Ativação de Células B

Prévia do material em texto

Ativação de Células B
● A resposta imune mediada pelos linfócitos B, é denominada imunidade humoral, atua a partir da secreção de anticorpos pelos plasmócitos.
● Dois tipos de antígenos microbianos, podem induzir respostas robustas de anticorpos:
● Primeiro: antígenos de origem microbiana, como polissacarídeos e Lipídios, podem ativar os linfócitos B por meio dos receptores de células B, sem o auxílio de linfócitos T.
● Segundo: Antígenos proteicos microbianos podem ser apresentados pelos linfócitos B aos linfócitos T auxiliares, resultando em uma resposta dependente de T. Onde, linfócitos T auxiliam os linfócitos B a ser ativado para que mude de classe.
● Em ambos os casos, os anticorpos são secretados e se ligam aos antígenos das bactérias extracelulares (intracelular o anticorpo não irá agir), vírus e outros Mi-Or, e têm as funções de NEUTRALIZAR (quando o anticorpo se liga ao microrganismo em proteínas, carboidratos ou lipídios que são importante para a sobrevivência do microrganismo, ou para infectar células do hospedeiro, com isso o anticorpo ligado atrapalha esses eventos/neutralizando o microrganismo) e OPSONIZAR (quando marca o microrganismo para que ele seja fagocitado), a fim de eliminar esses patógenos.
Características gerais das respostas imunes humorais:
1 - A ativação dos linfócitos B culmina com sua proliferação, o que leva a expansão clonal, resultando na geração de linfócitos B de memória e plasmócitos secretores de anticorpos.
Isso é mostrado na figura abaixo, a célula B madura reconhece o antígeno, fagocita e processa e antígeno. Se ela não precisar de auxilio de célula T ela vai processar o antígeno e produzir IgM somente. Porém se tiver auxilio de célula T, a célula B sofrerá expansão clonal se diferenciará em plasmócitos secretores de anticorpo. E também terá mudança de isotipo e a célula B passa a produzir outros tipos de anticorpos. Também serão geradas células B de memória. Tem um evento chamado de maturação de afinidade que é importante para gerar anticorpos de grande especificidade, grande poder neutralizante por exemplo. 
● O antígeno se liga à IgM e IgD de membrana dos linfócitos B virgens (naïve) maduros possibilitando que estas sejam ativados.
2 – O tipo e a quantidade de anticorpos produzidos variam de acordo com o tipo de antígeno. Do envolvimento das células T, o histórico prévio de exposição ao antígeno e o sítio anatômico onde ocorre a ativação.
● Nota: Uma única célula B pode, em uma semana, originar aproximadamente 5 mil células secretoras de anticorpos, que produzem mais de 1.012 moléculas de anticorpos por dia.
3 – As respostas de anticorpos contra ANTÍGENOS PROTEICOS necessitam que o antígeno seja reconhecido e internalizado pelas células B. E que um fragmento peptídico da proteína internalizada seja apresentada aos linfócitos T auxiliares, que por sua vez auxiliaram a ativação as células B.
4 - As respostas dos anticorpos à ANTÍGENOS NÃO PROTEICOS MULTIVALENTES com epítopo que se repetem, como polissacarídeos e lipídeos, não necessitam de linfócitos T auxiliares.
5 – Algumas das progênies das células B ativadas serão plasmócitos secretores de anticorpos de vida longa, que continuam a produzir anticorpos por meses ou anos, e outras são células de memória de vida longa.
6 - A mudança de isotipos de cadeia pesada e a maturação de afinidade são tipicamente notadas nas respostas imunes humorais dependentes de células T auxiliares a antígenos proteicos.
7 - Respostas dos anticorpos PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS aos antígenos proteicos diferem quantitativamente e qualitativamente. O que mostra na figura abaixo.
Está mostrando a primeira infecção, primeiro contato nosso com o patógeno, a célula B reconhece, terá interação dela com a célula T. A célula B se diferenciará em plasmócito secretor de anticorpos, de vida curta nesse primeiro instante. E haverá produção de anticorpos, tanto IgM (o primeiro produzido nessa resposta primária e o mais abundante) como IgG (pouca quantidade). O pico da resposta é menor comparado com a secundária. A afinidade do anticorpo é menor que a média, e essa resposta primária é induzida por todos os imunógenos, ou seja, todos os antígenos presentes no microrganismo que serão reconhecidos pela célula B e T, sendo uma resposta mais amplificada para aquele agente, não é direcionada para um tipo de antígeno, pois é a primeira resposta, polivalente, para vários antígenos presentes naquele patógeno. 
Nessa primeira resposta também serão gerados plasmócitos de vida longa na medula óssea, pois depois que se transformam migram para a medula óssea e ficam lá produzindo esses anticorpos, salvo para IgA que nesse caso ele fica na mucosa intestinal. E também gerarão células de memória nesse primeiro encontro. Essa célula de memória que é gerada, ela será especifica para esse antígeno.
Essas células de memória no segundo redesafio/infecção, ela vai novamente encontrar esse antígeno, terá auxilio de célula T (também de memória) que reconhecerá esse mesmo antígeno. Só que a ativação dessa célula de memória é bem mais rápida, em 2 dias, após ativada se diferenciará em plasmócitos secretores de anticorpos, só que tudo isso é muito mais robusto, porque a gente gera muitas células de memória para o mesmo antígeno do que a célula virgem. E com isso essas células de memória produzirão anticorpos com maior especificidade (afinidade maior que a média, pois já sabe qual é o alvo qual é o antígeno naquele microrganismo). 
E também na secundária tem produção muito maior dos isotipos dos anticorpos (aumento relativo de IgG, IgA e IgE, dependendo das citocinas que tiverem naquele ambiente). 
A segunda resposta é muito mais robusta e mais rápida, produzirá anticorpos em maior quantidade e a afinidade deles é muito mais especifica porque está produzindo muito mais de um anticorpo especifico, que depende da interação com a célula T do auxílio, a célula T de memória do que no primeiro caso.
E no final dessa segunda resposta irá gerar plasmócitos de longa vida que também permanecerão na medula óssea e células de memória continuarão ali existindo, para nos proteger de uma terceira, de uma quarta reinfecção. 
8 - SUBGRUPOS DISTINTOS DE CÉLULAS B respondem preferencialmente a diferentes tipos de antígenos.
Na imagem conseguimos ver que a célula B2 foliculares precisam de auxílio das células T para que mudem de isótipo, se transformem em plasmócito secretor de anticorpos e produzam anticorpos específicos (IgG, IgA e IgE), chamamos isso de resposta de células B T-dependente. Esse tipo de resposta é para antígenos proteicos. 
Já as células B2 da zona marginal, serão as células que reconhecerão apenas polissacarídeos, lipídios e outras estruturas que não serão proteicas e não terão auxilio das células T. Esse tipo de célula B só produzem IgM, ou seja, após contato com antígeno essa célula B vai se transformar em plasmócito secretor apenas de imunoglobulina M. Chamamos isso de resposta de células B T-independentes. 
Mesma coisa para as células B1, também reconhecerão antígenos polivalentes (estruturas que se repetem na estrutura do patógeno, como LPS, carboidratos, por exemplo lectina, essas moléculas que estão presentes em abundancia nos microrganismos), são multivalentes, se repetem no patógeno. A IgM quando reconhece se ligarão a várias estruturas, por exemplo, de LPS presentes naquele patógeno. Isso dá sinais de ativação a essa célula e por isso não precisa do auxílio da célula T. E dessa forma só produz plasmócitos secretores de IgM, e outra coisa importante é que são plasmócitos de vida curta. Quando tem a participação das células T são gerados plasmócitos de vida longa.
Muitos microrganismos que nos infectam são ricos em polissacarídeos e lipídios e por isso esse subtipo de célula B está sempre presente com essas IgMs que tem poder de neutraliza-los. 
Reconhecimento dos antígenos e ativação das células B:
● Para iniciar as respostas dos anticorpos, os antígenos têm de ser capturados e transportados para as áreas de células B nos órgãos linfoides. Os linfócitos B maduros(virgens) migram entre as regiões foliculares dos órgãos linfoides secundários (baço, gânglios linfáticos e MALT) em busca de antígenos. Nessa região folicular será criado um centro germinativo onde essas células B vão terminar a sua ativação e diferenciação em plasmócitos secretores de anticorpos, que quanto tem auxilio de T serão de vida longa e células de memória. 
● A entrada nos folículos é guiada por quimiotaxia/quimiocinas, como a CXCL13, secretada pelas DC foliculares e células estromais desses tecidos linfoides secundários. A qual se liga a seu receptor CXCR5 presente nas células B virgens recirculantes. 
● A SOBREVIVÊNCIA das células B foliculares depende de estímulos recebidos de citocinas, como a citocina BAFF (Fator de Ativação de Célula B). O qual proporciona sinais de sobrevivência por meio do receptor BAFF-R das células B. Por isso nos centros germinativos existe uma sobrevivência maior das células B que estão sendo ativadas do que fora desse centro de germinação. Porque esse centro germinativo, lá na região folicular, é rico nas citocinas BAFF e isso garante a sobrevivência dessas células B que estão sendo ativadas. 
● O antígeno pode ser entregue para as células B virgens nos órgãos linfoides por diferentes formas e por vias diferente.
● Os antígenos que entram cruzando uma barreira epitelial, assim como aqueles presentes na circulação, são capazes de ativar as células B. E são levados até a região das células B por vários mecanismos.
Essa figura mostra os antígenos que chegam nessa região folicular na zona das células B lá no tecido linfoide secundário. Esses antígenos chegam pelos vasos linfáticos, os menores caem em conduítes e conseguem chegar até o folículo, aonde está as células B. E lá essas células B podem entrar diretamente em contato com esse antígeno. 
Outra possibilidade são células dendriticas foliculares que também podem capturar esse antígeno mas não processa-lo, e leva para as células B, que irão capturar e processar esse antígeno. Mesma coisa macrófagos que também podem capturar esses antígenos sem processá-los e levar até as células B que estão lá na região folicular do tecido linfoide secundário, que é o local onde essas células B serão ativadas e depois criar um centro germinativo rico em citocina como BAFF que garante a sobrevivência dessas células que estão sendo ativadas, células B. 
Ativação de B por antígenos e outros sinais.
As células B para serem ativadas necessitam também de outros receptores que amplificam essa ativação. 
● A ativação de células B é facilitada (amplificada) por exemplo, pelo receptor do complemento CR2/CD21 em células B. Os quais reconhecem fragmentos do complemento ligado ao antígeno, ou que fazem parte de complexos imunes contendo o antígeno.
Então as células B reconhecem o antígeno via BCR (que é uma IgM de membrana) mais o complexo receptor Igalfa e Igbeta (que possui a calda citoplasmática maior), isso tudo culmina em amplificar essa sinalização. 
Também tem receptores do sistema complemento que estão ligados no microrganismo, e também emite, amplifica o sinal de ativação para essa célula B. Isso mostra que a célula B precisa de outros estímulos externos, inerentes ao patógeno para que amplifique a sua ativação e que entre nessa via/linha de ativação até encontrar uma célula T para auxiliá-la. 
● Produtos microbianos podem ser reconhecidos pelos receptores semelhantes a Toll (TLR) nas células B, amplificando assim a ativação das células B.
● Ex: Toll; TLR5, reconhece a flagelina bacteriana TLR7, reconhece RNA fita simples.
Na imagem conseguimos ver que receptores de PAMP também são importantes para amplificar esse processo de ativação da célula B, do tipo Toll (TLR). Levando essa célula B a ativar e proliferar e entrar no processo de diferenciação. 
● Além disso, células como MØ e DC ativadas por TLR podem secretar as citocinas APRIL e BAFF, que induzem; sobrevivência, maturação e proliferação das células B. CITOCINAS ESSAS, QUE PODEM INDUZIR RESPOSTAS DE B INDEPENDENTE DE CÉLULAS T.
Isso só mostra que o BCR somente, não é suficiente para levar uma célula B a sua completa ativação. Todos esses exemplos citados são importantes para amplificar a ativação das células B.
Respostas dependentes de células T auxiliares aos ANTÍGENOS PROTEICOS.
● Respostas de anticorpos a antígenos proteicos requerem reconhecimento e processamento do antígeno pelas células B, seguidos da apresentação de um fragmento de peptídeo do antígeno às células T auxiliares. O que leva à COOPERAÇÃO entre as células B e as células T, antígeno específicos, levando ao auxílio.
● Células B e células T auxiliares devem reconhecer epítopos do mesmo complexo molecular (antígeno) para que possam interagir. Mas não necessariamente o mesmo epítopo. Conhecido como RECONHECIMENTO LIGADO.
● Antígenos proteicos são reconhecidos por linfócitos B e T ESPECÍFICOS, nos órgãos linfoides periféricos, dando início as respostas imunes humorais dependente de células T, com subsequente produção de anticorpos.
Essa figura mostra que a célula B reconhece o epítopo de carboidrato (ou qualquer outra molécula) do microrganismo, irá internalizar. Mas no interior desse microrganismo tem parte proteica que está lá no centro. E após internalizar ele irá quebrar o microrganismo lá no fagolisossomo e ai vai expor a parte proteica. 
Então o que vai ligar na fenda do MHC II é a parte proteica. Então quando a célula B pede auxílio para a célula T é a parte proteica daquele microrganismo que está sendo apresentado (via parte proteica), por isso é chamado de reconhecimento ligado, os antígenos e epítopos devem estar ligados ao microrganismo. 
Ai a célula B apresentou para T e haverá o auxílio de T via CD40, produção de citocinas e a célula B muda de classe e produz anticorpos. 
Interessante observar que esses anticorpos IgG, IgA ou IgE, principalmente os dois primeiros, produzidos por esses plasmócitos contra o microrganismo. Os anticorpos reconhecerão a parte externa dos microrganismos. 
Esses anticorpos produzidos por mais que tenham tido auxilio das células T (que auxiliou ligando o CD40L com o CD40 – importante para dar sinais de sobrevivência para célula B - e na produção de citocinas – que vão dizer o tipo de anticorpo que a célula B irá produzir), mas o anticorpo reconhecerá a estrutura externa do microrganismo, isso que é o reconhecimento ligado – quando há cooperação entre célula T e B. 
O anticorpo que será produzido vai ser sempre contra o que a célula B reconheceu no antígeno lá no início, antes de apresentar para T. Anticorpos produzidos com essa especificidade. 
Esse conhecimento leva a confecção de vacinas. POR EXEMPLO: Vacina conjugada para bactéria Haemophilus influenzae tipo b. A influenzae é rica em carboidrato no seu constituinte, e por ser majoritária é o que a célula B reconhece, isso naturalmente. Com isso pensaram em fazer a vacina e o que acontece é que eles pegam a parte do microrganismo que é majoritária, que fica muito exposta e presente, que nesse caso é o carboidrato. Só que só o carboidrato não haveria participação de células T, não haveria o auxílio. E para que ocorra a produção de plasmócitos de vida longa, células de memória, precisa ter a presença/participação de células T. Então para a vacina nós queremos que tenha tudo isso, então é feito uma conjugação.
Ex: Eles irão conjugar os antígenos proteicos (toxoide Tetânico do Clostridium tetani) com os antígenos polissacarídicos do Haemophilus influenzae tipo b, permitindo que as células T auxiliem as células B polissacarídeo-específicas. O que vemos na figura abaixo. 
A parte proteica é para que a célula T reconheça, então eles mimetizam em laboratório com o conhecimento do que acontece naturalmente, que é o reconhecimento ligado. Transferem essa informação em tecnologia e desenvolvem uma vacina como essa conjugada para a Haemophilus influenzae tipo b. 
Ai a célula B vai pegar, internalizar esse antígeno conjugado (dessa vacina), processa e apresenta para T a parte proteica, a célula T auxilia via citocinas e ligaçãoCD40-CD40L (molécula co-estimuladora) e a célula B consegue mudar de isotipo e produzir anticorpo especifico para a parte/porção de carboidrato da bactéria, que é o que é majoritária e onde o anticorpo vai se ligar. 
Então é o que falamos, que o anticorpo é sempre produzido para a estrutura na qual a célula B no início do reconhecimento antigênico, vai reconhecer. Só que agora que teve participação das células T, esses anticorpos serão de grande especificidade e afinidade, com poder neutralizante imenso. 
Apresentação de antígeno por células B.
● Os antígenos proteicos que são reconhecidos por receptores de antígeno de células B específicas são endocitados e direcionados para um compartimento vesicular para que sejam processados em peptídeos lineares que serão associados às moléculas do MHC II.
Nessa imagem mostra o processamento do antígeno pela célula B, que reconhece o antígeno proteico microbiano, processa esse antígeno e a parte proteica será engajada no MHC II e apresentada para a célula T CD4+ que já foi previamente ativada por uma célula dendrítica. E essa célula T irá auxiliar a célula B, para que mude de classe.
Função do CD40L: interação com o CD40 e ativação de B dependente de T.
● Quando ativadas as células T auxiliares expressam o ligante CD40L, o qual se liga ao seu receptor, CD40, na célula B estimuladas por antígenos na interface zona de célula T-B lá no tecido linfoide secundário. Induzindo a subsequente proliferação e diferenciação de B. Inicialmente em focos extrafoliculares e mais tarde em centros germinativos.
Para que ocorra a diferenciação de isotipos é preciso que ocorra a interação de CD40-CD40L. Se isso não ocorrer existe as mutações. 
● NOTA: MUTAÇÃO NO GENE DO CD40L resulta em uma doença, chamada Síndrome de hiper – IgM ligada ao X. Caracterizado por defeitos na produção de diferentes classes de anticorpos, exceto IgM (pois não precisa do auxílio da célula T para ser produzido, a célula B produz naturalmente), que se torna presente em grandes quantidades.
Nessa figura vemos a importância do engajamento dessa molécula co-estimuladora CD40L e CD40. Mostra a ocorrência da célula B processando o antígeno, apresenta para T e nesse momento a célula T começa a expressar o ligante de CD40, que é o CD40L, e quando esses se ligam a célula T emitirá sinais de proliferação e de diferenciação dessa célula B. Além da citocina que vai induzir a mudança de isotipo também.
E essa célula B vai para o centro germinativo, onde se transformará em plasmócito de vida longa e em células B de memória, que permanecem no nosso organismo por longo tempo produzindo esses anticorpos, e esses plasmócitos ficam na medula óssea liberando esses anticorpos. Por isso tem como fazer sorologia e ver se tem anticorpos referente a contato com algum patógeno. 
Ativação de células B extrafoliculares.
● Após interação inicial da célula B com T auxiliares na interface folículo/zona de T, a subsequente ativação de B por T auxiliares pode ocorrer em dois locais diferentes: um fora dos folículos (geradas mais cedo) com produção de anticorpos de baixa afinidade. E o outro dentro dos folículos – na zona de célula B (alguns dias mais tarde, 4 a 7 dias) gerando centros germinativos, com produção de anticorpos de grande afinidade. Nesse centro germinativo haverá maturação de afinidade, que é um processo importante para gerar anticorpos com grande especificidade.
Existe um primeiro contato da célula T com B na região que não é a zona de célula B, não é a região folicular e sim uma interface entre a zona de T e B, isso no tecido linfoide secundário, com produção de anticorpos de baixa afinidade. 
● A reação de células B de centro germinativo e a função das células T auxiliares foliculares (na imagem).
● IMPORTANTE: Os eventos característicos de respostas de anticorpos dependentes de células T auxiliares, incluindo maturação da afinidade, mudança de isotipo, geração de células B de MEMÓRIA e diferenciação de plasmócitos de VIDA LONGA. Ocorrem principalmente nos centros germinativos dos folículos linfoides. Com produção de anticorpos de grande afinidade e especificidade.
Vemos na figura a célula B na zona escura, na região folicular da célula B, do tecido linfoide secundário, que é onde essa célula B então vai entrar em proliferação ser auxiliada pelas células T foliculares que também estão nessa região folicular, e células dendríticas foliculares também. E então essa célula B no centro germinativo, onde ela então prolifera, se diferenciando em plasmócito secretores de anticorpos de vida longa e células B de memória também de vida longa.
Os eventos principais acontecem no centro germinativo, onde a célula B interage com célula T folicular (pois está na região folicular do tecido linfoide secundário). E é nesse centro germinativo onde vai acontecer a maturação de afinidade (próxima aula), um evento muito importante para gerar anticorpos de grande especificidade e também afinidade pelo antígeno, além de gerar células de memória.