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______________Sistema imune inato______________ 1 | Página GUIA DE ESTUDO Órgãos linfoides Profa. Ana Paula Peconick Karlos Henrique Martins Kalks (Atualizações: Janina de Sales Guilarducci e Lorraine Gonçalves Milagres) Lavras, 2020 ______________Sistema imune inato______________ 2 | Página Índice UNIDADE 1 3 1.1 Introdução 4 1.2 Órgãos linfoides primários 6 1.2.1 Medula óssea 7 1.2.2 Timo 10 1.3 Órgãos linfoides secundários 12 1.3.1 Linfonodos 13 1.3.2 Baço 16 1.3.3 Tecido linfoide associado às mucosas 19 1.3.4 Sistema imunológico cutâneo 22 1.4 Conclusão 23 1.5 Bibliografia 24 ______________Sistema imune inato______________ 3 | Página UNIDADE 1 OBJETIVO: Conhecer os órgãos do sistema imune, destacando as particularidades de cada órgão relacionadas com o desenvolvimento da resposta imunológica. ______________Sistema imune inato______________ 4 | Página 1.1 Introdução As células do sistema imunológico estão amplamente distribuídas no corpo, estando presente no sangue, linfa, tecidos epitelial, conjuntivo e no interior de vários órgãos. Estas células podem ainda estarem organizadas em órgãos linfoides – figura 1 (linfonodo, baço, timo, medula óssea e tecido linfoide associado às mucosas- MALT) ou formarem estruturas menores designadas como nódulos linfóides (tonsilas, placas de Peyer, apêndice) sendo estes pertencentes ao MALT. Todo antígeno desconhecido pelo organismo é transportado para locais onde a resposta imunológica específica é gerada, através da exposição destes antígenos a células especializadas no desenvolvimento da resposta imune. Estas células, linfócitos e células acessórias, se concentram nos tecidos linfoides possibilitando a formação da resposta. Os tecidos linfoides são geralmente classificados em uma hierarquia sendo: órgãos linfoides primários, secundários e terciários. Dentre os órgãos linfóides primários encontram-se o timo e a medula óssea. O timo é o local onde as células T se desenvolvem e atinge sua competência funcional, já a medula óssea é o órgão responsável pela produção de todos os leucócitos e amadurecimento dos linfócitos B. Entre os órgãos linfoides secundários encontram-se os linfonodos, baço, o sistema imunológico cutâneo e o sistema imunológico associado às mucosas, onde os linfócitos são jande Realce jande Sublinhado jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 5 | Página expandidos devido a exposição para o antígeno, produzindo células de memória e efetoras. Geralmente, agregações de células linfoides mal definidas podem ocorrer em praticamente todos os órgãos e tecidos conjuntivo, exceto no sistema nervoso central. Por fim, os órgãos linfóides terciários são um novo aglomerado de células linfóides em locais inesperados, tecido linfoide ectópico, formado a partir do estímulo excessivo e recorrente da resposta imunológica recorrente ou exacerbada. Ocorrem geralmente em rejeição a transplantes, inflamações crônicas como em caso de sinusite, em doenças autoimunes, podendo, também ocorrer em indivíduos fumantes. jande Realce jande Realce jande Sublinhado ______________Sistema imune inato______________ 6 | Página Figura 1. Órgãos linfóides e os principais vasos linfáticos (modificado de Junqueira's Basic Histology Text & Altas. The McGraw-Hill Companies, 12Th ed. 2010). 1.2 Órgãos linfoides primários São considerados órgãos linfoides primários a medula óssea e o timo. Estes dois órgãos são definidos como primários, pois são neles que os linfócitos expressam inicialmente os receptores de jande Realce jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 7 | Página antígenos, se desenvolvem fenotipicamente e funcionalmente. Sendo assim, órgãos linfoides primários podem também serem definidos como órgãos geradores. 1.2.1 Medula óssea A medula óssea é encontrada nos canais medulares dos ossos chatos e nas cavidades dos ossos esponjosos. Ela consiste em uma estrutura reticular esponjosa localizada entre longas trabéculas. Existem dois tipos de medula óssea com base em sua aparência no exame macroscópico: medula óssea de formação do sangue, cuja cor vermelha é produzida por uma abundância de sangue e de células hematopoiéticas e medula óssea amarela, que está cheia de adipócitos excluindo-se essencialmente as células hematopoiéticas. Após o desenvolvimento embrionário todas as células sanguíneas são derivadas de células-tronco localizadas na medula óssea, sendo o processo de produção destas células designado como hematopoese. Durante a hematopoese células-tronco pluripotentes dão origem a células-filhas com potencial restrito chamadas células progenitoras ou unidades formadoras de colônia (CFU). Estas são comprometidas com a diferenciação em uma linhagem particular, isto é, eritroide, megacariocítica, granulocítica, monocítica e linfocítica, a qual dá origem aos linfócitos B e células natural killers (NK) que se desenvolvem na própria medula, e aos jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 8 | Página linfócitos imaturos que se desenvolverão em linfócitos T no timo. Durante o desenvolvimento celular na medula óssea moléculas químicas chamadas citocinas são responsáveis em estimular a expansão e o desenvolvimento de várias colônias leucocíticas ou eritroides, fornecendo um ambiente favorável para a hematopoese. Estas substâncias são produzidas por células do estroma e macrófagos presentes na medula. Tabela 1: Pesquise e descreva quais citocinas estão envolvidas no processo hematopoese destacando sua função: ______________Sistema imune inato______________ 9 | Página A medula óssea também é reconhecida por ser o local de produção de anticorpos. Este fato deve-se a presença de plasmócitos, que são gerados nos tecidos linfoides periféricos a partir de linfócitos B que reconheceram um antígeno específico. Estas células estimuladas migram para a medula e lá executam sua função por muitos anos, pois encontram um ambiente favorável para a sua sobrevivência. jande Realce jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 10 | Página 1.2.2 Timo O timo é um órgão bilateral (dois lobos) localizado no mediastino. Da mesma forma que a medula óssea, ele é considerado um órgão linfoide primário, pois é nele que os linfócitos T se desenvolvem. Cada lóbulo do timo é subdividido em vários outros lóbulos, sendo que cada um possui uma região mais externa denominada córtex (zona escura) e uma mais interna denominada medula (zona clara). O córtex é mais rico em pequenos linfócitos do que a medula, característica que faz esta região ser mais corada quando utilizada técnica histológica de coloração. Outros tipos celulares estão espalhados pelo timo como macrófagos e células dendríticas. Estruturas conhecidas como corpúsculos de Hassal, que são formados por células epiteliais compactadas em espirais são visíveis na medula do timo, pesquisadores sugerem que esses corpúsculos secretam citocinas que auxiliam as células dendríticas a diferenciar linhagens de linfócitos T reguladores (WATANABE et al., 2005). Elas podem ser provenientes de células em degeneração (figura 2). O timo é um órgão amplamente irrigado por vasos sanguíneos e vasos linfáticos eferentes que drenam para os linfonodos do mediastino. Ele não possui nenhum vaso linfático aferente como ocorre com os linfonodos. Este órgão possui origem embrionária dupla. Seus linfoblastos precursores originam-se na medula óssea, migrando e invadindo, jande Realce jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 11 | Página posteriormente, o epitélioque se desenvolve vindo do endoderma dos terceiro e quarto bolsos faringianos do embrião. Este fato difere dos demais órgãos linfoides que se desenvolvem exclusivamente do mesoderma. Figura 2 – Morfologia do timo. Lado direito – Corte histológico do timo demonstrado o córtex e a medula; Lado esquerdo – Diagrama esquemático demonstrando os vários lóbulos dividindo o lobo do timo (modificado de Imunologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Elsevier, 6ed. 2008) Como órgão linfóide primário o timo é o local de amadurecimento dos timócitos ,gerando linfócitos T. Sendo assim, é nele que ocorre a diferenciação dos linfócitos T e a remoção dos linfócitos T reativos contra autoantígenos, ou seja, antígenos do próprio organismo, uma questão importante para a indução de tolerância aos antígenos próprios. Células imaturas, timócitos, começam seu processo de amadurecimento no córtex, e conforme vão se desenvolvendo migram para a região medular que contém apenas células T desenvolvidas, que deixam o timo e ganham a circulação sanguínea, posteriormente alcançando os tecidos linfoides periféricos. jande Sublinhado jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 12 | Página Ainda aprenderemos sobre maturação das células T (seleção positiva e negativa) O timo atinge o seu máximo desenvolvimento em relação ao peso corporal imediatamente após o nascimento. No entanto, apresenta seu maior tamanho na puberdade e após esta fase, ele começa a involuir até não ser mais detectado na velhice. 1.3 Órgãos linfoides secundários Os órgãos linfoides secundários são tecidos anatomicamente distintos que eficientemente concentram antígenos estranhos para que neles ocorra o início da resposta imune adaptativa. Sendo assim, para eles migram as células apresentadoras de antígenos, possibilitando a interação delas com as células efetoras da resposta imune. Alguns destes órgãos estão espalhados por todo o corpo, dessa forma facilitam uma reação adaptativa rápida. Dentre estes órgãos incluem-se os linfonodos, baço, tecido linfoide associado às mucosas e o sistema imunológico cutâneo. jande Realce jande Sublinhado ______________Sistema imune inato______________ 13 | Página 1.3.1 Linfonodos O desenvolvimento dos linfonodos ocorre de uma maneira altamente ordenada durante a embriogênese. Estudos histológicos e moleculares possibilitaram a divisão da organogênese dos linfonodos em fases distintas. Na primeira delas, ocorre a formação dos vasos linfáticos. Posteriormente, uma estrutura primordial análoga dos linfonodos é colonizada por células progenitoras hematopoiética circulantes, CD45+CD4+CD3-, chamadas de células indutoras do tecido linfoide. Estas provêm um sinal para a indução da organogênese dos linfonodos. As células indutoras organizam-se e então se acumulam no linfonodo formando um grupo de células residentes, possibilitando o inicio da cascata de eventos intracelulares e extracelulares responsáveis pela maturação do linfonodo. Estruturalmente os linfonodos são pequenos agregados de tecidos em forma de feijão, cujo diâmetro em humanos geralmente alcança de 2- 10mm. Eles estão distribuídos por todo o corpo ao longo dos vasos linfáticos. Podem ser encontrados nas axilas, virilha, pescoço, tórax, abdome e principalmente no mesentério. Cada um deles é cercado por uma cápsula fibrosa na qual vasos linfáticos aferentes penetram liberando a linfa em um seio subcapsular. Válvulas presentes nos vasos linfáticos garantem que o fluxo da linfa ocorra em apenas uma direção. A linfa então é filtrada no córtex, penetra nos seios medulares e jande Realce ______________Sistema imune inato______________ 14 | Página posteriormente sai do linfonodo através do vaso linfático eferente pelo hilo – Figura 3. Os linfonodos consistem então em uma série de filtros em linha que são importantes para a defesa do organismo. Figura 3. Estrutura esquemática de um linfonodo (modificado de Junqueira's Basic Histology Text & Altas. The McGraw-Hill Companies, 12Th ed. 2010). Toda linfa derivada do fluido tecidual é filtrada em pelo menos um linfonodo antes de retornar a circulação sanguínea. O córtex dos linfonodos contém alta densidade de células B e células dendríticas foliculares, organizadas em grupos discretos chamados de folículos primários, enquanto o paracórtex é composto por estas células de maneira mais espaça. Os linfócitos entram nos linfonodos por diapedese através das vênulas de endotélio alto (HEVs), enquanto antígenos solúveis e células apresentadoras de antígeno entram pelos vasos linfáticos aferentes. Alguns folículos possuem uma área central chamada ______________Sistema imune inato______________ 15 | Página de centro germinativo. Estes se desenvolvem quando ocorre uma resposta à estimulação antigênica. Nos centros germinais ocorre uma proliferação acentuada e seleção de células B, como também a produção de anticorpos de alta afinidade e geração de células B de memória. O posicionamento dos linfócitos e células dendríticas nos linfonodos é direcionado pela expressão de quimiocinas linfoides, conhecidas também como quimiocinas homeostáticas. A família destas substâncias incluem três ligantes, CCL19, CCL21 e CXCL13, e dois receptores CCR7 e CXCR5. A CCL19 e constitutivamente expressa pelas células do estroma da zona das células T, as quais compartilham o receptor CCR7, que orquestra a migração de células T naive, memória central e células dendríticas para a zona de células T. Já a CCL21 é expressa pelas HEVs e endotélio dos vasos linfáticos. Ela participa da migração de células dendríticas maduras para fora dos tecidos periféricos direcionando-as para os vasos linfáticos aferentes. A quimiocina CXCL13 é constitutivamente expressa pelas células estromais foliculares. Ela é necessária para o direcionamento das células B CXCR5+ para os folículos, assim como também para um pequeno grupo de células T. As características estruturais dos linfonodos aumentam a chance de interação entre as células apresentadoras de antígenos e os poucos linfócitos específicos para um dado antígeno. Sendo assim, os linfonodos contribuem para o desenvolvimento de uma resposta imune adaptativa mais eficiente. Duas ______________Sistema imune inato______________ 16 | Página células têm papel fundamental na geração desta resposta nos linfonodos, as células dendríticas (DCs) e as células dendríticas foliculares (FDCs),sendo que estas são especializadas na apresentação de antígenos. 1.3.2 Baço O baço é o maior dos órgãos linfoides do organismo e está envolvido na filtragem do sangue contra antígenos provenientes deste fluído. Portanto, qualquer partícula inerte no sangue é fagocitada por macrófagos ativos neste órgão. Nele também ocorre o processo denominado hemocaterese, ou seja, destruição das hemácias antigas do corpo. Da mesma forma que em outros órgãos linfoides, no baço, ocorre a produção de linfócitos ativados e anticorpos, os quais são entregues para o sangue, podendo assim alcançar todo o organismo. Em mamíferos, o baço está localizado sobre o lado esquerdo do corpo, entre o diafragma e o fundo do estômago. Ele é delimitado por uma cápsula de tecido conjuntivo denso, da qual emergem as trabéculas que subdividem o parênquima ou polpa esplênica. Do hilo, originam trabéculas grandes, que carregam nervos e artérias para a polpa esplênica. Veias que levam o sangue de volta para a circulação deixam o baço também pelo hilo. O baço é composto de tecido reticular que contém células reticulares, muitos linfócitos e outras células do sangue, macrófagos e células ______________Sistema imune inato______________ 17 | Página apresentadoras de antígenos (APCs).Sua polpa pode ser dividida em dois compartimentos, polpa branca e vermelha. A polpa branca está relacionada com a função do desenvolvimento da resposta imunológica no baço. Ela é dividida em bainha linfoide periarteriolar (PALS), e folículos, os quais são zonas bem caracterizadas de células T e B, respectivamente. De forma semelhante a que ocorre nos linfonodos, as diferentes classes de linfócitos são distribuídas no baço por mecanismos de segregação simililares. Quimiocinas têm então um papel fundamental na distribuição dos linfócitos para determinadas regiões. Já a polpa vermelha contém macrófagos com a função de retirar microrganismos e outras partículas do sangue (figura 4). Apesar de o baço possuir importantes funções para o corpo, ele não é essencial para a vida. Quando o baço deve ser removido por alguma situação (doenças, ruptura, etc), outros órgãos como o fígado e a medula óssea, assumem muitas das funções deste órgão. Mesmo assim, ocorre um aumento significativo do risco de infecções em indivíduos que tiveram o baço retirado. ______________Sistema imune inato______________ 18 | Página Figura 4. Visão esquemática da circulação sanguínea e estrutura do baço (modificado de Junqueira's Basic Histology Text & Altas. The McGraw-Hill Companies, 12Th ed. 2010). ______________Sistema imune inato______________ 19 | Página 1.3.3 Tecido linfoide associado às mucosas O Tecido linfoide associado às mucosas (MALT) pode ser encontrado em uma grande diversidade de locais anatômicos, como o trato digestivo, respiratório e genitário. Ele é composto pelos microcompartimentos como as placas de Peyer, os nódulos mesentéricos linfáticos, o apêndice e os folículos solitários no intestino, além das tonsilas e adenoides no trato aéreo-digestivo. Nas mucosas que ocorrem os contatos entre o ambiente externo e o hospedeiro, o que demonstra a importância destes sítios para a proteção do organismo, envolvendo para isso uma rede de mecanismos imunológicos e não imunológicos. O MALT contém grandes números de células linfoides no parênquima dos órgãos mucoides, nos quais formam sítios efetores onde a resposta imune é manifestada. Estas superfícies mucosas apresentam um grande número de APCs, especialmente células dendríticas, que são responsáveis pela captação de antígenos e estimulação das células T. Também estão presentes células secretoras de IgA, células T CD4+ auxiliares, linfócitos B e linfonodos. Coletivamente, o MALT é uma dos maiores órgãos linfoides, contendo até 70% de todas as células imunes do corpo. Vasos linfáticos por onde as células do sistema imune e os antígenos são transportados estão presentes nele também. Destes vasos, estes componentes ganham acesso aos linfonodos regionais, onde a resposta é amplificada (figura 5). ______________Sistema imune inato______________ 20 | Página As tonsilas são tecidos linfoides parcialmente encapsulado localizado abaixo do epitélio da cavidade oral e faringeana. Dependendo de sua localização elas são chamadas de palatinas, faringe ou tonsilas linguais. Tonsilas palatinas estão localizadas na parte posterior do palato macio. Elas possuem cerca de 10- 20 invaginações epiteliais, que formam as criptas. Seu tecido linfoide contém linfócitos livres e nódulos linfoides geralmente com centros germinativos. As placas de Peyer são coleções de linfócitos organizadas presentes na lâmina própria do intestino. Elas possuem uma semelhança anatômica com os órgãos linfoides secundários, com áreas claramente definidas de células T e B. O epitélio simples associado ao folículo (FAE), que recobrem as placas de Peyer, contém células especializadas em tomar amostras de antígenos e microrganismos do lúmen do intestino. Dessa forma, possibilitando a passagem desses imunógenos através da própria célula. Assim, é possível que APCs processem este material e interajam com linfócitos dando inicio a resposta imune adaptativa. Existem no apêndice folículos semelhantes às placas de Peyer, estes são encontrados em grande quantidade neste local. É interessante citar que a resposta imunológica aos antígenos orais possui a tendência de gerar tolerância nas células T, além de gerar altos níveis de produção de IgA nos tecidos mucoides. O MALT pode ainda ser subdividido em várias estruturas de acordo com sua localização anatômica. Dentre elas estão: • Tecido linfoide associado à conjuntiva – CALT; ______________Sistema imune inato______________ 21 | Página • Tecido linfoide associado ao canal lacrimal - LADLT; • Tecido linfoide associado às glândulas salivares - SALT/DALT; • Tecido linfoide associado às narinas/nasofaringe - NALT; • Tecidos linfoides do anel de Waldeyer; • Tecido linfoide associado à laringe e traquéia - LTALT; • Tecido linfoide associado aos brônquios – BALT; • Tecido linfoide associado à mucosa gástrica - Gastric MALT); • Tecido linfoide associado ao intestino – GALT; Figura 5. Esquema da estrutura celular do tecido linfoide associado ao intestino – GALT (modificado de Junqueira's Basic Histology Text & Altas. The McGraw-Hill Companies, 12Th ed. 2010). ______________Sistema imune inato______________ 22 | Página Alguns pesquisadores sugerem que o GALT é a parte do MALT, por ser uma importante via de entrada para muitos antígenos e agentes infecciosos. Ele compreende as placas de Peyer, os nódulos mesentéricos e um grande número de células espalhadas por toda a lâmina própria. 1.3.4 Sistema imunológico cutâneo A pele compreende cerca de 1,5 a 2m2 de área total nos humanos. Isso a torna o maior órgão do corpo, o qual fornece a maior barreira física contra o ambiente. Muitos antígenos estranhos entram no organismo através de seu contato com a pele. Isso leva a uma resposta do organismo que muitas vezes é iniciada no próprio local de infecção. A evolução possibilitou desenvolver na pele um específico ambiente imunológico conhecido como tecido linfoide associado à pele – SALT. Este consiste principalmente de células de Langerhans (LC) e células apresentadoras de antígenos, as quais circulam entre a pele e os linfonodos; queratinócitos e células endoteliais, que produzem uma grande quantidade de citocinas e fatores de crescimento; e linfócitos, os quais saem da circulação e entram na pele. Durante a resposta imunológica da pele, células de Langerhans imaturas capturam o antígeno e estimuladas pelas citocinas inflamatórias, retraem seus processos membranosos, perdendo assim sua adesividade. Assim elas podem migrar para a derme e posteriormente para os linfonodos através dos ______________Sistema imune inato______________ 23 | Página vasos linfáticos. Dessa forma possibilitando a ativação da resposta imune adaptativa. Pesquise e escreva sobre as vias de recirculação dos linfócitos T naïve. Sugestão: Trabalhe em equipe com os colegas nessa pesquisa. 1.4 Conclusão Os órgãos do sistema imunológico são divididos em órgãos geradores (medula óssea e timo) onde as células do sistema imunológico se desenvolvem, órgãos secundários, onde efetivamente ocorre a resposta imunológica (linfonodos, baço, tecido linfoide associado às mucosas e o sistema imunológico cutâneo) e órgãos terciários, gerado a partir da resposta recorrente em lugares não esperados, como nos órgãos linfóides citados anteriormente. Como o exposto, existem várias estruturas anatômicas envolvidas no desenvolvimento da resposta imunológica. Nestas estruturas estão organizados vários tipos celulares com funções variadas e inter-relacionadas, as quais determinarão a resposta imune, seja ela do tipo inata ou adaptativa, que o organismo irá desenvolver contra a invasão de um determinado patógeno. ______________Sistemaimune inato______________ 24 | Página 1.5 Bibliografia ABBAS, A. K.; LICHTMANA, A. H.; PILLAI, S. 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