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_________________________________ IMUNOLOGIA – BIO 250 Departamento de biologia – UFV Amanda de Souza TURMA TEÓRICA 1 _________________________________ Doenças autoimunes: - Doenças que são resultado de uma resposta imune contra antígenos autólogos, classificada dentro das hipersensibilidades Mecanismos que impedem a autorreatividade: Seleção negativa, deleção clonal, anergia. regulação CD25 e CD4, barreiras anatômicas e exigências da ativação de linfócitos dependentes de infecção. falha nesses mecanismos → Autoimunidade → Doença autoimune Causas das doenças autoimunes: Combinações de fatores genéticos e ambientais Tratamento: diminuição da expansão e diversificação da resposta inicial Diversificação: Em clones e em quantidade de linfócitos autorreativos Equivalência das doenças autoimunes com as hipersensibilidades – classificação Hipersensibilidade tipo II: Mediada por anticorpos 1) Anemia hemolítica autoimune: Processo em que você tem uma destruição de hemácias por hemólise. Presença de anticorpos, hipersensibilidade do tipo II. Mecanismos: 1. Ao revestir a Hemácia, o Fc do anticorpo fica exposto e células que tenham receptores de IgG vão reconhecer, se ligar e fagocitar e vão destruir as hemácias. 2. Deposição de proteínas do complemento, com ativação da via clássica, e as proteínas do complemento vão fagocitar as células que tenham receptores. 3. Destruição das hemácias pelo próprio complemento → Destruição de hemácias levado o indivíduo a um estado de anemia → O mesmo pode ocorrer com neutrófilos, tendo destruição do neutrófilo 2) Síndrome de Good-pasture: Hipersensibilidade tipo II - Uma IgG encontra uma proteína chamada de NC1 presente nas membranas basais de glomérulos reconhece essa proteína nos glomérulos, causando um processo de inflamação com a chegada de neutrófilos levando a uma destruição do tecido, com diminuição da função renal e morte caso não seja tratado. - Membranas basais são importantes para a filtração glomerular. - 25% dos casos de insuficiência renal 3) Miastenia Gravis: Hipersensibilidade tipo II Anticorpos autorreativos específicos para receptores da acetil colina. Acetil Colina: Contração e relaxamento muscular, quando não liberada ou não reconhecido, não ocorre fluxo de sódio e o músculo fica relaxado. Consequências: Fraqueza muscular, queda das pálpebras e visão dupla, dificuldade de respiração, infecções respiratórias, morte Tratamento: - Inibidor de colinesterase (piridostimina): Aumenta a concentração de acetilcolina, aumentando a competição com autoanticorpos. - Imunossupressores (Azatioprina) Hipersensibilidade tipo III: Acúmulo de complexos imunes 1) Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES): Tipo III Autoanticorpos contra componentes da superfície celular → Dano celular → IgG contra macromoléculas intracelulares comuns, presentes em quase todo o corpo → Imunocomplexos (deposição nos capilares dos glomérulos renais, articulações e outros tecidos) → Morte - Deposição de complexos imunes por todo o corpo Diagnóstico e Tratamento Diagnóstico (presença de pelo menos 4 critérios abaixo) 1. Diagnóstico clínico: Eritemas, lesões discoides, fotosensibilidade, úlceras orais/nasais, artrite, convulsão, serosite (pleurite e/ou pericardite) 2. Diagnóstico laboratorial: - Proteinúria e cilindrúria - Anemia, linfopenia ou plaquetopenia - Ac anti DNA - FAN (rifi) Tratamento: Depende dos órgãos ou sistemas atingidos - Glicocorticoides (dexametasona ou prednisona) - Antimaláricos (difosfato de cloroquina ou sulfato de hidroxicloroquina): Reduzem atividade da doença, poupando uso de corticoides e diminuem o risco de trombose. Hipersensibilidade tipo IV: Causas por linfócitos T 1) Diabetes miellitus insulinodependente (DMID): Linfócitos TCD8+ Evolução lenta: Indivíduo saudável produz excesso de insulina e a destruição das células b ocorre em baixa velocidade Tratamento: - Injeção diária de insulina - Insulina animal: Produção de AC: Menor atividade da insulina e acúmulo de complexos imunes - RhINSULINA: Humana (reduz os problemas da insulina animal) 2) Artrite reumatoide: - Acomete articulações - Líquido sinovial sofre acúmulo de células inflamatórias: - Exacerbação da inflamação e disseminação da doença: participação de FR na formação de CL. - Natureza dos Ag iniciantes desconhecida. Tratamento: Fisioterapia e drogas anti-inflamatórias e imunossupressoras 3) Esclerose múltipla: - LTCD4+ Th I específicos para proteínas da bainha de mielina → Produção de IFN - y → Desmielinização (placas escleróticas) → fraqueza motora, visão diminuída, falta de coordenação Diagnóstico: sintomas e RMN (visualização de placas na substância branca do SNC) Tratamento: IFN-BI (SC) e doses elevadas de imunossupressores Doenças autoimunes da tireoide: Glândulas endócrinas: Vascularização/proteínas específicas → Facilidade de interação com células do SI/autoimunidade órgão específica → Perda de função endócrina → Fortes efeitos sistêmicos → Morte 1) Doença de Graves: Hipersensibilidade Tipo II - Glândula tireoide tem alta concentração de TSH, produzindo de forma elevada os hormônios T3 e T4 → Hipertireoidismo Consequências: - Intolerância ao calor - Nervosismo - Irritabilidade - Pele quente e úmida - Perda de peso - Aumento da tireoide - Protrusão dos olhos (auto Ac contra músculos dos olhos) 2) Tireoidite crônica: Doença de Hashimoto (hipersensibilidade do tipo IV) Ac e LTCD4+ Th I contra células da tireoide → Destruição do tecido tireóideo → Incapacidade de produção de hormônios → Hipotireoidismo Observações: 1) Não ocorre transmissão congênita 2) Falha em experimentos de transferência para animais de outras espécies (incompatibilidade TCR - MHC) Tratamento para graves: Curto prazo: - Tratamento em curto prazo: Drogas que inibem a função da tireoide - Metilmazol (Tapazol) e propil-tiouracil (PT) - Inibem síntese de T3 e T4 Tratamento de efeito prolongado 1) Remoção de tireoide 2) Destruição da tireoide pela captação de radioisótopo + doses diárias de hormônios da tireoide - Transmissão congênita: Plasmaferese Tratamento para doença de Hashimoto: Reposição hormonal oral Imunoprofilaxia - Vacinas - Origem da imunologia: Experimentos com vacinação Edward Jenner (1749) Vacas feridas ~ Varíola humana → Responsáveis pela ordenha tinham a varíola mais suave que o restante das pessoas → Líquido das feridas das vacas → arranhões nos braços de um garoto → Febre e lesões leves - Recuperação → Líquido das feridas de paciente com varíola → Exposição ao garoto → Imunização Louis Pasteur (1822) - Derrubou a teoria da abiogênese, teoria da microbiológica da doença - Pasteurização - Vacina Antirrábica • Diminuição de incidência de doenças - Difteria - Sarampo - Caxumba - Coqueluche - Rubéola - Poliomielite - Tétano Imunização: Custo benefício alto, pois diminui gastos secundários com algumas doenças Tipos de imunização: Imunização Passiva: transferência de anticorpos Emil Von Behring (1854) e Hidesaburo Kitasato: Imunização de animais contra o tétano ou difteria por intermédio da injeção de soro de outro animal infectado Imunização passiva natural: Mãe para o feto/ colostro e leite para o bebê. Em que situação utilizar imunização passiva? - Deficiência de síntese de AC (s): Defeitos de LB congênitos ou adquiridos, associados ou não a outras imunodeficiências - Exposição ou provável exposição a doenças que podem causar complicações (por exemplo: Criança com leucemia exposta ao vírus da catapora ou sarampo) - Quando o tempo não permite adequada proteção por imunização ativa (picada de cobra, por exemplo) - Prevençãode efeitos produzidos por alguns patógenos (por exemplo: Injeção de antissoro de cavalo contra toxina tetânica pós ferimento) Características da imunização passiva: - Não ativação do sistema imune - Não gera resposta de memória - Proteção transiente - Geração de resposta anti-isotípica em imunização ente espécies diferentes: - Estímulo de IgE - Anafilaxia - Estímulo de IgG ou IgM - IC - Geração de resposta antialotípica. mAB produzidos em outros animais: Humanização (genes de região constante de AC humano e de região variável de Ac de camundongos) Isotípos: Referem-se às diferentes classes e subclasses; Alotípos: Referem-se a diferenças ente um mesmo isotipo de indivíduos diferentes da mesma espécie; Idiotípos: Referem-se às diferenças nas regiões variáveis (variabilidade: 10 a 7 - 10 a 9 sítios de reconhecimento diferentes por indivíduo, proveniente de clones diferentes de LB) IMUNIZAÇÃO ATIVA: Por infecção natural ou por vacina. Vacina: Preparação composta de moléculas antigênicas de um micro- organismo como um todo ou de partes deles que, quando administrada a um indivíduo, é capaz de estimular resposta humoral e/ou celular e induzir produção de células de memória que o protegem contra infecções subsequentes pelo mesmo micro-organismo. Características da imunização ativa - Induz imunidade protetora e memória imunológica. - Forte resposta imune após subsequente exposição ao agente patogênico: Eliminação do agente ou prevenção da doença mediada por seus produtos. Delineamento de vacinas para imunização ativa: - Resposta humoral ou celular? - Indução de memória imunológica Não indução de memória → Falta de proteção após a resposta primária Período de incubação (PI) x Memória imunológica (MI) Influenza vírus (PI < 3 dias) → Sintomas anteriores à ativação da MI → Proteção efetiva: Imunização anual (manutenção de Ac(s) neutralizantes) Poliovírus (PI > 3dias) -> Tempo suficiente para ativação e resposta de LB de memória → Proteção - Para que haja memória, deve-se ter um período de incubação suficiente Tipos de vacinas para imunização ativa: 1. Vacinas de organismo total 2. Vacinas de macromoléculas purificadas 3. Vacinas de vetores recombinantes 4. Vacinas de DNA 5. Vacinas de subunidades multivalentes I. Vacinas de organismo total: - Bactérias ou vírus atenuados Vantagens: Crescimento no hospedeiro: Prolonga a exposição → Alta imugenicidade, MI. - Reforço desnecessário - Replicação nas células: Indução de resposta celular Desvantagens: - Reversão para a forma virulenta pode ocorrer Substituição por vacinas de cepas inativadas (IPV - Salk polio Vaccine): Complicações similares à doença natural (Encefalite pós vacinação contra sarampo) Inativação de organismos patogênicos: Vantagem: Menor risco de causar doença ativa Desvantagens: Necessidade de doses de reforço e indução predominante de resposta humoral II. Vacinas de macromoléculas purificadas: - Exotoxinas inativadas (Toxoides) - Polissacarídeos capsulares - AG (s) recombinantes microbianos ➔ A pesquisa de vacinas atualmente é muito mais racional que empírica III. Vacinas de vetores recombinantes - Indução de genes codificantes de Ag(s) em vírus ou bactérias atenuados - Vaccina vírus (Grande genoma, capaz de abranger dúzias de insertos) e canarpolyx vírus (baixa virulência) - Cepas atenuadas de Salmonella Typhimurium + genes de Víbrio choelerae IgA. IV. Vacina de DNA: - Utilizam DNA plasmidial codificando proteínas antigênicas. Vantagens: - Codificação de forma natural da proteína (Não desnaturada ou modificada) - Induzem imunidade humoral e celular sem riscos adicionais - Expressão prolongada: Memória satisfatória - Não requerem refrigeração - O mesmo plasmídeo pode codificar proteínas diferentes - Permitem inclusão de genes que codificam proteínas importantes para a otimização da resposta imune Desvantagem: Não codificam antígenos não proteicos V. Vacinas e subunidade multivalentes: - Vacinas de peptídeos sintéticos ou de proteínas recombinantes: - Pouca imugenicidade - Tendência a induzir somente resposta humoral Solução: Vacinas multivalentes: Múltiplas cópias de um peptídeo ou mistura de peptídeos Vacinas para covid-19 - Johnson & Josons's (Spike): Vetor Viral - Sputnik V/Gamaleya (Spike): Vetor viral com 2 adenovírus (5 e 26) - Novavax: Proteína Spike adsorvida em nanopartículas + matrix M (adjuvante) - CoronaVac: Vírus inativado - Pfizer/BioNTech (Spike) e Moderna (s-2p: SARS-CoV-2 glycoprotein): Vacinas de mRNA/covid-19 Fases para a produção de vacinas: Duas fases pré-clínicas: Teste de composição → Fase de teste em animais de laboratório → Fase de teste em humanos - Estudo clínico Fase I: Segurança - poucos indivíduos Fase II: Verificação da resposta imune: Mais indivíduos que na fase I Fase III: Eficácia - Muitos indivíduos Fase IV: Disponibilização Vacinas ThI7 • CD4 + - Auxiliam a produção de Ac por LB - Potencializam e mantém resposta por LTCD8+ - Regulam função dos macrófagos - Orquestram resposta imune contra uma variedade de micro-organismos - Regulam ou suprimem a resposta imune (controle de autoimunidade e ajuste da magnitude e da persistência da resposta) - CD4+CD25+ - Mediadoras de memória imunológica. O paradigma ThI/Th2 - Mosmann & Coffman (1986) - Estudos em camundongos: Clones de LTCD4+ de duas populações distintas (padrão de citocinas e moléculas de superfície). 2003: descobrimento da terceira linhagem de TCD4+ derivadas de células TD4+ virgens Funções das células THI7 IL-I7A e IL - I7F → Fibroblastos, células endoteliais, células epiteliais, queratinócitos e macrófagos → IL-6, G-CSF, GM- CSSF, IL-I, TGFb, TNFa, KC, MIP-2, PGE2, metaloproteinases MMP → Inflamação e dano tecidual → Autoimunidade? → Artrite, esclerose múltipla Células THI e THI7 são antagônicas Prática - Imunoprecipitação em gota Reação antígeno-anticorpo: Formação de imunocomplexos em relação à concentração de antígeno Imunoprecipitação x Aglutinação - Imunoprecipitação: Formação e deposição de complexos Ag-Ac, a partir de Ag solúvel - Aglutinação: Formação de complexos Ag-Ac a partir de Ag figurado Conceitos importantes: - Aglutinação é mais sensível que precipitação (normalmente detecta títulos maiores) - Maneira de se visualizar mais facilmente a presença de Ag solúvel: conjugação com Beads de borracha (aumentando a sensibilidade) - Aglutinação é menos específica que a precipitação, resultados negativos são realmente negativos e os positivos devem ser investigados - Triagem médica: HIV (acidente de trabalho), Veterinária: Brucelose (campo) • Imunoaglutinação com bactérias: Não é mais realizada em aulas práticas Resolução de 2004 - conselho de segurança em saúde: Proibição da utilização de microorganismos patogênicos em aulas práticas Objetivos: 1. Demonstrar a Imunoprecipitação em Gota 2. Titular um determinado Antissoro Material: 1. Placa de vidro com regiões delimitadas - FormVar: Mistura de poliestireno + clorofórmio - Evaporação do clorofórmio - Poliestireno reveste a lâmia (aumento da tensão superficial da placa) 2. AS: AS humano anti-NS1 3. Ag: Proteína NS1 4. Salina 5. Pipetas de 50 ou 100µL e 10µL 6. Ponteiras 7. Placas de 96 poços 8. Descarte Metodologia: 1. Com a pipeta de 50 ou 100, fazer 12 diluições seriadas do As em salina a partir de 1/2 em placa de 96 poços ((1/4, 1/8, 1/16 ...) 2. Adicionar 10µL de salina às regiões 14 e 15 3. Adicionar 10µL de cada AS diluído (12 → 1) • Por que não 1 → 12? porque estamos indo do mais diluído pro menos diluído e assim podemos utilizar umaponteira só. Caso contrário, contaminaríamos os poços com diluição menor 5. Adicionar 10µL de AS não diluído às regiões 13 e 14 6. Incubar em TA/ 1 - 2h (se fosse aglutinação: ~ 30s) 13, 14 e 15 - Controles 13: AS puro + Ag puro: Controle de soro conversão 14: AS puro + Salina (não pode haver reação - Verifica precipitação natural do AS) 15: Ag puro + salina (não pode haver reação - verifica contaminação do ag) Resultado: Positivo onde há precipitação Maior diluição onde há precipitação → Utilizar para calcular o título. Inverso da maior diluição = 1/2 título • Porque a primeira diluição é de 1/2 EX: Positivo até diluição 1:64 → Título de 128 - Técnica semiquantitativa - Se há excesso de anticorpo ou de antígeno, não há precipitação. Só há precipitação na região de equimolaridade. Prática - Imuno Hemólise - A partir de anticorpo, complemento e antígeno temos a lise bacteriana. Aplicações: - Indivíduo imunodeprimido → Se testes laboratoriais para HIV (ELISA E RIFI) forem negativos → Outros testes, inclusive titulação de complemento. - Pesquisa de anticorpo específico para parasito estudado Reação de Machado-Guerreiro 1. Soro do Paciente (não sei se tem anticorpo) + Ag (t. cruzi) + proteínas do complemento 2. Adicionar hemácia de carneiro com Ac anti-hemácia. - Se há fixação do complemento há lise → negativo - Se não há fixação do complemento, há formação de precipitado → positivo • O resultado positivo quer dizer q o anti corpo anti T. cruzi está presente e o complemento foi gasto na primeira reação 3) Procedimento (titulação do complemento de Cobaio) a) Preparar o sistema indicador (em tubo de hemácia) 700uL de suspensão de hemácias de carneiro a 2% em salina 0,85% com Ca++ e Mg ++ - 700uL de hemolisina (Ac de coelho anti hemácia de carneiro) b) Diluir o complemento em salina 0,85% em Ca++ e Mg++ (diluição seriada de 100uL de complemento de cobaio em 100uL de salina em placa de 96 poços) c) Adicionar 100uL do Sistema indicador a cada poço d) Incubar a 37°C/10 minutos e) Leitura Resultado: Presença de complemento até ponto onde ocorre hemólise, a partir do ponto que começa a ter precipitado, não há complemento (complemento já foi “gasto”) ➢ Observações importantes: 1) Hemólise: Devida à presença de complemento; botão de hemácias: Ausência de complemento. 2) Utilização dos íons Ca++ e Mg ++: Ativação da via clássica do complemento → Envolvimento de C1 na ativação dependente de íons divalentes 3) Complemento termolábil → Armazenamento em geladeira para ter resultado confiável
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