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IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 19 e 20) Gabriela Chioli Boer – T9 IMUNOLOGIA – HIPERSENSIBILIDADE TIPO I DEFINIÇÃO – REAÇÃO DE HIPERSENSIBILIDADE A imunidade adaptativa desempenha um importante papel nas respostas do hospedeiro contra microrganismos, porem também são capazes de causar dano tecidual e doenças imunomediadas. Os distúrbios decorrentes das respostas imunes são denominados reações de hipersensibilidade, que podem ser desencadeados em respostas a diversos antígenos, dentre os quais, autoantígenos (autoimunidade), antígenos microbianos (reações excessivas e antígenos persistentes) e antígenos ambientais não microbianos (alergias) ▪ Autoimunidade: problemas nos processos de autotolerância e geração de células autorreativas ▪ Reações contra micróbios: respostas exacerbadas, principalmente a micróbios persistentes, podem gerar complexos iunes que se depositam nos tecidos e causam inflamação. Ainda, as respostas de células T contra infecções persistentes (tuberculose) pode gerar uma resposta inflamatória grave, com formação de granulomas ▪ Reações contra antígenos ambientais: alergias As reações de hipersensibilidade podem ser classificadas em 4 tipos, dependendo do padrão de resposta imune e os mecanismos efetores responsáveis pela lesão tecidual MECANISMOS E CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE I. Hipersensibilidade do tipo I (imediata): chamada de alergia ou atopia. É desencadeada em resposta a alérgenos, resultante da ativação de células Th2 produtoras de IL-4, IL-5 e IL-13, que estimulam a produção de anticorpos IgE e a inflamação II. Hipersensibilidade do tipo II (mediada por anticorpo): anticorpos IgM e IgG são específicos para antígenos de determinadas células ou a matriz extracelular e são encontrados ligados a essas células ou tecidos ou como anticorpos livres na circulação e podem causar lesão tecidual por meio da ativação do sistema complemento, recrutando células inflamatórias e interferindo nas funções extracelulares normais III. Hipersensibilidade do tipo III (mediada por complexos imunes): anticorpos formam complexos imunes na circulação, de modo que os complexos são subsequentemente depositados nos tecidos, particularmente nas paredes dos vasos e causar lesões IV. Hipersensibilidade do tipo IV: lesão tecidual pode ocorrer em razão dos linfócitos T que induzem inflamação ou matam diretamente as células-alvo DOENÇAS CAUSADAS POR ANTICORPOS: Produzidas por anticorpos que se ligam a antígenos em determinadas células ou em tecidos extracelulares ou, ainda, por complexos antígeno-anticorpo que se formam na circulação e são depositadas nas paredes dos vasos Os anticorpos podem se ligar especificamente a antígenos teciduais e os leucócitos recrutados causam lesão tecidual; complexos de antígenos e anticorpos podem se formar na circulação e se depositar nos vasos sanguíneos e em outros locais. Esses imunocomplexos induzem inflamação vascular IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 19 e 20) Gabriela Chioli Boer – T9 ALÉRGENOS Alérgenos são proteínas ou substâncias acopladas a proteínas que desencadeiam reações de hipersensibilidade mediata. Os mais comuns incluem proteínas do pólen, ácaros de poeira doméstica (cisteína protease), pelo dos animais, alimentos, penicilina, fosfolipases A2 no veneno de abelha etc. Alguns pontos em comum na estrutura dos alérgenos incluem: baixo peso molecular, glicosilação e alta solubilidade nos líquidos corporais. Como exemplo, a maioria das respostas anafiláticas aos alimentos incluem proteínas glicosiladas. Essa característica protege estes alérgenos degradação no TGI e possibilita que sejam absorvidas de maneira intacta. Duas características importantes dos alérgenos são que eles estão constantemente sendo expostos aos indivíduos e não estimulam respostas da imunidade inata (não geram ativação de macrófagos, liberação de IL-12 e IL-8). Isto gera a não ativação do tipo Th1 dos linfócitos T e desvio à via do Th2, com alta produção de IL-4 e indução da IgE HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO I CÉLULAS ENVOLVIDAS I. Mastócitos: encontrados no corpo todo, em tecidos conjuntivos e sob epitélios próximos a vasos sanguíneos II. Basófilos: encontrados na circulação sanguínea, grânulos contendo mediadores inflamatórios expressam receptores Fc de alta afinidade para IgE III. Eosinófilos: encontrados na circulação sanguínea; possui grânulos contendo mediadores inflamatórios; expressam receptores Fc de alta afinidade para IgE; degradam paredes celulares helmínticas e de protozoários; realizam lesão/remodelação tecidual IV. Células B e linfócitos Th2: A diferenciação do linfócito TCD4 de padrão Th2 é estimulada pela citocina IL-4 e ocorre em respostas aos helmintos e alérgenos. A principal fonte da IL-4 são as próprias células Th2, que promovem uma retroalimentação positiva à sua proliferação. Porém, para que elas se formem inicialmente, os mastócitos, eosinófilos e basófilos iniciam a secreção da IL- 4. Outras citocinas liberadas pelos Th2 e funcionam como citocinas de assinatura são IL- 5 e IL-13. Mastócitos e basófilos: liberam histamina, que aumenta a permeabilidade vascular, estimula a concentração da célula muscular lisa. Liberam enzimas também, que degradam estruturas microbianas, causando lesão e remodelagem tecidual. ANTICORPOS IgE é liberado em reações alérgicas, hipersensibilidade tipo I e resposta a helmintos; estimula os mastócitos a liberarem a histamina; possui meia-vida de 2 dias. Sua porção constante tem alta afinidade por mastócitos, basófilos e eosinófilos. Sua produção é dependente da ativação das células T auxiliares produtoras de IL-4 (células Th2, células T foliculares auxiliares – TFH) SEQUÊNCIA DE EVENTOS NAS REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO I O INDIVÍDUO EXPOSTO PELA PRIMEIRA VEZ AO ALÉRGENO: Um indivíduo com predisposição à hipersensibilidade tipo I nunca a desenvolve no primeiro contato com o alérgeno, pois seu organismo ainda não possui IgE produzidos suficientemente e mastócitos sensibilizados. Há exposição ao alérgeno, que são reconhecidos pelas DCs e células B, que levam até o linfonodo que vai ativar o TCD4 e secreta citocinas como IL-4, induzindo Th2. As células B e T se ativam e leva a reação de centro germinativo, que leva a produção de anticorpo IgE que vão se ligar nos mastócitos (sensibilização), sem sintomas; produção de IgE e diferenciação de plasmócitos NO SEGUNDO CONTATO, A RESPOSTA JÁ PODE SER MONTADA: Há ativação das células Th2 e dos linfócitos B: a ativação dos Th2 ocorre através das DCs, que capturam os antígenos na mucosa e os apresentam em gânglios linfáticos. Uma vez ativada, estimula a mudança de isótopo para IgE através do CD40L e da citocina IL-4. A IL-13 aumenta a secreção de muco, ajudando na IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 19 e 20) Gabriela Chioli Boer – T9 expulsão do antígeno. Outra citocina liberada é a IL-5, que promove ativação de eosinófilos. Produção de IgE: os linfócitos B são ativados pelo alérgeno e, devido ao contato com o CD40L e IL-4, é estimulado a trocar de isótopo, produzindo IgE Sensibilização dos mastócitos: ela se espalha na circulação e sensibilizam os mastócitos num próximo contato com o alérgeno É necessário uma ligação cruzada (precisa de várias moléculas de IgE do mastócito, que se ligam ao antígeno para assim ativar o mastócito – precisa de vários sinais de anticorpo) Indivíduos alérgicos apresentam mastócitos revestidos por muitos IgE específicos a esse antígeno, e ao entrar em contato, todos esses anticorpos ligam no anticorpo produzindo a desgranulação dos mastócitos. Já os não alérgicos apresentam IgE de vários tipos e poucos, assim não fazem ligação cruzada e não ativam mastócitos. Mastócitos tem afinidadepela porção Fc do IgE, o alérgeno vai se ligar aos vários IgE ligados nos mastócitos fazendo ligação cruzada, resultando em desgranulação dos mastócitos As reações de hipersensibilidade imediata são dependentes de células TCD4. Assim, a resposta dos linfócitos B independentes de T praticamente não ocorrem, devido à incapacidade de reconhecer antígenos proteicos (apenas multivalentes) MEDIADORES LIBERADOS POR MASTÓCITOS E EOSINÓFILOS ATIVADOS A ativação dos mastócitos se dá pela interação de muitas moléculas do alérgeno com os anticorpos IgE de membrana, promovendo reações cruzadas. Os IgEs de indivíduos atópicos são muito específicos ao alérgeno, necessitando de quantidades baixas de alérgeno para iniciar a resposta Ao ativar mastócitos, três respostas são ativadas: secreção do conteúdo pré-formado, síntese e secreção dos mediadores lipídicos e síntese e secreção de citocinas MEDIADORES DERIVADOS DOS MASTÓCITOS/BASÓFILOS: I. Aminas biogênicas → histamina: contração das células endoteliais (aumento dos espaços interendoteliais e aumento da permeabilidade vascular) e estimula as células endoteliais para sintetizarem prostaciclina (PGl2) e o NO (relaxantes do musculo liso vascular; causa vasodilatação), sendo que essas duas reações são responsáveis pela formação do halo eritematoso e pápula. Ela também provoca constrição da musculatura lisa brônquica e intestinal (aumento da peristalse e do broncoespasmo) II. Enzimas e proteoglicanos dos grânulos: Proteases neutras de serina (triptase e quimase), as mais abundantes contribuem para o dano tecidual na Hipers tipo I (presença de triptase em fluidos biológicos humanos é um marcador da ativação de mastócitos). Triptase cliva o fibrinogênio e ativa a colagenase, provocando, assim, danos no tecido, enquanto a quimase pode converter a angiotensina I em angiotensina II, degradar as membranas basais epidérmicas e estimular a secreção de muco. Essas também estão presentes em basófilos IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 19 e 20) Gabriela Chioli Boer – T9 Carboxipeptidase A Catepsina Proteoglicanos: heparina e o sulfato de condroitina que tem carga – e armazena as aminas, proteases e mediadores que são +, impedindo sua acessibilidade para o resto da célula. III. Mediadores lipídicos: PGD2: causa vasodilatação e broncoconstrição e quimiotaxia (inflamação) Leucotrienos (LTC4, LTD4, LTE4) liberados também atuam na broncoconstrição prolongada, mas principalmente no aumento da permeabilidade vascular (pápula) Fator de ativação plaquetária (PAF): broncoconstrição, vasodilatador, agregante plaquetário IV. Citocinas: as citocinas são produzidas principalmente por mastócitos, Th2 e basófilos. São elas TNF, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-13, CCL3, CCL4 e GM-CSF, e atuam induzindo o componente inflamatório da chamada reação de fase tardia, caracterizada pelo acúmulo de eosinófilos, neutrófilos, basófilos e células Th2 IL-3 induz proliferação de mastócitos; TNF induz inflamação; IL-4 – secreção de IgE, IL-13 – muco e IL-5 – ativação de eosinófilos Mediadores derivados dos eosinófilos → recrutados e ativados por IL-5 liberado da Th2 nos infiltrados inflamatórios de fase tardia Eosinófilos tem receptor para IgA, IgE e IgG Liberam proteínas granulares que são tóxicas para helmintos parasitários (básica principal, proteína catiônica eosinofílica e peroxidase) e podem ferir o tecido normal (peroxidase) Produzem e liberam mediadores lipídicos, incluindo o PAF, as prostaglandinas e os leucotrienos LTC4, LTD4 e LTE4 Produção de citocinas: IL-3, IL-5, GM-CSF (produção e ativação de eosinófilos); IL-8, IL-10, RANTES, MIP-1 e eotxin (quimiotaxia) EFEITOS BIOLÓGICOS DESENCADEADOS PELA LIBERAÇÃO DE HISTAMINA, MEDIADORES LIPÍDICOS E CITOCINAS NAS REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE TIPO I Histamina: aumenta a permeabilidade vascular e estimula a contração da célula muscular lisa Prostaglandina D2: vasodilatação, broncoconstrição e quimiotaxia de neutrófilos Leucotrienos: broncoconstrição prolongado, secreção de muco e aumento da permeabilidade vascular REAÇÃO DE FASE IMEDIATA E DE FASE TARDIA A reação imediata e vascular do musculo liso ao alérgeno desenvolve-se dentro de minutos após o desafio (a exposição a alérgenos em um indivíduo previamente sensibilizado), e a reação de fase tardia desenvolve-se 2 a 24 horas mais tarde FASE IMEDIATA: até 1 hora, mastócitos e IgE (mediadores lipídicos prontos na célula) O primeiro contato leva à produção de IgE específicos ao alérgeno, que vai se ligar ao mastócito (clinicamente pápula e eritema) Forma-se pápula (vazamento do plasma das vênulas) e halo eritematoso (vasodilatação nas margens da pápula) dentro de 5 a 10min e somem em menos de 1 hora No segundo contato terá ligação cruzada dos anticorpos na membrana do mastócito, ativando os mastócitos ocorrendo desgranulação de histamina pré-formada FASE TARDIA: inicia 2 a 4 horas depois da fase imediata e vai até o máximo em 24 horas, consiste no acúmulo de leucócitos inflamatórios, incluindo neutrófilos, eosinófilos, basófilos e células T auxiliares (produção de citocinas e mediadores lipídicos) O TNF secretado pelos mastócitos aumenta a expressão de moléculas de adesão endotelial de leucócitos, tais como a E-selectina e a molécula de adesão intercelular ‘ (ICAM-1), e as quimiocinas que recrutam leucócitos sanguíneos Tanto eosinófilos quanto as células Th2 expressam CCR4 e CCR3, e as quimiocinas que se ligam a esses receptores são produzidas por muitos tipos de células nos locais das reações de hipersensibilidade imediata, incluindo as células epiteliais. Aumento do número de eosinófilo pelo aumento da secreção de IL-5 pelas Th2 A reação de fase tardia pode ocorrer sem uma eação de hipersensibilidade imediata anterior detectável. Na IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 19 e 20) Gabriela Chioli Boer – T9 asma brônquica ocorre repetidos episódios de inflamação com acúmulo de eosinófilos e das células Th2, sem as alterações vasculares que são características da resposta imediata. Nesses distúrbios, pode haver uma menor ativação dos mastócitos, e as citocinas que sustentam a reação de fase tardia podem ser produzidas principalmente pelas células T REAÇÃO DE PÁPULA E ERITEMA A reação de pápula (edema e vermelhidão no centro causado pelo vazamento de macromoléculas e hemácias) e do halo eritematoso (vermelhidão na borda causada por vasodilatação) resulta na sensibilização de mastócitos da derme pela IgE que se liga ao FcεRI, ligação cruzada de IgE pelo antígeno e ativação de mastócitos com liberação de histamina. A histamina liga-se a receptores de histamina nas células endoteliais venulares; as células endoteliais sintetizam e liberam PGl2, NO, e o PAF; e estes mediadores causam vasodilatação e vazamento vascular Essa reação aparece na fase imediata da hipersensibilidade RINITE ALÉRGICA (FEBRE DO FENO): Comum em 30% das pessoas, consequencias das reações de hipersensibilidade imediata aos alérgenos como pólen de plantas ou de ácaros da poeira doméstica, pelos de animais localizados no trato respiratório superior por inalação. Sintoma: edema de mucosa, infiltração de leucócitos com eosinófilos, secreção de muco, tosse, espirros e dificuldade para respirar. A conjuntivite alérgica com coceira nos olhos é comumente associada à rinite. As saliências focais da mucosa nasal (pólipos nasais), cheias de líquido de edema e eosinófilos podem se desenvolver em pacientes que sofrem frequentes ataques repetitivos de rinite alérgica TRATAMENTO: anti-histamínicos ALERGIA ALIMENTAR São reações de hipersensibilidade imediata aos alimentos ingeridos que levam à liberação dos mediadores a partir da mucosa e submucosa intestinal dos mastócitos do TGI,incluindo a orofaringe Manifestações clínicas: prurido, edema, peristaltismo, aumento da secreção de fluido epitelial e sintomas associados ao inchaço da orofaringe, vômitos e diarreia. A rinite, a urticária e o broncoespasmo leve também são frequentemente associados, sugerindo a circulação sistêmica do antígeno e uma anafilaxia sistêmica pode ocorrer ocasionalmente. TRATAMENTO: anti-histamínico ANAFILAXIA SISTEMICA A reação anafilática sistêmica ou choque anafilático caracteriza-se por edema em muitos tecidos e queda da pressão arterial, ambos secundários ao aumento da permeabilidade e vasodilatação. Presença sistêmica do alérgeno introduzido por injeção, picada de inseto ou absorção através da pele ou mucosa intestinal. O alérgeno ativa os mastócitos em muitos tecidos liberando mediadores por todo o corpo. A diminuição do tônus vascular e o extravasamento de plasma causados pelos mediadores podem levar ao choque, muitas vezes fatal. Os efeitos cardiovasculares são acompanhados por constrição das vias aéreas superiores e inferiores, edema de glote e nos lábios, hipermotilidade do intestino, extravasamento de muco no intestino e trato respiratório e lesões urticariformes na pele. TRATAMENTO: epinefrina sistêmica, que reverte os efeitos broncoconstritores e vasodilatadores dos mediadores
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