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1 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 1 Imunologia Órgãos Linfoides e Ontogenia 1. Introdução ▪ De modo geral, as células do sistema imune inato e adaptativo se encontram na corrente sanguínea e em alguns órgãos específicos (linfoides), apresentando ampla capacidade de permuta tecidual, notadamente com o objetivo de obter maior efetividade em sua tarefa de combater agentes invasores. ▪ Em relação a essas células de defesa, destacam-se 3 características fundamentais, a saber a rápida capacidade de resposta a múltiplos e distintos antígenos, a especificidade dos linfócitos T naive na resposta adaptativa e a capacidade do sistema imune localizar e destruir microrganismos estranhos que se localizam distantes do sitio inicial de infecção. ▪ Como veremos adiante, tais células apresentam origens semelhantes e distinções pontuais em seus processos de maturação, o que caracteriza o fenômeno da ontogenia. 2. Células do Sistema Imune ▪ A maioria é oriunda de células tronco hematopoiéticas (CTHs) residentes na medula óssea. 2 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 2 ▪ Com relação aos diferentes tipos de células sanguíneas existente, faz-se importante salientar que a distinção entre tais células ocorre por meio da expressão de proteínas de membrana especificas. Por exemplo, os linfócitos podem expressar a proteína CD4 ou a proteína CD8, diferenciando-os em auxiliares ou citotóxicos, respectivamente. i. Fagócitos ▪ Correspondem aos agentes cuja principal função consiste na ingestão e na destruição de antígenos, bem como na remoção de tecidos danificados. ▪ A realização de tal função passa pelas seguintes etapas essenciais – recrutamento de células para o sitio de infecção, reconhecimento e ativação dessas células por antígenos, realização da fagocitose desses agentes estranhos e destruição dos microrganismos ingeridos (em geral pela ação enzimática lisossomal). Além disso, é importante relatar que, paralelamente a esses processos, ocorre liberação de citocinas, o que, em maior ou menor grau, tende a gerar processo inflamatório. ▪ Os principais fagócitos são os neutrófilos e os macrófagos. Vejamos cada um deles. ii. Neutrófilos ▪ Como principal característica desse tipo de célula, tem-se a sua abundancia na circulação. Os neutrófilos são as células de defesa (leucócitos) mais abundantes na circulação sanguínea. ▪ Desse modo, a resposta dos neutrófilos tende a ser mais ágil e mais efêmera. Eles logo chegam ao sitio de 3 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 3 infecção, realizam sua atividade imunológica e perecem. Note, portanto, que são importantes componentes da imunidade inata. ▪ A principal função dos neutrófilos é fagocitar microrganismos opsonizados e produtos de células necróticas. Além disso, também são capazes de produzir substancias antimicrobianas, atuante em agentes extracelulares e, muitas vezes, também em tecidos sadios. ▪ Quanto a sua morfologia, caracterizam-se pela presença de núcleo segmentado (de 3 a 5 lóbulos), sendo, pois, também conhecidos como leucócitos polimorfo nucleados. ▪ Em relação a sua origem, são oriundos da medula óssea, sendo sua gênese estimulada pelo fator G-CSF e pelo fator GM-CSF. ▪ Seu período de circulação sanguínea é, em média, de 6 horas. Após esse tempo, caso não seja recrutado, tende a sofrer apoptose e posterior degradação macrofágica. iii. Fagócitos Mononucleares ▪ Esse grupo abriga os monócitos, que se transformam em macrófagos após migração tecidual, e o macrófagos já residentes em tecidos específicos, que derivam de precursores hematopoiéticos ainda da vida fetal. ▪ As principais funções dos macrófagos são ingestão de microrganismos por meio de fagocitose, ingestão de células necróticas do organismo, intensificação do recrutamento de monócitos e de outros leucócitos para o sitio da infecção, atuação como células apresentadoras de antígenos e promoção do reparo de tecidos lesados. ▪ Repare, em relação à atuação dos macrófagos, é importante destacar que eles agem tão rápido quanto os neutrófilos, porém, os macrófagos gozam de uma 4 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 4 sobrevida bem maior do que os monócitos, ou seja, permanecem agindo por mais tempo. ▪ Os macrófagos se originam a partir de células precursoras comprometidas existentes na MO, as quais são estimuladas pela citocina M-CSF. Além disso, muitos tecidos são povoados por macrófagos residentes de vida longa, os quais derivam do saco vitelínico ou do fígado fetal. ▪ Além disso, é relevante destacar que os macrófagos, a depender do tecido no qual se encontram, podem apresentar nomenclaturas distintas, como células da glia (SNC), células de Kupffer (fígado), osteoclastos (osso). ▪ Os monócitos, por sua vez, apresentam dois subtipos. O primeiro, conhecido como “clássico” ou “inflamatório”, são os mais numerosos e responsáveis pela síntese de mediadores inflamatórios e pela ação fagocitária. Além disso, são rapidamente recrutados para o sitio de infecção por ação de quimiocinas. Já o segundo tipo, conhecido como “não clássico”, é recrutado para o tecido após o processo lesivo, podendo atuar no reparo celular e tecidual. ▪ Obs.: A ativação dos macrófagos, na maioria dos casos, depende do reconhecimento de estruturas microbianas especificas e de moléculas do organismo produzidas em resposta a infecção ou a lesões. Um exemplo são os Toll Like Receptors (TLR), residentes nos macrófagos e capazes de identificar componentes estruturais específicos de microrganismos. 5 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 5 iv. Mastócitos ▪ Consistem em células derivadas da medula óssea, as quais se localizam nos epitélios da pele e das mucosas. ▪ Uma vez ativados, essas células liberam mediadores inflamatórios que conferem defesas contra infecções parasitaria, podendo também acarretar sintomas de doenças alérgicas. ▪ Um dos principais mediadores da ação dos mastócitos é a histamina, a qual promove alterações vasculares e inflamação, por exemplo. ▪ Os mastócitos expressam receptores celulares com elevada afinidade pela imunoglobulina do tipo IgE, sendo geralmente recobertos por ela. Desse modo, quando os anticorpos da superfície dos mastócitos são ligados ao antígeno, tem-se inicio a sinalização que desencadeia a liberação de citocinas. Em menor grau, também é encontrada IgG no mastócito. v. Basófilos 6 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 6 ▪ Também configuram, como os mastócitos, granulócitos sanguíneos que sofrem maturação na MO e que circulam no sangue. ▪ Também apresentam receptores de IgE, sendo ativados por antígenos e produzindo citocinas inflamatórias, além de heparina, de histamina e de enzimas proteolíticas. ▪ Constituem menos de 1% dos leucócitos, de modo que sua relevância na defesa do hospedeiro e em reações alérgicas é incerta. vi. Eosinófilos ▪ Basicamente, configuram granulócitos contendo enzimas nocivas às paredes celulares de parasitas. Todavia, tais enzimas também podem causar danos aos tecidos do organismo. ▪ Derivam da MO, de linhagem mieloide, sendo maturados por GM-CSF e recrutados para os tecidos por IL-3 e por IL-5. ▪ Geralmente mais prevalentes no trato respiratório, gastrointestinal e geniturinário. vii. Células Dendríticas ▪ Correspondem a células de defesa circulantes e residentes nos tecidos, as quais atuam atentando para a presença de antígenos circulantes, sendo um braço da imunidade inata. ▪ De modo geral, elas atuam capturando proteínas antigênicas especificas com o objetivo de apresenta-las 7 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 7 aos linfócitos T, que serão responsáveis pelo combate especifico à ameaça. ▪ Repare, as células dendríticas, desse modo, atuam tanto na imunidade inata quanto na imunidadeadquirida. ▪ Apresentam longas projeções membranosas e capacidade fagocítica, sendo amplamente distribuídas em tecidos linfoides, em epitélios de mucosas e em parênquimas de órgãos. viii. Linfócitos ▪ São células primordiais da imunidade adaptativa, apresentando a peculiaridade do guardarem receptores antigênicos clonalmente distribuídos, cada um especifico para um determinado antígeno. ▪ Dividem-se em 3 subtipos – Linfócitos B, Linfócitos T e Linfócitos NK. ▪ Além disso, existem os linfócitos T virgens ou naive, células B ou T maduras, as quais residem nos órgãos linfoides periféricos ou na circulação e nunca encontram seus antígenos especifico correspondente. ix. Linfócitos B ▪ Correspondem às células responsáveis pela síntese de anticorpos. ▪ A letra B deriva de seu local de maturação. Inicialmente, foi descoberta que tais linfócitos, em aves, sofriam maturação no órgão denominado “Bursa de Fabricius”. Nos mamíferos, tal órgãos não existe, sendo a maturação dos linfócitos B corrente na medula óssea. ▪ As células B dividem-se em subpopulações, sendo as células B foliculares o tipo mais numeroso e relevante. 8 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 8 Tais células expressam conjuntos de anticorpos altamente diversificados e clonalmente distribuídos, os quais atuam como receptores antigênicos de superfície celular e como moléculas efetoras secretada na imunidade adaptativa humoral. x. Linfócitos T Auxiliares – CD4+ ▪ Caracterizados pela expressam das proteínas de superfície CD4 (Cluster of Differentiation). ▪ Secretam citocinas que atuam em outras células, incluindo outros linfócitos T, células B e macrófagos. ▪ Reforçam a resposta imune humoral mediada pelas células B. ▪ Auxiliam na ativação da resposta imune inata. ▪ Sofrem subdiferenciação, podendo produzir resposta do tipo Th1 ou do tipo Th2. A primeira auxilia na síntese de citocinas que potencializam a resposta inflamatória, enquanto a segunda sintetiza citocinas que promovem resposta humoral, aumento da defesa antiparasitária e aumento da resposta alérgica. 9 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 9 xi. Linfócitos T Citotóxicos – CD8+ ▪ Reconhecem a matam células infectadas por vírus, bem como outros microrganismos capazes de viver dentro das células hospedeiras. Além disso, matam células cancerígenas. ▪ De modo geral, tal processo ocorre por meio de proteínas perforinas, de apoptose induzida e de citotoxicidade mediada por anticorpos e por citocinas. xii. Células NK (Natural Killer) ▪ São linfócitos indiferenciado, os quais atuam ainda na resposta inata, de modo a buscar eliminar de modo prematuro e efetivo quaisquer ameaças celulares. ▪ Desse modo, não apresentam especificidade, podendo promover tanto a lise de células tumorais quanto de células infectadas por vírus ou por outros microrganismos. ▪ Seu mecanismo de degradação celular é semelhante ao dos linfócitos T citotóxicos. 10 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 10 3. Tecidos e Órgãos Linfoides ▪ De modo geral, os tecidos linfoides se classificam em centrais ou primários e em periféricos ou secundário. Vejamos. ▪ Órgãos Linfoides Primários – Incluem a medula óssea e o timo, sendo os sítios nos quais os linfócitos expressam pela primeira vez os receptores antigênicos, alcançando as maturidades fenotípica e funcional. A medula óssea é onde ocorre a maturação (parcial) dos linfócitos B e o timo é onde ocorre a maturação dos linfócitos T. 11 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 11 ▪ Órgãos Linfoides Secundários – Incluem linfonodos, baço e componentes do sistema imune de mucosa, sendo os locais onde as respostas dos linfócitos a antígenos estranhos são iniciadas e desenvolvidas. Além disso, é no baço onde ocorre a finalização da maturação dos linfócitos B. Nesses órgãos, os linfócitos e as APCs se organizam em áreas anatomicamente definidas para as quais os antígenos estranhos são levados e concentrados, facilitando sua identificação. i. Medula Óssea ▪ Corresponde ao sitio de gênese de células sanguíneas circulantes, como hemácias, granulócitos e monócitos. Além disso, é o sitio de maturação inicial das células B. ▪ Ao processo de geração de todas essas células, dá-se o nome de hematopoiese, o qual se inicia ainda durante o desenvolvimento fetal, nas ilhotas sanguíneas, junto ao saco vitelínico e ao mesênquima para-aórtico. Posteriormente, tal processo passa a ser realizado pelo fígado (3º e 4º mês) e, por fim, passa a ser realizado pela MO. ▪ Em princípio, a hematopoiese é realizada na medula de ossos longos de todo o esqueleto. Porem, a medida que o individuo envelhece, tal processo passa a ser realizado notadamente em ossos chatos, como esterno, ossos ilíacos, vertebras e costelas. 12 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 12 ▪ A medula óssea, os ossos chatos, o fígado fetal e os ossos longos até a puberdade são órgãos ditos “bursa equivalentes”, pois é neles onde ocorre maturação dos linfócitos B, em contraste a maturação nos órgãos “Bursa de Fabricius” existente nas aves. ▪ As células tronco hematopoiéticas (stem cells), responsáveis por originar as células sanguíneas, são pluripotentes, sendo uma única célula capaz de gerar todos os tipos de células sanguíneas maduras. Além disso, são autorrenováveis. ▪ Originam, em principio, dois tipos de células multipotentes, o progenitor linfoide comum e o progenitor mieloide comum. ▪ Progenitor Linfoide – Origina linhagens comprometidas com as células T,B e NK, ou seja, os linfócitos. ▪ Progenitor Mieloide – Origina todas as outras células sanguíneas, macrófagos, monócitos, basófilos, eosinófilos, neutrófilos, etc. ii. Timo ▪ Trata-se de um órgão bilobado, situado no mediastino anterior, sofrendo processo de involução após a puberdade. 13 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 13 ▪ Como apresentado anteriormente, é no timo onde ocorre a maturação dos linfócitos T. ▪ Cada lobo é dividido em vários lóbulos separados por septos fibroso, os quais apresentam um córtex e uma medula. No córtex, encontra-se uma densa concentração de linfócitos T, enquanto na medula reside uma população de linfócitos T mais dispersa. Além disso, a medula também apresenta macrófagos e células dendríticas. ▪ Na medula, existe estruturas denominada de Corpúsculos de Hassal, que são compostas por espirais firmemente compactadas de células epiteliais que podem ser remanescentes de células em degeneração. iii. Sistema Linfático ▪ Corresponde a um conjunto de vasos especializados, os quais drenam liquido dos tecidos, e a linfonodos Inter espaçados ao longo desses vasos. ▪ Os vasos linfáticos coletam antígenos microbianos de suas portas de entrada, distribuindo-os aos linfonodos, onde esses antígenos podem estimular respostas imunes adaptativas. Repare, as principais portas de entrada de microrganismos, como pele, TGI e trato respiratório são amplamente revestidas por barreiras epiteliais contendo células dendríticas e todos são drenados por vasos linfáticos. 14 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 14 iv. Linfonodos ▪ Caracterizam órgãos linfoides secundários, vascularizados e encapsulados, os quais exibem características anatômicas favoráveis a síntese de respostas imunes adaptativas em resposta a antígenos transportados dos pelos por intermédio dos vasos linfáticos. ▪ Encontram-se dispersos ao longo dos vasos linfáticos por todo o corpo, o que facilita a captura de antígenos. ▪ Morfologicamente são constituídos por uma capsula fibrosa e por um sistema sinusoide revestido por células reticulares juntamente a fibras colágenas, a proteínas de matriz extracelulares, a linfa, a macrófagos, etc. ▪ Além disso, apresenta um córtex externo rico em folículos povoados porlinfócitos B e um córtex parafolicular, ao redor dos folículos, organizado em cordões, principalmente povoado por células T e por células dendríticas. 15 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 15 ▪ Repare, inicialmente, existe uma restrição anatômica que impede o contato entre as diferentes populações de linfócitos. Todavia, após estimulação, tem-se o fim dessa restrição e os linfócitos B e T podem migrar em auxilio mutuo no combate ao antígeno. ▪ As células B, por exemplo, para o reconhecimento e processo de expansão clonal e os linfócitos T para processo de reconhecimento e de destruição celular. v. Baço ▪ Consiste em um órgão altamente vascularizado, cujas principais funções são remover células sanguíneas velhas e danificadas da circulação, bem como imuncomplexos e microrganismos opsonizados, iniciando processo de resposta imune adaptativa contra antígenos transportados pelo sangue. É subdividido em polpa branca e em polpa vermelha. ▪ Polpa Branca – Contem células responsáveis pela resposta adaptativa (linfócitos) contra antígenos transportados pelo sangue. Apresenta uma zona marginal, que forma limite entre polpas branca e vermelha. Em relação à localização anatômica, a polpa branca se organiza ao redor de artérias centrais que consistem em ramos da artéria esplênica, os quais são distintos dos ramos que formam os sinusoide vasculares, por exemplos. ▪ Polpa Vermelha – Região rica em macrófagos e em eritrócitos, sendo composta por sinusoide vasculares preenchidos por sangue. Atua como um filtro sanguíneo (ação dos macrófagos), além de remover microrganismos, células lesionadas e antígenos opsonizados. Desse modo, indivíduos sem baço são mais suscetíveis a infecções 16 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 16 por bactérias encapsuladas, os quais seriam depurados por opsonização e por fagocite realizadas no baço. vi. Sistema Imune Cutâneo e de Mucosas ▪ Corresponde a um conjunto de componentes do sistema imune, os quais se localizam em regiões especificas, notadamente aquelas que apresentam maior abertura à entrada de patógenos, como as mucosas e a pele. ▪ A esse conjunto de componentes associados às mucosas, denomina-se MALT (mucosa associated lymphoid system), o qual pode ser subdivido, a depender da região anatômica. Por exemplo, no TGI, chama-se GALT. ▪ Em todo caso, nessas regiões, há presença de linfócitos B, de linfócitos T, de células dendríticas e de macrófagos, permitindo o inicio da resposta inata, bem como o reconhecimento desses antígenos, caso seja necessária uma posterior resposta adaptativa. ▪ A organização básica desses sistemas consiste em barreira epitelial, tecido conjuntivo subjacente com células imunes e linfonodos drenantes, onde as respostas imunes podem ser iniciadas e amplificadas. 17 Helano Brilhante – Med79 - UFCG 17
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