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Circulação de Leucócitos e Migração para os tecidos INTRODUÇÃO A propriedade única do sistema imune que o distingue de todos os outros sistemas teciduais no corpo é o movimento constante e altamente regulado de seus principais componentes celulares através do sangue, para os tecidos e frequentemente de volta para o sangue. Este movimento tem três funções principais: ● Distribuição de leucócitos de linhagem mieloide (principalmente neutrófilos e monócitos) da circulação para os tecidos e locais de infecção ou lesão, onde as células realizam suas funções protetoras de eliminar patógenos infecciosos, limpando tecidos mortos e reparando o dano. ● Distribuição de linfócitos T e B naive dos seus locais de maturação (medula óssea ou timo) para órgãos linfóides secundários, onde eles reconhecem antígenos e se diferenciam em linfócitos efetores. ● Distribuição de linfócitos efetores dos órgãos linfóides secundários nos quais eles são produzidos para locais de infecção em qualquer tecido, onde eles realizam suas funções protetoras. o Homing do leucócito é a migração de um leucócito para fora do sangue e em direção a um tecido em particular, ou para um local de uma infecção ou lesão. o Migração ou recrutamento é o processo geral do movimento do leucócito do sangue para os tecidos. o Recirculação é a habilidade dos linfócitos em chegarem repetidamente aos órgãos linfóides secundários, lá ficarem transientemente e retornarem ao sangue. o Inflamação é o recrutamento de leucócitos e proteínas plasmáticas do sangue para locais de infecção e lesão tecidual. A inflamação é disparada pelo reconhecimento de microrganismos e tecidos mortos nas respostas imunes inatas, sendo refinada e prolongada durante as respostas imunes adaptativas. o A resposta inflamatória distribui as células e moléculas de defesa do hospedeiro para os locais onde os agentes agressores necessitam ser combatidos. O mesmo processo é responsável por causar dano tecidual e a ele são atribuídas muitas doenças importantes. VISÃO GERAL DA MIGRAÇÃO DE LEUCÓCITOS A adesão e o recrutamento de leucócitos a qualquer tecido são controlados por alguns princípios comuns: ● Linfócitos naïve migram de maneira contínua principalmente para os tecidos linfóides secundários, e não para outros tecidos tendo ou não infecção ou lesão. ● Ao passo que os linfócitos que foram previamente ativados pelo antígeno (p. ex., linfócitos efetores), assim como os leucócitos mieloides, chegam preferencialmente aos tecidos nos quais existe uma infecção ou lesão tecidual. ● A adesão e o recrutamento de leucócitos necessitam de adesão temporária do leucócito à cobertura endotelial dos vasos sanguíneos, um processo que envolve moléculas nas superfícies de ambos os leucócitos (receptores de adesão e de quimiocinas, além de integrinas) e células endoteliais (adressinas e quimiocinas). ● As células endoteliais são ativadas nos locais de infecção e tecidos danificados pelas citocinas secretadas pelos macrófagos e outras células teciduais nestes locais, resultando em expressão aumentada das moléculas de adesão e quimiocinas. A consequência é adesividade aumentada das células endoteliais para os leucócitos mieloides circulantes e linfócitos previamente ativados. O recrutamento de leucócitos a partir do sangue para os tecidos necessita da adesão dos leucócitos para a cobertura endotelial das vênulas pós-capilares e, então, o movimento através do endotélio e parede do vaso para o tecido extravascular. MOLÉCULAS DE ADESÃO NOS LEUCÓCITOS E CÉLULAS ENDOTELIAIS ENVOLVIDAS NO RECRUTAMENTO ● A adesão de leucócitos circulantes às células endoteliais vasculares é mediada por duas classes de moléculas, denominadas selectinas e integrinas, e seus ligantes. Nathalia de Tarso ● A expressão destas moléculas varia dentre diferentes tipos de leucócitos e em vasos sanguíneos de diferentes localizações, e estas diferenças influenciam quais tipos celulares migram preferencialmente para qual tecido. ● As quimiocinas são uma grande família de citocinas estruturalmente homólogas que estimulam o movimento dos leucócitos e regulam a migração dos leucócitos do sangue para os tecidos. ● As quimiocinas também induzem agrupamento das integrinas na membrana. Isso resulta em concentração local aumentada de integrinas na superfície celular, levando à avidez aumentada das interações da integrina com ligantes nas células endoteliais e, assim, ligação mais firme dos leucócitos ao endotélio. AÇÕES BIOLÓGICAS DAS QUIMIOCINAS ● Recrutamento de leucócitos circulantes dos vasos sanguíneos para os locais extravasculares. ● Desenvolvimento dos órgãos linfóides e regulam o tráfego dos linfócitos e outros leucócitos através das diferentes regiões dos tecidos linfóides periféricos. ● Migração das células dendríticas dos locais de infecção para a drenagem dos linfonodos. Uma vez no linfonodo, as células dendríticas são atraídas pelas mesmas quimiocinas produzidas nas zonas interfoliculares, onde as células T naïve também migram em resposta a essas quimiocinas. Isso explica como as células dendríticas e as células T naïve se localizam o mesmo local nos linfonodos, permitindo que as células dendríticas apresentem o antígeno para as células T. MIGRAÇÃO DE NEUTRÓFILOS E MONÓCITOS PARA LOCAIS DE INFECÇÃO OU LESÃO TECIDUAL Após a maturação na medula óssea, neutrófilos e monócitos entram no sangue e circulam por todo o corpo. Embora estas células possam realizar algumas funções fagocíticas dentro do sangue, seus principais papéis, incluindo a fagocitose e destruição dos microrganismos e de células teciduais mortas, ocorrem em locais extravasculares de infecção em virtualmente qualquer local do corpo. ● Atraídos por processos de múltiplos passos dependentes de selectina, integrina e quimiocina, que seguem uma sequência básica comum para a migração de todos os leucócitos para os tecidos, como já discutido anteriormente. ● Os neutrófilos são os primeiros tipos de leucócitos a serem recrutados do sangue para o local de infecção ou lesão tecidual. ● O recrutamento de monócitos segue horas depois e continua por dias, após a parada no recrutamento dos neutrófilos. ● Além disso, em alguns locais inflamatórios, os neutrófilos não são recrutados, mas os monócitos o são. Estes diferentes comportamentos migratórios provavelmente refletem variações na expressão relativa de moléculas de adesão e receptores de quimiocinas nos neutrófilos versus monócitos. MIGRAÇÃO E RECIRCULAÇÃO DE LINFÓCITOS T ● Os linfócitos estão continuamente se movendo através do sangue, vasos linfáticos, órgãos linfóides secundários e tecidos periféricos (não linfóides), e populações distintas de linfócitos mostram diferentes padrões de tráfego através destes locais. ● Quando as células T naïve maduras emergem do timo e entram no sangue, elas chegam aos linfonodos, ao baço ou aos tecidos linfóides mucosos e migram para as zonas de células T destes tecidos linfóides secundários. Se a célula T não reconhecer o antígeno nestes locais, ela permanece naïve e deixa os nodos ou tecidos mucosos através dos linfáticos e, eventualmente, drena de volta para a corrente sanguínea. ● Uma vez de volta ao sangue, a célula T naïve repete seu ciclo de chegada nos tecidos linfóides secundários. Este padrão dos linfócitos naïve, chamado de recirculação de linfócito, maximiza as chances de que pequeno número de linfócitos naïve que são específicos para um antígeno estranho em particular irá encontrar aquele antígeno se ele for apresentado em qualquer local do corpo. ● Os linfócitos que reconheceram e se tornaram ativados pelo antígeno nos tecidos linfóides secundários proliferam e se diferenciam para produzir milhares de células efetoras e de memória. Os linfócitos efetores e de memória podem se mover de volta para a corrente sanguínea e, então, migrar para locais de infecção ou inflamaçãonos tecidos periféricos (não linfóides). Nathalia de Tarso ● Alguns subgrupos de linfócitos efetores chegam preferencialmente a um local em particular, tais como pele ou intestinos. A existência de diferentes padrões de adesão garante que diferentes subgrupos de linfócitos serão distribuídos para os microambientes teciduais em que são necessários para combater diferentes tipos de microrganismos e não, desperdiçados, em locais onde não teriam nenhum propósito. RECIRCULAÇÃO DE LINFÓCITOS NAÏVE ENTRE O SANGUE E ÓRGÃOS LINFÓIDES SECUNDÁRIOS A recirculação do linfócito T depende de mecanismos que controlam a entrada das células T naïve do sangue para os linfonodos, assim como sinais moleculares que controlam quando as células T naïve sairão dos nodos. ● A inflamação em tecido periférico, o que normalmente acompanha as infecções, causa um aumento significativo no fluxo sanguíneo para os linfonodos drenando o local da inflamação. ● Ao mesmo tempo, a saída das células T para os linfáticos eferentes é transientemente reduzida, de tal forma que as células T permanecem nos linfonodos que drenam os locais de inflamação por tempo maior do que em outros linfonodos. ● Antígenos protéicos estão concentrados nos linfonodos e outros órgãos linfóides secundários, onde eles são apresentados às células T pelas células dendríticas, o tipo de célula apresentadora de antígeno mais capaz de iniciar as respostas das células T naïve. ● Assim, o movimento e retenção transiente das células T naïve nos órgãos linfóides secundários, juntamente à captura e concentração de antígeno, maximizam as chances da ativação da célula T e início de uma resposta imune adaptativa. ● A adesão das células T naïve nos linfonodos e tecidos linfóides associados à mucosa ocorre através de vênulas pós-capilares especializadas chamadas de vênulas endoteliais altas (HEVs) localizadas nas zonas da célula T. Estes vasos são revestidos com células endoteliais gordas, e não as células endoteliais achatadas que são típicas de outras vênulas. As HEVs também estão presentes nos tecidos linfóides mucosos, tais como placas de Peyer no intestino, mas não no baço. As células endoteliais das HEVs apresentam moléculas de adesão e quimiocinas em suas superfícies, o que suporta a chegada seletiva de somente determinadas populações de linfócitos. ● Os linfócitos T naïve são distribuídos aos tecidos linfóides secundários através do fluxo sanguíneo arterial, e eles deixam a circulação e migram para o estroma dos linfonodos através das HEVs. ● A migração da célula T naïve para fora do sangue, através das HEVs para o parênquima dos linfonodos, é um processo com vários passos, consistindo em rolamento das células mediado por selectina, ativação de integrina induzida por quimiocina, firme adesão mediada pela integrina e transmigração através da parede do vaso. SAÍDA DAS CÉLULAS T DOS LINFONODOS ● As células T naïve que chegaram aos linfonodos, mas falharam em reconhecer o antígeno e não estão ativadas retornarão à corrente sanguínea. ● Este retorno ao sangue completa uma alça de recirculação e fornece às células T naïve outra chance de entrar nos tecidos linfóides secundários e procurar pelos antígenos que elas podem reconhecer. ● A migração da célula T para o baço não é finamente regulada como o é a chegada aos linfonodos. O baço não contém HEVs e parece que as células T naïve são distribuídas na zona marginal e sinus da polpa vermelha por mecanismos que não envolvem selectinas, integrinas ou quimiocinas MIGRAÇÃO DOS LINFÓCITOS T EFETORES PARA LOCAIS DE INFECÇÃO ● As células T efetoras que foram geradas por ativação induzida por antígeno de células T naïve saem dos tecidos linfóides secundários através da drenagem linfática e retornam para o sangue circulante. o Muitas das funções antimicrobianas protetoras das células T efetoras têm que ser realizadas localmente nos locais de infecção; desse modo, essas células precisam ser capazes de deixar os tecidos linfóides. o Durante a diferenciação das células T naïve em células efetoras, as células sofrem alterações na egv Nathalia de Tarso expressão de S1PR1, receptores de quimiocinas e moléculas de adesão, que promovem a saída dos linfonodos. A partir dos linfáticos, as células T efetoras drenarão para o sangue e, então, estarão disponíveis para circular por todo o corpo. ● As células T efetoras chegam preferencialmente aos locais de infecção no tecido periférico em vez de tecidos linfóides, por causa de uma alteração na molécula de adesão e na expressão do receptor de quimiocina. o A ativação induzida por antígeno das células T efetoras em tecidos inflamados e a presença de quimiocinas mantêm as integrinas destas células em um estado de alta afinidade, o que favorece a retenção das células T efetoras nestes locais. A maioria das células efetoras que entram no local da infecção eventualmente morre nestes locais após realizarem suas funções efetoras. o Algumas células efetoras têm uma propensão de migrar para tipos particulares de tecidos. Esta capacidade de migração seletiva é adquirida durante a diferenciação das células T efetoras a partir dos precursores naïve nos tecidos linfóides secundários. Permitindo que grupos distintos de células T efetoras migrem para locais diferentes, o sistema imune adaptativo direciona as células com funções efetoras especializadas para os locais onde elas são mais adequadas para lidar com tipos particulares de infecções. o Em geral, as células T de memória efetoras que migram para o tecido periférico respondem à estimulação antigênica com uma rápida produção de citocinas, ao passo que as células de memória central baseadas no tecido linfóide tendem a se proliferar mais, fornecendo um conjunto de células para respostas repetidas MIGRAÇÃO DE LINFÓCITOS B As células B naïve utilizam os mesmos mecanismos básicos que as células T naïve para migrarem para os tecidos linfóides secundários de todo o corpo, o que garante sua probabilidade de responder aos antígenos microbianos em locais diferentes. ● As células B imaturas deixam a medula óssea através do sangue, entram na polpa vermelha do baço e migram para a periferia da polpa branca. ● Quando elas amadurecem, as células B expressam um receptor de quimiocina que promove seus movimentos para a polpa branca em resposta a uma outra quimiocina. Uma vez que a maturação esteja completa dentro da polpa branca, as células B foliculares entram novamente na circulação e migram para os linfonodos e tecidos linfóides mucosos. ● Uma vez que as células B naïve tenham entrado no estroma dos órgãos linfóides secundários, elas migram para os folículos, onde elas podem encontrar o antígeno e se tornarem ativas. ● Durante o curso de respostas da célula B aos antígenos protéicos, as células B e as células T auxiliares têm que interagir diretamente, e isso é feito possivelmente por movimentos finamente regulados de ambos os tipos celulares dentro dos órgãos linfóides secundários. REFERÊNCIA Abbas A, Lichtman A.H., Pober J.S. Imunologia Celular & Molecular – 7ª edição - Ed. Elsevier. Rio de Janeiro. 2012. Nathalia de Tarso
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