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MECANISMOS DE IMUNIDADE INATA INTRODUÇÃO --> Imunidade inata não requer um longo período de indução --> já nasce com o mecanismo de resposta --> Depende de receptores de membrana da linhagem germinativa --> as células são formadas já com receptores iguais para padrões de patógenos --> Funções: Resposta inicial aos micróbios invasores1. Mecanismos efetores inatos são utilizados na resposta adquirida --> ex.: invasão bacteriana --> na região da invasão a bactéria vai sofrer o ataque das defesas inatas --> enquanto a bactéria se multiplica, o corpo desenvolve uma resposta adquirida --> a resposta adquirida sinaliza para que mais células da resposta inata se concentrem no local de invasão, aumentando a quantidade e a especificidade dessas células. 2. Estimula respostas imunes adquiridas --> 1ª resposta inata gera um processo inflamatório que é essencial para ativar a imunidade adquirida 3. Inicia reparo tecidual --> a células da resposta inata reconhecem substâncias oriundas da destruição celular --> ex.: cristais intracelulares 4. IMUNIDADE ADQUIRIDA X IMUNIDADE INATA --> AD: receptores específicos Receptores com distribuição clonal --> várias cópias diferenciadas --> cada célula com um tipo de receptores específico - --> IN: receptores gerais --> não é específico para uma cepa ou subespécie de organismo invasor Receptores com distribuição não clonal --> vão ter os mesmos receptores --> ex.: receptor semelhante a Toll, receptor de N-formilmetionil, Receptor de manose receptor scavenger... - Receptores só reconhecem padrões de microrganismos tipicamente invasores, não reconhecem antígenos próprios --> no processo de maturação das células de defesa inata há a destruição de células que reconheçam antígenos próprios - --> Podemos dividir a imunidade inata em 3 partes: Barreiras físicas e químicas --> barreira epitelial (junções oclusivas), defensinas secretadas pelas células epiteliais, linfócitos intraepiteliais (tipo T epiteliais e B-CD1). - Células --> macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e células NK (não são fagócitos) - Imunidade inata humoral --> sistema complemento e citocinas --> fatores de coagulação, PCR, proteínas do sistema, MBL e citocinas (TNF, IL-1, IL-12, IL-5, IL-10, TGF-beta, quimiocinas, IFN- alfa e beta...) - RECONHECIMENTO IMUNE INATO --> Estruturas características de patógenos --> que não existem no corpo humano --> PAMP (Padrões moleculares associados aos patógenos) --> Diferentes classes de microrganismos expressam diferentes PAMPs --> bactérias, fungos, vírus..) --> Podemos citas: Fitas duplas de RNA produzidas pelos vírus (dsRNA dos vírus) - Ilhotas CpG não metiladas do DNA de bactérias --> no DNA humano as regiões de CpG estão metiladas para enovelamento do DNA, logo quando há essas repetições CG aumentada e sem metilação --> sinal da presença de bactéria - Proteínas iniciando com N-formilmetionina típicas de bactérias - Lipopolissacarídeos (LPS) --> bactérias Gram (-)- Ácido lipoteicóico --> bactérias Gram (+)- Oligossacarídeos ricos em manose --> glicoproteínas microbianas - --> Produto microbianos que são reconhecidos são muitas vezes essenciais à sobrevivência do patógeno --> DAMP (padrões moleculares associados a danos) --> seu reconhecimento ativa o reparo tecidual --> ex.: proteínas nucleares, proteínas induzidas por estresse e cristais Podem ser produzidos por lesões celulares assépticas --. Queimadura, toxinas, trauma, redução de do suprimento sanguíneo.. - Em alguns casos as células saudáveis do sistema imune inato são induzidas a produzir DAMP para ampliar a resposta imune inata às infecções. - --> Os receptores que reconhecem PAMP e DAMP são denominados: receptores de reconhecimento de padrões Ativam eventos de transdução de sinal que promovem as funções antimicrobianas e pró-inflamatórias - Receptores podem ser de membrana, citosólicos ou endossômicos - --> existem também proteínas que reconhecem PAMP e estão dispersas no sangue Página 1 de Mecanismos de imunidade inata PATOGENICIDADE --> Capacidade do microrganismo de ultrapassar as barreiras de imunidade inata Algumas bactérias revestem-se de uma capa de polissacarídeos - Micobactérias desenvolvem-se dentro de fagossomos - inibem acidificação - BARREIRRAS EPITELIAIS --> Pele e mucosas (Trato gastrointestinal, respiratório e genitourinário) --> Junções ocludentes --> principal mecanismo de barreira --> Lesões no epitélio --> predispõe a entrada de patógenos --> Entrada frequentemente é pelas mucosas --> por terem a camada epitelial mais fina, mas possuem outras mecanismos: Muco - glicoproteínas mucinas --> evita a adesão do patógeno - Remoção por fluxo de secreção --> ação ciliar e peristaltismo --> duas patologias que dificultam esse fluxo de secreção: fibrose cística (falha nas bombas de sódio e reduz a produção de muco), falha no peristaltismo intestinal . - --> Barreiras físicas: junções, movimento dos fluidos --> Barreiras químicas: lisozimas, pepsinas, ácido no estômago, defensinas e catelicidinas --> Barreira microbiológica: flora normal/comensal --> competição com microrganismos patógenos por alimento --> Produção de substâncias microbicidas: Lágrima e saliva- Lisozima- Fosfolipase A- Histatina - --> Estômago pH ácido- Enzimas digestivas- Sais biliares- Ácidos graxos- Lisolipídios - --> Intestino Criptidinas (alfa-defensinas) --> células de Paneth - Beta defensinas - --> Trato respiratório genito-urinário, pele e língua Peptídeos antibacterianos - Beta-defensinas - --> Bactérias comensais Competem por nutrientes e modificam o pH do ambiente (acidificam) --> dificulta a instalação de microrganismos patógenos - --> Linfócitos T intra-epiteliais Características de imunidade inata- Diversidade limitada de receptores- Não são sinalizados via MHC, são sinalizados via CD1- --> Linfócitos B1 Cavidade peritoneal- Diversidade limitadas - Anticorpos IgM anti-LPS e fosforilcolina - comuns em bactérias - --> Mastócitos Presentes na pele e no epitélio de mucosas- Secretam citocinas pró-inflamatórias (TNF), Histamina e mediadores lipídicos (prostaglandinas) --> grânulos citoplasmáticos - Função : alterações vasculares --> inflamação aguda - --> Fagócitos: Neutrófilos e Macrófagos Internalizam e matam microrganismos --> produzem citocinas pró-inflamatórias - Macrófagos podem estar envolvidos no reparo tecidual- Neutrófilos:• Respostas imediatas - Grânulos específicos - enzimas degradativas (lisozimas, colagenases e elastases) --> destroem o tecido no local da infecção --> clinicamente forma-se o pus por degradação da matriz extracelular - Grânulos azurófilos - lisossomos (comum a outros granulócitos) - Reserva de neutrófilos ligada ao endotélio de grandes veias --> a partir do momento onde há invasão tecidual eles são liberado na correntes sanguíneas --> ligação fraca, logo caso o paciente tenha feito esforço físico pode haver alteração da contagem de leucócitos em um exame. - Macrófago:• Resposta tardia - Sobrevida maior - 1 a 2 dias - Podem se dividir no sítio de inflamação --> sinalização do interferon gama - Funções: Produzem IL-12 que estimulam células NK a produziram INF-gama (ativador de macrófagos) ○ Produzem mediadores da inflamação aguda --> ativadores da coagulação, mediadores de reparo tecidual (TGF-beta), ativa metaloproteinase (remodelação da matriz) ○ - Localização estratégica --> abaixo do epitélio, sinusoides do fígado, interstício dos órgãos, baço, seios linfáticos dos linfonodos - Página 2 de Mecanismos de imunidade inata --> Células Dendríticas Funções: reconhecimentodos PAMPs e papéis efetores na imunidade inata - Encontrada em diversos tecidos do corpo - Detectam microrganismos invasores --> levam para os nódulos linfáticos --> resposta adaptativa mediada por linfócitos T - Células Natural Killer (NK)• Linfócitos que atacam vírus e bactérias intracelulares - Sua função é desempenhada sem necessidade de expansão clonal e diferenciação. - Seus receptores de ativação reconhecem ligantes de células infectadas - Seus receptores de inativação reconhecem ligantes de células saudáveis --> MHC classe 1 - Funções: Matar células infectadas e ativar macrófagos - Moléculas solúveis de reconhecimento e moléculas efetoras da imunidade inata: • Funções: Como Opsoninas: ligam-se aos microrganismos e aumentam a capacidade de fagocitose pelos macrófagos, neutrófilos e células dendríticas - Promovendo resposta inflamatória --> induzem recrutamento de fagócitos para o sítio de infecção - - Componentes do sistema imune humoral: Anticorpos naturais --> número limitado por especificidade - Sistema complemento --> proteínas plasmáticas que opsonizam microrganismos, promove recrutamento de fagócitos e morte direta de patógenos. - - RECONHECIMENTO DOS MICRÓBIOS PELOS FAGÓCITOS Nas células da imunidade inata (fagócitos, células dendríticas, células epiteliais e endoteliais) --> família de receptores capazes de reconhecer PAMPs e DAMPs - Receptores podem estra localizados --> na membrana plasmática, nas endomembranas (endossomos) e no citoplasma - Ativação dos receptores --> vias intracelulares --> mudanças no citoesqueleto, na membrana ou na expressão dos genes. - --> Alguns tipos de receptores: Receptores semelhantes a Toll (TLR)• Superfície e interior das células ( 9 subtipos) - Reconhecimento do PAMPs: LPS, ácido tecóico, flagelina, RNA de fita dupla manose... - Funções: citocinas (TNF, IL-1, IL-2), quimiocinas, moléculas de adesão, moléculas coestimuladoras e citocinas antivirais. - Receptores lectinas tipo C• Reconhecimento de carboidratos (manose) --> promove fagocitose - Receptores de 7 alfa-hélices Ligantes: Resíduos de n-formilmetionil, Quimiocinas e Peptídeos gerados pelo sistema complemento - C3 - • Um dos pamps se liga ao receptores 7-alfa-helice --> alterações espaciais --> ativa regiões intracelulares --> altera cascatas de sinalização até o núcleo células do neutrófilo --> induz produção de microbicidas --> queima respiratória --> vai gerar radicais livres --> NO, Ânion Superóxido, superóxido dismutase que irão destruir o microrganismo fagocitado. - Óxido nítrico (NO) --> óxido nítrico sintetase- Ânion Superóxido ---> NADPH oxidase- Peróxido de hidrogênio --> superóxido dismutase- OBS.: Deficiência genética da NADPH oxidase --> não consegue matar os microrganismos fagocitados --> suscetíveis a infecções bacterianas e fúngicas Receptores de manose • Se liga a resíduos terminais de manose --> específico de paredes bacteriana - Receptores da porção Fc • anticorpo pode ativar o macrófago - Receptores CD14 E TLR4• Lipopolissacarídeos (LPS) - endotoxinas presentes nas paredes das bactérias Gram negativos - Se liga a uma proteína ligante - LBP - que apresenta ao CD14 e se liga ao TRL4 - OBS.: Choque séptico Sinalização muito grande desse reconhecimento de PAMPs no organismo - Leucócitos super estimulados --> produzem chuva de citocinas - LPS de Gram negativos- TLR4 ativa uma cascata de sinalização - Liberação sistêmica de TNF-alfa - Aumenta a coagulação e edema sistêmico - Falência múltipla de órgãos --> óbito - RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS Local de infecção --> liberação de citocinas e quimiocinas no tecido pelas células de defesa --> quimiocinas vão agir nos endotélios próximos ao tecido infectados - Página 3 de Mecanismos de imunidade inata Ligação a receptores de quimiocinas --> integrinas passam de baixa afinidade para alta finidade - Rolagem mediada por selectinas 1. TNF e IL-2 --> estimulam o recrutamento - Células endoteliais expressam selectinas- Leucócitos circulantes no sangue expressam ligantes para selectinas - Ligação fraca --> por isso o leucócito rola, conectando e desconectando pelo endotélio. - Quimiocinas --> afinidade por integrinas2. Quimiocinas são expressas na superfície endotelial - Adesão mediada pelas integrinas3. Fagócitos IL-1 e TNF --> maior expressão de integrinas- Fixação do leucócito ao endotélio- Reorganização do citoesqueleto --> diapedese (transmigração) - Transmigração de leucócitos.4. Quimiocinas --> entrada dos leucócitos no tecido - Acúmulo de leucócitos em torno do agente infeccioso- MECANISMOS DE ATUAÇÃO DA IMUNIDADE INATA Inflamação • Reconhecimento e destruição de patógenos- Recrutamento de leucócitos- Fagocitose • Captura ativa de microrganismos --> PAMP e DAMP dão reconhecidos - Fagossomo + lisossomo --> fagolisossomo --> queima/explosão respiratória (Produção de radicais livres) - Morte de muitos patógenos, mas alguns sobrevivem à fagocitose - Ativação de mecanismos microbicidas --> IFN- gama (Interferon Gama) - Atuação das células NK• Não possuem receptores de reconhecimento padrão --> possuem receptores de ativação e inativação - Células infectadas, com lesões ou estressadas --> expressão alterada de moléculas superficiais --> ligam-se aos receptores de ativação --> induzem apoptose na célula - Mecanismo: ativadas as células NK degranulam --> grânulos contendo: Perforinas (aumentam a permeabilidade da membrana da célula) ○ Granzimas ( substância que induz a apoptose) ○ - Além disso, as células produzem Interferon gama que ativam macrófagos. - Macrófago --> fagocita um patógeno --> inicia a liberação de IL-2 --> esse IL-2 ativa células NK que passa a secretar interferon gama (IFN-gama) ---> ativa as funções de degradação no macrófago - SISTEMA COMPLEMENTO --> Composto por várias proteínas plasmáticas que trabalham juntas na opsonização de microrganismos, recrutamento de fagócitos e na morte direta de patógenos. Sua ativação é por meio de uma cascata proteolítica --> amplificação dos produtos proteolíticos - --> Vias de ativação do sistema complemento: Via clássica: usa-se uma proteína denominada C1q para detectar anticorpos ligados à antígenos. Participa principalmente dos mecanismos efetores da imunidade adaptativa, embora também haja na adaptação inata uma vez que anticorpos IgM (anticorpos naturais) ligam-se à C1q 1. Via alternativa: quando uma proteína do sistema complemento chamada C3 reconhece diretamente certas estruturas da superfície microbiana --> ex.: LPS bacteriano 2. Via das lectinas: desencadeada por uma proteína plasmática chamada de lectina ligante de manose (MBL) --> reconhece resíduos terminais de manose presente em glicoproteínas e glicolipídios microbianos 3. --> A ativação e reconhecimento de microrganismos por qualquer uma das vias resulta: recrutamento sequencial e na montagem de outras proteínas. Página 4 de Mecanismos de imunidade inata OUTRAS PROTEÍNAS EU PARTICIPAM DA IMUNIDADE INATA Lectina ligadora de manose (MBL)1. Opsonização de bactérias - Proteína C reativa (PCR)2. Liga-se a cápsula de bactérias pneumocócicas- Opsonização ativando via clássica- Fatores de coagulação 3. Podem servir para limitar a disseminação- CITOCINAS Molécula que vai regular a resposta imune- Funções:- Recrutamento celular - Ativação celular - Aumento da síntese de proteínas e de células da resposta imune - Infecções virais: IFN-alfa e IFN-beta- Mediadores da inflamação local: IL-1, TNF e quimiocinas - Estimulam NK: IL-12 e IL-15- Ativam macrófagos: IFN-gama- Limitam a inflamação local: IL-10 e TGF-beta- Página 5 de Mecanismos de imunidade inata
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