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Rebeka Freitas INTRODUÇÃO -Os principais componentes do sistema imune inato são: • As superfícies epiteliais, que bloqueiam a entrada dos microrganismos; • As células-sentinela teciduais, incluindo macrófagos, células dendríticas e mastócitos, os quais detectam microrganismos que conseguem romper os epitélios e iniciam as respostas do hospedeiro; • As células brancas do sangue (leucócitos), incluindo neutrófilos, macrófagos derivados de monócitos, células natural killer e outras células, que entram nos tecidos vindas do sangue e eliminam os microrganismos que invadiram os epitélios . - O sistema imune inato mantém defesas físicas e químicas nas barreiras epiteliais, como a pele e o revestimento dos tratos gastrintestinal e respiratório, os quais bloqueiam a entrada microbiana. - As respostas imunes inatas são as reações iniciais aos microrganismos que servem para prevenir, controlar ou eliminar a infecção do hospedeiro por muitos patógenos. - Muitos microrganismos patogênicos desenvolveram estratégias para resistir à imunidade inata, e essas estratégias são decisivas para a virulência dos microrganismos. - As respostas imunes inatas a esses microrganismos pode manter a infecção sob controle até as respostas imunes adaptativas serem ativadas. - A imunidade inata elimina células danificadas e inicia o processo de reparo tecidual. - As respostas imunes inatas estimulam respostas imunes adaptativas e podem influenciar a natureza dessas respostas, para torná-las otimamente efetivas contra diferentes tipos de microrganismos. - Os dois tipos principais de reações protetoras do sistema imune inato são a inflamação e a defesa antiviral. - As moléculas e células efetoras imunes inatas são totalmente funcionais até mesmo antes da infecção ou são rapidamente ativadas pelos microrganismos para prevenir, controlar ou eliminar as infecções. - Para a maioria das respostas inatas aos microrganismos, não há alteração considerável na qualidade ou magnitude da resposta após repetidas exposições; há pouca ou nenhuma memória. - Em contraste, a exposição repetida a um microrganismo intensifica a rapidez, a magnitude e a efetividade das respostas imunes adaptativas. - A resposta imune inata é ativada pelo reconhecimento de um conjunto relativamente limitado de estruturas moleculares que são produtos de microrganismos ou são expressas por células lesadas ou mortas do hospedeiro. - O sistema imune inato reconhece estruturas moleculares produzidas por patógenos microbianos. As substâncias microbianas que estimulam a imunidade inata são frequentemente compartilhadas por classes de microrganismos, e são chamadas padrões moleculares associados ao patógeno (PAMPs). - O sistema imune inato reconhece produtos microbianos que são normalmente essenciais à sobrevivência dos microrganismos; garante que os microrganismos não consigam evadir a imunidade inata. - Os microrganismos podem sofrer mutação ou perder muitos dos antígenos que são reconhecidos pelo sistema imune adaptativo, o que possibilita a evasão da defesa do hospedeiro sem comprometimento de sua própria sobrevivência. - O sistema imune inato também reconhece moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou que estão morrendo (DAMPs). - Os DAMPs geralmente não são liberados pelas células em processo de morte por apoptose. - O sistema imune inato usa vários tipos de receptores celulares, presentes em diferentes locais nas células, e moléculas solúveis presentes no sangue e nas secreções de mucosas, para reconhecer PAMPs e DAMPs. - Os receptores celulares de padrões moleculares associados ao patógeno e ao dano também são denominados receptores de reconhecimento de padrão, expressos na superfície, em vesículas fagocíticas e no citosol de vários tipos celulares (todas localizações onde microrganismos podem estar presentes). - Quando esses receptores de reconhecimento de padrão célula- associados se ligam aos PAMPs e DAMPs, ativam vias de Rebeka Freitas transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e próinflamatórias das células que os expressam. - Adicionalmente, há muitas proteínas presentes no sangue e nos fluidos extracelulares que reconhecem PAMPs. - Essas moléculas solúveis são responsáveis pela facilitação da depuração de microrganismos do sangue e dos fluidos extracelulares, por meio da intensificação da captação para dentro dos fagócitos ou pela ativação de mecanismos de killing extracelular. - Os receptores do sistema imune inato são codificados por genes herdados (linhagem germinativa), enquanto os genes codificadores dos receptores de imunidade adaptativa são gerados por recombinação somática de segmentos gênicos nos precursores dos linfócitos maduros. - Enquanto o sistema imune adaptativo pode distinguir entre antígenos de diferentes microrganismos da mesma classe e até antígenos distintos de um único microrganismo, a imunidade inata consegue distinguir apenas classes de microrganismos, ou somente entre células danificadas e células sadias, mas não reconhece espécies particulares de microrganismos ou tipos celulares. - Os fagócitos, especialmente os macrófagos e as DCs expressam a maior variedade e quantidade destes receptores. Isso é condizente com o papel fundamental dos fagócitos na detecção de microrganismos e células danificadas, bem como em sua ingesta para destruição, e com o papel das DCs na reação aos microrganismos de forma a deflagrar inflamação e a imunidade adaptativa subsequente. RECEPTORES - Os receptores do tipo Toll (TLRs) constituem uma família evolutivamente conservada de receptores de reconhecimento de padrão expressos em muitos tipos celulares, que reconhecem produtos de uma ampla gama de microrganismos, bem como moléculas expressas ou liberadas por células estressadas e em processo de morte. - Os TLRs são glicoproteínas integrais de membrana do tipo I que contêm repetições ricas em leucina flanqueadas por motivos ricos em cisteína característicos em suas regiões extracelulares, os quais estão envolvidos na ligação ao ligante, bem como um domínio receptor Toll/IL-1 (TIR) em suas caudas citoplasmáticas, o qual é essencial à sinalização. - Os ligantes reconhecidos por TLRs diferentes são estruturalmente diversos e incluem produtos de todas as classes de microrganismos. - Alguns produtos bacterianos que se ligam ao TLRs: constituintes da parede celular bacteriana LPS, ácido lipoteicoico, flagelina, ácidos nucleicos, outros. - Os TLRs também estão envolvidos nas respostas a moléculas endógenas cuja expressão ou localização indica dano celular. - Exemplos de moléculas do hospedeiro que engajam TLRs: proteínas de choque térmico (HSPs), que são chaperonas induzidas em resposta a vários estresses celulares; proteína de alta mobilidade do grupo box 1 (HMGB1), uma proteína de ligação ao DNA abundante envolvida na transcrição e no reparo do DNA. - Ambas, HSPs e HMGB1, são normalmente intracelulares, mas podem se tornar extracelulares quando liberadas apartir de células lesadas ou que estão morrendo. - De sua localização extracelular, essas proteínas ativam a sinalização de TLR2 e TLR4 em DCs, macrófagos e outros tipos celulares. - A ligação do ligante aos domínios ricos em leucina causa interações físicas entre moléculas de TLR e formação de dímeros de TLR. O repertório de especificidades do sistema TLR é ampliado pela habilidade dos TLRs de se heterodimerizarem uns com os outros. - Os TLRs são encontrados na superfície celular e em membranas intracelulares, sendo assim capazes de reconhecer microrganismos em diferentes localizações celulares. - Os RNAs de fita simples e de fita dupla não são exclusivos de microrganismos, mas sua localização nos endossomos tende a refletir a origem microbiana. - Isso se deve ao fato de o RNA da célula hospedeiranormalmente estar ausente nos endossomos, enquanto o RNA microbiano pode terminar nos endossomos de neutrófilos, macrófagos ou DCs quando os microrganismos são fagocitados por estas células. - A digestão enzimática dos microrganismos junto aos endossomos resulta na liberação de seus ácidos nucleicos, os quais então podem se ligar aos TLRs presentes na membrana endossômica. -Assim, os TLRs endossômicos podem distinguir entre os ácidos nucleicos das células normais e os ácidos nucleicos microbianos com base na localização celular dessas moléculas. Rebeka Freitas - O reconhecimento de ligantes microbianos pelo TLR resulta na ativação de diversas vias de sinalização e, por fim, de fatores de transcrição, induzindo a expressão de genes cujos produtos são importantes para as respostas inflamatória e antiviral. - As vias de sinalização são iniciadas pela ligação do ligante ao TLR na superfície da célula, ou no retículo endoplasmático ou nos endossomos, levando à dimerização das proteínas de TLR. - É previsto que a dimerização do TLR induzida pelo ligante aproxima os domínios TIR das caudas citoplasmáticas de cada proteína entre si. - A isso se segue o recrutamento de proteínas adaptadoras contendo domínio TIR, que facilita o recrutamento e ativação de várias proteínas quinases, levando à ativação de diferentes fatores de transcrição. -TLRs de superfície celular que engajam o adaptador MyD88 levam à ativação do NFkB, e a sinalização de TLR que usa o adaptador chamado TRIF leva à ativação de IRF3. Todos os TLRs, exceto o TLR3, sinalizam através de MyD88 e, portanto, são capazes de ativar NFkB e induzir uma resposta inflamatória. - O TLR3 sinaliza através de TRIF e, assim, ativa IRF3, que estimula a produção de interferons do tipo I. TLR4 sinaliza através de ambos, MyD88 e TRIF, e é capaz de induzir ambos os tipos de respostas. - O sistema imune inato evoluiu de modo a equipar as células com receptores de reconhecimento de padrão que detectam infecção ou dano celular no citosol: receptores do tipo NOD, receptores do tipo RIG e os sensores de DNA citosólico. - Esses receptores citosólicos, de modo similar aos TLRs, estão conectados a vias de transdução de sinal promotoras de inflamação ou de produção de interferon do tipo I. - Os receptores do tipo NOD constituem uma família de proteínas citosólicas diferentes, algumas das quais reconhecem PAMPs e DAMPs, além de recrutarem outras proteínas para formar complexos de sinalização promotores de inflamação. - Os sensores de DNA citosólico (CDSs) são moléculas que detectam DNA de fita dupla (dsDNA) microbiano no citosol e ativam vias de sinalização que iniciam respostas antimicrobianas, incluindo a produção de interferon do tipo I e autofagia. - Os receptores do tipo RIG (RLRs, do inglês, RIG-like receptors) são sensores citosólicos de RNA viral que respondem induzindo a produção de interferons do tipo I antivirais. - Os inflamassomos são complexos multiproteicos que se formam no citosol em resposta aos PAMPs e DAMPs citosólicos, cuja função é gerar formas ativas das citocinas inflamatórias IL-1β e IL-18. - A formação do inflamassomo é induzida quando as proteínas sensoras presentes no citosol reconhecem diretamente produtos microbianos ou, provavelmente de modo mais comum, quando os sensores detectam alterações na quantidade de moléculas endógenas ou de íons no citosol indicando indiretamente a presença de infecção ou dano celular. - Em resposta aos PAMPs ou sinais indiretos, os sensores se tornam capazes de se ligar a outras proteínas via interações homotípicas entre domínios estruturais compartilhados, formando assim o complexo inflamassomo. COMPONENTES DA IMUNIDADE INATA ⇨ BARREIRAS EPITELIAIS - As superfícies epiteliais intactas formam barreiras físicas entre os microrganismos presentes no meio externo e o tecido do hospedeiro, e as células epiteliais produzem compostos químicos antimicrobianos que impedem adicionalmente a entrada dos microrganismos. -As principais interfaces entre o ambiente e o hospedeiro mamífero são a pele e as superfícies de mucosa dos tratos gastrintestinal, respiratório e geniturinário. - Essas interfaces são revestidas por camadas contínuas de células epiteliais especializadas que desempenham muitas funções fisiológicas, incluindo a prevenção da entrada de microrganismos. - A função protetora dos epitélios de barreira é, em grande parte, física. As células epiteliais formam as zônulas de oclusão umas com Rebeka Freitas as outras, bloqueando a passagem de microrganismos entre as células - . - Na pele, a camada externa de queratina, que se acumula à medida que os queratinócitos na superfície morrem, serve para bloquear a penetração microbiana nas camadas mais profundas da epiderme. - O muco, uma secreção viscosa contendo glicoproteínas chamadas mucinas, é produzido por células epiteliais respiratórias, gastrintestinais e urogenitais, e impede fisicamente a invasão microbiana. - A função dessas barreiras é intensificada pela ação ciliar na árvore brônquica e pelo peristaltismo no intestino, facilitando a eliminação de microrganismos. -As células epiteliais, bem como alguns leucócitos, produzem peptídeos dotados de propriedades antimicrobianas. - Duas famílias estruturalmente distintas de peptídeos antimicrobianos são as defensinas e as catelicidinas. - As defensinas são pequenos peptídeos produzidas por células epiteliais de superfícies mucosas e por leucócitos contendo grânulos, incluindo neutrófilos, células natural killer e linfócitos T citotóxicos. - As ações protetoras das defensinas incluem ambos, toxicidade direta aos microrganismos, incluindo bactérias, fungos e vírus envelopados, e a ativação de células envolvidas na resposta inflamatória aos microrganismos. - A catelicidina é produzida por neutrófilos e células epiteliais de barreira na pele, trato gastrintestinal e trato respiratório. - As catelicidinas ativas conferem proteção contra infecções por múltiplos mecanismos, incluindo toxicidade direta a uma ampla gama de microrganismos, e ativação de várias respostas em leucócitos e outros tipos celulares que promovem a erradicação de microrganismos. - Os epitélios de barreira contêm certos tipos de linfócitos, incluindo linfócitos T intraepiteliais, que reconhecem e respondem aos microrganismos comumente encontrados. - Os linfócitos T intraepiteliais estão presentes na epiderme da pele e nos epitélios de mucosa. - Embora a maioria dos linfócitos T sejam mediadores de imunidade adaptativa, uma característica comum das células T intraepitliais é a limitada diversidade de seus receptores antigênicos, comparada com a maioria das células T no sistema imune adaptativo. - Acredita-se que esses linfócitos T intraepiteliais reconhecem um pequeno número de estruturas microbianas comumente encontradas, uma característica típica dos receptores de reconhecimento de padrão inatos. - É possível que esses linfócitos sejam ativados não pelo reconhecimento do antígeno, e sim pelas citocinas e outras moléculas produzidas por células epiteliais em resposta ao estresse. - Os linfócitos intraepiteliais podem atuar na defesa do hospedeiro secretando citocinas, ativando fagócitos e matando células infectadas. ⇨ FAGÓCITOS - Células dotadas de funções fagocíticas especializadas, primariamente macrófagos e neutrófilos, constituem a primeira linha de defesa contra microrganismos que rompem as barreiras epiteliais - Alguns macrófagos estão sempre presentes na maioria dos tecidos e atuam como sentinelas de infecção, enquanto outros fagócitos, incluindo monócitos e neutrófilos, são recrutados para os tecidos infeccionados em resposta aos microrganismos ou aos sinais gerados pelas células sentinela. ⇨ CÉLULAS DENDRÍTICAS - As DCs detectam de forma rápida e eficiente os microrganismosinvasores, devido à sua localização nos tecidos e expressão de numerosos receptores de reconhecimento de padrão para PAMPs e DAMPs. - As DCs expressam tipos mais diversificados de TLRs e receptores de reconhecimento de padrão citoplasmáticos do que qualquer outro tipo celular, e isso as torna mais versáteis como sensores de PAMPs e DAMPs entre todos os tipos celulares existentes no corpo. - Em resposta aos microrganismos invasores, secretam citocinas inflamatórias que promovem o recrutamento de leucócitos adicionais oriundos do sangue. - As reações das DCs aos microrganismos na resposta inata inicial intensificam a habilidade das DCs de ativar células T na resposta imune adaptativa subsequente. Rebeka Freitas ⇨ CÉLULAS LINFOIDES INATAS PRODUTORAS DE CITOCINAS - As células linfoides inatas células derivadas da medula óssea com morfologia de linfócito, produtoras de citocinas similares àquelas produzidas pelas células T, porém desprovidas de TCRs - Três subpopulações de células linfoides inatas, chamadas ILC1, ILC2 e ILC3, produzem diferentes citocinas e expressam diferentes fatores de transcrição. - As citocinas produzidas por cada subpopulação determinam os papéis dessas células na defesa, sendo necessários fatores de transcrição para a diferenciação e função de cada uma dessas três subpopulações. - Como as ILCs não expressam receptores de célula T, devem ser ativadas por mecanismos diferentes daqueles que levam as células T auxiliares a produzirem estas citocinas. - Os estímulos mais bem definidos para a produção de citocinas pelas ILCs são outras citocinas, liberadas no contexto de respostas inatas a infecções e dano tecidual; cada subpopulação de ILC é ativada por diferentes citocinas. - Subpopulações de ILC podem participar da defesa do hospedeiro contra patógenos distintos, e também podem estar envolvidas em distúrbios inflamatórios. ⇨ CÉLULAS NATURAL KILLER - As funções efetoras das células NK são matar células infectadas e produzir IFN-γ, que ativa macrófagos a destruírem microrganismos fagocitados. - O mecanismo da citotoxicidade mediada pela célula NK é essencialmente o mesmo da citotoxicidade mediada pelas CTLs CD8+. -. As células NK, assim como as CTLs, têm grânulos contendo proteínas que medeiam o killing de células-alvo. Quando as células NK são ativadas, a exocitose dos grânulos libera essas proteínas nas adjacências das células-alvo. - As NK causam a morte das células-alvo por apoptose; matando as células infectadas por vírus e bactérias intracelulares, as células NK eliminam os reservatórios de infecção. - As células NK reconhecem ligantes em células infectadas ou células submetidas a outros tipos de estresse, e matam células do hospedeiro. Desse modo, as células NK eliminam reservatórios de infecção e também células disfuncionais. - As células NK respondem à IL-12 produzida por macrófagos e secretam IFN-γ que ativa os macrófagos para matarem os microrganismos fagocitados. - As células NK distinguem as células infectadas e estressadas das células sadias, e sua função é regulada pelo equilíbrio entre os sinais gerados a partir dos receptores de ativação e dos receptores de inibição. - Esses receptores reconhecem moléculas presentes na superfície de outras células e geram sinais ativadores ou inibidores que promovem ou inibem as respostas NK. - Os receptores de ativação estimulam proteínas quinases que fosforilam substratos de sinalização downstream, enquanto os receptores de inibição estimulam fosfatases que contrapõem as quinases ativadores reconhecem ligantes em células infectadas e lesadas, enquanto os receptores inibidores reconhecem ligantes em células sadias normais. - O engajamento dos receptores ativadores estimula a atividade de killing das células NK, resultando na destruição das células estressadas ou infectadas. - Em contraste, o engajamento dos receptores inibidores “desliga” a atividade da célula NK e previne a destruição das células sadias. - Os receptores de ativação nas células NK reconhecem um grupo heterogêneo de ligantes, alguns dos quais podem ser expressos em células normais e outros principalmente em células que sofreram estresse, células infectadas por microrganismos ou células neoplásicas. Rebeka Freitas - Os receptores de inibição das células NK reconhecem moléculas do MHC de classe I, as quais são proteínas de superfície celular normalmente expressas em todas as células nucleadas sadias do corpo. - As células NK usam tipos de receptores fundamentalmente diferentes daqueles usados pelas células T no reconhecimento de moléculas do MHC de classe I. - Esses receptores NK respondem ao reconhecimento das moléculas de MHC de classe I inibindo a ativação de NK -> as células normais expressam moléculas de MHC de classe I, sendo que muitos vírus e outras causas de estresse celular levam à perda da expressão do MHC de classe I na superfície celular. - As células NK interpretam a presença de moléculas de MHC de classe I como marcadores do próprio normal e sadio, enquanto sua ausência é uma indicação de infecção ou dano. - Os receptores NK de ativação e de inibição contêm motivos estruturais em suas caudas citoplasmáticas que engajam vias de sinalização promotoras ou inibidoras, respectivamente, do killing da célula-alvo e da secreção de citocinas. - Os receptores ativadores têm motivos de ativação com base na tirosina do imunorreceptor (ITAMs), os quais contêm resíduos de tirosina que são fosforilados por quinases citoplasmáticas após a ligação dos ligantes aos seus receptores. - Os receptores inibitórios das células NK têm motivos de inibição baseados na tirosina do imunorreceptor (ITIMs), que engajam moléculas bloqueadoras das vias de sinalização dos receptores de ativação. - Os ITIMs contêm resíduos de tirosina que são fosforilados com a ligação do ligante ao receptor de inibição e atuam como sítios de ancoragem para o recrutamento e ativação de fosfatases, as quais removem fosfatos de várias proteínas sinalizadoras ou lipídeos gerados pela sinalização downstream dos receptores de ativação de NK. - O resultado final é o bloqueio das funções de sinalização dos receptores de ativação. ⇨ MASTÓCITOS - Os mastócitos são células sentinelas presentes na pele, epitélio de mucosa e tecidos conectivos que rapidamente secretam citocinas pró-inflamatórias e mediadores lipídicos em resposta à infecção e outros estímulos. - Os conteúdos dos grânulos incluem aminas vasoativas (como a histamina) causadoras de vasodilatação e permeabilidade capilar aumentada, bem como enzimas proteolíticas capazes de matar bactérias ou inativar toxinas microbianas. - Os mastócitos também sintetizam e secretam mediadores lipídicos (como as prostaglandinas) e citocinas (como o TNF). - Como os mastócitos geralmente estão localizados nas adjacências dos vasos sanguíneos, seus conteúdos de grânulos liberados rapidamente induzem alterações nos vasos sanguíneos que promovem inflamação aguda. Os mastócitos expressam TLRs. SISTEMA COMPLEMENTO - O sistema complemento consiste em várias proteínas plasmáticas que trabalham conjuntamente na opsonização de microrganismos, promoção de recrutamento de fagócitos para o sítio de infecção e, em alguns casos, na destruição direta dos microrganismos. - A primeira etapa na ativação do sistema complemento é o reconhecimento de moléculas em superfícies microbianas e não em células do hospedeiro, e isso se dá de três formas, cada uma das quais referida como uma via distinta de ativação do complemento. - A via clássica, assim denominada por ter sido descoberta primeiro, usa uma proteína plasmática denominada C1q para detectar anticorpos ligados à superfície de um microrganismo ou outra estrutura. - Uma vez que C1q se liga à porção Fc dos anticorpos, duas serinas proteases associadas, chamadas C1r e C1s, são ativadase iniciam uma cascata proteolítica envolvendo outras proteínas do complemento. - A via alternativa é deflagrada quando uma proteína do complemento chamada C3 reconhece diretamente certas estruturas presentes na superfície microbiana, como o LPS bacteriano. - Essa via consegue distinguir entre o próprio normal e os microrganismos estranhos, com base na presença ou ausência das proteínas reguladoras. - A via da lectina é deflagrada por uma proteína plasmática chamada lectina ligante de manose, a qual reconhece resíduos de manose terminais em glicolipídeos e glicoproteínas microbianas. - O reconhecimento de microrganismos por qualquer uma das três vias do complemento resulta no recrutamento e montagem sequencial de proteínas adicionais do complemento em complexos protease. - O complementeo C3 convertase cliva a proteína central do sistema complemento, C3, produzindo C3a e C3b. - O fragmento maior C3b se fixa covalentemente à superfície microbiana, onde a via do complemento foi ativada. A atividade enzimática sequencial das proteínas do complemento promove uma amplificação tão tremenda - C3b atua como uma opsonina para promover fagocitose de microrganismos. - O fragmento menor, C3a, é liberado e estimula a inflamação atuando como agente quimiotático para neutrófilos, induzindo a desgranulação de mastócitos e aumentando diretamente a permeabilidade vascular, de modo a permitir o extravasamento de proteínas e fluido plasmáticos para os sítios de infecção. Rebeka Freitas - C3b se liga a outras proteínas do complemento para formar uma protease chamada C5 convertase, que cliva C5 gerando um peptídeo liberado (C5a) e um fragmento maior (C5b) que permanece ligado às membranas celulares microbianas. C5a exerce os mesmos efeitos pró-inflamatórios de C3a e é mais potente. - C5b inicia a formação de um complexo de proteínas em um poro de membrana denominado complexo de ataque à membrana (MAC), o qual causa lise das células em que o complemento é ativado. RESPOSTA INFLAMATÓRIA - O principal meio usado pelo sistema imune inato para lidar com infecções e lesão tecidual é estimular a inflamação aguda, que consiste no acúmulo de leucócitos, proteínas plasmáticas e líquido derivado do sangue em um sítio de infecção ou lesão tecidual extravascular. - Tipicamente, o primeiro leucócito a ser recrutado do sangue para os sítios de inflamação é o neutrófilo, por ser o leucócito mais abundante no sangue e aquele que responde mais rápido aos sinais quimiotáticos. - Os monócitos sanguíneos, que se transformam em macrófagos no tecido, tornam-se cada vez mais proeminentes com o passar do tempo. - À medida que o processo inflamatório se desenvolve, os mediadores podem ser derivados dos leucócitos recém-chegados e ativados, bem como de proteínas do complemento. - Uma das primeiras respostas do sistema imune inato à infecção e à lesão tecidual é a secreção de citocinas pelas células teciduais, evento decisivo para a resposta inflamatória aguda. - As citocinas são produzidas principalmente por macrófagos e DCs teciduais; A maioria delas atua sobre as células que estão próximas à célula de origem (ação parácrina). - Diferentes citocinas têm ações similares ou sobrepostas, ou são funcionalmente singulares. - As citocinas da imunidade inata exercem vários papéis: indução de inflamação, inibição da replicação viral, promoção de respostas de célula T e limitação das respostas imunes inatas. - Muitas citocinas produzidas por células imunes inatas, como TNF, IL-17, IL-5 e IFN-γ, também são produzidas por linfócitos T em respostas imunes adaptativas. - Três das citocinas pró-inflamatórias mais importantes do sistema imune inato são: TNF, IL-1 e IL-6. ⇨ FATOR DE NECROSE TUMORAL - O TNF é um mediador da resposta inflamatória aguda a bactérias e outros microrganismos infecciosos; é produzido por macrófagos e DCs, entre outros tipos celulares. - Existem dois receptores de TNF distintos, denominados tipo I (TNF- RI) e tipo II (TNF-RII). - Ambos os receptores de TNF estão presentes na maioria dos tipos celulares. - Os receptores de TNF são membros de uma ampla família de proteínas chamada superfamília do receptor de TNF, muitas das quais são proteínas envolvidas em respostas imunes e inflamatórias. - Diferentes membros da família do receptor de TNF podem induzir expressão gênica ou morte celular, sendo que alguns podem fazer as duas coisas. - A produção de TNF por macrófagos é estimulada por PAMPs e DAMPs. - Os TLRs, NLRs, RLRs e CDSs podem, todos, induzir a expressão gênica do TNF, em parte por meio da ativação do fator de transcrição NFkB. - Grandes quantidades desta citocina podem ser produzidas durante as infecções por bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. - O choque séptico, uma condição que ameaça a vida e resulta de infecções graves, é mediada em grande parte pelo TNF. ⇨ INTERLEUCINA-1 - A IL-1 também é um mediador da resposta inflamatória aguda e exerce muitas ações similares às do TNF. - A principal fonte celular de IL-1, assim como a de TNF, são os fagócitos mononucleares ativados. - A IL-1 é produzida por muitos tipos celulares além dos macrófagos, tais como neutrófilos, células epiteliais. - A transcrição gênica de IL-1β é induzida pelas vias de sinalização de TLR e NLR que ativam NF-κB, enquanto a clivagem da pró- -IL- 1β é mediada pela caspase-1, que é ativada no inflamassomo. - O TNF também pode estimular fagócitos e outros tipos celulares a produzirem IL-1. - A IL-1 medeia seus efeitos biológicos por meio de um receptor de membrana chamado receptor de IL-1 tipo I, expresso em muitos Rebeka Freitas tipos celulares, incluindo as células endoteliais, células epiteliais e leucócitos. - Esse receptor é uma proteína integral de membrana que contém um domínio extracelular Ig de ligação ao ligante e um domínio de sinalização TIR na região do citosol. ⇨ INTERLEUCINA-6 - A IL-6 é outra importante citocina nas respostas inflamatórias agudas, com efeitos locais e sistêmicos. - Induz a síntese de reagentes de fase aguda pelo fígado, estimula a produção de neutrófilos na medula óssea e promove a diferenciação de células T auxiliares produtoras de IL-17. - A IL-6 é sintetizada por fagócitos mononucleares, DCs, células endoteliais vasculares, fibroblastos e outras células em resposta aos PAMPs e também à IL-1 e ao TNF. RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS PARA SÍTIOS DE INFECÇÃO - O recrutamento de grandes quantidades de neutrófilos, seguidos de monócitos, do sangue para os tecidos tipicamente ocorre como parte da resposta inflamatória aguda a infecções e lesão tecidual. - As citocinas TNF, IL-1 e IL-6, bem como as quimiocinas, todas secretadas nos sítios de infecção ou lesão tecidual, possuem múltiplos efeitos sobre as células endoteliais vasculares, leucócitos e medula óssea, os quais atuando conjuntamente aumentam a distribuição local das células capacitadas a lutar contra as infecções e a reparar os tecidos. -TNF e IL-1 induzem as células endoteliais das vênulas pós-capilares a expressarem E-selectina e a aumentarem sua expressão de ligantes para integrinas leucocitárias. - Essas alterações na expressão de moléculas de adesão endotelial resultam da ativação de fatores de transcrição, incluindo o NF-κB, pelo TNF e pela IL-1. - TNF e IL-1 também estimulam várias células a secretarem quimiocinas que se ligam a receptores existentes em neutrófilos e monócitos - TNF, IL-1 e IL-6 produzidas em sítios inflamatórios podem entrar no sangue e ser distribuídas para a medula óssea, onde intensificam a produção de neutrófilos a partir dos progenitores existentes no local. - Os neutrófilos e macrófagos recrutados para os sítios de infecção ingerem microrganismos que são contidos em vesículas, pelo processo de fagocitose, e os destroem. - Os neutrófilos e macrófagos expressam receptores quereconhecem especificamente os microrganismos, e a ligação dos microrganismos a esses receptores é a primeira etapa na fagocitose. - Neutrófilos e macrófagos ativados matam microrganismos fagocitados por meio da ação microbicida de moléculas junto aos fagolisossomos. - Sinais de vários receptores, incluindo receptores de reconhecimento de padrão (como os TLRs), receptores de opsonina (como os receptores de Fc e C3), receptores de citocina (principalmente de IFN-γ) e CD40, atuam em cooperação para ativar fagócitos a matarem os microrganismos ingeridos. - A fusão de vacúolos fagocíticos (fagossomos) com lisossomos resulta na formação de fagolisossomos, onde a maioria dos mecanismos microbicidas estão concentrados. - Microbicidas mais importantes: • Espécies reativas de oxigênio: neutrófilos ativados e, em menor extensão, macrófagos, convertem o oxigênio molecular em ROS, que são agentes oxidantes altamente reativos contendo radicais livres que destroem microrganismos (e outras células • Óxido nítrico: os macrófagos produzem espécies reativas de nitrogênio, principalmente óxido nítrico (NO), por meio da ação de uma enzima chamada óxido nítrico sintase induzível (iNOS). • Enzimas proteolíticas: neutrófilos e macrófagos ativados produzem várias enzimas proteolíticas nos fagolisossomos, as quais atuam destruindo os microrganismos. - Os neutrófilos também matam microrganismos por extrusão do DNA e dos conteúdos de seus grânulos, os quais formam filamentos extracelulares onde bactérias e fungos são presos e destruídos. - A extrusão do conteúdo da cromatina, chamada armadilhas extracelulares do neutrófilo (NETs), são compostos por fitas de DNA e histonas as quais se ligam altas concentrações de conteúdos granulares antimicrobianos, incluindo lisozima, elastase e defensinas. Rebeka Freitas CONSEQUÊNCIAS DA INFLAMAÇÃO - TNF, IL-1 e IL-6 produzidos durante a resposta imune inata a infecções ou dano tecidual exercem nefeitos sistêmicos que contribuem para a defesa do hospedeiro e são responsáveis por muitas das manifestações clínicas de infecção e doença inflamatória. - TNF e IL-1 atuam no hipotálamo para induzir elevação da temperatura corporal (febre). - IL-1 e IL-6 induzem os hepatócitos a produzirem reagentes de fase aguda, os quais são secretados no sangue. - Nas infecções graves, o TNF pode ser produzido em grandes quantidades e causar anormalidades patológicas e clínicas sistêmicas. - As principais ações sistêmicas do TNF são: • TNF inibe a contratilidade miocárdica e o tônus da musculatura lisa vascular, resultando em acentuada diminuição da pressão arterial ou em choque. • O TNF causa trombose intravascular, principalmente como resultado do comprometimento das propriedades anticoagulantes normais do endotélio. • A produção prolongada de TNF causa o desgaste das células musculares e adiposas, chamado caquexia. Esse desgaste resulta da supressão do apetite induzida pelo TNF e da síntese diminuída da lipoproteína lipase, uma enzima necessária para liberar ácidos graxos das lipoproteínas circulantes de modo que estas possam ser usadas pelos tecidos - Uma complicação sistêmica da infecção grave, geralmente bacteriana, é uma síndrome chamada sepse, clinicamente caracterizada por febre, aceleração das frequências cardíaca e respiratória, anormalidades metabólicas e perturbações mentais. - Na forma mais grave de sepse, chamada choque séptico, há colapso vascular decorrente dos efeitos das altas doses de TNF. - A inflamação aguda pode causar lesão tecidual, porque os mecanismos efetores usados pelos fagócitos para matar os microrganismos também são tóxicos para os tecidos do hospedeiro. RESPOSTA ANTIVIRAL - A principal forma pela qual o sistema imune inato bloqueia as infecções virais é a indução da expressão de interferons do tipo I, cuja ação mais importante é inibir a replicação viral. - Os interferons do tipo I constituem uma ampla família de citocinas estruturalmente relacionadas que medeiam a resposta imune inata inicial às infecções virais. - Dentre os interferons do tipo I, os mais importantes na defesa antiviral são o IFN-α e IFN-β. - Os estímulos mais potentes para a síntese de interferon do tipo I são os ácidos nucleicos virais. - O receptor para interferons do tipo I, que se liga ao IFN-α e ao IFN-β, é um heterodímero composto por dois polipeptídeos estruturalmente relacionados. - Esse receptor sinaliza para ativar os fatores de transcrição que induzem expressão de vários genes diferentes cujos produtos proteicos contribuem para a defesa antiviral de vários modos. - Os interferons do tipo I, sinalizando via receptor de interferon do tipo I, ativam a transcrição de vários genes que conferem às células uma resistência à infecção viral denominada estado antiviral. - A ação antiviral do interferon do tipo I é primariamente uma ação parácrina, no sentido de que uma célula viralmente infectada secreta interferon para atuar e proteger as células vizinhas ainda não infectadas. - O interferon secretado por uma célula infectada também pode agir de maneira autócrina, inibindo a replicação viral na própria célula que o secreta. - Os interferons do tipo I causam o sequestro de linfócitos nos linfonodos, maximizando assim a oportunidade de encontrar com os antígenos microbianos. - Os interferons do tipo I aumentam a citotoxicidade das células NK e CTLs CD8+, além de promoverem a diferenciação de células T naive em uma subpopulação de células T auxiliares. - Os interferons do tipo I regulam positivamente a expressão de moléculas de MHC de classe I e, desse modo, aumentam a probabilidade de as células viralmente infectadas virem a ser reconhecidas e mortas pelos CTLs CD8+.
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