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1 Giovanna Brito 2019.2 As reações imunes prejudiciais ou patológicas são chamadas de reações de hipersensibilidade. Uma resposta imune a um antígeno pode resultar em sensibilidade à provocação com aquele antígeno e, portanto, a hipersensibilidade é um reflexo de respostas imunes excessivas ou aberrantes. As reações de hipersensibilidade podem ocorrer em duas situações. Primeiramente, as respostas a antígenos estranhos (microrganismos e antígenos ambientais não infecciosos) podem ser desreguladas ou descontroladas, resultando em lesão tecidual. Em segundo lugar, as respostas imunes podem ser direcionadas contra os antígenos próprios (autólogos), como resultado da falha de autotolerância. Respostas contra os antígenos próprios são denominadas autoimunidade, e os distúrbios de hipersensibilidade causados por elas são denominados doenças autoimunes. As reações de hipersensibilidade são classificadas com base no principal mecanismo imunológico responsável pela lesão tecidual e pela doença. A hipersensibilidade imediata, ou hipersensibilidade tipo I, é um tipo de reação patológica causada pela liberação de mediadores de mastócitos. Essa reação é muitas vezes desencadeada pela produção de anticorpo imunoglobulina E (IgE) contra antígenos ambientais e ligação da IgE aos mastócitos em diversos tecidos. Anticorpos que não a IgE podem causar doenças de duas maneiras. Anticorpos direcionados contra antígenos celulares ou teciduais podem danificar essas células ou tecidos ou podem prejudicar sua função. Diz-se que essas doenças são mediadas por anticorpos e representam a hipersensibilidade tipo II. Às vezes, anticorpos contra antígenos solúveis podem formar complexos com os antígenos, e os complexos imunes podem-se depositar nos vasos sanguíneos em vários tecidos e causar inflamação e lesão tecidual. A hipersensibilidade imediata trata-se de uma reação mediada pelo anticorpo IgE e por mastócitos a determinados antígenos, que causa um rápido vazamento vascular e secreções mucosas, geralmente acompanhados por inflamação. As reações hipersensibilidade imediata mediada pela IgE também são denominadas alergia, ou atopia, e diz-se que os indivíduos com uma forte propensão a desenvolver essas reações são atópicos. Tais reações podem afetar diversos tecidos, e apresentam uma gravidade variável em indivíduos diferentes. Os tipos comuns dessas reações incluem a febre do feno, alergias alimentares, asma brônquica e anafilaxia. 2 Giovanna Brito 2019.2 A sequência de eventos no desenvolvimento das reações de hipersensibilidade imediata começa com a ativação de células TH2 e produção de anticorpos IgE em resposta a um antígeno, com a ligação da IgE a receptores de Fc dos mastócitos e, então, com a subsequente exposição ao antígeno, ligação cruzada da IgE ligada pelo antígeno reintroduzido e liberação de mediadores dos mastócito. Alguns mediadores de mastócitos causam um rápido aumento na permeabilidade vascular e na contração do músculo liso, resultando em muitos dos sintomas dessas reações. Essa reação vascular e do músculo liso pode ocorrer minutos após a reintrodução do antígeno em um indivíduo pré sensibilizado – daí a designação hipersensibilidade imediata. Outros mediadores de mastócitos são citocinas que recrutam neutrófilos e eosinófilos ao local da reação durante muitas horas. Esse componente inflamatório da hipersensibilidade imediata é denominado reação de fase tardia, e é responsável principalmente pela lesão tecidual que resulta de ataques repetidos de hipersensibilidade imediata. Ativação de Células TH2 e Produção de Anticorpos IgE: Em indivíduos propensos a alergias, a exposição a alguns antígenos resulta na ativação de células TH2 e na produção de anticorpos IgE. A hipersensibilidade imediata desenvolve-se em consequência da ativação das células TH2 em resposta a antígenos de proteínas ou substâncias químicas que se ligam às proteínas. Os antígenos que produzem as reações de hipersensibilidade imediata (alérgicas) geralmente são chamados de alérgenos. Qualquer indivíduo atópico pode ser alérgico a um ou mais desses antígenos. Duas das citocinas secretadas pelas células TH2, interleucina-4 (IL-4) e IL-13, estimulam linfócitos B específicos para os antígenos estranhos a mudarem para plasmócitos produtores de IgE. Assim, os indivíduos atópicos produzem grandes quantidades de anticorpos IgE em resposta a antígenos que não produzem respostas da IgE em outras pessoas. A propensão ao desenvolvimento de TH2, produção de IgE e hipersensibilidade imediata tem uma forte base genética; o principal risco conhecido para o desenvolvimento de alergias é um histórico familiar de doença atópica. Ativação de Mastócitos e Secreção de Mediadores: Anticorpos IgE produzidos em resposta a um alérgeno ligam-se a receptores de Fc de alta afinidade específicos da cadeia pesada e são expressos nos mastócitos. Assim, em um indivíduo atópico, os mastócitos são revestidos com anticorpo IgE específico do(s) antígeno(s) ao(s) qual(is) o indivíduo é alérgico. Esse processo de revestimento dos mastócitos com IgE é denominado sensibilização, porque o revestimento com IgE específico de um antígeno torna os mastócitos sensíveis à ativação pela exposição subsequente aquele antígeno. Por sua vez, em indivíduos normais os mastócitos podem carregar moléculas de IgE de muitas especificidades diferentes, porque muitos antígenos podem produzir pequenas respostas da IgE e a quantidade de IgE específica para qualquer antígeno é insuficiente para 3 Giovanna Brito 2019.2 causar reações de hipersensibilidade imediata mediante exposição àquele antígeno. Mastócitos estão presentes em todos os tecidos conjuntivos, especialmente sob o epitélio, e normalmente ficam adjacentes aos vasos sanguíneos. Os mastócitos do corpo que são ativados pela ligação cruzada de IgE específica do alérgeno em geral dependem da via de entrada do alérgeno. Quando mastócitos sensibilizados por IgE são expostos ao alérgeno, as células são ativadas para secretar os seus mediadores. A ativação do mastócito resulta da ligação do alérgeno a dois ou mais anticorpos IgE na célula. Os mediadores mais importantes produzidos pelos mastócitos são aminas vasoativas e proteases armazenadas nos grânulos e liberadas deles, produtos recém-gerados e secretados do metabolismo do ácido araquidônico e citocinas. Esses mediadores têm ações diferentes. A principal amina, a histamina, causa a dilatação de pequenos vasos sanguíneos, aumenta a permeabilidade vascular e estimula a contração temporária do músculo liso. As proteases podem lesar tecidos locais. Os metabólitos do ácido araquidônico incluem as prostaglandinas, que causam dilatação vascular, e os leucotrienos, que estimulam a contração prolongada do músculo liso. As citocinas induzem inflamação local (a reação de fase tardia, descrita a seguir). Assim, os mediadores dos mastócitos são responsáveis por reações agudas vasculares e do músculo liso e pela inflamação, os principais atributos da hipersensibilidade imediata. Citocinas produzidas pelos mastócitos estimulam o recrutamento de leucócitos, causando a reação de fase tardia. Os principais leucócitos envolvidos nessa reação são eosinófilos, neutrófilos e células TH2. O fator de necrose tumoral (TNF) derivado dos mastócitos e a IL-4 promovem inflamação rica em neutrófilos e eosinófilos. Quimiocinas produzidas pelos mastócitos e pelas células epiteliais nos tecidos também contribuem para o recrutamento de leucócitos. Os eosinófilos e os neutrófilos liberam proteases, que causam lesão tecidual, e as células TH2 podem exacerbar a reação ao produzir mais citocinas. Os eosinófilos são componentes notórios de muitas reações alérgicas e uma causa importante de lesãotecidual nessas reações. Essas células são ativadas pela citocina IL-5, produzida por células TH2 e mastócitos. Síndromes Clínicas e Tratamento: Reações de hipersensibilidade imediata têm características clínicas e patológicas diversas, todas atribuíveis a mediadores produzidos por mastócitos em diferentes quantidades e tecidos. Mastócitos na mucosa nasal produzem histamina, as células TH2 produzem IL-13, e esses dois mediadores causam aumento da secreção de muco. Reações de fase tardia podem levar a uma inflamação mais prolongada. Nas alergias alimentares, alérgenos ingeridos desencadeiam a degranulação dos mastócitos, e a liberação de histamina aumenta a peristalse. A asma brônquica é mais frequentemente uma forma de alergia respiratória na qual alérgenos inalados (geralmente indefinidos) estimulam os mastócitos brônquicos a liberar mediadores, incluindo os 4 Giovanna Brito 2019.2 leucotrienos, que causam episódios repetidos de constrição brônquica e obstrução das vias respiratórias. Na asma crônica, há um grande número de eosinófilos na mucosa brônquica e secreção excessiva de muco nas vias respiratórias, e o músculo liso brônquico torna-se hipertrofiado e hiper-reativo a vários estímulos. Alguns casos de asma não estão associados à produção de IgE, embora todos sejam causados pela ativação dos mastócitos. Em alguns pacientes, a asma pode ser desencadeada pelo frio ou por exercícios; ainda não se sabe como esses estímulos levam à ativação dos mastócitos. A forma mais grave de hipersensibilidade imediata é a anafilaxia, uma reação sistêmica caracterizada por edema em vários tecidos, incluindo a laringe, acompanhada de uma queda na pressão arterial. Alguns dos indutores mais frequentes de anafilaxia incluem picadas de abelhas, antibióticos injetados ou ingeridos da família da penicilina, e nozes ou mariscos ingeridos. Essa reação é causada pela degranulação difusa dos mastócitos em resposta à distribuição sistêmica do antígeno, e é potencialmente fatal pela queda súbita da pressão arterial e pela obstrução das vias respiratórias. O tratamento de doenças de hipersensibilidade imediata visa inibir a degranulação dos mastócitos, antagonizando os efeitos dos mediadores dos mastócitos e reduzindo a inflamação. Anticorpos que não a IgE podem causar doenças ao se ligar a seus antígenos-alvo nas células e nos tecidos ou por formar complexos imunes que se depositam nos vasos sanguíneos. As reações de hipersensibilidade mediadas por anticorpos foram reconhecidas e são a base de muitas doenças imunológicas crônicas em seres humanos. Anticorpos contra células ou componentes da matriz extracelular podem depositar-se em qualquer tecido que expresse o antígeno-alvo relevante. Doenças causadas por anticorpos em geral são específicas de um tecido em particular. Os complexos imunológicos muitas vezes são depositados nos vasos sanguíneos, sobretudo os vasos pelos quais o plasma é filtrado em alta pressão (p. ex., glomérulos renais e sinóvia articular). Portanto, as doenças de complexo imune tendem a ser sistêmicas e geralmente se manifestam como vasculite difusa, artrite e nefrite. Anticorpos causadores de doenças são com mais frequência anticorpos contra antígenos próprios e menos comumente específicos de antígenos estranhos (p. ex., microbianos). A produção de autoanticorpos resulta de uma falha de autotolerância. Mecanismo de Lesão Tecidual e Doença: Anticorpos específicos de antígenos celulares e teciduais podem depositar-se nos tecidos e causar lesões ao induzir uma inflamação local, podem ligar-se e promover a destruição das células, ou podem interferir nas funções celulares normais. Anticorpos contra antígenos teciduais e complexos imunes depositados nos vasos induzem inflamação ao atraírem e ativarem leucócitos. Anticorpos IgG das subclasses IgG1 e IgG3 ligam-se a receptores Fc de neutrófilos e macrófagos e ativam esses leucócitos, resultando em inflamação. Os mesmos anticorpos, bem como a IgM, ativam o sistema do complemento pela via clássica, resultando na produção de subprodutos do complemento que recrutam leucócitos e induzem inflamação. Quando os leucócitos são ativados nos locais de depósito dos anticorpos, essas células produzem substâncias como 5 Giovanna Brito 2019.2 intermediários reativos de oxigênio e enzimas lisossômicas que lesam os tecidos adjacentes. Se os anticorpos se ligam a células, como eritrócitos e plaquetas, as células são opsonizadas e podem ser ingeridas e destruídas pelos fagócitos do hospedeiro. O papel dos linfócitos T nas doenças imunológicas humanas tem sido cada vez mais reconhecido à medida que os métodos para identificar e isolar essas células das lesões melhoraram, e por meio dos modelos animais da doença humana em que um papel patogênico das células T é estabelecido por experimentos. Na verdade, grande parte do interesse na patogênese e no tratamento das doenças autoimunes humanas está voltada para os distúrbios cuja lesão tecidual é causada principalmente pelos linfócitos T. As principais causas de reações de hipersensibilidade mediadas por células T são autoimunidade e respostas exageradas ou persistentes aos antígenos ambientais. As reações autoimunes em geral são direcionadas contra antígenos celulares com distribuição tecidual restrita. Portanto, as doenças autoimunes mediadas por célula T tendem a se limitar a alguns poucos órgãos, geralmente não sistêmicos. A lesão tecidual pode ainda ser acompanhada por respostas da célula T a microrganismos. A inflamação granulomatosa resultante é a principal causa de lesão em tecidos normais no local da infecção. As células TH2 também podem desempenhar um papel em algumas doenças inflamatórias que não sejam alergias, sobretudo nos estágios fibróticos tardios da inflamação. A ativação excessiva de célula T policlonal por certas toxinas microbianas produzidas por algumas bactérias e vírus pode levar à produção de grandes quantidades de citocinas inflamatórias, causando uma síndrome similar ao choque séptico. Essas toxinas são chamadas de superantígenos, porque estimulam grande número de células T. Os superantígenos se ligam a partes não variantes de receptores de células T em muitos clones diferentes de células T, independentemente da especificidade do antígeno, ativando assim essas células. Mecanismos de Lesão Tecidual: Em diferentes doenças mediadas pela célula T, a lesão tecidual é provocada pela inflamação induzida pelas citocinas que são produzidas principalmente pelas células T CD4 + ou pela eliminação das células do hospedeiro pelos CTL CD8 +. Os mecanismos da lesão tecidual são os mesmos que os mecanismos usados pelas células T para eliminar os microrganismos associados à célula. As células T CD4 + podem reagir contra antígenos celulares ou teciduais e secretar citocinas que induzem inflamação local e ativam macrófagos. Diferentes doenças podem ser associadas à ativação de células TH1 e TH17. As células TH1 são a fonte de interferon-γ (IFN-γ), a principal citocina ativadora de macrófagos, e as células TH17 são responsáveis pelo recrutamento de leucócitos, incluindo neutrófilos. A lesão tecidual verdadeira nessas doenças é causada, principalmente, por macrófagos e neutrófilos. A reação típica mediada pelas citocinas da célula T é a 6 Giovanna Brito 2019.2 hipersensibilidade de tipo tardio (HTT), assim chamada porque ocorre de 24 a 48 horas após um indivíduo anteriormente exposto a um antígeno proteico ser desafiado com o antígeno. A reação ocorre tardiamente, porque leva muitas horas para os linfócitos T efetores circulantes voltarem ao local de teste do antígeno, responderem ao antígeno nesse local e induzirem uma reação detectável. Reações de HTT são manifestadas por infiltrados de célulasT e monócitos nos tecidos, edema e deposição de fibrina causada pela permeabilidade vascular aumentada em resposta às citocinas produzidas pelas células T CD4 +, e dano tecidual induzido por produtos leucocitários, sobretudo macrófagos, ativados pelas células T. Ensaios com camundongos revelaram que as células Treg suprimem as características da asma através da IL- 10 e do TGF-β, duas citocinas capazes de suprimir a ativação da DC pulmonar, o linfócito efetor, e através de interações diretas com células endoteliais, prevenindo a angiogênese. Em seres humanos saudáveis, as respostas imunitárias a alérgenos podem ser consideradas como tolerância periférica ativa, mediada principalmente por IL-10 e TGF-β. Em asmáticos graves, o número de células Treg presentes no sangue e no escarro é menor, e suas atividades supressoras são prejudicadas em comparação com as de células de indivíduos saudáveis. Além disso, a porcentagem de células Treg também está diminuída no fluido BAL de pacientes pediátricos com asma. Em pacientes adultos, os dados são mais controversos, com alguns relatórios que mostram que o número de células Treg nos pulmões é aumentado ou outros que mostram que o número diminui. Apesar de tais discrepâncias, todos os estudos concordam que as células Treg são funcionalmente prejudicadas em pessoas com asma. Células TREG em pacientes alérgicos podem promover respostas TH2 específicas de alérgenos, ao em vez de controlá-las. O predomínio de células TH2 dos pulmões foi evidenciado nas inflamações asmáticas das vias aéreas medidas em lavado broncoalveolar (BAL), biópsias brônquicas ou escarro induzido, sendo frequentemente de natureza eosinofílica. Em estudos com indivíduos com asma leve a moderada, aumento do número de células CD4 + que produzem IL-4 e a IL-5 foram encontradas em biópsias fluidas e mucosas BAL, correlacionando-se com o grau de eosinofilia nas vias aéreas. Vários endótipos de asma caem nos clusters TH2hi e TH2lo com base na presença ou ausência das citocinas IL- 4, IL-5 e IL-13 e eosinófilos no sangue e tecido. Para avaliar a expressão de genes de assinatura TH2 nos tecidos e se o paciente desenvolverá asma, além da dosagem de IgE no soro, pode-se mensurar os níveis de IL-25 sérica e periostina (IL-13)que se correlacionam bem com a eosinofilia tecidual. A asma é suprimida pela transferência de células T auxiliares CD4 + tipo 1 (células TH1) ou administração de IL-12, o que induz a resposta TH1. Sabe-se agora que a inflamação asmática é neutrofílica, controlada pelo subconjunto TH17 de células T auxiliares e que a inflamação eosinofílica é controlada por células linfóides inatas de tipo 2 (células ILC2) atuando em conjunto com basófilos. Existe uma grande integração entre o epitélio das vias aéreas e as células do sistema imunológico na iniciação e perpetuação da doença. A asma grave está associada à produção de interleucina 17. 7 Giovanna Brito 2019.2 Eosinofilia: Os eosinófilos se desenvolvem na medula óssea, por estímulo da IL-3, IL-5 e GM-CSF sobre as células progenitoras. Estas aumentam o metabolismo oxidativo e estimulam a expressão de receptores, facilitando a ação dos fatores quimiotáticos e a interação com as células endoteliais. A IL-5 também estimula a migração de eosinófilos da medula para a circulação periférica. Os eosinófilos em repouso normalmente expressam as integrinas em sua superfície e os fatores quimiotáticos aumentam a expressão e a afinidade destas moleculas de adesão: Fator quimiotático para eosinófilos, fator ativador de plaquetas (PAF), IL-5, IL-16, GM-CSF e quimiocinas. Quando os eosinófilos chegam ao sítio inflamatório sofrem apoptose e são rapidamente removidos pelos macrófagos, sobrevivendo por menos de 48 horas. Algumas citocinas, como IL-3, IL-5 e GM-CSF/genes Bcl- 2/ON-FAS, retardam a apoptose dos eosinófilos. Proteína básica principal (MBP): Principal componente dos grânulos eosinofílicos. Ela lesiona o epitélio brônquico e relaciona-se com a fase tardia da reação alérgica e defesa contra helmintos. O recrutamento de eosinófilos para a mucosa pulmonar e o interstício se dá através da produção de quimiocinas, como eotaxinas 1, 2 e 3 (CCL11, CCL24 e CCL26, respectivamente).
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