Resumo completo de Imuno UFBA, Resumos de Biomedicina

Baixe Resumo completo de Imuno UFBA e outras Resumos em PDF para Biomedicina, somente na Docsity! Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 I – CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE Monitor: Adriana Barreto. Sumário 1 Conceitos Gerais....................................................................................................... 2 2 Linfócitos B .............................................................................................................. 2 3 Linfócitos T .............................................................................................................. 2 4 Diferenciação de T e B ............................................................................................. 3 5 Outros linfócitos: K, NK e LGL (LAK)................................................................... 4 6 Macrófagos ............................................................................................................... 4 7 Outras células apresentadoras de antígeno (APC): .................................................. 4 8 Moléculas de adesão................................................................................................. 4 9 Trafego linfocitário................................................................................................... 5 10 Questões para estudo : .............................................................................................. 5 11 Bibliografia:.............................................................................................................. 5 1 Conceitos Gerais Receptores x Marcadores celulares. 2 Linfócitos B Derivam de células tronco hematopoiéticas através de complexa diferenciação. Sua característica principal é a capacidade de sintetizar proteínas denominadas imunoglobulinas. O tipo de marcador existente em cada estágio de maturação dos linfócitos B é importante no diagnóstico e tratamento corretos dos linfomas ,por exemplo. Pré-B B imaturo B maduro Plasmócito cm ; MHC-II sIgM; MHC-II sIgM; sIgD; MHC-II; FcR (CD16); Recep. EBV cIg; Neg. para sIg, MHC-II, FcR 3 Linfócitos T Fazem parte de outra grande classe de linfócitos, derivam de precursores nos tecidos hematopoiéticos que sofreram diferenciação no timo. Córtex Ext. Cortex Int. Junção Cortico-Med. Medula CD2+ CD2+; CD4+; CD8+ CD2+; CD4+; CD8+; TiCD3+ CD2+; TiCD3+; CD4+ (Th) ou CD2+;TiCD3+; CD8+ (Ts/LTC) T ativada Th1 Th2 T “naive” T de memória MHC-II; IL-2R Prod. de IFNγ e IL- Prod. de IL-4, IL-5 e IL- CD45RA CD45RO B7-2 LTC LFA-1 CD8 e CD3 TCR CD2 APC ICAM-1 MHC-I LFA-3 9 Trafego linfocitário. É possível ,pois os linfócitos são células capazes de migrar entre locais específicos .Esta migração tem algumas funções como o monitoramentode todo o organismo à procura de focos de infecções ou de antígenos estranhos. 10 Questões para estudo : 01. Em que diferem um receptor de antígeno de um linfócito de um receptor de hormônio de uma glândula? 02. Em que diferem a ativação do linfócito e do macrófago? 03 Quais as diferenças na apresentação de antígeno feita pelo Macrófago e pelo linfócito B? 04 Qual a importância das moléculas de adesão na ativação do linfócito? 05 Como V. explica a preferência de recirculação linfocitária para áreas específicas? qual a vantagem evolutiva que isto pode apresentar? 11 Bibliografia: Básica : • ROITT, Ivan; BROSTOFF, Jonathan; MALE, David, Imunologia, Ed. Manole STITES Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 V – IMUNIDADE INATA Monitor: Daniel Gomes Sumário : 1 Comparação entre os sistemas funcionais da imunidade.......................................... 1 2 Componentes da imunidade inata............................................................................. 2 2.1 Proteínas solúveis: ................................................................................................ 2 2.2 Cascata do Complemento: .................................................................................... 2 2.3 Quimiocinas:......................................................................................................... 2 2.4 Células : ................................................................................................................ 2 3 Papel biológico da resposta imune inata................................................................... 2 3.1 Controle da infecção............................................................................................ 2 3.2 Controle da resposta imune adaptativa:................................................................ 2 4 Bibliografia recomendada......................................................................................... 3 Os dois sistemas funcionais da imunidade: Imunidade Inata x I. Adquirida Componentes da Imunidade Inata: Resposta de fase aguda Proteínas solúveis Células: - Fagócitos - Processo de migração leucocitária Papéis biológicos da resposta imune inata: Contenção da infecção Controle da resposta imune adaptativa: - Conceito de PAMP - Conceito e classes de receptores de reconhecimento padrão - Controle da ativação e recrutamento de linfócitos ag-específicos 1 Comparação entre os sistemas funcionais da imunidade IMUNIDADE INATA IMUNIDADE ADQUIRIDA Rápida e não específica Lenta e específica Não requer esposição prévia Requer exposição prévia Não modificado por exposições repetidas ao patógeno Resposta aumentada por exposições repetidas ao patógeno Apesar de cada sistema possuir fatores solúveis e elementos celulares próprios, existe a necessidade de atuação em conjunto para a máxima eficácia na defesa. 2 Componentes da imunidade inata Resposta de fase aguda: conceito e importância 2.1 Proteínas solúveis: Continuamente expressas durante a vida. Podem variar quantitativamente em determinados períodos, porém não mudam qualitativamente. Exemplos: Lisozima, Proteína ligadora de manose, Proteína C reativa. 2.2 Cascata do Complemento: Conjunto de proteínas séricas que reagem em cascata (cataliticamente ativadas) e possuem 3 papéis na imunidade inata: - Formação de poros na superfície de bactérias; - Opsonização; - Fator quimiotático. 2.3 Quimiocinas: Uma família de citocinas, produzidas por uma variedade de tipos celulares (principalmente monócitos, macrófagos e células endoteliais), que têm um papel crucial em atrair tipos celulares específicos para o sítio de lesão tecidual ou inflamação. Exemplos: IL-8, MIP, MCP, Eotaxina, RANTES. 2.4 Células : Fagócitos: NEUTRÓFILO MACRÓFAGO Núcleo segmentado Mononuclear Abundantes grânulos citoplasmáticos Moderados grânulos citoplasmáticos Capacidade muito limitada de sintetizar novas proteínas Podem sintetizar novas proteínas (presença de abundante RER e Complexo de Golgi) Localizam-se no sangue e medula óssea Localizam-se em todos os tecidos Potencial para secretar citocinas ainda discutível Papel imunorregulatório importante com secreção de citocinas Não atuam como APC Atuam como APC Etapas da migração do leucócito do vaso sangüíneo até o foco inflamatório. 3 Papel biológico da resposta imune inata 3.1 Controle da infecção Controla a infecção até que os linfócitos sejam ativados, proliferem e comecem a agir, conferindo uma resposta mais específica e eficaz. 3.2 Controle da resposta imune adaptativa: Enquanto a imunidade adquirida reconhece uma grande variedade de antígenos específicos, a imunidade inata reconhece poucas, mas altamente conservadas, estruturas presentes num grande número de microorganismos. A essas estruturas, conferiu-se o termo padrões moleculares associado ao patógeno (PAMP). Os receptores presentes nas células da imunidade inata que os reconhecem, denominam-se receptores de reconhecimento padrão (PRR). Os receptores de reconhecimento padrão podem ser divididos em três classes: 2 possui células maduras. Portanto, há um gradiente de maturação das células do córtex para a medula: ! Córtex externo – Timócitos CD4- e CD8- (aproximadamente 10%). ! Córtex interno – Rico em timócitos duplo-positivos CD4+ e CD8+ que constituem quase 75 % das células do timo e não são imunologicamente funcionais. ! Medula – Timócitos positivos simples: CD4+ ou CD8+. Fig.1-Histologia do Timo. Fonte: 2º site da bibliografia A grande parte dos timócitos duplo-positivos morrem sem nunca terem saído do timo. Desse modo, constata-se que no timo ocorre um intenso processo de seleção dos timócitos baseado na relicação e morte celular. Ainda não foi confirmado, mas suspeitas indicam que os corpúsculos de Hassal (estruturas queratinizadas localizadas na medula tímica) são timócitos que estão sendo eliminados neste processo de seleção sofrendo apoptose (morte celular programada). O epitélio do timo é constituído de camadas e ilhas de células escamosas que sustentam os linfócitos e elaboram hormônios peptídicos (timulina, timopoetina, fator humora tímico e variadas formas de timosina) que talvez desempenhem papel na atração de precursores de linf. T ou promovendo a sua maturação. A circulação de células para dentro ou para fora do timo ocorre através das veias endoteliais altas (HEV). 1.2-Medula Óssea As células hemopoeticas do fígado fetal e medula óssea dos adultos originam diretamente os linf. B. Um microambiente de direfenciação é estabelecido e mantido por células estromais da medula óssea (rede de células epiteliais). Cada micorambiente é destinado à produção de um tipo celular específico. As células estromais, além de fornecer moléculas de adesão e da matriz extracelular, sintetizam também numerosas citocinas essenciais da hematopoese. A medula óssea contêm células T maduras (atuando assim também como órgão linfóide secundário). 2-Órgãos linfóides secundários (periféricos) Baço e linfonodos- encapsulados e pertencem ao sistema linfóide sistêmico. Tecido linfóide associado a mucosas- MALT (ex: amígdalas, placas de Peyer no intestino, BALT). Os linfócitos diferenciam-se a partir de células tronco, nos órgãos primários, mas migram para os secundários, locais que os linfócitos interagem entre si, com células acessórias e com antígenos. Assim, as respostas imunes celular e humoral ocorrem nos 3 órgãos linfóides periféricos, onde são geradas células efetoras e de memória. Portanto, a função destes órgãos é maximizar o encontro entre linfócitos e substâncias estranhas, permitindo o surgimento das respostas imunológicas. 2.1-Baço Responsável pela resposta aos antígenos de disseminação hematogênica. Há 2 tipos principais de tecido (ver Fig. 2): ! Polpa Branca- Tecido Linfóide ao redor da arteríola central (conhecido como bainha linfóide periarteriolar- PALS). A bainha linfóide periarteriolar contêm áreas de células T e engloba folículos ao redor da arteríola central contendo células B. ! Polpa Vermelha- Consiste de sinusóides e cordões celulares. Nela ocorre a hemocaterese (destruição de plaquetas e eritrócitos envelhecidos). As arteríolas centrais circundadas pela PALS se abrem livremente nos cordões da polpa vermelha e aí as plaquetas e hemácias velhas são fagocitadas por macrófagos. Fig.2-Histologia do Baço. Fonte: 2º site da bibliografia A polpa branca é circundada por uma zona marginal que contêm macrófagos, APCs (células apresentadoras de antígenos), linf. B e NK. No baço, os linfócitos adentram a polpa branca na zona marginal e passam para os sinusóides da polpa vermelha de onde saem pela veia esplênica. 2.2-Linfonodos Os linfonodos elaboram resposta imune contra antígenos circulantes na linfa (absorvida pelos vasos linfáticos que são presentes em todo o organismo, exceto no cérebro, globos oculares, cavidades medulares, cartilagens e placenta). Assim, basicamente os linfonodos filtram antígenos e fluídos intersticiais da linfa. Do mesmo modo que o baço, os linfonodos são circundados por uma cápsula fibrosa. Os linfonodos têm formato de rim e possuem um hilo no seu lado convexo. A linfa chega aos linfonodos pelos vasos aferentes no lado côncavo e penetra no seio subcapsular, o qual é revestido de macrófagos. Em seguida, a linfa atravessa o córtex, paracórtex e medula (nesta ordem) e sai do linfonodo pelo hilo nos vasos eferentes. Abaixo da cápsula , encontra-se o seio subcapsular, que contem fagócitos. Já o córtex, que é envolto pelo seio subcapsular, é rico em linf. B, pois contêm folículos primários e secundários. Os folículos linfóides dão estruturas que podem desaparecer e formar-se em diferentes locais no transcorrer do tempo. Existem 2 tipos de folículos: 4 ! Primários – Contêm células B em repouso maduras, que são virgens ( ou seja, não foram desafiadas contra antígenos ainda). ! Secundários – Também conhecidos como centro germinativos, possuem principalmente linf. B de memória originados de outros linf B que foram ativados por determinado antígeno. As células B em proliferação no centro germinativo também sofrem um processo de maturação por afinidade, em que os linf B respondem mais avidamente ao antígeno. Entre o córtex e a medula, encontra-se o paracórtex, que contem linf. T associados a APCs. Os linfócitos circulantes chegam aos linfonodos através das vênulas especializadas do endotélio alto (HEV) no paracórtex. Basicamente, a massa de tecido linfóide presente nos linfonodos se concentram no córtex e paracórtex. Sob o paracórtex localiza-se a medula, a qual possui linfócitos T, B, plasmócitos e macrófagos. Na medida em que a linfa circula pelos linfonodos, a partir dos vasos linfáticos aferentes para eferentes, os antígenos são removidos pelas células fagocitárias e transportados para o tecido linfóide do linfonodo. Os linfócitos deixam o linfonodo somente através do vaso linfático eferente presente no hilo. Já a circulação sangüínea do linfonodo entra e sai pelo hilo. 2.3-Tecido linfóide associado às mucosas Não é encapsulado e é encontrado na lâmina própria e submucosa dos tratos gastrointestinal, geniturinário e respiratório na forma de agregados difusos ou nódulos solitários ou agregados com centros germinativos (folículos secundários). Na parede intestinal, há tecido linfóide difuso e placas de Peyer no ileo inferior, para as quais há um transporte eficiente de antígenos realizado por células epiteliais M (mais detalhes sobre o tecidos linfóide associados às mucosas serão vistos no decorrer deste curso). 3-Circulação dos linfócitos A migração dos linfócitos para os tecidos e linfonodos se dá pelas células endoteliais especializadas das vênulas pós-capilares (HEV) e saem pelos vasos linfáticos eferentes, passando daí para grupos de linfonodos maiores e daí para o ducto torácico, sendo a linfa então coletada pela veia subclávica esquerda. Uma exceção disto ocorre no baço, pois neste órgão os linfócitos não só entram, mas também saem através da corrente sangüínea. Nos linfonodos, as HEV são encontradas principalmente no paracórtex. As células que revestem as HEV são endoteliais cubóides que expressam móléculas de adesão (E-selectina, P-selectina, ICAM-1, VCAM-1) e podem ser ativadas por meio de citocinas (ex: IFN-γ, Il-1, TNF). OBS: Nos locais que estão ocorrendo inflamação, onde normalmente não existem HEV, as células endoteliais são ativadas e passam a permitir a passagem dos leucócitos, compartilhando assim com características das HEV. Dessa forma, o endotélio participa ativamente nas respostas inflamatórias, permitindo a diapedese e modulando a ação dos leucócitos envolvidas no processo. Quando expostas às citocinas (ex: Il-1, TNF-β, IFN-γ) ou à mediadores químicos, as células endoteliais tornam-se ativadas e passam a ter adesão 2 – Fatores que influenciam a imunogenicidade 2.1. Fatores do imunógeno Fator principal: ser reconhecido como não-próprio. Outros fatores: peso molecular, complexidade química, degradabilidade. 2.2. Fatores do sistema biológico Características genéticas de cada indivíduo, idade, nutrição, via de administração da substância e sua dose. Com relação à dose, pode acontecer um fenômeno conhecido como tolerância de alta dose, que se caracteriza em uma falha ou ausência da indução de resposta. 3 – Epítopos Também conhecidos como determinantes antigênicos, os epítopos são porções do antígeno que reúnem aspectos físicos e químicos que favorecem o reconhecimento a regiões específicas dos anticorpos ou TCR´s. Uma única molécula antigênica normalmente possui vários epítopos diferentes. 3.1. Epítopos de células B 3.1.1. Características gerais • Ligam-se a moléculas de imunoglobilina; • Não necessitam de processamento por APC´s (células apresentadoras de antígenos); • Estão localizados na superfície das proteínas; • Possuem 3 a 20 resíduos de aminoácidos ou carboidratos. 3.1.2. Epítopos conformacionais e lineares Epítopos lineares são aqueles formados por resíduos dispostos seqüencialmente de maneira linear num antígeno protéico ou polissacarídico. Não são afetados por nenhum tratamento que altere a estrutura tridimensional da substância. Epítopos conformacionais são aqueles formados pelas estruturas secundária, terciária ou quaternária de uma proteína, ou pelo dobramento tridimensional normal de um polissacarídeo. Eles perdem suas funções de epítopos se desnaturados. (ver Figura 1) Figura 1. Epítopos conformacionais e lineares. (STITES, 2000) 3.2. Epítopos de células T 3.2.1. Características gerais Os TCR só se ligam a epítopos que formam complexos com moléculas de MHC (Complexo Principal de Histocompatibilidade), podendo, dessa forma, sofrer processamento e, nesse mecanismo, ser apresentados por uma APC. Para ser imunogênica, uma molécula deve ter, pelo menos, um epítopo de célula T. 3.2.2. Imunodominância Resíduos imunodominantes são aqueles que, dentro de determinado epítopo, interagem com maior afinidade de ligação e que podem induzir uma resposta mais forte. 4 – Antígenos T-independentes São aqueles que possuem a capacidade de estimular células B a produzirem anticorpos sem a necessidade da ativação da célula T auxiliar, que normalmente dá o segundo sinal para a deflagração da resposta imune (o primeiro sinal é dado pelo antígeno). Em geral são polímeros com numerosos determinantes antigênicos repetidos e não produzem memória imunológica. 5 – Hapteno Os haptenos (do grego haptien = unir) reagem de forma apropriada com produtos da resposta imune, porém são incapazes de iniciá-la. Quando ligados covalentemente a proteínas imunogênicas apropriadas (carreadores) possuem a capacidade de induzir essa resposta (Figura 2). O complexo hapteno-carreador comporta-se como um epítopo de célula B. Figura 2. Haptenos e indução de resposta imune. (STITES, 2000) 6 – Interação antígeno-anticorpo Os antígenos possuem estruturas químicas que favorecem a complementaridade com o anticorpo, através de ligações não-covalentes (Figura 3). Essas interações são semelhantes ao que acontece com reações envolvendo enzimas. Portanto são reversíveis e possuem afinidades diferentes com diversas substâncias. Como um anticorpo pode se relacionar com antígenos com afinidades diversas, ele pode ligar-se com um que não seja o seu antígeno de melhor complementariedade através de ligações mais fracas com regiões semelhantes, mas não idênticas, àquele que o induziu. Essa ligação é chamada de reação cruzada. Figura 3. Interações covalentes entre antígeno e anticorpo. Disponível em www.belmont.edu. Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 IV - IMUNOGLOBULINAS Monitor: Bruno Bezerril Sumário 1. Definição. ..................................................................................................................... 1 2. Funções gerais das imunoglobulinas ............................................................................ 2 2.1 Ligação a antígenos: ............................................................................................... 2 2.2 Funções efetoras: .................................................................................................... 2 3. Estrutura básica: ........................................................................................................... 3 3.1 Estrutura ................................................................................................................. 3 3.2 Pontes dissulfeto:.................................................................................................... 3 3.3 Regiões variáveis (V) e constantes (C)................................................................... 3 3.4 Região da dobradiça ............................................................................................... 4 3.5 Domínios ................................................................................................................ 4 3.6 Oligossacarídeos..................................................................................................... 4 4. Estrutura da região variável.......................................................................................... 4 4.1 Regiões Hipervariáveis (HVR) ou regiões determinantes de complementariedade (CDR) ........................................................................................................................... 4 4.2 Regiões framework (FR): ....................................................................................... 4 5.Variantes de Anticorpos: ............................................................................................... 5 6. Fragmentos das imunoglobulinas: estrutura, função e relações ................................... 5 6.1 Fab ........................................................................................................................ 6 6.2 F(ab’)2..................................................................................................................... 6 7. Classes, subclasses, tipos e subtipos das imunoglobulinas humanas ........................... 6 7.1 Classes das imunoglobulinas .................................................................................. 6 7.2 Tipos de imunoglobulinas ...................................................................................... 7 8. Questões para estudo .................................................................................................... 9 9. Bibliografia:................................................................................................................ 10 1. Definição. São moléculas de glicoproteínas que são produzidas por plasmócitos ( linfócitos B ativados) na resposta contra um imunógeno na qual funcionam como anticorpos. O nome imunoglobulina surgiu do achado de que quando o soro contendo anticorpos é colocado num campo elétrico, os anticorpos, que agentes da imunidade humoral, migram com as proteínas globulares (Figura 1) Separação por eletroforese de proteínas do soro Figura 1 2. Funções gerais das imunoglobulinas 2.1 Ligação a antígenos: As imunoglobulinas são específicas para um antígeno (ou para um pequeno grupo de antígenos com semelhança estrutural considerável). Cada imunoglobulina geralmente liga-se a um determinante antigênico espefífico (ver determinantes antigênicos em Antígenos). A ligação a antígenos é a função primária dos anticorpos e pode resultar em relativa imunidade do hospedeiro. 1. Valência – A valência de um anticorpo refere-se ao número de determinantes antigênicos que uma única molécula de Imunoglobulina pode se ligar. A valência de todos os anticorpos é pelo menos 2 e em alguns casos maior. 2.2 Funções efetoras: Às vezes a ligação de um anticorpo com um antígeno não tem efeito biológico direto. Em sua maioria, os efeitos biológicos são uma conseqüência das funções efetoras (ou secundárias) dos anticorpos. As imunoglobulinas são mediadores de uma variedade dessas funções efetoras.Na maioria das vezes, a habilidade de carregar uma função efetora particular requisita da prévia ligação do anticorpo com o seu antígeno específico.Nem toda imunoglobulina irá mediar todas as funções efetoras existentes listadas abaixo. 1. Fixação e ativação de complemento - Induz a lise de células pelo complemento (ver lise celular em Complemento). 2. Poder de ligação a vários tipos celulares - Células fagocíticas, linfócitos, mastócitos, basófilos, eosinófilos e outros tipos celulares possuem receptores de ligação para e tal ligação pode ativar essas células para desenvolverem alguma função.Algumas imunoglobulinas têm o poder de se ligar a receptores no trofoblasto na placenta. Esta ligação resulta na transferência de imunoglobulinas maternas para o feto através da placenta, promovendo imunidade humoral ao recém nascido. 3. Estrutura básica: 3.1 Estrutura A estrutura básica das imunoglobulinas está ilustrada na figura 2. Apesar de diferentes imunoglobulinas possam ter diferenças estruturais, todas são derivadas da mesma unidade básica. A estrutura básica das imunoglobulinas Clique na figura para ver a estrutura molecular das imunoglobulinas Requires Chime Plug-In. Get Chime here. Developed by Eric Martz. Development supported by the Division of Undergraduate Education of the National Science Foundation. Desenho do primeiro anticorpo intacto (IgG2A) cristalizado. Harris, L. J., Larson, S. B., Hasel, K. W., Day, J., Greenwood, A., McPherson, A. Nature 1992, 360, 369-372. Antibody Resource Gallery Anticorpo 3D. Jose Saldanha, Humanization by Design Figure 2 A. Cadeias pesadas e leves – Todas as imunoglobulinas possuem uma estrutura de quatro cadeias como estrutura básica. Elas são compostas de duas cadeias leves idênticas (23Kd) e duas cadeias pesadas também idênticas (50- 70Kd). 3.2 Pontes dissulfeto: 1. Intercadeia – As cadeias pesadas e leves, assim como as duas cadeias pesadas são mantidas unidas através de pontes dissulfeto intercadeia e interações não covalentes. O número de pontes dissulfeto intercadeia varia em diferentes moleculas de imunoglobulinas. 2. Intracadeia – Estas pontes dão origem aos domínios globulares polipeptídicos existentes na molécula de imunoglobulina (ver adiante). 3.3 Regiões variáveis (V) e constantes (C) Depois de comparadas as seqüências de aminoácidos de diferentes cadeias pesadas e leves, Ficou claro que ambas as cadeias poderiam ser divididas em 2 regiões baseadas na variabilidade das seqüências de aminoácidos. Fragmentos de imunoglobulinas produzidos por digestão proteolítica provaram ser úteis para a elucidação da correlação da estrutura e função dos anticorpos. 6.1 Fab A digestão de uma imunoglobulina com papaína cliva a região da dobradiça no lado N-termunal antes da ligação dissulfeto intercadeias pesadas – desdobrando a imunoglobulina em três fragmentos ( 2 segmentos Fab, fragmentos de ligação do antígeno, idênticos e um fragmento Fc). OBS: Fragmento Fc: propriedades secundárias das Ig (ex. ativação de complemento) reconhecido por receptores Fc presentes em muitos tipos de células. Fragmentos das imunoglobulinas I Figura 4 Fragmentos das imunoglobulinas II Figura 5 6.2 F(ab’)2 A pepsina cliva o lado carboxi-terminal após a ligação dissulfeto intercadeias pesadas. Tal clivagem produz um único fragmento grande denominado F(ab’)2, que corresponde aproximadamente a dois fragmentos Fab unidos por ligação dissulfeto e com função divalente de ligação de antígenos. A porção FC é extensamente degradada pela pepsina (Figure 6). O fragmento F(ab')2 é capaz de se ligar ao antígeno mas não faz mediação das funções efetoras dos anticorpos. Fragmentos das imunoglobulinas III Figura 6 7. Classes, subclasses, tipos e subtipos das imunoglobulinas humanas 7.1 Classes das imunoglobulinas Divide-se as imunoglobulinas em 5 classes diferentes baseando-se nas diferenças das seqüências de aminoácidos na região constante da cadeia pesada. Todas as imunoglobulinas de uma mesma classe terão região constante da cadeia pesada quase idênticas.Essas diferenças na região constante podem ser detectados através de estudos sorológicos. IgG IgM IgA IgE IgD Cadeia Pesada(No.Domínios) γ(4) µ (5) α(4) ε (5) δ (4) Sub-classes IgG1,IgG2, IgG3 e IgG4 ### IgA1,IgA2 e SIgA ###### ##### Subdivisões dos tipos de cadeia pesada Imunoglobulinas Ig IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgM IgA1 IgA2 slgA IgD IgE Cadeia pesada γ1 γ2 γ3 γ4 µ α1 α2 α1/α2 δ ε 7.2 Tipos de imunoglobulinas As Imunoglobulinas podem também ser classificadas pelo tipo de cadeia leve. Esta classificação é baseada nas diferenças nas seqüências peptídicas na região constante das cadeias leves. Estas diferenças também são detectadas por testes sorológicos. 1. cadeias leves kappa (κ) 2. cadeias leves Lambda (λ). Este tipo de cadeia possui 4 subtipos (λ1, λ2, λ3, λ4). VIII. Estrutura e algumas propriedades e funções das classes e subclasses: Ver tabela 1 IgM - Perfaz aproximadamente 10% do conjunto de imunoglobulinas. Sua estrutura é pentamérica, sendo que as cadeias pesadas individuais têm um peso molecular de aprox. 65.000 daltons e a molécula completa tem peso de 970.000!.As 5 cadeias são ligadas entre si por pontes dissulfeto e por uma cadeia polipeptídica inferior chamada de cadeia J. A IgM é encontrada principalmente no meio intravascular, sendo uma classe de anticorpos produzida agudamente nas fases agudas iniciais das doenças que desencadeiam resposta humoral. É encontrada também na superfície dos linfócitos B de forma monomérica, realizando a função de receptor de antígenos. Figuras 7, 8 e 9. IgA - Representa 15-20% das imunoglobulinas do soro humano. No homem, mais de 80% da IgA ocorre sob a forma monomérica e está presente sangue nesta forma. É a imunoglobulina predominante em secreções: saliva, lágrima, leite, mucosas do trato gastrintestinal, trato respiratório e geniturinário. Nestas secreções ela encontra-se ligada a um componente secretor (70.000 daltons), e forma a IgA secretora, composta por 2 unidades ligadas a uma cadeia J. Figuras 10 e 11. IgG - É uma imunoglobulina monomérica simples de 150.000 daltons, perfaz 80% das imunoglobulinas do organismo. Apresenta-se igualmente distribuída nos compartimentos extracelulares. É o anticorpo principal nas respostas imunes secundárias. Figura 12 e 13 e tabela 2. IgE - Está presente no soro em baixas concentrações. É encontrada na membrana de superfície de basófilos e mastócitos. Tem um papel importante na imunidade ativa contra parasitas helmintos, atraindo os eosinófilos. Figura 14. IgD - IgD está presente no soro em concentrações muito baixas. É encontrada na superfície de muitos linfócitos assim como IgM, onde provavelmente serve como receptor de antígeno. A função dela não está muito bem definida. Figura 15. Tabela 1:PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS CLASSES DE Ig HUMANA. Propriedade IgG IgA IgM IgD IgE Concentração sérica (mg/dl) 1000 200 120 3 0.05 Vida média sérica (dias) 23 6 5 3 2 Fixação de complemento (via Clássica) + - ++++ - - Passagem pela placenta + - - - - Degranulação de basófilos e mastócitos ? - - - ++++ Lise de bactérias + + +++ ? ? Atividade antiviral + +++ + ? ? Figuras: Estrutura da IgM I Figura 7 Estrutura da IgM II Receptor de célula B (BcR) Figura 8 Figura 9 Origem da IgA solúvel Figura 11 Estrutura da IgA nas secreções Figura 10 Estrutura da IgG Figura 12 Estrutura da IgE Figura 14 Estrutura da IgD Figura 15 IgG4 IgG3 IgG2 IgG1 Figura 13 – Estrutura das diferentes IgG humanas Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 Tecido Imune Associado às Mucosas (MALT) Monitor: Osvaldo Palavras-chaves: MALT, IgA, Imunização, Tolerância Sumário 1. Definição ...................................................................................................................................... 1 2. Características Imunológicas Próprias ..................................................................................... 1 3. Funções Gerais ............................................................................................................................ 2 4. Composição.................................................................................................................................. 2 5. Organização e Funcionamento .................................................................................................. 2 6. Imunoglobulina A – IgA............................................................................................................. 4 7. Imunoregulação das Mucosas .................................................................................................... 6 8. Trafego linfocitário nas mucosas ............................................................................................... 6 9. Indução de Tolerância Oral X Imunização Oral ..................................................................... 7 10. Imunologia do Leite Materno .................................................................................................... 7 11. Auto-Avaliação ............................................................................................................................ 7 12. Bibliografia Sugerida ................................................................................................................. 8 1. Definição: São tecidos linfóides associados às superfícies mucosas do trato gastrointestinal, das vias respiratórias e do trato urogenital. Possuem um microambiente antigênico diferente do interior do organismo e características imunológicas que os tornam únicos frente ao sistema imune sistêmico. 2. Características Imunológicas Próprias: o Alta produção de IgA Dimérica (3mg/dia – 60 a 70% da produção total de Ig diária do organismo); o Células T com propriedades imunoregulatórias específicas para a mucosa ou com capacidades efetoras; o Sistema de endereçamento de células orientadas para a mucosa. o OBS: A mucosa é particularmente frágil pelas suas funções fisiológicas, as quais necessitam de grande permeabilidade como a troca de gases (pulmões), absorção de alimentos (intestino), atividade sensorial (boca, nariz, orofaringe e olhos) e reprodução (útero e vagina). O MALT não é a única forma de defesa existente nas mucosas do organismo. i.exe Outros Mecanismos de Defesa Ações Barreira Mecânica: integridade do epitélio, peristaltismo e mov. ciliar. Fluxo contínuo, reduz a interação patógeno-hospedeiro Barreira Química: HCl, bile , lactoferrina, lisozima, lactoperoxidase Substâncias Lesivas aos Parasitas Barreira biológica: flora bacteriana residente. Inibem o crescimento de patógenos potenciais. Resposta Imune Inata: complemento, proteínas de fase aguda, cél. Fagocíticas e NK, interferons tipo II (α e β) Neutralização de agentes, destruição de células, citotoxidade e proteção contra infecções virais. 3. Funções Gerais: o Proporcionar uma defesa primária ao hospedeiro na superfície mucosa o Modular a resposta imune ao grande número de antígenos que temos contato através do alimento, evitando um resposta vigorosa aos alimentos. Todavia detecta e destrói patógenos que penetram através do intestino. 4. Composição o Tecido Linfóide Organizado – Constituído pelos folículos da mucosa (GALT e BALT). São áreas aferentes, locais de entrada dos antígenos e indução de resposta imune. o Tecido Difuso – Consiste em dois compartimentos (IEL e LPL): um localizado intraepitelialmente e outro na lâmina própria da mucosa, onde inúmeros tipos celulares estão amplamente distribuídos. São áreas eferentes. Onde a resposta imune é efetuada. OBS.: Essas duas partes do sistema estão ligadas por um mecanismo de residência na mucosa, de modo que as células ativadas nos folículos circulam para as áreas linfóides difusas, onde interagem com seus antígenos cognatos. 5. Organização e Funcionamento 5.1.Agregados Linfóides Das Mucosas. o Exibem uma morfologia distinta daquela do sistema linfóide sistêmico(Placas de Peyer). Figuras retiradas do Kuby e do Janeway. Célula Estrutura Funções / Características Imune Célula M célula epitelial que difere das células absortivas. Forma achatada com microdomos ao invés de microvilosidades e não secreta muco. Apresenta na porção basal extensos domos que envolvem os linfócitos e as células APC. Realiza transcitose, o qual consiste no transporte de materiais do lúmen sem degradá-los para o folículo. Possui certo grau de seletividade sendo capaz de transportar proteínas solúveis, partículas inertes e vários microorganismos. Há duvidas se esta célula tem capacidade de uma APC. As partículas transportadas atingem as áreas do Domo Folicular e Interfolicular e são captadas pelas células do apresentadoras de antígenos (APC). Células em Cúpula Localizadas logo abaixo do epitélio. Possuem MHC classe II. Funcionam como células apresentadoras de antígenos(APC). Há evidências que estas células se movem para áreas interfoliculares onde se tornam maduras funcionantes e interagem com as células T. Células T foliculares São mais densas nas áreas interfoliculares, escassas em outras áreas, porém sempre presentes. As células CD8+ (citotóxicas) só são encontradas nas áreas interfoliculares. Freqüentemente exibem marcadores de ativação como IL-2Rα(CD25). Células B foliculares Estão presentes abundantemente nos folículos, principalmente nos centros germinativos. Apresentam na maioria das vezes sIgA, ao contrário das células B sistêmicas que apresentam sIgM / sIgD como Ig de superfície primária. 5.2. Tecido Linfóide Difuso na Mucosa ! Linfócitos Intraepiteliais: • Localizados acima das membranas basais (Linf.1:6 Epitel.); • 50 a 60% são linfócitos T CD8+; • Muitos são granulados e alguns expressam FcεRI (típico de mastócitos); • Lifócitos T com TCRγ:δ (5 a 10%); • Funções não estão completamente entendidas; • Proliferam pouco, produzem inúmeras citocinas e realizam citotoxidade. OBS.: Essas células, ao contrário das outras populações de linfócitos, não passam pelo timo, sendo constituídas de células da medula óssea que vão se desenvolver na mucosa. 6.2. Outras Imunoglobulinas. Comp. Secretor Síntese na mucosa Soro mg/dL OBS IgA + ++++ 200 A circulante é a IgA1 IgM + +++ 120 substiituto da IgA IgG - + 1000 presente no pulmão IgE - + 0,05 infec parasitarias 7. Imunoregulação das Mucosas o Propriedades das células T da mucosa que promovem a mudança para classe IgA: ! Produção de TGFβ; ! Expressão de CD40L. o Microambiente rico em IL-4 e IL-5. 8. Trafego linfocitário nas mucosas • Os linfócitos emergem de órgãos linfóides primários (medula óssea e timo) para os tecidos mucosos, são então sensibilizados por antígenos, migram por via linfática para gânglios mesentericos, ducto torácico e vão para a corrente sanguinea. Posteriormente retornam às mucosas de vários sítios, pois expressam a adressina MAdCAM – 1, fazendo que a resposta imune que se iniciou em um sitio da mucosa se generalize para todos os tecidos mucosos. 9. Indução de Tolerância Oral X Imunização Oral o Tolerância: mesmo não tendo sofrido seleção negativa para antígenos alimentares, os linfócitos da mucosa intestinal, não induzem uma resposta imune a estes alimentos. De fato, a exposição oral aos antígenos alimentares leva a um estado de não reatividade específica e ativa a estes antígenos. A imunização oral à albumina inibe a resposta a imunização parenteral ao mesmo antígeno, porém não a outro antígeno não relacionado. Mecanismos: ! 1-Fenômeno T dependente e antígeno protéico dependente; ! 2-Ingestão de altas doses de antígenos via oral leva a apoptose de célulasT. ! 3-Depende também de fatores genéticos, imunização prévia e nível de ativação imunológica do organismo. ! 4-Supressão de células T – papel das células CD8+ e do TGFβ (célula supressora Th3); ! 5-Anergia de células T (por apresentação de antígenos na ausência de sinal co- estimulatório). o Imunização ! Papel do adjuvante – estímulo para a produção de IgA 10. Imunologia do Leite Materno o Composição ! Alta concentração de IgA durante os quatro primeiros dias pós parto (Leite 50mg/ml # Soro – 2,5mg/ml) ! Lisozima, Lactoferrina, Citocinas, Glicoproteínas e Glicolipídios Bactericidas. ! Neutrófilos e Macrófagos ativados – Baixa concentração de Linfócitos. o Proteção Inicial ! Diarréia infantil, septicemia, infecções respiratórias, reações alérgicas. 11. Auto-Avaliação 1.-Sabendo que o MALT está constantemente em contato com uma grande quantidade de antígenos, como ocorre a seleção de quais antígenos devem gerar uma resposta efetiva ? 2.-Quais características da IgA são importantes para a defesa imune nas mucosas? Por que? 3.-Cite uma função dos linfócitos TCRγδ . 4.-Esquematize como ocorre a resposta imune após uma imunização oral, observando o tráfego linfocitário para as mucosas. 12. Bibliografia Sugerida (Básica e Avançada) 12.1. Básica: o Medical Immunology, Daniel P. Stites, 9th edition, 1997 by Appleton & Lange ; o Internet - http://www.nidr.nih.gov/slavkin/slav0599.htm. 12.2.Avançada: o Revisões: (Avançada) ! Mucosal immunity and viral infections; Freihorst J, Ogra PL; Ann Med 2001 Apr;33(3):1727. ! The mucosa-associated lymphoid tissue structure, function, and derangements; Zarzaur BL, Kudsk KA.; Shock. 2001 Jun;15(6):411-20. ! Commensal host-bacterial relationships in the gut. Hooper LV, Gordon JI;.Science. 2001 May 11;292(5519):1115-8. ! Vaccination strategies for mucosal immune responses. Ogra PL, Faden H, Welliver RC; Clin Microbiol Rev. 2001 Apr;14(2):430-45. 12.3.Figuras: ! Roitt’s Essencial Immunology – Blackwell Science, 1999 - http://www.roitt.com ! Immunobiology – Jenaway – Current Biology Ltd/Garland Publishing – CD-Rom • IgG solúvel e ligado ao antígeno: o C1 deve ligar-de ao domínio Cγ2. São necessárias múltiplas moléculas de IgG para ativar o complemento. Dos subtipos de IgG, a IgG4 não ativa o complemento; as demais ativam, sendo que a IgG3 é a que é mais eficaz e a IgG2 é a mais fraca na ativação (Tabela 1). IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 Fixação do complemento + + +++ — Tabela 1. Fixação do complemento entre os subtipos de IgG. 4 – Vias de ativação 4.1. Via alternativa (Figura 2) Fase líquida 1. Ligação tioéster interna de C3 é hidrolisada formando C3i (Tickover); 2. C3i liga-se ao fator B; 3. O fator D cliva o fator B ligado ao C3i; 4. O complexo formado é estabilizado pela Properdina. Resultado: Formação da C3 convertase inicial da via alternativa. Fase sólida 1. C3 convertase inicial da via alternativa cliva o C3, formando o C3 metaestável; 2. Estabilização das ligações de C3b; 3. Recrutamento do fator B e D semelhante ao feito por C3i. Resultado: Formação da C3 convertase da fase sólida. O C3b formado pela C3 convertase liga-se a ela, formando a C5 convertase. 4.2. Via clássica (Figura 2) 1. C1q (complexo C1) liga-se apropriadamente a moléculas de anticorpos ligados ao antígeno; 2. Ativação enzimática da serinoprotease C1r associada; 3. Clivagem e ativação da serinoprotease C1s; 4. Clivagem de C4 pela C1s, formando C4a e C4b (metaestável); 5. C2 liga-se a C4b; 6. C2 é clivado por C1s. Resultado: Formação da C3 convertase da via clássica. 7. C3b formada pela C3 convertase origina um complexo com esta: a C5 convertase da via clássica. 4.3. Via Clássica X Alternativa (Figura 2; Tabela 2) Característica Via clássica Via alternativa Ag-Ac Dependente Independente Tempo filogenético Mais novo Mais antigo Tipo de resposta imune Específica Inata C3 convertase C4b2a C3bBb C5 convertase C4b2a3b C3bBb3b Tabela 2. Comparação entre as vias clássica e alternativa. Apectos em comum das duas vias: • Quebra de C3; • Formação de C3 convertases com mesmo papel biológico; • Formação de C5 convertases com mesmo papel biológico; • Convergência para a formação do MAC; • A via clássica (mais propriamente a via de lectina) pode também ser ativada na ausência de anticorpo. Figura 2. Vias de ativação da cascata de complemento. Disponível em Http://ntri.tamuk.edu/immunology/immunology.html. 4.4. Via da lectina É a via clássica onde a ativação não é feita por anticorpos. Unidade de ligação à bactéria: MBP (Proteína de ligação a manose). Serinoproteases: MASP (serinoproteinase associada a proteína ligante de manose) e MASP2 5 – Complexo de ataque à membrana Está é a etapa posterior às vias de ativação. Consiste na formação do complexo de ataque à membrana (MAC) e é comum a ambas. Inicia-se com a clivagem de C5 pela C5 convertase, a partir da qual há a formação de C5b, que se ligará à membrana. Posteriormente, o C6, C7 e o C8 unem-se ao C5b, formando um complexo que servirá de base para a polimerização do C9. O resultado final é a formação do MAC que levará à lise osmótica da célula (Figura 3). Figura 3. Formação do MAC. Disponível em www.roitt.com. 6 – Funções biológicas 6.1. Citólise 7 – Mecanismos de controle Sem uma regulação adequada da cascata de complemento, poderiam acontecer alguns fenômenos deletérios. Esses fenômenos poderiam ser a causa de consumo exagerado dos componentes do complemento e da inativação inapropriada dos mesmos. As principais proteínas reguladoras são as seguintes: • C1INH: bloqueia as atividades proteolíticas do C1r e C1s; impede a ativação espontânea de C1. Figura 6. Disposição do C1INH quando se liga ao complexo C1. Disponível em www.roitt.com. • Proteína ligadora de C4: Acelera o decaimento da C3 convertase da via clássica; co-fator para a degradação do C4b mediada pelo fator I. • Fator H: Acelera o decaimento da C3 convertase da via alternativa; co-fator para a degradação de C3b mediada pelo fator I. • Fator I: Cliva e inativa C3b e C4b, usando como co-fatores fator H, C4BP, CR1 ou MCP (Figura 7). Figura 7. Ação do Fator I na degradação do C3. Disponível em www.roitt.com. • Inativador da anafilatoxina: Remove resíduos terminais de arginina e inativa as anafilatoxinas. • Proteína S: Impede a introdução do MAC na membrana. • SP 40-40: Modula a formação do MAC. • MCP (Proteína de membrana de atividade co-fatora): Co-fator para a clivagem do C3b e C4b pelo fator I. • DAF (fator acelerador do decaimento funcional): Acelera a dissociação das C3 convertases de ambas as vias. • Inibidor membrânico da lise reativa (CD59): Inibe a lise de células inocentes e bloqueia a ligação de C9 a C8. 8 – Receptores para o complemento Receptores de C1q • Ligantes: C1q • Distribuição celular: neutrófilos, monócitos e na maioria das células B. • Funções biológicas: ativa células para fagocitose e metabolismo oxidativo; aumenta a citotoxicidade dos linfócitos humanos do sangue periférico contra certas células; e mantém a atividade citolítica por algumas células linfoblastóides. CR1 (CD35) • Ligantes: C3b, iC3b e C4b. • Distribuição celular: células B, neutrófilos, monócitos, macrófagos, eritrócitos, células dendríticas foliculares, células do epitélio glomerular e eosinófilos. • Funções biológicas: potencializa ou medeia a fagocitose; atua como co-fator para o Fator I; ajuda na internalização de complexos imunes ou bactérias e no transporte para as células do sistema fagocítico mononuclear fixo; e pode promover a ativação de linfócitos B. CR2 (CD21) • Ligantes: iC3b, C3dg, EBV e IFN-α. • Distribuição celular: células B, células epitelias e células dendriticas foliculares. • Funções biológicas: ativação de células B; ligação de imunocomplexos; e via de infecção do EBV. CR3 (Mac-1; CD11bCD18) • Ligantes: iC3b, zimosan, algumas bactérias, fibirinogênio, fator X, ICAM-1. • Distribuição celular: monócitos, macrófagos, neutrófilos, células NK e células dendríticas foliculares. • Funções biológicas: proteína de adesão celular necessária para a quimiotaxia; fagocitose. CR4 (CD11cCD18, p150,95) • Ligantes: iC3b e fibrinogênio. • Distribuição celular: neutrófilos, monócitos, plaquetas e macrófagos teciduais. • Funções biológicas: potencializa a fagocitose mediada pelo receptor para Fc; e medeia a fagocitose independente do receptor para Fc. Receptor para C3a/C4a • Ligantes: C3a e C4a. • Distribuição celular: mastócitos, basófilos, células dos músculos lisos e linfócitos. • Funções biológicas: desgranulação e contração muscular. Receptor para C5a • Ligante: C5a. • Distribuição celular: mastócito, basófilo, células endoteliais, neutrófilos, monócitos, macrófagos e células de músculo liso. • Funções biológicas: desgranulação; aumento da permeabilidade vascular; promocção de quimiotaxia e de contração. 9 – Patologias relacionadas com o sistema complemento 9.1. Deficiências do complemento • Deficiências genéticas de componentes da via clássica e da via alternativa; • Deficiências de membros dos componentes terminais; • Deficiências de proteínas regulatórias; • Deficiências dos receptores do complemento. 9.2. Efeitos patológicos de um sistema normal 10 – Questões para estudo 1. Quais as classes e subclasses de imunoglobulinas que fixam complemento? 2 1.Definição: Região de genes altamente polimórficos, cujos produtos são expressos na superfície de várias células. Desses genes, distinguem-se duas classes principais, estrutural e funcionalmente distintas: MHCI e MHCII. 2.Função: O sistema imune adquirido dirige-se principalmente contra antígenos peptídicos que formam complexos com proteínas do MHC. Isso porque o TCR (receptor de linfócitos T) não reconhece antígenos livres, mas porções protéicas não covalentemente ligadas a produtos dos referidos genes. Observe na figura ao lado que o TCR reconhece, não só o “antígeno”, mas resíduos do peptídeo e regiões do MHC. 3.Estrutura: As proteínas derivadas das diferentes clas- de ses de MHC diferem estruturalmente. -MHCI: heterodímero não covalentemente ligado composto de uma cadeia α organizada em três domínios (α1,α2,α3), e um polipeptídeo mais curto, β2-microglobulina (não codificada no MHC). A fenda de ligação com o peptídeo anti- gênico é formada por α1 e α2 enquanto α3 inte- rage com CD8. The HLA System – First of two Parts – NEJM, advances in 343, number 11. immunology-reviews – Klein, J et al. Volume 3 -MHCII: heterodímero formado por polipeptídeos α e β que se assemelham no tamanho. Suas regiões extracelulares formam os domínios α1,α2, e β1,β2. α1e β1 ligam ag, e β2 o CD4. OBS: Qualquer proteína do MHC é capaz de acomodar peptídeos diferentes, mas que guardam algumas características em comum. Isso torna possível que um número restrito de moléculas MHC diferentes num indivíduo se ligue a inúmeros peptídeos diferentes. 4.Organização gênica e polimorfismo: No homem, o locus do MHC está no braço curto do cromossomo 6. A β2-microglobulina é codificada no cromossomo 15. *4% de crossovers em cada meiose *Muitos dos genes encontrados não tem função conhecida. São mais de 200 genes no total. *A expressão de quase todos os genes aí presentes parece ser influenciada por IFN-γ. Os principais genes para a resposta imune dividem-se em duas classes. O MHC classe I tem sua cadeia α codificada pelos genes HLA-A, B e C; o MHCII tem as cadeias α e β codificadas por HLA- DP, DQ e DR. The HLA System – First of two Parts – NEJM, advances in immunology-reviews – Klein, J et al. Volume 343, number 11. *O conjunto desses seis genes em um cromossomo é chamado haplótipo. *A expressão das moléculas do MHC é codominante. Existem muitos alelos diferentes de cada locus na população- muitas versões alternativas de cada gene do MHC, que produzem proteínas ligeiramente distintas. Esse é o sistema genético mais polimórfico que se conhece. 4 *Podem existir duas ou três cadeias funcionais de gene β em alguns loci da classe II, mas em geral somente um gene funcional da cadeia α. O chamado MHCIII codifica componentes do sistema complemento assim como TNF, linfotoxinaβ, entre outros. 5.Processamento: Há duas vias distintas para a conjugação do peptídeo antigênico com a molécula do MHC: A via citosólica geralmente é desencadeada por vírus e bbactérias intracelulares. As proteínas do agente infectante são degradadas no citoplasma e depois conjugadas no RER à moléculas de MHCI. Essa via se aproveita de um mecanismo constitutivo de renovação protéica, em que as células degradam proteínas defeituosas nos proteassomas (coleção enzimática) e apresentam na membrana como peptídeos ligados ao MHCI. Como são peptídeos próprios, não desenvolvem respostas. Por outro lado, quando esses são derivados desses agentes, levam à ativação de linfócitos T-CD8. Feita em quase todas as células nucleadas. A via endocítica ocorre em células apresentadoras profissionais (linfócitosB, macrófagos, e células dendríticas), e eventualmente em outras células estimuladas por IFN-γ. Consiste na fagocitose ou endocitose de antígenos, degradação em vvesícula e conjugação a MHCII. Desenvolve resposta imune a partir da interação com células T-CD4. The HLA System – First of two Parts – NEJM, advances in immunology- reviews – Klein, J et al. Volume 343, number 11. Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 COOPERAÇÃO CELULAR Monitor: Osvaldo Sumário 1. Introdução 2. Apresentação do antígeno para célula T 3. A interação entre as células T e as células B 4. Cooperação celular na imunidade mediada por células. 5. Imuno-regulação 6. Auto avaliação 7. Bibliografia indicada 1. Introdução Na ativação de uma resposta imune eficiente, é importante a interação de diferentes populações de linfócitos e outros tipos de células. Algumas vezes, é necessário mais do que a presença do antígeno para deflagrar a resposta, sendo o segundo sinal recebido pelas células uma peça principal. A regulação das respostas é feita de diversas formas, tendo em vista que uma reação imune exacerbada também é prejudicial, como se vê nas doenças autoimunes e hipersensibilidades. 2. Apresentação do antígeno para as células T. • A interação com as células apresentadoras de antígeno (APC) é essencial para a ativação dos linfócitos T. • Processamento do antígeno; Refere-se a degradação do antígeno em fragmentos peptídeos que se associam a moléculas de MHC classe II. • Tipos de APC; - Monócitos sangüíneos (antígenos particulados). - Linfócitos B com receptores de alta afinidade (sIgM ou sIgD). São as APC mais importantes quando o antígeno está em baixas concentrações (antígenos solúveis). - Macrófagos. Induzem a proliferação e diferenciação de células T através da produção de citocinas (antígenos particulados). - Células dendríticas foliculares (não é o mesmo que células células de Langehans da pele). - Os linfonodos podem ser infectados por vírus e apresentarem os antígenos virais (antígenos peptídicos ou aptenos). i.exe • Moléculas de superfície que interagem durante a apresentação do anígeno; - Fornecem um segundo sinal para a ativação dos linfócitos T. Sem este segundo sinal não há uma resposta adequada e as células T tornam-se inativas, produzindo um estado de tolerância imunológica específica (anergia clonal). Linfócito T Célula APC TCR e CD4 MHC II e peptídeo LFA –1 ICAM-1 CD28 B7.1 B7.2 CD2 LFA-3 O CD28 é provavelmente o co-estimulador mais importante. B7.1 e B7.2 são encontradas em macrófagos, células dendríticas e células B. A CTLA-4* é homóloga da CD28, competindo pela ligação com a B7.1 e a B7.2. A estimulação da CD28 prolonga e aumenta a produção de IL-2, que é responsável pela indução e proliferação dos linfócitos T e reduz a expressão da porção α do receptor de IL-2, a qual aumenta a afinidade deste receptor pela IL- 2. * A CTLA-4 é uma molécula necessária para limitar da ativação das células T. • Citocinas envolvidas no processo de apresentação do antígeno; - IL-1 e IL-6. São produzidas pelas APC, inclusive macrófagos e induzem expressão de receptores para o fator de crescimento de células T ou IL-2. - IL-12. Favorece a produção de INFγ e induz o desenvolvimento de células T virgens em células T auxiliar. OBS: A apresentação de antígeno não é um processo unidirecional. As células T, na medida em que são ativadas, liberam citocinas como IFNγ e o GM-CSF (fator estimulador de colônia de granulócito-macrófago), além de sinais de superfície como o ligante CD40 que potencializa ainda mais a função das APC. 3. Interação entre as células T e as células B. • A resposta mediada por anticorpos é resultado de uma série de interações celulares que ocorrem em uma seqüência ordenada; - As células T são ativadas quando os antígenos são apresentados pelas APC, - As células B interagem com as APC, - Os linfócitos B ativados proliferam e se diferenciam em plasmócitos e células B de memória. Interações entre as células T e B Linfócito T Linfócito B TCR e CD4 MHC II e peptídeo CD2 LFA-3 LFA-1 ICAM-1 CD28 B7.1 (CD80) B7.2 (CD86) CD40L CD40 OBS: A interação CD40-CD40L é mais importante para ativação das células B. Em algumas circunstâncias, a estimulação por CD40L na ausência de contato com antígeno resulta em morte da célula B por apoptose. Na ausência de co- estimulação (B7-CD28), a apresentação de antígeno por células B às células T virgens resulta em sua inativação. • Características dos linfócitos B - Receptor de antígeno das células B (BCR) – formado por glicoproteínas transmembranares Ig-α e Ig-β juntamente com a imunoglobulina de membrana, onde se liga o antígeno. Com exceção dos antígenos T- independentes, o contato com o antígeno é insuficiente para ativar as células B, sendo necessário auxílio das células T para produzir resposta. 4. Cooperação celular na imunidade mediada por células 1. Características dos linfócitos T 1.1. Receptor de antígenos da célula T (TCR) – os linfócitos T apenas reconhecem o antígeno na forma de fragmentos peptídicos ligados a moléculas da classe I ou II do MHC próprio, através do TCR. O receptor é um complexo com pelo menos 8 cadeias peptídicas, dentre elas as cadeias α e β, que possuem as regiões aminoterminais bastante polimórficas, podendo reconhecer diferentes peptídeos no MHC. Cada célula T possui apenas um tipo de dímero α/β, respondendo, assim, a apenas um tipo de peptídeo. O TCR possui associado ao dímero α/β um complexo de proteínas chamado CD3, responsável pela transdução de sinais. OBS: Os receptores de células T (TCR) reconhecem a seqüência de aminoácidos na fenda do MHC e não a conformação dos determinantes “conformacionais” reconhecidos pelos anticorpos. 1.2.Co-receptores CD4 e CD8 – ligam-se, respectivamente, ao MHC II e MHC I, em região próxima a membrana. Responsáveis por transdução de sinais. 2. Sub-populações de linfócitos T auxiliadores • Th1 – produzem IL-2, TNF-β e IFN-γ. Promovem reações mediadas por macrófagos e outros fagócitos – potencializam a fagocitose. O IFN-γ induz troca de classe para IgG1. • Th2 – produzem IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13. A IL-4 promove troca de classe para IgE e IG4. Estas citocinas atuam em conjunto na quimioatração de células B, mastócitos, basófilos e eosinófilos. • Th0 – têm capacidade de se diferenciar em qualquer subtipo de Th, capacidade de secretar tanto IFN-γ quanto IL-4. Em qual subtipo de célula Th ela vai se diferenciar é determinada pelas linfocinas do meio. IL-12 induz diferenciação para Th1. IFN-γ inibe diferenciação para Th2. IL-4 e IL-10 induzem diferenciação para Th2 e inibem diferenciação para Th1. Fonte: http://www.med.sc.edu:85/bowers/imm-reg.htm 3. Ação dos linfócitos T citotóxicos (CTL) – Os linfócitos T citotóxicos podem ser ativados diretamente pelas células APC, quando estas expressam muitos sinais estimulatórios (B7.1 e B7.2). No entanto, na maioria das vezes, eles precisam de cooperação das células CD4+ Th1 para serem ativados. Uma vez ativados os linfócitos T citotóxicos interagem com as células-alvo e liberam o conteúdo de seus grânulos. Os grânulos dos linfócitos Tc possuem perforina (citolisina) e granzimas. As moléculas de perforina formam poros na membrana plasmática da célula-alvo, porém estes não são suficientes para destruir as células. Através dos poros, as granzimas entram na célula- alvo e deflagram a apoptose. A interação Fas-FasL também está relacionada, porém parece ser mais importante para a regulação imune do que para as funções do CTL. 5. Imuno-regulação 1. Fatores • Papel do antígeno: o Diferenças químicas – antígenos protéicos induzem imunidade e humoral. Os polissacarídeos e lipídeos são incapazes de estimular células T através das moléculas de MHC classes I e II, porém podem ser reconhecidos via apresentação por outras moléculas como o CD1. o Quantidade – de um modo geral, quantidades muito grandes de antígenos tendem a induzir tolerância. o Via – antígenos protéicos administrados subcutânea ou intradermicamente são, em geral, imunogênicos; administrados intravenosa ou oralmente muitas vezes induzem a falta de imunidade específica. 1 Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal Disciplina de Imunologia – MED 194 Monitor: Ricardo Souza Hipersensibilidade Humoral 1.Introdução ...................................................................................................................................................... 1 2.Tipo I- Anafilática ......................................................................................................................................... 1 3.Tipo II- Citotóxica dependente de anticorpos............................................................................................. 2 4.Tipo III- Mediada por complexos imunes ................................................................................................... 3 5.Bibliografia .................................................................................................................................................... 4 1.Introdução A hipersensibilidade é uma resposta imune adaptativa exacerbada ou inapropriada e que não se manifesta no 1º contato com o antígeno. Representa o pólo oposto à anergia, a qual significa a falta de resposta contra agentes estranhos ao organismo, que ocorre por alguma falha do sistema imune seja no reconhecimento, seja na ativação celular. Ao contrário, a hipersensibilidade ocorre ou por uma ativação maciça ou por falta de regulação do sistema imune causando lesões localizadas e/ou sistêmicas. A resposta mediada por anticorpos é denominada “humoral”. Esta resposta pode envolver também células e componentes solúveis presentes no plasma. Os anticorpos podem combater os antígenos de várias maneiras e, a partir daí, se postulou os diferentes tipos de hipersensibilidade humoral. 2.Tipo I- Anafilática Essa resposta é mediada basicamente por IgE, mastócitos ou basófilos e antígenos (os quais geralmente são inócuos a maioria da população, como por exemplo pólen, pêlos de animais e ácaros). Ocorre rapidamente (em minutos) após a exposição ao alérgeno e culmina com a liberação de mediadores químicos que causam uma série de respostas locais e sistêmicas, tais como aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação, contração do músculo liso bronquial e visceral e inflamação. O aspecto mais grave desse tipo de resposta é a anafilaxia, em que os mediadores, derivados dos mastócitos ou basófilos, provocam asfixia por restrição das vias aéreas, podendo levar também a um colapso cardiovascular. As reações tipo I ocorrem em 2 fases: 1-Resposta inicial: Aparece de 5 a 30 minutos após a exposição ao alérgeno e cursa com vasodilatação, extravasamento vascular e espasmo de músculo liso. 2-Fase tardia: Demora de 2 a 8 horas para aparecer e surge sem exposição adicional do antígeno e dura vários dias. Caracteriza-se por infiltração dos tecidos por eosinófilos, neutrófilos, basófilos, monócitos e células T CD4+. Atopia é o termo que designa a predisposição genética a desenvolver reações anafiláticas localizadas contra os alérgenos inalados ou ingeridos. A história familiar de alergia é positiva em 50% dos indivíduos atópicos. Além da hereditariedade, os fatores ambientais também influenciam este tipo de hipersensibilidade. A porção Fab da IgE permanece livre na superfície dos mastócitos para o reconhecimento antigênico que provocará a degranulação destas células. Para que este fato 2 ocorra é necessário um padrão de ligação duplo da IgE com os mastócitos. Os mastócitos são produzidos na medula óssea e se distribuem amplamente pelo organismo, predominando nas proximidades dos vasos sangüíneos, nervos e locais subepiteliais- ou seja, nos locais que as reações tipo I ocorrem. Como os outros tipos de hipersensibilidade, a do tipo I é secundária a uma estimulação prévia, pois primeiramente é necessário que ocorra a produção de IgE por células B. A diferenciação das células B secretoras de IgE depende da função das células T auxiliares CD4+ do tipo Th2. Logo, as células Th2 são fundamentais na hipersensibilidade tipo I. Manifestações da hipersensibilidade tipo I: Pele: Urticária, eritema papuloso. Vias respiratórias: Edema de laringe, broncoespasmos, hipersecreção e hiperreatividade brônquica (asma). Gastrointestinal: Náuseas, vômitos, diarréia. Circulatório: Vasodilatação generalizada (choque anafilático). Responda: 1. Quais os fatores que predispõe à alergia? 2. Sugira possíveis mecanismos de se combater a alergia. 3. Quais são os mediadores químicos derivados dos mastócitos e quais suas funções? 4. Diferencie os mediadores pré-formados dos sitetizados “de novo”. 5. Quais as características de um antígeno para funcionar como alérgeno? 6. Como a IgE interage com o antígeno na superfície celular? 7. Quais são as anaflatoxinas? 8. Qual a principal citocina no processo alérgico? 9. Quais as diferenças entre os mastócitos de mucosa e de tecido conjuntivo ? 10. Qual o principal mediador liberado pelos mastócitos na reação imediata no homem? (Fig. 1. Hipersensibilidade I. Fonte: Bibliografia nº 6) 3.Tipo II- Citotóxica dependente de anticorpos Os anticorpos têm a capacidade de se ligar especificamente a antígenos de superfície celular. A ligação em massa da porção Fab de anticorpos a uma célula, recobrindo-a e deixando exposta a porção Fc é chamada de opsonização. Uma célula opsonizada pode ser atacada por proteínas do complemento ou por células com a finalidade de destruí-la. Os anticorpos ligam-se aos antígenos nas células e as conduzem à fagocitose. O anticorpo é dirigido contra antígenos do próprio indivíduo (células alvo) ou contra antígenos estranhos. Isto pode levar a ação citotóxica de células efetoras ou lise mediada por complemento. IgG e IgM podem ser formadas contra antígenos específicos tanto da matriz quanto da superfície celular. Assim, o dano fica restrito aos tecidos ou células portadoras destes antígenos. As reações tipo II são dependentes de IgG ou IgM e produzem formas comuns de doenças humanas: 3 1. Reações contra hemácias transfundidas (sangue incompatível) 2. Reações à membrana basal nos rins (glomerulonefrites) 3. Miastenia gravis (IgG anti receptor de acetilcolina na placa mioneural) 4. Púrpura trombocitopênica idiopática 5. Rejeição hiperaguda de transplantes 6. Diabetes mellitus tipo I 7. Doença hemolítica do recém nascido Responda: 11. Quais os mecanismos induzidos pelos anticorpos que causam o dano celular nas reações tipo II? 12. Quais as células efetoras mobilizadas pela hipersensibilidade tipo II? 13. Além do sistema Rh, outros sistemas de grupos sangüíneos podem induzir reações tipo II levando a eritroblastose fetal? 4.Tipo III- Mediada por complexos imunes Anticorpos podem se ligar a antígenos solúveis formando imunocomplexos, os quais podem se depositar nos tecidos causando lesões. As doenças causadas por este mecanismo são chamadas de “doenças do soro” e ocorrem pela deposição de complexos imunes na parede dos vasos. Estas doenças ocorrem quando os complexos são formados em grandes quantidades ou quando estes não podem ser removidos pelo sistema reticuloendotelial. Os complexos imunes depositam-se nos tecidos, o complemento então é ativado e os polimorfonucleares são atraídos para o local de deposição, causando inflamação (liberando inclusive aminas vasoativas e podendo gerar microtrombos). As reações de hipersensibilidade tipo II diferem das tipo III, pois estas envolvem anticorpos contra antígenos solúveis no soro, levando a formação de complexos imunes circulantes. Com isso, o dano tecidual ocorre quando estes complexos depositam-se nos tecidos. Os locais afetados por estes complexos dependem da localização do antígeno nos tecidos e pela maneira como os complexos são depositados. Persistência do antígeno por uma infecção contínua ou uma autoimunidade, assim também como defeitos nos fagócitos podem levar a uma doença por complexo imune. Alguns fatores predispõem a deposição desses complexos: ! Permeabilidade vascular aumentada. ! Pressão sanguínea local elevada. ! Tamanho, tipo e afinidade da imunoglobulina pelo tecido. ! Capacidade de estímulo à secreção local de mediadores vasoativos. Exemplos de doenças causadas por imunocomplexos: 1. Glomerulonefrite pós estreptocócica 2. Lupus eritematoso sistêmico 3. Poliarterite nodosa Os complexos grandes formados com excesso de Ac são removidos rapidamente da circulação pelo fígado e, portanto, são relativamente inofensivos. Os complexos pequenos são também eliminados de forma veloz da circulação, já que são depurados pelo sistema de fagócitos mononucleares. Os complexos mais patogênicos são os de tamanho intermediário (em torno de 19S), pois permanecem por mais tempo circulando e se ligam menos avidamente aos fagócitos. 2. Características Existem três tipos de hipersensibilidade celular: por contato, tuberculínica e granulomatosa. O teste cutâneo é usado para distinguir o tipo de hipersensibilidade tardia. 2.1. Hipersensibilidade por contato • Caracteriza-se por uma reação eczematosa no ponto de contato epidérmico com o alérgeno. • Tem dois estágios: de sensibilização e de indução. No estágio de sensibilização ocorre produção de células T de memória (ocorre no 1o contato com o antígeno). A fase de indução envolve o recrutamento de monócitos (macrófagos indiferenciados) e linfócitos CD4+ (que passam a produzir IL-2, IL-3 e IFN γ). Ocorre quatro a oito horas após o 2o contato com o antígeno. • Os haptenos são importantes agentes indutores: Níquel, cromo e pentadecazol (encontrado em plantas tóxicas). • Células envolvidas no mecanismo: - Células de Langerhans* (macrófago cutâneo); são as principais APC envolvidas. Localizam-se na epiderme suprabasal. - Ceratinócitos; secretam IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, GM-CSF, M-CSF, TNFα e TNFβ, além de proporcionar integridade estrutural a epiderme. - Células T; a maioria se diferencia em CD4+ ou em Th1. *As células de Langerhans são inativadas por luz ultravioleta B, o que impede ou melhora os efeitos da hipersensibilidade de contato. www.roitt.com www.roitt.com 2.2. Hipersensibilidade tuberculínica Caracteriza-se por febre e doença generalizada. Em um indivíduo previamente sensibilizado células T antígeno específicas são induzidas a secretar citocinas mediadoras de reação de hipersensibilidade (TNFα e TNFβ). Essas citocinas agem nas células endoteliais de vasos dermais, induzindo a expressão de moléculas de adesão (E-selectina, ICAM-1** e VCAM-1) que recrutam leucócitos. Os monócitos constituem 80 a 90% do infiltrado celular total, mas também são encontrados linfócito, macrófagos e ceratinócitos. ** A ICAM-1 é ligante para a LFA-1 Encontrada em células linfóides e epitelióides. 2.3. Hipersensibilidade granulomatosa • Geralmente resulta da persistência de organismos intracelulares dentro dos macrófagos, mas também pode ser causada pela resistência de complexos imunes ou por materiais inorgânicos resistentes aos processos digestivos do macrófago. • Tipos celulares envolvidos; - Células epitelióides; são células gigantes derivadas dos macrófagos com retículo endoplasmático aumentado. Típicas de reação granulomatosa. Secretam TNF e possuem uma maior capacidade microbiota. - Células gigantes; são células multinucleadas resultadas da fusão de células epitelióides. Às vezes são referidas como células gigantes de Langerhans (não confundir com as células de Langerhans). Parecem ser o estágio final da diferenciação dos macrófagos. - Fibroblastos; produzem colágeno, sendo responsáveis pela fibrose do tecido. - Células T; Experimentos com camundongos confirmam que as células T portadoras de TCR α:β, ao invés de γ:δ, são essenciais para a reação de hipersensibilidade granulomatosa. Formação das células epitelióides e das células gigantes www.roitt.com 4. Doenças características da hipersensibilidade granulomatosa • A maioria dessas doenças resulta de infecção por agentes intracelulares, embora em alguns casos (como a doença de Crohn) nenhum agente infeccioso tenha sido estabelecido. Uma característica comum dessas infecções é que o patógeno apresenta-se como estímulo antigênico crônico. Alguns exemplos: - Hanseníase; resulta de lesões dos nervos periféricos (causadas pela infecção das células de Chwann). São freqüentes lesões cutâneas edemaceadas e inflamadas. Pode ser dividida em três tipos: tuberculínica, limítrofe e virchowiana. - Tuberculose; É uma típica doença granulomatosa. Nessa doença existe um equilíbrio entre os efeitos dos macrófagos ativados no controle da infecção e os danos teciduais. Geralmente os malefícios são conseqüência da perda de tecido pulmonar devido a fibrose. - Esquistossomose; apresentação de reação granulomatosa típica no tecido onde são colocados os ovos do parasita, o que caracteriza as manifestações graves da doença. - Doença de Crohn; é uma doença não infecciosa em que os granuloma são proeminentes. Ocorre cronicamente no íleo e no cólon. As camadas de granuloma causam estreitamento do órgão e fístulas que penetram outros órgãos. O antígeno ou agente causador da doença é desconhecido. 5. Questões para estudo 1. Conceitue hipersensibilidade e discuta as diferenças entre os tipos de hipersensibilidade. 2. Cite as células envolvidas na hipersensibilidade tardia, comente sobre suas características morfológicas, linhagem celular e funções efetoras. 3. Quais os principais mediadores da resposta celular e suas respectivas funções? 4. Qual o papel dos linfócitos T na resposta tuberculínica? 5. Cite o papel das citocinas e prostaglandinas na Hipersensibilidade de contato. 6. Desenvolva um cronograma dos acontecimentos da Hipersensibilidade granulomatosa dando ênfase às interações celulares. 7. Como o granuloma pode exercer um papel na defesa do organismo? 8. Como o granuloma pode causar dano ao organismo? 9. Questão desafio: Porque os corticosteróides são utilizados no tratamento de patologias associadas a reações de hipersensibilidade celular? Discuta os mecanismos de ação sistêmica dos corticosteróides e a sua relação com o sistema imunológico. 6. Bibliografia recomendada 6.1. Básica BROSTOFF AND MALE: ROITT´S IMMUNOLOGY, 5TH ED. 6.2. Avançada LAWN SD, BUTERA ST, SHINNICK TM. TUBERCULOSIS UNLEASHED: THE IMPACT OF HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS INFECTION ON THE HOST GRANULOMATOUS RESPONSE TO MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS. MICROBES INFECT. 2002 MAY;4(6):635-46. REVIEW. PMID: 12048033 [PUBMED - INDEXED FOR MEDLINE. SHANG XZ, CHIU BC, STOLBERG V, LUKACS NW, KUNKEL SL, MURPHY HS, CHENSUE SW. EOSINOPHIL RECRUITMENT IN TYPE-2 HYPERSENSITIVITY PULMONARY GRANULOMAS: SOURCE AND CONTRIBUTION OF MONOCYTE CHEMOTACTIC PROTEIN-3 (CCL7). AM J PATHOL. 2002 JUL;161(1):257-66. PMID: 12107110 [PUBMED - INDEXED FOR MEDLINE]. AHMED RA, BLOSE DA: DELAYED HYPERSENSITIVITY SKIN TESTING: A REVIEW. ARCH DERMATOL 1983;119:934. DANNENBERG AM: DELAYED-TYPE HYPERSENSITIVITY AND CELL MEDIATED IMMUNITY IN PATHOGENESIS OF TUBERCULOSIS. IMMUNOL TODAY 1991;12;228. Figura 1: Ilustração dos diferentes tipos de hipersensibilidade (Kuby, Immunology, 2001) 2.Tipos de hipersensibilidade celular Três tipos de hipersensibilidade celular são distinguidos de acordo com a histologia e apresentação clínica. Tais tipos estão listados na tabela 2 e serão abordados nos tópicos seguintes. Tabela 2: Tipos de hipersensibilidade tipoIV Tipo Tempo de reação Aparência clínica Histologia Antígeno e sítio Contato 48-72 h Eczema Linfócito, seguido de macrófagos; edema de epiderme. Na epiderme (produtos químicos orgânicos, venenos, metais pesados, etc.). Tuberculínica 48-72 h Enduração local Linfócitos, monócitos, macrófagos. Intraderme (tuberculina, etc.). Granulomatosa 21-28 dias Enduração local Macrófagos, células epitelióides e gigantes, fibrose. Persistência do antígeno ou presença de corpo estranho (tuberculose, lepra, etc.). Figura 2: Ilustração da hipersensibilidade de contato. Á esquerda, os mecanismos imunológicos. Abaixo, demonstração clínica em relação a diversas substâncias (Modificado de Kuby, Immunology, 2001). 3. Hipersensibilidade de contato Trata-se basicamente de um fenômeno epidérmico. É caracterizada clinicamente por eczema (dermatite) no local de contato com o alérgeno. Antígenos comuns nestas reações são os haptenos (níquel, cromato e substâncias químicas encontradas na borracha), a hera venenosa e o carvalho venenoso. Na hipersensibilidade de contato os haptenos penetram pela epiderme e se conjugam às proteínas normais do organismo (que funcionarão como proteínas carreadoras de haptenos). Alguns haptenos, como o dinitroclorobenzeno (DNCB), irão sensibilizar quase todos os indivíduos. O reconhecimento de um conjugado pela célula T é específico para um conjugado hapteno/carreador e não é dependente do reconhecimento separado do hapteno e do carreador como ocorre na formação de anticorpos. As células de Langerhans são as principais células apresentadoras de antígenos na hipersensibilidade de contato. Aproximadamente quatro horas após a exposição ao DNCB, as células de Langerhans aparecem nas áreas corticais dos linfonodos drenantes. 3.1. Fases da hipersensibilidade de contato 3.1.1. Fase de sensibilização Ocorre em torno de 10 a 14 dias no homem. Segue o seguinte roteiro: 1) Absorção do hapteno pela pele; 2) Combinação do hapteno com uma proteína (carreador); 3) Internalização do conjugado hapteno-carreador pelas células apresentadoras de antígenos (APC); 4) Migração das células apresentadoras de antígenos para as áreas corticais dos linfonodos regionais; 5) Apresentação do conjugado hapteno-proteína processado (através do MHC II das APC) aos linfócitos TCD4+ auxiliares; 6) Formação de população de TCD4+ ativados e uma de memória; Através de estudos, foi comprovado que a dose de antígeno por unidade de área é o principal determinante da sensibilização e não a dose total ou área total. Células de memória (vida longa) Células efetoras (vida curta) Células Apresentadoras de Antígenos (APC): Macrófago Células de Langerhans Células T na hipersensibilidade tardia : Linfócitos TCD4 auxiliares (geralmente Th1) Linfócitos TCD8 citotóxicos (ocasionalmente) Antígeno processado Figura 3: Fase de sensibilização Célula TDTH APC Célula TCD4 h (Kuby, Immunology, 2001) 3.1.2. Fase efetora A primeira manifestação da hipersensibilidade de contato ocorre depois de 4 a 8 horas da segunda exposição ao imunógeno. Os linfócitos TCD4+ de memória são ativados pela apresentação do conjugado hapteno-proteína processado pelas células de Langerhans. A partir deste ponto, essas células passam a produzir e secretar IL-2, IL-3, IFN-γ, entre outras citocinas importantes para este processo de reação de hipersensibilidade. Segue-se, então, Possíveis reações adversas aos testes cutâneos: Alguns pacientes que se mostram altamente sensíveis a vários antígenos exibem reações locais acentuadas a testes cutâneos. Se houver suspeita de sensibilidade incomum, deve-se efetuar o teste preliminar com antígeno diluído. As reações incluem eritema, enduração acentuada e, raramente, necrose local. O teste raramente pode resultar em sensibilização. Não é comum a ocorrência de efeitos colaterais sistêmicos, como febre ou anafilaxia. A injeção de corticosteróides em áreas endurecidas hiper-reativas pode modificar a gravidade da reação. 5. Hipersensibilidade granulomatosa Trata-se da mais importante variante de hipersensibilidade tardia (do ponto de vista clínico), pois diversas doenças importantes podem manifestar reações granulomatosas (tuberculose, hanseníase, Leishmaniose, esquistossomose, etc.). As causas da hipersensibilidade granulomatosa podem ser: - A persistência de um microrganismo no interior do macrófago que está inapto a destruir (por ex. bacilo da tuberculose); - A contínua presença de complexos imunes (por ex. alveolite alérgica). Granuloma não imune ou de corpo estranho: Há um outro tipo de granuloma conhecido como não imunológico. Sua causa é a presença de material estranho não imunogênico que o organismo não consegue degradar (pedaço de vidro, talco, etc.). Podem ser produzidos também por sensibilidade ao zircônio e berílio. Nesta reação, não se verifica a presença de linfócitos na lesão. O resultado final é a formação de granuloma de células epitelióides. 5.1. Morfologia da reação granulomatosa (ver figura 6) - Granuloma (lesão granulomatosa típica) É um padrão distintivo de reação inflamatória crônica na qual o tipo celular predominante é um macrófago com uma aparência semelhante a uma célula epitelial (ver célula epitelióide adiante). Neste tipo de lesão, tem-se uma agregação microscópica de células epitelióides, juntamente com macrófagos e células gigantes, na região central. Tal agregação é geralmente circundada por um colar de linfócitos e, ocasionalmente, por plasmócitos (Bainha de Linfócitos). Os granulomas mais antigos desenvolvem uma orla de fibroblastos e tecido conjuntivo (quando há fibrose). - Células epitelióides Sua natureza não está totalmente esclarecida. Há sugestões de que seriam derivadas de macrófagos. São células características da reação granulomatosa. São grandes, achatadas e com Retículo endoplasmático desenvolvido. Sua função está relacionada com o isolamento do imunógeno ou antígeno não degradável no centro do granuloma, com o objetivo de impedir a sua disseminação. - Células gigantes multinucleadas Seus núcleos têm distribuição periférica. Possui pequeno retículo endoplasmático e as mitocôndrias e lisossomos parecem estar sofrendo degeneração. Acredita-se que estas células sejam um estágio terminal de diferenciação da linhagem monócito/macrófago. Sua função está relacionada à fagocitose de alvos maiores (fragmentos de material não degradável ou parasitos multicelulares). Figura 6: Mo ologia de uma lesão granulomatosa (Kuby, Immunology, 2001) Granuloma caseoso (tuberculose) Células T DTH Células gigantes multinucleadas Células epitelióides Macrófagos ativadosBac ria intrac ular Macrófagos ativados Centro caseoso Macrófagos com bacilos Macrófagos ativados Células T DTH Bacilo rf té el 6. Questões para estudo 1) Conceitue hipersensibilidade e discuta as diferenças entre os tipos de hipersensibilidade. 2) Cite as células envolvidas na hipersensibilidade tardia, comente sobre suas características morfológicas, linhagem celular e funções efetoras. 3) Quais os principais mediadores da resposta celular e suas respectivas funções? 4) Qual o papel dos linfócitos T na resposta tuberculínica? 5) Cite o papel das citocinas e prostraglandinas na Hipersensibilidade de contato. 6) Desenvolva um cronograma dos acontecimentos da Hipersensibilidade tuberculínica dando ênfase às interações celulares. Qual a importância clínica do teste de Mantoux? 7) Como o granuloma pode exercer um papel na defesa do organismo? 8) Como o granuloma pode causar dano ao organismo? 9) Questão desafio: Porque os corticosteróides são utilizados no tratamento de patologias associadas a reações de hipersensibilidade celular? Discuta os mecanismos de ação sistêmica dos corticosteróides e a sua relação com o sistema imunológico. 7. Bibliografia recomendada 7.1. Básica • Brostoff and Male: Roitt´s Immunology, 5th Ed. 7.2. Avançada • Ahmed RA, Blose DA: Delayed hypersensitivity skin testing: A review. Arch Dermatol 1983;119:934. • Dannenberg AM: Delayed-type hypersensitivity and cell mediated immunity in pathogenesis of tuberculosis. Immunol Today 1991;12;228. • Frazer IH et al: Assessment of delayed-type hypersensitivity in man. A comparison of the “multitest” and conventional intradermal injection of six antigens. Clin Exp Immunol 1985;35:182 3 • Complexo tecido imunológico Trofoblasto • Sincício-trofoblasto – “escudo” fetal contra a resposta imune materna • Secreta CSF-1, c-fms, IL-3, GM-CSF e LIF (Citocinas clássicas de macrófagos) • Expressa FcR, CD4 e CD14 • Faz fagocitose • É responsivo a TNF-α, IL-1, TGF-β e IL-6 Células de Hofbauer • Célula “macrófago-símile” que é encontrada na porção fetal da placenta e no estroma que envolve os vasos fetais. • Está presente no início da gestação e provavelmente é de origem fetal • Age inicialmente no controle dinâmico do fluxo sanguíneo dos vasos fetais e mais tarde na fagocitose • Sua função fisiológica no desenvolvimento placentário ainda precisa ser esclarecida Expressão de HLA - G • Não expressa HLA de classes I e II, nem constitutivamente nem em resposta ao IFN-α. Expressa sim uma molécula não clássica do HLA de classe I (HLA-G). • HLA-G é não polimórfico, associado com a β2–Microglobulina e pode interagir com o CD8 • É encontrado em altos níveis no primeiro trimestre, mas decai drasticamente no terceiro trimestre • Nenhuma função foi identificada ainda para a expressão de HLA-G 5. Imunidade na gravidez Durante a gravidez, há uma maior susceptibilidade a infecções. A imunidade humoral se mantém em níveis normais: os níveis de imunoglobulinas permanecem inalterados, porém há uma supressão seletiva de alguns aspectos da imunidade celular (tanto que o organismo materno aceita o enxerto fetal). Assim, parece existir uma imunossupressão localizada na placenta e tecidos adjacentes. Estudos demonstram que eventos locais na interface materno-fetal previnem uma resposta imune efetiva e que numa placenta infectada não há resposta inflamatória mesmo na presença de grande número de bactérias, por exemplo. Foi identificado também déficit na resposta imune de macrófagos presentes nesta interface. Há secreção de altos níveis de estrógeno e progesterona, o que pode ter um papel na inibição da resposta imune celular local. Secreção de β-HCG e α-feto-proteina- Níveis fisiológicos podem deprimir a resposta proliferativa de linfócitos T. Há diminuição de células CD4 e aumento de CD8. A atividade citotóxica das células NK parece também estar diminuída. Outras teorias: “Anticorpos bloqueadores da gravidez” podem estar implicados na alteração do balanço entre células T helpers e supressoras. 6. Infertilidade Definida como incapacidade de um casal de gerar uma gravidez por um período de tempo. 4 Causas Imunes de Infertilidade Anticorpos antiespermatozóide- presentes em 1-12% das mulheres férteis e em 10- 20% de mulheres inférteis. Presentes em 50% dos homens submetidos a vasectomia. Estes anticorpos no homem podem ser formados por qualquer situação em que há defeitos na barreira hematotesticular (ex: torção testicular, biopsia de testículo, varicocele, criptorquidismo, câncer de testículo, infecção, vasectomia, Doenças auto-imunes do testículo e do ovário. Terapias Imunes para Infertilidade Utilização de preservativos- diminui a exposição a antígenos do espermatozóide em mulheres que possuem anticorpos antiesperma. As taxas de gravidez após este tratamento variam de 11-56%. Inseminação intra-uterina Terapias com corticosteróide (drogas se ação imunossupressora) Fertilização in vitro. Transferência intra-falopiana de gametas. 7. Eritroblastose fetal A eritroblastose é a doença hemolítica do recém nascido causada por incompatibilidade dos grupos sangüíneos da mãe e da criança. Depende do extravasamento de hemácias fetais para a circulação materna e, por vez, da passagem transplacentária de Ac maternos para o feto. É um exemplo da hipersensibilidade tipo II. A incompatibilidade do sistema ABO previne a mãe imunizar-se contra o sistema Rh, pois estes eritrócitos do feto são rapidamente removidos da circulação materna. O isotipo do Ac é importante, pois a IgG consegue atravessar a placenta, fato que não ocorre com a IgM. Com o extravasamento das hemácias fetais, a resposta inicial ao antígeno Rh suscita formação de anticorpos IgM, por isso a doença é incomum na 1º gestação. Exposições subseqüentes costumam acarretar produção de IgG: responsável então pela doença na criança. Na 28º semana de gestação e dentro de 72h após o parto nas mãe Rh negativas, a isoimunização materna com anticorpos contra antígenos do sistema Rh (anticorpos anti-Rh) reduz significativamente o risco de doença hemolítica nos neonatos Rh positivos em gestações subseqüentes. Obs: A incompatibilidade no sistema ABO ocorre em 20 a 25% das gestações, mas evidências indicam que a doença hemolítica é detectada em 5 a 10% destes neonatos. Conseqüências da destruição excessiva de hemácias: • Anemia, icterícia (acúmulo de bilirrubina- metabólito da degradação da hemoglobina, podendo com isto acarretar lesão do sistema nervoso central, quadro conhecido como kernicterus). • Hidropsia fetal- anemia provoca a lesão hipóxica de tecido conduzindo insuficiência cardíada, hepática, levando a um edema generalizado (anasarca). 8. HIV e sistema reprodutor O contato sexual é responsável por 70% das infecções por HIV. Estima-se que 0,3% dos indivíduos expostos a HIV-1 desenvolvem a doença. A infecciosidade varia entre as cepas de HIV, o estado clínico do portador e a suceptibilidade do indivíduo exposto. 5 A transmissão do homem para a mulher é mais eficiente que da mulher para o homem. O transporte transepitelial do HIV-1 constitui o fator limitante da eficiência na transmissão. A transmissão perinatal do HIV ocorre em 11 a 60% das mulheres soropositivas. A maioria dos casos de transmissão vertical ocorre no início da gestação e no parto. Nestes casos, há indicação do parto cesariano. Existem casos de transmissão através do leite materno, porém não são muito comuns. 9. Questões 1. Quais características do trato reprodutor feminino lhes confere proteção contra o meio externo? 2. Quais são as principais alterações imunológicas que ocorrem durante a gravidez ? 3. Explique a relação existente entre aborto recorrente e imunidade. 4. Por que a incompatibilidade no sistema ABO reduz o risco da iso-imunização pelo sistema Rh? 10. Bibliografia • Básica Imunologia Médica, Daniel P. Stites, 9th edição, ed. Guanabara Koogan • Avançada Immunology at the maternal-fetal interface: lessons for T cell tolerance and suppression. Mellor AL, Munn DH; Annu Rev Immunol. 2000; 18: 367-91 http://www.fertilitynetwork.com/articles/articles-immunological.htm http://www.inciid.org/immune.html • Células T; são, sem dúvida, o principal mecanismo de defesa para o organismo contra essas células. Atuam tanto diretamente sobre elas (células CD8+) como ativando outros componentes do sistema imune ( as células CD4* que atuam através de linfocinas). Entretanto dependem de células apresentadoras de antígenos (APC), pois na maioria das vezes as células tumorais expressam apenas MHC classe I e não a classe II. • Células B; secretam anticorpos (o principal é a IgG) e funcionam como APC.Os anticorpos podem agir tanto fixando complemento quanto promovendo a ADCC (citotoxidade mediada por anticorpo) • Células NK**; representam a primeira linhagem de defesa do hospedeiro contra o crescimento das células transformadas. Também representam um auxílio quando recrutadas pelas células T. Sua ação é mediada pela liberação de fatores citotóxicos ou de granzinas e perforinas. • Macrófagos; são importantes na iniciação da resposta imune por desempenharem o papel de APC. Além disso podem atuar diretamente como células efetoras mediando a lise do tumor. As principais citocinas envolvidas na ativação dos macrófagos (MAF) SÃO O INF-γ, a IL-4, o TNF e o GM-CSF (fator de estimulação de crescimento granulócito- macrófago). * IL-2, IFN-γ e TNF são as principais citocinas envolvidas. ** As células transformadas comumente apresentam uma quantidade diminuída de MHC-I e é esse o sinal para as NK. 4.2. Mecanismos de escape das células tumorais • Imunosseleção; mutações randômicas (ao acaso), devido a instabilidade genética, produzem células tumorais que ao são reconhecidas como estranhas pelo sistema imune do hospedeiro e essas células, conseqüentemente são selecionadas (pelo próprio sistema imune), • Fatores solúveis; as células tumorais secretam substâncias que suprimem diretamente a reatividade imunológica. • Células T supressoras, • Tolerância; como as células tumorais, na maioria das vezes, não são apresentadoras de antígenos, elas não fornecem um sinal co-estimulador para as células T (interação B7- CD28 ou CD40-CD40L), o que leva a apoptose ou a um estado de anergia das células T. • Perda de antígenos do MHC (modulação); mais de 50% dos tumores podem perder um tumorais alelos de classe I do MHC, o que leva a uma incapacidade de apresentação de antígenos peptídeos tumorais. Mecanismos de escape das células tumorais 5. Imunoterapia A imunoterapia age através do crescimento de células T selecionado antígeno-específicas, da amplificação da resposta imunológica através de citocinas ou da formação de conjugados anticorpo-toxina dirigidos contra o tumor. • Imunização com células tumorais ou antígenos purificados; um destes métodos consiste na injeção d DNA eu codifica antígenos MHC estranhos no tumor para que esses aloantígenos induzam uma resposta imunológica. • Imunoterapia adotiva; consiste na transferência de células T (Th ou Tc) singênicas tumor específicas. Esse tratamento exige tempo para que as células sejam erradicadas e as células T transferidas devem ser capazes de resistir ao sistema imune hospedeiro. A infusão de IL-2 após a transferência aumenta a eficácia dessas células T. Na presença de crescentes doses de IL-2 são formadas células LAK que são c´lulas que não são antígeno-específicas para o tumor, mas que exibem uma preferência acentuada pr essas células. • Administração de anticorpos monoclonais; a ADCC (citotoxidade celular dependente de anticorpo) é o principal mecanismo efetor após a infusão de anticorpos; outra abordagem promissora é a associação anticorpo-agente citotóxico. RESTING T-CELL RESTING T-GELL ACTIVATED T-CELL EE. CTLA-4 090 ——+» do cD28 O (1) pb IE croxme tor E RECEPTOR CYTOKINE IcAM- TUMOR CELL Rr STIMULATION 1004 804 Peptide + anti-CD40 8 E 2 607 > = 3 404 Peptide 207 Untreated 0 T T T 40 70 100 130 Days after tumor challenge O 2001 Blackwell Publishing Ltd, Roitt's Essential Immunology Gráfico, ilustrrando imunoterapia adotiva em camundongos