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IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 17) Gabriela Chioli Boer – T9 IMUNOLOGIA – TRANSPLANTES TRANSPLANTE É o processo de remoção de células, tecidos ou órgãos, chamados enxertos, de um indivíduo (doador) e sua transferência para outro (hospedeiro). Como se trata de uma estrutura estranha para o organismo do receptor, sempre haverá uma resposta imune contra o tecido transplantado, sendo passível de rejeição Aloantígenos = moléculas reconhecidas como estranhas em enxertos Xenoantígenos = moléculas presentes nos xenoenxertos RESPOSTAS IMUNES ADAPTATIVAS AOS ALOENXERTOS O transplante de células ou tecidos de um indivíduo para outro geneticamente não idêntico leva invariavelmente à rejeição do transplante devido a uma resposta imune adaptativa A maioria dos antígenos que estimulam resposta imune adaptativa contra aloenxertos são proteínas codificadas por genes polimórficos que diferem entre os indivíduos. As moléculas do MHC ligam peptídeos e os apresentam às células T, e são responsáveis por reações de rejeição fortes e rápidas No cenário de qualquer transplante entre doador e receptor geneticamente não idênticos, haverá antígenos polimórficos diferentes das moléculas do MHC contra os quais o receptor pode montar uma resposta imunológica. Esses antígenos induzem reações de rejeição fracas ou mais lentas do que as moléculas de MHC e, por isso, são chamados de antígenos de histocompatibilidade secundários RECONHECIMENTO DE ALOANTIGENOS PELAS CELULAS T As moléculas alogênicas do MHC de um enxerto podem ser apresentadas para o reconhecimento pelas células T do receptor de duas maneiras diferentes – via direta e indireta As células T do receptor do enxerto reconhecem as moléculas do MHC intactas do enxerto, e isso é chamado apresentação direta. Por vezes, as células T do receptor reconhecem as moléculas do MHC do enxerto (doador) somente no contexto de moléculas de MHC do receptor, o que implica que as moléculas MHC do receptor devem estar apresentando peptídeos de proteínas do MHC do doador para as células T do receptor, isso é chamado apresentação indireta. Reconhecimento direto de Aloantígenos do MHC em células do doador No caso do reconhecimento direto, as moléculas intactas de MHC exibidas pelas células do enxerto são reconhecidas pelas células T do receptor sem a TIPOS DE TRANSPLANTE Transplante ortotópico: quando o enxerto é colocado em sua localização anatômica normal Transplante heterotópico: quando o enxerto é local diferente Transfusão: transferência de células sanguíneas circulantes ou de plasma de um indivíduo para o outro Enxerto autólogo: transplantado de um indivíduo para o mesmo indivíduo Enxerto alogênio: indivíduos da mesma espécie com códigos genéticos diferentes; há grandes chances de rejeição Enxerto singênio: indivíduos da mesma espécie com estrutura genética semelhante; pouca chance de rejeição Enxerto xenogênico: indivíduos de espécies diferentes; grandes chances de rejeição IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 17) Gabriela Chioli Boer – T9 necessidade de processamento pelas APCs do hospedeiro As respostas das células T para as moléculas do MHC alogênio diretamente apresentadas são muito fortes, porque há uma alta frequência de células T que podem reconhecer diretamente qualquer proteína no MHC alogênico O reconhecimento direto pode gerar tanto células TCD4+ quanto células TCD8+, que reconhecem antígenos dos enxertos e contribuem para a rejeição Reconhecimento indireto de Aloantígenos Na via indireta, as moléculas de MHC do doador são capturadas e processadas pelas APCs do receptor, e os peptídeos derivados dessas moléculas são apresentados em associação a moléculas de MHC próprias. Assim, os peptídeos derivados das moléculas de MHC alogênio são exibidos pelas APCs do hospedeiro e reconhecidos pelas células T como antígenos convencionais derivados de proteínas estranhas ATIVAÇÃO E FUNÇOES EFETORAS DOS LINFOCITOS T ALORREATIVOS Ativação de linfócitos T alorreativos A resposta das células T a um enxerto de órgãos pode ser iniciada nos linfonodos que drenam o enxerto. A maioria dos órgãos contém APCs residentes, tais como as DCs e, consequentemente, o transplante desses órgãos para um receptor alogênico fornece APCs que expressam as moléculas de MHC do doador, bem como coestimuladores. Essas APCs dos doadores podem migrar para os linfonodos regionais e apresentar, em sua superfície, moléculas MHC I e II alogênicas não processadas às células TCD8 e CD4 do receptor, respectivamente (via direta). As DCs podem também migrar para o enxerto, adquirir Aloantígenos e transportá-los de volta para os linfonodos drenantes, onde são exibidos (via indireta). Os linfócitos naive CD4+ e CD8+ que normalmente trafegam através do linfonodo, encontram esses aloantígenos e são induzidos a proliferar e diferenciar- se em células T auxiliares e CTLs efetores. Esse processo é chamado de sensibilização aos Aloantígenos. As células T efetoras migram de volta para o enxerto e medeiam a rejeição. Papel da coestimulação nas respostas de células T aos aloantígenos Além do reconhecimento do aloantígeno, a coestimulação de células T, primariamente por moléculas B7 nas APCs, é importante para a ativação de células T alorreativas. A coestimulação é mais importante para estimular células T naive, entretanto, mesmo respostas de células T de memória podem ser amplificadas pela coestimulação. A rejeição dos aloenxertos e a estimulação de células T alorreativas em uma MLR podem ser, ambas, inibidas por agentes que bloqueiam as moléculas B7 Funções efetoras das células T alorreativas As células TCD4+ e TCD8+ alorreativas ativadas peo aloantígenos do enxerto causam rejeição por mecanismos distintos. As TCD4+ auxiliares diferenciam-se em células efetoras produtoras de citocinas que danificam os enxertos por meio da inflamação (semelhante a uma reação de hipersensibilidade do tipo tardia); as TCD8+ alorreativas diferenciam-se em CTLs, que maram as células do enxerto Somente os CTLs gerados pelo alorreconhecimento direto podem matar as células do enxerto, enquanto os CTLs e as células T auxiliares geradas tanto pelo reconhecimento direto quanto indireto do aloantígeno podem causar dano mediado por citocinas aos enxertos IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 17) Gabriela Chioli Boer – T9 ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS B ALORREATIVAS, PRODUÇÃO E DUNÇOES DOS ALOANTICORPOS Os anticorpos contra os antígenos do enxerto (doador- específicos) também contribuem para a rejeição. Eles são produzidos pela ativação de células B alorreativas dependentes de T auxiliares, muito semelhantes aos anticorpos contra outros antígenos proteicos PADROES E MECANISMOS DE REJEIÇÃO DOS ALOENXERTOS Há 3 padrões que se distinguem por características temporais, histopatológicas e mecanismos efetores dominantes REJEIÇÃO HIPERAGUDA Começa dentro de minutos a horas após vasos sanguíneos do hospedeiro serem anastomosados aos vasos do enxerto, é caracterizada pela oclusão trombótica dos vasos do enxerto e é mediada por aloanticorpos de IgM preexistentes na circulação do hospedeiro que se ligam aos antígenos endoteliais do doador A ligação do anticorpo ao endotélio promove ativação do complemento. A ativação do complemento conduz à lesão endotelial celular e exposição das proteínas da membrana basal subendotelial que ativam as plaquetas. As células endoteliais são estimuladas a secretar fator de von Willebrand, que promovem a adesão e a agregação plaquetária. As células endoteliais perdem os heparan sulfato proteoglicanos da superfície celular que normalmente interagem com a antitrombina III para inibir a coagulação. Estes processos contribuem para a trombose vascular e oclusão e o órgão enxertado sofre necroseisquêmica irreversível Todo esse processo é mediado por anticorpos IgM específicos para antígenos ABO. Desse modo, devem ser realizados testes e tipagem sanguínea para prevenir doações entre pacientes com sangue incompatível. A reação imune também pode ser mediada por IgG contra aloantígenos MHC do doador ou contra aloantígenos expressos sobre as células endoteliais. Tais anticorpos geralmente surgem como um resultado de uma exposição anterior a aloantígenos através de transfusão sanguínea, transplante anterior ou gravidezes múltiplas Obs: um possível mecanismo de resistência a esta rejeição é um aumento na expressão de proteínas reguladoras do complemento em células endoteliais do enxerto REJEIÇÃO AGUDA Ocorre dias ou semanas após o transplante, é um processo de lesão do parênquima e dos vasos sanguíneos do enxerto mediada por células T alorreativas e anticorpos. O tempo para início da rejeição aguda reflete o tempo necessário para gerar células T efetoras alorreativas e anticorpos em resposta ao enxerto. A rejeição pode ser celular ou humoral, mas ambos normalmente coexistem I. Celular: ocorre pela inflamação causada por citocinas produzidas por células T auxiliares e a morte mediada pelos CTLs das células do parênquima do enxerto e células endoteliais. Os infiltrados de linfócitos e macrófagos podem envolver os túbulos (tubulite), com necrose tubular associada e os vasos sanguíneos (endotelialite), com necrose das paredes vasculares dos capilares e pequenas artérias. Podem ser células T auxiliares CD4+ (as células Th1 secretoras de TNF e de células Th17 secretoras de IL-17; ambos os tipos contribuem para a ativação de macrófagos e endotélio e para o dano inflamatório ao órgão) ou CTLs CD8+ ✓ Tempo: minutos a horas ✓ Caracterizada pela oclusão trombótica da vasculatura do enxerto ✓ Mediada por anticorpos preexistentes que reconhecem antígenos endoteliais do doador o Antígenos ABO o Aloantígenos proteicos → MHC → células endoteliais IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 17) Gabriela Chioli Boer – T9 II. Humoral: os aloanticorpos causam rejeição aguda por ligação a aloantígenos, principalmente moléculas HLA, em células endoteliais vasculares, causando lesão endotelial e trombose intravascular que resultam na destruição do enxerto A ligação dos aloanticorpos na superfície da célula endotelial dispara a ativação do complemento, o que leva à lise das células, ao recrutamento de neutrófilos, e à formação de trombos. Os aloanticorpos também podem se acoplar a receptores Fc em neutrófilos e células NK, que, em seguida, destroem as células endoteliais. Além disso, a ligação do aloanticorpos na superfície endotelial pode alterar diretamente a função endotelial por induzir sinais intracelulares que aumentam a expressão de moléculas de superfície pró-inflamatórias e pró-coagulantes REJEIÇÃO CRÔNICA Atualmente é a maior causa de falha de aloenxertos; ocorre após meses ou anos da realização do transplante, sendo caracterizada pela oclusão arterial como um resultado da proliferação de células de musculo liso da íntima e os enxertos eventualmente falham principalmente por causa do dano isquêmico. Decorrentes da secreção de citocinas liberadas de macrófagos e linfócitos TCD4 (IFN-γ) O resultado é uma isquemia que pode ter como consequência o aparecimento de fibrose, conforme o tecido vai morrendo devido ao baixo suprimento sanguíneo No rim e no coração, a injeção crônica resulta em oclusão vascular e fibrose intersticial. Os transplantes de pulmão submetidos a rejeição crônica demonstram espessamentos nas pequenas vias aéreas (bronquiolite obliterante) e transplantes de fígado demonstram ductos biliares fibróticos e não funcionais PREVENÇÃO E TRATAMENTO DA REJEIÇÃO DOS ALOENXERTOS TESTES UTILIZADOS PARA MINIMIZAR A REJEIÇÃO I. Tipagem sanguínea: o sangue do receptor é misturado com o soro contendo imunoglobulinas contra sangue tipo A e tipo B II. Tipagem do MHC ou determinação de alelos HLA: verificação da compatibilidade dos alelos do MHC do doador e receptor. O mais confiável que se tenha no máximo um alelo incompatível para aumentar a sobrevida do enxerto III. Detecção de anticorpos pré-existentes no receptor: a. Teste do painel de anticorpos reativos: os pacientes à espera do transplante são testados quanto à presença de anticorpos reativo pré-formados contra moléculas de HLA alogênicas prevalentes na população. Estes anticorpos, que podem ser ✓ Tempo: dias a semanas ✓ Processo de lesão do parênquima e dos vasos sanguíneos o Infiltrados inflamatórios, lesão endotelial e parênquima, trombose capilar focal ✓ Mediada por células T (celular) e anticorpos (humoral) ✓ A identificação de C4d em capilares do enxerto (figura C na última imagem) é usada como indicador de ativação do complemento e rejeição aguda humoral ✓ Maior causa de falha de aloenxertos ✓ Tempo: meses a anos ✓ Lesão dominante: oclusão arterial resultante da proliferação de células musculares lisas da íntima → vasculopatia do enxerto ✓ Reação inflamatória crônica: células T alorreativas e produção de citocinas → estimulam a proliferação IMUNOLOGIA (Abbas – capítulo 17) Gabriela Chioli Boer – T9 produzidos como um resultado de gestações, transfusões ou transplantes anteriores, podem identificar o risco de rejeição vascular hiperaguda ou aguda. Pequenas quantidades de soro do doente são misturadas com vários grânulos marcados com fluorescência e revestidos com moléculas de MHC definidas e presentes na população de doadores de órgãos. A ligação dos anticorpos do paciente com os grânulos pe determinada por citometria de fluxo. Os resultados são apresentados como percentagem de anticorpo reativo (PRA), que é a percentagem do conjunto de alelos do MHC com qual o soro do paciente reage b. Prova cruzada: irá determinar se o paciente tem anticorpos que reagem especificamente com as células daquele doador. O teste é realizado com a mistura do soro do receptor com os linfócitos do sangue do doador. Adiciona sistema complemento e se há anticorpos pré- formados no soro do receptor contra moléculas de MHC do doador, as células do doador serão lisadas MÉTODOS PARA INDUÇÃO DE TOLERANCIA DOADOR-ESPECÍFICA Estratégia em teste: bloqueio do coestimulador, gerando anergia; quimerismo hematopoiético (transfusão de células-tronco do doador); e transferência ou indução de Tregs FÁRMACOS IMUNOSSUPRESSORES TRANSFUSÃO SANGUÍNEA É uma forma de transplante em que sangue ou células inteiras de um ou mais indivíduos são transferidos por via intravenosa para a circulação de outro indivíduo. O sistema de aloantígenos mais importante é o sistema ABO. Os indivíduos que não tem um antígeno especifico do grupo sanguíneo produzem anticorpos IgM naturais contra esse antígeno. Se esses indivíduos receberem hemácias expressando o antígeno-alvo, os anticorpos preexistentes ligam-se às células transfundidas, ativam o complemento e provocam reações de transfusão, que podem ser fatais. A transfusão através de uma barreira ABO pode desencadear uma reação hemolítica imediata, resultando tanto na lise intravascular das hemácias, mediada pelo sistema complemento, quanto na extensa fagocitose de eritrócitos revestidos por anticorpos e complemento e por macrófagos no fígado e no baço. A hemoglobina é liberada a partir das hemácias lisadas em quantidades que podem ser tóxicas para células do rim, causando necrose aguda de células tubulares renais e insuficiência renal.
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