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Maria Eduarda de Alencar Odontologia 2019.2 Introdução à Imunologia Imunologia: É o estudo do sistema imunológico, incluindo suas respostas aos patógenos microbianos e tecidos danificados e seu papel na doença. Esse estudo é o que permite o entendimento de doenças causadas por anomalias do sistema imunológico – autoimunidade, alergias, rejeição e imunodeficiência – o desenvolvimento de vacinas e o diagnóstico imunológico das doenças; Imunidade: Resistência a doenças, mais precisamente às doenças infecciosas; Sistema imunológico: Conjunto de células, tecidos e moléculas que medeiam a resistência às infecções; Sua função fisiológica mais importante é prevenir as infecções e erradicar as infecções estabelecidas (garante a homeostasia). Resposta imunológica: Reação coordenada das células e moléculas do sistema imunológico aos microrganismos infecciosos; As respostas imunológicas anormais são responsáveis por diversas doenças inflamatórias com alto grau de morbidade e mortalidade. Além disso, é a principal barreira para o sucesso dos transplantes. OBS.: Manipulação do sistema imunológico como terapêutica, imunossupressão – tratamento de doenças imunológicas – imunoregulação – intervenções imunoterapêuticas. Imunidade Inata e Imunidade Adquirida Constituem os mecanismos de defesa do hospedeiro, sendo responsáveis pela proteção inicial contra as infecções – imunidade inata – e a defesa especializada, mais eficaz contra as infecções – imunidade adquirida. Imunidade Inata, Natural ou Nativa - Sempre presente em indivíduos saudáveis; - Bloqueia a entrada de microrganismos e elimina rapidamente aqueles que conseguem entrar nos tecidos do hospedeiro; - Reconhecem estruturas comuns as classes de microrganismos; - Filogeneticamente mais antiga. Imunidade Adquirida, Específica ou Adaptativa - Requer a expansão e a diferenciação dos linfócitos em resposta a microrganismos antes que possa oferecer uma defesa eficaz; - Suas células expressam receptores que reconhecem especificamente uma variedade muito maior de moléculas produzidas pelos microrganismos, assim como substâncias não infeciosas – os antígenos; - Evolui posteriormente a imunidade inata. PROCESSO DE DEFESA A 1° linha de defesa é formada pelas barreiras epiteliais – imunidade inata – células e antibióticos naturais presentes no epitélio bloqueiam a entrada dos microrganismos; Se os patógenos (microrganismos capazes de causar doença) passarem pela barreira epitelial e chegarem nos tecidos ou na circulação eles são atacados por fagócitos, linfócitos especializados – células natural killer (NK) – e por diversas proteínas plasmáticas, incluindo as proteínas do sistema complemento; Esses mecanismos reconhecem e reagem especificamente contra microrganismos, fornecendo a defesa inicial. Além disso, a ativação deles estimula a ativação da imunidade adquirida contra os agentes infecciosos. As respostas imunológicas adquiridas se tornam necessárias, especialmente no caso microrganismos que sejam patogênicos para humanos e que possam ter evoluído para resistir a imunidade inata. Essa resposta é dada pelos linfócitos e seus produtos, como os anticorpos; Resumo do Abbas Cap. 1 Pode ainda haver uma cooperação entre a imunidade inata e a adaptativa, onde a segunda usa células e moléculas da primeira para eliminar os microrganismos. Por exemplo, os anticorpos – imunidade adquirida – se ligam aos microrganismos, que quando revestidos por esses produtos, ligam-se as células fagocitárias – imunidade inata – ativando-as e sendo ingeridos e destruídos por elas. Tipos de Imunidade Adquirida Existem dois tipos: imunidade humoral e imunidade celular, estas são mediadas por células e moléculas diferentes e fornecem a defesa contra microrganismos extracelulares e intracelulares, respectivamente; Imunidade Humoral - Mediada por proteínas produzidas pelos linfócitos B, os anticorpos – reconhecem antígenos microbianos extracelulares, sendo capazes de reconhecer muitos tipos diferentes de moléculas, incluindo proteínas, carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios; - Os anticorpos são secretados na circulação e nos líquidos das mucosas, tendo a função de impedir que patógenos presentes nas mucosas e no sangue tenham acesso e colonizem as células e os tecidos conjuntivos do hospedeiro, ou seja, eles impedem que as infecções se estabeleçam; Imunidade Celular - Mediada por células conhecidas como linfócitos T – reconhecem antígenos produzidos pelos microrganismos intracelulares, sendo capazes de reconhecer apenas antígenos proteicos; - Alguns linfócitos T – linfócitos T auxiliares – ativam fagócitos para destruir os microrganismos ingeridos pelas células fagocitárias nas vesículas fagocíticas. Outros – linfócitos T citotóxicos – destroem qualquer tipo de célula do hospedeiro que apresentem microrganismos infecciosos em seu citoplasma; IMUNIDADE ATIVA E PASSIVA A imunidade pode ser induzida em um indivíduo pela infecção ou pela vacinação – imunidade ativa. O indivíduo exposto aos antígenos de um patógeno ao desenvolver uma resposta ativa contra a infecção cria uma resistência a infecções posteriores pelo mesmo microrganismo; A imunidade pode ainda ser conferida a um indivíduo pela transferência de anticorpos ou linfócitos de um indivíduo imunizado ativamente – imunidade passiva. O receptor é capaz de combater a infecção durante o tempo de vida limitado dos anticorpos ou células transferidos. Dessa forma, a imunidade passiva é útil para conferir imunidade rapidamente, não produzindo uma resistência duradoura à infecção. Ex. fisiológico: Recém-nascido – recebe anticorpos da mãe por meio da placenta ou pelo leite materno. Propriedades da Resposta Imunológica Adquirida Especificidade e Diversidade - Especificidade: É a capacidade de distinguir entre muitos antígenos diferentes, garantindo que antígenos diferentes ativem respostas específicas. Clones de linfócitos com diversos receptores originados em órgãos linfoides Clones de linfócitos maduros com receptores para muitos antígenos que entram no tecido linfoide Clones antígeno específicos ativados pelo contato com antígenos Ocorre a resposta imunológica antígeno-específica; OBS.: Clones se refere a uma população de linfócitos com receptores de antígenos idênticos. Resumo do Abbas Cap. 1 - Diversidade: A grande variedade de linfócitos garante que o sistema imunológico responda a uma grande variedade de antígenos; Memória - Memória Imunológica: O sistema imunológico desenvolve respostas mais acentuadas e mais eficazes a exposições repetidas ao mesmo antígeno. Cada encontro com um microrganismo gera mais células de memória e ativa células de memória produzidas anteriormente; - A resposta à 1° exposição é chamada de resposta imunológica primária, é mediada pelos linfócitos virgens (ou naive). Encontros subsequentes com o mesmo antígeno levam a respostas imunológicas secundárias, mediada pelos linfócitos de memória, geralmente essas são respostas mais rápidas, acentuadas e eficazes; OBS.: Cada antígeno (X e Y) seleciona um clone preexistente de linfócitos específico e estimula a proliferação e a diferenciação daquele clone. Expansão Clonal - Eleva o número de linfócitos antígeno-específicos para acompanhar o aumento dos microrganismos; Especialização - Gera resposta ótima para a defesa contra diferentes tipos de microrganismos; Contração e Homeostasia - Todas as respostas imunes normais diminuem com o tempo após a estimulação pelo antígeno, retornando, assim, ao seu estado de repouso, chamado de homeostasia. Esta contração das respostas imunes ocorre porque as respostas que são disparadas por antígenos funcionam, para eliminar os antígenos, quando eles são eliminados elas não se fazem mais necessárias. Os linfócitos, excetoas células de memória, que são privados destes estímulos morrem por apoptose; Não Reatividade Própria - O sistema imune de todos os indivíduos normais tem a habilidade em reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos, não próprios, mas não reagem negativamente às substâncias antigênicas do hospedeiro – autoantígenos. A tolerância aos próprios antígenos, ou autotolerância, é mantida por vários mecanismos. Anormalidades na indução ou manutenção da autotolerância levam a respostas imunes contra os próprios antígenos, resultando em doenças autoimunes. Células do Sistema Imunológico As células desse sistema consistem em linfócitos – células apresentadoras de antígeno, que capturam e apresentam antígenos microbianos – e células efetoras, linfócitos Resumo do Abbas Cap. 1 ativados e outras células (particularmente outros leucócitos) – eliminam microrganismos; LINFÓCITOS São as únicas células que possuem receptores específicos para antígenos diversos, sendo os principais mediadores da imunidade adquirida; Embora todos os linfócitos tenham uma aparência comum e sejam morfologicamente iguais, sua linhagem, função e fenótipo são heterogêneos. Eles são diferenciados pelas proteínas de superfície. A nomenclatura padrão para essas proteínas é a designação numérica CD (cluster of differenciation - grupo de diferenciação); Linfócitos B - Fazem parte da imunidade humoral (atacam microrganismos extracelulares). São as únicas células capazes de produzir anticorpos; - Os linfócitos B apresentam anticorpos em suas membranas, que servem como receptores para reconhecer antígenos e iniciam o processo de ativação das células B; Linfócitos T - São responsáveis pela imunidade celular. Os receptores de antígenos dos linfócitos T reconhecem apenas fragmentos peptídicos de proteínas antigênicas que são ligadas a moléculas de apresentação especializadas – moléculas do complexo principal de histocompatibilidade – na superfície de células apresentadoras de antígenos – células dendríticas, macrófagos, células dendríticas foliculares; - Linfócitos T CD4+: Chamadas de células T auxiliares, ajudam os linfócitos B a produzir anticorpos e as células fagocitárias a ingerir os microrganismos; - Linfócitos T reguladores: Algumas células T CD4+ fazem parte de uma subclasse especial, que funciona para prevenir ou limitar a resposta imune, essas células são chamadas linfócitos T reguladores; - Linfócitos T CD8+: Chamados de linfócitos T citotóxicos, destroem as células infectadas por microrganismos intracelulares; - Células natural killer (NK): Matam células infectadas do hospedeiro, mas diferentemente das células B e T, elas não expressam receptores de antígenos distribuídos clonalmente. Essas células são componentes da imunidade inata, capaz de atacar rapidamente células infectadas; - Todos os linfócitos se originam de células tronco da medula óssea, os linfócitos B amadurecem na medula óssea, e os linfócitos T amadurecem no timo. Esses locais onde os linfócitos amadurecem são chamados de órgão linfoides geradores. Os linfócitos maduros saem dos órgãos linfoides geradores e entram na circulação e nos órgãos linfoides periféricos, onde pode encontrar antígeno para o qual expressam receptores específicos; Linfócitos Virgens: São células que residem ou circulam entre os órgãos linfoides periféricos, sobrevivendo por várias semanas ou meses, esperando encontrar um antígeno e responder a ele. Esses linfócitos possuem receptores para antígenos, mas não conseguem eliminá-los, sendo necessária sua ativação – desencadeada pelo reconhecimento dos antígenos microbianos e dos sinais adicionais desencadeados pelos patógenos. Quando ocorre a ativação, os linfócitos virgens iniciam a sua proliferação e diferenciação em células efetoras e células de memória, sendo agora capaz de combater os antígenos. Caso não sejam ativados eles sofrem apoptose e são substituídos por novas células; Células Efetoras: São da progênie diferenciada de células virgens, que tem a habilidade de Resumo do Abbas Cap. 1 produzir moléculas cuja função é eliminar antígenos; Células Efetoras da Linhagem de Linfócitos B - São células que secretam anticorpos, conhecidas como plasmócitos. Os plasmócitos desenvolvem- se em resposta à estimulação antigênica nos órgãos linfoides periféricos, onde podem permanecer e produzir anticorpos; - Plasmoblastos: Também presentes no sangue, alguns migram para a medula ósseas e diferenciam-se em plasmócitos de vida longa. Essas células garantem uma proteção imediata em caso de recorrência da infecção, pois continuam a produzir pequenas quantidades anticorpos mesmo depois da infecção ser erradicada; Células Efetoras T CD4+ - Produzem citocinas – proteínas – capazes de ativar os linfócitos B, os macrófagos e outros tipos de células; Células Efetoras T CD8+ - Possuem ferramentas para destruir as células do hospedeiro que estão infectadas; OBS.: Os linfócitos efetores T possuem vida curta e morrem conforme o antígeno é eliminado. Células de Memória: Também geradas da progênie de linfócitos estimulados pelo antígeno, sobrevivem muito tempo na ausência dele, diferente das efetoras – por isso o número delas aumenta com a idade, devido à exposição a microrganismos. Os sinais que as geram e as mantêm não são bem compreendidos, mas incluem citocinas. São funcionalmente silenciosas, só apresentam função efetora ao encontrar antígenos. Quando encontram o mesmo antígeno que induziu seu desenvolvimento, elas respondem rapidamente, iniciando respostas imunológicas secundárias; CÉLULAS EFETORAS - Leucócitos: Além dos linfócitos, para a eliminação dos patógenos são necessários leucócitos não linfoides, como os granulócitos – neutrófilos e eosinófilos – e os macrófagos e monócitos. Esses leucócitos podem funcionar como células efetoras da imunidade inata e da imunidade adquirida; Imunidade Inata - Os macrófagos e alguns granulócitos reconhecem os microrganismos diretamente, eliminando-os; Imunidade Adaptativa - As substâncias produzidas pelos linfócitos B e T intensificam as atividades dos macrófagos e recrutam outros leucócitos e os ativam para destruírem microrganismos; CÉLULAS APRESENTADORAS DE ANTÍGENOS As células apresentadoras de antígenos (APC) são células especializadas, localizadas nos epitélios das portas comuns de entrada dos microrganismos – pele, trato gastrointestinal e trato respiratório. Essas células capturam os antígenos, transportam eles para os tecidos linfoides periféricos e os expõe aos linfócitos; Células Dendríticas - Iniciação da resposta de células T. Elas possuem longos processos membranares superficiais que auxiliam na sua função de captura dos antígenos proteicos dos patógenos que entram através do epitélio. Ao capturá-los, as células dendríticas transportam eles para os linfonodos regionais, onde apresentam porções do antígeno para serem reconhecidos pelos linfócitos T. Essas células são as APC mais eficazes para iniciar respostas de células T. Elas respondem aos microrganismos produzindo proteínas de superfície e proteínas secretadas que são necessárias, juntamente com o antígeno, para ativar os linfócitos T virgens para a proliferação e diferenciação das células efetoras; OBS.: Essas células especializadas que fazem a apresentação do antígeno às células T e fornecem o sinal adicional às vezes são chamadas de APC profissionais. Além das células dendríticas, macrófagos, células B e algumas outras células também podem desempenhar essa função em diversas respostas imunológicas. Resumo do Abbas Cap. 1 Macrófagos - Fase efetora da imunidade mediada por célula. Os macrófagos que vivem nos tecidos e em diversos órgãos, tem a função de fagocitar microrganismos que entraram através do epitélio. Além disso, se o microrganismo ou seus antígenosentram em órgãos linfoides, eles podem ser capturados e apresentados aos linfócitos pelos macrófagos que vivem nesses órgãos, e também pelas células dendríticas; Células Dendríticas Foliculares - Exposição dos antígenos aos linfócitos B na resposta imunológica humoral. Sabe-se pouco a respeito delas. Essas células residem nos centros germinativos dos folículos linfoides dos órgãos linfoides periféricos e apresenta antígenos que estimulam a diferenciação das células B nos folículos; CÉLULAS SANGUÍNEAS Fagócitos - Os fagócitos, incluindo neutrófilos e macrófagos, são as células cuja função primária é ingerir e destruir microrganismos e se livrar dos tecidos danificados. Essas células são importantes na imunidade inata e também na fase efetora de algumas respostas imunes adaptativas - As respostas funcionais dos fagócitos incluem: recrutamento das células para locais de infecção, reconhecimento e ativação pelos microrganismos, ingestão dos microrganismos por processo de fagocitose e destruição dos microrganismos ingeridos. Além disso, pelo contato direto e pela secreção de citocinas, os fagócitos se comunicam com outras células de modo a promover ou regular as respostas imunes; - Neutrófilos: Também chamados de leucócitos polimorfonucleares, constituem a população mais abundante de células brancas sanguíneas circulantes, sendo responsáveis pelas fases iniciais das reações inflamatórias. Seu citoplasma contém grânulos de dois tipos: grânulos específicos – lisozima, colagenase e elastase – e grânulos aurofílicos – lisossomas que contêm enzimas e outras substâncias microbicidas, incluindo defensinas e catelicidinas. São produzidos na medula óssea e surgem de precursores que também dão origem a fagócitos mononucleares. Essas células podem migrar rapidamente para locais de infecção após a entrada de microrganismos. Após sua entrada nos tecidos, os funcionam por somente 1 a 2 dias e, então, morrem; - Monócitos e Macrófagos: O sistema fagócito mononuclear inclui as células circulantes, os monócitos, e células residentes teciduais, os macrófagos. Nos adultos, as células da linhagem de macrófago surgem a partir de células precursoras na medula óssea, direcionadas por uma proteína denominada fator estimulador de colônia de monócito (ou macrófago) (M-CSF). Esses precursores evoluem para monócitos, que entram e circulam no sangue e, então, migram para os tecidos, especialmente durante as reações inflamatórias, onde eles então amadurecem em macrófagos; Mastócitos, Basófilos e Eosinófilos - São três células adicionais que têm papel nas respostas imunes inata e adaptativa. Todos os três tipos de células apresentam grânulos citoplasmáticos contendo vários mediadores inflamatórios e antimicrobianos, além disso, estão envolvidos nas respostas imunes que protegem contra helmintos e reações que causam doenças alérgicas; - Mastócitos: São células derivadas da medula e presentes na pele e mucosa epitelial, contendo abundantes grânulos citoplasmáticos cheios de histamina e outros mediadores. O fator de citocina de célula-tronco (também denominado ligante c-Kit) é essencial para o desenvolvimento do mastócito. Normalmente, os mastócitos maduros não são encontrados na circulação, mas estão presentes nos tecidos, em geral junto a pequenos vasos sanguíneos e nervos. Essas células expressam receptores de alta afinidade na Resumo do Abbas Cap. 1 membrana plasmática para o anticorpo IgE e, geralmente, são recobertos com esses anticorpos. Quando os anticorpos na superfície dos mastócitos se ligam ao antígeno, desencadeiam eventos de sinalização e levam à liberação dos conteúdos dos grânulos citoplasmáticos para dentro do espaço extravascular – promove mudanças nos vasos sanguíneos que causam inflamação. Estas células fornecem defesa contra helmintos e outros microrganismos, mas também são responsáveis pelos sintomas das doenças alérgicas; - Basófilos: São granulócitos sanguíneos com muitas similaridades estruturais e funcionais com os mastócitos. Assim como os granulócitos – neutrófilos e eosinófilos – os basófilos são derivados de progenitores da medula óssea, amadurecem na medula óssea e circulam no sangue. Constituem menos de 1% dos leucócitos sanguíneos, e embora normalmente não estejam presentes nos tecidos, podem ser recrutados para alguns locais inflamatórios. Essas células contêm grânulos que são capazes de sintetizar muitos dos mesmos mediadores dos mastócitos. Assim como os mastócitos, os basófilos expressam receptores para IgE, ligam IgE e podem ser ativados por antígeno ligado à IgE. Como seu número é pequeno nos tecidos, sua importância na defesa do hospedeiro e nas reações alérgicas é incerta; - Eosinófilos: São granulócitos sanguíneos que expressam grânulos citoplasmáticos contendo enzimas que são danosas às paredes celulares de parasitas, mas também podem danificar os tecidos do hospedeiro. Assim como os neutrófilos e basófilos, os eosinófilos são derivados da medula óssea. As citocinas GM-CSF, IL-3 e IL-5 promovem a maturação dessas células a partir de precursores mieloides. Alguns eosinófilos normalmente estão presentes nos tecidos periféricos, especialmente nas coberturas mucosas dos tratos respiratório, gastrintestinal e geniturinário, e seus números podem aumentar com o recrutamento a partir do sangue em uma situação de inflamação.
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