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1 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 1 Imunologia Visão e Aspectos Gerais das Respostas Imunes 1. Introdução ▪ O sistema imune configura uma série de órgãos e de células especificas, os quais são responsáveis, entre outros aspectos, pela manutenção da saúde do organismo, notadamente por meio da eliminação de ameaças infecciosas, a exemplo de vírus e de bactérias. ▪ Veja, de modo geral, a função do sistema imune é a defesa, podendo ser contra agentes infeciosos ou mesmo contra moléculas próprias, por exemplo, produtos de células danificadas. Desse modo, tem-se que uma resposta imune corresponde a uma reação contra qualquer molécula estranha ao organismo, sendo seu primordial objetivo a debelação desse estimulo deletério. ▪ Embora o estudo mais aprofundado da imunologia seja recente, diversas propriedades imunológicas já são há bastante tempo conhecidas pela humanidade. Por exemplo, ainda na China Imperial, ocorria o processo de imunização contra a varíola por intermédio da inalação de um pó preparado com base em lesões cutâneas de pacientes previamente recuperados dessa doença. ▪ Outro importante exemplo de tal estudo prévio da imunologia, consiste no Tratado de Jenner, publicado em 1798, sendo um marco no tocante à vacinação como método indutor da imunidade. Jenner foi um médico inglês que percebeu que vacas recuperadas da varíola bovina não mais contraiam a forma grave da doença. A partir de tal percepção, Jenner inoculou o material oriundo de uma pústula de vaca com varíola em um garoto de 8 anos, que posteriormente foi posto em contato com a varíola humana. A doença nunca se desenvolveu no garoto. 2 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 2 ▪ Embora rudimentares, tais processos sinalizam as bases da imunologia como conhecemos hoje. Especialmente a partir da década de 1960 essa ciência tem experienciado múltiplos avanços, em áreas como imunoquímica, metodologia de DNA recombinante e cristalografia de raios X, etc. Entre outros aspectos, tais avanços tem promovido desbravamentos em horizontes diversos no âmbito da imunologia humana, notadamente nos campos molecular e celular, permitindo vislumbres de esperança no tocante a avanços que culminem na cura ou no tratamento mais efetivo de diversas patologias. 2. Respostas Imunes ▪ A defesa contra agentes nocivos é mediada de modo coordenado por células e por moléculas especificas, de modo que há uma série de etapas e de modalidades responsivas do organismo a fim de lidar de modo efetivo com cada tipo de situação. ▪ Em princípio, tem-se a imunidade inata, que é responsável pelo combate inicial e não especifico contra as primeiras manifestações de invasão ao organismo. Entre suas principais características se encontram o período de até 12 horas, a baixa especificidade, a limitada diversidade, a não presença de memória e a não reatividade ao próprio. Veja, tais características permitem o reconhecimento de uma ampla gama de patógenos em um curto espaço de tempo, sendo um dos primeiros objetivos dessa resposta a eliminação da ameaça sem que haja a necessidade da demanda por medidas mais especificas e mais onerosas ao organismo. Além disso, o desencadeamento da imunidade inata também atua como primeiro sinal de alerta para uma possível necessidade da imunidade adaptava em sequência. ▪ Por outro lado, a imunidade adaptativa corresponde a uma resposta mais especifica e mais robusta do sistema imune contra infecções que já perduram por um período superior a 12 horas. Além disso, esse tipo de resposta apresenta elevada especificidade e diversidade, bem como capacidade de memória. ▪ De um modo geral, o importante quanto a distinção básica entre os dois tipos de imunidade corresponde à percepção quanto ao modo de atuação de cada uma. Repare, enquanto a imunidade inata corresponde a um mecanismo de defesa efetivo porem não preciso, a imunidade adaptativa configura uma defesa tanto efetiva quanto precisa. Posteriormente, abordaremos as especificidades de cada uma delas em detalhes. 3 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 3 ▪ Ademais, as respostas imunes configuram atuações sistemicamente dispersas, agindo de modo a preservarem a integridade do organismo, ou seja, não devem dirigir seus arsenais contra o próprio. Qualquer distorção quanto a essa premissa configura o preludio ou a presença de uma doença autoimune. De modo sucinto, a regulação de tais processo ocorre por meio de feedback positivo e por meio da síntese e da liberação de moléculas controladoras, a exemplo de citocinas anti- inflamatórias, como veremos posteriormente. 3. Imunidade Inata ▪ Os receptores das principais células da imunidade inata são específicos para estruturas comuns a grupos de microrganismos relacionados, não sendo capazes de distinguir, por exemplo, pequenas variações entre esses organismos. ▪ De modo resumido, a imunidade inata identifica pequenos padrões comuns a um determinado grupo, o que desencadeia a resposta imune. Por exemplo, uma molécula comum à prede celular de um grupo de bactérias. ▪ Os principais componentes da imunidade inata são as barreiras físicas e químicas, como os epitélios; as células fagocíticas, as células dendríticas, os mastócitos, as células NK; células sanguíneas, como componentes do sistema complemento e mediadores inflamatórios. ▪ Os principais mecanismo de ação da imunidade inata consistem no recrutamento de fagócitos, que, por meio do processo inflamatório, destroem os patógenos; e no 4 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 4 bloqueio da replicação viral, por exemplo, pela eliminação da célula infectada, o que não demanda o desencadeamento de uma reação inflamatória. 4. Imunidade Adaptativa ▪ Mediada pelo Linfócitos B e T, os quais expressam receptores específicos para uma ampla gama de patógenos. Cada um desses subtipos de Linfócitos promove uma distinta reação imunológica como veremos em sequência. ▪ As características da imunidade adaptativa consistem em consequências da ação do tipo de linfócito que mediou a resposta. Vejamos: Especificidade e Diversidade ▪ A especificidade corresponde a capacidade do linfócito em reconhecer um componente especifico dos antígenos, denominado epítopo ou determinante. Desse modo, tem-se a ocorrência de uma resposta adaptada a um antígeno especifico ▪ Veja, no arsenal imunológico do indivíduo, existem diversos linfócitos com receptores variantes e específicos para uma ampla gama de antígenos. Uma vez que um desses antígenos vence as barreiras iniciais e dispara uma resposta imune adaptativa, o padrão residente nele será reconhecido pelo receptor de um desses múltiplos linfócitos, de modo que se tem o processo de seleção clonal, ou seja, um dos vários clones de linfócitos foi selecionado por um antígeno. Essa foi uma hipótese proposta em 1957 por Macfarlane Burnet, sendo atualmente comprovada e amplamente aceita pela comunidade cientifica. Assim, uma característica 5 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 5 inerente à imunidade adaptativa é que clones de linfócitos antígeno específicos se desenvolvem antes e independente da exposição ao antígeno. Note que é um modo do organismo se antecipar à indesejada visita de um desse agentes infecciosos. ▪ Obs.: Estima-se que o sistema imune de um indivíduo seja capaz de discriminar de 107 a 109 determinantes antigênicos distintos. Repare bem, esse é, em média, o número de linfócitos que podem iniciar um processo de seleção clonal, ou seja, o sistema imune adaptativo é amplamente diverso para a identificação de múltiplos patógenos, mesmo que o indivíduo jamais tenha entrado em contato com eles. ▪ O resultado, após esse encontro (seleção) é o desencadeamento de um processo de replicação em larga escala desse linfócito especificamente sensibilizado,é o processo de expansão clonal. Note, agora, o sistema imune passa a sintetizar um exército de célula de defesa a fim de debelar uma ameaça especifica. Memória ▪ Consiste na capacidade de o sistema imune adaptativo responder novamente, e de modo mais rápido, a ameaça recorrente de um antígeno previamente combatido. ▪ Repare, após os processos de seleção e expansão clonal, seguido pela debelação da infecção, o sistema imune tende a guardar, como células de memória, o padrão especifico daquele determinado antígeno (linfócitos especificamente sintetizados com receptores para o epítopo daquele agente infecioso). Desse modo, caso haja novo contato com tal patógeno, a resposta ocorrera 6 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 6 de modo muito mais rápido, notadamente pela ação dessas células de memória. Auto tolerância ▪ De modo geral, essa tolerância corresponde à capacidade do sistema imune em não promover resposta aos componentes do organismo do indivíduo, ou seja, corresponde à capacidade de distinguir o próprio do não próprio. ▪ Tal habilidade ocorre por uma série de processos de checagem ao longo da maturação de células do sistema imune, como veremos mais adiante. Todavia, de modo resumido, deficiências em tais procedimentos tendem a acarretar o surgimento de condições conhecidas como doenças autoimunes, nas quais o sistema imunológico destina esforços a combater células próprias. ▪ A imunidade adaptativa pode ser dividida em dois subtipos, a imunidade humoral e a imunidade mediada por células. Ambas são respostas imunes, que diferem quanto ao tipo de linfócito ativado e quanto ao tipo de microrganismo que combatem. Vejamos cada uma delas. 7 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 7 Imunidade Humoral ▪ Essa resposta é mediada por proteínas especificas, os anticorpos, que secretados pelos Plasmócitos, oriundos de um processo de diferenciação sofrido pelos Linfócitos B. ▪ Repare, os Linfócitos B, que se encontram em grande número (clones), apresentam receptores antigênicos de superfície, os quais podem ser estimulados por uma série de antígenos, como proteínas, polissacarídeos, etc. Após esse reconhecimento, ocorre o início do processo de produção de anticorpos específicos contra determinada ameaça. Todavia, tal resposta demanda sinais de ativação (auxilio) das células T CD4+, os Linfócitos T Auxiliares, como veremos mais adiante. ▪ Os anticorpos produzidos atuam neutralizando os antígenos, impedindo que eles se liguem às células, e marcando eles com anticorpos IgG para um posterior reconhecimento pelos fagócitos e pelo sistema complemento. ▪ A imunidade humoral configura o principal mecanismo de defesa contra microrganismo e toxinas extracelulares. Por exemplo, no sangue, no TGI, no sistema respiratório, etc. ▪ Nesse tipo de resposta, ainda, tem-se a elicitação de várias imunoglobulinas, além da IgG, como a IgM estimulada por polissacarídeos e por lipídeos, como a IgA, a IgE e a IgG estimuladas por antígenos proteicos. ▪ A IgA, por exemplo, é secretada pelo epitélio das mucosas, neutralizando microrganismo ainda no lúmen tecidual, como no TGI e no trato respiratório. ▪ A IgG merece destaque por ser a única imunoglobulina capaz de atravessar a placenta, sendo transferida da mãe para o feto. 8 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 8 Imunidade Celular ▪ Esse tipo de resposta é mediada por meio de Linfócitos T, sendo principalmente destinada a microrganismo fagocitados capazes de sobreviver no interior dos fagócitos e a microrganismos intracelulares, como os vírus. ▪ Ao contrário dos Linfócitos B, os Linfócitos T não são capazes de sintetizar anticorpos. Esse tipo de célula age por meio de uma especificidade restrita, reconhecendo peptídeos derivados de proteínas do hospedeiro, os quais são expressos por células apresentadoras. Tal conjunto de proteínas expressas recebe o nome de Complexo de Imunocompatibilidade (MHC), que pode ser dividido em dois tipos, como veremos adiante. Repare, desse modo, a imunidade celular não é capaz de reconhecer antígenos circulantes no sangue. O reconhecimento, por sua vez, ocorre por intermédio de outras células, as quais apresentam o antígeno aos Linfócitos T. ▪ Quanto aos linfócitos T, tem-se os LT Auxiliares e os LT Citotóxicos. As funções dos primeiros são especialmente mediadas por citocinas, enquanto o segundo tipo se destina ao processo de destruição celular, eliminando o reservatório infectado. ▪ Ainda em relação aos Linfócitos T, é importante salientar o critério de distinção baseado na expressão de proteínas especificas, as proteínas CD (Cluster of Differentiation), como CD4 e CD8. ▪ Essa diferenciação em CD4 ou em CD8 ocorre após a produção dos Linfócitos T, quando eles são destinados aos sítios periféricos. ▪ O LT Auxiliares CD4+ auxiliam os macrófagos a eliminar os microrganismos ingeridos e ajudam os Linfócitos B a sintetizarem anticorpos. O LT CD8+ matam as células que abrigam patógenos. 9 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 9 ▪ Note que é a apresentação do antígeno que determina a diferenciação em CD4 ou em CD8. Desenvolvimento da Resposta Adaptativa ▪ Inicia-se com a captura e a apresentação dos antígenos aos linfócitos específicos. Esse processo é executado por células apresentadoras de antígenos (APC’s), sendo as Células Dendríticas as mais especializadas. ▪ As células dendríticas fagocitam antígenos microbianos, transportando-os até os órgãos linfoides, onde ocorre a apresentação as Linfócitos T imaturos (naive) para que seja iniciada a resposta imune. ▪ Após apresentação, inicia-se o processo de expansão clonal, seguido pela diferenciação desses linfócitos em células efetoras, capazes de eliminar especificamente o antígeno em questão. Além disso, tem-se a síntese de células de memória. ▪ Esse processo de eliminação geralmente suscita a participação de outras células não linfoides, como os macrófagos e os neutrófilos, além de proteínas especificas, as citocinas, atuantes na estimulação e na regulação de diversas atividades imunológicas, especialmente a inflamação. 5. Tipos de Imunidade ▪ De modo resumido, a imunidade pode ser adquirida por meio de resposta a um antígeno (imunidade ativa) ou por meio da transferência de anticorpos ou de células efetoras (imunidade passiva). 10 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 10
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