Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Sistema Complemento - principal sistema de defesa inata; -principais mecanismos efetores da imunidade humoral e é também um importante mecanismo efetor da imunidade inata; -Embora seu papel principal seja proteger contra infecções, também pode regular os processos inflamatórios, remover células danificadas ou alteradas, enviar sinais de “perigo” para o corpo e regular a resposta imune adaptativa; - envolvido na remoção dos imunocomplexos, angiogênese, mobilização de células-tronco, regeneração tecidual e metabolismo de lipídio; -a ativação inapropriada do sistema complemento pode contribuir para várias doenças imunes e inflamatórias; -proteção contra as infecções >> requer que o sistema imune inato responda à invasão o mais rápido possível; o sistema é um componente importante nesta resposta precoce >> Este é uma complexa rede de interação que consiste em muitas interações de proteínas de reconhecimento de padrões, proteases, proteínas séricas, receptores e reguladores ; -As proteínas do sistema são ativadas por meio de vias que fazem com que algumas moléculas a se liguem covalentemente (e por isso irreversivelmente) à superfície dos micróbios invasores. Uma vez ligados, estas proteínas podem destruir os invasores. -permanece inativo em animais saudáveis não infectados; -é ativado tanto por padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) na superfície de agentes infeciosos quanto por anticorpos ligados a antígenos; -Por ser tão potente, ele deve ser cuidadosamente regulado e controlado. Isto, por sua vez, leva a uma complexidade significativa; -consiste em um grupo de proteínas séricas inativas que são ativadas de forma gradual . Três principais passos estão envolvidos: 1. Primeiramente o sistema complemento deve ser ativado ; Uma vez ativado, o sistema complemento produz múltiplas moléculas efetoras. A progressão da ativação e a distribuição destas moléculas efetoras são cuidadosamente reguladas; a estimulação da ativação do complemento , pode ocorrer por três mecanismos/vias enzimáticas diferentes - via alternativa, via das lectinas e via clássica; ● As vias alternativa e das lectinas são diretamente ativadas pelos carboidratos microbianos — exemplos clássicos de vias de reconhecimento de padrões que estimulam a imunidade inata; ● a via clássica é uma via evolutivamente mais recente que é ativada por anticorpos ligados à superfície de um organismo e assim funciona somente em associação com a resposta imune adaptativa; Na ativação há clivagem sequencial de proteínas as quais irão dar origem a complexos enzimáticos com atividade proteolítica >> As proteínas que adquirem atividade enzimática proteolítica pela ação de outras proteases são chamadas de zimógenos ; O processo de ativação sequencial de zimogênio, uma característica de definição de uma cascata de enzimas proteolíticas, também é característico dos sistemas de coagulação e das quininas; Cascatas proteolíticas permitem enorme amplificação , porque cada molécula de enzima ativada em uma etapa pode gerar múltiplas moléculas de enzima ativada na etapa seguinte; 2. Segundo, uma proteína chave C3b deve ser gerada. 3. Terceiro, o complexo terminal do complemento é montado por meio de uma via de amplificação; ➔ Proteínas do Sistema Complemento -30 ou mais proteínas; -marcadas numericamente com o prefixo C ( p. ex., C1, C2, C3) ou designadas por letras do alfabeto ( B, D, P e assim por diante ); -Algumas são encontradas livres no soro, enquanto outras são receptores de superfície celular; -responsáveis por aproximadamente 5 a 10% das proteínas do soro sanguíneo; -sintetizados em múltiplos locais por todo o corpo; - maior parte dos componentes C3, C6, C8 e B é produzida no fígado, ao passo que C2, C3, C4, C5, B, D, P e I são produzidos pelos macrófagos; -Os grânulos dos neutrófilos podem armazenar grandes quantidades de C6 e C7 > estão prontamente disponíveis para a defesa nos locais onde os macrófagos e neutrófilos se acumulam; ➔ nomenclatura • Proteínas da via clássica e do complexo de ataque a membrana: nomeados com a letra C seguida de um número; – Sequência de Descoberta: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9 – Sequência de reação: C1, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 E C9 • Proteínas da via alternativa ou fatores: nomeados por letras B, D e P; -à medida que vai ocorrendo a ativação, fragmentos são gerados, fragmentos maiores recebem a denominação b (ex. C3b, C4b ) e têm função na opsonização e fagocitose, e os menores a (ex. C3a, C4a ) com função na inflamação; OBS: Componentes inativados recebem o prefixo “i” (ex. iC3b); ➔ VIA CLÁSSICA -geralmente ativada por grupos de moléculas de anticorpos na superfície de um organismo estranho > associada com respostas imunes adaptativas; -não pode ser ativada até que os anticorpos sejam produzidos, o que pode ocorrer tão tarde quanto de 7 a 10 dias após a infecção > Porém, uma vez ativada, é uma via muito eficaz; -iniciada pela ligação da proteína C1 do complemento aos domínios CH2 de IgG ou aos domínios CH3 de moléculas de IgM que estão ligadas ao antígeno; -primeira ptn dessa via é a C1 >> consiste em três proteínas, ( C1q, C1r, C1s ) ligados por cálcio; O C1q parece um chicote de seis fios quando observado por microscopia; Duas moléculas de C1r e duas de C1s formam uma estrutura localizada entre os fios de C1q; é ativado quando pelo menos dois dos seus fios se ligam aos sítios ativadores do complemento nas moléculas de anticorpos agrupadas; A ligação causa a alteração conformacional no C1q, que é transmitida para o C1r. Assim, o C1r expõe um sítio de atividade proteolítica que age no C1s paraconverter a molécula em uma enzima ativa; -Moléculas isoladas de imunoglobulina M (IgM) ligadas ao antígeno ou moléculas pareadas de IgG ligadas ao antígeno são necessárias para ativar C1; estrutura polimérica de IgM proporciona prontamente dois sítios de ativação do complemento com espaçamento próximo; Pelo menos duas moléculas de IgG devem ficar agrupadas muito próximas para alcançarem o mesmo efeito > é muito menos eficiente que IgM na ativação do sistema complemento pela via clássica -C1 também pode ser ativado diretamente por alguns vírus ou por bactérias como a Escherichia coli e a Klebsiella pneumoniae; Este também pode ser ativado por pentraxinas, como a proteína C reativa (CRP), ligadas à superfície celular ; -O C1s ativado cliva o C4 em C4a e C4b > O C2 então se liga ao C4b para formar C4b2; O C1s ativado então divide o C2 ativado, gerando um pequeno fragmento peptídico C2a e o C4b2b ativado > O C1s não pode agir sobre o C2 solúvel, o C2 deve primeiramente se ligar ao C4b antes de ser clivado (outro exemplo de modulação pelo substrato); O C4b2b é uma protease potente que cliva C3 e por isso denomina-se C3 convertase > O C3b gerado desta maneira se liga e ativa o C5 (inflamação) > As reações subsequentes levam à formação do complexo terminal do complemento e à destruição dos micróbios ; -Além da ligação aos imunocomplexos, C1q também pode se ligar a células apoptóticas e necróticas, proteínas de matriz extracelular, pentraxinas como a CRP, amilóide e proteínas do príon e DNA > Contudo, todas essas substâncias com exceção dos imunocomplexos também podem se ligar aos inibidores do sistema complemento C1-BP e fator H , de forma que não ocorre a ativação completa do complemento > Se esses processos inibitórios são bloqueados, a ativação descontrolada do sistema complemento pode levar à inflamação indesejável . ➔ VIA ALTERNATIVA -desencadeada quando as paredes celulares microbianas interagem com componentes do sistema complemento na corrente sanguínea; -essencial da imunidade inata; -via antiga, invertebrados; -proteína mais importante é a C3 > é um heterodímero ligado por pontes dissulfídicas, com cadeias α e β; sintetizado pelas células hepáticas e pelos macrófagos; componente do sistema complemento com maior concentração no soro; possui um tioéster de cadeia lateral altamente reativo, que, quando ativado, se liga à superfície dos micróbios e os marca para a destruição pelas células do sistema imune >> A ativação do tioéster do C3 deve ser cuidadosamente regulada para assegurar que este não se ligue aos tecidos normais >> Para prevenir estes acidentes, o grupo tioéster no C3 inativado está escondido no interior da molécula dobrada; -Em animais normais saudáveis, o C3 é clivado lenta, mas espontaneamente, em dois fragmentos denominados C3a e C3b >> possibilita que a molécula C3b exponha o grupo tioéster; O tioéster então gera um grupo carbonil que liga o C3b irreversivelmente aos carboidratos e proteínas nas superfícies celulares próximas ; A quebra do C3b também expõe os sítios de ligação para a proteína fator H > Quando o fator H se liga a estes sítios, uma protease fator I degrada o C3b, bloqueando sua atividade e gerando dois fragmentos, iC3b e C3c; -O iC3b se liga aos receptores encontrados nos leucócitos circulantes >> estimula estas células a fagocitar patógenos e a ativar as células inflamatórias; -O produto final da clivagem do C3, C3dg , marca os patógenos para os receptores de superfície das células B e assim promove a produção de anticorpos ; -A rápida destruição da célula ligada ao C3b depende da ligação do fator H, o qual por sua vez depende da natureza da superfície-alvo > Quando o fator H interage com as células normais, as glicoproteínas ricas em ácido siálico e outros polissacarídeos neutros ou aniônicos aumentam sua ligação a C3b, o fator I é ativado e o C3b é destruído > Desta maneira, nos indivíduos saudáveis, os fatores H e I destroem o C3b assim que este é gerado ; -Por outro lado, as paredes bacterianas não possuem ácido siálico > Quando o C3b se deposita nestas superfícies, o fator H não pode se ligar, o fator I é inativado, e a ligação com o C3b persiste > Neste caso, a abertura do C3b em uma superfície ativadora expõe sítios de ligação para outra proteína do sistema complemento - fator B > Como resultado um complexo C3bB é formado > O fator B ligado é, então, clivado por uma protease fator D , liberando um fragmento solúvel, Ba e deixando o C3bBb aderido à bactéria > Este C3bBb ligado é uma protease, cujo substrato preferido é o C3; (Por esta razão, ela é chamada de C3 convertase da via alternativa.) -O fator D só pode atuar sobre o fator B após a ligação deste ao C3b, mas não antes; Esta condição é denominada modulação pelo substrato e ocorre em diversos pontos da cascata do sistema complemento > Isto assegura que as atividades de enzimas como o fator D estejam confinadas às moléculas corretas; -A C3 convertase da via alternativa, C3bBb, pode agir no C3 para gerar mais C3b > Entretanto, C3bBb é muito instável e tem uma meia-vida de apenas 5 minutos; Se outra proteína, fator P (ou properdina), se liga ao complexo, isto forma C3bBbP, com uma meia-vida de 30 minutos > Uma vez que o C3b serve para gerar mais C3bBbP, o efeito final de tudo isto é que uma alça de amplificação é gerada onde grandes quantidades de C3b são produzidas e irreversivelmente ligadas àssuperfícies de organismos invasores. -A properdina também reconhece vários PAMPs e padrões moleculares associados a lesões (DAMPs) em células estranhas ou apoptóticas; - é responsável por 80 a 90% de toda a ativação da cascata do complemento mesmo quando ativada inicialmente pela via clássica ou pela via das lectinas; ➔ VIA DA LECTINA OU LÍTICA -envolve o uso de moléculas de reconhecimento de padrões solúveis (lectinas) que reconhecem os carboidratos microbianos >> Essas lectinas ( proteínas colágeno-símile que se assemelham estruturalmente a C1q, pois tem estrutura hexamérica / plasmáticas) se ligam aos micróbios e assim ativam as proteases que ativam o complemento; reconhece resíduos de manose terminal nas glicoproteínas e nos glicolipídios microbianos, similarmente ao receptor de manose nas membranas dos fagócitos; -Assim como a via alternativa, é uma via inata estimulada simplesmente pela presença de PAMPs bacterianos; -geração de C5 convertase leva ao início dessa via lítica; -desencadeada pela ligação de polissacarídios microbianos a lectinas circulantes, tais como a lectina ligadora de manose plasmática (MBL) ou as ficolinas , sempre na ausência de anticorpo; -As MBL podem se ligar a bactérias, fungos, protozoários parasitas e vírus pela ligação com a manose ou N-acetilglucosamina na parede das células microbianas; -Esta não se liga às glicoproteínas de mamíferos; -Após a MBL se ligar aos microrganismos, dois zimogênios chamados de MASP1 ( serinoprotease 1 associada à manose ou serinoprotease associada à lectina ligante de manan ) e MASP2 , com funções similares ao C1r e C1s, se associam à MBL e iniciam passos proteolíticos na cascata e idênticos à via clássica; - MASPs apresentam função similar, a saber, a clivagem de C4 e de C2 para ativar o complemento; -Uma vez ligada, a MBL ativa a protease sérica MASP-2 . ( serina protease associada à MBL) > Por sua vez, a MASP-2 ativada age no componente C4 do complemento, quebrando-se em C4a e C4b > Isto expõe o grupo tioéster no C4b e dá origem a um grupo carbonil reativo que liga o C4b de maneira covalente à superfície microbiana > Outro componente do complemento, C2, então se liga ao C4b para formar o complexo C4b2 . O C2 ligado é então clivado pela MASP-2 para gerar C4b2b; - O C4b2b ligado é uma protease que quebra o C3 para gerar C3a e C3b e expõe o grupo tioéster no C3b > A ativação do C3b pelo C4b2b é o passo principal pois cada complexo C4b2b pode gerar até 200 moléculas de C3b . -Uma vez que estas reações são geralmente confinadas ao microambiente próximo das superfícies microbianas, o C3b recentemente formado irá se ligar aos micróbios próximos > A ligação do C3b então liga o C5 e o cliva em C5a e C5b . -A via do complemento pode então continuar e matar o organismo com os complexos terminais do complemento . -A via MBL-MASP-2 é antiga, tendo existido por pelo menos 300 milhões de anos; -Embora em muitas vias seja duplicada, é um exemplo de uma via no corpo que usa mecanismos redundantes para assegurar a proteção; ● Ativação da via Lectina sem a MBL -ficolina > ativa o sistema complemento de maneira similar à MBL; ➔ Etapas Finais da Ativação do Complemento/Via de Amplificação -As C5-convertases geradas pela alternativa clássica ou das lectinas iniciam a ativação dos componentes da via terminal do sistema complemento, o que culmina na formação do complexo citocida de ataque à membrana (MAC); -As C5- convertases clivam C5 em um pequeno fragmento, C5a, que é liberado, e outro fragmento com duas cadeias C5b, que permanece ligado às proteínas do complemento depositadas na superfície da célula; -C5a possui potentes efeitos biológicos em diversas células; -Os demais componentes da cascata do complemento, C6, C7, C8 e C9, são proteínas estruturalmente relacionadas e sem atividade enzimática; -C5b sustenta uma conformação transitória que é capaz de se ligar às proteínas seguintes da cascata, C6 e C7; -O componente C7 do complexo resultante C5b,6,7 é hidrofóbico e se insere na bicamada lipídica das membranas celulares, onde se torna um receptor de alta afinidade para a molécula C8. -A proteína C8 é um trímero composto por três cadeias distintas, uma das quais se liga ao complexo C5b,6,7 e forma um heterodímero covalente com a segunda cadeia; a terceira cadeia se insere na bicamada lipídica da membrana; -Este complexo C5b,6,7,8 (C5b-8) inserido estavelmente tem uma capacidade limitada de lisar as células. -Em seguida, 12 a 18 moléculas de C9 podem se agregar ao complexo C5b678 para formar uma estrutura tubular - complexo terminal do complemento (TCC) ou complexo de ataque à membrana (MAC) > se insere na membrana celular microbiana e provoca um orifício. Se uma quantidade suficiente de TCCs for formada em um organismo, este será morto por lise osmótica; -A formação de um MAC completamente ativo é alcançada pela ligação de C9, o componente final da cascata do complemento, ao complexo C5b-8; -C9 é uma proteína sérica que se polimeriza no local de ligação de C5b-8 para formar poros nas membranas plasmáticas >> Esses poros formam canais que permitem a livre circulação de água e de íons; -A entrada de água resulta em aumento osmótico e ruptura das células em cuja superfície o MAC foi depositado; -Os poros formados pela C9 polimerizada são semelhantes aos poros de membrana formada por perforina, a proteína do grânulo citolítico encontrado em linfócitos T citotóxicos e em células NK; -C9 é estruturalmente homóloga à perforina; -C3a e C5a liberados( peptídeos pequenos) > possuem efeitos pró-inflamatórios potentes; desgranulam mastócitos e estimulam as plaquetas a liberarem as moléculas vasoativas histamina e serotonina; Ambas ativam a inflamação por meio dos seus receptores de superfície celular ( C3aR e C5aR ); são poderosos quimiotáticos para neutrófilos e macrófagos; Aumentam a permeabilidade vascular, causando a liberação das enzimas dos lisossomos dos neutrófilos e tromboxano dos macrófagos; -C3a e o seu derivado inativado C3a- des Arg podem matar bactérias >> eficiente exterminador de E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis e Streptococcus pyogenes; age como outros peptídeos microbianos pela ruptura das membranas microbianas; -C3a e C5a também podem ser denominados anafilotoxinas uma vez que, quando injetados em quantidades suficientes, podem matar um animal de maneira similar a uma anafilotoxina; ➔ Receptores do Sistema Complemento -Cinco receptores para C3 ou seus fragmentos são expressos nas células; -denominados CR1 (CD35), CR2 (CD21), CR3 (CD11a/CD18), CR4 (CD11c/CD18) e CRIg; -primatas > CR1 é encontrado nas hemácias, neutrófilos, eosinófilos, monócitos, macrófagos, linfócitos B e alguns linfócitos T > Este se liga a C3b e C4b, bem como ao subproduto da clivagem de C3b, o iC3b; O CR1 presente nas hemácias é responsável por 90% de todo o CR1 do sangue; -o CR1 >> remove os imunocomplexos (complexo complemento-antígeno-anticorpo) da circulação (os imunocomplexos ligam-se ao CR1 dos eritrócitos e as células recobertas são, então, removidas do fígado e do baço); -As deficiências dos componentes do sistema complemento ou de seus receptores podem levar ao acúmulo de imunocomplexos circulantes em órgãos como os rins e produzir lesão; ex. alguns pacientes com a doença autoimune lúpus eritematoso sistêmico têm uma deficiência de CR1 e são, portanto, incapazes de remover esses imunocomplexos efetivamente; Cães deficientes em C3 desenvolvem lesões renais mediadas por imunocomplexos pela mesma razão; - CR2 (CD21) >> encontrado na maioria dos linfócitos B; ele se liga a um subproduto da clivagem de C3 > C3d; CR2 forma um complexo com o CD19 > Este complexo regula as respostas dos linfócitos B ; Os linfócitos B precisam ser estimulados pelo C3d por meio de CR2 para responder com a máxima eficiência aos antígenos; - CR3 (CD11a/CD18) >> é uma integrina que se liga a iC3b; encontrado em macrófagos, neutrófilos e células natural killer; -Uma deficiência genética de CR3 (deficiência de aderência de leucócitos, LAD) foi descrita em humanos, bovinos e cães, e os indivíduos afetados apresentam graves infecções recorrentes ; - CR4 (CD11c/CD18) >> é outra integrina encontrada nos neutrófilos, linfócitos T, células NK, macrófagos e algumas plaquetas; Liga-se a fragmentos da clivagem de C3; - CRIg >> é expresso em macrófagos teciduais, incluindo as células de Kup�er no fígado; Tem afinidade por C3b e iC3b; tem afinidade por C3b; é um receptor para a opsonização dependente de C3 dos patógenos presentes na circulação sanguínea; ➔ Funções das Proteínas do Complemento 1. Opsonização - O C3b e o C4b se ligam covalentemente à superfície do micróbio e a marcam de maneira eficaz como estranha, servindo como opsoninas muito potentes e eficazes; As células fagocitárias possuem CR1, ao passo que os macrófagos residentes possuem CRIg > Os organismos recobertos por C3b irão se ligar fortemente a essas células e sofrerão fagocitose tipo II > Se, por alguma razão, esses organismos não puderem ser ingeridos, os neutrófilos podem secretar suas enzimas lisossômicas e oxidantes no fluido ao redor do tecido > Estas moléculas então causam inflamação e dano tecidual — reação classificada como hipersensibilidade do tipo III ; muitas bactérias tenham desenvolvido mecanismos para neutralizar a cascata do sistema complemento; 2. Remoção de Células Apoptóticas - também contribui para a cicatrização após o processo inflamatório promovendo a remoção de células apoptóticas e complexos imunes; As células apoptóticas perdem os seus inibidores do complemento CD46 e CD59 > Assim, eles podem ser opsonizados pelo C3b e C4b e removidos por fagocitose ; As células apoptóticas ligam o CRP que pode então ligar o C1q, levando à ativação da via clássica; A properdina (fator P) também se liga aos linfócitos T apoptóticos, resultando em opsonização e destruição mediada por C3b; 3. Quimiotaxia - sistema complemento é o principal colaborador para a inflamação aguda; ex. a ativação do sistema complemento por qualquer uma de suas vias gera muitos peptídeos potencialmente quimiotáticos, incluindo C5a e C5b67; C5b67 é quimiotático para neutrófilos e eosinófilos, ao passo que C5a atrai não somente neutrófilos e eosinófilos, mas também macrófagos e basófilos. Quando C5a atrai neutrófilos, ele estimula o burst oxidativo e regula positivamente a expressão de CR1 e integrina; 4. Imunorregulação/Regulação da resposta de anticorpos - regula a imunidade humoral; C3d amplifica a resposta adaptativa quando ligado ao antígeno; Quando uma molécula de antígeno liga-se a um receptor de linfócito B, qualquer C3d em sua superfície irá se ligar ao complexo CD21/CD19 da membrana do linfócito B; obs: Lembre-se de que várias centenas de moléculas de C3 podem aderir a um antígeno devido à ação da C3 convertase; A ativação do complexo CD21/CD19 amplifica a sinalização via receptor do linfócito B e é uma importante via estimulante para a maturação dos linfócitos B; Reciprocamente, a depleção de C3 está associada à redução das respostas delinfócitos B > Revestir os antígenos com C3d também permite que eles se liguem ao CR2 das células dendríticas e, portanto, influencia a apresentação de antígenos; Na ausência de C3, os complexos imunes não localizam as células dendríticas foliculares nos centros germinativos; 5. Lise de bactéria e células infectadas ou transformadas - mediada pelo MAC; 6. Limpeza de imuno-complexos -Maléficas: 7. Inflamação - As anafilotoxinas, C3a e C5a, aumentam a produção das três citocinas pró-inflamatórias induzidas por TLR, o TNF-α, IL-1β e IL-6; Após a ligação com os seus receptores, eles interagem com o receptor do tipo toll 2 (TLR2), TLR4 e TLR9; Reciprocamente, a estimulação do TLR aumenta a expressão celular de C3aR e C5aR; induzem inflamação aguda, ativando mastócitos, neutrófilos e células endoteliai; peptídios ligam-se a mastócitos e induzem a desgranulação, com a liberação de mediadores vasoativos como a histamina; Em neutrófilos, C5a reforça a motilidade, a adesão firme às células endoteliais e, em altas concentrações, o estímulo do burst respiratório e da produção de espécies reativas de oxigênio; C5a pode atuar diretamente sobre as células endoteliais vasculares e induzir aumento da permeabilidade vascular e expressão de P selectina, o que promove a ligação de neutrófilos; 8. Anafilaxia - As anafilotoxinas, C3a e C5a, aumentam a produção das três citocinas pró-inflamatórias;
Compartilhar