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OBJETIVOS AT2 Diferenciar as características das imunidades inata e adaptativa Conceituar PAMPs, DAMPs e PRRs e compreender a importância desse grupo de moléculas na resposta imune inata. PAMPs: Padrões moleculares associados ao patógeno. São substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata, compartilhadas por classes de microrganismos. → Diferentes classes de microrganismos expressam diferentes PAMPs. → O sistema imune inato reconhece produtos microbianos que frequentemente são essenciais para a sobrevivência dos microrganismos. DAMPs: Padrões moleculares associados ao dano. São moléculas endógenas produzidas ou liberadas de células danificadas ou mortas.Podem ser produzidos como resultado de dano celular ou lesão estéril às células (queimaduras, trauma, redução no suprimento de sangue, etc). O sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares, além de moléculas solúveis no sangue e secreções mucosas, para reconhecer PAMPs e DAMPs. PRRs: Receptores de reconhecimento padrão. São receptores para patógenos e moléculas associadas ao dano. São expressos na superfície, em vesículas fagocíticas e no citosol de vários tipos celulares, todos sendo localizações onde os microrganismos podem estar presentes. Quando esses receptores de reconhecimento de padrão associados a célula se ligam aos PAMPs e DAMPs, ativam vias de transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e pró-inflamatórias das células nas quais eles são expressos. → Fagócitos, incluindo neutrófilos e macrófagos, e células dendríticas expressam a maior variedade e maior número destes receptores. obs: Além disso, existem muitas proteínas presentes no sangue e nos fluidos extracelulares que reconhecem PAMPs. Essas moléculas solúveis são responsáveis por facilitar a saída dos microrganismos do sangue e fluidos extracelulares mediante aumento de captação pelos fagócitos ou por ativação de mecanismos extracelulares de morte. obs 2: Receptores do Tipo Troll (TLRs): família de receptores de reconhecimento padrão. Servem para reconhecer várias estruturas microbianas, incluindo o LPS e os peptideolicanos, as bactérias gram-positivos e gram-negativos, assim como também ácidos nucleicos. Os TLRs também estão envolvidos na resposta a moléculas endógenas cuja expressão ou localização indicam dano celular. Os TLRs são encontrados na superfície celular e nas membranas intracelulares e são, então, capazes de reconhecer microrganismos em diferentes localizações celulares. obs3: Receptores citosólicos para PAMPs e DAMPs: receptores NOD, RIG e sensores citosólicos de DNA. Esses receptores citosólicos, similares aos TLRs, são ligados às vias de transdução de sinal que promovem inflamação ou produção de interferon tipo I. NLRs - receptores do tipo NOD - quando ativados, se ligam a outras proteínas e formam o complexo do inflamassoma. RLRs - receptores do tipo RIG - sensores citosólicos de RNA viral CDSs - sensores citosólicos de DNA - detectam DNA citosólico Reconhecer a importância e classificar as barreiras químicas, físicas, inflamatórias e antivirais da resposta imune inata. As superfícies das barreiras epiteliais formam barreiras físicas entre os microrganismos no meio ambiente externo e o tecido do hospedeiro, e as células epiteliais produzem agentes químicos antimicrobianos que impedem a entrada dos microrganismos. A função protetora da barreira epitelial é em grande parte física. As células epiteliais formam junções próximas umas às outras, bloqueando a passagem dos microrganismos entre as células. Além disso, as células epiteliais produzem peptídios que têm propriedades antimicrobianas. Duas famílias estruturalmente distintas de peptídios antimicrobianos são as defensinas e as catelicidinas. A barreira epitelial contém certos tipos de linfócitos, incluindo linfócitos T intraepiteliais, que reconhecem e respondem aos microrganismos comumente encontrados. Eles podem atuar na defesa do hospedeiro secretando citocinas, ativando fagócitos e matando células infectadas. Descrever as funções das moléculas envolvidas no reconhecimento solúvel da imunidade inata. Na resposta imune inata, patógenos que invadem o organismo deparam com substâncias solúveis da resposta imune inata, como as proteínas do SC, proteína C reativa e outras. Na imunidade adaptativa, o SC é ativado pela ligação de anticorpos preformados ao patógeno ou antígeno (imunocomplexo). O sistema complemento consiste em várias proteínas plasmáticas que trabalham juntas para opsonizar os microrganismos, promover o recrutamento de fagócitos para o local de infecção e, em alguns casos, matar diretamente os microrganismos. A ativação do complemento envolve cascatas proteolíticas nas quais uma enzima precursora inativa, chamada de zimogênio, é alterada para se tornar uma protease ativa que cliva e, assim, induz a atividade proteolítica da próxima proteína do complemento na cascata. As cascatas enzimáticas resultam em significativa amplificação da quantidade de produtos proteolíticos que são gerados. Esses produtos realizam as funções efetoras do sistema complemento. O primeiro passo na ativação do sistema complemento é o reconhecimento de moléculas nas superfícies microbianas, mas não nas células do hospedeiro, o que ocorre de três maneiras, cada uma se referindo a uma via distinta da ativação do complemento: A via clássica utiliza uma proteína plasmática chamada de C1q para detectar anticorpos ligados na superfície do microrganismo ou outra estrutura. A via alternativa é disparada quando uma proteína do complemento chamada de C3 reconhece diretamente certas estruturas da superfície microbiana, tais como LPS bacteriano. A via da lectina é disparada por uma proteína plasmática chamada de lectina ligante de manose (MBL), que reconhece resíduos de manose terminal nas glicoproteínas e nos glicolipídios microbianos, similarmente ao receptor de manose nas membranas dos fagócitos. O reconhecimento dos microrganismos por qualquer uma das três vias do complemento resulta em recrutamento sequencial e montagem de proteínas adicionais do complemento em complexos de proteases Um desses complexos, chamado de C3 convertase, cliva uma proteína central do sistema complemento, C3, produzindo C3a e C3b. O fragmento menor, C3a, é liberado e estimula a inflamação agindo como quimioatraente para neutrófilos. O C3b se liga a outras proteínas do complemento para formar uma protease chamada de C5 convertase, que cliva C5, gerando um peptídio liberado (C5a) e um fragmento maior (C5b) que permanece ligado nas membranas da célula microbiana. C5a também é quimioatraente; além disso, ele induz mudanças nos vasos sanguíneos que os fazem extravasar proteínas plasmáticas e fluidos para os locais de infecções. C5b inicia a formação de um complexo de proteínas do complemento C6, C7, C8 e C9, que são montadas em um poro da membrana denominado complexo de ataque da membrana (MAC) que causa a lise das células onde o complemento é ativado. OBS: Pentraxinas - grupo mais velho de proteínas pentaméricas estruturalmente homólogas. Membros proeminentes desta família incluem pentraxinas pequenas, proteína C-reativa (PC-R) e amiloide P sérico (SAP), e a pentraxina longa PTX3. Quando essas proteínas aumentam, podem modular a inflamação e facilitar a opsonização, ou seja, facilitar a fagocitose desses microrganismos invasores. Essas proteínas plasmáticas são chamadas de reagentes de fase aguda, porque estão elevadas no sangue durante as reações inflamatórias aguda. Reconhecimento de microrganismos pelos TLRs (por exemplo, células dendríticas ou macrófagos) → Macrófagos acabam estimulando a produção de várias citocinas, entre elas a IL-6 → a IL-6 estimula as células do fígado a produzir e aumentar a liberação dessas proteínas da fase aguda. As proteínas da fase aguda, como a proteína C reativa e o amiloide P sérico,são importantes para o reconhecimento inicial do microrganismo. Posteriormente essas proteínas irão facilitar a fagocitose. Explicar o papel da inflamação da resposta imune inata. A principal maneira pela qual o sistema imune lida com as infecções e lesões teciduais é estimulando a inflamação aguda, que é o acúmulo de leucócitos, proteínas plasmáticas e fluido derivado do sangue em tecido extravascular, local de infecção ou lesão. Os neutrófilos são as principais células recrutadas nesse processo, além de proteínas plasmáticas e outros leucócitos. A inflamação crônica é um processo que demora mais do que a inflamação aguda se a infecção não for eliminada ou se a lesão tecidual for prolongada. Normalmente, ela envolve o recrutamento e ativação de monócitos e linfócitos. Os locais de inflamação crônica frequentemente também passam por remodelamento tecidual, com angiogênese e fibrose. Embora o estímulo imune inato possa contribuir para a inflamação crônica, o sistema imune adaptativo também pode estar envolvido porque as citocinas produzidas pelas células T são potentes indutores da inflamação. Uma das primeiras respostas do sistema imune inato a uma infecção e dano tecidual é a secreção de citocinas pelas células teciduais, que é uma resposta crítica para a resposta inflamatória aguda. Elas são produzidas principalmente por macrófagos teciduais e células dendríticas. Três das citocinas pró-inflamatórias mais importantes do sistema imune inato são TNF, IL-1 e IL-6. TNF Fator de necrose tumoral - mediador da resposta inflamatória aguda a bactérias e outros microrganismos infecciosos. A produção de TNF pelos macrófagos é estimulada pelos PAMPs e DAMPs. TLRs, NLRs e RLRs podem induzir a expressão do gene do TNF. IL-1 Interleucina-1 - também é um mediador da resposta inflamatória aguda e tem ações similares ao TNF. IL-6 Interleucina-6 - outra importante citocina nas respostas inflamatórias agudas que têm ambos os efeitos locais e sistêmicos. Ela induz a síntese de uma variedade de outros mediadores inflamatórios no fígado, estimula a produção de neutrófilos na medula óssea e promove a diferenciação de células T produtoras de IL-17. As citocinas TNF, IL-1 e IL-6 e quimiocinas, todas secretadas nos locais de infecção ou lesão tecidual, têm múltiplos efeitos nas células endoteliais vasculares, leucócitos e medula óssea, que juntos aumentam a chegada local das células que podem lutar contra as infecções e reparar os tecidos. O acúmulo de leucócitos nos tecidos forma um infiltrado inflamatório. As ações do TNF no endotélio e nos leucócitos são críticas para as respostas inflamatórias locais aos microrganismos. Neutrófilos e macrófagos que são recrutados para os locais de infecção ingerem microrganismos nas vesículas por um processo de fagocitose, destruindo-os. A fagocitose é um processo ativo, dependente de energia de englobamento de grandes partículas pelas vesículas. Alguns macrófagos ativados também produzem fatores de crescimento para fibroblastos e células endoteliais que participam no remodelamento dos tecidos após infecções e lesão. TNF, IL-1 e IL-6 produzidos durante a resposta imune inata à infecção ou dano tecidual têm efeitos sistêmicos que contribuem para a defesa do hospedeiro e são responsáveis por muitas das manifestações clínicas da infecção e da doença inflamatória. Ex: febre. A inflamação aguda pode causar lesão tecidual porque os mecanismos efetores que os fagócitos utilizam para matar os microrganismos também são tóxicos para os tecidos do hospedeiro. Explicar o mecanismo antiviral da resposta imune inata. A principal via pela qual o sistema imune inato lida com as infecções virais é a indução da expressão de interferons tipo I, cuja ação mais importante é a inibição da replicação viral. Os interferons tipo I causam sequestro de linfócitos nos linfonodos, maximizando, assim, a oportunidade para encontrar antígenos microbianos. Os interferons tipo I aumentam a citotoxicidade das células NK e dos CTLs CD8 + e promovem a diferenciação das células T imaturas aos subgrupos de células T auxiliares TH1. Esses efeitos dos interferons tipo I aumentam as imunidades inata e adaptativa contra infecções intracelulares, incluindo vírus e algumas bactérias. Os interferons tipo I regulam positivamente a expressão de moléculas de MHC de classe I e, assim, aumentam a probabilidade de que as células viralmente infectadas sejam reconhecidas e mortas pelos CTLs CD8 + . A proteção contra vírus se deve, em parte, à ativação de vias de morte apoptóticas intrínsecas em células infectadas e sensibilidade aumentada aos indutores extrínsecos da apoptose. Resumindo: A partir da infecção de uma célula, o estímulo por conta dos receptores que estão no citosol – sensores de DNA e RNA – leva ao estímulo da produção do interferon tipo I. Essa célula infectada passa então a produzir interferon. O que os interferons fazem? Dois genes das células que receberam essa informação, ou seja, células vizinhas a célula infectada, são desreprimidos. Um desses genes inibe a síntese proteica e o outro degrada RNA mensageiro. Cria ao redor da célula infectada um cordão de isolamento que evita a propagação do vírus até que a resposta imune adaptativa chegue. Correlacionar funções colaborativas entre resposta imune inata e adaptativa. Existem várias formas de se estimular a resposta imune adaptativa a partir da resposta inata. As citocinas produzidas principalmente pelas células dendríticas estimulam linfócitos a se diferenciarem para um determinado polo. Também pode ser através de macrófagos, neutrófilos etc. A resposta imune inata fornece sinais que atuam em conjunto com o antígeno para estimular a proliferação e diferenciação de linfócitos T e B específicas para antígenos. A ativação dos linfócitos necessita de dois sinais distintos, o primeiro sendo o antígeno e o segundo sendo moléculas que são produzidas durante as respostas imunes inatas aos microrganismos ou células lesionadas. A necessidade do antígeno (o chamado sinal 1) garante que a resposta imune subsequente seja específica. A necessidade para estímulos adicionais disparados pelas reações imunes inatas aos microrganismos (sinal 2) garante que as respostas imunes adaptativas sejam induzidas quando existe uma infecção danosa e não quando os linfócitos reconhecem antígenos inofensivos, incluindo os próprios antígenos. As citocinas produzidas pelas células durante as respostas imunes inatas aos microrganismos estimulam a proliferação e diferenciação dos linfócitos nas respostas imunes adaptativas. Funções das células da imunidade inata Células que têm funções fagocíticas especializadas, principalmente macrófagos e neutrófilos, são a primeira linha de defesa contra microrganismos que rompem as barreiras epiteliais. As células dendríticas realizam o reconhecimento essencial e papéis efetores na imunidade inata. Elas expressam mais tipos diferentes de TLRs e receptores de padrão de reconhecimento do que qualquer outro tipo celular, tornando-as os mais versáteis sensores de PAMPs e DAMPs dentre todos os tipos celulares no corpo. Células dendríticas plasmacitoides - principal fonte de citocinas antivirais, interferons tipo I, produzidos na resposta viral a infecções. As células dendríticas são as únicas capazes de disparar e direcionar as respostas imunes adaptativas mediadas por célula T, e isso depende de suas respostas imunes inatas aos microrganismos. Essa capacidade reflete a habilidade das células dendríticas em captar os antígenos proteicos microbianos, transportá-los para os linfonodos onde as células T imaturas se localizam e apresentar os antígenos proteicos em uma forma na qual as células T possam reconhecer. Outra célula da imunidade inata é a natural killer (NK). As funções efetoras das células NK são matar as células infectadas e produzir IFN-γ, que ativa macrófagos para destruíremmicrorganismos fagocitados. O IFN-γ derivado da célula NK aumenta a capacidade dos macrófagos para matarem as bactérias fagocitadas, similarmente ao IFN-γ produzido pelas células T. Além disso, os mastócitos estão presentes na pele e no epitélio mucoso e secretam rapidamente citocinas pró-inflamatórias e mediadores lipídicos em resposta às infecções e outros estímulos. Os mastócitos são fundamentais na defesa de alguns microrganismos porque ao serem sensibilizados, liberam uma enorme quantidade de mediadores da inflamação e isso é fundamental para o fluxo de células de defesa para aquela região. Dúvidas: o linfócito T intraepitelial é a célula T de memória? Reconhecimento solúvel da imunidade inata A resposta antiviral inclui tanto a resposta inata como a adaptativa?
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