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PROBLEMA 2: CARA-CRACHÁ PERGUNTAS ® 1. Como são apresentados os antígenos nos órgãos linfoides? ® 2. Qual a fase expressa pela primeira interrogação? ® 3. Quais citocinas responsáveis pela proliferação das células? ® 4. De que forma ocorre a proliferação de células T? ® 5. De que forma ocorre o PROCESSO de diferenciação? ® 6. Qual a função das células apresentadas no tecido periférico? (de acordo com a imagem) HIPÓTESES ® 1. APCs como células dendríticas, macrófagos e células B plasmoides detectam patógenos ou estruturas exógenas e levam para células de defesa do sistema imune nos órgãos linfoides secundários ® 2. Reconhecimento de antígeno sendo que a APC ativa apresenta e as células T progenitoras reconhecem. ® 3. Interleucinas de forma geral que consigam estimular a replicação do DNA dos leucócitos e IL- 2R ® 4. Citocinas auxiliam nos receptores e direcionam a replicação e diferenciação. Esses processos da célula T estão relacionados a expansão clonal. Sendo que dentre os vários receptores, o antígeno será proliferado. ® 5. Fundamentalmente são por mecanismos de diferenciação que a partir de receptores ocorre o processo de sinalização celular que promovem a expressão gênica. Também pode haver mecanismo de feedback positivo. ® 6. Ativação de macrófagos, killing, memória, diferenciação de linfócitos B em plasmócitos, potencialização das células do SI inato e ativação de outras células que ativam processos inflamatórios e outros fagócitos ativados. OBJETIVOS ® 1. Entender de que forma ocorre o processo de ativação, maturação, diferenciação das células T. ® 2. Citar as funções efetoras das células T. REFERÊNCIAS ® ABBAS, A. K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. Imunologia Celular e Molecular. 9 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2019. Cap. 9, 509-548; Cap. 10, 549-602; Cap. 11, 603-624. ® ABBAS, A.K.; LICHTMAN, A.H. Imunologia Básica: funções e distúrbios do sistema imunológico. 4 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. Cap. 5, 164-204; Cap. 6, 205-227. ® JANEWAY, CA. et al. Imunobiologia: O sistema imune na saúde e na doença. 7 ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. Cap. 8, 341-370. OBJETIVO 1: ENTENDER DE QUE FORMA OCORRE O PROCESSO DE ATIVAÇÃO, MATURAÇÃO, DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS T. ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T POR ANTÍGENOS ASSOCIADOS A CÉLULAS VISÃO GERAL SOBRE OS LINFÓCITOS T ® Os linfócitos T são muito importantes na imunidade adquirida, sobretudo na defesa de possíveis infecções que nós estamos expostos a todo o momento. Diferentemente dos linfócitos B, que vão atuar sobretudo na imunidade chamada de humoral, que está relacionada aos anticorpos, os linfócitos T têm um papel imprescindível na chamada imunidade adaptativa celular, que é aquela que defende o organismo por meio de células (no caso, os linfócitos T) contra microorganismos que já venceram as barreiras e estão intracelulares (na superfície da célula hospedeira). Existem duas maneiras principais que fazem com que esses microorganismos consigam, de fato, penetrar as barreiras da imunidade inata e se alojarem dentro das células do hospedeiro: o Ou aquele microorganismo se deparou com alguma célula fagocítica da imunidade inata (sentinelas) mas possui resistência às atividades microbicidas que essas células têm e, por isso, conseguiu entrar = bactérias e protozoários que conseguem até reproduzir dentro das vesículas dos fagócitos. Inclusive, alguns desses microorganismos conseguem até escapar dos fagossomos (fagolisossomas) e ficar no citoplasma, que é onde eles vão ficar mais protegidos ainda, porque os microbicidas estão só nas vesículas, pra não lesar a célula. o Ou esse patógeno é um vírus e, por toda sua peculiaridade, vai se ligar ao receptor da célula que é específico pra vírus e começam a duplicar dentro da célula hospedeira. O que é um pouco mais complicado, porque essas células não conseguem destruir esse vírus e eles podem manter proteínas virais dentro dessas células infectadas gerando infecções latentes. ® Além de fazer parte de forma muito importante da imunidade adaptativa celular, o linfócito vai participar também da imunidade humoral, que é quando o linfócito T ajuda o linfócito B a produzir anticorpos. Além disso os linfócitos T também participam da ativação de fagócitos (T auxiliar) e da morte de células infectadas (T citotóxico). ® As células T possuem uma especificidade muito grande, e isso acontece por conta do MHC (complexo principal de histocompatibilidade), que vai assegurar que as células T consigam identificar antígenos associados a outras células e que esses linfócitos respondam a eles. ETAPAS DAS RESPOSTAS DAS CÉLULAS T ® O processo da resposta das células T, de modo geral, inicia quando os antígenos são reconhecidos pelos linfócitos T nos órgãos linfoides periféricos, como o baço, por exemplo, e a partir dai é estimulada sua proliferação e diferenciação, que são várias etapas sequenciais pra que essas células sejam aumentadas em quantidade (de forma antígeno-específica), e que pode ser tanto em células de memória (células inativas, que circulam durante até anos e vão responder só quando houver uma exposição repetida), quanto em células efetoras, que vão ser ativadas, a partir desse momento, sempre pelos mesmos antígenos nos órgãos linfoides e até em tecidos periféricos que não são linfoides. Esse processo, de modo geral, vai ser chamado de expansão clonal, justamente porque são geradas milhares de células de progenitores clonais, todas com a mesma especificidade de Ag, assegurando que a imunidade adaptativa mantenha o ritmo com a proliferação dos microorganismos (compensatório). ® Depois que as células efetoras conseguem agir e matar o agente infeccioso, todos os estímulos que desencadearam esse processo de expansão e diferenciação passam não existir mais, então a grande maioria das células que foram geradas morrem, ficando só as células de memória. ® Linfócito T naive (virgem): linfócitos que não responderam previamente a Ags, ou seja, são “virgens”. Eles ficam circulando nos órgãos linfóides periféricos procurando um antígeno proteico. E, nesses órgãos, os antígenos vão ser processados pelas moléculas do MHC das células dendríticas, que inclusive são estimuladores para que novas células virgens sejam formadas. ® Esse processo de ativação das células T ocorre nos órgãos linfóides secundários (timo, linfonodos), que são justamente as regiões onde os linfócitos circulam e onde geralmente as células dendríticas maduras (imunidade inata) apresentam os antígenos para essas células. Depois dessa exposição, os linfócitos T naive, que ainda não tinham respondido a um antígeno, passam a ser ativados nesses órgãos linfoides e passam a responder efetivamente a uma infecção. Como ele faz isso = produzindo um arsenal de células efetoras que tem a mesma especificidade desse linfócito T naive, para que elas consigam atuar juntas no combate ao secretando citocinas, mas também gerando céls. de memória, para que exposições repetidas gerem respostas rápidas e efetivas. ® APCs: não só expõem os Ags, mas também orientam como e o quão intensa vai ser a resposta das céls T (relação entre imunidade inata e imunidade adaptativa). ® Existem vários mecanismos de feedback que regulam esses processos de proliferação e diferenciação, porque ao mesmo tempo que é importante que as células T quando ativadas liberem sinais para as APCs, pra que elas ativem outras células T e a resposta seja mais deflagrada (feedback +), é importante também que haja um limite de segurança, porque a resposta inflamatória não pode ser exagerada, pra não chegar ao ponto de lesar a célula, e também é importante pra que o sistema imune retorne ao estado de equilíbrio/homeostase (feedback -). Esse feedback -, inclusive, acontece porque à medida em que o Ag vai sendo eliminado, os linfócitos perdem os estímulos de sobrevivência, porque esses estímulos vêm do próprio Ag. ® Importância da diferenciação das céls. naive (virgens) para as efetoras:além de conseguirem realizar funções mais especializadas, conseguem migrar entre os tecidos e chegarem até o sítio de infecção/inflamação, que são locais que essas células efetoras vão encontrar o antígeno e responder a ele, seja pelo mecanismo das células T CD4+ (secreção de citocinas que vão recrutar céls. SI inato), seja pelo mecanismo das céls. T CD8+ (destruição direta dessas células) SINAIS PARA ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T ® Para que os linfócitos T proliferem e sejam diferenciados em células efetoras, é necessário que haja primeiramente o reconhecimento dos antígenos (pra resposta ser antígeno-específica), em seguida uma coestimulação, que vai conseguir aumentar essa resposta, e por fim a necessidade das citocinas, que vão amplificar essa resposta e vão direcionar essa resposta ao longo de diversas vias de diferenciação que são especializadas. RECONHECIMENTO E COESTIMULAÇÃO DE UM ANTÍGENO ® O reconhecimento do antígeno é o primeiro sinal que os linfócitos precisam, porque a resposta precisa ser antígeno-específica, então, obviamente, é necessário o antígeno pra que isso ocorra. E esse reconhecimento, que vai ser principalmente através das células dendríticas (porque estão na região ideal pra interagir com as células T, já que existem quimiocininas que atraem as DCs para os vasos linfáticos e levam até os linfonodos), é essencial para que as células T naive sejam ativadas. Então temos as DCs capturando os Ags que conseguem atravessar as barreiras epiteliais, e aqueles Ags que estão na circulação são capturados pelas DCs também, só que no baço, depois esses Ags são transportados até a região das zonas de células T, que ficam nos linfonodos. Esse processo, de modo geral, vai acontecer porque nos linfonodos existem as chamadas quimiocinas, que são produzidas ali mesmo no órgão linfoide e vão se ligar ao receptor de quimiocina CCR7 nas células ® A partir do momento em que as células T já estão diferenciadas, várias outras células que não as DCs também conseguem reconhecer o antígeno, então por exemplo na resposta humoral vão ter as células B apresentando antígenos para as células T auxiliares, na resposta celular temos os macrófagos apresentando os antígenos para as células T auxiliares também. Então, se tratando de resposta imune adaptativa, com os linfócitos já diferenciados, temos praticamente qualquer célula (desde que nucleada) com a capacidade de apresentar antígeno para o sistema imune adaptativo e também a capacidade dela ser destruída pelos linfócitos citotóxicos. RECONHECIMENTO DE PEPTÍDEOS ASSOCIADOS AO MHC ® O reconhecimento dos antígenos de natureza peptídica e também das moléculas do complexo MHC nas APC sempre é feita por receptores das células T (TCR) e o correceptor, que pode ser o CD4 ou o CD8. Esse TCR está presente em todas as células T (CD4 e CD8) e é, basicamente, formado por uma cadeia alfa e outra beta, e as duas vão participar juntas do reconhecimento dos antígenos. ® Ao mesmo tempo que o receptor de célula T está reconhecendo o complexo peptídeo-MHC, a CD4, que é outra molécula de reconhecimento, reconhece o MHC classe II ou a CD8 reconhece o MHC classe I. Basicamente o classe I é um ligante relacionado aos antígenos do citosol e o classe II está associado à célula apresentadora de antígeno. ® As células T também podem ser ativadas por moléculas que se ligam ao receptor de linfócito T de muitos ou todos os clones de células T, de forma independente da especificidade do TCR ao complexo MHC, que são os chamados ativadores policlonais. Esses ativadores policlonais são muito utilizados em experimentos e também na pratica clinica, principalmente em exames que analisam a função das células T. Inclusive, quando essa ativação e liberação excessiva de citocinas por muitas células T causam alguns problemas, como é o caso de superantígenos microbianos que podem causar uma inflamação sistêmica grave. PAPEL DAS MOLÉCULAS DE ADESÃO NA ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS T ® Existem moléculas que ficam na superfície das células T que são muito importantes para que os ligantes sejam reconhecidos pelas células T e, mais que isso, para que a ligação das células T com as APC se mantenha estabilizada, porque, naturalmente, a maior parte dos receptores de linfócito T ligam-se aos complexos MHC com baixa afinidade, e é essencial que haja uma mínima estabilidade pra que, pelo menos, o limiar de sinalização seja alcançado. ® Essa estabilização é feita por moléculas de adesão que estão nas células T (superfície) que se unem aos ligantes que estão na superfície da célula apresentadora de antígeno, e a mais importante delas é a família das integrinas, principalmente é o LFA-1. PAPEL DA COESTIMULAÇÃO NA ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS T ® Para que as células T naive consigam se proliferar e, em seguida, se diferenciar, são necessários sinais fornecidos por duas estruturas: primeiramente, os sinais fornecidos por moléculas das APCs, que são os chamados coestimuladores, e também dos sinais que são induzidos pelos próprios antígenos, que vão desencadear esse processo de diferenciação com a especificidade. Ou seja, as APCs expressam algumas moléculas que vão atuar juntamente com o antígeno para que, só assim, seja induzida a ativação da célula T. E, justamente por atuarem junto com o antígeno na ativação das células T, essas moléculas são chamadas de coestimuladores, e esse processo é chamado de coestimulação. ® Destaques na imagem: A transdução do sinal a partir do reconhecimento do antígeno e dos sinais bioquímicos que são liberados para o interior da célula. Observe o MHC se ligando ao receptor de célula T, a mesmo tempo que proteínas se ligam também ao TCR, de modo que haja essa transdução do sinal. ® E esse processo de coestimulação acontece a partir de microorganismos que vão fazer as citocinas serem produzidas na resposta inata, e ai vão ativas as APCS, e aí vão ser expressos os coestimuladores, como o B7, que é o mais importante. E, a partir dessa coestimulação, as APCs se ativam e começam a produzir citocinas que vão estimular diretamente a diferenciação das células T naive em células efetoras. A FAMÍLIA DE COESTIMULADORES B7: CD28 – O CD28, que é um receptor da célula T, está envolvido na via coestimulação mais importante na ativação das células T, porque ele é o responsável por se ligar às moléculas coestimuladoras (no caso, B7) que ficam na superfície das APCs ativadas. E esses receptores são expressos na grande maioria das células T (90% das células T auxiliares e 50% das citotóxicas). E esses coestimuladores B7 tem a sua expressão aumentada por meio de alguns produtos microbianos (produtos que se ligam a TLRs) ou então quando o corpo está passando por uma resposta imune inata, e esse mecanismo é muito importante para que esses linfócitos T não sejam ativados atoa. Então, aqui, vemos um importante exemplo da imunidade inata amplificando a resposta da imunidade adaptativa. ® Além termos essa influência da exposição a um antígeno para a expressão dos coestimuladores, existe um mecanismo que aumenta a expressão desses coestimuladores B7 por meio de uma alça de feedback positivo, ® Uma outra possiblidade de estimular a ativação as células T é por meio dos adjuvantes, que são produtos que mimetizam moléculas produzidas por microorganismos e por células necróticas que vão estimular a imunidade inata e depois a adaptativa. É o caso das vacinas, por exemplo. ESTÍMULOS PARA ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS T CD8+ ® Para que uma célula T CD8+ seja ativada, é essencial um reconhecimento dos peptídeos associados ao MHC de classe I, e requer também a coestimulação ou células T auxiliares (ou os dois). ® A ativação das células T CD8 + tem algumas características específicas. Por exemplo: sua diferenciação em linfócitos T citotóxicos completamente ativos ou em células de memória, pode apresentar uma ativação que seja concomitante das células T auxiliares, porque quando as células infectadas são infectadas por um vírus,por exemplo, são englobadas pelas células dendríticas, a APC pode apresentar Ags formados por moléculas dos dois sistemas (MHC-I e MHC-II), o que quer dizer que a ativação das duas (CD4 e CD8) ocorre perto. Uma questão interessante sobre essa relação entre as CD4 e CD8 é que as CD4 podem produzir citocinas que vão auxiliar na ativação das CD8, e isso justifica algo que acontece em pacientes com HIV, porque neles, mesmo o vírus matando só as células TCD4 (não mata as CD8), as CD8 não conseguem responder de forma completa a esses vírus, por isso o grande problema imunológico que essas pessoas enfrentem. VIAS BIOQUÍMICAS DA ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS T ® Nesse tópico, vamos focar em caminhos bioquímicos que vão levar à ativação de células T. O processo é o seguinte: Assim que uma célula T reconhece os antígenos e os coestimuladores, ela começa a expressar várias proteínas que vão estar diretamente envolvidas na proliferação, na diferenciação e até nas funções efetoras das células. Então, obviamente, se analisarmos uma célula T virgem, que não teve uma exposição prévia a um Ag, a síntese proteica dela vai ser muito mais baixa do que uma célula que acabou de ter contato com um antígeno. E essas proteínas que vão sendo expressas medeiam várias outras respostas subsequentes das células T, incluindo a produção de fatores de transcrição, que vão ser fundamentais par que sejam produzidas citocinas e seus receptores, para que sejam produzidas moléculas que vão favorecer a multiplicação das células (indutoras de ciclo celular) e moléculas efetoras, como o CD40. ® Observamos na imagem a ativação das células T CD8+ envolvendo a célula dendrítica, que vai apresentar o antígeno para a célula T CD8, juntamente com a T CD4, que auxilia essa ativação com a produção de citocinas, que vão estimular o crescimento e a diferenciação das células T. RESPOSTAS FUNCIONAIS DOS LINFÓCITOS T AOS ANTÍGENOS E À COESTIMULAÇÃO ® Como já vimos, assim que o antígeno e os coestimuladores são reconhecidos, é iniciada uma série de respostas sequenciais que vão culminar na expansão de clones de linfócitos específicos e na diferenciação das células T virgens em células efetoras ou de memória. E todo esse processo de resposta das células T é principalmente mediado por citocinas, que não só vão atuar nas próprias células T, como também em várias outras células (inclusive da imunidade inata). ® Então, nos próximos tópicos, vamos estudar cada um dos componentes das respostas biológicas das células T. SECREÇÃO DE CITOCINAS E EXPRESSÃO DOS RECEPTORES PARA CITOCINA ® A principal resposta ao antígeno e ao coestimulador que os linfócitos T fazem é a secreção de citocinas, que é bem rápida e cada uma delas tem uma atividade diferente. O que elas têm em comum vai ser só a atuação como mediadoras da imunidade e da inflamação, mas essa mediação pode acontecer de muitas formas. Figura: proteínas produzidas pelas células T a partir da estimulação por antígeno. Como podemos ver, a cinética delas varia de acordo com o estímulo e cada uma dessas proteínas vai gerar um efeito diferente nesse processo de ativação. Por exemplo: a IL-2 é uma citocina que atua como fator de crescimento, o ligante CD40 já é uma molécula efetora. Dentre todas essas citocinas que vão sendo produzias, uma das mais importantes é a IL-2, que vai ser a primeira citocina a ser produzida e tem um papel muito importante na estimulação para que as células T se proliferem e se diferenciem. EXPANSÃO CLONAL ® Os linfócitos T, assim que são ativados pelos antígenos e coestimuladores, já começam a proliferar no primeiro ou segundo dia, e a partir dessa proliferação vão sendo gerados clones de linfócitos que possuem uma especificidade para o antígeno, e que podem formar células efetoras que vão agir diretamente no combate à infecção. DIFERENCIAÇÃO DE CÉLULAS T VIRGENS EM CÉLULAS EFETORAS ® A função das células efetoras vai ser sempre erradicar a infecção (já se tem célula efetora diferenciada uns 3 ou 4 dias após a exposição ao microorganismo) e essa erradicação pode ocorrer de duas formas, por duas células. Vou falar de uma que age de forma mais indireta, mas é muito importante: ® Linhagem auxiliar T CD4+: podem migrar para os folículos linfoides nos órgãos linfoides e ajudar as células B, podem ativar fagócitos a partir da secreção de citocinas. Inclusive, existe uma proteína que é a mais importante que fica na superfície do linfócito T CD4, que é ligante CD40. SUBGRUPOS DE CÉLULAS T AUXILIARES CD4+ DISTINGUIDOS POR PERFIL DE CITOCINAS ® Na década de 1980, foram feitos estudos que analisavam a forma com a qual acontecia a produção das citocinas pelas células T auxiliares e, foi aí que os pesquisadores descobriram que aquela célula T auxiliar, que eles estavam estudando, na verdade correspondia não só a uma célula, como um grupo de células. E foi justamente a descoberta desses vários subgrupos de células T auxiliares que justificou a habilidade do sistema imunológico adquirido de responder de forma diferente pra cada microorganismo. Por exemplo: alguns são fagocitados, outros que já são maiores, como os helmintos, são destruídos pelos eosinófilos, por meio da produção de IgE. ® Uma importante curiosidade é que muitas das células CD4 podem produzir um tipo de citocina e depois passar a produzir outro tipo, ou seja, existe uma plasticidade nessas populações, onde um subgrupo pode ser convertido em outro sob determinadas condições específicas. ® O que determina quais vão ser esses subgrupos a serem desenvolvidos vai ser justamente os estímulos que as células T virgens recebem quando elas encontram os antígenos microbianos, porque cada subgrupo vai ser induzido de acordo com o microorganismo que ele é destinado a combater, por isso que a imunidade adaptativa é considerada tão diversa e pode responder a tantos tipos diferentes de microorganismos. Como podemos ver, a magnitude da expansão clonal das células T CD8 é bem maior que das CD4, e uma relação que pode justificar essa diferença é que, se formos analisar a função das células, as células CD8 são células efetoras que exterminam aquelas células infectadas por um contato direto, já as CD4 tem uma função mais indireta, que é secretar citocinas pra ativar outras células efetoras, ou seja, há realmente muito mais necessidade de células citotóxicas (exército)que de células que induzem a ativação de outras células efetoras. Ø SUBGRUPO TH1: Estimulam o englobamento que é feito pelos fagócitos e o extermínio de microorganismos, com destaque para as infecções virais, porque o componente-chave que essas células produzem é o (IFN-γ), que tem esse nome por justamente interferir na existência dos vírus. Uma outra função dessas células é a estimulação para que sejam produzidos isótopos de anticorpos, que vão promover a fagocitose dos microorganismos por meio da ativação do complemento. Além disso, uma outra função que o IFN-γ é estimular as respostas das células T, porque eles conseguem estimular a expressão de moléculas do MHC-classe I e dos coestimuladores B7 na superfície de macrófagos e células dendríticas; o A diferenciação no subgrupo TH1 é orientada pela combinação de duas citocinas, IL-12 e IFN-γ, que são produzidas quando há um estímulo vindo de bactérias ou vírus. É interessante mencionar que a produção de IFN-γ não somente mata os microorganismos, como também promove mais desenvolvimento de TH1 e inibe o desenvolvimento de TH2 e TH17, então a IFN-γ acaba polarizando ainda mais a resposta a esse subgrupo. Ø SUBGRUPO TH2: Estimulam a imunidade independente de fagócitos, que é por meio dos eosinófilos, que são células que vão defender o organismo principalmente contra os helmintos. E essa defesa só consegue ocorrer porque as células TH2 produzem a interleucina-4, que é uma citocina que estimula a produção de IgE e interleucina-5, que vão ativar os eosinófilos. Além disso, as citocinas produzidas pelasTH2 também ativam fagócitos. o O desenvolvimento das células TH2 é estimulado pela IL4, que é estranho porque quem produz a IL4 é justamente a TH2, mas aparentemente existe um mecanismo que sob o estímulo de antígeno é produzida a IL-4, que ativa fatores de transcrição que promovem a diferenciação em TH2, e a partir dele há uma maior produção de TH4, que amplifica a resposta TH2, e assim sucessivamente. Ø SUBGRUPO TH17: Recebe esse nome porque são elas que secretam a IL-17, que vai atuar induzindo a inflamação. Inclusive, essa subclasse foi descoberta a partir da sua associação com várias doenças inflamatórias, como a esclerose múltipla, a artrite reumatoide). Diferente do subgrupo TH2, que é bem importante pra defesa contra helmintos, esse subgrupo TH17 está mais associado à defesa contra bactérias e fungos, porque essas células secretam citocinas que recrutam principalmente neutrófilos. o Pra que sejam desenvolvidas as células TH17 são necessárias citocinas inflamatórias como a IL-6 e a IL-1, que são produzidas pelos macrófagos e células dendríticas e a IL-23, que tem relação com a IL-12, além de um fator transformante de crescimento beta (TGF beta). DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS T CD8+ EM LINFÓCITOS T CITOTÓXICOS (CTL) ® Os linfócitos T CD8+, quando são ativados por um antígeno e pelos coestimuladores, passam a se diferenciar em linfócitos T citotóxicos, que são capazes de destruir diretamente as células que foram infectadas e expressam aquele antígeno. Essa destruição ocorre por meio de enzimas que vão induzir a apoptose dessas células infectadas, é como uma maquinaria de destruição. DESENVOLVIMENTO DE LINFÓCITOS T DE MEMÓRIA ® Uma parte dos linfócitos T ativados por antígenos tornam-se células de memória, que são células que podem sobreviver mesmo depois da infecção ter sido erradicada por bastante tempo. Na verdade, a única coisa que essas células vão precisar é de sinais que vão sendo enviados por certas citocinas, principalmente a IL-17, que vão manter essas células vivas. ® As células T de memória podem ser encontradas em órgãos linfóides, em vários tecidos periféricos, principalmente nas barreiras mucosas e na pele e no sangue também. ® Em geral, em condições normais, essas células T não ficam produzindo citocinas ou destruindo células infectadas, elas só vão fazer isso quando ela encontrar de novo um antígeno conhecido, ou seja, as células de memória são como “células sentinelas, células de espera”. ® Existem dois principais subgrupos de células T de memória que tem uma atuação um pouco mais específica e são muito importantes: ® Células de memória central: são células que povoam órgãos e tecidos linfóides e são responsáveis por uma expansão clonal que acontece de forma muito rápida, assim que o antígeno é reexposto; ® Células de memória efetoras: ficam localizadas na mucosa e em outros tecidos periféricos e ficam mediando funções efetoras rápidas quando esse antígeno é reexposto. DECLÍNIO DA RESPOSTA IMUNE ® Assim como observamos uma replicação rápida e intensa de linfócitos durante uma exposição a um antígeno, que é a expansão clonal, é primordial também, que, depois que essa infecção é combatida, o organismo retorne ao seu estado normal, ou homeostático, para que ele esteja preparado para atender a uma próxima infecção. ® E como que ocorre esse declínio de resposta? Pra entendermos esse processo, precisamos compreender que a sobrevivência e a proliferação das células T só ocorre porque existem sinais que mantém esse estímulo, como os sinais coestimuladores e os sinais de citocinas, como a IL-12. Assim que a infecção acaba, sabemos que esses sinais acabam, então o estímulo acaba, e essas células acabam morrendo por apoptose. OBJETIVO 2: CITAR AS FUNÇÕES EFETORAS DAS CÉLULAS T. TIPOS DE REAÇÕES IMUNES MEDIADAS POR CÉLULAS T ® Existem 2 tipos de reações imunes que são mediadas pelas células T. A primeira delas está relacionada com as células T auxiliares CD4+, que secretam citocinas e recrutam, em seguida, outros leucócitos para ajudar no combate do microorganismo por meio da fagocitose, e a segunda reação imune é mais direta, que está relacionada às células T citotóxicas CD8, que matam qualquer célula que esteja infectada contendo proteínas microbianas (podem estar no citosol ou no núcleo), de forma que todo o reservatório da infecção seja eliminado a nível celular. ® Lembrando que o processo de reconhecimento de antígenos proteicos perpassam dois estágios: primeiro, as células T virgens reconhecem os antígenos nos tecidos linfoides, como principalmente no baço e nos linfonodos, como já vimos, e respondem se proliferando e se diferenciando em células efetoras, e só depois, que essas células já são diferenciadas em efetoras, é que elas vão exercer suas funções a partir do reconhecimento do antígeno (que tem que ser o mesmo, obviamente, porque é antígeno-específica) mas que pode estar em qualquer lugar do corpo, que essas células vão agir de modo a eliminar esse microorganismo. MIGRAÇÃO DE LINFÓCITOS T EM RELAÇÕES IMUNES MEDIADAS POR CÉLULAS ® Como sabemos, para que as respostas imunes mediadas por células T ocorram, que seria a resposta adaptativa celular, é necessário que as células T passem por duas migrações: ® A primeira vai envolver as células T virgens, que é quando elas precisam migrar entre o sangue e os tecidos linfóides em todo o corpo até conseguir encontrar células dendríticas em um órgão linfoide secundário, que pode ser o baço ou um linfonodo, por exemplo, que vão apresentar os antígenos que já são conhecidos por essas células T. ® A segunda migração vai ocorrer depois de todo o processo que já falamos, vai ser só depois que as células forem ativadas e já estiverem diferenciadas em células efetoras. Essas células efetoras vão migrar de volta para onde está ocorrendo a infecção, mas ela já volta destruindo o microorganismo. ® Essa migração de células T virgens e de células T efetoras envolve três famílias de proteínas: as selectinas, as integrinas e as quimiocinas, que são proteínas responsáveis por controlar a migração não só de linfócitos como de outros leucócitos de modo geral. ® Essas duas vias de migração de células T (virgens e efetoras) são bem diferentes, porque existem moléculas de adesão e receptores para quimiocinas que são expressas de formas diferentes nas duas vias. ® As células T virgens expressam a molécula de adesão celular L-selectina e o receptor para quimiocinas CCR7, que vão servir pra mediar essa migração das células T virgens para os linfonodos e para as vênulas endoteliais altas, que basicamente são vasos especializados localizados nas zonas de células T dentro os tecidos linfoides, e são revestidas por células endoteliais especializadas, que tem ligantes que vão se ligar à L-selectina. Além disso, essas vênulas endoteliais altas também têm algumas quimiocinas que vão fixar o receptor CCR7. A partir dai vão sendo gerados sinais, até que FUNÇÕES EFETORAS DE LINFÓCITOS T AUXILIARES CD4+ ® Estudamos os subtipos dos linfócitos T auxiliares separados, mas é importante mencionar que muitas das reações de todos os subtipos ocorrem ao mesmo tempo, e isso é fundamental para que haja vários mecanismos agindo em conjunto no combate aos microorganismos, então ao mesmo tempo que leucócitos estão sendo recrutados ao sítio de infecção, fagócitos que já estão ali se ativam, tudo junto. PAPEL DAS CÉLULAS TH1 NA DEFESA DO HOSPEDEIRO ® A principal função das células Th1 é aumentar a capacidade dos fagócitos em destruir os microorganismos, e isso acontece por meio da ativação dos macrófagos, que vai ser basicamente por causa da secreção de uma citocina, que é o interferon-gama, que vai justamente funcionar como um ativador dos macrófagos, ou seja, vai tornar os macrófagos células altamente microbicidas, que conseguem destruir facilmente os microorganismos ingeridos. Essa reação era a que basicamente definia a imunidade celular, inclusiveaté hoje é, de fato, a função mais bem esclarecida e firmada das células T CD4+ de modo geral, mas sabemos que existem outras funções desempenhadas pelas outras células, como a Th17 e a Th2. ® Embora a ativação dos macrófagos esteja relacionada com a imunidade inata, a magnitude da resposta é muito maior nas reações mediadas por células da imunidade adaptativa, porque só na imunidade adaptativa que temos o envolvimento das células T. ® Basicamente, primeiro os macrófagos vão apresentar os antígenos microbianos para as células Th1, isso vai estimular a expressão de CD40L e IFN-gama nas células T, que são quimiocinas que vão ativar os fagócitos para que eles consigam destruir os microorganismos ingeridos, e ao mesmo tempo esses fagócitos ativados produzem IL-12, que é uma citocina que vai atuar na estimulação da diferenciação das células T CD4+ virgens em células Th1, ou seja, a resposta vai sendo continuamente ampliada. Imagem indicando o processo de migração de linfócitos T virgens e efetores. Mostra a forma com que as células chegam até os linfonodos por vênulas endoteliais altas, que expressão ligantes para a L- selectina, que é um receptor da célula T virgem. Tem também mostrando os linfócitos T já ativados, que vão para os locais de infecção a partir de estímulos nesses próprios locais, que é basicamente a secreção de selectinas, integrinas e quimiocinas. PAPEL DAS CÉLULAS TH17 NA DEFESA DO HOSPEDEIRO ® A principal função das células Th17 é promover o recrutamento de leucócitos, principalmente os neutrófilos para o local da infecção, e esse processo ocorre quando essas células Th17 secretam citocinas, porque são elas que vão recrutar esses neutrófilos (monócitos também) para que eles sejam levados até o local da infecção, e esse processo de infiltração de células sob estímulo das células T é bastante típico de um quadro inflamatório. ® Além da inflamação, as células Th17 conseguem estimular a produção de substâncias (localmente) que vão agir como antibióticos, como por exemplo as defensinas. ® Algumas citocinas produzidas por células Th17 ajudam a manter as barreiras epiteliais funcionalmente integras, aumentando a imunidade inata. ® As reações das células Th17 são voltadas a defesa de infecções fúngicas e bacterianas, e aqueles indivíduos que possuem problemas nas respostas da Th17 sofrem com muitas infecções, incluindo a candidíase, como exemplo de fungo, e os vários abcessos que podem ser formados por todo o corpo, em casos de infecções bacterianas. PAPEL DAS CÉLULAS TH2 NA DEFESA DO HOSPEDEIRO ® A principal função das células Th2 é ativar os eosinófilos para que eles destruam parasitas helmínticos. Para que isso ocorra, primeiro as células vão reconhecer os antígenos, depois vão se diferenciar (todo o processo que já vimos), depois são produzidas as citocinas (incluindo a IL4 e a IL5), a IL4 vai começar a estimular a produção de IgE, que vai se fixar nos receptores Fc dos eosinófilos, a IL5 já vai ativar direto o eosinófilo e aqueles grânulos enzimáticos atacam o microorganismo. ® As células Th2 também tem uma função muito relevante que é a de secreção de muco e o próprio peristaltismo no trato gastrointestinal, e isso vai ser fundamental para que a expulsão do parasita ocorra, pelo intestino. FUNÇÕES EFETORAS DOS LINFÓCITOS T CITOTÓXICOS CD8+ (CTL) ® O papel dos linfócitos T citotóxicos é basicamente reconhecer aqueles peptídeos que estão associados ao MHC classe I de microorganismos em células infectadas e formar uma adesão com essas células. Essa adesão vai acontecer por meio de moléculas de adesão como as integrinas, que vão justamente estabilizar a ligação das células citotóxicas com as células infectadas. ® Quando as células T citotóxicas são ativadas a liberar por exocitose seus grânulos contendo enzimas, várias enzimas são liberadas na célula alvo, principalmente a perforina e a granzima. A diferença entre essas duas enzimas é que a perforina vai facilitar a entrada das granzimas no citosol, e é justamente as granzimas que vão ativar a apoptose. ® O reconhecimento de antígenos pelos linfócitos T citotóxicos acarreta a ativação de vias de transdução de sinais que ocasionam a exocitose do conteúdo dos grânulos dos CTL para a “sinapse imune”, que é entre o CTL e a célula-alvo. ® As células T citotóxicas podem atuar liberando citocinas (IFN-gama, TTNF-alfa e LT-alfa). Elas vão agir juntas no combate ao microorganismo. O IFN-gama O IFN-� inibe diretamente a replicação viral e também induz o aumento da expressão de moléculas do MHC de classe I e de outras proteínas que estão envolvidas no carregamento de peptídeos para essas moléculas do MHC de classe I recém-sintetizadas nas células infectadas, aumentando a chance de que as células infectadas sejam reconhecidas como células- alvo para o ataque citotóxico. O IFN-� também ativa os macrófagos, recrutando-os para os locais de infecção; e o TNF-� ou o LT-� podem agir em sinergia com o IFN-� na ativação dos macrófagos e matando algumas células-alvo por meio de sua interação com o TNFR-1, o qual induz apoptose. ® Os linfócitos T citotóxicos não precisam de coestimulação e nem de ajuda das células T para que sejam ativados, então qualquer célula que esteja infectada consegue, em qualquer tecido, ser destruída por meio dos CTL. ® Uma questão importante e até de preservação de células é que as células T citotóxicas, quando vão matar o alvo que expressa o Ag específico, matam só a célula-alvo mesmo, preservando as células espectadoras que podem estar misturadas com as células-alvo e preservam a própria célula T citotóxica. E isso acontece porque a liberação das moléculas efetoras citotóxicas é muito focalizada, e esse direcionamento acontece porque as células T citotóxicas orientam seus microtúbulos e seu complexo de golgi para focar na célula alvo. Isso evita uma lesão disseminada no tecido e preserva quando o tecido tem células que não tem muita regeneração, como o SNC. ® Existem três proteínas liberadas pelas CTL que são importantes para que essa destruição seja feita: o Perforina: auxilia na entrega do conteúdo dos grânulos para o citoplasma das células alvo o Granzimas: ativam a apoptose dentro do citoplasma da célula alvo o Granulisina: possui ação antimicrobiana e pode induzir a apoptose se ela estiver em altas concentrações
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