Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Imunologia (Resumo) Órgãos do sistema imune Linfócitos Os linfócitos são as únicas células que possuem receptores específicos para antígenos, sendo, os principais mediadores da imunidade adquirida. Todos os linfócitos se originam de células-tronco na medula óssea. Os linfócitos B amadurecem na medula óssea, enquanto os linfócitos T amadurecem em um órgão chamado timo; os locais onde os linfócitos maduros são produzidos chamam-se órgãos linfoides geradores. Os linfócitos maduros saem dos órgãos linfoides geradores e entram na circulação e nos órgãos linfoides periféricos, ondem podem encontrar o antígeno para o qual expressam receptores específicos. Leucócitos Os leucócitos ou glóbulos brancos são as células que constituem uma parte importante do sistema de defesa do organismo, para combater aos diversos agentes agressores, tóxicos ou infecciosos, como bactérias, fungos, vírus e parasitas. Este sistema de defesa funciona em associação aos macrófagos dos tecidos e às células do sistema linfoide. Os leucócitos são as unidades móveis do sistema protetor do organismo; podem migrar para os locais onde a sua ação seja necessária. Macrófagos Os macrófagos originam-se dos monócitos, células sanguíneas formadas na medula óssea. O monócito é um tipo de leucócito e representa a forma imatura do macrófago. A principal diferença ocorrida na transformação do monócito para macrófago é o aumento no número de lisossomos. Tem capacidade fagocítica estando envolvida na eliminação de células/partículas estranhas ao organismo. Imunidade Inata A capacidade de reconhecer e responder às substancias estranhas é fundamental ao funcionamento do sistema imune. A função do sistema imune pode ser resumida em duas atividades essenciais: reconhecimento das substâncias e dos microrganismos estranhos que conseguiram entrar no corpo, e remoção desses elementos estranhos utilizando um conjunto de células e moléculas que atuam simultaneamente de forma a eliminar o risco em potencial. Desse modo, um dos requisitos principais do sistema imune é ser capaz de diferenciar entre o que é estranho (o que os imunologistas chamam de não-próprio) e o que está normalmente presente no corpo. As células e moléculas que constituem o sistema imune inato tem como função principal detectar determinados padrões moleculares, que tipicamente estão associados a agentes infecciosos. As moléculas que ativam o sistema imune não estão presentes no meio extracelular, normalmente ficam retidas dentro das células normais e escapam apenas quando uma célula morre em consequência de um processo de destruição celular descontrolada, conhecido como necrose celular. A necrose é causada tipicamente por traumatismos no tecido, queimaduras, algumas toxinas e outros estímulos patológicos, isso permite a liberação de vários componentes celulares que normalmente não saem do interior das células saudáveis. Existe também outro mecanismo de morte celular, natural e rigorosamente controlado e não está associado a ruptura de membranas plasmáticas e a liberação do conteúdo intracelular. Esse mecanismo conhecido como apoptose é usado para eliminar as células que chegaram ao fim do seu ciclo de vida natural. As células apoptóticas não ativam o sistema imune. O sistema imune inato responde da mesma maneira em encontros subsequentes com o mesmo patógeno. Os receptores de reconhecimento de padrão disparam o alarme. O reconhecimento do material que não é próprio é conseguido por meio de um conjunto de receptores e proteínas de reconhecimento de padrões, que evoluiu de forma a detectar os componentes conservados dos agentes infecciosos que normalmente não estão presentes no organismo. PAMP- PATHOGEN ASSOCIATED MOLECULAR PATTERN Na prática, os PAMP podem ser carboidratos, proteínas encontradas no flagelo bacteriano, RNA de fita dupla e muitas outras moléculas que denunciam a presença de agentes microbianos. Imunidade inata versus adaptativa. Os 3 níveis de defesa imune. O sistema imune trabalha em 3 níveis de defesa. Barreira física à infecção, que é formada pela pele das superfícies externas do corpo e pelas secreções mucosas que recobrem as camadas epidérmicas das superfícies internas dos tratos respiratório, digestivo e reprodutivo. O sistema inato, relativamente inespecífico, mas extremamente efetivo. As ações do sistema imune inato também são responsáveis por alertar as células que atuam no sistema imune adquirido. As respostas são imediatas e relativamente inespecíficas. Os atores principais da resposta imune inata são os macrófagos, neutrófilos e proteínas bactericidas solúveis em complemento e lisozima. Fases iniciais da resposta imune O macrófago é importante na iniciação das respostas imunes. Atuam como sentinelas para agentes infecciosos utilizando um conjunto de receptores de reconhecimento de patógenos (PRR- Receptores de reconhecimento de padrões) e passam o seu tempo recolhendo amostras do ambiente ao seu redor por fagocitose ininterrupta. Entretanto, com a entrada de um microrganismo que ative um ou mais dos seus PRR há uma transição súbita. O contato do PRR do macrófago com o microrganismo ativa um conjunto de genes que o equipam a forma de desempenhar algumas funções diferentes. Os neutrófilos e os macrófagos reconhecem microrganismos no sangue e nos tecidos extravasculares através de receptores na sua superfície que são específicos para produtos microbianos. O macrófago começa a secretar citocinas e quimiocinas que produzem efeitos nas células endoteliais adjacentes, provoca o aumento da permeabilidade vascular que permite outros processos. As proteínas plasmáticas agora podem invadir os tecidos infectados e muitas dessas proteínas tem propriedades microbicidas. A segunda consequência é que o neutrófilo pode ter acesso ao foco infeccioso. Inflamação A resposta inflamatória aguda combate os estágios recentes da infecção e inicia o processo que resulta no reparo do tecido lesado. Inchaço, vermelhidão, calor, dor e perda de função. Um grande volume de sangue aquece o tecido e causa sua vermelhidão. A permeabilidade vascular também aumenta, levando a um derrame do fluido dos vasos sanguíneos, particularmente nas veias pós-capilares dos fluidos (edema) que aumentam o tecido. Dentro de algumas horas os leucócitos prendem-se as células endoteliais na região inflamada e passa através das paredes capilares, entrando no espaço tecidual, processo chamado extravasamento. Esses leucócitos fagocitam os patógenos invasores e liberam mediadores moleculares que contribuem para resposta inflamatória e o recrutamento e ativação de células efetoras*. *Células efetoras da imunidade inata são: macrófagos, neutrófilos, células dendríticas (responsáveis pela identificação da infecção e desenvolvimento da resposta imune) e células Natural Killer. PRR (receptores de reconhecimento padrão) das células fagocitárias reconhecem e são ativados pelos PAMP (padrões moleculares associados aos patógenos) Vários desses receptores formam ligações polivalentes muito seletivas, possuem configurações geométricas típicas e pouco variáveis. As PRR constituem um grupo variado de receptores e podem ser divididos em 5 famílias TRL TOLL LIKE CTRL LECTINA NLR RECEPTORES NOD LIKE RLR RECEPTORES DE RIG LIKE Mais de 50 tipos diferentes de PRR podem ser expressos em um único fagócito. TOLL LIKE (TRL) São homólogos a uma proteína da DROSOPHILA, chamada TOLL, essencial para proteção das moscas contra infecções. Esses receptores são específicos para diferentes componentes dos microrganismos. Por exemplo, o TRL-2 é essencial para a resposta dos macrófagos a diversos lipoglicanos bacterianos, o TRL-4 para polissacarídeo bacteriano, o TRL-5 para um componente do flagelo bacterianochamado de flagelina, e o TRL-9 para os nucleotídeos CpG não metilados das bactérias. Os sinais gerados pela ligação dos receptores TOLL LIKE ativam um fator de transcrição chamado de NF-kb (fator nuclear kb) que estimula a produção de citocinas, enzimas e outras proteínas envolvidas nas funções antimicrobianas dos fagócitos ativados. Os neutrófilos e macrófagos expressam receptores que reconhecem outras estruturas microbianas e que promovem fagocitose. Além disso, as células fagocitarias expressam receptores para produtos da ativação do complemento e para os anticorpos, e esses receptores ligam avidamente microrganismos cobertos por proteínas do complemento ou anticorpos. O processo de revestimento dos microrganismos para o reconhecimento eficiente pelas células fagocitarias é chamado de opsonização. Receptores de Lectina tipo C Os fagócitos também demonstram outro grupo de PRR- Lectinas tipo C (cálcio dependentes) acopladas a célula- dentre os quais o receptor de manose do macrófago é um exemplo. Essas proteínas transmembrana possuem vários domínios de reconhecimento de carboidratos, cuja a ligação aos seus PAMP microbianos correspondentes produz um sinal de ativação intracelular. A família dos CTRL é muito variada e os receptores desse grupo ainda não estão definidos. Receptores NOD-like (NLR) Os NRL são proteínas solúveis encontradas no citoplasma , onde também atuam como receptores para os padrões moleculares associados aos patógenos. Aparentemente , os NRL existem em um estado autoinibido com seus domínios N-terminais dobrados sobre suas LRR-C- terminais (do inglês leucine rich repeats); essa conformação impede que a região N-terminal intereja com seus cognatos de ligação no citoplasma. A ativação desses receptores é desencadeada mais provavelmente pela ligação direta de um PAMP às LRR. Receptores de helicase Rig like (RLR) As helicases RIG-LIKE constituem um grupo de proteínas recém- descobertas, que atuam como sensores intracelulares para os produtos derivados do vírus. Receptores de varredura Os receptores de varredura constituem a última classe de receptores fagocíticos capazes de reconhecer vários polímeros aniônicos e proteínas acetiladas de baixa densidade. Células NATURAL KILLER As células natural killer são uma classe de linfócitos que respondem aos microrganismos intracelulares destruindo as células infectadas e produzindo uma citocina que ativa os macrófagos. As células representam cerca de 10% dos linfócitos do sangue e dos órgãos linfoides periféricos. Essas células selecionam suas vítimas com base em dois critérios principais. O primeiro, conhecido como "ausência do que é próprio", refere-se ao fato de que praticamente todas as células nucleadas do organismo expressam moléculas em suas superfícies - as chamadas proteínas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC). As células NK funcionam como medida defensiva e as células que não apresentam o padrão normal de expressão das moléculas do MHC são prontamente reconhecidas e destruídas pelas células NK. Além da expressão reduzida ou suprimida do MHC, as células NK também são capazes de inspecionar as células quanto à expressão das moléculas MHC-relacionadas (também conhecidas como moléculas MHC atípicas) e outras proteínas que normalmente não são expressas pelas células, mas que aparecem em resposta a determinados tipos de estresse (p. ex., danos ao DNA). Esse cenário constitui a "alteração do que é próprio" e também faz com que essas células sejam selecionadas para receber as atenções das células NK, culminando em sua destruição imediata. O complemento facilita a fagocitose e a destruição das bactérias O sistema complemento é formado por um grupo de cerca de 20 ou mais proteínas plasmáticas que são ativadas em série depois da ligação a determinados polissacarídios microbianos que normalmente não estão presentes nos vertebrados, mas são encontrados comumente nas membranas das bactérias. A ativação do complemento pode resultar na ligação dos seus componentes às superfícies da célula bacteriana (processo conhecido como opsonização em termos imunológicos), que pode facilitar acentuadamente sua captação pelos fagócitos. A deposição dos fatores do complemento em sua superfície também pode resultar na destruição direta da bactéria. Outra consideração igualmente importante é que alguns fragmentos do complemento, podem atuar como fatores quimiotáxicos de maneira a dirigir as células fagocitárias (p. ex., neutrófilos e macrófagos) para a bactéria desafortunada, resultando em sua captura por fagocitose. O complemento e sua ativação. O complemento constitui um dos sistemas enzimáticos ativáveis do plasma. Em geral, esses sistemas produzem respostas rápidas e altamente amplificadas a um estímulo desencadeante, que são mediadas por uma reação em cascata na qual o produto de uma reação é o catalisador enzimático da próxima. Alguns dos componentes do complemento são designados pela letra "C" seguida de um número, que está mais relacionado com a cronologia de sua descoberta do que com sua posição na sequência das reações. O componente mais abundante e essencial é o C3. O C3 sofre clivagem espontânea lenta Em condições normais, a ligação tiol-éster interna do C3, forma um intermediário reativo que pode ser o produto de decomposição C3b ou uma molécula funcionalmente semelhante designada como C3i. Essa molécula pode formar complexos com outro componente do complemento (fator B) que, em seguida, é clivado por uma enzima plasmática normal para gerar C3bBb. O C3bBb demonstra uma nova atividade enzimática importante, ou seja, ele é uma C3 convertase capaz de desdobrar o componente C3 em C3a e C3b. Os componentes pós-C3 formam um complexo de ataque à membrana. O recrutamento de outra molécula de C3b ao complexo enzimático C3bBb forma uma C5 convertase, que ativa o componente C5 por clivagem proteolítica com liberação de um polipeptídio pequeno (C5a) e conservação do fragmento C5b grande ligado frouxamente ao C3b. O acoplamento sequencial do C6 e do C7 ao C5b forma um complexo com sítio de ligação transitória à membrana e a.finidade pela cadeia J3-peptídica do C8. A cadeia C8a. está situada na membrana e dirige as alterações de conformação do C9, que o transformam em uma molécula anfipática capaz de penetrar a bicamada lipídica e polimerizar-se para formar um complexo de ataque à membrana (MAC, do inglês, membrane attack compler) circular. Isso forma um canal transmembrana totalmente permeável aos eletrólitos e à água e, em consequência da pressão coloidosmótica intracelular elevada, por fim há entrada de Na+ e água, geralmente resultando na destruição do microrganismo. Os mastócitos e os macrófagos iniciam a inflamação Os macrófagos secretam citocinas e quimiocinas em resposta à ativação dos seus PRR e ao seu contato com micróbios opsonizados pelo C3b. Entretanto, outra célula do sistema imune inato - o mastócito - é fundamental ao aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos depois da liberação do conteúdo dos seus numerosos grânulos citoplasmáticos. Os grânulos dos mastócitos contêm quantidades abundantes do aminoácido vasoativo histamina. A desgranulação dos mastócitos pode ser provocada por lesão direta, em resposta aos componentes C3a e C5a do complemento, depois do encontro com PAMP e por meio da ligação do antígeno específico a uma classe de anticorpos (IgE) que se liga avidamente aos mastócitos por receptores de superfície. A histamina provoca dilatação das vênulas pós-capilares, ativa o endotélio local e aumenta a permeabilidade dos vasos sanguíneos. A irritação das terminações nervosas é outra consequência da liberação de histamina e responde pela dor associada à inflamação, uma adaptação evolutiva que aumenta as chances de que o hospedeiroproteja a área infectada ou lesada de modo a evitar danos adicionais. O relaxamento induzido nas paredes arteriolares aumenta o fluxo sanguíneo e dilata os vasos de pequeno calibre, enquanto a contração das células do endotélio capilar permite a exsudação das proteínas plasmáticas. Sob o efeito das quimiotaxinas, os neutrófilos diminuem sua velocidade no sangue e as moléculas de adesão de superfície que eles são estimulados a expressar provocam sua marginação nas paredes dos capilares, onde passam através das junções estreitas existentes entre as células endoteliais (diapedese) e avançam na direção do gradiente de concentração dos fatores quimiotáxicos, até ficarem frente a frente com o micróbio recoberto por C3b. Em seguida, ocorre a adesão do microrganismo aos receptores de C3b do neutrófilo, o C3a e o C5a em concentrações relativamente altas no gradiente quimiotáxico ativam a explosão respiratória. Os mecanismos humorais constituem uma segunda linha de defesa. Numerosas moléculas solúveis de reconhecimento de padrões pertencentes a diversas famílias de proteínas (p. ex., pentraxinas, colectinas, ficolinas) ajudam a detectar os PAMP conservados dos microrganismos. Os mecanismos de ação comuns a esses PRR solúveis depois da sua ligação aos seus alvos incluem: opsonização, ativação do complemento e potencialização da fagocitose e da aglutinação. Além da lisozima, das defensinas peptídicas e do sistema complemento, outras defesas humorais são as proteínas da fase aguda, tais como a proteína C reativa e as proteínas de ligação da manose, cujas sínteses aumentam expressivamente na vigência de infecção. A lectina de ligação da manose desencadeia uma via de ativação do complemento, que é diferente da via alternativa em suas reações iniciais. Essa lectina faz parte da família das colectinas, que inclui a conglutinina e os surfactantes SP-A e SP-D, notáveis por sua capacidade de diferenciar entre os carboidratos de superfície "próprios" e microbianos por meio das suas moléculas de reconhecimento de padrões. A recuperação das infecções virais pode ser afetada pelos interferons, que bloqueiam a replicação viral. Imunidade inata Antígenos ''formas'' reconhecidas pelo sistema imune Os antígenos podem ser proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos ou pequenos agrupamentos químicos conhecidos como haptenos, ou seja, na verdade qualquer coisa pode ser um antígeno. Os antígenos podem ser componentes dos microrganismos, dos agentes infecciosos maiores (como vermes parasitas), das substâncias ingeridas (tais como alimentos), das substâncias inaladas (p. ex., pólen), dos órgãos ou dos tecidos transplantados, ou até do nosso próprio organismo (antígenos "próprios"). Anticorpo molécula de reconhecimento de antígenos específicos. Os anticorpos possuem dois componentes principais - um conhecido como região variável, encarregada de ligar-se ao antígeno específico (função de reconhecimento dos antígenos), e outra conhecida como região constante, utilizada para ligar-se ao complemento, aos fagócitos, às células NK e a outros elementos (função efetora). Desse modo, o organismo precisa produzir centenas de milhares ou milhões de moléculas de anticorpos com regiões de reconhecimento de antígenos diferentes, embora todas compartilhem a propriedade de recrutar outros elementos da resposta imune. O anticorpo consegue ativar a via clássica do complemento. Os anticorpos humanos são divididos em cinco classes principais: imunoglobulina M (abreviada como IgM), IgG, lgA, IgE e IgD. A ativação da primeira via do complemento descoberta - via clássica - depende do anticorpo IgM ou IgG. Quando se combinam com o antígeno, os anticorpos dessas duas classes ligam-se à primeira molécula da via clássica do complemento (Clq) e iniciam a atividade proteolítica do complexo C l. Clq está associado a duas outras subunidades - Clr e Cls Essas duas moléculas contêm as chamadas repetições sushi de uma unidade de 60 aminoácidos entrelaçados para formar um domínio globular, geralmente conhecida como proteína de controle do complemento (CCP, do inglês, complement control protein) porque é um aspecto estrutural típico de várias proteínas envolvidas no controle do sistema complemento. As alterações que ocorrem com o C l q depois da ligação a um complexo de antígeno- anticorpo desencadeiam a autoativação da atividade proteolítica do Clr que, em seguida, faz a clivagem do Cls. Em seguida, o proximo componente dessa via - C4 liga-se às CCP do Cls e é clivado enzimaticamente pelo Cls. Como seria esperado de uma cascata envolvendo várias enzimas, muitas moléculas do C4 são clivadas e cada qual libera um fragmento pequeno que então pode ligar-se ao complexo de anticorpo-Cl ou à superfície do proprio micróbio. O C2 pode formar complexos com o C4b e atuar como outro substrato para o Cls: depois disso, o produto resultante C4b2a adquire a atividade essencial de C3 convertase, que é necessária à clivagem desse componente. A C3 convertase da via clássica tem a mesma especificidade do C3bBb formado pela via alternativa. A ativação de um único complexo Cl pode desencadear a proteólise de literalmente milhares de moléculas de C3. O C3b resultante é acrescentado ao C4b2a para formar uma C5 convertase, que depois produz C5a e C5b. é conveniente relembrar a ativação do complemento pelos mecanismos imunes inatos que envolvem a lectina de ligação da manose. Independentemente se a ativação ocorre pela via clássica, alternativa ou da lectina, vários componentes biologicamente ativos do complemento são formados e desempenham funções importantes na resposta imune. O anticorpo facilita a fagocitose. Em algumas condições, os microrganismos conseguem resistir à fagocitose. Quando pequenas quantidades de anticorpo são acrescentadas, o fagocito entra imediatamente em ação. Isso ocorre depois do reconhecimento de duas ou mais moléculas ligadas ao microbio por meio dos receptores Fc especializados, que estão presentes na superfície celular do fagocito. Linfócitos T e B. Existem dois tipos principais de linfócitos: linfócitos T (células T) e linfócitos B (células B). Embora os linfócitos T (assim chamados porque se diferenciam no timo) desempenhem várias funções, apenas os linfócitos B (que se diferenciam na medula óssea) são capazes de sintetizar anticorpo para produzir imunidade humoral. Cada célula B está programada para produzir um e apenas um tipo específico de anticorpo e expõe uma versão transmembrana desses anticorpos em sua superfície, que atuam como receptores para o antígeno específico. Esses anticorpos podem ser detectados por marcadores fluorescentes. Cada linfocito B possui cerca de 105 moléculas de anticorpo em sua superfície, todas com a mesma especificidade antigênica. Quando um antígeno entra no organismo, ele se depara com numerosos linfócitos B, cada qual com anticorpos diferentes e seus sítios de reconhecimento específicos e proprios. O antígeno liga-se apenas aos receptores com os quais consegue combinar-se perfeitamente. Os linfocitos B cujos receptores estão ligados aos antígenos recebem um sinal ativador e transformam-se em plasmocitos secretores de anticorpos. Como os linfócitos B estão programados para produzir apenas uma especificidade de anticorpo, a versão solúvel da molécula de anticorpo secretado pelo plasmócito reconhece o mesmo antígeno que a versão transmembrana da superfície celular, que funcionou originalmente como receptor para o antígeno. Desse modo, o antígeno seleciona para produção os anticorpos que o reconhecem efetivamente. As células T com TCR de especificidade apropriada também são selecionadas e, entre essas, algumas são linf6citos T auxiliares necessários (na maioria das situações) à proliferaçãodas células B e, em seguida, à sua diferenciação em plasmócitos. Memória imunológica adquirida. O primeiro contato certamente registra alguma informação, produz algum tipo de memória, de modo que o organismo é efetivamente preparado para repelir qualquer invasão futura pelo mesmo microrganismo e um estado de imunidade é estabelecido. As respostas imunes secundárias são melhores Resposta imune secundária caracteriza-se pela produção mais rápida e abundante de anticorpos, resultando na "acentuação" ou aceleração do sistema responsável por sua produção. Do mesmo modo, os linfócitos T desenvolvem respostas secundárias mais intensas, formando células com funções efetoras auxiliares ou citotóxicas aprimoradas. A resposta mais intensa produzida por uma população de linf6citos estimulados pode ser atribuída principalmente à ampliação do número de células que podem ser estimuladas pelo mesmo antígeno, embora, como veremos adiante, também existam algumas diferenças qualitativas nessas células de memória. Discriminação entre próprio e não próprio. Essa capacidade de reconhecer um antígeno e diferenciá-lo dos outros também se aplica às outras situações. O indivíduo também precisa ser capaz de reconhecer o que é estranho (i. e., o que "não é próprio"). A impossibilidade de diferenciar entre o próprio e o não próprio (estranho) poderia resultar na síntese de anticorpos contra os componentes do proprio organismo (autoanticorpos), que poderiam ser extremamente deletérios. Em bases unicamente teoricas, entendia-se que o organismo precisava desenvolver algum mecanismo que lhe permitisse diferenciar entre o que é "pr6prio" e "não pr6prio" e postularam que os componentes corporais circulantes que conseguissem alcançar o sistema linfoide em desenvolvimento durante o período perinatal poderiam, de algum modo, ser "reconhecidos" como "proprios". Assim, seria adquirido um estado de insensibilidade ou tolerância permanente, de maneira que, quando o indivíduo alcançasse a maturidade imunológica, normalmente não seria capaz de reagir aos componentes "próprios". Argumentou-se que, se depois da seleção clonal cada grupo de linfócitos produzisse seu próprio anticorpo específico, essas células programadas para expressar anticorpos reativos contra os componentes "proprios" circulantes poderiam ser colocadas em um estado de insensibilidade, sem afetar outros linfocitos específicos para os antígenos estranhos. Em outras palavras, os linfocitos autorreativos poderiam ser seletivamente suprimidos (ou tornados tolerantes), sem comprometer a capacidade de o hospedeiro reagir imunologicamente aos agentes infecciosos. A vacinação depende da memória adquirida. Há cerca de 200 anos, Edward Jenner realisou os estudos memoráveis que marcaram o início da imunologia como uma disciplina sistemática. Quando observava a pele sem lesões de varíola das belas ordenhadoras de vacas, Jenner raciocinou que a exposição intencional ao vírus da varíola bovina, que não é virulento aos seres humanos, poderia conferir proteção contra o microrganismo semelhante que causava a doença humana. Ele, então, inoculou um menininho com o material das lesões da varíola bovina e ficou encantado e provavelmente aliviado ao constatar que o menino estava protegido contra a exposição subsequente à varíola. Com a injeção de uma forma inofensiva do microrganismo, Jenner utilizou a especificidade e a memória da resposta imune adquirida para lançar os fundamentos da vacinação moderna (do latim vacca, vaca). A estratégia básica é preparar uma forma inócua do agente infeccioso ou da sua toxina, que ainda conserve quantidades expressivas dos antígenos responsáveis pelo desenvolvimento das células de memória e pela imunidade protetora. Esse procedimento pode ser realizado com microrganismos mortos ou vivos e atenuados, componentes microbianos purificados, ou antígenos modificados quimicamente. A imunidade adquirida tem especificidade antigênica. Os anticorpos diferenciam os antígenos porque o reconhecimento baseia-se na complementaridade das configurações moleculares. Desse modo, a memória induzida por um antígeno não se estende a outro antígeno diferente. O sistema imune diferencia os componentes próprios dos antígenos estranhos produzindo linfócitos autorreativos imaturos, que não respondem ao contato com as moléculas do hospedeiro presentes constantemente; os linfócitos que reagem aos antígenos estranhos não são afetados (tendo em vista que a infecção geralmente é um evento transitório) porque normalmente entram em contato apenas depois que alcançam a maturidade. A imunidade celular protege contra os microrganismos intracelulares. Outro grupo de linfócitos - as células T - dedica-se a controlar as infecções intracelulares. Como também ocorre com as células B, cada linfócito T possui seu receptor de antígeno específico (o TCR, cuja estrutura é diferente do anticorpo) que reconhece o antígeno, e em seguida a célula sofre expansão clonal para formar células efetoras e de memória que conferem imunidade adquirida específica. A célula T reconhece antígenos processados em associação com as moléculas do MHC. As células T virgens (naive) são estimuladas a desenvolver uma resposta primária apenas pelas células dendríticas apresentadoras de antígenos. As células T auxiliares estimuladas detectam o antígeno na forma de peptídios ligados ao MHC classe li da superfície das células apresentadoras de antígenos profissionais (células dendríticas, macrófagos e linfócitos B), liberam citocinas que em alguns casos podem ajudar os linfócitos B a produzir anticorpos e, em outros casos, a ativar os macrófagos para destruírem os parasitas intracelulares. As células T citotóxicas possuem a capacidade de reconhecer peptídios antigênicos específicos combinados com moléculas do MHC classe 1 da superfície das células infectadas por vírus. Em seguida, essas células são destruídas para evitar a replicação do vírus. As células T também liberam y-interferon, que consegue tornar as células circundantes resistentes à disseminação viral. As células NK do sistema imune inato podem atuar em conjunto com os anticorpos da resposta imune adquirida reconhecendo as células infectadas por vírus e recobertas por anticorpos por meio dos seus receptores. Em seguida, a célula-alvo é destruída. Embora os mecanismos inatos não aumentem com as exposições repetidas à infecção, como ocorre com a imunidade adquirida, eles desempenham um papel fundamental porque estão diretamente relacionados com as respostas adquiridas por duas vias diferentes, que praticamente englobam toda a imunologia. Anticorpo, complemento e leucócitos polimorfonucleares (neutrófilos, eosinófilos, basófilos e mastócitos) conferem proteção contra a maioria dos microrganismos extracelulares, enquanto os linfócitos T, as citocinas solúveis, as células dendríticas, os macrófagos e as células NK combatem as infecções intracelulares. Anticorpos A divisão do trabalho O anticorpo consiste em três unidades. Duas unidades são idênticas entre si e participam da ligação ao antígeno - os segmentos Fab (fragmento de ligação ao antígeno) da molécula. Essas unidades contêm regiões sequenciais extremamente variáveis para cada antígeno e conferem a determinado anticorpo sua especificidade de ligação singular. A existência de dois segmentos Fab idênticos facilita a ligação do anticorpo ao antígeno na situação típica em que várias c6pias dos determinantes antigênicos estão presentes no material estranho. A terceira unidade - Fc (fragmento cristalizável) - participa da ligação às moléculas efetoras, a molécula de anticorpo é formada por quatro cadeias: duas cadeias pesadas idênticas que constituem os fragmentos Fab e Fc e duas cadeiasleves iguais associadas apenas ao Fab. Uma série de experiências revelou a relação entre a ligação ao antígeno, as diferentes unidades e a estrutura da molécula do anticorpo. A molécula de lgG Na IgG, os fragmentos Fab estão ligados ao Fc por uma região estendida de cadeia polipeptídica conhecida como dobradiça. Essa região tende a ficar exposta e é suscetível ao ataque das proteases* que clivam a molécula. *enzimas que catalisam hidrolise Nos seres humanos, existem quatro subclasses de cadeias pesadas designadas como y1, y2, y3 e y4, que originam as subclasses de IgGl, IgG2, IgG3 e IgG4. Em uma única molécula, as duas cadeias pesadas geralmente são idênticas, assim como ocorre com as duas cadeias leves. A exceção à regra é representada pela IgG4 humana, que pode permutar pares de cadeias leves e pesadas entre as moléculas de IgG4 e formar moléculas híbridas. Como os segmentos Fc das moléculas permutadas são idênticos, o resultado final é a permuta dos segmentos Fab de modo a produzir anticorpos IgG4 com dois segmentos Fab diferentes e especificidade dupla. Um método alternativo para obter anticorpos monoclonais ou singulares surgiu com o desenvolvimento da tecnologia do hibridoma. Nesse caso, a fusão de células que produzem determinados anticorpos com um tumor de células B forma um clone de células em proliferação contínua, que são capazes de produzir um único anticorpo. Por fim, as tecnologias dos anticorpos recombinantes desenvolvidas mais recentemente oferecem uma fonte excelente de anticorpos monoclonais. A comparação das sequências das imunoglobulinas também permitiu a organização das IgG em 12 regiões ou domínios de homologia, cada qual com sua ligação dissulfídrica interna. A estrutura básica do domínio é fundamental ao entendimento da relação entre a estrutura e a função da molécula do anticorpo. A IgG 1 humana está ilustrada na figura acima em sua conformação de "Y'' com os segmentos Fab praticamente no mesmo plano que o Fc. Essa é a visão clássica da molécula de anticorpo, na verdade, essa provavelmente é apenas uma das diversas configurações que a molécula de IgG pode adotar, porque ela é muito flexível. Acreditam que essa flexibilidade possa facilitar a função da IgG. A flexibilidade Fab-Fab confere ao anticorpo "alcance variável'', permitindo- lhe prender determinantes antigênicos com espaçamentos diferentes na superfície de uma célula estranha, ou formar imunocomplexos intrincados com uma toxina (imagine uma mudança de configuração de Y em T). A flexibilidade Fc-Fab pode facilitar a função dos anticorpos em diferentes ambientes (p. ex., nas células estranhas) de modo a interagir produtivamente com moléculas efetoras comuns. Estruturas e funções das classes de imunoglobulinas As classes de imunoglobulinas desempenham diferentes funções na defesa imune, que podem ser correlacionadas com as diferenças estruturais de sua organização em torno da configuração de quatro domínios da Ig. A IgG é um monômero e representa o principal anticorpo no soro e nos tecidos (exceto mucosas), onde inativa patógenos diretamente e por sua interação com as moléculas ativadoras efetoras, tais como complemento e receptores Fc. A IgM é um pentâmero encontrado no soro e é extremamente eficiente na ativação do complemento. A forma monomérica da IgM com uma sequência acoplada à membrana é o principal anticorpo receptor utilizado pelos linfócitos B para reconhecer antígenos. A IgM difere da IgG porque possui um par adicional de domínios constantes, em vez da região de dobradiça. Existem três formas solúveis de IgA. Os monômeros e pequenas quantidades de dímeros de IgA (formados por dois monômeros ligados por um polipeptídio adicional conhecido como cadeia J) estão presentes no soro, onde podem ajudar a ligar os patógenos às células efetoras por meio dos receptores Fc específicos para IgA. A IgA secretória é formada por um dímero de IgA e uma proteína adicional conhecida como componente secretor e é essencial à proteção das superfícies mucosas contra o ataque dos microrganismos. Os seres humanos têm duas subclasses de IgA. A IgA2 tem região de dobradiça muito mais curta que a IgAl e é mais resistente ao ataque das proteases secretadas pelas bactérias. A IgE é um monômero geralmente encontrado em concentrações muito baixas no soro. Na verdade, a maior parte da IgE provavelmente está ligada aos receptores Fc de IgE dos mastócitos. O acoplamento de um antígeno à IgE estabelece ligações cruzadas entre os receptores Fc da IgE e desencadeia uma reação inflamatória aguda, que pode colaborar com a defesa imune. Isso também pode causar sintomas alérgicos indesejáveis a determinados antígenos (alergênios). Como também ocorre com a IgM, a IgE possui um par adicional de domínios constantes, em vez da região de dobradiça. Por fim, a IgD é um anticorpo encontrado principalmente na superfície das células B como receptor antigênico combinado com IgM, onde provavelmente ajuda a controlar a ativação e a supressão dos linfócitos. A IgD é um monômero e tem região de dobradiça longa. Em todos os três casos, os penúltimos domínios não são pareados e têm cadeias de carboidratos interpostas entre eles. Anticorpos e complemento A reunião das moléculas de IgG, geralmente na superfície de um patógeno (p. ex., uma bactéria), resulta no acoplamento da molécula Cl do complemento por meio do subcomponente hexavalente Clq. Isso ativa a via clássica do complemento e inicia alguns dos processos que culminam com a eliminação do patógeno. As subclasses da IgG ativam esses processos com eficiências variadas. A IgG 1 e a IgG3 são as mais eficientes; a IgG2 é ativada apenas pelos antígenos em concentrações altas (p. ex., carboidratos antigênicos de uma bactéria); e a IgG4 não ativa o complemento. A diversidade dos anticorpos O repertório de anticorpos de um indivíduo é produzido por reações de recombinação somática a partir de um conjunto limitado de segmentos de genes da linhagem germinativa. A região variável da cadeia pesada dos seres humanos é formada pela reunião dos segmentos dos genes VH, D e J, enquanto as regiões variáveis das cadeias leves (K e Ã.), pela reunião dos segmentos VL e J. A reunião não é precisa e isso contribui ainda mais para a diversidade dos anticorpos. A diversificação dos anticorpos também é conseguida com os eventos de mutação somática dirigida às regiões variáveis. A mutação somática e a seleção permitem a maturação de afinidade dos anticorpos. As células B que expressam IgM depois da estimulação antigênica nos centros germinativos dos órgãos linfoides secundários, tais como baço e linfonodos, fazem recombinação por permuta de classes, permite que o éxon da região constante da IgH de determinado anticorpo seja permutado por um éxon alternativo, originando a expressão de anticorpos com a mesma especificidade antigênica mas de isótipos diferentes, e consequentemente com funções efetoras diferentes. As reações de recombinação por permuta de classe permitem que a mesma especificidade de anticorpo (regiões variáveis) esteja associada às diferentes classes e subclasses de anticorpos (regiões constantes) e, desse modo, às diferentes funções.
Compartilhar