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1 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP Resposta Imune Humoral e Resposta aos patógenos A imunidade humoral é mediada por anticorpos secretados, produzidos pelas células B. Visão geral da resposta imune humoral As principais características da ativação das células B e da produção de anticorpos são: - A ativação de células B resulta em sua proliferação, o que leva à expansão clonal, seguida por diferenciação, culminando na geração de plasmócitos secretores de anticorpos e células B de memoria: o antígeno se liga as imunoglobulinas M e D presentes nas membranas das células B virgens e as ativa. A ativação leva a proliferação de células específicas para os antígenos e a sua diferenciação, gerando plasmócitos secretores de anticorpos e células B de memoria. Algumas células B ativadas passam a produzir outros tipos de anticorpos, além do IGM e do IGD, em um processo chamado de troca de isotipo de cadeia pesada. Os anticorpos se ligam a antígenos com afinidade crescente e passam a dominar a resposta, em um processo chamado maturação de afinidade; - O tipo e a quantidade de anticorpos produzidos variam de acordo com o tipo de antígeno que induz a resposta imune, o envolvimento de células T, exposição previa ao antígeno e o local anatômico qual ocorre a ativação; - As respostas de anticorpos a antígenos proteicos requerem que o antígeno seja internalizado por células B especificas, processados e seus peptídeos apresentados aos linfócitos T auxiliares CD4, que por sua vez ativam as células B: por essa razão, as proteinas são classificadas como antígenos T dependentes; - As respostas de anticorpos para antígenos multivalentes não proteicos com determinantes repetitivos, tais como polissacarídeos, alguns lipídios e ácidos nucleicos, não requerem a participação de linfócitos T auxiliares antígeno-específicos: eles são chamados de antígenos T independentes; - As células B ativadas se diferenciam em plasmócitos secretores de anticorpos; - Algumas linhagens de células B ativadas de forma T dependente podem se diferenciar em células de memoria: essas células B de memoria sobrevivem em um estado de repouso, sem secretar anticorpos; - A troca do isotipo e a maturação da afinidade são caracteristicamente observadas em respostas imunes humorais T dependentes a antígenos proteicos; - As respostas humorais primárias e secundárias contra antígenos proteicos diferem qualitativamente e quantitativamente: as respostas imunes primárias resultam da ativação de células B imaturas, enquanto a secundaria ocorrem após a estimulação dos clones expandidos de células B de memoria. Logo, a resposta secundária se desenvolve mais rapidamente e com quantidades maiores de anticorpos; - Subpopulações distintas de células B respondem preferencialmente a diferentes tipos de antígenos. Reconhecimento do antígeno e ativação da célula B induzida pelo antígeno Para iniciar as respostas de anticorpos, os antígenos precisam ser capturados e transportados para áreas onde ficam as células B nos órgãos linfoides. Os antígenos, então, iniciam o processo de ativação das células B. Captura do antígeno e apresentação para a célula B: A maior parte dos linfócitos B virgens maduros são células foliculares que recirculam continuamente no sangue e migram de um órgão linfoide secundário para o seguinte em busca de antígeno. Eles entram nos tecidos linfoides secundários (baços, linfonodos, tecidos linfoides da mucosa) através de vasos sanguíneos localizados nas zonas das células T e, em seguida, migram para os folículos, zonas de células B desses tecidos. Os antígenos que entram atravessando uma barreira epitelial e aqueles que se encontram na circulação são coletados e levados para os folículos por diversos mecanismos: - Transportados para os linfonodos por vasos linfáticos aferentes; 2 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP - Macrófagos capturam grandes microrganismos e complexos antígenos-anticorpos e os apresentam nos folículos; - Antígenos de imunocomplexos podem se ligar aos receptores do complemente em células B e estas células podem transferir os antígenos para as células B foliculares; - Podem se ligar ao receptor de complemento nas células dendríticas e assim serem apresentados às células B antígeno-específicas; - Patógenos transportados pelo sangue podem ser capturados por células dendríticas e transportados para o baço; - Antígenos de polissacarídeos podem ser capturados por macrófagos e apresentados ou transferidos para as células B. Em todos esses casos, o antígeno que é apresentado às células B está em sua conformação nativa, intacta e não é processado por células apresentadoras de antígenos. Isso é uma das diferenças mais importantes entre as formas de reconhecimento de antígenos por linfócitos B e T. Ativação da célula B por antígenos e outros sinais: O antígeno e as citocinas desempenham um papel importante na sobrevivência das células B imaturas. A ativação dos linfócitos B antígeno-específicos é iniciada pela ligação dos antígenos às moléculas de Ig de membrana que, em conjunto comas proteinas associadas IG alfa e beta, constituem o complexo receptor de antígeno de células B maduras: - A ligação do antígeno ao receptor libera sinais bioquímicos às células B, que iniciam o processo de ativação; - Segundo, o receptor internaliza o antígeno ligado e, vesículas endossomais e, se o antígeno for uma proteína, ele é processado em peptídeos que podem ser apresentados na superfície da célula B para o reconhecimento por células T auxiliares. A ativação da célula B é facilitada pelo correceptor CR/CD21 em células B que reconhece fragmentos de complemento covalentemente ligados ao antígeno ou que fazem parte dos imunocomplexos contendo antígenos. Os produtos microbianos, por sua vez, se acoplam aos receptores do tipo Toll nas células B, o que aumenta a ativação da célula B. Respostas funcionais das células B a antígenos: A ligação cruzada do receptor do antígeno pode estimular diversas alterações nas células B. - Em resposta a antígenos multivalentes, as células que se encontravam em repouso entram no estagio G1 do ciclo celular, gerando aumento do tamanho celular, do RNA citoplasmático e na biossíntese de organelas; - Aumento da expressão de MHC; - A expressão de receptores para várias citocinas fica aumentada, o que permite que linfócitos B estimulados pelos antígenos respondam às citocinas secretadas pelas células T auxiliares. Respostas de anticorpos dependentes de células T auxiliares a antígenos proteicos Sequencia de eventos durante a resposta de anticorpos dependente de células T: Antígenos proteicos são reconhecidos por linfócitos B e T específicos nos órgãos linfoides periféricos e as populações de células ativadas se reúnem nesses órgãos para iniciar as respostas imunes humorais: - A interação entre as células T auxiliares e os linfócitos B é iniciada pelo reconhecimento do mesmo antígeno proteico pelos dois tipos celulares; - As células T CD4 imaturas são ativadas pelo antígeno, por meio da apresentação de células dendríticas e então se diferenciam em células T auxiliares; - As células B imaturas são ativadas pelo mesmo antígeno que foi transportado para lá; - As células T auxiliares e as células B ativadas migram em direção uma à outra e interagem nas bordas dos folículos, onde a resposta inicial de anticorpo se desenvolve; - Algumas células migram para formar centros germinativos, nos quais uma resposta de anticorpos mais especializada é montada. Ativação inicial e migração de células B e T auxiliares: A ativação de células B e T específicas para o mesmo antígeno é essencial para a interação funcional entre essas duas células e as aproxima para aumentar a probabilidade de encontro entreelas. Isso é regulado após o reconhecimento do antígeno. 3 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP - As células T auxiliares regulam negativamente o receptor quimioquina CCR7 e aumentam a expressão de CXCR5 e como resultado deixa a zona da célula T e migram para o folículo; OBS: CXCR5 atrai células T auxiliares ativadas para o folículo; - O resultado final dessas alterações é a atração mútua dos linfócitos B ativados e T pelo antígeno. Apresentação de antígeno pelas células B e o efeito carreador de Haptenos: Antígenos proteicos que são reconhecidos por receptores antigênicos específicos da célula B são endocitados e processados para gerar peptídeos que se ligam a moléculas de MHC classe II e são apresentadas às células T CD4. - Os peptídeos apresentados pela célula B a uma célula T auxiliar são os mesmo peptídeos que ativaram inicialmente o precursor virgem das células CD4 quando foram apresentados pelas células dendríticas. Assim, um antígeno proteico que provoca uma resposta T dependente da célula B utiliza pelo menos dois epítopo na superfície para a ativação das células B: Um epítopo de alta especificidade por uma célula B; Um epítopo de peptídeo linear interno que é posteriormente liberado ligando-se a moléculas de MHC de classe II e é reconhecido pelas células T auxiliares. Os princípios delineados para a colaboração entre as células T e B ajudam a explicar um fenômeno conhecido como efeito Hapteno-carreador. - Hapteno são pequenas substâncias químicas que podem ser ligadas por anticorpos específicos, mas não são imunogênicas por si mesmas. Se, no entanto, os Haptenos forem acoplados a proteinas, que servem como carreadores, os conjugados são capazes de induzir respostas de anticorpos contra Haptenos. Existem 3 características importantes de respostas de anticorpos anti-haptenos: Essas respostas requerem a existência de células B específicas para o Hapteno e, simultaneamente, células T auxiliares específicas para a proteína (carreador). Para estimular uma resposta, as porções do Hapteno e do carreador precisam estar fisicamente ligadas e não podem ser administradas separadamente. A interação é restrita ao MHC de classe II, ou seja, as células T auxiliares cooperam apenas com os linfócitos B que expressam moléculas de MHC classe II. OBS: O Hapteno é responsável pela internalização eficiente da proteína carreadora para dentro da célula B. Papel do CD40L: Na ativação, as células T auxiliares expressam o ligante de CD40 (CD40L), o qual se acopla ao seu receptor CD40 em células B estimuladas por antígenos e induz a proliferação e diferenciação da célula B. O mecanismo é propiciado por uma cascata enzimática, que gera ativação e a translocação nuclear de fatores de transcrição, gerando um aumento da síntese e de secreção de Ig. Além disso, a ativação de células B pelo CD40L em células T auxiliares, estas células secretam citocinas que contribuem para as respostas das células B. Após a interação inicial entre as células B e T auxiliares na interface entre folículo e a zona de célula T, a ativação subsequente das células B pode ocorrer em um foco extrafolicular ou no centro germinativo. - Ativação de células B extrafoliculares: fornece uma resposta precoce de anticorpos a antígenos proteicos e ajusta-se à formação da resposta do centro germinativo, a qual é desenvolvida mais lentamente, mas também é mais eficiente. Há uma produção de anticorpos de baixa afinidade que podem circular e limitar a propagação de uma infecção. Algumas células B ativadas pelo antígeno no foco extrafolicular também podem retornar ao folículo e participar na formação do centro germinativo. - Reação no centro germinativo: os eventos característicos de respostas humorais dependentes das células T auxiliares, incluindo a maturação da afinidade, troca do isotipo e a geração de plasmócitos e células B de memoria de vida longa, ocorrem principalmente em estruturas organizadas denominadas centros germinativos, que são criados dentro dos folículos linfoides durante as respostas imunes T dependentes. Alguns dias depois do inicio da resposta T dependente, algumas células B que são ativadas em focos extrafoliculares migram de volta para o folículo e começar a se proliferar rapidamente, formando uma região distinta do folículo. Cada centro contém células derivadas de um único clone ou de poucos, de células B específicas para o antígeno. 4 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP A arquitetura dos folículos linfoides e a reação do centro germinativo no interior dos folículos dependem da presença de células dendríticas foliculares, as quais estão envolvidas na apresentação de antígenos para a seleção de células B do centro germinativo. Processo: as células B em proliferação acumulam-se na zona escura do centro germinativo, onde não há células dendríticas foliculares e nem células T; pequena quantidade de células B migra para a zona clara, onde entram em contato com células T. Indução de células T auxiliares foliculares: Após alguns dias da exposição ao antígeno, as células B ativadas específicas para o antígeno induzem algumas células T previamente ativadas para que se diferenciem em células T capazes de expressar altos níveis do receptor de quimiocina CXCR5. OBS: A opção entre diferenciação para TH1, TH2 ou TH17 por um lado ou para TFH por outro, depende, em parte, da força da interação inicial entre o complexo peptídeo- MHC de classe II sobre as células dendríticas e do receptor de células T em células T CD4 imaturas. A forte ativação do TCR por células dendríticas induz a expressão do repressor transcricional BCL6 e baixos níveis de cadeia alfa do receptor de IL2, o que inibe a aquisição de um fenótipo TH1, TH2 ou TH17. A citocina que define a diferenciação das células TFH é a IL21. Troca de isotipo (classe) da cadeia pesada: Em respostas T dependentes algumas células das progênies de células B ativadas expressam IGM e IGD sofrem troca do isotipo (classe) da cadeia pesada e produzem anticorpos com cadeias pesadas de diferentes classes, tais como y, alfa e u. Esse mecanismo ocorre frequentemente nos centro germinativos sob influência das células TFH. OBS: A troca do isotipos dos anticorpos alteram as cadeias pesadas, mas a especificidade dos anticorpos permanece inalterada. OBS1: Estrutura do anticorpo: - Processo responsável pela mudança: A troca do isotipo em resposta a diferentes microrganismos é regulada por citocinas produzidas pelas células T auxiliares ativadas por esses microrganismos: o INF-gama induz a troca para a classe IGG em células B e a IL4 induz à troca para IGE. Além disso, as células B em diferentes locais anatômicos mudam para diferentes isotipos, em parte por causa das citocinas localmente produzidas; Os sinais do CD40 trabalham em conjunto cm citocinas para induzir a troca de isotipo; O mecanismo molecular da troca é um processo chamado de recombinação de troca, na qual o DNA da cadeia pesada de IG em células B é cortado e recombinado de modo que um éxon previamente formado que codifica domínio V é posto em uma posição adjacente a uma região C subsequente e o DNA intercalado entre essas regiões é excluído. A enzima necessária para a troca de isotipo é a deaminase induzida por ativação (AID). OBS: Maturação de afinidade: É o processo que conduz a um aumento da afinidade de anticorpos a um determinado antígeno, conforme progride a resposta humoral T dependente e é resultado da mutação somática dos genes IG seguida pela sobrevivência seletiva das células B produtoras de anticorpos com maior afinidade. Em células B no centro germinativo em proliferação presente na zona escura, os genes V de Ig sofrem mutações pontuais em umataxa extremamente elevada. Porém, muitas mutações podem gerar diminuição ou até mesmo perda da capacidade de ligação ao antígeno. Por isso, o próximo passo é a seleção das células B de alta afinidade. 5 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP As células B de alta afinidade terão preferencia na endocitose a apresentação do antígeno assim, também terão preferencia na interação com o limitado numero de células TFH no centro germinativo. As células B de alta afinidade podem ativar inibidores de Fas, ficando protegidas da morte por apoptose. Quanto mais anticorpos são produzidos, mais antígeno é eliminado e, portanto, menos disponível no centro germinativo. Logo, as células B precisam ser capazes de se ligar com alta afinidade. A mutação somática ocorre na zona escura basal dos centros, as quais possuem AID nuclear. As quebras de DNA associadas à hipermutação somática e à troca de isotipo definem o cenário para translocações de genes, produzindo tumores de células B (linfomas). Diferenciação da célula B em Plasmócitos secretores de anticorpos: Os plasmócitos são células B terminalmente diferenciadas, morfologicamente distintas, comprometidas com a produção de anticorpos. Elas são geradas após a ativação de células B, por meio de sinais do BCR, CD40, TLRS e outros receptores, incluindo os receptores de citocinas. - Os plasmócitos de vida curta são gerados durante as respostas T independentes e no inicio das respostas T dependentes. - Os plasmócitos de vida longa são gerados em respostas T dependentes a antígenos proteicos nos centro germinativos. Os sinais do receptor de antígeno das células B e a IL21 cooperam na geração de plasmócitos e de seus precursores, chamados plasmoblastos. Eles são gerados no centro germinativo e entram na circulação e são direcionados para medula óssea, onde se diferenciam em plasmócitos de vida longa. A diferenciação das células B em plasmócitos secretores de anticorpos envolve grandes alterações estruturais nos componentes do RE e da via secretora, além do aumento da produção de IG e uma alteração nas cadeias pesadas de IG e na forma ligada à membrana para a forma secretada. - A célula aumenta de tamanho; - O RE torna-se proeminente e a célula é transformada em célula secretora. - A mudança na produção de IG da forma de membrana (característica de célula B) para a forma secretada (nos plasmócitos) é o resultado de modificações na extremidade caboxiterminal da cadeia pesada de IG. Geração de células B de memoria: As células B de memoria são geradas durante a reação do centro germinativo e são capazes de fazer respostas rápidas à introdução subsequente do antígeno. Como as células de memoria são geradas principalmente em centros germinativos, elas são observadas em respostas imunes T dependentes. Essas células de memoria expressam altos níveis de proteína antiapoptótica BCL2, o que contribui para seu período de vida longa. OBS: Vacinas eficazes contra microrganismos e toxinas microbianas devem induzir tanto a maturação de afinidade quanto a formação de células B de memória e esses eventos só ocorrem se as vacinas forem capazes de ativar as células T auxiliares. As vacinas conjugadas são aquelas que o polissacarídeo é ligado covalentemente a uma proteína estranha para formar o equivalente a um conjugado Hapteno- carreador e assim serem capazes de ativar as células T auxiliares. Papel dos regulares transcricionais na determinação do destino das células B ativadas: O resultado da diferenciação de células B é regulado pela indução e ativação de diferentes fatores de transcrição. Fica claro que as células B ativadas podem seguir vários destinos: - Se desenvolver como plasmócitos de vida curta ou longa, as quais produzem anticorpos; - Células de memoria de vida longa, as quais não secretam anticorpos, mas sobrevivem por períodos prolongados e respondem rapidamente ao antígeno. Os principais fatores envolvidos na determinação do destino das células B do centro germinativos são: - BCL6: funciona como um repressor transcricional para manter a reação do centro germinativo, particularmente a proliferação massiva das células B. Além disso, o BLC6 reprime a expressão de inibidores da quinase dependentes de ciclinas, inibe a P53. 6 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP Como resultado, os centros podem tolerar danos ao DNA acompanhados com hipermutação somática e a troca de isotipo e não entram em apoptose. Por fim, o BCL6 antagoniza um repressor transcrional, o qual é requerido para o desenvolvimento de plasmócitos, o que evita que as células do centro germinativo se diferenciem em plasmócitos durante a proliferação maciça, característica da reação do centro germinativo. - Blimp-1 e IRF4: o blimp-1 é um repressor de transcrição e o IRF4 é um ativador de transcrição. Logo, o Blimp-1 é permissivo para o desenvolvimento dos plasmócitos. Respostas de anticorpos a antígenos T independentes Muitos antígenos não proteicos, tais como polissacarídeos e lipídios, estimulam a produção de anticorpos na ausência de células T auxiliares e esses antígenos e as respostas que eles produzem são denominadas timo-independentes ou T independentes. Os anticorpos produzidos por esses mecanismos geralmente: - Baixa afinidade; - Consistem principalmente de IGM, com troca limitada para IGG e IGA. As respostas de anticorpos T independentes podem ser iniciadas no baço, medula óssea, cavidade peritoneal e mucosa. Mecanismo de respostas de anticorpos T independentes: Antígenos T independentes são capazes de estimular a proliferação e a diferenciação das células B na ausência de células T auxiliares. - Os antígenos T1 são os mais importantes, os quais não podem ser processados e apresentados em associação a moléculas de MHC e, portanto, não podem ser reconhecidos pelas células T auxiliares CD4. Esses antígenos induzem ligação cruzada através do BCR em células B especificas, levando a ativação sem necessidade de células T auxiliares. Além disso, muitos polissacarídeos presentes nesses antígenos ativam o sistema complemente via alternativa, gerando C3D, que se liga ao antígeno e é reconhecido por CR2, aumentando assim a ativação de células B. Proteção mediada por anticorpos T independentes: O significado prático de antígenos T1 é que muitos polissacarídeos da parede celular bacteriana pertencem a esta categoria e a imunidade humoral é o principal mecanismo de defesa do hospedeiro contra infecções por essas bactérias encapsuladas. Além disso, antígenos T1 também contribuem para a geração de anticorpos naturais, que se encontram presentes na circulação de indivíduos normais e são aparentemente produzidos sem exposição ostensiva a patógenos. Retroalimentação de anticorpos: regulação da resposta imune humoral por receptores FC Os anticorpos secretados inibem a continuidade da ativação de células B através da formação de complexos antígeno-anticorpos que simultaneamente se ligam aos receptores de antígeno e receptores FCY inibitórios em células B específicas ao antígeno. Mecanismos efetores da Imunidade Humoral A imunidade humoral é mediada por anticorpos secretados e sua função fisiológica é a defesa contra microrganismos extracelulares e toxinas microbianas. Esse tipo de imunidade contrasta com a imunidade mediada por células, que é o outro braço efetor da imunidade adaptativa, a qual é mediada por linfócitos T e a função é a eliminação de microrganismos que infectam as células hospedeiras e nelas vivem. - A imunidade humoral pode ser transferida através do soro. - Os microrganismos combatidos são: bactérias extracelulares, vírus, fungos. Visão geral da imunidade humoral: - As principais funções dos anticorpos são neutralizar e eliminar microrganismosinfecciosos e toxinas microbianas; - Os anticorpos são produzidos por plasmócitos nos órgãos linfoides secundários e na medula óssea e realizam suas funções efetoras em locais distantes de onde são produzidos; - Os anticorpos que medeiam a imunidade protetora podem ser derivadas de plasmócitos produtores de anticorpos de vida curta ou longa: a primeira exposição ao antígeno leva à ativação de linfócitos B virgens e sua diferenciação em plasmócitos secretores de anticorpos e células de memoria. 7 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP Os plasmócitos gerados em uma resposta imune ou aqueles provenientes de células B da zona marginal ou células B-1 em respostas imunes T independentes tendem a ser plasmócitos de vida curta; Plasmócitos secretores de anticorpos de alta afinidade, que sofreram mudança de classe e são produzidos no centro germinativo durante as respostas T dependentes tendem a ser plasmócitos de vida longa. - Muitas das funções efetoras dos anticorpos são mediadas pelas regiões constantes da cadeia pesada das moléculas de IG, e os diferentes isotipos de cadeia pesada possuem distintas funções efetoras; - Apesar de muitas funções efetoras dos anticorpos serem mediadas pelas regiões constantes da cadeia pesada Ig, todas elas são desencadeadas pela ligação do antígeno às regiões variáveis. Neutralização de microrganismos e toxinas microbianas: os anticorpos contra microrganismos e toxinas microbianas bloqueiam a ligação desses agentes e suas toxinas aos receptores celulares. Dessa maneira, os anticorpos inibem ou neutralizam a infectividade de microrganismos, bem como os potenciais efeitos lesivos das toxinas. Em alguns casos, os anticorpos podem se ligar aos microrganismos e induzir alterações conformacionais em moléculas de superfície que impedem a interação dos agentes com receptores celulares. Opsonização e fagocitose mediada por anticorpos: Os anticorpos IGg cobrem (opsonizam) os microrganismos e promovem sua fagocitose por meio da ligação de receptores FC nos fagócitos. Receptores FC em leucócitos: os leucócitos expressam receptores FC que se ligam às regiões constantes de anticorpos e, assim, promovem a fagocitose de partículas cobertas de IG e liberam sinais que regulam as atividades dos leucócitos, além de outros receptores de FC mediarem o transporte de anticorpos para diversos locais. - A ligação dos receptores FC em fagócitos a partículas multivalentes revestidas de anticorpos leva à internalização dessas partículas e à ativação de fagócitos. OBS: O receptor FCyRIIB é um receptor inibitório de FC, está expresso em macrófagos, mastócitos, células dendríticas e neutrófilos e pode exercer papel na regulação das respostas dessas células. Citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos: as células NK e outros leucócitos se ligam a células revestidas com anticorpos pelos receptores e FC e as destroem. Eliminação de Helmintos mediada por anticorpo: alguns parasitas helmínticos são eliminados pela ação conjunta de anticorpos, eosinófilos e mastócitos, que medeiam a morte e a expulsão desses parasitas. Os helmintos são muito grandes para serem internalizados por fagócitos. Eles podem, no entanto, serem mortos por uma proteína conhecida como proteína básica principal, presente nos grânulos dos eosinófilos. Anticorpos IGE e, em menor extensão, anticorpos IGG e IGA que revestem os helmintos podem se ligar a receptores FC em eosinófilos e provocar desgranulação dessas células. Além disso, os anticorpos que reconhecem antígenos sobre a superfície dos helmintos podem iniciar a desgranulação dos mastócitos locais, levando a uma bronconstrição e aumento da motilidade local, contribuindo para a expulsão de vermes de locais como VA e TGI. Imunidade aos microrganismos: Visão geral: O sistema imune inato fornece a defesa inicial e o sistema imune adaptativo proporciona uma resposta mais forte e sustentada. Esse sistema imune responde de maneira especializada e distinta a diferentes tipos de microrganismos, a fim de combater da maneira mais eficaz possível. A sobrevivência e a patogenicidade dos microrganismos em um hospedeiro são criticamente influenciadas pelas capacidades os microrganismos para evadir-se ou resistir aos mecanismos efetores da imunidade. 8 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP Temos que, muitos microrganismos estabelecem infecções latentes ou persistentes, nas quais a resposta imune controla, mas não elimina esse microrganismo. - Nas infecções virais latentes, o DNA viral pode ser integrado ao DNA de células infectadas, mas nenhum vírus infectante é produzido. - Nas infecções bacterianas persistentes, tuberculose, por exemplo, as bactérias podem sobreviver dentro das vesículas endossomais das células infectadas. Se o sistema imune se torna deficiente, o microrganismo latente pode ser reativado resultando em infecção. OBS: Defeitos hereditários e adquiridos na imunidade inata e adaptativa são importantes causas de susceptibilidade a infecções. Imunidade contra bactérias extracelulares: As bactérias extracelulares são capazes de se replicar fora das células hospedeiras: no sangue e os espaços residuais. Muitas são patogênicas e a doença pode ser causada por 2 mecanismos principais: - Induzem a inflamação lesão tecidual; - Produzem toxinas: endotoxinas (componentes da parede) e exotoxinas (produzidas pela bactéria). Imunidade inata contra bactérias extracelulares: - Os peptideoglicanos na parede celular das bactérias gram-positivas e o LPS em gram-negativas ativam o sistema complemento pela via alternativa. (Caso a bactéria apresente manose, ativa o sistema completo por via lectina). - Há opsonização e fagocitose das bactérias. O complexo de ataque à membrana (MAC) gerado pela ativação do complemento leva à lise de bactérias e os subprodutos do complemento estimulam resposta inflamatória, recrutando e ativando leucócitos. - Há ativação dos fagócitos (macrófagos e neutrófilos) que utilizam: de receptores de superfície, receptores FC e receptores de complemento. Imunidade adaptativa contra bactérias extracelulares: há produção de anticorpos, em que os mecanismos efetores desses são: Neutralização; Opsonização e fagocitose mediada por receptores FC; Ativação do complemento via clássica. Além disso, há a ativação das células T CD4 que levam a: - Produção de citocinas inflamação; - Produção de IFN-y ativação de macrófagos fagocitose e destruição bacteriana e viral; - Outras citocinas que estimulam a produção de anticorpos. OBS: Efeitos prejudiciais: as principais consequências são inflamação e choque séptico. As mesmas reações de neutrófilos e macrófagos que agem para erradicar a infecção também causam danos teciduais, através da produção local da ERO e enzimas lisossomais. Já o choque séptico é uma consequência patológica grave da infecção disseminada por algumas bactérias. Sua fase inicial é causada por citocinas produzidas por macrófagos, os quais são ativados pelos componentes da parede celular bacteriana. OBS1: Evasão da resposta imune por bactérias extracelulares: bactérias com capsulas ricas em polissacarídeos resistem à fagocitose e são, por conseguinte, muito mais virulentas do que cepas homólogas que não possuem a capsula. Um mecanismo utilizado por bactérias para evadir da imunidade humoral é a variação de antígenos de superfície. Imunidade contra bactérias intracelulares (BICS) Uma característica das bactérias intracelulares facultativas é a sua capacidade de sobreviver e até mesmo de se replicar dentro de fagócitos. Uma vez que esses microrganismos são capazes de encontrar um nicho onde eles são inacessíveis a anticorpos circulantes, sua eliminação requer mecanismos de imunidadecelular. Imunidade inata contra bactérias intracelulares: a resposta imune inata contra bactérias intracelulares é 9 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP mediada principalmente por fagócitos e células NK. As BICS ainda ativam células NK por induzir a expressão de ligantes de ativação de células NK em células infectadas e pela estimulação da produção de IL12 e IL15, pelas células dendríticas e macrófagos. As células NK, por sua vez, produzem IFN-y, que ativa macrófagos e promove a morte da bactéria fagocitadas. Assim, as células NK proporcionam uma defesa inicial contra esses microrganismos. No entanto, ela não erradica essas infecções, a qual é necessária a imunidade adaptativa mediada por células. Imunidade adaptativa celular contra bactérias intracelulares: a principal resposta protetora contra bactérias intracelulares é o recrutamento e ativação de fagócitos mediados por células T. As células T CD4 ativam fagócitos, através das ações dos ligantes CD40 e IFN-y, induzindo a produção de substâncias como espécies reativas de oxigênio, NO e enzimas lisossomais. - Caso os antígenos bacterianos sejam transportados a partir de fagossomos para o citosol ou se as bactérias escaparem dos fagossomos e entrarem no citoplasma de células infectadas, esses microrganismos não será mais susceptíveis a ação dos fagócitos e para a erradicação da infecção, as células infectadas devem ser destruídas por linfócitos T citotóxicos. - Linfócitos T CD4 imaturos podem se diferenciar em células TH1 que ativam os fagócitos para destruir microrganismos ingeridos e células TH2 que inibem esta via clássica de ativação dos macrófagos. OBS: Efeitos Prejudiciais: devido à evolução das BICS para resistir à destruição dentro dos fagócitos, elas muitas vezes persistem por longos períodos e causam estimulação antigênica crônica e a ativação de células T e de macrófagos, o que pode resultar na formação de granulomas em torno dos microrganismos, a qual geralmente leva a necrose do tecido e fibrose. OBS1: Evasão das respostas imune por bactérias intracelulares: as bactérias intracelulares desenvolveram várias estratégias para resistir à eliminação pelos fagócitos. Isso inclui a inibição da fusão do fagolisossomo ou escapar para o citosol. Imunidade contra fungos As infecções fungicas também podem ser chamadas de micoses. Diferentes fungos infectam os seres humanos e podem viver em tecidos extracelulares e dentro de fagócitos. Imunidade inata e adaptativa contra fungos: os principais mediadores da imunidade inata contra fungos são neutrófilos e macrófagos, sendo que os primeiros liberam substâncias fungicidas e fagocitam os fungos para morte celular. Já a imunidade adaptativa celular é o principal mecanismo contra infecções fungicas. Imunidade contra vírus Os vírus são microrganismos intracelulares obrigatórios que utilizam os componentes do ácido nucleico e maquinaria de síntese de proteinas do hospedeiro para se replicar e se espalhar. Os vírus tipicamente infectam diversos tipos de células, utilizando moléculas de superfície de células normais como receptores para sua entrada. Imunidade inata contra vírus: os interferon tipo I (alfa e beta) são produzidos por células infectadas por vírus. Os interferon acabam ligando-se aos receptores de interferon de células não infectadas próximas e ativam as vias de sinalização que induzem a expressão de diversas enzimas que interferem na replicação viral. As células NK destroem outras células infectadas e é um importante mecanismo de imunidade contra vírus no início do curso da infecção. OBS: A expressão de MHC de classe I é muitas vezes desligada nas células infectadas por vírus, como mecanismos de fuga das células T citotóxicas. Isso permite que as células NK destruam as células infectadas por ausência da molécula de classe I. Imunidade adaptativa contra vírus: mediada por anticorpos e linfócitos T citotóxicos. Em que os anticorpos são eficazes contra vírus apenas durante a fase extracelular, ou seja, no inicio do curso da infecção ou quando as células infectadas morrem. - Os anticorpos se ligam ao envelope viral ou aos antígenos do capsídeo e funcionam principalmente como anticorpos neutralizantes para impedir a fixação e a entrada do vírus nas células. Assim, os anticorpos evitam tanto a infecção inicial como a disseminação. Além disso, podem opsonizar partículas virais e promover sua depuração por fagócitos ou ainda 10 Luana Mascarenhas Couto 18.2- EBMSP ativarem o complemento. Já a eliminação do vírus que residem dentro das células é mediada por linfócitos T citotóxicos que matam as células infectadas. OBS: A diferenciação completa dos linfócitos T citotóxicos CD8 muitas vezes requer citocinas produzidas pelas células T CD4 auxiliares. Logo, os linfócitos T citotóxicos podem controlar, mas não erradicar a infecção. Como resultado, o vírus persiste nas células e quando há uma depleção do sistema imune há uma reativação da infecção latente. OBS: Evasão da resposta imune por vírus: os vírus podem alterar seus antígenos e, portanto deixarem de serem alvos da resposta imune. Além disso, eles produzem várias proteinas que bloqueiam diferentes etapas do processo, transporte e apresentação do antígeno. Imunidade contra parasitas Infecção parasitária refere-se à infecção com parasitas de animais, tais como protozoários, helmintos e ectoparasitas. A maioria das infecções parasitárias são crônicas, devido a fraca imunidade inata e a capacidade dos parasitas para fugir e resistir à eliminação por respostas imunes adaptativas. Imunidade inata contra parasitas: diferentes agentes parasitários ativam diferentes mecanismos da imunidade inata. A principal resposta é a fagocitose, além da secreção de substâncias microbicidas para matar organismos que são muito grandes para serem fagocitados. Imunidade adaptativa contra parasitas: alguns protozoários patogênicos evoluíram para sobreviver no interior das células hospedeiras. Com isso, o principal mecanismo de defesa contra eles é a resposta imune mediada por células, em particular a ativação de macrófagos por citocinas derivadas de células TH1. - Em contrapartidas, os helmintos sobrevivem em tecidos extracelulares e sua eliminação é dependente da ativação das células TH1, o que resulta na produção de anticorpos IGE e ativação de eosinófilos. OBS: Evasão da resposta imune por parasitas: os parasitas escapam da imunidade protetora reduzindo sua Imunogenicidade e pela inibição das respostas imunes do hospedeiro. Além de alterarem seus antígenos de superfície durante o ciclo de vida.
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