Imunologia - Resumo

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……………….………………Imunologi�: Introduçã�………………………………..
Imunologia: Estudo dos mecanismos fisiológicos usados pelo homem e
outros animais para se defenderem da invasão por outros organismos
Imunidade: proteção contra doenças infecciosas.
➤ Tucídides: V a.C: Imunidade
➤ Chineses: Inalação do pó feito das lesões da varíola - “proteção”
contra a doença.
➤ Lady Mary Worttleu Montagu (1721): Introduziu o método de
imunização na Europa Ocidental a partir do contato de indivíduos com
substâncias dessecadas de pústulas etc para imunizar.
Edward Jenner (1798) Introduziu o termo vacinação: Mulheres que
ordenhavam vacas, que quando estavam com lesões inflamadas, as
mulheres inalavam o vírus da varíola e ficavam protegidas da forma
grave da doença. Jenner inoculou o material da lesão (secreção) em
crianças, desenvolvendo a doença de maneira muito branda. Semanas
depois, realizou a inoculação a partir da lesão de mulheres que
ordenhavam, e não apresentava mais a doença. O material que
protegia a criança, era oriundo de dessecação ou de lesão leve.
➤ VACINAÇÃO: Procedimento pelo qual a doença (ou pelo menos
acometimentos graves) é evitada pela exposição prévia ao agente
infeccioso em uma forma que não cause a doença.
IMUNIDADE INATA X ADAPTATIVA
➤ Inata
Inespecífica, resposta rápida.
Composta pelas células: Neutrófilos Macrófagos, Eosinófilos, Basófilos,
NK, Células Dendríticas, Mastócitos (Granulócitos = Neutrófilo, Eosinófilo
e Basófilo)
➤ Adaptativa
Específica, resposta lenta. Linfócitos T e B(B vira plasmócito, faz
anticorpos). T= Timico, células”apresentadoras” , “helper” e “citotoxicas”
(CD4, CD8…), NKT.
➤ Para ocorrer diferenciação das células T e B nativas, é necessário
estímulo infeccioso -> ocorrerá expansão clonal e assim
desenvolvimento de células T e B de memória. (Células T nativas se
tornarão T de memória que geram clone específico TCR. Células B
nativas fazem células B de memória (Plasmócitos), que fazem anticorpos
específicos.
➤ O Linfócito T precisa ser apresentada ao patógeno para ser ativada,
geralmente pelas células dendríticas (APC - célula apresentadora de
antígenos - majoritariamente às cel dendríticas que são profissionais
nisso, e também macrófagos, porém estes tem maior papel na
fagocitose e eliminação de patógenos através deste mecanismo) que
capturam o patógeno e apresentam proteínas de superfície aos
receptores do linfócito T.
➤ Linfócito T CD8 é capaz de eliminar células do corpo infectadas por
patógenos geralmente vírus pois reconhece as estruturas dos mesmos
e se liga a elas, por isso se chama CITOtóxico, pois mata células
infectadas.
➤Linfócito TReg suprime linfócitos, regulando negativamente, para
alcançar homeostase em infecções por ex ou em respostas auto
imunes.
➤ O Plasmócito não tem mais “receptores”. Estes são secretados em
forma de anticorpo. A B Naive tem receptores para serem diferenciados
para os patógenos e assim se tornando Plasmócitos maduros e
liberadores de anticorpos. Não necessitam de células apresentadoras.
................Imunidad� Inat� - Pa�t� I: Componente� � reconheciment� Inat�….............
Pele reveste órgãos externos, mucosa reveste órgãos internos
A pele precisa ser rompida para se tornar porta de entrada para
patógenos. A Barreira íntegra é mecânica. Mucosas são muito mais
sensíveis a traumas e escarificações, então não são uma barreira física
tão eficiente quanto a pele. Porém, as mucosas possuem diversas
formas de barreiras mecânicas, como secreções, cílios… Também há a
proteção química nestas barreiras a partir das glândulas que
produzem substâncias como ác graxos, enzimas, que mate o pH ácido
no estômago por exemplo. A lágrima possui lisozima que tem ação
contra microorganismos. A microbiota normal, especialmente na pele e
trato digestivo, e um pouco no trato respiratório superior, auxiliam na
proteção.
Mucosas são mais permeáveis, então, há microorganismos que
conseguem fazer adesão à mucosa e assim romper a barreira
mecânica da mucosa. (Precisam produzir ADESINAS). Há adesinas
solúveis, como as dextranas que são polímeros de glicose que
permitem adesão de bactérias da placa dentária, que pode evoluir
para cárie e doença periodontal - As bactérias degradam a sacarose
formando as dextranas, que aderem ao esmalte do dente e permitem a
ligação das bactérias, que produzem ácidos, formando uma região
mais ásperas permitindo a ligação de outras bactérias que não
produzem dextrana, corroendo o esmalte e produzindo a cárie.
Bactérias que produzem adesinas não são “lavadas” integralmente
pelos fluidos corporais, podendo colonizar regiões como trato
geniturinário, olhos e cavidade nasofaríngea oral. Isso também ocorre
em mucosas que produzem muco através de células caliciformes, que
fazem o ambiente ficar viscoso e com seus cílios não permitem a
adesão de patógenos, porém ainda podem driblar isso com certas
adesinas.
Lisozima atua principalmente em bactérias gram positivas.
Se o microorganismo vencer as barreiras, ocorre invasão do tecido,
encontrando as células da imunidade inata.
Os neutrófilos são atraídos para o tecido, os macrófagos são nativos
do tecido. As células dendríticas migram para os tecidos para onde
estão os linfócitos para apresentar os antígenos. NK e ILC são atraídas
pelo processo inflamatório.
A imunidade treinada é um conceito recentemente emergente que
define a capacidade do sistema imunitário inato para formar a
memória imune e para fornecer a proteção duradoura contra
patógenos.
......…........…..........................Imunidad� Inat� - Pa�t� II….......…................….............
Inflamação, Fagocitose e outros mecanismos efetores
Sinais cardinais da inflamação
Calor
Rubor
Tumor (edema)
Dor
Perda da função
A inflamação pode ser local, acometendo apenas um tecido
regionalmente, ou sistêmica, que na forma grave apresenta a sepse,
onde todos os efeitos da imunidade são sentidos em diversos órgãos
sistêmicos de um indivíduo. O caso mais grave seria o choque séptico.
Mediadores Inflamatórios
Macrófago: Primeira célula residente a reconhecer o patógeno -> Libera
mediadores inflamatórios.
Podem ser Citocinas e Quimiocinas
IL-1b, TNF-a, IL-6, IL-12 -> Liberadas pelos macrófagos
IL-1B: Ativa o endotélio vascular, linfócitos, leva à destruição local
de tecido e aumenta o acesso de células efetoras. Efeitos
sistêmicos: Febre e produção de IL-6.
TNF-a: Ativa o endotélio vascular e aumenta a permeabilidade
dos vasos, o que leva à entrada aumentada de IgG, complemento
e células, além de incrementar a drenagem de líquidos para os
linfonodos. Efeitos sistêmicos: Febre, mobilização de metabólitos
e Choque.
IL-6: Ativação de linfócitos, produção de anticorpos aumentada.
Efeitos sistêmicos: Febre, induz a produção de proteína de fase
aguda.
CXCL8: Fator quimiotático que recruta neutrófilos, basófilos e
células T para o local de infecção.
IL-12: Ativas células NK, induz a diferenciação de células TCD4 em
TH1.
Mastócitos: Liberam Aminas Vasoativas, que ficam armazenadas em
seus grânulos - Histamina, Bradicinina, PAF, outras. (Os basófilos
também liberam estas citocinas, porém, os mastócitos são células
residentes, já os basófilos não são). Também liberam mediadores
lipídicos neoformados durante sua degranulação - Prostaglandinas e
Leucotrienos.
Mediadores Inflamatórios de Origem Plasmática
Sistema Complemento - Maior destaque: Amplifica reação inflamatória
e dá grande auxílio a eliminação dos patógenos.
Sistema de Coagulação
Sistema fibrinolítico
Sistema das Cininas
Ação Local dos mediadores inflamatórios
TNF-a, IL-1 e IL-6: Tríade inflamatória - Ativação do endotélio - Aumento
da expressão de moléculas de adesão e aumento da permeabilidade
vascular. Leva a adesão dos leucócitos ao endotélio e extravasamento
de substâncias da circulação para o tecido de porta de entrada do
patógeno.
Recrutamento de leucócitos - Através de Quimiocinas
ex: IL-8 - Recrutamento de neutrófilos (principais leucócitos circulantes)
para o tecido invadido por patógenos.
Recrutamento dos Leucócitos: Através de rolamento,devido as
adesinas presentes no endotélio (selectinas), que formam ligações
fracas, permitindo o deslocamento do mesmo por “rolamento” e depois
se ligam as integrinas (alta afinidade) mantendo adesão estável e então
migração através do endotélio - Chegando ao tecido invadido por
patógeno para realizar sua ação microbicida.
(A atração de células imunes para locais de inflamação através de
quimiocinas/citocinas é chamada de QUIMIOTAXIA)
O objetivo da inflamação local é proporcionar um ambiente para que
as células sanguíneas e proteínas presentes no sangue (complemento,
fibrinogênio etc) tenham um ambiente propício para a defesa contra
patógenos.
As citocinas inflamatórias caem na circulação e apresentam efeitos
sistêmicos: IL-1, IL-6 e TNF-a podem exercer funções no fígado
(Proteínas de fase aguda - C reativa PCR, manose e lectina ligante, com
função de ativar o sistema complemento e opsonização), medula óssea
(mobilização de neutrófilos para fagocitose), Hipotálamo (aumento da
temperatura corporal para reduzir replicação viral ou bacteriana,
aumentar o processamento antigênico e resposta imune específica),
Músculos e gordura (mobilização de proteínas e energia para permitir
aumento da temperatura corporal - função conjunta do hipotálamo) e
células dendríticas (TNA-a estimula a migração das células para os
linfonodos e maturação de linfócitos - início da resposta imune
adaptativa):
Fagócitos também produzem IL-12 localmente
A IL-12 atrai NK, que em presença de IL-12 produz interferon gama.
A Célula dendrítica que migrou para o tecido para apresentar os
linfócitos TCD4 em presença de IL-12, induz um fenótipo inflamatório no
CD4, produtor de citocinas inflamatórias principalmente INF-gama -
TH1. Ao apresentar em presença de IL-12 ao CD8, induzem ao fenótipo
inflamatório TC1, que também produz INF-gama. Paralelamente, pode
aumentar a capacidade citotóxica de NK e CD8 ao apresentá-los em
presença de IL-12.
Mediadores Inflamatórios de Origem Plasmática
Proteínas do Complemento
Conjunto de proteínas encontradas no soro humano normal
Produzem uma reação em cascata semelhante a coagulação
quando ativadas
A ativação da cascata resulta num acúmulo local de PMN,
macrófagos e proteínas séricas (inflamação)
Essas células, bem como os reagentes de fase aguda, participam
da eliminação do microorganismo.
O complemento se liga ao anticorpo ligado ao patógeno no caso da
via clássica (anticorpo + complemento).
O complemento se liga diretamente ao microorganismo na Via
Alternativa, no caso da resposta imune inata.
O complemento mais abundante no plasma é o C3. Este complemento
sofre Hidrólise espontânea no plasma, se tornando C3b e C3a.
Quando o C3b se liga na membrana de microorganismos, sofre
mudança alostérica pelo fator D, onde o fator Bb é capaz de se ligar ao
C3b agora clivado, se tornando C3 convertase (C3b +Bb).
A C3b consegue se ligar a C3 convertase, que se torna C5 convertase
(C3b + Bb + C3b) que é capaz de clivar a C5 plasmática em C5a e C5b,
por fim, a última enzima sendo a efetora.
MBL = Lectina ligante de manose.
Opsonização: C3b ou IC3b (inativo): Macrófago se liga nele presente na
bactéria e realiza fagocitose
Lise Celular: MAC (C5b - C9)
Inflamação por Anafilotoxinas: C3a e C5a -> São anafilotoxinas pois se
ligam a receptores na superfície do mastócito, promovendo sua
degranulação de Aminas Vasoativas (Histamina - vasodilatação +
aumento da permeabilidade vascular; PAF - Ativação da fosfolipase A2:
ação sobre fosfolipídeos de membrana com liberação de ácido
aracdônico, que ao ser degradado forma uma série de substâncias sob
a ação da fosfolipase). Substâncias Neo-formadas: Mediadores
lipídicos - Prostaglandinas, Tromboxanas, Leucotrienos ->
Vasodilatação, aumento da permeabilidade vascular, contração da
musculatura lisa, broncoconstrição, quimioatraentes para neutrófilos,
etc.
Eventos Celulares da Inflamação
1. Fagocitose
Ligação ao patógeno > Formação do fagossomo > Fagossomo se liga
aos lisossomos iniciais da celula fagocitica > Formação do
Fagolisossomo, essa interação promove degradação de componentes
microbianos, levando a um abaixamento do pH > Morte do
microorganismo.
Mecanismos Microbicidas dos Fagócitos
É necessária a obtenção de energia pela célula pela via das pentoses
para produção dos mecanismos de eliminação fagolisossomicos. Os
produtos da via das pentoses, como compostos reativos de oxigênio,
são citotóxicos. Ou seja, os principais mecanismos são ROS (espécies
reativas de oxigênio) e NO (óxido nítrico).
Enzimas Proteolíticas
Grânulos dos Neutrófilos
Primários: Azurófilos - Mieloperoxidades, defensinas, Elastase
(serino protease de amplo espectro) e catepsina G, enzimas necessárias
ao killing.
Secundários: Específicos - Lactoferrinas, Catelicidinas
Terciários: Catepsina, Gelatinase, Fosfolipase, Lisozima.
Neutrófilos utilizam a NET = Neutrophils Extracelular Traps.
Extrusão de DNA e dos conteúdos dos grânulos formando
filamentos extracelulares onde os microorganismos são presos e
destruídos, mesmo que o Neutrófilo tenha sido morto.
TLR são capazes de produzir INFs
….......….......…........…..........Órgã�� Linfóide�..…............….......................
Timo - forma e amadurece Linfócitos T
Medula Óssea - forma e amadurece Linfócitos B
Baço - Onde as células se instalam para desenvolver resposta imune
Linfonodos - Onde as células se instalam para desenvolver resposta
imune
Sistema Linfático
Formado por
Vasos capilares: células endoteliais sobrepostas, sem junções e
sem membrana basal.
Linfa: Oriunda do líquido intersticial que drena para os
capilares linfáticos as substâncias que penetram no organismo pelas
vias parenterais que não tem comunicação inicial com o sangue.
Órgãos linfóides primários ou geradores:
Timo (LT) (T= Timo)
Medula Óssea (LB) (B= Bone Marrow)
Função: proporcionar condições de diferenciação e maturação
fenotípica e funcional dos linfócitos
expressão de receptores de antígenos específicos
Órgãos linfóides periféricos ou secundários: Baço e Linfonodos
População mista de LT e LB
Função: Local onde ocorre a interação dos linfócitos naive com
os antígenos estranhos
Onde os linfócitos proliferam e se transformam em células
efetoras da RI.
LINFONODO
Região cortical = T (timo) - Independente (folículos linfóides /
Linfócitos B)
Região paracortical = T (timo) - Dependente / Linfócitos T
BAÇO
Polpa Branca
Bainha periarteriolar= T - dependente (LT)
Folículo Linfóide = T - independente (LB)
Zona marginal
células B, funcionalmente distintas das B foliculares (BZM)
Macrófagos
Geração e Maturação dos Linfócitos
Localização anatômica dos linfócitos em áreas distintas nos
órgãos linfócitos periféricos
Células T Naive - expressam receptor CCR7; liga-se a quimiocinas
(CCL19 e CCL21) produzidas nas zonas T-dependentes (células
estromais)
OBS: células dendríticas ativadas na imunidade inata durante a
migração e maturação passam a expressar o receptor CCR7
Células B naive - expressam receptor CXCR5; liga-se a quimiocina
(CXCL13) produzida nas zonas T-independentes (DC folicular)
Localização garante que cada população de linfócitos esteja em
contato com as APCs apropriadas
Vias de circulação dos linfócitos T (Homing ou endereçamento)
Receptores de endereçamento (linfócitos) x Adressinas (céls.
endoteliais)
Entrada dos linfocitos naive nos orgãos linfoides secundarios
HEV= venulas especializadas do endotélio alto (zonas de células
T)
L-selectinas (leucocitos) x Adressinas (HEV)
Adressinas
Linfonodos = CD34 e Glycam-1
MALT (Placasde Peyer) = MadCAM
(explicação: aula órgãos linfóides 20 min)
Migração de linfócitos B naive e efetores
Linfócito B imaturo naive migra para o baço (periferia da polpa
branca) onde amadurecem
Penetram na polpa branca em resposta a quimiocina CXCL13 que
se liga ao CXCR5 no linfócito B
Linfócitos B foliculares naive maduros retornam a circulação e
são endereçados aos linfonodos (CXCR5 + CXCL13) e tecidos linfóides
da mucosa (CXCR5 e integrina alfa-4-beta-7 x MadCAM 1)
A saída doslinfócitos B dos órgãos secundários também depende
da interação S1P x S1PR
Sistema Imune Cutâneo
Camada basal de queratinócitos está em constante proliferação
(barreira impermeável)
Produzem peptídeos antimicrobianos (defensinas e catelicidinas)
induzidos por TLR e NLRP3
Produzem constitutivamente pro-IL1b e pro-IL18
Radiação UV é capaz de ativar os inflamassomas (NLRP3) +
produção de pro-IL1b e pro-IL18 ativas
Citocinas (TNF, TSLP-linfopoetina estromal timica, IL1, IL6, IL18 e
IL33 que promovem a inflamação; GMCSF e IL10)
DC mais abundantes na epiderme = Langerhans (CD103/CD141)
A pele humana normal contém muitas células T, 95% das quais
possuem fenótipo de memória
ILCs (células linfóides inatas) presentes na derme = resposta
efetora
Homing dos linfócitos cutâneos
UVB -> pré vit D -> DC -> Vit D ativa
V
Linfonodo drenante da pele
V
expressão de CCR10 no LT ativado pela DC
DC da pele e derme captam Ags e migram para os linfonodos
drenantes
A IL12 induz o ligante da E-selectina (CLA = ag de linfócito
cutâneo)
Outros sinais induzem CCR4, CCR8 e CCR10
Essas moléculas direcionam o linfócito efetor para a pele
Tecido linfóide associado a mucosa
As mucosas são barreiras finas e permeáveis -> principal porta de
entrada de patógenos
Epitélio interno = mucosa: secretam um fluido viscoso (muco) rico
em glicoproteínas chamadas mucinas
O muco previne a aderência de microorganismos no epitélio
BALT - Associado aos brônquios
NALT - associado à mucosa nasal
GALT - associado ao intestino: Placas de Peyer e folículos linfóides
isolados do intestino, apêndice, linfonodos mesentéricos e também
tonsilas e adenóides
No MALT são produzidas proteínas antimicrobianas
a-defensinas: expressão constitutivas
CRYPTIDINAS - produzidas pelas células de Paneth: são expressas
por ativação de NOD2
REG3-gama - São expressas pela ativação de TLRs (PRRs de
superfície) por PAMPs de microorganismos; expressão nos eritrócitos e
nas células de Paneth
Placas de Peyer
Sítios de iniciação da resposta imune
Tem grande número de folículos de células B com centros
germinativos
Pequenas áreas de células T interfoliculares
São ricos em DC
Epitélio com pequeno número de células especializadas - células
M
Células M não secretam enzimas digestivas ou muco e perdem a
superfície espessa de glicocálix
Via pela qual antígenos entram na placa de Peyer (presentes no
intestino delgado)
Folículos linfóides isolados
Contém principalmente células B
Só se desenvolve após o nascimento
Epitélio contendo células M se sobrepondo ao tecido linfóide
organizado
Placas de Peyer e folículos linfóides isolado são conectados por
vasos linfáticos para o linfonodo mesentérico drenante
O sistema imune das mucosas - muitos linfócitos efetores mesmo
na ausência de doença.
No intestino células efetoras no epitélio e na lâmina própria
epitélio: maioria é CD8
Lâmina própria: heterogênea, contém T CD4 e T CD8, plasmócitos, M0 e
DC e ocasionalmente eosinófilos e mastócitos. Neutrófilos são raros.
ILCs principalmente tipo 3 (resposta inflamatória e efeito de barreira)
tipo 2 (proteção em infecções por helmintos)
Captura de antígenos
O intestino tem distintas rotas e mecanismos de capturar antígenos
Captura e transporte de antígenos pelas células M
DC são recrutadas em resposta as quimiocinas liberadas
constitutivamente pelas células epiteliais
Captura de antígenos do intestino pelas DC na lâmina própria
DC são abundantes nas paredes do intestino principalmente na lâmina
própria
A motilidade das DC é aumentada em resposta a infecção bacteriana
local
A circulação dos linfócitos é controlada por moléculas de adesão
tecido específicas e receptores de quimiocinas
Linfócitos naives chegam nas placas de Peyer e LN mesentéricos por
HEV
Se encontram o antígeno no GALT, tornam-se ativados
Todo linfócito T ou B ativado no intestino vai para a circulação e é
atraído e retido de volta ao intestino delgado, formando uma
circulação fechada
DC do intestino na presença de TSLP expressam RALDH que converte
VIt A em ac. retinóico.
DC ao ativar o LT na presença de ácido retinóico este expressa a
integrina (a4;b7) ligante de MadCAM (adressina) e CCR9 que se liga a
CCL25 presentes no endotélio intestinal.
Os linfócitos efetores voltam à própria lâmina.
No cólon e glândula salivar, CCL28se liga a CCR10 atraindo LB produtor
de IgA.
Células dendríticas imaturas geram sinais co-estimulatórios fracos e
induzem as T CD4 a se diferenciar em TReg ou TH3.
......................................Ontogeni� d�� Linfócit��......................................
Introdução: Células do sistema imunológico adaptativo
Linfócitos
Células capazes de reconhecer e distinguir de modo específico
diversos contaminantes antigênicos = ESPECIFICIDADE
MEMÓRIA
Características dos Linfócitos T e B
Receptores para o antígeno distribuído em clones
Genes que codificam os receptores são formados por
recombinação dos segmentos do DNA durante o desenvolvimento
dessas células.
V
REPERTÓRIO ALTAMENTE DIVERSO
Classes de Linfócitos
Hematopoiese
Ilhotas sanguíneas do saco vitelino
Fígado entre o 3o e o 4o mês de gestação
Medula óssea
Nascimento: inicialmente todos os ossos mas vai se tornando
restrita aos ossos chatos
CTH = Hematopoietic stem cell (HSC)
Marcadores CD34 e c-Kit
Ausência de marcadores de linhagens específicas
IL-7
Fator de crescimento para linfócitos (linfopoetina)
Produzida na medula óssea e no timo
LINHAGENS DE CÉLULAS T E B PRIMITIVAS
Maturação de Linfócitos
Evento central: expressão do receptor de reconhecimento de antígenos
Processo regulado de expressão gênica
Durante o processo, gera-se o repertório de receptores de Ags
Nesse processo, são gerados linfócitos que reconhecem Ags estranhos,
mas não Ags próprios.
O comprometimento com a linhagem B é mediado inicialmente pelos
fatores de transcrição EBF e E2A e subsequentemente pelo Pax5.
O comprometimento com a linhagem T é mediado pelos fatores de
transcrição Notch 1 em colaboração com GATA3.
ID2 = comprometimento com ILCs.
B FO = LB clássicos
T aB = T clássicos
CLI = ILCs
ESTÁGIOS DA ONTOGENIA DE LINFÓCITOS
Comprometimento das células progenitoras (opção pela linhagem T ou
B)
Rearranjo sequencial e ordenado dos genes do Receptor do antígeno
Eventos de seleção
Proliferação (progenitores e células imaturas em estágios iniciais
específicos)
Aquisição de Competência Funcional (diferenciação de T e B em
sub-populações funcional e fenotipicamente distintas)
Opção pela linhagem T ou B
O comprometimento com a linhagem B é mediado inicialmente pelos
fatores de transcrição EBF e E2A e subsequentemente pelo Pax5
O comprometimento com a linhagem T é mediado pelos fatores de
transcrição Notch 1 em colaboração com GATA 3
ID2 = Comprometimento com células linfóides inatas (ILC)
Pontos de Controle na Maturação dos Linfócitos
..................................Antígen�� � seu� receptore�.................................
Imunógeno: substâncias que induzem a resposta imune interagindo
com receptores dos linfócitos T ou B. É uma substância capaz de ligar
em um receptor, ser reconhecida com especificidade por linfócitos T ou
B, ativar estes linfócitos e gerar resposta imune através dos mesmos.
Antígeno: substâncias capazes de se ligar especificamente ao receptor
da célula B (mIg)/molécula de anticorpo ou ao receptor da célula T (TCR).
Não conseguem ativar o linfócito em sua forma nativa, somente quando
apresentadas ao receptor da célula de uma forma adequada.
Microorganismos: São mosaicos de antígenos. Possuem estrutura
complexa em que algumas moléculas de sua superfície ou mais interna
compondo o mesmo, podem funcionar como antígenos.
Macromoléculas: são antígenos solúveis. linfócitos B são capazes de
reconhecer antígenos solúveis.
Epítopo: porção da macromolécula ou da superfície de um patógeno
capaz de se ligar ao receptor dos linfócitos.
Podem ser: Lineares (1 sequência de aminoácidos da estrutura primária
de uma proteína, apenas), Conformacionais (compostos de estruturas
conformacionais de proteínasglobulares, que são reconhecidas por
receptor de linfócitos B - reconhecem proteínas nativas) , Neo-antígenos
(quando uma proteína é degradada por proteólise, uma sequência de
aminoácidos clivada pode dar origem a operações conformacionais
nas porções terminais no local da clivagem, promovendo alterações nas
extremidades terminais, criando um epítopo onde antes não existia.
Comum em alergias alimentares de alimentos processados)
Antígenos solúveis
Possuem vários epítopos, que podem ser repetidos ou não
Multivalentes/Polivalentes: Polissacarídeos (peptideoglicano de
bactérias gram +, ácido murmânico, n-acetilglicosamina e ácidos
nucléicos. Não são fortes indutores da resposta imune.
Podem induzir a resposta quando as unidades são repetitivas, capazes
de se ligar em uma única célula causando o agrupamento dos
receptores desta célula, causando sinal suficientemente forte para
iniciar sua ativação.
Proteínas globulares não são multivalentes: Os epitopos são geralmente
conformacionais e são produtos das dobras da alfa hélice se juntando
em determinadas regiões.
Hapteno - Pequenas moléculas capazes de se ligar ao BCR (receptor de
célula B/mIG) mas, por si só, não são capazes de ativar os linfócitos B.
Precisam estar ligadas a um CARREADOR - proteína carreadora.
Moléculas que se ligam a Antígenos
Principais receptores
PRRs (receptores para os PAMPs) -> Células da imunidade inata
MHC de classe I e II -> Células nucleadas e APC
TCR -> Linfócitos T ---------- Reconhecimento específico do Antígeno. O
epítopo se liga perfeitamente ao receptor - especificidade. Cel T não é
capaz de reconhecer antígeno solúvel, necessita de apresentação por
MHC - não é específica para antígeno, mas como liga peptídeos
processados nas células dendríticas, estando na APC, apresenta o
peptídeo para o TCR do linfócito T. COMPLEXO TCR+Peptídeo+MHC. TCR
só é capaz de ser ativado se o peptídeo do patógeno estiver em forma
linear e ligado a uma molécula de MHC. Associação muito lenta e que
demora muito tempo para ser dissociada (Alta afinidade).
BCR/mIG -> Linfócitos B -------- Reconhecimento específico do Antígeno.
O epítopo se liga perfeitamente ao receptor - especificidade. Se liga em
macromoléculas, partículas e pequenos microorganismos. Associação
rápida e “fraca” (Baixa afinidade).
Moléculas apresentadoras de Antígenos
As moléculas de MHC I estão presentes em todas as células nucleadas
do organismo. No entanto, as APCs, além de possuírem MHC I, possuem
de classe II também.
OBS:
Todas as células infectadas ou células tumorais que possuem sua
estrutura de superfície alterada, sempre apresentam peptídeos
oriundos ou pela alteração pelo vírus ou pelo tumor associadas a MHC
I. O único Linfócito capaz de promover interação entre o complexo MHC
I + Peptídeo, é o T CD8.
No caso do Linfócito T CD4, este se associa a moléculas de MHC II,
sendo apenas capaz de interagir com APCs (Células dendríticas -
LTNaive, Macrófagos nos tecidos - reapresentação para LTEfetor,
Linfócito B podem apresentar MHC II.)
MHC I de CD8 se liga em alfa-3. MHC II de CD4 se liga em cadeia beta-2.
Receptores específicos presentes na superfície dos linfócitos
Reconhecimento do antígeno pelo Linfócito B
Complexo BCR - Receptor de reconhecimento do linfócito B - Formado
por Imunoglobulina - mIgM / mIgD (m = na membrana de superfície do
LB) = reconhecimento - quem se liga na macromolécula - não possuem
porção intracitoplasmática pois não fazem transdução. Ig-alfa/Ig-beta =
Dímero expresso em associação com mIgM ou mIgD, não se ligam ao
antígeno, mas são fundamentais para transdução de sinal para o
interior da célula B e sua ativação - possuem porção
intracitoplasmática para transdução. Mecanismo de ação conjunto -
mIgM/mIgD ligam a macromolécula - movimentação na base ligada a
membrana - estímulo de Ig-alfa / Ig-beta - Transdução do sinal -
Ativação do LB.
Reconhecimento do antígeno pelo Linfócito T
O linfócito T se desenvolve no Timo - durante a ontogenia, para seu
amadurecimento é necessário entrar em contato com as células
apresentadoras do timo que expressam MHC I e MHC II. Quando ele se
desloca para a periferia, só reconhece o complexo peptídeo + MHC.
Quando a célula dendrítica captura um patógeno e migra para onde se
localiza o linfócito T Naive, processa o patógeno e expressa na sua
superfície peptídeos formando um complexo, para o linfócito T ser
capaz de reconhecer. Reconhece apenas sequências lineares de
aminoácidos. Reconhecimento requer uma célula que apresente o Ag
associado a MHC.
Complexo TCR (TCR + CD3/zeta)
TCR = Formado por cadeia alfa e beta, reconhecimento de antígeno ao
se ligar a patógenos.
Complexo TCR - possui duas cadeias alfa-beta ligadas a uma outra
molécula a qual realmente faz a sinalização, transduz o sinal para
ativar os linfócitos T. Não possui porção intracitoplasmática.
CD3/Zeta - Possuem cauda citoplasmática para ativar enzimas
sinalizadoras para ativação do linfócito - apresentam ITAMs bem
conservadas (motivos de tirosina ativadores de linfócitos) - onde as
tirosinas quinases que promovem cascata de fosforilação para ativar
ativar o linfócito, se ligam e são ativados.
Co-Receptores em T
Apresentação de antígeno via MHC I e MHC II requer ajuda para manter
a interação das moléculas CD4 e CD8. Estas moléculas não se ligam ao
antígeno e nem ao complexo peptídeo + MHC.
Os Co-receptores NÃO são moléculas específicas para reconhecimento
de antígenos.
Estão envolvidas na interação com MHC durante a apresentação.
CD4 só se liga e ativa linfócitos que estejam reconhecendo antígenos
complexados a moléculas de MHC II. Se liga a cadeia beta do complexo
TCR -
Reconhecimento Molecular do Antígeno
Ligação dos receptores aos antígenos
A ligação é feita por forças não-covalentes: não são fortes.
A interação forte depende que haja complementaridade perfeita entre
o epítopo e a estrutura do receptor. Quanto melhor a
complementaridade espacial do epitopo, mais próximo vai se encaixar
no receptor e o maior número de ligações vai ocorrer, mantendo a
especificidade da ligação só para o reconhecimento do linfócito que
tenha um receptor bastante específico para aquela estrutura.
Epítopos reconhecidos por B
Composição:
Proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos.
Determinantes Lineares ou Conformacionais.
Tamanho:
4-8 resíduos de açúcares/carboidratos/aminoácidos - ligam-se ao
receptor.
Localização
Superfície do antígeno.
Epítopos reconhecidos por T
Composição:
Proteínas, Determinantes lineares.
Processadas.
Apresentação por MHC.
Tamanho:
8 - 15 resíduos de aminoácidos.
Número limitado - só os que se ligam ao MHC.
Antígenos Timo Dependentes
Antígenos protéicos - Proteínas, geralmente de forma linear, induzem
resposta imune Timo dependente: Antígenos T-dependentes. Capazes
de ativar os linfócitos T.
OBS: Epítopos LINEARES = Linfócitos T. É necessária
internalização do antígeno na APC para ser processado e assim serem
gerados múltiplos peptídeos, um dos quais pode se ligar ao alelo de
classe II, a APC irá migrar para o linfonodo e apresentar o complexo
peptídeo + MHC para os linfócitos T CD4, e as células respondem ao
epítopo peptídico imunodominante (o qual consegue se ligar na fenda
do MHC logo de início).
Epítopos CONFORMACIONAIS = Células B - Os linfócitos B2
são capazes de processar antígenos conformacionais em lineares, e
apresentar MHC II com epítopos lineares em sua superfície, se tornando
APC para T. Os B2 reconhecem epítopos proteínas globulares ou
glicoproteicos (proteína associada a carboidratos).
Antígenos Timo Independente
São aqueles antígenos que NÃO apresentam estrutura protéica.
Possuem epítopos REPETITIVOS, geralmente polissacarídicos, DNA, RNA,
lipídicos.
Capazes de se ligar a Igs idênticas em um Linfócito B - ligação
simultânea em vários receptores de B:
Este aglomerado de receptores produz um sinal bastante forte
para que o antígeno leve a ativação e diferenciação no Linfócito B
em célula secretora de anticorpos. Resposta característica de
Célula B primitiva - B1. Exemplo - antígenos dos grupos sanguíneosABO.
Fatores que influenciam na Imunogenicidade
Relacionados ao Imunógeno
Estranho filogeneticamente ao nosso organismo (PAMPs por exemplo)
Tamanho
Natureza química/Complexidade
-Proteínas, Polissacarídeos, Lipídeos, Ac. nucléicos.
Acessibilidade (efeito alostérico)
Estado físico
Dose
Via de Administração
- Parenteral (Intradérmica - ID, Intramuscular - IM, Intracerebral - IC,
Subcutânea - SC) -> O que entra por essa via é recolhido pelo
líquido intersticial nos vasos linfáticos pela linfa, e serão drenados
para os gânglios linfáticos regionais -> Resposta imune celular.
- Endovenosa (EV), Intraperitoneal (IP) -> Baço (chegada de
antígenos em forma nativa -> reconhecimento por linfócitos B) ->
Resposta imune humoral.
Uso de adjuvantes
Recruta APCs para os sítios de Inoculação
Liberação gradativa de antígenos para APCs, por serem geralmente
lipídicos, ficam retidos no local de inoculação.
Sais de alumínio
Usados na maioria das vacinas aplicadas em humanos
Não recomendados para uso em animais de produção
Depósito de sais de alumínio na carne e liberação no leite
Poucas reações adversas - inflamação local branda
>Pouco eficientes na ativação de resposta TH1
Não adequados para vacinas cujo objetivo é induzir respostas de
células T CD8 (vacinas contra parasitas intracelulares
>Ativa resposta TH2 - produção de anticorpos
Ideal para indução de anticorpos neutralizantes - vacinas contra
toxinas
Indivíduos com tendência genética a alta produção de IgE - risco
de alergias.
Exemplos de adjuvantes
Bases estruturais e químicas da especificidade antigênica
Forças que ligam antígeno ao receptor e ao anticorpo são de curto
alcance (não covalentes)
É necessária a COMPLEMENTARIDADE Ag + Ac
Complementaridade TOTAL = Forte, reação HOMÓLOGA
Complementaridade PARCIAL = Ligação fraca, Reação CRUZADA - São
muito prejudiciais na pesquisa de doenças através de anticorpos, por
isso se deve identificar e quantificar as quantidades dos Anticorpos.
Ativadores Inespecíficos de Linfócitos
Moléculas que ativam os linfócitos por outros mecanismos provocando
respostas inespecíficas - Mitógenos (mitose do linfócito)
Ex: Lectinas, LPS, superantígenos.
Superantígenos
Ligam-se a regiões conservadas dos domínios V-beta-TCR dos LT e
regiões não polimórficas MHC II da APC.
Induzem a liberação de grandes
quantidades de citocinas levando
a uma síndrome clínica similar ao
choque séptico.
Ag normal ativa 0,1% dos linfócitos T. SuperAg ativa até 20% dos
linfócitos T.
Exemplos: Staphylococcus - Enterotoxinas A, B, C1, C2,C3, D e E - Toxina
do choque tóxico (TSST). Toxina esfoliativa.
Streptococcus - Exotoxina pirogênica A, B e C.
MHC
“Complexo Principal de Histocompatibilidade”
Sistema onde está inserido o complexo onde ficam inseridos os genes
que codificam as moléculas de MHC - aquelas que apresentam os
antígenos para os linfócitos T.
Linfócitos T dependem de MHC para amadurecer no Timo - A célula
linfóide progenitora de T no timo rearranja seus genes de receptores no
órgão, o que dita a capacidade de interagir inicialmente com as
moléculas de mhc que compõem todas as células do estroma epiteliais
do timo; Também no Timo, os linfócitos passam por uma “educação”
para não reagir contra MHC próprio do corpo (autoimunidade).
Para um linfócito T reconhecer um antígeno ele deve ser capaz de
interagir com varios tipos celulares
Todas as cels nucleares expressam MHC I
MHC II somente em APCs
Linfocitos T nao sao capazes de reconhecer antígenos solúveis,
dependem do MHC
CD4+ Naive - MHC II - Cel dendritica.
CD4+ Efetor - MHC II - Macrofago, LB.
CD8+ Naive - MHC I - Cél. dendrítica plasmocitóide.
CD8+ Efetor - MHC I - Macrofago, Lb, célula hospedeira.
O MHC é um complexo POLIGÊNICO (VÁRIOS GENES RESPONSAVEIS
PELA CODIFICAÇÃO DESSA MOLÉCULA), altamente POLIMÓRFICO
(CADA LOCUS PODE SER OCUPADO POR DIFERENTES ALELOS) que são
expresso em CO-DOMINÂNCIA (A HERANÇA GENÉTICA VEM DO
HAPLÓTIPO DA MÃE E DO PAI).
Com isso, o repertório de células com MHC é altamente DIVERSO.
Codificam moléculas de superfície celular especializadas na
apresentação de petídeos antigênicos aos linfócitos T
No homem, o MHC é designado complexo HLA - Human Leucocyte
Antigens.
Funções do MHC
Rejeição a Transplantes
Interações imunes = ligação a peptídeos antigênicos processados no
interior de APCs (via exógena) ou células infectadas (via citosólica) e
apresentação aos linfócitos T.
MHC e transplantes
Há grande polimorfismo intra-espécie e inter-espécies nas moléculas de
MHC presentes nas células = Problemas de rejeição nos transplantes.
Quando uma célula/tecidos são transplantados entre indivíduos que
expressam diferentes alelos num ou mais loci de MHC, os LT do receptor
reconhecem as moléculas MHC do doador como estranhas, levando à
ativação do LT do receptor = ALO-REAÇÃO - REAÇÃO DE REJEIÇÃO
ENTRE INDIVÍDUOS DE MESMA ESPÉCIE (NO CASO, A TRANSPLANTES).
MHC e Resposta imune
A importância do MHC na resposta imune contra agentes infecciosos -
É dependente da apresentação de antígenos para os linfócitos T, ou
seja, MHC é essencial para a ativação dos Linfócitos T.
Os antígenos são reconhecidos pelo sistema imune inato, onde há
endocitose do patógeno expressando PAMPs (macrofago processa,
fagocita e elimina o patógeno na porta de entrada do mesmo - células
dendríticas migram no local de armazenamento dos LT Naive enquanto
processam os peptídeos do patógeno e expressar em forma de
antígeno que migram para os MHC da superfície da célula). Expressam
uma molécula chamada co-estimuladora.
A ativação dos linfócitos T é dependente de um primeiro sinal que é
dado quando o complexo peptídeo mhc se liga com o receptor do
linfócito T. O segundo sinal se dá pelos co-receptores das células. O
terceiro sinal é dado pelas citocinas que o próprio linfócito T depois de
ativado secreta.
Genética do MHC
Todos os loci dos genes do MHC estão no complexo genético HLA.
Localizam-se no braço curto do cromossoma 6 humano, numa extensão
de cerca de 4000 kb de DNA.
Os genes estão organizados em 3 regiões diferentes, que codificam 3
classes de moléculas. ATENÇÃO: Classe III não é molécula de superfície
como MHC I e II. São produzidas substâncias solúveis que auxiliam de
alguma forma na resposta imune.
Classe I - Moléculas expressas na superfície de todas as células
nucleadas do organismo, apresentação de antígenos peptídicos ao
LTCD8.
Classe II - Moléculas expressas nas APCs (macrófagos, células
dendríticas e LB), apresentação de antígenos processados ao LTCD4.
Restrição pelo MHC
MHC classe I - ativa apenas TCD8 (resposta por Citotoxicidade)
MHC classe II - ativa apenas linfócitos TCD4 (resposta T auxiliar efetor,
porém pode apresentar diferentes fenótipos dependendo das
condições as quais a célula é apresentada - TH1, TH2, TH17…)
Classe III - proteínas solúveis com função imune, incluindo componentes
do sistema complemento e moléculas envolvidas na inflamação.
Moléculas de MHC I e II
MHC I - Formada por uma cadeia Alfa associada à membrana da célula
apresentadora, que se dobra em 3 domínios por pontes s-s, alfa 1, alfa 2
e alfa 3. O domínio alfa 3 se encontra associado a membrana da célula
enquanto alfa 2 e 1 formam o local POLIMÓRFICO onde o peptídeo do
patógeno se liga. Também há uma molécula B2-microglobulina, que não
pertence ao complexo de MHC I, que só tem função de trazer
estabilidade à molécula do MHC I. A porção alfa 3 não é polimórfica,
pois o receptor CD8 se liga a região desta molécula, sendo comum à
todas as células do organismo.
As moléculas Alfa 1 e Alfa 2 são codificadas pelos genes polimórficos, e
B2 microglobulina é codificada pelo cromossoma 15.
MHC I - Interação com peptídeo
As moléculas de MHC podem ligar-se a diferentes peptídeos
(inespecificidade para epítopos). Os peptídeos apenas ficam ancorados.
Apresentação e ativação apenas às células CD8
Fenda de ligação mais fechada, só permite a interação com peptídeos
de 8 a 10 a.a.
Ligação do antígeno às moléculas de classe 1: os peptídeos contém
certos resíduos de a.a próximo dos terminais N e C -resíduos de
ancoragem (gerados pelo immunoproteassomas).
Associação peptídeo/MHC muito ESTÁVEL (horas/dias).
genes clássicos da moléculas de MHC I: codificados nas regiões HLA-A,
-B e -C, expressos em todas as células nucleadas
genes não clássicos da molécula de MHC I: codificados em regiões
adicionais de genes HLA-E, -F, -G e -H, que também codificam moléculas
de classe I.
Expressos em células específicas
Papel específico na imunidade
Ex: A expressão do HLA-G no citotrofoblasto está implicado no
reconhecimento do feto como não estranho (não rejeição pelos LTc
maternos).
MHC II - Formada por 2 cadeias, uma Beta e uma Alfa. Ambas possuem
regiões de transmembrana, presentes apenas em APCs profissionais.
Sua região polimórfica possui uma molécula B1 e A1 associadas por
ligação s-s. O domínio B2 é constante em todas as moléculas de MHC,
tanto I quanto II. A cadeia alfa 2 é associada a membrana e alfa 1 é o
domínio polimórfico associado a b2. O receptor CD4 se liga na região
de B2.
Genes clássicos de MHC II - Codificados nas regiões HLA-DP, DQ e DR -
genes que geram estruturas proteicas que formam as moléculas de
classe II.
As duas cadeias das moléculas MHC II são codificadas pelas regiões DP,
DQ e DR.
Genes não clássicos de MHC II - COdificados em regiões adicionais de
genes - Molécula não clássica melhor estudada - HLA-DM, que tem um
importante papel na apresentação de antígenos aos LTh.
MHC II - Interação com peptídeo
Apresentação às células CD4 (linfócitos T helper) - ligação no domínio
b2.
Fenda aberta- Permite o peptídeo ligar-se para além das extremidades.
Liga-se a peptídeos com 13 a 18 a.a.
Ligação do antígeno às moléculas da classe II: Os peptídeos contém
resíduos de ancoragem distribuídos ao longo do peptídeo.
Genes presentes na região de Classe II
Na região da Classe II também são codificadas outras proteínas que
contribuem para o processamento e apresentação antigênica
TAP-1 e TAP-2 - transporte de peptídeos para o RER, como parte da via
endógena/citosólica.
Tapasina/TAP (TAP binding protein) - medeia a interação MHC I e TAP,
ERAP= Aminopeptidase cliva o peptídeo diminuindo o seu tamanho
(associada ao RE).
LMP (Low Molecular Weight Protein) - sub unidades de proteassomas,
modificam o padrão de clivagem de proteassomas aumentando a
produção de peptídeos que podem se ligar ao MHC I.
Ativaçã� � diferenciaçã� d� Linfócit�� T