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• Neutralização dos antígenos extracelulares pelo complexo Ag-Ig, transportando anticorpos para neutralizar ou opsonizar microrganismos infecciosos e toxinas microbianas Ativação • Células B virgens, as quais expressam IgM e IgD em sua superfície, migram para os folículos linfoides primários através das vênulas endoteliais altas, após entrarem nas zonas da célula T, onde ficam aprisionadas; assim, em encontro c/ o antígeno, ativa as moléculas de adesão e comprometem os receptores de quimiocinas – como o CCR7, o qual recepciona o CCL19 e CCL21 – , as quais mobilizam as células B em migração em encontro c/ antígenos na corrente sanguínea. • Um antígeno se liga ao BCR – receptores de linfócitos B (ou imunoglobulina de superfície), os quais transmitem sinais p/ interior da célula e envia o antígeno ligado p/ sítios intracelulares, onde pode ser degradado, originando peptídeos os quais são devolvidos p/ superfície da célula B ligados a moléculas de MHC-2, as quais são reconhecidas pelas T auxiliares – TCD4 efetora; Th1 ou Th2 – antígeno-específicas, levando à expressão da CD154 – molécula coestimuladora de cél. B ligante de CD40, a qual interage com a CD40 da célula T – e à secreção de IL-4, IL-5 e IL-6, orientando que as cél. B proliferem e se diferenciem em células secretoras de anticorpos e células B de memória, em resposta ao mesmo patógeno, além de possibilitar a troca de classe das imunoglobulinas e hipermutação somática o Linfócitos B de um clone específico secretam um único tipo de anticorpo, o qual é idêntico ao receptor do antígeno apresentado pelo LF-B que primeiro respondeu o In vitro, as células B são estimuladas quando expostas a uma mistura de ligante CD40 – sintetizado artificialmente – e IL-4, tendo efeito sinérgico na expansão clonal de cél. B, precedendo a produção de anticorpos in vivo. o In vivo os sinais são liberados pelo antígeno e pelas células T, respectivamente no lugar dos receptores e do CD40; sinais adicionais são feitos através do contato direto c/ células T. Reconhecimento ligado • Células B e T auxiliares devem reconhecer epítopos, não necessariamente idênticos, do mesmo complexo molecular para que possam interagir; a ativação específica da cél. B por uma cél. T cognata – sensibilizada pelo mesmo antígeno – depende da capacidade da cél. B antígeno- específica concentrar o peptídeo apropriado em suas moléculas de superfície do MHC-2, onde uma célula B reconhece e se liga ao polissacarídeo, internalizando-o e degradando-o e apresentando seus peptídeos na superfície de moléculas do MHC-2, onde T auxiliares reconhecerão o complexo na superfície da célula B, ativando-a p/ produzir anticorpo antipolissicarídeo. • Ajuda a assegurar a autotolerância, significando que a resposta autoimune só irá ocorrer se uma célula T ou B autorreativa estiverem presentes ao mesmo tempo, além de ser importante na aplicação de vacinas, pois essa imunidade protetora é mediada por anticorpos contra um polissacarídeo capsular, podendo ser ativadas por T auxiliares específicas p/ peptídeos do toxoide ligado. o Após o encontro entre cél.B-cél. T cognata, ambas migram da borda entre a zona T e a zona B para continuar a proliferação e diferenciação. Diferenciação • No baço, se movem para as bordas da zona T e para a polpa vermelha, estabelecendo um foco primário de expansão clonal nos cordões medulares – que aparece 5 dias [tempo necessário p/ diferenciação das T auxiliares] após uma infecção ou imunização c/ um antígeno previamente não encontrado – ao passo em que outras migram p/ formar um centro germinativo – presentes por 3-4 semanas após exposição inicial ao antígeno – dentro do folículo primário, tornando-se folículo secundário, onde ocorre rápida proliferação e diferenciação de células B – ou centroblastos [cél. B em rápida proliferação e c/ redução da expressão de Ig de superfície; ocorre na zona escura do centro] as quais são modificadas, incluindo processos como hipermutação somática, maturação da afinidade e a troca de isotipo o À medida que há redução da taxa de divisão das células B, há maior expressão de Ig de superfície, passando a serem chamadas de centrócitos, ocupando a zona clara do centro germinativo, podendo diferenciar-se em células plasmáticas ou cél. B de memória Eventos da diferenciação • Hipermutação somática: alteração das regiões variáveis, ou substituição dos aminoácidos dos genes de imunoglobulina, permitindo a maturação da afinidade • Mutações que resultam em um BCR de menor afinidade pelo antígeno previnem que a cél. B seja ativada eficientemente, devido a redução da ligação cruzada ao BCR e da habilidade de apresentação de peptídeos antigênicos pela cél. B e T, resultando em morte por apoptose e expurgação do centro germinativo • Quando o BCR faz ligações cruzadas, com o auxílio da célula T, citocinas e estimulação pela CD40, há proliferação e maturação da célula B, a qual pode diferenciar-se nas B de memória e na plasmática, fator que decorre do envolvimento de mutações pontuais individuais, alterando um único aminoácido, direcionadas aos genes rearranjados em uma célula B, adquirindo uma mutação em seu receptor a cada divisão, acumulando-se à medida que os clones de células B se expandem no centro germinativo; algumas mutações são negativas ou neutras, fazendo com que o centro g. seja um sítio de morte massiva de células B. • Maturação da afinidade: seleção para a sobrevivência das células mutadas com alta afinidade pelo antígeno, possibilitando o acúmulo de trocas de aminoácidos nas regiões determinantes de complementaridade • Troca de isótopo: permite que as células selecionadas expressem variadas funções efetoras na forma de anticorpos de diferentes classes Tipos de linfócitos Células plasmáticas • Também chamadas de secretoras de anticorpos, resulta da diferenciação dos plasmoblastos – anteriormente, células B em proliferação – , os quais retém Ig de superfície e moléculas de MHC-2, acompanhadas de mudanças morfológicas que possibilitando a produção de maiores quantidades de anticorpos, podendo permanecer nos órgãos linfoides ou deixando o centro germinativo, migrando para os cordões medulares, onde deixam os linfonodos pelas vias eferentes linfáticas e migram para a medula óssea o A proteína reguladora BLIMP-1 – proteína de maturação induzida por LF-B – é um repressor de transcrição de células B, o qual desliga genes necessários p/ proliferação de células B no centro germinativo e para a troca de classes e maturação da afinidade, aumentando a síntese e secreção de Ig e alterando as propriedades da superfície celular, envolvendo uma regulação negativa da CXCR5 – receptor de quimiocinas – o qual reconhece CXCL13, regulando positivamente CXCR4 e integrinas, de modo que as células plasmáticas podem migrar p/ tecidos periféricos. o Antígenos derivados de patógenos vivos são capturados e estocados por longo tempo na forma de complexos imunes dentro de células dendríticas foliculares, os quais proliferam e fazem com que células plasmáticas sobrevivam por mais tempo [até serem eliminadas por respostas imunes Propriedade Intrínseca Indutível Cél. B Ig de superfí cie MHC- 2 de superfí cie ↑ Nível de secre ção de Ig Crescim ento Hipermut ação somática Troc a de clas se Em repouso Alta Sim Não Sim Sim Sim Plasmobl asto Alta Sim Sim Sim - Sim Plasmáti ca Baixa Não Sim Não Não Nã o • Em repouso: possuem Ig ligadas à membrana (normalmente, IgM e IgD) e moléculas do MHC-2 na superfície. Seus genes variáveis não possuem mutações somáticas. Elas podem capturar o antígeno e apresentá- lo para as células T auxiliares as quais induzem as células B a proliferar, trocar o isótopo da imunoglobulina que elas estão produzindo(troca de classe ou de isótopo) e sofrer hipermutação somática; entretanto, as células B não secretam quantidades significativas de anticorpo • Plasmoblasto: fenótipo intermediário; secretam anticorpos, mas retêm imunoglobulinas substanciais de superfície e moléculas do MHC-2 continuando a capturar e apresentar antígeno para as células T • Plasmática: secretam anticorpos; não podem mais interagir com células T auxiliares, pois têm níveis muito baixos de imunoglobulinas de superfície e não possuem moléculas do MHC de classe II, embora geralmente já tenham sofrido troca de isótopo e hipermutação somática. As células plasmáticas também perderam a capacidade de trocar a classe do seu anticorpo ou de sofrer hipermutação somática adicional Células B de memória • Não secretam anticorpos – ou secretam em níveis baixos -, podendo proliferar-se e diferenciar-se em mais plasmócitos e LF-B de memória, caso haja o reaparecimento do mesmo antígeno Complexo correceptor da célula B • Proteínas, CD19, CD21 – receptor de complemento 2, ou CR2 [receptor p/ fragmentos do complemento C3d e C3dg] – e CD81, que ao se ligarem a um receptor da célula B, CD21 pode ligar o complemento, aproximando receptor-correceptor, gerando sinais por CD19 o qual ativa a via de sinalização da PI 3-quinase, coestimulando a resposta da célula B ao antígeno o O complexo anticorpo-antígeno induzido pela presença do correceptor faz com que o antígeno, junto ao C3dg, seja mais potente, levando a uma ativação eficiente da célula B e da produção de anticorpo Antígenos timo-independentes (TI) • Antígenos timo-independentes (TI) – podem ativar diretamente as células B sem o auxílio de cél. T auxiliares a partir do reconhecimento de um constituinte microbiano comum ou por ligações cruzadas dos receptores de células B (ligação célula B-epítopo de uma célula bacteriana), fornecendo uma rápida resposta a vários patógenos; porém, os anticorpos induzidos por esses antígenos isolados tendem a ter menor afinidade e menos versatilidade funcional. • Antígenos TI-1: possuem uma atividade intrínseca, podendo induzir diretamente a divisão de células B, causando a proliferação e a diferenciação da maioria, independentemente da sua especificidade – ativação policlonal –, passando a serem denominados mitógenos das células B, uma substância que induz as células a sofrerem mitose. o ↑ Concentração de TI-1 = Ativação da célula B policlonal; resposta não específica ao anticorpo o ↓ Concentração de TI-1 = Resposta antígeno-específica de TI- 1 ao anticorpo • Antígenos TI-2: não possuem a atividade estimulante intrínseca das células B, ativando somente cél. B maduras – as imaturas são inativadas por epítopos repetitivos –, atuando na ligação cruzada simultânea entre receptores de cél. B madura específicas p/ antígeno; as respostas aos ATI-2 são produzidas de forma proeminente pelas células B CD5 – subpopulação de células de replicação autônoma – e pelas cél. B da zona marginal – não recirculantes, ficando na polpa branca do baço; induz anticorpos IgM e IgG. o A resposta das cél. B ao ATI-2 fornece uma resposta imediata e específica p/ patógenos bacterianos extracelulares envoltos por cápsula polissacarídica, o qual permite resistir à ingestão por fagócitos, mas, evitando a estimulação da resposta por célula T pela apresentação de peptídeos bacterianos por macrófagos; o que promove a destruição é o anticorpo produzido sem o auxílio de célula T peptídeo-específica, o qual se liga a receptores Fc nos fagócitos que, assim, são ativados para engolfar e destruir o patógeno o O excesso de ligações cruzadas origina células B maduras não-responsivas ou anérgicas; ↓ densidade de epítopos p/ TI-2 = ↓ Ligações cruzadas c/ receptores o Células dendríticas e macrófagos possivelmente enviam sinais coestimuladores p/ ativação, como a citocina BAFF, a qual interage c/ o receptor TACI à célula B, aumento a sua capacidade de sobrevivência. A-TD ATI-1 ATI-2 Resposta de anticorpos em lactentes Sim Sim Não Produção de anticorpo em indíviduo sem timo Não Sim Sim Resposta de anticorpos na ausência de cél. T Não Sim Não Ativa cél. T Sim Não Não Ativa cél. B policlonais Não Sim Não Requer epítopos repetidos Não Não Sim Exemplos de antígenos Toxina diftérica Hemaglutinina viral PPD de Mycobacterium tuberculosis Lipossacarídeo bacteriano Brucella abortus Polissacarídeo pneumocócio Flagelina polimerizada de Salmonella Dextran Ficol conjugado a um hapteno (polissacarose) Especificidade • Determinada pelo sítio de ligação ao antígeno, consistindo nos domínios variáveis, Vh e Vl, e a efetividade pelo isótopo da região C da cadeia pesada; na troca de classes, onde há o rearranjo de DNA um domínio V da cadeia pesada associa-se à região C de qualquer isótopo, após as células B tornarem-se ativadas nas zonas T, partindo p/ foco primário e em parte p/ centro germinativo, conferindo a diversidade funcional da resposta imune humoral, direcionada por citocinas das TCD4 efetoras. Troca de classe • Ocorre através das interações produtivas entre células B e T auxiliares, por conta do ligante CD40- CD40L, e da atividade da enzima citadina deaminase induzida por ativação (AID) – atua na recombinação – é precedida da ativação transcricional de genes da região C da cadeia pesada, a qual é selecionada e regulada por citocinas das TCD4, pelo estímulo da produção de transcritos de RNA a partir dos sítios de recombinação por troca na cadeia 51 de cada gene de cadeia pesada, dando origem à IgM, induzida por LPS – lipopolissacarídeos bacterianos – e IgD de superfície. Cito IgM IgG3 IgG1 IgG2b IgG2a IgE IgA IL-4 Inibe Inibe Induz Inibe Induz IL-5 ↑ Produz IFN-g Inibe Induz Inibe Induz Inibe TGF- b Inibe Inibe Induz Induz o Grande parte dos efeitos inibitórios é provavelmente o resultado da troca direcionada para uma classe diferente; Mecanismos efetores • São determinados pela cadeia pesada do isótopo dos anticorpos produzidos, o qual determina a sua classe • Neutralização: os anticorpos impedem que o patógeno se ligue a moléculas especificas da célula- alvo, impedindo a sua penetração, além de impedir a entrada de toxinas bacterianas • Opsonização: os anticorpos revestem a superfície de um patógeno para facilitar a captura pelos fagócitos por meio de receptores Fc, ligados na região constante [C] do anticorpo • Ativação do complemento: proteínas do complemento podem induzir a opsonização, a fagocitose, a lise osmótica, além de uma reação de inflamação, provocando a destruição do microrganismo. • Citotoxicidade mediada por anticorpos (ADCC): Destruição das células-alvo recobertas por anticorpo pelas células NK, desencadeada quando o anticorpo ligado à superfície de uma célula interage com receptores Fc na NK, a qual expressa o receptor CD16, que reconhece as subclasses IgG1 e IgG3; o mecanismo envolve a liberação de grânulos citoplasmáticos contendo perforina e granzimas, importante na defesa da infecção contra bactérias ou vírus, pois os anticorpos podem dirigir um ataque antígeno-específico por uma célula efetora sem especificidade; também pode ser mediada pelos eosinófilos, utilizando Ig parasito-específica, pois contém receptores Fc para IgG, e pelos mastócitos • Sistema de mucosas: Os anticorpos IgA, secretados pelas células plasmáticas encontradas na lâmina própria, abaixo da membrana basal, são transportados para dentro do lúmen do intestino através de células epiteliais na base das criptas, em forma de IgA dimérica secretora, ligando-se à camada de muco acima do epitélio intestinal, passando a atuar como uma barreira antígeno- anticorpo para neutralizar toxinas na superfície das mucosas • Fagocitose: os receptores Fc e complemento nos fagócitos,os macrófagos, células dendríticas e neutrófilos, desencadeiam a captura e a degradação das bactérias revestidas por anticorpos, através da interação dos múltiplos domínios Fc distribuídos na superfície da bactéria com os receptores Fc da superfície do fagócito o O revestimento por anticorpos também induz o complemento e seus componentes a se ligarem na superfície da bactéria; bactérias revestidas por IgG e complemento são ingeridas mais rapidamente do que as só cobertas c/ IgG • Reações mediadas por Ig, eosinófilos e mastócitos: Os anticorpos de IgE ativam reações mediadas por mastócitos e eosinófilos, proporcionando defesa contra parasitas helmínticos e envolvidos em doenças alérgicas; a IgE pode ligar-se aos vermes, promovendo a ligação de eosinófilos via receptores Fc p/ IgE, juntamente com a IL-5 – produzida por Th2 – induzindo a liberação de seus conteúdos granulares, ou ativando mastócitos os quais secretam citocinas e quimiocinas, atraindo mais leucócitos. Resumo das fases da resposta imune humoral
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