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1 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 A hipersensibilidade causa um dano tissular secundário a uma resposta inflamatória exagerada. Toda vez que ocorrer uma resposta inflamatória exacerbada que cause um dano tecidual secundário importante, chamamos de hipersensibilidade. Estas reações podem ser em resposta a um antígeno externo, como pólen, ou uma resposta inapropriada a um patógeno ou ainda contra o tecido do próprio indivíduo. Durante uma reação imune, a liberação de mediadores inflamatórios resulta em um aumento da permeabilidade vascular e recrutamento de células inflamatórias que causarão inflamação do tecido local. Uma outra forma de traduzir o conceito de hipersensibilidade, se refere às reações excessivas, indesejáveis (danosas, desconfortáveis e às vezes fatais) produzidas pelo sistema imune normal. Reações de hipersensibilidade requerem um estado pré-sensibilizado (imune) do hospedeiro. TIPOS DE HIPERSENSIBILIDADE Elas são nomeadas de hipersensibilidade imediata, tipo 1, anticorpos, o tipo 2, imunocomplexos, tipo 3, linfócitos T, tipo 4. Na tabela, a gente observa que os 3 primeiros, são mediados por anticorpos. O último é linfócito T. No tipo 1, a IgE irá ativar os mastócitos, que são as células residentes, mas também irão ativar os basófilos e eosinófilos. Quando essas células são ativadas, elas irão liberar os componentes intracelulares (aminas vasoativas, mediadores lipídicos e citocinas). Já as de tipo 2 e 3, são mediadas por IgM e IgG. No tipo 2, esses anticorpos estão isolados, com um anticorpo ligado a um único antígeno, e esses antígenos estão presos a superfície celular ou na matriz extracelular. Já no tipo 3, esses mesmos anticorpos estão organizados formando imunocomplexos, ligados a antígenos circulantes, e não a antígenos fixados. A tipo 4, mediadas pelas células T, especialmente pela auxiliar. O Linf. TCD8 tem uma participação também (na frente veremos). HIPÓTESE DA HIGIENE A criança que não fica à exposição de microrganismos, permite a ela uma resposta ineficiente de th1. E assim também uma polarização de th2, contrário à th1, havendo uma resposta helmíntica positiva e resposta alérgica negativa, por causa de th1. Por isso os países emergentes e desenvolvidos são os mais afetados pela asma, por exemplo. CÉLULAS DENDRITICAS É a célula dendrítica a principal célula apresentadora de antígeno. Tem papel crucial em definir a resposta adequada para resolver determinado processo, th1, th2, th17... Mas nem sempre isso dá certo, que é o caso das hipersensibilidades. Hipersensibilidade Conceito Tipos de hipersensibilidade Hipótese da higiene Células dendríticas Sensibilização Ativação Degranulação do mastócito ILC2 (Nuócitos) ÍNDICE Papel de Treg Th9 TGF-beta Processo patológico da doença Hipersensibilidade tipo 2 Hipersensibilidade tipo 3 Hipersensibilidade tipo 4 Conceito 2 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 A célula dendrítica vai coestimular com citocinas que vão diferenciar para um padrão th2, e nesse exemplo o padrão th2 não é protetor, ele que vai causar os sintomas do processo alérgico. Isso porque essa resposta th2 exacerbada é que vai caracterizar essa patologia. A célula dendrítica consegue reconhecer os PAMPs em qualquer lugar do nosso corpo e consequentemente fazer a drenagem posterior pra desencadear essa resposta alérgica. Aqui relembrando o papel da célula dendrítica na ativação da célula T auxiliar, que no caso é uma célula naive (Th0). A célula dendrítica vai produzir uma citocina, que regulam a síntese específica de IgE (IL-4), recrutamento de eosinófilos (IL-5), recrutamento e crescimento de mastócitos (IL-9) e AHR, regulada pela IL-13. A IL-4 está relacionado com a troca de classe de IgE pra IgE, a IL-5 é eosinofílica, a IL-9 vai atuar no recrutamento e diferenciação de mastócitos, e IL-13 associado à produção de muco pelo epitélio e contração da musculatura lisa. SENSIBILIZAÇÃO É a primeira etapa da hipersensibilidade. O alérgeno entra em contato com o epitélio, o epitélio é a primeira célula a reconhecer os PAMPS, através dos seus PRRs, e sinaliza através das alarminas. As células dendríticas na figura estão reconhecendo esse alérgeno no epitélio. A célula dendrítica pode reconhecer o alérgeno por uma falha do epitélio, ou reconhece-lo na porção apical do epitélio, “no lado de fora”. A célula dendrítica ao reconhecer, vai se tornar madura, e vai migrar através dos vasos linfáticos (na figura, “migration of dendritic cells”). A célula dendrítica consegue ativar a célula T NAIVE, e diferencia-la pra Th2, só que enquanto a célula T está reconhecendo o antígeno na apresentação da célula dendrítica, o linfócito B reconheceu sozinho o mesmo alérgeno, endocitou-o, processou e vai apresentar esse antígeno pra uma célula Th2 pra receber a coestimulação. Então as células Th2 vão produzir suas citocinas, IL4, IL5 e IL13, e a IL4 é muito importante pra promover nesse plasmócito a produção de IgE. O IgE vai se ligar ao receptor de FC pra IgE. O mastócito, que é a célula residente, expressa receptores de FC para IgE e FAB pra interagir com antígeno. O mastócito não vai se ativar com a ligação de IgE, vai estar sensibilizado com o IgE ligado. A fase de sensibilização (sensibilização do mastócito) se inicia no reconhecimento do alérgeno no epitélio e termina com a sensibilização do mastócito, que é com o IgE se ligando ao receptor FC. ATIVAÇÃO É a etapa seguinte à sensibilização. Acontecerá no segundo contato com o alérgeno, pois os mastócitos já estarão sensibilizados com o IgE. O detalhe necessário para ativação desse mastócito é o mesmo que a célula B para reconhecer o antígeno. O reconhecimento acontece com a ligação cruzada, quando dois ou mais receptores reconhecem simultaneamente o mesmo antígeno. No caso do mastócito é entre o IgE e o alérgeno. Com a ativação o mastócito, libera seu conteúdo citoplasmático; mediadores histamínicos, promovendo resposta vascular (vasodilatação, aumento de permeabilidade e contração da musculatura lisa), que são reações imediatas. E na resposta tardia é através das citocinas liberadas, horas após a exposição, promovendo inflamação. Antes de acontecer a ligação cruzada, é possível avistar o mastócito repleto de grânulos, pois ainda não teve a sua ativação para haver a degranulação e liberação dos mediadores e citocinas. Na ligação cruzada, acontece a degranulação do mastócito, liberando todo seu conteúdo. 3 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 DEGRANULAÇÃO DO MASTÓCITO O mastócito contém histamina. Quando eles degranulam, a histamina liberada causa aumento da permeabilidade vascular e vasodilatação que contribuem para o efeito imediato visto em reações de hipersensibilidade do tipo I. Outros fatores liberados pela degranulação são quimiotáticos, responsáveis pelo aumento de eosinófilos e basófilos na circulação, assim como fatores de ativação plaquetária, que contribuirão para as mudanças vasculares vistas nestas reações. As reações mais demoradas possuem duas etiologias: a síntese de leucotrienos e síntese de prostaglandinas, que possuem propriedades vasoativas semelhantes à histamina e a liberação de interleucina-4 pelas células T helper 2 (Th2), resultando em um recrutamento ainda maior de células inflamatórias. Este secundo pico da reação é conhecido como a fase tardia e pode durar até 24 horas após a exposição. O uso de corticosteroides na fase imediata irá reduzir ou eliminar esta reação secundária. São três etapas, a exocitose do granulo comresposta imediata, liberando as aminas vasoativas e proteases, depois a primeira secreção com mediadores lipídicos, prostaglandinas e leucotrienos (Por via do ácido araquidônico), e a segunda e última secreção, liberando as citocinas. As duas primeiras são imediatas. No contexto do IL4 produzido, as células mieloides (células dendríticas, macrófagos e neutrófilos) com fenótipo tipo 2, também estarão junto ao mastócito na produção de IL4, com resposta Th2, promovendo um ambiente citocínico. SIST. IMUNE NA PERPETUAÇÃO DA DOENÇA IL-33, IL-25 e TSLP (Linfopoietina estromal do timo) são alarminas epiteliais que tem a função de ativar células inatas residentes, na qual irão liberar citocinas Th2, além disso elas também podem atuar como células apresentadoras de antígenos para as células T Naives. O normal é ter as citocinas de padrão Th2 na fase adaptativa, Il4, IL5 e IL13, mas as alarminas tornará o ambiente propício para a produção de citocinas Th2 por células inatas, como as células mieloides, antes citadas. Células recentemente identificadas do sistema imune inato e caminhos na asma. Embora a imunidade adaptativa seja crítica para a patogênese da asma, a asma também envolve respostas imunes inatas e independentes de antígenos. O IL-25 induz citocinas TH2 tais como IL-5 e IL-13 a partir de células auxiliares naturais na ausência de células TH2 e estimula as células NKT para produzir IL-13, promovendo desse modo a AHR e a remodelamento das vias aéreas. IL-33 atua em múltiplos alvos estimulando mastócitos, eosinófilos, basófilos, células auxiliares naturais e células NKT para provocar citocinas TH2. TSLP ativa células dendríticas e células NKT para secretar citocinas TH2. A descoberta dessas citocinas, IL-25, IL-33 e TSLP e as células do sistema imune inato aumentam muito a compreensão da patogênese da asma. 4 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 As alarminas epiteliais IL-25, IL-33 e TSLP (Linfopoietina estromal tímica) foram generalizadas pela professora, que disse não ser necessário saber onde cada uma atua, mas logo em seguida ela começa a detalhar a ação específica de cada uma... Elas estimulam 6 populações celulares, tanto residentes quanto sanguíneas a produzirem citocinas Th2, favorecendo que esse perfil de resposta surja mais precocemente: • Mastócito • Célula linfóide inata (Nuócito ou Natural Helper cell) • Célula Dendrítica • NKT • Basófilos • Eosinófilos A IL-33 estimula todas estas populações A TSLP só estimula NKT, que produz IL-13 A IL-25 só estimula NKT, produzindo IL-13 e o Nuócito, produzindo majoritariamente IL-5 e IL-13 • Curiosidade: Na asma não alérgica não ocorre a resposta adaptativa Th2, há uma resposta somente com o Nuócito sozinho, mal ou não produzindo IL-4 e, portanto, sem acontecer troca de classe para IgE, havendo somente contração da musculatura lisa mediada pela sua produção de IL-13 e eosinofilia mediada pela sua produção de IL-5 Mastócito, basófilo, eosinófilo e célula dendrítica quando estimuladas vão produzir todas as outras citocinas Th2 (IL- 4, IL-5 e IL-13 Disso tudo tiramos que: Por mais que a imunidade adaptativa Th2 seja importante na patogênese da alergia, esses processos alérgicos também envolvem respostas, células inatas, logo, independem da ação direta do antígeno, ocorrendo por estímulo direto das alarminas às células inatas, para que produzam citocinas Th2 Isso também explica a intensidade dos processos alérgicos e porque se caracterizam como uma reação de hipersensibilidade, com o Th2 acontecendo de forma precoce e exagerada, levando uma grande produção de IgE ILC2 (NUÓCITOS) Produz: • IL-5, recrutando eosinófilos • IL-13, atua na produção de muco pelas células epiteliais e também na contração do músculo liso • IL-9 (produzida também pela célula Th9), recruta mastócitos A IL-33 (uma das alarminas epiteliais) aumenta a secreção de muco pelas células caliciformes e também atua nas células epiteliais, fazendo que produzam IL-8, citocina de fase aguda neutrofílica, lembrando que isso é na fase inata Na resposta adaptativa o perfil Th17 que tem caráter neutrofílico, que pode ocorrer: • Com célula dendrítica apresentando antígeno e co- estimulando com IL-23 a Th0 • Th0 recebendo estímulo de TGF-beta associado à IL- 6, diferenciando para Th17 As principais citocinas do perfil Th17 são a IL-17, recrutando neutrófilos e IL-22, atuando à nível de epitélio, para que este se prolifere, produza mais junções oclusivas, peptídeos microbianos e quimiocinas (CXCL1 e CXCL8, que atraem neutrófilos) A IL-17 faz um recrutamento direto de neutrófilos, já IL-22 realiza um recrutamento indireto destes, sustentando o recrutamento inicialmente feito pela IL-8 na fase inata Importante ressaltar que a alergia não é exclusivamente eosinofílica, ocorrendo uma neutrofilia muito importante nestes eventos Fica claro como a hipersensibilidade é uma resposta exacerbada, com tantas células sustentando um padrão de resposta 5 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 PAPEL DE TREG Suprime a resposta exacerbada Th0 é diferenciado com a CD coestimulando com TGF- beta na apresentação de antígeno Treg é Foxp3 positiva, sendo necessário fazer essa diferenciação pois existem várias outras populações de células T com funções imunomoduladoras Produz IL-10 e TGF-beta que suprimem a resposta Th2 exacerbada e maligna O mastócito ao liberar IL-4 e IL-13, favorece a transcrição do fator Gata3, gerando a célula Th2 naquele processo de apresentação de antígeno, pois Gata3 positivo é o que caracteriza tal padrão Não só a CD, mas também Mastócito, célula mieloides, ILC2, NK, NKT, basófilos e eosinófilos produzindo IL-4 e favorecendo a transcrição do Gata3 Na substituição de Gata3 por Foxp3, deixa-se de produzir Th2 e passa a produzir Treg TH9 Perfil que é estimulada por IL-4 junto com TGF-beta, produzidos pela Th2 Secretam altos níveis de IL-9, promovendo proliferação e diferenciação dos mastócitos, principais células do processo alérgico por ser residente, iniciando os efeitos danosos a partir de sua degranulação TGF-BETA Produzida por células Treg Papel importante no remodelamento das vias respiratórias, associada com a deposição de proteínas de matriz extracelular Ação nas células musculares lisas das vias aéreas, com redução do fluxo aéreo, constituindo uma característica marcante da asma crônica (alérgica) A remodelagem das vias aéreas refere-se às mudanças estruturais que ocorrem na parede das vias aéreas na asma. Estas mudanças estruturais incluem: • Destacamento epitelial • Fibrose subepitelial • Aumento do músculo liso das vias aéreas • Hiperplasia de células caliciformes • Hiperplasia das glândulas mucosas • Proliferação de vasos sanguíneos (angiogênese) • Edema das vias aéreas Cada uma destas alterações pode contribuir para o espessamento da parede, hiperreatividade das vias aéreas (HRVA), e uma progressiva perda irreversível da função pulmonar. Uma fibrose deste tipo deve-se ao aumento da deposição de matriz extracelular, particularmente de colágeno tipo I e III, fibronectina e proteoglicanos devido a ativação de fibroblastos. PROCESSO PATOLÓGICO DA ALERGIA A CD drenando o alérgeno, apresentando e coestimulando Th2, esta por sua vez ajuda a célula B se ativar, na ativação Timo-dependente O Linfócito B com a estimulação da IL-4 e IL-13, advinda da Th2 vai produzir altos níveis de IgE, sendo que quanto 6 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 mais IgE produzido, maior será os níveis de receptores Fc para tal Ac na superfície do mastócito O mastócito é sensibilizadopela ligação de IgE Na reexposição ao alérgeno, este irá se ligar à IgE (por ligação cruzada) que estava sensibilizando o mastócito, ativando-o de forma que passa a degranular As aminas vasoativas e os mediadores lipídicos são responsáveis pela reação imediata As citocinas liberadas são responsáveis pela reação tardia associada aos eventos inflamatórios O mastócito também vai promover o recrutamento de basófilos e, por último, de eosinófilos Esse recrutamento mais tardio dos eosinófilos se explica pelo fato da IL-5, citocina eosinofílica, ser produzido em pouca quantidade na fase inata (com o mastócito produzindo IL-5 mais que as demais células dessa fase), sendo preciso da ajuda de uma resposta adaptativa Th2 (mais tardia) que produza também IL-5, para que então esse eosinófilo sanguíneo seja atraído Por isso que se relaciona o mastócito e até mesmo o basófilo com a anafilaxia aguda, asma, urticária, rinorreia e conjuntivite A chegada e ação dos eosinófilos está relacionado com anafilaxia crônica e eczema prolongado A imagem está omitindo a neutrofilia, muito importante nesse processo, que está presente desde a fase inata até a fase adaptativa com Th17 coexistindo com Th2, ainda assim a resposta é mais Th2 que Th17 Muitas células participam desse processo como as células mieloides, mastócito, ILC do tipo 2, NKT, CD, basófilo e eosinófilos Além da CD, a ILC2, mastócito, basófilo e eosinófilo podem atuar como APC, apresentando e gerando Th2, tendo mais ativação de Célula B, mais produção de IgE e, logo, de mais mastócito sendo sensibilizado e ativado O 1º contato com o antígeno é de sensibilização O 2º contato, a partir da sensibilização temos a ativação e as reações imediatas e tardias HIPERSENSIBILIDADE TIPO 2 Também é conhecida como hipersensibilidade mediada por anticorpos e pode afetar uma variedade de órgãos e tecidos Anticorpos da classe IgG ou IgM se ligando à antígenos que estão ou na superfície celular ou na matriz extracelular A porção Fab interage com o antígeno e a porção Fc atrai células inflamatórias As respostas imunes promovidas pela porção Fc: • Opsonização, feita diretamente pelos anticorpos IgG como também feita pelos fragmentos do complemento C3b e C4b ativados pelos anticorpos IgG e IgM pentamérica na via clássica do sistema complemento, ambos os casos favorecendo a fagocitose (Vide resumo 3 teórico) Inflamação, por via direta dos anticorpos, recrutando células inflamatórias (nesse caso os neutrófilos), estas ao se ligarem à porção Fc vão liberar suas espécies reativas de oxigênios e enzimas lisossomais, causando dano tecidual, somando-se a isso há também, por via indireta dos anticorpos, as anafilotoxinas C3a e C5a, que recrutam neutrófilos e que foram produzidas na via clássica do complemento (via anticorpo) HIPERSENSIBILIDADE TIPO 3 Também é conhecida como hipersensibilidade mediada por imunocomplexos. O antígeno é solúvel e não ligado ao órgão envolvido. Mesma classes de anticorpo da hipersensibilidade tipo 2, IgG e IgM, entretanto o que muda é que o antígeno não está depositado na matriz extracelular ou superfície celular, ele está circulando no sangue Por conta disso os anticorpos se ligam aos antígenos e se organizam formando Imunocomplexos, sendo que estes sim se depositam no vaso sanguíneo Algumas porções Fc interagem com células endoteliais, formando depósitos de complexos imunes Têm porções de Fc que ficam voltados para o lúmen do vaso, atraindo células inflamatórias, neutrófilos e monócitos, que se ativam e liberam seus mediadores 7 Davi Cruz TUT 16 | Eduardo Reis TUT 15 Imunologia | Teórica |Caso 11 inflamatórios nos vasos, incorrendo no fenômeno vascular chamado Vasculite Essa hipersensibilidade pode coexistir com a hipersensibilidade do tipo 2 HIPERSENSIBILIDADE TIPO 4 Única hipersensibilidade que não depende de anticorpos Os mecanismos de dano na hipersensibilidade tardia incluem linfócitos T e as células recrutadas por ela: monócitos e/ou macrófagos. Células T citotóxicas causam danos diretos enquanto que células auxiliares T (TH1) secretam citocinas que ativam células T citotóxicas e recrutam e ativam monócitos e macrófagos, que causam a maioria das lesões. O Linf auxiliar Th1 é o principal representante dessa classe de hipersensibilidade, com papel muito mais significativo que o TCD8+ na produção de citocinas É uma resposta Th1 exacerbada, diferente das outras hipersensibilidades Liberam citocinas inflamatórias como interferon-γ (IFN-γ), IL-1, IL-2, TNF-a e IL-6 O resultado das citocinas é inflamação local pelo aumento da permeabilidade vascular e pela migração e ativação de outras células. A CD apresenta antígeno ao Th0, coestimulando com IL-12, diferenciando Th0 em Th1, que passa a produzir muitas citocinas, recrutando e ativando neutrófilos (com TNF-a) e macrófagos (com TNF-a junto com IFN-gama)