Timo. Os neutrófilos são, de longe, os leucócitos e granulócitos mais abundantes que circulam na corrente sanguínea, correspondendo a aproximadamente 50 a 70 % dos leucócitos. Circulam como células esféricas. Seu núcleo é segmentado em lóbulos interconectad...
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