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INTRODUÇÃO IMUNOLOGIA ● Ciência que estuda respostas do organismo ao ambiente, e que também mantém o equilíbrio geral do organismo, desde o desenvolvimento do feto, até a fase adulta; ● é o estudo das respostas imunes em seu sentido mais amplo e de eventos celulares e moleculares que ocorrem após um organismo encontrar microrganismos e outras macromoléculas estranhas. ● Alguns mecanismos de defesa atuam apenas na superfície corpórea, impedindo a penetração dos microrganismos, enquanto outros agem mais internamente, eliminando aqueles que superaram as defesas externas; Alguns destes mecanismos de defesa eliminam bactérias, outros eliminam vírus localizados no interior das células e outros, ainda, agem contra organismos maiores, como protozoários, fungos, parasitas nematóides e insetos; ● Imunidade : proteção contra doenças e, mais especificamente, doenças infecciosas. ● Sistema imune : linha de defesa; constituídas pelas células, órgãos, tecidos e moléculas responsáveis pela imunidade; responsável pela defesa contra microrganismos infecciosos. Entretanto, mesmo substâncias estranhas não infecciosas podem elicitar respostas imunes e sob certas situações, mesmo moléculas próprias podem elicitar respostas imunes ( doenças autoimunes ); mecanismos que normalmente protegem os indivíduos contra uma infecção e eliminam substâncias estranhas também são capazes de causar lesão tecidual e doenças em algumas situações; é uma reação aos componentes de microrganismos, bem como a macromoléculas, tais como proteínas e polissacarídeos, e pequenos agentes químicos que são reconhecidos como estranhos, independentemente da consequência fisiológica ou patológica de tal reação; ● Resposta imune : resposta coletiva e coordenada do sistema imune à entrada de substâncias estranhas ● Importância: A. Sistema Imune é essencial à vida – Uma falha nestes mecanismos, tanto pela destruição do sistema imune como quanto por sua superação pelo microrganismo, causa doença e, talvez, morte. B. Desenvolvimento de vacinas - é preciso conhecer como é o mecanismo do sistema imune, como é formado, como age, como os microorganismos agem no corpo para conseguir criar as vacinas. C. Principal barreira ao sucesso do transplante de órgãos - pois pode ocorrer rejeição dos constituintes do sistema imunológico do receptor, que não reconhece o novo órgão ou tecido e inicia a produção de anticorpos; D. Permite estudo de mecanismos de patogenicidade - E. Permite o conhecimento de Doenças causadas por anomalias do sistema imunológico ● Breve história da imunologia -Quando infecções como a varíola e a peste bubônica se espalharam pela sociedade antiga, embora muitos tenham morrido, várias pessoas se recuperaram. Em algumas raras ocasiões, percebeu-se que os indivíduos curados não adoeciam em outras epidemias – um sinal de que haviam desenvolvido imunidade . Por volta do século XII, os chineses observaram que aqueles indivíduos que resistiram à varíola se tornaram resistentes a posteriores exposições ao vírus. Sendo pragmáticos, os chineses passaram a deliberadamente infectar crianças com o vírus da varíola, inserindo crostas das feridas de indivíduos infectados em pequenos cortes feitos na pele dessas crianças crianças. Aquelas que sobreviveram à doença ficaram protegidas pelo resto da vida. Em uma época em que a mortalidade infantil era elevada, os riscos inerentes a essa prática foram aceitos. -Com a evolução desta técnica, descobriu-se que a utilização de materiais (crostas de feridas) provenientes de infecções mais brandas minimizava os riscos . Assim, a mortalidade em função da inoculação do vírus da varíola (“variolação”) caiu para cerca de 1%, enquanto a observada nos casos clínicos era de 20%. -O conhecimento sobre a “variolação” difundiu-se pela Europa no início do século XVIII e esta técnica passou a ser amplamente utilizada; -Surtos de peste bovina eram comuns por todo o oeste da Europa desde o século IX e, inevitavelmente, causaram a morte de muitos animais. Como não surgiram novos medicamentos e as lesões na pele dos animais acometidos lembravam aquelas observadas nos casos de varíola, foi sugerido, em 1754, usar a inoculação. Neste processo, um pedaço de barbante era encharcado na secreção nasal de um animal doente e, então, inserido em uma incisão feita na pele do animal a ser imunizado. A doença resultante era normalmente mais branda do que a causada pela infecção natural e o animal inoculado se tornava resistente. -Esse processo se tornou muito popular; profissionais treinados percorreram toda a Europa inoculando os animais e marcando-os para identificar aqueles que estavam protegidos contra a peste bovina; -Em 1798, Edward Jenner, um médico inglês , demonstrou que o material proveniente de lesões da varíola bovina poderia substituir o material humano utilizado na “variolação”. -Como a varíola bovina não causa doença grave em seres humanos, seu uso reduziu os riscos causados pela “variolação” em níveis considerados insignificantes; A eficácia desse processo, denominado VACINAÇÃO foi tão grande, que foi utilizado na década de 1970 para erradicar a varíola no mundo ; -Com a aceitação desses princípios gerais de inoculação (embora ninguém tivesse a menor ideia sobre como funcionavam), tentativas similares foram usadas para a prevenção de outras doenças nos animais; Algumas dessas técnicas foram eficazes. Assim, o material derivado da varíola ovina foi utilizado para proteger ovelhas em um processo chamado de “ ovinação ”, que foi amplamente utilizado na Europa. -Da mesma forma, a inoculação para prevenção da pleuropneumonia bovina consistia em inserir um pequeno pedaço de tecido pulmonar infectado dentro deuma incisão realizada na cauda. -A cauda caía em poucos dias, mas o animal se tornava imune! Embora o procedimento fosse eficiente, o material infectado localizado na cauda também disseminava a doença, atrasando sua erradicação. -Por outro lado, a inoculação da crosta de feridas da varíola bovina nas narinas de filhotes de cães para prevenção da cinomose , apesar de ter sido amplamente utilizada, foi um completo fracasso. As implicações das observações de Jenner acerca da varíola bovina e da importância da menor capacidade de um organismo imunizante de causar a doença não foram percebidas até 1879. -Nesse ano, Louis Pasteur , na França, pesquisava a cólera aviária, uma doença causada pela bactéria Pasteurella multocida; Pasteur possuía uma cultura desse microrganismo que acidentalmente envelheceu na bancada do laboratório enquanto seu assistente estava de férias. Quando o assistente voltou e tentou infectar as galinhas com essa cultura envelhecida, as aves não ficaram doentes; -Pasteur não descartou essas galinhas e, então, as utilizou em um segundo experimento, desafiando-as novamente, desta vez com uma cultura de P. multocida fresca e sabidamente capaz de causar a morte das aves. Para surpresa de Pasteur, as aves estavam resistentes à infecção e não morreram >> percebeu que o princípio desse fenômeno era semelhante ao observado por Jenner ao utilizar a varíola bovina na vacinação; No processo de vacinação, a exposição de um animal a uma cepa de um microrganismo que não causará a doença ( cepa avirulenta ) pode desencadear uma resposta imune que o protegerá contra uma posterior infecção por outra cepa do mesmo microrganismo ou outro semelhante capaz de causar doença ( virulenta ). Após estabelecer o princípio geral da vacinação, Pasteur primeiramente o utilizou contra o antraz >> desenvolveu uma cepa avirulenta do antraz (Bacillus anthracis) cultivando-a em altas temperaturas; Esses microrganismos atenuados foram então utilizados como uma vacina para proteger ovinos desafiados com uma cepa virulenta do antraz; desenvolveu uma vacina contra a raiva, utilizando como material de vacinação a medula espinal desidratada de coelhos infectados com o vírus causador da doença; O processo de desidratação produziu cepas avirulentas do vírus da raiva (e, provavelmente, eliminou a maioria dos vírus); -Embora Louis Pasteur tenha utilizado somente organismos vivos em suas vacinas, não demorou muito até que Daniel Salmon e Theobald Smith , nos Estados Unidos, demonstrassem que microrganismos mortos poderiam ser usados em vacinas . -Salmon e Smith provaram que a cultura inativada pelo calor de uma bactéria Salmonella choleraesuis (então denominada Bacillus suipestifer e possível agente causador da peste suína) era capaz de proteger pombos contra a doença provocada por esse microrganismo. Pouco depois, na Alemanha, Von Behring e Kitasato demonstraram que o filtrado obtido de culturas do bacilo do tétano (Clostridium tetani) era capaz de proteger os animais contra a doença, embora esse filtrado não contivesse bactérias. Os produtos bacterianos, neste caso a toxina tetânica, também tinham efeito protetor. -No século XX, muitas vacinas foram criadas, e o desenvolvimento da imunidade contra doenças infecciosas de animais já era um fenômeno bem conhecido. Desde então, os imunologistas determinaram as bases moleculares e celulares dessa imunidade antimicrobiana. -Com estes conhecimentos surgiu a possibilidade de utilizar os mecanismos imunológicos para aumentar a resistência às doenças infecciosas. ● Patógeno : microrganismo capaz de causar doença; Lembre-se, porém, de que apenas uma pequena parte dos microrganismos está associada aos animais e que somente poucos podem suplantar as defesas imunológicas, tornando-se, assim, patógenos. ● Virulência : capacidade apresentada por microrganismos patogênicos de invadir o corpo e causar doenças (ou escapar das defesas do organismo); O microrganismo altamente virulento possui maior capacidade de causar doença quando em comparação com microrganismos de menor virulência. ; ● Patógeno primário : espécie bacteriana capaz de causar doença quase todas as vezes que infecta um indivíduo saudável, mesmo em pequenas quantidades; ex. vírus da cinomose canina, vírus da imunodeficiência humana (HIV), que provoca a AIDS, e a Brucella abortus, o agente causador do aborto infeccioso dos bovinos; ● Patógenos oportunistas : apresentam baixa virulência e somente provocam doença se administrados em grandes quantidades ou em caso de comprometimento prévio do sistema imune do hospedeiro; ex. bactérias, como Mannheimia hemolytica, e fungos, como Pneumocystis jiroveci; raramente provocam doenças em animais saudáveis; ● Defesas do Organismo - SISTEMA IMUNE -compostas por complexas redes de interação de reações bioquímicas e celulares; -apresentam redundâncias e múltiplos mecanismos simultâneos trabalhando juntos para assegurar a destruição microbiana. -maximiza sua eficácia e minimiza as chances de que qualquer micróbio consiga escapar destas defesas; -há as barreiras físicas, imunidade inata e imunidade adquirida ; -defesa contra microrganismos é mediada pelas reações iniciais da imunidade inata e pelas respostas tardias da imunidade adaptativa; ➔ Barreiras físicas -estratégias defensivas; -organismo animal utiliza múltiplos e simultâneos sistemas de defesa; - pele - Barreira física; intacta representa uma eficiente barreira contra a infecção microbiana; Micróbios podem invadir o corpo através de uma lesão cutânea, entretanto a cicatrização garante que essa barreira seja rapidamente reparada; -Em superfícies corporais (mucosa), como nos tratos respiratório e gastrointestinal , simples mecanismosde defesas físicas incluem os processos de “autolimpeza”: tosse, espirro e o fluxo de muco no trato respiratório; vômito e diarreia no trato gastrointestinal; e o fluxo de urina no sistema urinário . -A presença de uma imensa população de bactérias comensais (Barreira biológica) na pele e no intestino também elimina muitos invasores em potencial > Os microrganismos comensais bem adaptados à sobrevivência nas superfícies corporais podem facilmente competir com os patógenos pouco adaptados; -Barreiras químicas >> pH; ácido lático; lisozima; ácidos graxos insat.; ➔ Imunidade Inata -passada da mãe pro filho; -tem início com a interação entre componentes de antígenos e receptores do tipo “tolllike”(TLR 1 ) >> moléculas de superfície, presentes nas células de defesa do hospedeiro, responsáveis pelo reconhecimento de estruturas microbianas e na geração de sinais, que levam à produção de citocinas pró-inflamatórias essenciais para a ativação das respostas imunes inatas; -a primeira linha de defesa contra microrganismos; -consiste em mecanismos de defesa celulares e bioquímicos que estão em vigor mesmo antes da infecção e são preparados para responder rapidamente a infecções; -Esses mecanismos reagem aos produtos dos microrganismos e células lesionadas, e elas respondem essencialmente da mesma forma para exposições repetidas ( Não muda de intensidade com a exposição ); -Os mecanismos são específicos para estruturas que são comuns a grupos de microrganismos relacionados e podem não distinguir pequenas diferenças entre os microrganismos; são ativados por estímulos específicos, representados por estruturas moleculares de ocorrência ubíqua em micro-organismos, mas que não ocorrem na espécie humana. Moléculas tais como lipopolissacarídeos, resíduos de manose e ácidos teicóicos, comumente encontradas na superfície de microorganismos, constituem Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) e ativam a resposta imune inata, por interação com diferentes receptores 1 família de proteínas que estão envolvidas na fase inicial da defesa do hospedeiro contra patógenos invasores. Os TLRs atuam como sensores primários de produtos microbianos e ativam as vias de sinalização que levam à indução de genes imunológicos e inflamatórios. geralmente expressos em células sentinela, como macrófagos e células dendríticas, que reconhecem moléculas estruturalmente conservadas derivadas de micróbios. conhecidos como Receptores de Reconhecimento de Padrões (RRP), dentre os quais a família dos receptores Toll-like (TLRs); -principais componentes da imunidade inata são: 1. barreiras físicas e químicas - tais como epitélio e agentes antimicrobianos (secreções) produzidos por ela > ácido láctico, a lisozima, os ácidos graxos insaturados, além do pH ácido, matam vários microorganismos ou têm efeito citostático sobre eles; contínua descamação das células da derme é um fator mecânico que ajuda na eliminação de microorganismos, e a flora normal da pele controla a instalação de organismos patogênicos; epitélio produz também um grupo de peptídeos ( defensinas ) que funcionam como antibióticos naturais de largo espectro; mucosas que revestem os tratos respiratório, digestivo e genitourinário > importantes barreiras naturais; trato respiratório - os cílios em constante movimento e o muco aglutinam e arrastam partículas maiores para a faringe, onde são deglutidas; Os microrganismos que não foram assim eliminados e que alcançaram os alvéolos são fagocitados pelos macrófagos alveolares ; trato digestivo - a saliva contém substâncias bactericidas e bacteriostáticas e o fluxo constante da saliva carrega as partículas para o estômago; O pH (HCl) baixo no estômago (em torno de 1) mata a maioria dos microorganismos; No intestino, os líquidos pancreáticos e biliares neutralizam o pH mas, aí, a flora normal abundante controla o desenvolvimento de microorganismos patogênicos; a camada de muco e o peristaltismo também dificultam a instalação de patógenos; presença de Bactérias Comensais; trato genitourinário - o fluxo da urina arrasta as partículas e o pH ácido limita o crescimento de bactérias; O pH da vagina também é ácido em razão da presença de lactobacilos na flora normal que produzem ácido láctico ; O substrato para esses bacilos é o glicogênio, cuja síntese é estimulada por estrógenos, razão pela qual alterações nos níveis deste hormônio podem afetar o crescimento destes microrganismos da flora normal , propiciando o desenvolvimento de organismos patogênicos; conjuntiva dos olhos - o constante fluxo de lágrimas arrasta os microorganismos para as fossas nasais; A alta concentração da lisozima presente nas lágrimas é efetiva contra vários microorganismos, por causar despolimerização de polissacarídeos da membrana de bactérias gram-positivas e negativas; 2. células fagocíticas (neutrófilos, macrófagos), células dendríticas e células assassinas naturais (NK, natural killer) e outras células linfóides ( Trato Respiratório) ; fagocitose tem início pela ligação dos receptores de superfície do fagócito ao patógeno, o qual, então, é internalizado em vesículas (fagossomos). No interior do fagócito, o fagossomo funde-se a lisossomos, cujo conteúdo é liberado com a digestão e a eliminação do patógeno; 3. proteínas sanguíneas, incluindo membros do sistema complemento e outros mediadores da inflamação; liberação de mediadores inflamatórios, ativação de proteínas do sistema complemento, bem como síntese de proteínas de fase aguda, citocinas e quimiocinas; ataque das células natural killer; -Se os microrganismos romperem com sucesso as barreiras epiteliais e consiga instalar-se nos tecidos do hospedeiro, tem início uma reação inflamatória que propicia o influxo de um grande númerode fagócitos para o local da infecção, os quais fagocitam e eliminam os microrganismos através de potentes mecanismos microbicidas e eles encontrarão outras células do sistema imune >> A resposta imune inata celular aos microrganismos consiste em dois tipos principais de reações – inflamação e defesa antiviral; 1. Inflamação - as barreiras naturais dificultam o estabelecimento de infecções. Entretanto, a perda da continuidade da pele por cortes ou queimaduras ou, ainda, alterações metabólicas, nutricionais, hormonais, genéticas, podem favorecer a instalação de microorganismos; Alguns são introduzidos diretamente por picadas de vetores, outros penetram ativamente. Como consequência, tem início um conjunto de alterações bioquímicas, vasculares e celulares > reação inflamatória ; ocorre sempre que há dano ou injúria, independentemente da presença de um agente infeccioso; Pode-se dizer que toda infecção (com exceção de alguns vírus latentes) é inflamatória, mas nem toda inflamação é infecciosa; é um Processo complexo, iniciado por dano tecidual causado por fatores endógenos (fratura óssea ou necrose tecidual) ou fatores exógenos (ferimento mecânico: físico, químico, biológico ou imunológico); primeira defesa do organismo a um dano tecidual; então quando um tecido íntegro sofre uma agressão, seja ela de natureza infecciosa ou não, o tecido responde no sentido de restaurar a integridade perdida > se for infecciosa precisa retirar o microorganismo para restaurar a integridade; ocorre recrutamento de leucócitos e proteínas plasmáticas do sangue ( migração de células circulantes para os tecidos, denominada diapedese, é direcionada pela presença de um gradiente de substâncias quimiotáticas no sítio inflamatório ), seu acúmulo nos tecidos e sua ativação para destruir os microrganismos; Muitas dessas reações envolvem citocinas que são produzidas pelas células dendríticas, macrófagos e outros tipos de células durante as reações imunes inatas; principais leucócitos recrutados são os fagócitos, neutrófilos (que têm vida curta nos tecidos) e monócitos (que se desenvolvem em macrófagos teciduais); Os fagócitos ingerem os microrganismos e células mortas, destruindo-os nas vesículas intracelulares; essencial para a restauração dos tecidos, sendo que a cicatrização não ocorre sem inflamação; fundamental para o estabelecimento da imunidade específica >> pois os microrganismos que não são destruídos no local, os antígenos de microrganismos ou as células que fagocitaram microrganismos são drenados pelos vasos linfáticos até o linfonodo mais próximo > É nesse órgão que os linfócitos reconhecem os antígenos, devidamente processados e apresentados pelos macrófagos e outras células apresentadoras de antígenos ou APC (antigen presenting cells), o que é essencial para o início da resposta imune específica; Esta inicia-se, portanto, nos linfonodos, neste caso, ou no baço, no caso de infecção que atinge o sistema circulatório; Como conseqüência, são produzidos anticorpos e linfócitos ativados; Os anticorpos neutralizam os microrganismos ou suas toxinas e aumentam a capacidade dos fagócitos de interiorizar e matar os microrganismos; Os linfócitos ativados liberam substâncias (citocinas) que ativam os macrófagos, aumentando dramaticamente o seu potencial microbicida; se justifica intervir no processo inflamatório quando o desconforto causado for grande ou quando o processo deixar de ter função protetora, tornando-se ele próprio a causa da doença; inicia-se na microcirculação; Como ocorre? inicia-se com uma série estereotipada de eventos que ocorrem na microcirculação começando por alterações no calibre das arteríolas, devidas à contração ou ao relaxamento dos músculos lisos que envolvem estes vasos, com conseqüente modificação do fluxo sangüíneo local; A vasodilatação é responsável por um maior aporte de sangue para a região inflamada (aumento do fluxo sanguíneo), causando o rubor e o calor ; Seguem-se alterações da permeabilidade das vênulas em conseqüência da abertura das junções entre as células endoteliais > A abertura das junções deve-se à contração das fibras de miosina e actina presentes nas células endoteliais das vênulas; Tanto as alterações que ocorrem nas arteríolas como a contração das células endoteliais das vênulas são causadas por substâncias liberadas no local da inflamação - mediadores inflamatórios > fluxo de plasma dos espaços intra para o extravascular e conseqüente retorno via vasos linfáticos é um processo fisiológico mas, durante o processo inflamatório, o aumento da permeabilidade vascular e a vasodilatação favorecem o acúmulo de plasma no tecido, o que ocasiona o edema ou turgor (tumor) > O acúmulo de proteínas plasmáticas no tecido passa então a exercer uma pressão oncótica tal que, mesmo após o fechamento das junções endoteliais, pode continuar ocorrendo acúmulo de líquido no tecido , agora devido à saída de água por difusão transcitoplasmática >> é importante para trazer para o foco inflamatório os componentes plasmáticos que podem ajudar na eliminação dos microorganismos, como é o caso das proteínas do sistema complemento as quais –quando ativadas levam à lise de membranas celulares; importante ainda para diluir eventuais toxinas ou venenos e para aumentar a drenagem linfática e, com isto, carregar antígenos de microrganismos para os linfonodos, propiciando assim o desencadeamento da resposta imune específica ; O líquido acumulado nos tecidos (edema) pode pressionar terminações nervosas e causar dor ; A dor inflamatória ocorre também por ação de mediadores; Estes podem atuar diretamente sobre os receptores de dor, como é o caso dabradicinina, ou, indiretamente, abaixando o limiar desses receptores de tal modo que concentrações muito menores de mediadores algésicos passam a causar dor, como é o caso das prostaglandinas ; Esses mediadores são produzidos em consequência da ativação dos mastócitos e macrófagos presentes no local da inflamação, por estimulação de sistemas plasmáticos ou, ainda, por estimulação neurogênica; Os mastócitos, células presentes no tecido conjuntivo ao redor dos vasos sangüíneos, quando ativados, desgranulam e conseqüentemente liberam a histamina entre outras substâncias contidas em seus grânulos > A histamina induz contração das células endoteliais das vênulas, aumentando assim a permeabilidade vascular; A ativação de mastócitos e macrófagos induz, ainda, a síntese de mediadores lipídicos, como as prostaglandinas, leucotrienos e PAF (platelet activating factor), os quais também atuam nesta fase inicial da inflamação; No local da inflamação podem ocorrer rompimento de vasos sangüíneos e hemorragia, como, por exemplo, quando da introdução de um espinho na pele > Em consequência disso, são produzidas várias substâncias biologicamente ativas; O contato de proteínas do sistema da coagulação com componentes da matriz extracelular tem como conseqüência imediata a ativação do fator XII, ou fator de Hagemann, que inicia a ativação da cascata da coagulação além de ativar os sistemas fibrinolítico e das cininas; A ativação desses sistemas plasmáticos induz a geração de: a) peptídeos quimiotáticos derivados da degradação da fibrina, b) peptídeos C3a e C5a derivados da ativação do sistema complemento, os quais são também quimiotáticos além de induzirem aumento da permeabilidade vascular e c) bradicinina, que é potente vasodilatador, aumenta a permeabilidade vascular e causa dor; Qualquer tipo de inflamação aguda tem um componente neurogênico em maior ou menor grau. Entretanto, em algumas situações, a inflamação é quase estritamente neurogênica; pode levar à Perda da função do órgão; 2. Defesa antiviral - consiste em uma reação mediada por citocina na qual as células adquirem resistência às infecções virais e morte das células infectadas por vírus pelas células especializadas do sistema imune inato, as células NK; Os microrganismos que são capazes de resistir a essas reações de defesa nos tecidos podem entrar no sangue, onde são reconhecidos pelas proteínas circulantes da imunidade inata > Entre mais importantes da imunidade inata, estão os componentes do sistema complemento ; Quando as proteínas do complemento são ativadas pelas superfícies microbianas, os produtos da quebra proteolítica são gerados e medeiam as respostas inflamatórias, recobrem (opsonizam) os microrganismos para aumentar a fagocitose e lisam diretamente os microrganismos; Outras proteínas plasmáticas entram nos locais da infecção durante as reações inflamatórias e auxiliam no combate aos microrganismos nos tecidos extravasculares; -Natural ou nativa; -barreiras físicas, apesar de essenciais para excluir microrganismos invasores, não conseguem ser completamente eficientes sozinhas. Com tempo e persistência, um microrganismo acabará conseguindo superar as barreiras físicas . Ainda assim, a maioria das tentativas de infecções microbianas é bloqueada antes mesmo que possam causar doença >> Esta é a tarefa do sistema imune inato; -Todos os animais e plantas, até mesmo os mais simples, precisam excluir os invasores microbianos. Desta forma, houve o desenvolvimento de diversos mecanismos de defesa inata . -O sistema imune inato dos mamíferos é uma coletânea de subsistemas distintos que empregam vários mecanismos >> Todos respondem rapidamente com células ou substâncias químicas, que bloqueiam a invasão microbiana e minimizam o dano tecidual; -é imediatamente ativada quando um patógeno penetra as barreiras epiteliais, tende a perdurar por poucas horas e é direcionada à rápida eliminação do patógeno; -os mecanismos são baseados no fato de que os micróbios, como bactérias e vírus, são estrutural e quimicamente diferentes dos tecidos animais normais; -Os animais sintetizam moléculas que podem matar os invasores de forma direta ou promover sua destruição por células de defesa >>> Algumas destas moléculas circulam o tempo todo, enquanto a produção de outras é induzida pela presença de bactérias, vírus ou lesões teciduais ; -Não-específica; – Não-memória; -Outros subsistemas empregam células sentinelas capazes de detectar as moléculas comumente associadas a microrganismos invasores >> recrutam outras células (leucócitos), que eliminam a maioria dos microrganismos invasores; -outro subsistema inato é o sistema complemento , um conjunto de complexas vias enzimáticas que matam invasores. -Após a eliminação dos micróbios invasores, algumas das células envolvidas no processo inflamatório também são capazes de auxiliar no reparo dos tecidos danificados. -não apresenta qualquer tipo de memória e, assim, cada episódio de infecção é tratado da mesma forma; -a intensidade e a duração das respostas inatas, como a inflamação, não se alteram, independentemente da frequência com que um patógeno é encontrado; Estas respostas, porém, têm um preço: a dor da inflamação e o desenvolvimento da doença são, em grande parte, resultantes da ativação de vias imunológicas inatas . -Por outro lado, os diversos subsistemas do sistema imune inato estão “de plantão” e prontos a responder imediatamente quando um invasor é detectado. -usam um número limitado de receptores pré-formados que se ligam a moléculas comumente expressas pelos diferentes microrganismos; RECEPTORES TOLL-LIKE (TLR) -classificados (TLR1-10) cada um com diferentes funções específicas paradeterminado componente microbiano > desempenhem um papel primordial na defesa do hospedeiro contra os processos infecciosos e inflamatórios e deve haver um equilíbrio entre a ativação e inativação destes receptores para evitar uma resposta inflamatória ou imunológica excessiva; -presentes nos macrófagos, nas células dendríticas e nos neutrófilos, responsáveis pelo reconhecimento dos padrões moleculares associados a patógenos (PAMP), os quais são expressos por um amplo espectro de agentes infecciosos, como bactérias gram-positivas e gram-negativas, vírus DNA e RNA, protozoários e fungos 1,6-8; - receptores Toll-Like 1, 2, 4, 5, 6 = estão presentes na membrana plasmática, de modo que eles contêm domínios intracelular , devido à presença de proteínas do tipo TIR (MyD88, TIRAP, TRIF e TRAM) e extracelular ( repetições ricas em leucina - LRR ); - receptores Toll-Like 3, 7, 8, 9 e 10 = estão localizados intracelularmente , ou seja, nos endossomos e não possuem domínio extracelular ; -O domínio TIR é requerido para iniciar a geração dos sinais intracelulares, visto que a proteína MyD88 está presente em todos os receptores, exceto no TLR3; -Alguns receptores Toll-Like funcionam aos pares; ex. dímero TLR1-TLR2 reconhece os PAMPs de bactérias gram-positivas, incluindo lipoproteínas, lipopeptídeos, peptideoglicanos e o ácido lipoteicoico; TLR2-TLR6 é responsável pelo reconhecimento do ácido lipoteicóico da parede de bactérias gram-positivas e do zimosan (polissacarídeo derivado de fungos); TLR4-TLR4 reconhece o lipopolissacarídeo da parede celular de bactérias gram-negativas, a proteína F de alguns vírus e outros constituintes do hospedeiro como os oligossacarídeos do ácido hialurônico e o fibrinogênio; TLR7-TLR8 é responsável pelo reconhecimento do RNA viral de fita simples do vírus da gripe; TLR2 reconhece o glicosilfosfatidilinositol de alguns parasitas, a exemplo do Trypanosoma cruzi; TLR3 liga-se à fita dupla do RNA viral; TLR5 reconhece a flagelina de algumas bactérias gram-positivas e negativas; TLR9 é responsável pelo reconhecimento do DNA bacteriano e viral; TLR10 , sua função permanece desconhecida; -Cada receptor tem sua própria via de sinalização intrínseca e induz respostas biológicas específicas contra micro-organismos; -mecanismo: Quando algum PAMP é reconhecido por algum receptor Toll-Like específico, a proteína MyD88 recruta as cinases associadas ao receptor da interleucina-1(IRAK-1 e IRAK-4) para ativar o fator 6 associado ao receptor do fator de necrose tumoral (TRAF6). Este ativa o fator de crescimento β associado à cinase 1 (TAK1), que, por sua vez, promove a ativação do complexo IKK formado por duas subunidades catalíticas (IKKα e IKKβ) e por uma subunidade regulatória (NEMO/ IKKγ). Este complexo promove a fosforilação do IκB e a sua degradação resulta no fator de transcrição nuclear (NF-κB), que será translocado ao núcleo para induzir a expressão das citocinas inflamatórias e das moléculas de adesão. As citocinas liberadas em resposta à ativação dos receptores Toll-Like pelos micro-organismos, como exemplo a IL-1 produzida pelos macrófagos e células epiteliais, promovem o recrutamento de leucócitos e outros macrófagos para o local da infecção; IL-2 liberada pelos linfócitos �1 promove a ativação dos linfócitos B e a proliferação de células T; IL-4 e IL-5 produzidas pelos linfócitos �2 induzem a produção da IgE (permite a degranulação de mastócitos e basófilos, com a liberação de histamina, fatores quimiotáticos para eosinófilos e neutrófilos, além de induzir reações de hipersensibilidade imediata). A IgA (permite a opsonização de parasitas facilitando a fagocitose pelo macrófago e ativação do complemento) respectivamente pelos linfócitos B; IL-12 produzida por macrófagos e células dendríticas, promove a diferenciação dos linfócitos T em �1 e a ativação das células NK, ambas responsáveis em secretar o interferon-γ (IFN-γ), que atua na ativação de macrófagos e dos linfócitos TCD8+; -Quando o lipopolissacarídeo ou RNA viral são reconhecidos pelos TLR4 e TLR3 respectivamente, presentes nos macrófagos ou nas células dendríticas, a proteína TRIF promove a ativação do complexo formado pelas subunidades (NAP1, IKKε, TBK1 e TRAF3), a qual promove a fosforilação de diferentes fatores reguladores de interferon (IRF-3, IRF-5 e IRF-7). Dessa forma, o IRF-3 ativado é translocado para o interior do núcleo e induz a expressão de genes para a produção de interferons do tipo I (IFN-α e IFN-β) >> que induzem a maturação das células dendríticas, aumenta a atividade humoral dos linfócitos B, induzem a diferenciação dos linfócitos T CD8+, inibem a replicação viral e evitam a disseminação do processo infeccioso, a partir do recrutamento de linfócitos e monócitos; -Além disso, as citocinas inflamatórias liberadas pelas células dendríticas ativam os linfócitos T a se diferenciarem em linfócitos �1 ( secretam IL-2, IFN-γ e TNF-β ) e em linfócitos �2 ( liberam a IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10 e IL-13 ). -O fator de necrose tumoral (TNF) produzido pelos macrófagos promove a auto ativação de macrófagos para a liberação de IL-12 ; -hipoatividade dos Receptores Toll- Like pode resultar em grande susceptibilidade a patógenos, enquanto uma hiperatividade está associada a algumas doenças autoimunes; ➔ Imunidade Adaptativa -Os animais que não forem capazes de estabelecer respostas inatas eficazes morrerão devido à sobrecarga de processos infecciosos. Contudo, esses mecanismos inatos não são a solução final para a defesa do organismo. - O que é mesmo necessário é um sistema de defesa capaz de reconhecer e destruir os patógenos e, posteriormente, aprendercom todo esse processo ; -assim, caso haja uma nova infecção pelos mesmos patógenos, estes serão destruídos de forma mais eficaz; -quanto mais um indivíduo é exposto a um patógeno, mais eficiente será a defesa do organismo contra esse invasor; -assim chamado por se adaptar às necessidades do animal (este sistema é também chamado “ adquirido ”). -componentes exclusivos: linfócitos T e B (1) e seus produtos secretados, tais como anticorpos; 1. receptores de antígenos delas são receptores ricos em leucina variável capazes de reconhecer muitos antígenos, porém distintos dos receptores de anticorpos e células T que surgiram mais tarde na evolução; -Antígenos: Substâncias estranhas que induzem as respostas imunes específicas ou são reconhecidas pelos linfócitos ou anticorpos; substâncias que se ligam a receptores específicos em linfócitos, quer estimulem ou não respostas imunes; - imunógenos: substâncias que estimulam as respostas imunes; -As partes de tais antígenos que são especificamente reconhecidas por linfócitos individuais são denominadas determinantes ou epítopos >> porque os linfócitos individuais expressam receptores de membrana que podem distinguir sutis diferenças na estrutura entre epítopos distintos; -passa a ser eficaz após alguns dias ou semanas; Embora progrida lentamente, o desenvolvimento contra um determinado patógeno faz que a chance de uma segunda infecção por esse mesmo patógeno seja bem-sucedida e caia de forma vertiginosa, sendo o animal considerado imune; - animal pode, de fato, se tornar completamente imune; -complexo >> Uma das razões dessa complexidade é a grande diversidade de microrganismos invasores , incluindo bactérias, vírus, fungos, protozoários e helmintos (vermes); Estes microrganismos podem ser classificados em duas grandes categorias. 1. consiste naqueles que têm sua origem fora do organismo hospedeiro; incluem a maioria das bactérias e fungos, assim como muitos protozoários e helmintos; 2. é formada por aqueles originários ou habitantes do interior das células hospedeiras; Englobam vírus e bactérias intracelulares ou protozoários. Estes micróbios precisam ser combatidos por estratégias diferentes , de modo que o sistema imune adaptativo é composto por duas grandes linhas de defesa: I. Uma destas linhas é direcionada contra os microrganismos invasores extracelulares (exógenos). Proteínas solúveis (anticorpos), são responsáveis pela eliminação dos invasores; forma de resposta imune humoral , já que os anticorpos são encontrados nos fluidos corporais (ou “humores”); II. A segunda linha principal do sistema imune adaptativo é direcionada contra os microrganismos intracelulares (endógenos); Células especializadas são necessárias para a destruição das células infectadas ou anormais, uma vez que os anticorpos não agem no ambiente intracelular; resposta é conhecida como resposta imune celular; -sofisticado e responsável pela proteção final do organismo. -Sua natureza essencial é logo percebida quando este sistema é destruído >> A perda leva a infecções descontroladas e à morte; -produzem grandes quantidades de receptores completamente novos, de estrutura única >> capazes de se ligar a uma enorme gama de moléculas estranhas; Como a especificidade desses receptores é gerada de forma aleatória, não estão predestinados a reconhecer uma molécula estranha específica, mas, coletivamente, reconhecem algumas das moléculas presentes em quase todos os microrganismos invasores; -não apenas reconhece um microrganismo invasor, mas também o destrói e guarda a memória desse encontro; A resposta imune inata aos microrganismos estimula as respostas imunes adaptativas e influencia a natureza das respostas adaptativas. Por outro lado, as respostas imunes adaptativas frequentemente trabalham aumentando os mecanismos protetores da imunidade inata, tornando-os mais capazes de combater efetivamente os microrganismos patogênicos. ● As citocinas >> constituem um grande grupo de proteínas secretadas com diversas estruturas e funções, que regulam e coordenam muitas atividades das células da imunidade inata e adaptativa; Todas as células do sistema imune secretam, pelo menos, algumas citocinas e expressam receptores específicos de sinalização para várias citocinas . A nomenclatura para elas é inconsistente, com algumas designadas interleucina , seguida por um número, e outras denominadas pela primeira atividade biológica atribuída a elas, tais como fator de necrose tumoral (TNF, do inglês tumor necrosis factor) ou interferon ; Entre as muitas funções delas estão o crescimento e diferenciação de todas as células imunes, a ativação de funções efetoras dos linfócitos e fagócitos e o movimento direcionado de células imunes do sangue para os tecidos e dentro dos tecidos. O grande subgrupo de citocinas estruturalmente relacionadas que regulam a migração e o movimento celular é denominado quimiocinas ; Alguns dos fármacos mais efetivos desenvolvidos recentemente para tratar doenças imunológicas têm como alvo as citocinas, o que reflete a importância destas proteínas nas respostas imunes ; -Contração e homeostasia >> Todas as respostas imunes normais diminuem com o tempo após a estimulação pelo antígeno, retornando, assim, ao seu estado de repouso basal (estado de homeostasia); Esta contração das respostas imunes ocorre grandemente porque as respostas que são disparadas por antígenos funcionam, para eliminar os antígenos, eliminando um estímulo essencial para a sobrevivência e ativação dos linfócitos; Os linfócitos (exceto as células de memória) que são privados destes estímulos morrem por apoptose ; contração da resposta permite que o sistema volte ao estado de repouso após eliminar cada antígeno estranho e esteja preparado para respondera outros antígenos; -Não reatividade ao próprio >> Uma das propriedades mais marcantes do sistema imune de todos os indivíduos normais; habilidade em reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos (não próprios) enquanto não reagem negativamente às suas próprias substâncias antigênicas ; A irresponsividade imunológica também chamada de tolerância ; essa tolerância aos próprios antígenos, ou autotolerância, é mantida por vários mecanismos >> Estes incluem a eliminação de linfócitos que expressam receptores específicos para alguns autoantígenos, inativando os linfócitos autorreativos ou suprimindo essas células pela ação de outras células (regulatórias); -Anormalidades na indução ou manutenção da autotolerância levam a respostas imunes contra os próprios antígenos ( autólogos ), o que pode resultar em distúrbios denominados doenças autoimunes; -Muitos mecanismos de controle se tornam ativos nas respostas imunes para prevenir a ativação excessiva dos linfócitos , o que pode causar dano colateral aos tecidos normais, e para evitar respostas contra os autoantígenos . De fato, um balanço entre sinais ativadores e inibidores é uma característica de todas as respostas imunes -A ativação inicial dos linfócitos gera células de memória de vida longa , que podem sobreviver por anos após a infecção; são mais efetivas no combate aos microrganismos do que os linfócitos imaturos, porque as células de memória representam um conjunto expandido de linfócitos específicos para antígeno (mais numerosos do que as células imaturas específicas para o antígeno) e respondem mais rápido e efetivamente contra o antígeno do que as células imaturas. É por isso que a geração de respostas de memória é outro importante objetivo da vacinação; NO GERAL - MO invasores → Barreiras Físicas → Imunidade Inata → Imunidade Adquirida ➢ RESPOSTA IMUNE HUMORAL -mediada por moléculas no sangue e secreções mucosas, denominadas anticorpos , que são produzidos pelos linfócitos B (células B ) >> únicas células capazes de produzir anticorpos; reconhecem antígenos extracelulares solúveis e na superfície celular e diferenciam em plasmócitos secretores de anticorpos , funcionando, assim, como mediadores da imunidade humoral; -Os anticorpos reconhecem os antígenos microbianos, neutralizam a infectividade dos microrganismos e focam nos microrganismos para sua eliminação por vários mecanismos efetores >> altamente específicos e somente podem se ligar aos antígenos que estimularam a sua produção; se ligam aos micror- ganismos extracelulares, bloqueiam sua habilidade de infectar as células do hospedeiro e promovem sua ingestão e subsequente destruição pelos fagócitos; - fagócitose: fagócitos ingerem os microrganismos e os matam, e os anticorpos e células T auxiliares aumentam as habilidades microbicidas dos fagócitos; -principal mecanismo de defesa contra microrganismos extracelulares e suas toxinas, porque os anticorpos secretados podem se ligar a esses microrganismos e toxinas e auxiliar na sua eliminação; -Os próprios anticorpos são especializados e podem ativar diferentes mecanismos para combater os microrganismos ( mecanismos efetores ). ex. diferentes tipos de anticorpos promovem a ingestão de microrganismos pelas células do hospedeiro (fagocitose), ligação e ativação da liberação de mediadores inflamatórios das células; -são ativamente transportados (anticorpo) para os lumens de órgãos mucosos e através da placenta para fornecer defesa contra microrganismos ingeridos e inalados e contra infecções do recém-nascido, respectivamente; -Caso um antígeno seja inoculado em um animal, anticorpos capazes de se ligar a ele serão produzidos, garantindo, assim, sua destruição; -pode ser transferida para indivíduos não imunizados, ou imaturos, com porções livres de células contendo o anticorpo do plasma (plasma ou soro) obtido de indivíduos previamente imunizados; ➢ RESPOSTA IMUNE MEDIADA POR CÉLULAS OU IMUNIDADE CELULAR -A resposta imune a células estranhas, como aquela observada na rejeição a enxertos, demonstra que o sistema imune é capaz de identificar e destruir células anormais como células envelhecidas, infectadas por vírus e algumas células cancerosas; ex. Em caso de transplante de pele entre dois cães sem relação de parentesco, o enxerto sobrevive por cerca de 10 dias. A princípio, o enxerto parece saudável e há formação de vasos sanguíneos entre a pele enxertada e a pele do animal receptor. Entretanto, em aproximadamente uma semana, esses novos vasos sanguíneos começam a se degenerar, interrompendo o suprimento sanguíneo para o enxerto, que morrerá e será rejeitado. Caso o experimento seja repetido e um segundo enxerto seja retirado do mesmo animal doador e colocado no mesmo receptor, este sobreviverá por não mais de um ou dois dias antes de ser rejeitado. Assim, o processo de rejeição ao primeiro enxerto é relativamente mais fraco e lento, sendo análogo à resposta humoral primária, enquanto a segunda rejeição é um processo mais rápido e intenso, bem semelhante à resposta humoral secundária. O processo de rejeição de um enxerto, assim como a produção de anticorpos, é uma resposta imune adaptativa específica, na qual a segunda reação mais rápida ocorre somente se o doador do segundo enxerto for o mesmo do primeiro. Assim como na produção de anticorpos, o processo de rejeição também envolve a memória imunológica, já que o segundo enxerto pode ser rapidamente rejeitado meses e até anos depois da rejeição do primeiro. -Contudo, o processo de rejeição a enxertos não é completamente idêntico à imunidade mediada por anticorpos, pois não é possível ser transferidode um animal sensibilizado para outro por meio do soro . -A capacidade de uma segunda reação a um enxerto pode ser transferida entre os animais somente pelas células vivas . -As células responsáveis por esse processo são linfócitos T e podem ser encontradas no baço, nos linfonodos ou no sangue; reconhecem os antígenos dos microrganismos intracelulares e as células T ou auxiliam os fagócitos a destruir esses microrganismos ou matam as células infectadas; não produzem moléculas de anticorpo; estruturalmente relacionadas com os anticorpos; Morte celular - Os linfócitos T citotóxicos (CTLs) destroem as células infectadas pelos microrganismos que são inacessíveis aos anticorpos e à destruição fagocítica. -têm uma especificidade restrita para antígenos; eles reconhecem peptídios derivados das proteínas estranhas que estão ligadas às proteínas do hospedeiro ( moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC)) > expressas nas superfícies de outras células; Como resultado, essas células T reconhecem e respondem aos antígenos associados à superfície celular, mas não aos antígenos solúveis; Linfócito T auxiliares (células T auxiliares) Linfócitos T citotóxicos (ou citolíticos) Linfócitos T regulatórios (células T regulatórias) Em resposta à estimulação antigênica, matam as células que produzem antígenos funcionam principalmente para -O processo de rejeição ao enxerto é primariamente mediado pelos linfócitos, e não pelos anticorpos presentes no soro; -Os microrganismos intracelulares, tais como vírus e algumas bactérias, sobrevivem e proliferam dentro dos fagócitos e outras células do hospedeiro. A defesa contra essas infecções é uma função da imunidade mediada por células >> promove a destruição de microrganismos que residem nos fagócitos ou a morte das células infectadas para eliminar reservatórios de infecção ; Alguns linfócitos T também contribuem para a erradicação de microrganismos extracelulares por meio do recrutamento de leucócitos que destroem esses patógenos e auxiliando as células B na produção efetiva de anticorpos . secretam citocinas, que são responsáveis por muitas das respostas celulares da imunidade inata e adaptativa , funcionando como “moléculas mensageiras” do sistema imune; As citocinas secretadas estimulam a proliferação e diferenciação das próprias células T e ativam outras células, incluindo células B, macrófagos e outros leucócitos estranhos, tais como células infectadas por vírus e outros microrganismos intracelulares. inibir as respostas imunes; células NKT pequena população de linfócitos T que expressa algumas proteínas de superfície celular encontradas somente nas células T; ● imunidade protetora contra um microrganismo normalmente é induzida pela resposta do hospedeiro ao microrganismo 1. imunidade ativa : forma de imunidade que é induzida pela exposição a um antígeno estranho; 2. Indivíduos e linfócitos inativos : são aqueles que não encontraram um antígeno particular; imaturos; são imunologicamente inexperientes; 3. Indivíduo Imune : aqueles que responderam a um antígeno microbiano e são protegidos de exposições subsequentes àquele microrganismo; 4. transferência adaptativa ou Imunidade Passiva : conferida a um indivíduo pela transferência de soro sanguíneo ou linfócitos de um indivíduo especificamente imunizado em situações experimentais; recebedor se torna imune a um antígeno particular sem nunca ter sido exposto ou ter respondido àquele antígeno; útil para conferir rapidamente resistência, sem ter que esperar pelo desenvolvimento de uma resposta imune; caso da imunidade humoral; ex. transferência de anticorpos maternos através da placenta para o feto, o que permite aos recém-nascidos o combate a infecções antes de eles próprios desenvolverem a habilidade de produzir anticorpos; A imunização passiva contra toxinas pela administração de anticorpos de animais imunizados é um tratamento salvador para infecções letais, tais como raiva e picadas de cobras; Os componentes ativos do soro foram chamados de antitoxinas , porque eles neutralizaram os efeitos patológicos da toxina; ● Células apresentadoras de antígenos - início e desenvolvimento das respostas imunes adaptativas necessitam que os antígenos sejam capturados e apresentados aos linfócitos específicos; as mais especializadas são as células dendríticas , que capturam antígenos microbianos que se originam do ambiente externo, transportam seus antígenos aos órgãos linfoides e apresentam os antígenos aos linfócitos T imaturos para iniciar as respostas imunes; Outros tipos celulares funcionam como APCs em diferentes estágios de respostas imunes mediada por célula ou humoral; A ativação dos linfócitos pelos antígenos leva à geração de numerosos mecanismos que funcionam para eliminar o antígeno; ● A eliminação do antígeno frequentemente necessita da participação das células efetoras , porque elas medeiam o efeito final da resposta imune, que é se livrar dos microrganismos; Os linfócitos T ativados, fagócitos mononucleares e outros leucócitos funcionam como células efetoras em diferentes respostas imunes; ● linfócitos e APCs são concentrados em órgãos linfóides anatomicamente discretos, onde eles interagem uns com os outros para iniciar as respostas imunes; Os linfócitos também estão presentes no sangue; do sangue, eles podem recircular através dos tecidos linfóides e voltar aos tecidos periféricos para os locais de exposição do antígeno para eliminar este antígeno ; ● As células do sistema imune interagem umas com as outras e com outras células do hospedeiro durante os estágios de iniciação e efetores das respostas imunes inata e adaptativa. Muitas dessas interações são mediadas pelas citocinas;
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