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Maria Eduarda de Alencar – Odontologia 2019.2 Imunidade Adaptativa Introdução - A imunidade adaptariva, como o próprio nome já diz possui a capacidade de adaptar-se ao ambiente é algo que vai se formando, diferentemente da inata que é inerente desde o nascimento; → Características - Especificidade: Em comparação com a imunidade inata ela possui uma maior especificidade, podendo esta inclusive ser gerada para autoantígenos. Vale ressaltar que a especificidade na imunidade adaptativa é para antígenos microbianos e não microbianos; - Diversidade: É muito grande. São produzidos receptores por recombinação somática de segmentos de genes; - Memória: A exposição a um antígeno estranho aumenta a habilidade em responder novamente àquele antígeno; - Expansão Clonal: Linfócitos específicos para um antígeno se submetem a considerável proliferação após a exposição a este antígeno; - Não Reatividade ao Próprio: É uma característica da imunidade inata e da imunidade adaptativa. Habilidade em reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos enquanto não reagem negativamente às suas próprias substâncias antigênicas; OBS.: Quando há um desbalanço nesse ponto, o que se tem são as doenças autoimunes. - Contração e Homeostasia: Todas as respostas imunes normais diminuem com o tempo, após a estimulação pelo antígeno, retornando, assim ao seu estado de repouso basal; → Balanço Imune - Sistema Imune Normal: Não reatividade específica “ao próprio” e reatividade específica ao “não próprio”; - Hipoatividade Imune: Infecções, neoplasias e imunodeficiência; - Hiperatividade Imune: Autoimunidade e alergia; → Imunidade Inata e Adaptativa - Embora existam diferenças entre esses sistemas, eles não são isolados dentro do corpo, existe uma relação. A imunidade inata fornece a defesa inicial contra infecções. A imunidade adaptativa se desenvolve mais tarde e necessita da ativação de linfócitos – feita por componentes da imunidade inata, através da apresentação de antígenos feita pelas células dendríticas, principalmente. Reconhecimento - Enquanto na imunidade inata são reconhecidos PAMPs e DAMPs, na imunidade adaptativa a especificidade é para antígenos; → Antígenos - Qualquer substância que possa se ligar a um determinado anticorpo ou TCR – receptor de célula T; - Existem antígenos de diferentes classes: lipídeos, carboidratos, proteínas, ácidos nucleicos, haptenos – pequenas moléculas; - Eles podem ser representados por microrganismos – substâncias ou moléculas presentes nos microrganismos – agentes infecciosos maiores – parasitas – substâncias inaladas – pólen – órgãos e tecidos transplantados, substâncias ingeridas e até do próprio organismo – antígenos próprios, num sistema que está funcionando bem os linfócitos que seriam reativos aos antígenos próprios são selecionados para a apoptose ou para alergia; → Imunogenicidade - Embora todos os imunógenos – antígenos que induzem uma resposta imune – sejam antígenos, nem todos os antígenos são imunógenos. O simples fato de ser reconhecido por um receptor da imunidade adaptativa não faz com que uma resposta seja elaborada; - Para que um antígeno seja considerado um imunógeno, existem uma série de características intrínsecas e extrínsecas: - Propriedades Intrínsecas aos Imunógenos: - Tamanho Molecular: Os imunógenos mais potentes geralmente são grandes proteínas. Em geral, as moléculas de massa molecular inferior a 10.000 dáltons são fracamente imunogênicas. Enquanto as moléculas muito pequenas, como os aa, não são imunogênicas; - Complexidade Química e Estrutural: É necessário haver certo grau de complexidade química. Ex.: Os homopolímeros dos aa são menos imunogênicos que os heteropolímeros, que contém 2 ou 3 aa diferentes; - Propriedades Extrínsecas aos Imunógenos: - Natureza Exógena: Em geral, as moléculas reconhecidas como “próprias” – self – não são imunogênicas, para haver imunogenicidade, as moléculas devem ser reconhecidas como “não próprias” – non self – e geralmente, moléculas exógenas são tidas como “não próprias”; - Constituição Genética do Hospedeiro: Dois animais da mesma espécie podem responder de modo diferente ao mesmo antígeno, devido à diferente composição dos genes da resposta imunológica, por exemplo, diferentes alelos de MHC; - Dosagem, Via e Momento da Administração: Como o grau da resposta imunológica depende da quantidade administrada de antígeno, a resposta imunológica pode ser otimizada ao se definir cuidadosamente: dosagem – inclusive o número de doses – via de administração e momento de administração – inclusive o intervalo entre as doses; → Haptenos - Pequenas moléculas orgânicas de estrutura simples, não provocam a formação de anticorpos quando injetadas isoladamente; - Essas moléculas associadas com uma proteína ou polissacarídeo – carreador – podem agir como imunógeno. O anticorpo formado contra o hapteno poderá reagir com ele independentemente da molécula carreadora. O carreador funciona então como um indutor de resposta; → Epítopos - Os anticorpos reconhecem e interagem com regiões especificas dos antígenos, chamadas de epítopos ou determinantes antigênicos; - Os epítopos podem ser delineados em qualquer tipo de composto: proteínas, carboidratos, lipídeos e ácidos nucleicos. Ex.: Capa polissacarídica presentes em algumas bactérias – subunidades de açúcar que vão funcionar como epítopos – e proteínas de cobertura viral – sequências de resíduos de aminoácidos funcionam como epítopos; - Cada antígeno carrega mais de um epítopo. Cada molécula de anticorpo em forma de Y tem dois sítios de ligação que podem se fixar a um epítopo específico de um antígeno. Além disso, um anticorpo também pode se ligar a epítopos idênticos, localizados em duas células diferentes ao mesmo tempo, o que pode induzir a agregação de células vizinhas; - No caso das proteínas, a formação de alguns determinantes depende somente da estrutura primária e a formação de outros determinantes reflete a estrutura terciária ou conformação: - Epítopos Conformacionais ou Descontínuos: Compostos por aa de diferentes partes da cadeia polipeptídica aproximados pelo dobramento proteico. Segmentos proteicos descontinuados na sequência de aa, mas reunidos na estrutura 3D; - Epítopos Contínuos ou Lineares: Epítopo composto por um único fragmento da cadeia polipeptídica. Vários resíduos adjacentes – juntos – de aa; - Neodeterminantes: Surgem de modificações pós-síntese, como clivagem de ligação peptídica; Natureza Dupla - A imunidade adaptativa pode ser dividida em duas: humoral – mediada por anticorpos, linfócitos B – e outra celular – mediada por células, linfócitos T. Imunidade Celular - Uma vez que antígenos intracelulares e microrganismos que invadem as células vivendo dentro delas não são expostos aos anticorpos circulantes. Acredita-se que essa imunidade surgiu em resposta a necessidade de combater patógenos intracelulares; - A célula T é o elemento central. Cada célula T é específica apenas para um determinado antígeno, essa especificidade se dá por conta do TCR – receptor de célula T – que fica na superfície. Cada TCR sofre um processo de recombinação genética, ele é uma proteína heterodimérica – é um dímero, e cada monômero que forma esse dímero é diferente – transmembrana, as duas cadeias desse receptor são ligadas por pontes dissulfeto, apresentando regiões variáveis – regiões da ponta que vão se ligar ao antígeno ligado ao MHC – e constantes – estão na base das células, responsáveis pela transdução de sinal para dentro do MHC. Os genes dos TCRs assemelham-se estreitamente aos genes das imunoglobulinas – guardam várias semelhanças com os anticorpos; → Estrutura de Receptor de Células T - Os TCRs têm alguns domínios, chamados de domínio Ig – também presentes nos anticorpos – uma cadeia alfa e uma cadeia beta. Nas duascadeias tem-se uma região constante – Cβ e Cα – e uma região variável – Vβ e Vα; - Além disso, esses receptores tem uma região transmembranar, que liga ele ao linfócito T, e uma porção intracitoplasmática – C; - A ligação ao antígeno ligado ao MHC faz com que haja a junção de outras moléculas. O que existe na verdade é um complexo TCR, onde o TCR vai ter a função de reconhecimento, e as outras moléculas presentes – moléculas acessórias, como CD3 e cadeia zeta – vão estar envolvidas com a mediação das funções do receptor TCR; → Classes de Células T - Existem classes de células T com diferentes funções, assim como ocorre nas classes de imunoglobulinas; - Além das estruturas padrão, existem grupos de diferenciação – clusters of differentiation (CD): os CDs de maior interesse – CD4 e CD8 – eles são glicoproteínas presentes na superfície, moléculas de membrana importantes, que vão estar envolvidas sobretudo na adesão aos receptores. Os linfócitos T ao longo do processo de maturação são triados para expressar apenas um desses CDs; - Células CD4+ ou Células T auxiliares (Th, de T Helper cells): Consistem em subgrupos de células efetoras – linfócitos – que produzem conjuntos distintos de citocinas ao interagir com MHC II; - Células CD8+ ou Linfócitos T Citotóxicos (CTL, de cytotoxic T lymphocyte): Promovem a morte de células com vírus em seu citosol e erradicação de tumores ao interagir com MHC I; OBS.: O CD4 para que a célula T interaja apenas com MHC II, o CD8 faz o mesmo para o MHC I. → MHC - Locus genético altamente polimórfico – existem diferentes alelos desses genes – localizado no cromossomo 6; - Esse produto proteico liga-se aos pequenos peptídeos antigênicos processados pelas APCs e os apresenta na superfície da APC para a célula T; - O MHC mais estudado em seres humanos é chamado de antígeno de histocompatibilidade (HLA); - Classes - MHC I: Glicoproteínas encontradas na superfície de todas as células nucleadas, sendo responsável pela apresentação de antígenos intracelulares; - MHC II: Glicoproteínas encontradas na superfície de determinadas células, incluindo macrófagos, células B e células dentríticas sendo responsável pela apresentação de antígenos extracelulares; - Estrutura do MHC I - Essas moléculas apresentam domínios de imunoglobulinas, ligados por ligação dissulfeto, uma cadeia α – onde está a fenda de ligação do peptídeo antigênico – ligada à microglobulina β2 não polimórfica (β2m); - Estrutura do MHC II - Também é um heterodímero, mas ela tem duas cadeias, uma cadeia α – possui dois domínios proteicos – domínio α1 e α2 – e uma β – possui dois domínios proteicos – domínio β1 e β2. A associação entre essas duas cadeias forma a fenda de ligação do peptídeo; → Vias de Processamento e Apresentação - Na via do MHC I, os antígenos de proteínas do citosol são processados por proteossomas e os peptídeos que estão no citosol serão transportados para o retículo endoplasmático (RE) através de uma proteína chamada TAP, dentro do RE já existem moléculas do MHC I, esses peptídeos se associam a essas moléculas e são externalizados. No meio externo, uma célula T CD8+ reconhece, através do seu TCR o complexo MHC I-peptídeo e induz a apoptose; - Na via do MHC II, os antígenos de proteínas extracelulares são endocitados em vesículas – endossoma – onde são eles são processados, em paralelo, o MHC II está sendo produzido e indo para o RE. O endossoma contendo os peptídeos se funde a vesícula com MHC II e cadeia variante – que some quando a fusão acontece – os peptídeos se ligam a moléculas do MHC II e são então externalizados. No meio externo, uma célula T CD4+ reconhece, através do seu TCR o complexo MHC II-peptídeo; - Células Apresentadoras de Antígenos (APC): Nem toda célula vai produzir MHC II, apenas as APCs. Os três principais tipos de APCs para as células T CD4+ – célula dendrítica, macrófago e célula B – possuem função de apresentar antígenos em diferentes estágios e tipos de respostas imunes diferentes; - Célula Dendrítica: Apresenta o antígeno ao linfócito T CD4+ e produz moléculas co- estimulatórias – garantem que o linfócito se ative, um exemplo é a molécula B7 reconhecido pelo receptor CD28 da célula T. Isso tudo induz a expansão clonal e diferenciação em células T efetoras; - Macrófagos: Ao apresentar o antígeno processado a célula T, o macrófago a induz a produzir citocinas que ativam o macrófago, fazendo com que o antígeno seja de fato morto, não apenas fagocitado; - Célula B: Existem alguns antígenos que a célula B reconhece, mas não consegue combatê-lo sozinha, necessitando do linfócito T auxiliar. Essa célula Th vai induzir a transformação do linfócito B em plasmócito – célula que vai produzir os anticorpos; → Ativação do Linfócito T - Ocorre principalmente em órgãos linfoides secundários – linfonodos, baço, sistema imune cutâneo e sistema imune mucoso – pelos quais essas células normalmente circulam e onde elas devem encontrar os antígenos apresentados pelas APCs; - Os linfócitos T imaturos se movimentam pelos órgãos linfoides, interagindo momentaneamente com muitas células dendríticas e parando quando eles encontram o antígeno pelo qual expressam receptores específicos; - O reconhecimento de antígeno juntamente com outros estímulos de ativação, induz várias respostas nas células T; - As APCs não apenas expõem os antígenos, mas também providenciam o estímulo que guia a magnitude e natureza da resposta das células T; → Subgrupos do Linfócito T CD4+ - Os linfócitos T CD4+ podem gerar diferentes subgrupos dependendo da forma como são gerados. Os mais conhecidos são os linfócitos Th1, Th2 e Th17, cada um deles vai produzir citocinas diferentes que gerarão respostas de defesa diferentes; - Th1: Produz IFN γ, que vai atuar na produção de macrógafos e de IgG, defendendo o hospedeiro de microrganismos intracelulares; - Th2: Produz IL-4, IL5 e IL-13, que vão atuar na ativação de mastócitos, eosinófilos, produção de IgE e na ativação “alternativa” de macrófagos. Resposta anti-inflamatória; - Th17: Produz IL-17ª, IL-17F e IL-22, que vão atuar na inflamação neutrofílica e monocítica; - Esses linfócitos vão atuar na defesa do organismo, mas quando estão desbalanceados podem gerar doenças. Imunidade Humoral - A resposta humoral é mediada por anticorpos produzidos por células B que foram expostas a antígenos livres ou extracelulares – células B ativadas, os plasmócitos; → Processo da Resposta Humoral - Assim como os linfócitos T, os linfócitos B possuem receptores na sua superfície. Cada célula B leva consigo imunoglobulinas em sua superfície, que são parte de sua constituição. Elas são bem semelhantes a um anticorpo, mas possuem uma porção transmembrana e uma porção intracitoplasmática; - Quando esse receptor – BCR (receptor de célula B) – encontra antígenos, a célula B ativa-se e inicia a expansão clonal; - Cada célula B pode carrear 100 mil moléculas idênticas de Ig todas específicas para o mesmo epítopo; → Hipótese da Seleção Clonal - Cada antígeno (X) seleciona um clone preexistente de linfócitos específicos e estimula a proliferação e diferenciação daquele clone; → Antígenos - T-independentes: Estimula as células B diretamente, sem o auxílio das células T. Caracterizados por subunidades repetitivas, isso faz com que as células B consigam se ligar a vários receptores na superfície se ativando sozinha. Ex.: Cápsulas bacterianas; - T-dependentes: Requer uma célula Th para a produção de anticorpos contra ele. São principalmente proteínas – não tem unidades que se repetem tanto. Ex.: Proteínas virais, bacterianas, hemácias exógenas, haptenos + carreadores; - Como a célula B apresenta o antígeno? A célula B é uma APC, além do BCR ela também expressa o MHC de classe II e apresentar o antígeno para a célula T. Quando ela faz isso,a célula T ativa ela e então ela consegue produzir os anticorpos, mesmo para antígenos proteicos; → Anticorpos - Os anticorpos são proteínas com estrutura globular, por isso são chamados também de imunoglobulinas. São relativamente solúveis e produzidos em resposta a um antígeno. Além disso, são monômeros em forma de Y; - Estão presentes no sangue e no plasma, na linfa, e nas secreções – lágrimas, saliva, muco, leite; - As cadeias que formam os anticorpos contêm uma série de unidade homólogas repetidas, domínios Ig – é um domínio proteico, são padrões e resíduos de aa que formam um domínio globular; - Todas as moléculas de anticorpo compartilham as mesmas características estruturais básicas: duas cadeias pesadas e duas cadeias leves. Cada cadeia pesada possui cinco domínios globulina, já as cadeias leves possuem duas cadeias globulinas; - Apresentam marcante variabilidade nas regiões onde os antígenos se ligam, nas pontas do anticorpo – domínio V – e regiões constantes que vão mediar as funções efetoras, vão ser reconhecidas pelas proteínas do sistema complemento, por receptores dos eosinófilos, neutrófilos e macrófagos, por exemplo, e são iguais para anticorpos da mesma classe – domínio C; → Classes ou Isotipos de Imunoglobulinas - A porção constante é que vai diferenciar as classes dos anticorpos – IgG, IgA, IgM, IgD e IgE; - Cerca de 80% dos anticorpos presentes no soro é da classe IgG, os outros 20% são distribuídos entre as outras classes; - Em relação as estruturas, IgG, IgD e IgE são monômeros em forma de Y, já IgA e IgM são agregados de dois – dímero – ou cinco – pentâmero – monômeros; OBS.: O IgM é o pentâmero que ativa o sistema complemento. - IgG: Esse nome é derivado da fração gama- globulina do sangue. Vai estar presente em locais de inflamação – atravessam as paredes dos vasos sanguíneos e penetram no fluido tecidual. O IgG materno pode atravessar a placenta e conferir imunidade passiva ao feto. Está envolvido na proteção contra vírus e bactérias, neutralização de toxinas, ativação do complemento e aumento da eficácia de fagócitos. Pode ser dividida em quatro subclasses – IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4 – com base em diferenças nas sequências de aa da região constante da cadeia pesada e localização e número das pontes dissulfeto; - IgM: O nome refere-se a macro, que reflete o seu tamanho grande. Estrutura pentamérica, formada por cinco monômeros que são mantidos unidos por um polipeptídio, chamado de cadeia de junção (J). Geralmente permanecem nos vasos sanguíneos sem penetrar os tecidos ao seu redor, o grande tamanho impede que se desloque livremente, como faz a IgG, é o tipo predominante envolvido na resposta aos antígenos do grupo sanguíneo ABO. É a primeira Ig a aparecer na resposta a uma infecção primária – por isso possui um valor singular no diagnóstico de doenças – possui vida curta; - IgA: Forma mais comum encontrada nas membranas mucosas e nas secreções do corpo – muco, saliva, lágrimas e leite materno. No sangue aparece na forma de monômero – IgA sérica – e nos fluidos aparece na forma de dímero – IgA secretora. Sendo essa última a forma mais efetiva, por conseguir se associar a um componente secretor que evita a sua degradação e por ser um dímero – tem mais sítios de ligação. Existem duas subclasses IgA1 e IgA2. A principal função da IgA2 é impedir a fixação de patógenos às superfícies da mucosa, no leite materno, ela auxilia na proteção dos recém-nascidos contra infecções gastrointestinais; - IgD: Sua estrutura é muito semelhante à da IgG. São encontradas em superfícies de células B – atuando “como um BCR” – no sangue e na linfa. Atuam como receptores de antígeno quando presentes sobre a superfície de certos linfócitos. A IgD sérica não tem função definida; - IgE: São ligeiramente maiores do que as moléculas de IgG. Ligam-se firmemente por suas porções Fc – parte de baixo da região constante – aos receptores em mastócitos, basófilos e eosinófilos – resposta aos parasitas – a IgE ligada atua como receptor para o antígeno que estimulou sua produção nessas células. Quando ela se liga ao antígeno, formando o complexo antígeno-anticorpo, desencadeia uma resposta alérgica do tipo imediato por meio da liberação de mediadores – mastócitos. Por sua concentração ser bem alta em algumas reações alérgicas e infecções parasitárias, ela é muito utilizada no diagnóstico; → Afinidade e Avidez - Cada anticorpo possui pelo menos dois sítios idênticos – braços do Y – de ligação ao antígeno que se ligam aos epítopos; - Afinidade: Força de interação entre um único sítio de ligação ao antígeno; - Valência: O número de sítios de ligação ao antígeno de um anticorpo; OBS.: A maioria dos anticorpos humanos é bivalente. - Avidez: A força total da interação; → Funções Efetoras dos Anticorpos - Na via clássica do complemento, o complememto pode ser ativado quando a proteína C1 reconhece um antígeno ligado a anticorpos. Estes, ligados ao complemento vão desencadear fagocitose de microrganismos opsonizados, inflamação e lise de microrganismos; - Neutralização de microrganismos e toxinas; - Opsonização e fagocitose de microrganismos, que após serem revestidos pelos anticorpos serão fagocitados pelos fagócitos; - Citotoxicidade celular dependente de anticorpo, o anticorpo ligado a uma célula NK ligada a uma célula infectada, que vai induzir a célula a morte.
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