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Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE IMUNIDADE INATA - Já existem elementos e células que estão prontos para nos defender. Como é uma resposta que já está pronta, é mais rápida. - A imunidade inata vai reconhecer apenas microrganismos ou partes deles. Ela não reconhece, por exemplo, um veneno. Porém, pode montar uma resposta a células próprias quando estas estão com danos e precisam ser reparadas, evitando com que o conteúdo dela extravase e cause problemas ao organismo. - Deficiência, inibição ou eliminação de qualquer componente da resposta inata marcadamente aumenta a suscetibilidade a infecção, mesmo quando a resposta adaptativa está intacta. Os microrganismos patogênicos desenvolvem estratégias para resistir à inata, as quais são cruciais para virulência deles. - Os mecanismos imunes inatos eliminam células danificadas e iniciam o processo de reparo tecidual. - A imunidade inata estimula as respostas imunes adaptativas e pode influenciar a natureza das respostas adaptativas para torná-la otimamente efetivas contra diferentes tipos de microrganismos. - Características comparativas das imunidades inata e adaptativa: as respostas imunes inatas aos microrganismos são imediatas e não necessitam de uma primeira exposição ao microrganismo. Já as respostas imunes adaptativas efetivas a um microrganismo introduzido recentemente se desenvolvem ao longo de vários dias como clones de linfócitos, que se expandem e de diferenciam em células efetoras funcionais. Não há alteração considerável na qualidade ou magnitude da resposta imune inata ao mesmo microrganismo após infecção repetida. Em contrapartida, a exposição repetida a um microrganismo aumenta a rapidez, magnitude e efetividade das respostas imunes adaptativas, a memória é a base para o modo como a vacina atua. A resposta imune inata é ativada pelo reconhecimento de um quadro relativamente limitado de estruturas moleculares que são produtos dos microrganismos ou são expressas por células do hospedeiro que estão mortas ou lesionadas. Já o sistema imune adaptativo potencialmente pode reconhecer milhões de diferentes estruturas moleculares de microrganismos e, também, antígenos ambientais não microbianos, assim com os próprios antígenos que normalmente estão presentes em tecidos saudáveis. - Os dois principais tipos de respostas do sistema imune inato que protege as células de microrganismos são a defesa inflamatória e a antiviral. A inflamação é um acúmulo e ativação de leucócitos e proteínas plasmáticas no local da infecção ou lesão tecidual, e tem como objetivo matar, sobretudo, microrganismos extracelulares e tecidos danificados. A defesa contra vírus é feita principalmente pelas células NK, que matam células infectadas por vírus, e por citocinas chamadas de interferons tipo I, que bloqueiam a replicação viral dentro das células do hospedeiro. - Reconhecimento dos patógenos: O sistema imunológico inato reconhece estruturas que são comuns a diversas classes de microrganismos e que não estão presentes em células do nosso organismo. Os fagócitos sabem quem são os antígenos através do reconhecimento dos PAMPs (padrões moleculares associados aos patógenos). Eles são características de patógenos microbianos e que não há nas células dos mamíferos. Diferentes classes de micro- organismos expressam diferentes PAMPs e alguns exemplos dele, são: RNA de dupla hélice encontrada nos vírus em replicação, proteínas bacterianas que são iniciadas pela n-formilmetionina, lipopolissacarídeos (LPS) em bactérias gram-negativas, ácido lipoteicoico em bactérias gram-positivas. Com esse mecanismo de reconhecimento, o sistema imune inato consegue distinguir o próprio do não próprio. - Os componentes da imunidade inata evoluíram para reconhecer estruturas que geralmente são essenciais para sobrevivência e a infectividade dos microrganismos. Esta característica torna o sistema inato bastante eficaz, pois um patógeno não pode escapar da imunidade inata simplesmente pela mutação ou por não expressar os alvos de reconhecimento: os microrganismos que não expressam formas funcionais dessas estruturas perdem sua capacidade de infectar e colonizar o hospedeiro. Por sua vez, os microrganismos que escapam do sistema adquirido, foi por mutações dos antígenos que normalmente não são essenciais para sobrevivência do patógeno, e que são conhecidos pelos linfócitos. - Os receptores que se ligam aos PAMPs e DAMPs são chamados de receptores de reconhecimento de padrões (PRR), esses receptores são expressos na superfície de vários tipos celulares e estão como proteínas solúveis no plasma e no líquido extracelular. Esses receptores podem transduzir sinais que ativam funções antimicrobianas e pró-inflamatórias nas células e podem facilitar a fagocitose. Mas, esses receptores também reconhecem células danificadas ou Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE necróticas porque elas expressam moléculas que não são encontradas geralmente nas células sadias que são os DAMPs (padrões moleculares associados ao dano). - Os receptores do sistema imunológico inato estão codificados na linhagem germinativa, não sendo produzidos pela recombinação somática dos genes. Esses receptores de reconhecimento padrão codificados na linhagem germinativa evoluíram com uma adaptação protetora dos organismos multicelulares contra microrganismos potencialmente danosos. A recombinação gênica (da resposta adaptativa) pode gerar muito mais receptores estruturalmente diferentes do que podem ser produzidos por genes herdados normalmente, mas esses receptores não podem apresentar uma especificidade predeterminada para os microrganismos. Consequentemente, a especificidade do sistema adquirido é muito mais diversos que o inato e são capazes de reconhecer mais estruturas quimicamente distintas. Além disso, os receptores do sistema adquirido são distribuídos clonalmente, ou seja, cada clone de linfócitos (células B e células T) tem um receptor especifico para um determinado antígeno. Já na imunidade inata, os receptores não são distribuídos clonalmente, ou seja, receptores idênticos são expressos em todas as células de um determinado tipo, como os macrófagos. Consequentemente, muitas células da imunidade inata podem reconhecer e responder ao mesmo microrganismo. Imunidade inata: não-clonal (receptores idênticos em todas as células na mesma linhagem) Imunidade adquirida: clonal (clones de linfócitos com especificidades distintas expressam diferentes receptores). É capaz de reconhecer cada pedaço de antígeno que possa digerir e apresentar, através de clones específicos para cada região. Quando há reconhecimento, a célula é ativada, prolifera-se, o clone expande, diferencia-se em uma célula efetora, faz seu trabalho e depois restam as células de memória e outras sofrem apoptose. - O sistema imunológico inato não reage contra o hospedeiro. Isso é resultado da especificidade inerente da imunidade inata para estruturas microbianas e pelo fato de a expressão das células dos mamíferos de moléculas reguladoras evitar reações imunológicas inatas. O adquirido também discrimina o próprio do não próprio; nesse são produzidos linfócitos capazes de reconhecer autoantígenos, mas eles são destruídos ou desativados ao se encontrarem com os autoantígenos. - A resposta imunológica inata pode ser considerada como uma série de reações que proporcionam defesa nos seguintes estágios de infecções microbianas: Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE Nos portais de entrada para microrganismos: a maior parte das infecções microbianas é adquirida através do epitélio da pele e dos sistemas gastrointestinal e respiratório. Os primeiros mecanismosde defesa ativos nesses locais são epitélios oferecendo barreiras físicas, moléculas antimicrobianas e células linfoides nesses epitélios. Nos tecidos: microrganismos que rompem o epitélio, bem como células mortas em tecidos, são detectados por macrófagos residentes, células dendríticas e outras células sentinelas. Algumas dessas células reagem principalmente a citocinas secretoras, que iniciam o processo de inflamação, e fagócitos destroem os microrganismos e eliminam as células danificadas. No sangue: proteínas plasmáticas, incluindo proteínas do sistema complemento, reagem contra microrganismos e promovem sua destruição. Vírus promovem reações especiais, incluindo a produção de interferons em células infectadas que inibem a infecção de outras células e a morte de células infectadas pelas células NK. • RECEPTORES CELULARES PARA MICRORGANISMOS E CÉLULAS DANIFICADAS - Esses receptores podem estar localizados na superfície celular; outros estão presentes no reticulo endoplasmático e são rapidamente recrutados para as vesículas (endossomas) dentro dos quais os produtos microbianos são ingeridos; e ainda outros estão no citosol, onde eles funcionam como sensores de microrganismos citoplasmáticos. - Receptores do tipo Toll (TRL): diferentes receptores são específicos para diferentes componentes dos microrganismos. O TRL-2 reconhece vários lipoglicanos bacterianos. Os TRL-3, TRL-7 e TRL-8 são específicos para ácidos nucleicos virais O TRL-4 específicos para LPS (endotoxina)O TRL-5 para uma proteína flagelar bacteriana chamada flagelina. O TRL-9 para oligonucleotídeos CpG, não metilados, que são mais abundantes no DNA microbiano do que no DNA dos mamíferos. Os sinais gerados pela ligação de receptores tipo Troll ativam fatores de transcrição que estimulam a produção de genes que codificam citocinas, enzimas e outras proteínas envolvidas nas funções antimicrobianas dos fagócitos ativados e das outras células. Entre os mais importantes fatores de transcrição ativados pelos sinais dos TRL são o kB (NF-KB), que promove a expressão de várias citocinas e moléculas de adesão endotelial, e os fatores de resposta ao interferon (IRF), que estimulam a produção de citocinas antivirais, interferons tipo 1. Raras mutações herdadas nas moléculas de sinalização do TRL estão associadas a infecções recorrentes e graves, em particular a pneumonia bacteriana, destacando a importância dessas vias na defesa do hospedeiro contra microrganismos. Vale lembrar: muitas vezes um microrganismo vai ser imune às enzimas que existem dentro dos lisossomos. Quando isso acontece, as células têm que lançar mão de outro artifício para tentar destruir aquele patógeno. Um dos artifícios é a produção das chamadas espécies reativas de Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE nitrogênio e oxigênio, das quais um dos mais potentes é o NO (óxido nítrico). Então, células como macrófago podem produzir NO para ajudar matar aquele microrganismo que está atacando a célula. Existem patógenos que inibem a produção de óxido nítrico, inibem ou reduzem a produção de espécies reativas do oxigênio, modulando o mecanismo de Killing dos macrófagos. • COMPONENTES DA IMUNIDADE INATA - Barreiras epiteliais: as portas de entrada frequente dos microrganismos – a pele, o trato gastrointestinal e o trato respiratório- são protegidos por um epitélio contínuo que fornece barreiras físicas e químicas contra infecções. As células epiteliais produzem antibióticos peptídicos, chamados defensinas e catelicidinas, que destroem as bactérias. Além disso, o epitélio contém linfócitos T intraepiteliais. - Fagócitos: neutrófilos e monócitos/macrófagos: esses dois tipos de fagócitos circulantes são células sanguíneas recrutadas para locais de infecção, onde reconhecem e ingerem os microrganismos para que sejam destruídos. Neutrófilos: são o primeiro tipo celular a responder a maioria das infecções (particularmente infecções bacterianas e fúngicas), portanto, são células dominantes da infecção aguda. Eles ingerem e destroem microrganismos (realizam diapedese). Vivem por apenas algumas horas no organismo, por isso, são rápidos e não duradouros. São glóbulos brancos, constituídos por 2 a 5 lóbulos e possuem 2 tipos de grânulos no citoplasma: específicos e azurófilos. Monócitos/macrófagos: os monócitos que entram nos tecidos extravasculares diferenciam-se em macrófagos (sobrevivem por mais tempo), que são células que desempenham várias funções nas células- fagocitar e tentar digerir as células através dos lisossomos o produto tóxico produzido por outros organismos. Como o oxido nítrico e peroxido de hidrogênio; também apresentam antígenos aos linfócitos para estimular a imunidade adquirida.; além disso, eles liberam citocinas e quimiocinas que criam um estado de inflamação no tecido e atraem mais neutrófilos e proteínas plasmáticas para o local da infecção. São células grandes com núcleo em forma de rim. Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE Os macrófagos podem ser ativados por duas vias distintas que desempenham funções diferentes. A ativação clássica de macrófagos é induzida por sinais imunológicos inatos, como aqueles dos TLR, e pela citocina IFN-y, que pode ser produzida nas respostas imunes inata e adquirida. Os macrófagos ativados classicamente, também denominados M1, estão envolvidos na destruição de micróbios e na ativação da inflamação. A ativação alternativa de macrófagos ocorre na ausência de sinais fortes do TLR e é induzida pelas citocinas IL-4 e IL-13; esses macrófagos, chamados M2, parecem ser mais importantes para a reparação tecidual e para o controle da inflamação. A abundância relativa dessas duas formas de macrófagos ativados pode influenciar o resultado das reações do hospedeiro e contribuir para diversos distúrbios. Os macrófagos podem receber nomes específicos a depender do local que eles estejam. Como células da micróglia (SNC), células de kupffer (fígado), macrófagos alveolares (pulmão) e osteoclastos (osso- medula). Os macrófagos mononucleares respondem tão rapidamente quanto os neutrófilos, mas persistem por mais tempo no local da infecção. Portanto, são as células efetoras dominantes nos estágios mais tardios da resposta imune inata, 1 a 2 dias após a infecção. Células dendríticas: respondem aos microrganismos por meio de citocinas que desempenham duas funções: iniciam a inflamação e estimulam as respostas imune adquiridas. Ao detectar a interação de microrganismos com linfócitos (principalmente T), as células dendríticas constituem uma ponte importante entre a imunidade inata e adquirida. Mastócitos: contém grânulos citoplasmáticos abundantes. Os mastócitos liberam histamina que causam vasodilatação e aumento da permeabilidade dos capilares. Estimulam a inflamação. Células natural Killer (células NK): são uma classe de linfócitos que reconhecem células infectadas e estressadas e respondem destruindo essas células e produzindo uma citocina que ativa os macrófagos, INF-gama. Assim como os linfócitos T citotóxicos, as células NK funcionam para eliminar reservatórios celulares de infecção e erradicar as infecções causadas pelos microrganismos celulares obrigatórios, como os vírus. As células NK e os macrófagos agem juntamente para eliminar o microrganismo intracelular: os macrófagos ingerem os microrganismos e produzem IL-12, elas ativam as células NK a secretar IFN-gama (interferon-gama), e este ativa os macrófagos para matar os microrganismos ingeridos. Ativação das células NK: é determinante para um balanço entre o comprometimento da ativação e dos receptores inibitórios. Um dos bem caracterizadosreceptores de ativação é o NKG2D; ele reconhece moléculas que pertencem ao complexo principal de histocompatibilidade classe 1 (MHC-1) e é expresso em resposta a vários tipos de estresses Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE celulares. O reconhecimento das células cobertas com anticorpo resulta em morte dessas células, um fenômeno chamado citotoxidade celular dependente de anticorpo (ADCC). Os receptores inibidores de células NK, que bloqueiam a sinalização pelos receptores de ativação, são específicos para moléculas de MHC classe I próprias, que são expressas em todas as células nucleadas saudáveis. Portanto, a expressão do MHC classe I protege células saudáveis da destruição por células NK. O papel das células NK e dos CTL na defesa ilustra como hospedeiros e microrganismos se engajam em uma luta constante para sobreviver. O hospedeiro utiliza os CTL para reconhecer antígenos virais apresentados por MHC, os vírus inibem a expressão de MHC para escapar do extermínio das células infectadas pelos CTL, e as células NK podem compensar a resposta deficiente do CTL pelo fato de as células NK serem mais eficazes na ausência das moléculas de MHC. O vencedor dessa luta, o hospedeiro ou o microrganismo, determina o resultado da infecção. O mesmo princípio pode ser aplicado às funções das células NK em erradicar tumores, muitos dos quais tentam fugir da morte mediada pelos CTL reduzindo a expressão das moléculas de MHC classe I. • SISTEMA COMPLEMENTO - É uma coleção de proteínas presentes na circulação e ligadas à membrana que são importantes na defesa contra os microrganismos. - A cascata de reações do sistema complemento pode ser ativada por 3 vias: A via alternativa vai iniciar com a clivagem espontânea do C3 no plasma. O C3 vai estar sendo clivado espontaneamente o tempo todo, mas é uma taxa muito baixa, aos poucos uma ou outra molécula vai sendo clivada. Porém, se não houver nenhum patógeno ali presente para o C3b opsonizar, esses dois fragmentos serão hidrolisados e inativados, e não haverá uma continuação da resposta. Mas caso haja um patógeno livre no ambiente, a resposta continuará. Então, o C3 será clivado no plasma e o C3b vai se aderir a membrana do patógeno, que irá recrutar uma outra proteína que é chamada de Fator B e com ajuda de uma catalisador (Fator D) vai haver a clivagem do fator B, que resultará em Bb e Ba (degradado). O Bb ficará ligado ao C3b e ao patógeno, formando um complexo (C3convertase) que irá desencadear em várias clivagens de C3 em C3a e C3b, aumentando a taxa de clivagens, servindo com enzima. O C3a ativa a inflamação e o C3b vai opsonizar ligando-se ao complexo C3convertase e se transformando no complexo C5convertase (C3b-Bb-C3b), que vai catalisar a clivagem do C5 em C5b e C5a. A via clássica irá iniciar pela ligação da proteína C1 a um complexo antígeno-anticorpo. Quando a proteína C1 se liga ao complexo antígeno-anticorpo, ela vai recrutar a proteína C4 que vai ser clivada em C4a e C4b. O C4b se liga a superfície do patógeno, mas ele não será uma boa opsonina, pois já há a presença do anticorpo. O C4b irá recrutar a proteína C2 e irá clivar essa proteína em C2a e C2b, que também não são boas opsoninas. Porém o complexo C3convertase (C4b-C2a) irá clivar várias proteínas de C3, o C3b se liga a superfície do Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE patógeno e é uma boa opsonina e teremos também o C3b se ligando ao complexo C3convertase e se transformando no complexo C5convertase (C4b-C2a-C3b), que irá clivar C5 em C5a e C5b. OBS: como terá a ligação antígeno-anticorpo, é obrigatório já ter tido a ativação do linfócito B, que produziu aquele anticorpo. E essa ativação pode ter acontecido em uma infecção anterior, tendo anticorpos de memória no plasma. OBS: diferença entre a C3convertase e C5convertase da via alternativa para a via clássica: elas são formadas por partes diferentes A via da lectina é muito parecida com a via clássica. Porém, ela vai se iniciar com a ligação de uma proteína que é a lectina diretamente a superfície do patógeno. Ela irá se ligar em um resíduo de manose (açucares que não existem nos mamíferos, mas existem nos microrganismos). Após essa ligação, ela irá recrutar a MASP1 e a MASP2, que formará um complexo que vai ativar a clivagem de C4 e C2 em C4a e C4b e C2a e C2b. O C4b e o C2a formarão o complexo C3convertase, que irá ativar a clivagem de C3 em C3a e C3b. O C3b se junta ao complexo C3convertase formando o C5convertase (C4b-C2a-C3b). Terminamos o estudo das 3 vias com a C5a e C5b. As três vias agora agem de maneira semelhante com o complexo de ataque a membrana. O C5a induz a inflamação e o C5b vai recrutar outras proteínas com C6, C7, C8 que vão formar um complexo na membrana recrutando o C9 formando um poro na membrana, que é o complexo de ataque a membrana (MAC). Esse complexo irá formar vários buracos na membrana, que vai desestabiliza-la e leva-la a lise por desequilíbrio osmótico. Além da lise, o complemento induz a fagocitose através da opsonização. Os fagócitos terão em sua superfície receptores que reconhecem as opsoninas do complemento facilitando, assim, o processo de fagocitose. O complemento vai, também, ativar o processo inflamatório. • CITOCINAS DA IMUNIDADE INATA - Em resposta aos patógenos, as células dendríticas, os macrófagos e outras células secretam citocinas, que são intermediárias em muitas reações celulares da imunidade inata. Servem de mediadores nas reações imunológicas e inflamatórias, sendo responsáveis pela comunicação entre leucócitos e entre leucócitos e outras células. - A maioria das citocinas são as interleucinas, que são moléculas produzidas pelos leucócitos e atuam nos leucócitos. - Na imunidade inata, as principais fontes de citocinas são as células dendríticas e os macrófagos ativados pelo reconhecimento de microrganismos. - As citocinas são produzidas em pequenas quantidades em resposta a um estímulo externo e se ligam a receptores de alta afinidade nas células-alvo. A maioria das citocinas tem ação autócrina ou parácrina. Na reação imunológica inata, contra as infecções pode ser ativado muitos macrófagos e células dendríticas, de forma que são produzidas grandes quantidades de citocinas que podem atuar em locais distante de onde foram secretadas (ação endócrina). - O fator necrose tumoral (TNF), a interleucina-1 e as quimiocinas são as principais citocinas envolvidas no recrutamento de neutrófilos no sangue e monócitos aos locais de infecção. O TNF e IL-1 também tem efeitos sistêmicos, incluindo a indução de febre pela atuação do hipotálamo e, assim como a IL-6, eles estimulam as células do fígado a produzirem diversas proteínas chamadas reagentes da fase aguda que contribuem para o extermínio microbiano. OBS: Em altas concentrações o TNF produz trombos no endotélio e reduz a pressão arterial por meio de uma combinação de contratilidade miocárdica reduzida e vasodilatação e drenagem. Infecções bacterianas disseminadas graves podem levar a uma síndrome clínica potencialmente fatal, chamada de choque séptico, que se caracteriza por hipotensão arterial (o aspecto que define o choque), coagulação intravascular disseminada e distúrbios metabólicos. As manifestações clínicas e patológicas iniciais do choque séptico são causadas por níveis elevados de TNF, que são produzidos em resposta à bactéria. RESUMO RESPOSTAS IMUNE: • Bactérias extracelulares e fungos são combatidos, sobretudo pela resposta inflamatória aguda, na qual neutrófilos e monócitos são recrutados ao local de infecção e pelo sistema do complemento. • A defesa contra bactérias fagocitadas e intracelulares é mediada por macrófagos, que são ativados por receptorestipo Toll e outros sensores, bem como citocinas. • A defesa contra vírus é oferecida por interferons tipo I e células natural killer. Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE • INFLAMAÇÃO - É uma reação tecidual que rapidamente envia mediadores da defesa do hospedeiro- células e proteínas circulantes- às localizações onde eles são necessários, os locais de infecção e danos ao tecido. O processo de inflamação ocorre em várias etapas: recrutamento de células e o vazamento de proteínas plasmáticas através dos vasos sanguíneos; ingestão de microrganismos e material morto por fagócitos; e destruição dessas substâncias potencialmente prejudiciais. Com o objetivo de reparar o tecido lesado e combater o patógeno invasor. - 5 sinais clássicos que aparecem quando apresentamos um processo inflamatório: calor, rubor, edema, dor e perda de função. - A resposta inflamatória é inespecífica, pois ela se utiliza basicamente dos elementos da imunidade inata. Porém, é uma resposta muito potente. - Todas as mudanças que acontecem durante o processo inflamatório, vão ser desencadeados através de substâncias químicas (mediadores químicos) que serão liberados no tecido a partir da lesão ou invasão que ocorre. Esse processo iniciador da inflamação acontece principalmente através dos macrófagos. Ele será ativado quando reconhece partículas estranhas naquele local e esse macrófago ativado vai começar a secretar mediadores químicos que vão agir ocasionando todas as modificações teciduais que geram a inflamação. Além dos macrófagos, outras células importantes são os mastócitos. Eles contêm grânulos em seu interior, esses grânulos contêm histaminas, importante mediador inflamatório. - Para que ocorra o processo de inflamação, é necessário principalmente mudanças vasculares na região infeccionada. Vão acontecer 4 mudanças nos vasos sanguíneos: a vasodilatação no local da inflamação, os mediadores químicos liberados vão causar a vasodilatação com o objetivo de trazer mais sangue, pois se tiver mais sangue, terá mais células de defesa. A vasodilatação que irá causar o rubor na pele. Além disso, o sangue que é um líquido quente provoca o calor. Outras mudanças é a diminuição do fluxo sanguíneo, facilitando o transporte das células de defesa sanguinas para o meio extravascular e aumento da permeabilidade, que facilitará a saída de células e líquidos, causando o edema da inflamação. O edema causa a dor, devido a compressão das células nervosas ali presentes. Ocorre também a liberação de fatores de coagulação, que servem como mediadores químicos e coagulação de microvasos com o intuito de isolar o local lesado impedindo que aqueles vasos possam transportar o agente infeccioso. E, por fim, teremos a ativação endotelial (endotélio dos vasos sanguíneos) que irão expressar as moléculas de adesão, isso é importante para atrair as células para o local de inflamação. Os neutrófilos são as mais importantes células da inflamação. Ele chega na lesão com o objetivo de combater o microrganismo e reparar o tecido lesado que existe ali. - Quando a lesão persiste por muito tempo (crônica) ocorre uma perda de função do tecido inflamado. - Os neutrófilos e monócitos migram para os locais de infecção extravascular ou dano tecidual ligando-se às moléculas de adesão endotelial em resposta a estímulos quimioatrativos produzidos por células teciduais em resposta a DAMP e PAMP. - Se um agente infeccioso penetra em um epitélio e entra no tecido subepitelial, os macrófagos residentes e outras células reconhecem o patógeno e respondem produzindo citocinas. Duas dessas citocinas, IL-1 e TNF, atuam no endotélio das vênulas próximas ao local de infecção. Os neutrófilos e monócitos circulantes expressam carboidratos de superfície que se ligam fracamente às selectinas. Os neutrófilos ligam-se ao endotélio, o fluxo de sangue destrói essa ligação, e a ligação se forma mais adiante, e assim sucessivamente, resultando no “rolamento” dos leucócitos ao longo da superfície endotelial. No interior do local da infecção, os macrófagos teciduais e as células endoteliais produzem quimiocinas, que estimulam um rápido aumento na afinidade das integrinas dos leucócitos pelos ligantes presentes no endotélio. Ao mesmo tempo, o TNF e a IL-1 estimulam o endotélio a expressar os ligantes para as integrinas. A forte ligação das integrinas aos seus ligantes interrompem o rolamento dos leucócitos no endotélio. O citoesqueleto dos leucócitos é Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE reorganizados e as células se espalham na superfície da célula. Com isso, eles começam a migrar entre as células endoteliais, seguindo o gradiente de concentração desses quimioatrativos até o local de infecção. - Deficiências hereditárias nas integrinas e nos ligantes de selectina levam ao recrutamento deficiente de leucócitos aos locais de infecção e à maior suscetibilidade a infecções. Essas disfunções são chamadas de deficiências de adesão leucocitária (LAD). - Toda vez que ocorre um estímulo doloroso, ativação de terminações nervosas dolorosas, vai gerar um impulso nervoso que vai se dirigir até a medula para que esse estímulo se torne consciente, mas também vai acontecer um retorno daquele impulso na mesma terminação nervosa que vai ocasionar a liberação de neuropeptídios e desenvolverá uma resposta inflamatória, mesmo sem patógenos. - Fagocitose e destruição dos microrganismos: os neutrófilos e macrófagos ingerem (fagocitam) patógenos e destroem os microrganismos ingeridos em vesículas intracelulares. Microrganismos opsonizados com anticorpos e fragmentos do complemento são capazes de ligar- se avidamente a receptores específicos em fagócitos, resultando em uma internalização muito maior. A membrana envolve a partícula e se fecha, a partícula é internalizada em uma vesícula ligada à membrana, chamada de fagossoma. Esses se fundem com os lisossomas, formando o fagolisossoma. Ao mesmo tempo que o microrganismo está sendo ingerido, o fagócito recebe sinais de diversos receptores que ativam diversas enzimas no fagolisossoma. Uma dessas enzimas, oxidase fagocitária, converte rapidamente o oxigênio molecular em ânion superóxido e radicais livres, um processo chamado surto oxidativo. Esses radicais livres são chamados de intermediários reativos do oxigênio (ROS), sendo tóxicos para os microrganismos ingeridos. Uma segunda enzima é a óxido nítrico sintase induzida (iNOS), catalisa a conversão da arginina em óxido nítrico, que também é uma substância microbicida. O terceiro conjunto de enzimas, as proteases lisossômicas, quebra as proteínas microbianas. Todas essas substâncias microbicidas são produzidas principalmente nos lisossomas e fagolisossomas, agindo nos microrganismos ingeridos sem danificar os fagócitos. Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE - Os neutrófilos utilizam mecanismos adicionais para destruição dos patógenos. Eles podem liberar conteúdos de grânulos microbicidas no ambiente extracelular que matam os microrganismos, mas podem causar lesões no tecido do hospedeiro. É por essa razão que a inflamação, normalmente uma resposta de proteção do hospedeiro contra infecções, pode causar lesão tecidual. • DEFESA ANTIVIRAL - É um tipo especial de resposta que envolve interferons, células NK e outros mecanismos. - Interferons tipo 1 induzem a resistência a infecção e replicações virais, chamada de estado antiviral. Quando o IFN-1 secretados de células dendríticas ou outras células infectadas se ligam ao receptor IFN em células não infectadas adjacentes,são ativadas vias de sinalização que inibem a replicação viral e destroem genomas virais. - Células infectadas por vírus podem ser destruídas por células NK. O IFN-1 aumentam a capacidade das células NK de matar células infectadas. Além disso, parte da resposta inata a infecções virais inclui maior apoptose de células infectadas. A morte de células infectadas elimina o reservatório de infecção. Regulação das Respostas Imunes Inatas: Respostas imunes inatas são reguladas por uma variedade de mecanismos que são desenvolvidos para prevenir o dano excessivo aos tecidos. Esses mecanismos reguladores incluem a produção de citocinas anti-inflamatórias por macrófagos e células dendríticas, incluindo a interleucina-10 (IL-10), que inibe as funções microbicidas e pró-inflamatórias de macrófagos (via clássica de ativação de macrófagos) e o receptor antagonista de IL-1, que bloqueia as ações da IL-1. Existem muitos mecanismos de retroalimentação nos quais sinais que induzem a produção de citocina pró-inflamatória também induzem a expressão de inibidores da sinalização da citocina. Por exemplo, a sinalização do TLR estimula a expressão de proteínas chamadas supressores da sinalização de citocina (SOCS), que bloqueiam as respostas de células a diversas citocinas, incluindo IFN. • PAPEL DA RESPOSTA IMUNE INATA NA ESTIMULAÇÃO DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS - As respostas imunológicas inatas geram moléculas que emitem sinais, além dos antígenos, que são necessários para ativar os linfócitos B e T virgens. - Os microrganismos (ou o IFN-γ produzido pelas células NK em resposta aos patógenos) estimulam as células dendríticas e os macrófagos a produzirem dois tipos de segundo sinal que podem ativar os linfócitos T. Em primeiro lugar, as células dendríticas aumentam sua expressão de moléculas de superfície chamadas de coestimuladores, que se ligam a receptores nas células T virgens e, juntamente com o reconhecimento do antígeno, ativam as células T. Em segundo lugar, as células dendríticas e os macrófagos secretam citocinas como a IL-12, IL-1 e IL-6, que estimulam a diferenciação das células T virgens em células efetoras da imunidade adquirida celular. Os patógenos no sangue ativam o sistema do complemento pela via alternativa. Uma das proteínas produzidas durante a ativação do complemento, chamada de C3d, se liga de forma covalente ao microrganismo. Ao mesmo tempo que linfócitos B reconhecem os Marina Rehem – MEDFACS – 2º SEMESTRE antígenos microbianos por meio de seus receptores antigênicos, as células B reconhecem o C3d ligado ao patógeno por meio de um receptor para essa proteína. A combinação do reconhecimento do antígeno e do C3d inicia o processo de diferenciação das células secretoras de anticorpos. Assim, um produto do complemento atua como um segundo sinal para a resposta humoral. Esses exemplos ilustram as características importantes dos segundos sinais: esses sinais não só estimulam a imunidade adquirida, como direcionam a natureza da resposta imunológica adquirida. Os microrganismos intracelulares e aqueles que foram fagocitados precisam ser eliminados pela imunidade celular, a resposta imunológica adquirida mediada pelos linfócitos T. Os patógenos que foram encontrados e ingeridos por células dendríticas ou macrófagos induzem os segundos sinais – ou seja, os coestimuladores e a IL-12 – os quais estimulam a resposta da célula T. Em contraste, os microrganismos no sangue precisam ser combatidos pelos anticorpos, que são produzidos pelos linfócitos B durante a resposta humoral. Esses microrganismos ativam o sistema complemento que, por sua vez, estimula a ativação das células B e a produção de anticorpos. Assim, os diversos tipos de patógenos induzem tipos de respostas imunológicas inatas diferentes que, por sua vez, estimulam tipos de resposta imunológica adquirida mais adequados para combater os diversos patógenos.
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