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→ Papel das células T no combate a infecções é com basicamente 2 funções: ✓ Quando a célula TCD4+, subtipo Th1 ela age em ativação direta do macrófago através de secreção de citocina, estimulando a função de macrófago por killing dos microrganismos que haviam sido ingeridos. Através da ação das células da Th17, secreção de citocinas, estímulo a inflamação, mais o killing do microrganismo direto. ✓ Célula T CD8+ promove o killing direto das células infectadas ou microrganismos intracelulares. → As etapas da resposta imune mediada por células TCD4+: a TCD4 naive está circulando até que há ativação direta dessas células via célula apresentadora de antígeno (APC) com o reconhecimento chave- fechadura, ocorre expansão clonal, proliferação das células efetoras especificas, parte delas vão para a circulação já diferenciadas, para migrar ao local infectado. Elas vão exercer a função liberando quimiocinas e citocinas, trazendo a campo células efetoras de imunidade inata também (neutrófilos, monócitos), promovendo ativação desses leucócitos, bem como a ligação direta com os macrófagos que já fagocitaram esses antígenos, promovendo killing através dos radicais ativos de O2 e nitrogênio. ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T → Apresentação de antígenos: 1° momento – o linfócito T naive circulante entra em contato com a célula dendrítica apresentando uma porção do antígeno. ✓ Receptor TLC na superfície do linfócito T naive e MHC II, há o reconhecimento chave-fechadura. Então a célula inicia o processo de expansão clonal. ✓ Uma parte dela fica no linfonodo interagindo com as células T, auxiliando na maturação, e uma parte vai como célula efetora para a circulação, algumas agindo direto na ativação do macrófago, outras ficando como célula de memória específica . Prof: Alfredo Neto → Reconhecimento do antígeno: a célula APC com a molécula do antígeno interage com a célula TCD4 através de receptor MHC II, estimula a diferenciação dessa célula T em célula T específica. ✓ Há produção de citocina IL-2 agindo em receptor específico de membrana, gerando expansão clonal/proliferação, elas vão se diferenciar em célula TCD4 efetora que vai fazer ativação de macrófago, ativação de célula B, de outras células como neutrófilos, no tecido periférico, além de promover inflamação através de suas citocinas. Uma parte delas vai dar origem a célula TCD4+ de memória (para em uma 2° exposição dar uma resposta mais rápida e mais específica). ✓ APC também vai expressar MHC I que vai interagir com célula TCD8+, que vai também passar pelo processo de proliferação/expansão clonal, uma parte dela vai agir direto no killing das células infectadas e na ativação dos macrófagos e outra parte vai se tornar célula de memória. → Células T de memória geradas após a ativação são células de vida longa. → Há medida que o antígeno vai sendo eliminado, tem um down regulation na célula T efetora e consequentemente elas vão diminuindo. → Sinais para ativação dos linfócitos T: ✓ Reconhecimento do antígeno: primeiro sinal necessário para que haja o estímulo a resposta imune específica. Ativação das células T naive requer o reconhecimento do antígeno apresentado pela célula dendrítica, sem ela nada acontece. ✓ Coestimulação: 2° sinal – fundamental para que aconteça a sequência de ativação do linfócito T. Em uma situação em que há o reconhecimento de uma molécula (MHC – receptor CDR) sendo expressa, e ela é própria, não ocorre o estimulo para expressão do coestimulador, consequentemente não há resposta ou está havendo mecanismo de tolerância. Se houver estimulação de antígeno, APC apresenta antígeno não próprio, ocorre a presença do reconhecimento MHC receptor TCR, mas também vai ter ativação das moléculas co-estimulatórias: * A IL-2 é a interleucina mais importante para que haja a diferenciação de linfócito T em linfócito T efetor, tem ação apócrina e parácrina. Conforme esse linfócito T é ativado e começa a liberar a IL-2, ela vai agir nos próprios linfócitos e nos linfócitos que estão sendo gerados na expansão clonal. Isso só acontece depois da ativação da molécula coestimulatório. * → A via mais comum das famílias dos coestimuladores é a B7:CD28, o CD28 é expresso na superfície de células T e o B7 é expresso na superfície apresentadora de antígeno. O B7 tem a subfamília B7-1 e a B7-2. → A partir do momento em que a ligação da molécula coestimuladora, ocorre uma mudança na transdução de sinal do linfócito T que está sendo ativado, então ocorre mais sinalização – que vai culminar no aumento da sobrevivência celular do linfócito T, estímulo a proliferação celular e expansão clonal e estimula a diferenciação em células T efetoras e células T de memória. → Só mediante a estimulação que isso tudo vai acontecer via estímulo da IL-2 (principalmente). → Da mesma forma que termos a molécula estimuladora, existe moléculas inibitórias, então a medida que vai caindo a quantidade de antígeno, que ele vai sendo combatido no tecido periférico, ocorre o tempo todo produção de citocina e nesse momento a inibitória. → No caso das moléculas coestimulatórias as principais são CTLA-4 que vai competir diretamente na ligação com o B7 (tem afinidade na ligação maior que a B7:CD28) e isso começa a gerar transdução de sinal para o linfócito não havendo estimulação e consequentemente ele reduz a proliferação celular, expansão clonal e maturação em célula efetora. E a presença de molécula PD-1 que bloqueia a sinalização do antígeno também por via CD28. → Então quando você tem a molécula, relação ativada, a B7 vai estar na célula dendrítica ligado ao coestimulador CD28 no linfócito, além do MCH-TCR. → Quando começa a ter um down regulation e as citocinas que chegam são inibitórias, começa a ter produção através da CTLA-4 ocupando o B7 na célula apresentadora de antígeno, não havendo ligação com CD28 não vai haver estímulo a diferenciação e proliferação e maturidade do linfócito T. → Outra via importante é a via do CD40 com a do CD40L, a partir do momento que há ligação MHC com TCR, e o antígeno, com ou sem o estímulo do B7: → A célula dendrítica (DC) possui em sua membrana outro receptor chamado CD40 que a partir do momento em que há essa ligação entre MHC antígeno e receptor da célula T – transdução de sinal, a célula T começa a expressar na sua membrana o ligante de CD40, que vai se ligar com o CD40 que já estava na DC, e partir daí há uma transdução de sinal dentro da DC: → Estimulando que ela expresse mais receptores do tipo B7 para que haja coestimulação: → A CD40 promove uma estimulação ainda mais potente via molécula coestimulatoria, é como se fosse auxiliar da coestimulação, acontece ao mesmo de haver a estimulação do B7. A medida em que tem essa ligação, antes mesmo de haver a expressão do B7, ou mesmo após a expressão, esse CD40L se liga ao CD40 na célula apresentadora, estimulando mais B7 para haver um estímulo mais potente. → Outras alterações moleculares que vão ser importantes durante ativação das células T: ✓ CD69: receptor que aumenta expressão, ela age na expressão de S1PR1 (moléculas responsáveis pela retirada do linfócito do linfonodo para a circulação) e a medida que reduz a expressão do receptor S1PR1, o linfócito fica mais tempo dentro do linfonodo, propicia uma apresentação mais bem feita e uma especificidade maior e + resposta. ✓ CD45 (9IL2Rα): receptor do tipo α para IL-2, importante para proliferação do linfócito T. ✓ CD40 L ✓ CTLA-4: muda conformação a medida que tem as estimuladoras, essa expressão está menor, quando reduz o estímulo antigênico no tecido periférico a CTL-4 reduz e o inibitório aumenta. Tudo acontece de forma dinâmica.✓ Moléculas de adesão e receptores de quimiocinas: há aumento dessas moléculas e nos receptores, como o CCR7 (leva o linfócito para a migração) e L- selectina (que faz adesão ao endotélio do vaso para fazer a transmigração). Então a medida em que vai havendo a ativação da célula T, tudo isso vai sendo expresso na superfície. ✓ CD44: que é a ligação do CD44 com o CD44 ligante que funcionam retendo o linfócito no tecido alvo, ou seja, aumenta a expressão na superfície do CCD44 que quando o linfócito chega no tecido alvo vai haver nas células residentes nesse tecido, como na célula endotelial, a expressão do ligante para CD44 que é quem vai segurar o linfócito no tecido periférico para ele realizar sua função. (imagem): → Então, há apresentação de antígeno (1), 2 a 3 horas depois começa a apresentação maior de IL-2 (2), posteriormente CD69 (3), seguido de receptor de IL- 2Rα (CD25) (4), depois ligante CD40 (5) e 12 horas depois começa a ter a divisão celular e formação de células T de memória quanto a específica (6). → Conforme o tempo de ativação acontece, há uma mudança de conformação na superfície do linfócito (7), primeiro ele só tem o TCR na célula naive, e a medida em que ele vai sendo estimulado aumenta a proliferação na superfície do CD69 (8), posteriormente receptor de IL-2R (9), depois CD40L (10), e o controle da resposta vai acontecer. Então tem a expressão do CTLA-4 (11). As etapas vão acontecendo a medida em que tem um estímulo antigênico acontecendo, sendo controlado ou não no tecido periférico. → IL-2: é uma interleucina importante como fator de crescimento, sobrevivência e diferenciação para linfócitos T.: ✓ Induz a produção de outra proteína de superfície, que é o BCL-2, um receptor anti-apoptose. Já que o linfócito T está sendo ativado para a ação, ele começa a estimular a produção de sinalizadores para que essa célula não morra e exerça a função. ✓ Responsável pelo aumento na expressão na do IFN (interferon γ) e IL-4 pelas células T. ✓ Tem ação autócrina e parácrina, age no próprio linfócito que a liberou, quanto nos linfócitos de mesmo tipo que estão próximos. Responsável pelo “pool” de linfócitos – expansão clonal. (imagem): → A célula T é ativada pela célula apresentadora de antígeno, nesse momento a célula que estava em repouso – naive (1), tem-se secreção de IL-2 (2), o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 receptor de IL-2 que estava inativo na superfície da célula T naive sofre uma mudança de conformação, se tornando um receptor de alta afinidade para IL-2 (3). Consequentemente gera um aumento dessa proliferação de célula T, induzida pela própria IL-2 (4). → Essa IL-2 exerce função em 2 locais: A : Após ativação, a célula T começa a produzir IL-2, estimulando as células T específica, que entrou em proliferação clonal e está sendo diferenciada em célula efetora e célula de memória. B : A célula T reguladora recebe estímulo da IL-2 e vai sendo produzida, vai até a superfície de ativação no tecido alvo e vai ficar monitorando a situação, para que possa diminuir ativação da célula específica efetora, quando a infecção diminui e não tenha excesso (autolesão no tecido periférico). DIFERENCIAÇÃO DOS LINFÓCITOS TCD4+ Existem mais de 3 subtipos, os principais são: → Célula Th1: ela vai ter relação direta expressando IL- 12 e IFN-γ (promove uma ação grande de produção). E vai ter sua ação direcionada para microrganismos intracelulares. Essas duas citocinas vão ser os principais fatores para estimular a diferenciação de célula T naive em célula T do subtipo Th1. ✓ Dependendo do tipo de estímulo a célula dendrítica, vai gerar uma molécula para apresentação entre MHC e célula T naive, esse estímulo específico através da expressão de IL-12 vai diferenciar essa célula T naive em célula do subtipo Th1. (imagem): Um microrganismo intracelular gera o estímulo na célula apresentadora de antígeno de reconhecimento de transdução, há produção de IL-12 (1). - O macrófago no tecido periférico também produz IL- 12 (2), que vai agir durante a diferenciação da célula T naive em célula T efetora em maior quantidade de receptores para IFN-γ (3). A célula NK que está agindo no órgão/tecido alvo também produz IFN-γ. (4). - A presença de IFN-γ mais IL-12 (5) vai causar transdução de sinal específico na célula T naive para que ela se diferencia em célula T do tipo Th1 (6). 2 1 3 4 1 2 3 4 5 6 → A célula apresentadora de antígeno faz a ligação com a célula T naive, estimula a diferenciação para célula Th1, que vai produzir e receber IFN-γ que vai estimular na periferia a ativação da via clássica do macrófago que é responsável pelo killing microbiano. → Temos 2 padrões de macrófago em periferia, o monócito que vai ser diferenciado em macrófago que é a célula efetora – possui 2 subtipos: ✓ 1 - Macrófagos classicamente ativados (M1): quando o monócito recebe a estimulação diretamente por via TRL ou por IFN-γ é o que vai fazer o killing do microrganismo e potencializar a inflamação. ✓ 2 - Macrófagos alternativamente ativados (M2): quando o monócito recebe estímulo via IL-13 e IL- 4, ele se “profissionaliza” no tipo M2, e tem responsabilidade no efeito anti-inflamatório e no remodelamento tecidual. ✓ A célula TCD4+ do tipo Th1 vai ter ação direta sobre imunidade inata e sobre imunidade celular, ela amplifica a resposta do macrófago, faz ligação direta com o macrófago que está expressando na sua superfície a molécula antigênica. ✓ Ocorre ligação CD40-CD40L, aumento da expressão IFN-γ, macrófago tem receptor para IFN- γ, produz uma quantidade maior de óxido nítrico e O2 que são partículas presentes nos lisofagossomos que vão destruir as células que foi fagocitada. ✓ Estimula o macrófago a produzir ainda maia citocinas (TNF, IL-1, IL-12) e quimiocinas – que vão funcionar tanto na ativação das células Th1 quanto do próprio macrófago. ✓ E estimula a expressão de moléculas coestimuladoras B7 na superfície do linfócito que está sendo estimulado na expansão clonal. ✓ Da mesma forma que essa expressão de IFN-γ vai estimular o macrófago a produzir mais citocinas pró-inflamatórias, bem como a expressão em superfície de moléculas requeridas para ativação da célula T. ✓ Age na resposta direta do macrófago, e na resposta do macrófago que precisa da associação do macrófago. → Célula Th2: outra família, são estimulados principalmente pelo IL-4, a função desse Th2 é fazer a resposta contra verme/helminto e resposta alérgica. Quando é estimulado aumenta a expressão para citocina IL-5, IL-4, e IL-13. ✓ Então a partir do momento em que tem um antígeno proteico ou parasitose intestinal que causa resposta alérgica. Algumas proteínas de superfície dos vermes são reconhecidas pelas células dendríticas, ainda não se sabe quando interleucina é a principal responsável por fazer a diferenciação das células T naive em célula Th2. ✓ Assim que esse estímulo está presente começa a haver expressão de IL-4, pelo mastócito ativado e pelo próprio linfócito que começa a ser ativado. Essa ativação via IL-4 e por essa interleucina que ainda não se sabe qual, ela amplifica a produção de IL-4, o que amplifica a diferenciação em célula Th2. Que vai agir liberando célula IL-5, IL-4 e IL-13. ✓ A resposta Th2, diferente da Th1, quando tem estímulo específico desse padrão celular, vai haver proliferação e expansão clonal, e tem basicamente dois tipos de resposta: Th2 clássica: que acontece liberando IL-4 e IL-13 que vão agir. O IL-4 na própria célula T, para estimular ainda mais diferenciação, e IL-4 e IL-13 vão agir no macrófago ativando aresposta alternativa, ou seja, transformando o monócito em macrófago do tipo M2 Vai liberar L5, que é a principal interleucina de estimulação e proliferação de eosinófilos, que é uma célula que amplifica resposta inflamatória quando tem helmintos e alergia. 2 1 IL-13 vai agir no tecido gastrointestinal aumentando a peristalse para auxiliar na defesa contra os vermes. ✓ A medida em que tem essa diferenciação do macrófago para o tipo M2, como a resposta do tipo Th2 é muito amplificada por conta do eosinófilo, esse macrófago vem corrigindo a lesão celular que a própria inflamação do eosinófilo faz, então M2 faz remodelamento e fibrose do tecido periférico. ✓ A célula TCD4 ativada pela via Th2, tem uma ativação também acontecendo em célula Tfh e ela vai agir diretamente com a célula B, estimulando a produção de anticorpo específico, que vai ser responsável pela resposta alérgica em si. ✓ A resposta Th1 é inespecífica a estímulo infeccioso que está acontecendo em tecido periférica, e a resposta Th2 vai ser tanto a resposta contra a parasitose intestinal, quanto a diferenciação da resposta alérgica específica. O mecanismo tradicional da alergia que é o via resposta- anticorpo-IgE é pela Th2. → Célula Th17: vai ter uma resposta amplificada via estimulação IL-6, IL-1, IL-23 (principal), TGF-β. Age em resposta principalmente a antígeno bacteriano e fúngico, e o principal tipo de ação é o trato gastrointestinal. ✓ Então ocorre um estímulo por bactéria ou fungo, a célula apresentadora de antígeno apresenta o estímulo para a célula T naive (1). ✓ Além do estímulo específico há ação de IL-6 e IL-1, o TGFβ vem de numerosas fontes pró- inflamatórias tanto de resposta inata quanto de resposta imune adaptativa (2). ✓ A presença desses estímulos faz com que haja a diferenciação da célula T naive em célula Th17 (3), isso produz IL-21 que amplifica a própria diferenciação em célula Th17 (4). ✓ A IL-23 (5), além de agir na diferenciação age na perpetuação/sobrevida da célula Th17 ativa, que exerce a função dela liberando principalmente IL- 17 e IL-22 (6). ✓ A interleucina IL-17 é a principal responsável pela atração do neutrófilo para o sítio inflamatório. ✓ A IL-22 age nas células teciduais aumento a função de barreira, estimula presença de peptídeos que agem diretamente nessa defesa de barreira, como as catalecidinas (que são proteínas que agem direto na parede celular da bactéria, possibilitando a ação das perforinas – que rompem a barreira de proteção da bactéria). ✓ As duas estimulam o epitélio em produzir peptídeos antimicrobianos para fortalecer a barreira. DIFERENCIAÇÃO DOS LINFÓCITOS TCD8+ → Lembrando: a recirculação da célula TCD8 naive no linfonodo, até que chega a APC e ocorre o reconhecimento entre as duas. Depois proliferação e expansão clonal, boa parte da célula TCD8 cai na circulação, migrando para o tecido lesado para que a célula exerça a função de killing da célula alvo. 1 2 3 4 5 6 → O papel das células T auxiliares na ativação das células TCD9+ : → A célula TCD4+ auxiliar quando tem ativação relacionada a APC, produz citocina que auxilia na ativação dessas células TCD8+, tem ação direta: → A medida que tem a ligação da célula TCD4+, ela produz citocina que age direto na célula TCD8, bem como amplifica a capacidade da APC em estimular a célula TCD8: ✓ A partir do momento que a TDC8+ é ativada vai promover o killing direto da célula alvo. → Com a diminuição da resposta da célula TCD8+ , há uma exaustão, e ela começa a expressar na sua superfície receptores de inibição. Quando as células vão morrendo começa a diminuir a ativação de células efetoras. As infecções que se tornam crônicas fazem com que as células TCD8+ não consigam mais realizar sua função por exaustão. → Etapas da lise celular/sinapse imunológica: o momento em que a célula TCD8+ exerce a função dela de lise celular, ela não precisa ficar ligada a célula alvo até que ocorrer a morte da célula alvo. ✓ Há o reconhecimento do antígeno e a formação dessa sinapse imunológica, então ocorre ligação do TCR8+ com o MHC, auxiliado por moléculas de adesão de superfície (1). ✓ O linfócito TCD8+ se prende a superfície da célula lesada, faz a exocitose dos grânulos perforinas e granzimas em cima da célula infectada (2). ✓ Desacopla e vai embora. E depois ocorre a morte da célula alvo (3). → Na exaustão, acabam esses grânulos* que destroem e a célula não consegue mais exercer sua função. 1 2 3 * → Morte das células-alvo via TCD8+: o mecanismo da sinopse imunológica, é o principal responsável pelo killing direto. ✓ Killing celular mediado por Fas/FasL: a célula TCD8+ específica para a célula infectada também possui receptores de superfícies do tipo FasL ligante par Fas (que é uma proteína que está presente na membrana da grande maioria das nossas células). ✓ A partir no momento que há o reconhecimento de uma célula com uma proteína expressa em superfície não própria, a ligação do FasL presente no linfócito TCD8+ com Faz presente na superfície da célula infectada e estimula a apoptose. Não usa granzimas e perforinas. ✓ Então a ação do linfócito TCD8+, a principal é pela via da lise/sinapse imunológica, mas ela também pode fazer o killing celular pela capacidade de estimulação Faz/FazL.
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