IMUNOLOGIA (Abbas)

INTRODUÇÃO AO SISTEMA IMUNOLÓGICO (capítulo 1)IMUNIDADE: resistência a doenças, mais especificamente as infecciosas.SISTEMA IMUNOLÓGICO: conjunto de células, tecidos e moléculas que medeiam a resistência às infecções.RESPOSTA IMUNOLÓGICA: reação coordenada dessas células e moléculas aos microrganismos infecciosos.A função fisiológica do sistema imunológico é prevenir as infecções e erradicar as infecções estabelecidas.

FUNÇÕES DA RESPOSTA IMUNE

Reconhecimento imunológico: a presença de uma infecção deve ser detectada através de células brancas do sistema imune inato e de linfócitos do sistema imune adquirido.Efetuação da resposta: conter infecção e, se possível, eliminá-la.Regulação da resposta: capacidade do sistema imune se autorregular para evitar doenças autoimunes e alergias.Memória imunológica: proteção contra um patógeno que já infectou o organismo.

IMUNIDADE INATA E IMUNIDADE ADQUIRIDA

Imunidade inata: proteção inicial contra as infecções capaz de bloquear a entrada de microrganismos e eliminar aqueles que conseguem atingir os tecidos. A primeira linha de defesa é iniciada com as barreiras epiteliais, células especializadas e antibióticos naturais dos epitélios. Suas principais células são: fagócitos e células natural killer. Proteínas plasmáticas também podem agir além de proteínas do sistema complemento. Reconhecem estruturas comuns a classe de microrganismos (exemplo: LPS). Ativa a imunidade adquirida uma vez que muitos patógenos evoluíram para resistir a esses mecanismos.

Imunidade adquirida: desenvolvimento lento e defesa tardia e mais eficaz contra as infecções. Defesa estimulada pelos microrganismos que invadem os tecidos. É formado por linfócitos e seus produtos (anticorpos) que apresentam receptores que reconhecem especificamente substâncias produzidas pelos microrganismos (antígenos) e até moléculas não-infecciosas. A resposta imune adquirida só será desencadeada a partir de que o patógeno atravesse as barreiras epiteliais, atinjam a circulação e alcancem os órgãos linfoides nos quais serão reconhecidos pelos linfócitos. Apresentam mecanismos especializados para os diferentes tipos de infecção.

TIPOS DE IMUNIDADE ADQUIRIDA

Imunidade Humoral: é mediada por proteínas chamadas de anticorpos, produzidas pelos linfócitos B. Esses anticorpos (Ac) são secretados na

circulação e nos líquidos das mucosas, neutralizando e eliminando os microrganismos e as toxinas microbianas presentes fora da célula do hospedeiro, no sangue e no lúmen dos órgãos mucosos (TGI e trato respiratório) para impedir que esses patógenos colonizem células e tecidos, reconhecendo tanto moléculas de proteínas, carboidratos e lipídios. Assim, os Ac evitam que as infecções se instalem.

Imunidade Celular: é mediada pelas células conhecidas como linfócitos T. Esses ativam fagócitos para destruir os microrganismos ingeridos pelas células fagocitárias ou podem também destruir a célula que apresente microrganismos infecciosos em seu citoplasma. Células T reconhecem apenas antígenos protéicos.

O indivíduo pode adquirir imunidade de determinado patógeno através da própria infecção ou através da vacinação (imunidade ativa imunidade que demora para iniciar uma vez que precisa produzir os próprios anticorpos, mas é duradoura) ou até pela transferência de Ac ou linfócitos de um indivíduo imunizado ativamente (imunidade passiva confere imunidade rapidamente, mas por pouco tempo já que os linfócitos têm curto tempo de vida).

PROPRIEDADES DA RESPOSTA IMUDE ADQUIRIDA

Especificidade e Diversidade: é específico por apenas um tipo de linfócito reconhece determinado Ag e é diverso porque existem milhões de tipos de linfócitos a fim de combater todos os Ag que já se entrou em contato apenas uma vez.

Memória: desenvolvimento de respostas mais acentuadas e mais eficazes a exposições repetidas a determinado Ag. Linfócitos virgens (naive) terão o primeiro contato com o Ag estranho e criará a resposta imunológica primária. Nas próximas vezes que o indivíduo entrar em contato com esse Ag, a resposta imunológica será secundária, ou seja, mais rápida e mais eficaz na eliminação do Ag uma vez que resulta da ativação dos linfócitos de memória.

Expansão clonal: eleva o número de linfócitos antígeno-específicos para acompanhar o aumento dos microrganismos.

Tolerância: não reage contra o próprio indivíduo porque reconhece ser dele mesmo.

CÉLULAS DO SISTEMA IMUNOLÓGICO

Linfócitos: são as únicas células que possuem receptores específicos para Ag, logo, são os principais mediadores da imunidade adquirida. Seus diferentes tipos são diferenciados pelas proteínas de superfície.

Linfócito B é o único capaz de produzir anticorpos (imunidade humoral) e estes ficam em sua membrana para o reconhecimento de Ag e iniciam o processo de ativação das células.

Linfócitos T são responsáveis pela imunidade celular uma vez que reconhecem fragmentos peptídicos ligados a moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC) presentes na superfície de células apresentadoras de Ag (APC).

Células T CD4+ são auxiliares (ajudam os linfócitos B a produzirem Ac e as células fagocitárias a ingerir microrganismos)

Células T CD8+ são citolíticos ou citotóxicos (destroem – lisam – as células infectadas por microrganismos intracelulares)

Células natural killer (NK) também destroem as células infectadas, mas não expressam o receptor antigênico e são componentes da imunidade inata (atacam rapidamente).

São originados de células tronco na medula óssea. Os linfócitos B amadurecem na medula mesmo enquanto os linfócitos T amadurecem no timo. (Medula óssea e timo são órgãos linfoides geradores). Saem desses órgãos e vão pela circulação até os órgãos linfoides periféricos onde encontram o Ag para o qual expressam receptores específicos, gerando imunidade.

Os linfócitos virgens circulam entre os órgãos linfoides periféricos a procura de Ag para assim responder a ele. Se não foram ativados pelos Ag, os linfócitos virgens morrem por apoptose e são substituídas por novas células, mantendo a homeostasia. A diferenciação de linfócitos virgens em células efetoras e células de memória é iniciada pelo reconhecimento do Ag.

Células de memória: são geradas a partir de linfócitos estimulados pelo Ag e sobrevivem por muito tempo mesmo na ausência do Ag. Assim, a frequência das células de memória aumenta com a idade devido à exposição a microrganismos do meio ambiente. Essas células são funcionalmente silenciosas (não apresentam função efetora a menos que sejam estimuladas pelo Ag). Quando encontram o Ag que induziu seu desenvolvimento, respondem rapidamente (respostas imunológicas secundárias).

Células apresentadoras de antígeno (APC): principal tipo celular é a célula dendrítica que capturam os Ag proteicos dos patógenos que entram pelo epitélio (do TGI, trato respiratório e boca) e os levam até os linfonodos para que haja o reconhecimento pelo linfócito T. Se o microrganismo atravessou o epitélio, os macrófagos podem fagocitá-lo e levar até os linfonodos para apresentar ao linfócito T. Essas células especializadas para apresentar Ag aos linfócitos T respondem aos microrganismos produzindo proteínas de superfície e proteínas secretadas que são necessárias, juntamente com o Ag, para ativar os linfócitos T virgens para proliferação e diferenciação das células efetoras.

Células dendríticas: iniciação da resposta de células T. Macrófagos: iniciação e fase efetora da imunidade mediada por célula. Células dendríticas foliculares: exposição dos Ag aos linfócitos B na

exposição imunológica humoral.

Células efetoras: produzem moléculas cuja função é eliminar patógenos. As células efetoras da linhagem dos linfócitos B são células que secretam anticorpos (plasmócitos). Já as células da linhagem dos linfócitos T podem ser células efetoras T CD4+ (células T auxiliares) e produzirem proteínas (citocinas) que ativam as células B e macrófagos, enquanto as células T CD8+ possuem engrenagens para destruir as células infectadas. Além disso, a eliminação dos patógenos requer a participação de granulócitos e macrófagos que podem atuar tanto na imunidade inata (reconhecem os microrganismos diretamente e já os eliminam) como na imunidade adquirida (as substancias produzidas pelos linfócitos T e B atraem essas células para destruir os microrganismos).

TECIDOS DO SISTEMA IMUNOLÓGICO

Órgãos linfoides geradores (primários ou centrais): local de amadurecimento dos linfócitos T e B, tornando-os competentes para responder aos Ag (CAPÍTULO 4).

Órgãos linfoides periféricos (secundários): incluem os linfonodos, baço e os sistemas imunológicos das mucosas e cutâneo. As APCs concentram os Ag nesses órgãos e os linfócitos localizam e respondem aos microrganismos. Os linfócitos se dirigem para esses órgãos e as células efetoras vão para os pontos de infecção a fim de eliminar os microrganismos.

Linfonodos são agregados nodulares de tecido linfoide localizados ao longo dos canais linfáticos por todo o corpo e recebe a linfa deste e, assim, as APCs analisam os Ag dos patógenos que possam ter entrado nos tecidos. As células dendríticas capturam Ag do epitélio e os transportam para o linfonodo.

Baço desempenha o mesmo papel dos linfonodos, mas se localiza na região abdominal de forma que drena uma grande quantidade de sangue e o órgão os aprisiona, permitindo que as células fagocitárias ingiram e destruam os patógenos.

Sistemas linfoides cutâneo e mucoso estão localizados sob o epitélio da pele e dos TGI (amígdalas na faringe e placas de Peyer no intestino) e trato respiratório. São locais que ocorrem respostas imunológicas aos Ag que penetram nos epitélios.

RECIRCULAÇÃO DOS LINFÓCITOS E MIGRAÇÃO PARA OS TECIDOS

Os linfócitos virgens circulam constantemente entre o sangue e os órgãos linfoides periféricos, onde podem ser ativados por antígenos para tornarem-se células efetoras, e os linfócitos efetores migram para os locais de infecção, onde os patógenos são eliminados.

Os linfócitos B efetores permanecem nos órgãos linfoides e não precisam ir aos locais de infecção, pois secretam anticorpos na circulação e estes, sim, alcançam os patógenos e microrganismos em tecidos distantes.

Já as células T efetoras precisam localizar e eliminar os microrganismos nos locais de infecção. Dessa forma, as células T virgens amadurecem no timo e entram na circulação a caminho dos linfonodos podendo encontrar aí Ag que entram pelos vasos linfáticos. As células chegam ao linfonodo pelas vênulas endoteliais altas (HEVs). As células T virgens apresentam L-selectina (auxilia na adesão célula-célula) que é um receptor de superfície que se une a ligantes de carboidratos expressos pelas células endoteliais das HEVs. Chegando ao linfonodo, as células T virgens procuram por Ag na superfície de células dendríticas e, se encontra, a célula T é presa à célula dendrítica apresentadora de Ag, formando um conjugado estável, sendo ativada e iniciando sua proliferação e diferenciação. Essas células ativadas serão dirigidas para a circulação uma vez que aumenta sua expressão de receptores para um fosfolipídio chamado esfingosina 1-fosfatase para alcançarem os tecidos infectados com os microrganismos a fim de desempenharem sua função de erradicação da infecção.

As células T de memória podem ser formadas a partir de células que circulam pelos linfonodos e passam a desenvolver respostas secundárias aos Ag capturados, respondendo rapidamente para eliminar a infecção.

REVISÃO DA RESPOSTA IMUNOLÓGICA AOS MICRORGANISMOS

Resposta imune inata: principal barreira são os epitélios do TGI e trato respiratório. O epitélio funciona como uma barreira física e funcional contra infecções, impedindo a entrada de microrganismos e interferindo seu crescimento através da produção de agentes antimicrobianos naturais. Se ainda assim, os microrganismos conseguirem ultrapassar o epitélio e atingir tecidos, a imunidade inata passa a agir de forma rápida a fim de conter a infecção. Os principais mecanismos para conter a infecção são:

Fagócitos (macrófagos e neutrófilos) ingerem os microrganismos e os destroem pela produção de substâncias microbicidas e, além disso, os macrófagos secretam citocinas que estimulam a inflamação e a resposta linfocitária (imunidade adquirida).

Células NK matam as células infectadas por vírus e produzem a citocina ativadora de macrófagos (interferon-γ – IFN-γ).

O sistema complemento auxilia na fagocitose por macrófagos e neutrófilos.

A imunidade inata estimula a imunidade adquirida.

Resposta imune adquirida: principais estratégias para combater os microrganismos:

Anticorpos secretados se ligam aos microrganismos extracelulares, bloqueiam sua capacidade de infectar a célula do hospedeiro e promovem sua ingestão e subsequente destruição pelos fagócitos.

Os fagócitos ingerem os microrganismos e os matam, e as células T helper (CD4+) aumentam as capacidades microbicidas dos fagócitos.

Os linfócitos T citotóxicos (CD8+) destroem as células infectadas pelos microrganismos que são inacessíveis aos anticorpos.

Etapas nas quais ocorre a resposta imune adaptativa:

1. Captura e Exposição dos Ag microbianos: os Ag são capturados pelas células dendríticas que os levam até os linfonodos para que seja possível expor em sua superfície peptídios ligados a MHC para reconhecimento dos linfócitos T virgens, iniciando sua resposta. Os linfócitos B podem reconhecer Ag protéicos e não-protéicos. Quando as células T virgens são ativadas para expressar co-estimuladores e secretar citocinas, elas estimulam a proliferação e diferenciação dos linfócitos T.

2. Imunidade mediada por célula – ativação dos linfócitos T e eliminação dos microrganismos associados a células: à medida que as células T virgens são ativadas, secretam citocinas e fatores de crescimento e respondem a outras citocinas liberadas pelas APCs. A combinação de sinais (Ag, co-estimuladores e citocinas) estimula a proliferação de células T e sua diferenciação a células T efetoras.

Células T CD4+ virgens células T auxiliares (produzem citocinas e expressam moléculas de superfície que se ligam a receptores nas células B e em macrófagos, promovendo a produção de anticorpos ou a morte dos microrganismos ingeridos pelos macrófagos).

Células T CD8+ virgens células citolíticas – CTLs (matam as células com microrganismos em seu citoplasma)

3. Imunidade humoral – ativação dos linfócitos B e eliminação dos microrganismos extracelulares: na ativação, os linfócitos B proliferam e se diferenciam em células plasmáticas que secretam casses de anticorpos com diferentes funções. Ag polissacarídicos e lipídicos apresentam determinantes antigênicos (epítopos) que podem ocupar moléculas receptoras em cada célula B. Ag protéicos necessitam da ajuda de células T CD4+ para ligar-se ao receptor antigênico. Assim, as células B ingerem os Ag protéicos, os degradam e expõe peptídios ligados às moléculas de MHC para o reconhecimento de células T auxiliares, estas que expressam citocinas e proteínas e superfície celular, as quais trabalham juntas para ativas as células B. Muitos dos clones das células B se diferenciam em células produtoras de anticorpos que têm os mesmos sítios de ligação ao Ag. Polissacarídeos e lipídios estimulam a secreção de imunoglobulinas M, enquanto os Ag protéicos estimulam a secreção de imunoglobulinas de classes G, A e E. Produção de diferentes Ac com a mesma especificidade (mudança de classe de cadeia pesada – isotipo) confere plasticidade na resposta do Ac, fazendo com que esse tenha várias funções. As células T auxiliares estimulam produção de Ac com grande afinidade aos Ag (maturação da afinidade) aumenta a qualidade da resposta imunológica humoral. Os microrganismos recobertos com Ac (opsonizados) são alvos para a fagocitose porque os fagócitos expressam receptores para os Ac. Além disso, os Ac ativam o

sistema complemento que promove a fagocitose e destruição dos microrganismos.

4. Declínio da resposta imune e da memória imunológica: a maioria dos linfócitos efetores induzidos por um patógeno infeccioso morre por apoptose depois que o microrganismo é eliminado, mantendo a homeostasia. Porém, a ativação inicial também gera células de memória de vida longa que podem sobreviver por anos após a infecção, respondendo de modo mais rápido e eficaz contra esses Ag em uma próxima infecção (objetivo da vacinação).

IMUNIDADE INATA (capítulo 2)RECONHECIMENTO DOS MICRORGANISMOS PELO SISTEMA IMUNOLÓGICO INATO

Os componentes da imunidade inata reconhecem estruturas que são comuns a diversas classes de microrganismos e que não estão presentes nas células do hospedeiro. Um exemplo disso é que os fagócitos expressam receptores para o LPS presente em muitas espécies bacterianas. Outro exemplo é que eles respondem ao RNA de dupla hélice presente em muitos vírus, mas não encontrados em mamíferos. Esses receptores que reconhecem estruturas semelhantes em microrganismos de mesma classe são denominados como receptores de reconhecimento de padrões.

Os componentes da imunidade inata evoluíram para reconhecer estruturas que geralmente são essenciais para a sobrevivência e a infectividade dos microrganismos (mecanismo de defesa altamente eficaz uma vez que os microrganismos não sofrem mutação nessas estruturas, pois perderiam sua capacidade de infectar e colonizar o hospedeiro, o que pode acontecer com a imunidade adquirida uma vez que age nos antígenos e esse não são estritamente necessários para a infectividade do microrganismo, podendo, assim, mutá-los).

Os receptores do sistema imunológico inato estão codificados na linhagem germinativa, não sendo produzidos pela recombinação somática dos genes. (?)

O sistema imunológico inato não responde contra o hospedeiro (reconhece o próprio).

O sistema imunológico inato responde da mesma maneira em encontros subsequentes com um patógeno, enquanto o sistema imune adquirido responde de maneira mais eficaz a cada encontro sucessivo com um patógeno devido à memória imunológica.

Receptores celulares para os microrganismos: são expressos nos fagócitos, nas células dendríticas e em outros tipos celulares. Podem ser expressos em diferentes compartimentos celulares onde os microrganismos podem estar localizados, como por exemplo, na superfície celular, no retículo endoplasmático ou no citoplasma.

Receptores do tipo toll: procurar saber mais (pag 26)

COMPONENTES DA IMUNIDADE INATA

O sistema imunológico inato consiste em epitélio que fornece barreiras às infecções, células na circulação e nos tecidos e diversas proteínas plasmáticas, as quais apresentam papéis diversos, mas complementares, bloqueando a entrada de microrganismos e eliminando aqueles que entram nos tecidos do hospedeiro.

Barreiras epiteliais: pele, TGI e trato respiratório nos quais os microrganismos do meio externo tentam adentrar ao hospedeiro através do contato físico, ingestão ou respiração. São revestidos por um epitélio contínuo que interfere fisicamente na entrada dos patógenos e, além disso, as células epiteliais produzem antibióticos peptídicos que destroem as bactérias. O epitélio conta ainda com um tipo de linfócito (intra-epitelial) que pertence à linhagem das células T, mas expressa receptores de antígenos de forma limitada.

Fagócitos (neutrófilos e monócitos/macrófagos): os dois tipos de fagócitos circulantes, os neutrófilos (leucócitos polimorfonucleares) e os monócitos, são células sanguíneas recrutadas para locais de infecção, onde reconhecem e ingerem os microrganismos para que sejam destruídos.

Neutrófilos: em resposta às infecções, a produção na medula óssea cresce rapidamente e sua produção é estimulada pelas citocinas (fatores estimulantes de colônias). Ingerem os microrganismos na circulação e entram rapidamente nos tecidos extravasculares nos locais de infecção, onde também ingerem os patógenos, morrendo depois de algumas horas. (alguns tipos celulares liberam citocinas em resposta à infecção e a citocina estimula a produção de neutrófilos na medula óssea)

Monócitos: também ingerem microrganismos no sangue e nos tecidos. Os monócitos que entram em tecidos extravasculares se diferenciam em macrófagos, enquanto que aqueles que continuam no sangue continuam sendo monócitos. Ambos formam o sistema fagocitário mononuclear.

Os neutrófilos e os monócitos migram para os locais de infecção extravascular ligando-se às moléculas de adesão endotelial e em resposta a estímulos quimioatrativos que são produzidos na presença dos patógenos. Etapas da migração dos leucócitos:

1. Agente infeccioso penetra em um epitélio ou tecido

2. Macrófagos residentes reconhecem o patógeno e produzem citocinas (fator de necrose tumoral TNF e interleucina-1 IL-1) em resposta

3. Essas citocinas agem no endotélio dos pequenos vasos e estimulam as células endoteliais a expressarem moléculas de adesão (E-selectina e P-selectina – ligam carboidrato e lipídios)

4. Neutrófilos e monócitos expressam carboidratos de superfície que se ligam fracamente às selectinas. Assim, irão ligar-se ao endotélio fracamente e o fluxo de sangue irá romper essa ligação. Essa ligação ocorre novamente adiante e sua quebra também (ROLAMENTO)

5. Com esse rolamento, as células endoteliais em resposta ao TNF e a IL-1 e os macrófagos que se encontraram com os patógenos produzem quimiocinas (citocinas quimioatrativas) que irão ligar-se às glicoproteínas na superfície luminal das células endoteliais.

6. Essas quimiocinas entrarão em contato com os leucócitos que estão rolando pelo endotélio e estimulará um aumento da afinidade das integrinas (moléculas de adesão expressadas pelos leucócitos que antes apresentavam baixa afinidade) auxiliando a adesão ao endotélio, uma vez que o TNF e IL-1 estimulam o endotélio a expressar os ligantes para integrinas

7. A forte ligação das integrinas ao epitélio interrompe o rolamento dos leucócitos no endotélio

8. O citoesqueleto dos leucócitos é reorganizado e as células se espalham na superfície endotelial

9. As quimiocinas estimulam a motilidade dos leucócitos de forma que começam a migrar entre as células endoteliais através do vaso, seguindo o gradiente de concentração da quimiocina até o local da infecção

10. O acúmulo de leucócitos no local de infecção, com a vasodilatação e o aumento do fluxo de liquido e proteínas para os tecidos é a INFLAMAÇÃO

Resumo: Os macrófagos que encontram os microrganismos nos locais de infecção produzem citocinas (fator de necrose tumoral – TNF – e interleucina-1 – IL-1) que ativam as células endoteliais das vênulas próximas a produzir selectinas (intermediárias na fraca ligação ao endotélio e no rolamento dos neutrófilos), ligantes para as integrinas (estimulam a forte adesão dos neutrófilos) e quimiocinas (ativam neutrófilos, estiulando sua migração por meio do endotélio para o local da infecção). Os monócitos e os linfócitos T usam os mesmos mecanismos para migrar para os locais de infecção.

Os neutrófilos e os macrófagos usam vários tipos de receptores para reconhecer os microrganismos no sangue e nos tecidos extravasculares e para iniciar as respostas que promovem a

destruição dos patógenos, ou seja, o os neutrófilos e macrófagos apresentam inúmeros tipos de receptores para que ocorra a ligação dos microrganismos. Assim, o processo de revestimento dos microrganismos para o reconhecimento eficiente pelas células fagocitárias é OPSONIZAÇÃO.

Os neutrófilos e os macrófagos ingerem (fagocitam) patógenos e destroem os microrganismos ingeridos em vesículas intracelulares. A fagocitose é iniciada com os receptores da membrana se ligando ao microrganismo e, assim, o fagócito estende sua membrana em torno deste. A membrana se fecha e a partícula é internalizada em uma vesícula ligada a membrana (fagossoma) Esses se fundem com lisossomas, formando os fagolisossomas. O receptor no momento que entra em contato com o microrganismo manda sinais que ativam enzimas no fagolisossoma, como, por exemplo, a oxidase fagocitária que converte oxigênio em ânion superóxido e radicais livres. Essas substâncias são chamadas de intermediários reativos do oxigênio (IROs), sendo tóxicas para os microrganismos ingeridos. Outra enzima (óxido nítrico sintase induzida) catalisa a conversão da arginina em óxido nítrico (NO) que também é microbicida. Outras enzimas são as proteases lisossômicas que quebram proteínas microbianas. Essas enzimas agem nos microrganismos ingeridos, sem prejudicar o fagócito.

Além da destruição dos microrganismos fagocitados, os macrófagos produzem citocinas que recrutam e ativam leucócitos, secretam fatores de crescimento e enzimas que remodelam tecidos danificados (substitui por tecido conjuntivo), estimulam linfócitos T e aumentam imunidade adquirida e respondem aos produtos das células T, funcionando como células efetoras da imunidade celular.

Células dendríticas: respondem aos microrganismos através da produção de citocinas que recrutam leucócitos e iniciam a resposta imune adquirida. É uma ponte entre a imunidade inata e imunidade adquirida

Células Natural Killer: reconhecem células infectadas e estressadas e respondem destruindo essas células e produzindo IFN-γ que ativa os macrófagos. Apresentam grânulos citoplasmáticos ricos em proteínas e expressam marcadores de superfície característicos, mas não expressam receptores dos linfócitos T e B. A ativação dos NK dispara a liberação das proteínas contidas nos grânulos, e essas entram nas células infectadas e ativam enzimas indutoras de apoptose. Seu objetivo é eliminar reservatórios celulares de infecção e, com isso, erradicar a infecção causada por microrganismos intracelulares obrigatórios (p. ex: vírus).

Essas células também secretam IFN- γ para ativar macrófagos. NK e macrófagos trabalham juntos para eliminar microrganismos intracelulares, uma vez que os macrófagos ingerem microrganismos e

produzem IL-12 que ativa NK a secretar IFN- γ, este que ativa macrófagos para matar microrganismos ingeridos.

Sistema do complemento: coleção de proteínas encontradas na circulação e ligadas à membrana que são importantes na defesa contra os microrganismos. Consiste em uma cascata enzimática que pode ser ativada por três vias: alternativa (quando proteínas do complemento são ativadas na superfície dos microrganismos – imunidade inata), clássica (anticorpos se ligam a microrganismos ou outros Ag sendo um componente do braço humoral – imunidade adquirida) e via da lectina (proteína lectina ligante de manose se liga à manose terminal nas glicoproteínas da superfície dos microrganismos – imunidade inata).

As proteínas ativadas do complemento são enzimas proteolíticas que lisam outras proteinas do complemento. O componente central é a proteína C3 e seu principal fragmento resultante é C3b que se liga a microrganismos, sendo capaz de ativar proteinas do complemento presentes na superficie bacteriana. As principais ações são:

C3b reveste os microrganismos, ligando-os às células fagocitárias por meio de receptores para C3b expressos nos fagócitos. Com isso, os microrganismos são opsonizados com as proteínas do complemento e rapidamente fagocitados e destruídos.

Fragmentos das proteínas do complemento, principalmente C5a e C3a, são quimioatrativas para fagócitos, promovendo o recrutamento dos leucócitos (inflamação) no local da ativação do complemento.

A ativação do complemento forma um complexo proteico que se insere na membrana celular microbiana, perturbando a permeabilidade da barreira que leva à lise osmótica ou à morte apoptótica do microrganismo.

Citocinas da imunidade inata: em resposta aos patógenos, as células secretam citocinas que são intermediárias em muitas reações celulares da imunidade inata.

CITOCINA PRINCIPAL FONTE CELULARPRINCIPAIS ALVOS CELULARES EEFEITOS BIOLÓGICOS

Fator de necrose tumoral (TNF)

Macrófagos, células T Células endoteliais: ativação (inflamação e coagulação)Neutrófilos: recrutamento e ativaçãoHipotálamo: febreFígado: síntese de proteínas de fase agudaMúsculo, gordura: catabolismo (caquexia)Muitos tipos celulares: apoptose

Interleucina-1 (IL-1) Macrófagos, células endoteliais, algumas

Células endoteliais: ativação (inflamação e coagulação)

células epiteliais Neutrófilos: recrutamentoHipotálamo: febreFígado: síntese de proteínas de fase aguda

Quimiocinas Macrófagos, células dendríticas, células endoteliais, linfócitos T, fibroblastos e plaquetas

Leucócitos: aumento da afinidade da integrina, quimiotaxia, ativaçãoNeutrófilos: recrutamento

Interleucina-12 (IL-12) Células dendríticas e macrófagos

Células T e NK: produção de IFN-γ e aumento da atividade citotóxicaCélulas T: diferenciação de TH1

Interferon-γ (IFN-γ) Células NK e linfócitos T Ativação dos macrófagosEstimulação de algumas respostas dos anticorpos

IFNs de tipo I (IFN-α, IFN-β)

IFN-α: cels dendríticas e macrófagosIFN- β: fibroblastos

Todas as células: estado antiviral, aumento da expressão de MHC classe ICélulas NK: ativação

Interleucia-10 (IL-10) Macrófagos, cels dendríticas e cels T

Macrófagos e cels dendríticas: inibição da produção de IL-12, redução da expressão de co-estimuladores e moléculas de MHC classe II

Interleucina-6 (IL-6) Macrófagos, cels endoteliais e cels T

Fígado: síntese de proteínas da fase agudaCélulas B: proliferação de células produtoras de anticorpos

Interleucina-15 (IL-15) Macrófagos Células T e NK: proliferaçãoInterleucina-18 (IL-18) Macrófagos Células T e NK: produção de IFN-γ

PAPEL DA IMUNIDADE INATA NA ESTIMULAÇÃO DAS RESPOSTAS DA IMUNIDADE ADQUIRIDA

A resposta imunológica inata gera moléculas que funcionam como “segundos sinais” que, junto com os Ag, ativam os linfócitos T e B: a ativação completa dos linfócitos necessita de dois sinais. O primeiro é o contato com o próprio Ag e o segundo pode ser fornecido por microrganismos, respostas imunológicas inatas aos patógenos e dano às células do hospedeiro pelos microrganismos. Essa necessidade do segundo sinal ser dependente do patógeno garante que os linfócitos respondam a agentes infecciosos e não a substâncias inofensivas.

Em vacinações, além do Ag é necessário também que se induza substâncias (adjuvantes) que desencadeiam as reações imunológicas inatas que o patógeno em si desencadearia.

Ex: Os microrganismos (ou o IFN-γ produzido pelo NK em resposta aos patógenos) estimulam as células dendríticas e os macrófagos a produzirem co-estimuladores (moléculas de superfície que se ligam a receptores nas células T virgens e ativam-nas) e a citocina IL-12 (estimula a diferenciação das células T virgens em células efetoras) que funcionam como segundos sinais.

Ex2: os patógenos do sangue ativam o sistema do complemento pela via alternativa e a proteína C3d produzida durante a ativação se liga ao

microrganismo. Quando os linfócitos B reconhecem os Ag e o C3d, inicia-se o processo de diferenciação das células secretoras de Ac.

CAPTURA E APRESENTAÇAO DOS ANTÍGENOS AOS LINFÓCITOS (capítulo 3)A resposta imunológica adquirida inicia-se com os receptores antigênicos dos linfócitos reconhecem Ag e os linfócitos B e T diferem em relação aos Ag que reconhecem.

Linfócitos B: seus receptores são os anticorpos ligados à membrana que reconhecem diferentes macromoléculas (proteínas, polissacarídios, lipídios e ácidos nucleicos) e até mesmo pequenas substâncias químicas. Respostas humorais geradas contra vários tipos de Ag da membrana celular dos microrganismos e Ag solúveis.

Linfócitos T: reconhecem apenas fragmentos peptídicos de Ag protéicos e somente quando são apresentados por moléculas especializadas nas cels do hospedeiro (MHC)

A indução das respostas imunológicas pelos Ag precisa superar algumas barreiras: baixa quantidade de linfócitos virgens específicos para qualquer Ag uma vez que essa baixa quantidade precisa localizar e reagir ao Ag; diversos tipos de patógenos precisam ser combatidos por tipos diferentes de resposta imunológica adquirida (o sistema imunológico precisa reagir de diversas maneiras até mesmo para o mesmo microrganismo em diferentes estágios de vida).

ANTÍGENOS RECONHECIDOS PELOS LINFÓCITOS T

A maioria dos linfócitos T reconhece Ag peptídicos que estão ligados e são apresentados pelas moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC) das células apresentadoras de Ag (APC). Os produtos principais do MHC desempenham o papel de moléculas apresentadoras de peptídios no sistema imunológico. As células T só podem reconhecer os peptídios quando eles são apresentados pelas moléculas do MHC (RESTRIÇÃO PELO MHC). As células T apresentam especificidade dupla: o receptor da célula T (TCR) reconhecem alguns aa de Ag peptídicos e também reconhece os resíduos da molécula do MHC que está apresentando o peptídio.

Os linfócitos T virgens precisam ver os Ag protéicos apresentados pelas APC para iniciar a expansão clonal e a diferenciação das células efetoras as células T efetoras diferenciadas precisam reconhecer outra vez os Ag apresentados pelas APCs para ativar as funções efetoras das células T nas respostas imunológicas humorais e mediadas para células.

CAPTURA DOS ANTÍGENOS PROTÉICOS PELAS APC

Os Ag protéicos dos patógenos que entram no corpo são capturados pelas APC e concentradas nos órgãos linfoides periféricos, onde a resposta imunológica é iniciada. Todas as interfaces entre o corpo e o ambiente externo são revestidas

por um epitélio contínuo que fornece uma barreira física contra a infecção. Esse epitélio contém células dendríticas, porém, são imaturas porque não são eficazes na estimulação dos linfócitos T. Essas células expressam receptores de membrana que se ligam aos microrganismos e capturam-nos, fazendo a endocitose dos Ag microbianos. Os microrganismos estimulam a ativação da imunidade inata lingando-se aos receptores tipo toll, o que resulta em produção de citocinas inflamatórias (TNF e IL-1). A liberação de citocinas e a sinalização do TLR ativa a célula dendrítica.

As células dendríticas ativadas perdem sua adesividade e passam a expressar receptores de superfície que são específicos para quimiocinas produzidas nas zonas de células T dos linfonodos, direcionando as células dendríticas até os linfonodos através dos vasos linfáticos. Durante essa migração, as células dendríticas amadurecem e passam a ser APC capazes de estimular linfócitos T. Esse amadurecimento resulta no aumento da síntese e na expressão estável de MHC que apresentam os Ag às células T e de co-estimuladores.

Assim, os Ag proteicos dos microrganismos que entram no corpo são transportados pelas células dendríticas para os linfonodos a fim de que as células T virgens encontrem esses Ag.

Tipos diferentes de APC desempenham funções distintas nas respostas imunológicas dependentes das células T. As APCs, além de iniciar a resposta das células T, podem influenciar na natureza da resposta. Ex: células dendríticas podem direcionar a diferenciação das células T CD4+ virgens para atuarem na defesa contra diversos tipos de microrganismos. Já os macrófagos fagocitam os patógenos e apresentam seus Ag às células T efetoras que ativam macrófagos para que destruam os microrganismos.

As células dendríticas também podem estar envolvidas no desencadeamento da resposta dos linfócitos T CD8+ contra os Ag dos patógenos intracelulares. O sistema imune, principalmente os linfócitos T CD8+, deve ser capaz de reconhecer e responder aos Ag de microrganismos, porém, os vírus podem infectar qualquer célula e pode ser que esta cel infectada não produza os sinais necessários para a ativação das células T. Assim, as cels dendríticas fagocitam as cels infectadas e apresentam os Ag presentes nessas cels para serem reconhecidos pelos linfócitos T CD8+ (APRESENTAÇÃO CRUZADA). As cels dendríticas também apresentam os Ag para os linfócitos T CD4+, que é importante para auxiliar a diferenciação de linfócitos T CD8+ em CTLs efetoras. Após se diferenciarem em CTLs, destroem as cels infectadas.

ESTRUTURA E FUNÇÃO DAS MOLÉCULAS DO COMPLEXO MAIOR DE HISTOCOMPATIBILIDADE

As moléculas do MHC são proteínas presentes na membrana das APCs que apresentam Ag peptídicos para reconhecimento pelos linfócitos T. As proteínas do MHC humanas são chamadas de antígenos leucocíticos humanos (HLA). O MHC contem dois conjuntos de genes altamente polimórficos que são os genes

do MHC da classe I e da classe II. Esses genes codificam as moléculas do MHC de classe I e classe II que apresentam os peptídios às cels T.

As moléculas do MHC das classes I e II são proteínas da membrana que contêm, na sua porção aminoterminal, uma fenda que liga peptídios. Cada molécula da classe I consiste em uma cadeia α ligada a uma proteína (β2-microglobulina). Os domínios aminoterminais α1 e α2 da molécula dos MHC da classe I formam uma fenda de ligação de peptídios. Nessa fenda, seu assoalho é a região que liga o peptidio para apresentá-lo aos linfócitos T, enquanto as laterais e a porção superior entram em contato com o receptor da célula T. O domínio α3 é constante e contem o local de ligação para o receptor CD8 da célula T (as células T CD8+ só podem responder aos peptídios apresentados pelas moléculas do MHC da classe I).

Cada molécula do MHC de classe II consiste em duas cadeias α e β. As regiões aminoterminais das duas cadeias formam uma fenda maior. O domínio β2 contém o local de ligação para o co-receptor CD4 da célula T (as células T CD4+ só podem responder aos peptídios apresentados pelas moléculas do MHC de classe II).

Os genes do MHC são altamente polimórficos, ou seja, existem muitos alelos diferentes entre os diversos indivíduos da população. Isso assegura que a população será capaz de lidar com a grande diversidade de microrganismos e não sucumbirá a um patógeno novo ou que tenha sofrido uma mutação, pois pelo menos alguns indivíduos serão capazes de gerar uma resposta imunológica eficaz aos peptídios antigênicos desses microrganismos.

As moléculas da classe I se expressam em todas as células nucleadas, mas as moléculas da classe II se expressam principalmente nas células dendríticas, nos macrófagos e linfócitos B.

Cada molécula do MHC pode apresentar apenas um peptídio de cada vez, porque possui apenas uma fenda, mas cada molécula do MHC é capaz de apresentar diversos tipos de Ag.

As moléculas do MHC ligam apenas peptídios e não outros tipos de Ag e, por isso, as células T CD4+ e T CD8+ só podem reconhecer e responder a Ag protéicos.

As moléculas do MHC adquirem sua carga peptídica durante sua biossíntese e montagem dentro das células. Assim, as moléculas do MHC apresentam peptídios provenientes de microrganismos que estão dentro das células do hospedeiro, sendo por isso que as células T restritas pelo MHC reconhecem microrganismos associados às células e são os mediadores da imunidade contra os patógenos intracelulares. O MHC de classe I adquire peptídeos provenientes de proteínas citosólicas, enquanto que o MHC de classe II adquire peptídios provenientes de proteínas presentes nas vesículas intracelulares. Apenas moléculas que estejam expressando peptídeos para reconhecimento são expressos na membrana celular.

Em cada indivíduo, as moléculas do MHC podem apresentar peptídios derivados de proteínas estranhas, ou seja, microbianas, assim como peptídios derivados das proteínas do próprio indivíduo. Assim, a grande produção de moléculas do MHC acaba recebendo, muitas vezes, peptídios do próprio indivíduo porque, mesmo que não seja peptídio de um corpo estranho, é eficiente para se iniciar uma resposta imunológica uma vez que tem um Ag ligado à molécula.

PROCESSAMENTO E APRESENTAÇÃO DOS ANTÍGENOS PROTÉICOS

As proteínas extracelulares que são internalizadas pelas APCs profissionais (cels dendríticas, macrófagos e cels B) são processadas em vesículas e apresentadas por moléculas do MHC da classe II, enquanto as proteínas no citosol de células nucleadas são processadas e apresentadas por moléculas do MHC da classe I. Essas duas vias de processamento antigênico envolvem organelas e proteínas celulares diferentes.

Processamento dos Ag internalizados para apresentação pelas moléculas do MHC da classe II: as APCs internalizam microrganismos ou proteínas microbianas através de receptores de superfícies específicos para determinados produtos microbianos ou através de receptores que reconhecem anticorpos ou produtos da ativação do complemento que estão ligados aos patógenos. Após a internalização por qualquer uma dessas vias, as proteínas microbianas entram nas vesículas intracelulares (endossomas ou fagossomas) que se fundem com lisossomas para que as proteínas sejam degradadas por enzimas proteolíticas, gerando peptídios variados. As APCs sintetizam moléculas de MHC de classe II no reticulo endoplasmático e cada nova molécula transporta com ela uma proteína chamada de cadeia constante (CLIP) que se liga fortemente à sua fenda. Com isso, a fenda da molécula recém-sintetizada está ocupada e vai em direção à superfície celular em uma vesícula exocítica que se funde com o endossoma contendo peptídios resultantes da digestão de proteínas extracelulares. O endossoma possui uma proteína capaz de remover o CLIP para que a fenda da molécula fique disponível para aceitar peptídios. Se a molécula se liga aos peptídios ela fica estável e continua seu trajeto até a superfície celular. Se não se ligar a peptídios, a molécula fica instável e é degradada por proteases dos endossomas. Os peptídios oriundos de Ag intactos estimulam respostas imunológicas nos indivíduos e esses peptídios são chamados de epítopes imunodominantes.

Processamento dos Ag citosólicos para apresentação pelas moléculas do MHC de classe I: as proteínas antigênicas podem ser produzidas no citoplasma de vírus que vivem em células infectadas, de microrganismos fagocitados que podem sair das vesículas e entrar no citoplasma e de genes do hospedeiro que sofreram mutação. Essas proteínas são alvos de destruição pela proteólise e, por isso, são desdobradas, marcadas com ubiquitina e passam pela organela proteolítica (proteassoma) em que são degradadas. Esses proteassomas clivam proteínas citosólicas em peptídios de tamanho e propriedade sequenciais típicos dos peptídios

que ligam moléculas do MHC de classe I. Porém, como as moléculas de MHC estão sendo sintetizadas no retículo endoplasmático, a molécula transportadora TAP (transportador associado ao processamento antigênico) pega peptídios no citoplasma e os transporta ativamente até o RE (direção oposta à normal). As moléculas de MHC recém-sintetizadas se ligam frouxamente à face interna da molécula TAP de modo a capturar os peptídios. Ao encontrar um peptídio com o encaixe correto, o complexo é estabilizado e transportado para a superfície celular.

O vírus possui estratégias para bloquear a via do MHC da classe I de apresentação antigênica, como por exemplo: remoção de moléculas do MHC recém sintetizadas do RE; inibição d transcrição dos genes do MHC; bloqueio do transporte de peptídios pelo transportador TAP. Ao inibir a síntese de MHC da classe I, diminui também a apresentação de antígenos às células T CD8+. Isso é contrabalanceado pela capacidade dos NK reconhecer e destruir células infectadas por vírus que perderam a expressão do MHC de classe I.

Significado fisiológico da apresentação de antígenos associados ao MHC: muitas características fundamentais da imunidade mediada pela célula T estão intimamente relacionadas com a função de apresentação de peptídios das moléculas do MHC.

A restrição do reconhecimento pelas células T a peptídios associados ao MHC garante que elas só reconhecerão e responderão a Ag associados a uma cel. As moléculas do MHC só podem se ligar aos peptídios das células onde os Ag de patógenos fagocitados ou intracelulares estão presentes e, assim, os linfócitos T só podem reconhecer os Ag de microrganismos fagocitados ou intracelulares que são os tipos de patógenos que devem ser combatidos pela imunidade celular.

Ao segregar as vias das classes I e II de processamento antigênico, o sistema imunológico é capaz de responder a microrganismos extra e intracelulares da melhor forma para combatê-los. Os patógenos extracelulares são capturados pelas APCs e são apresentados pelas moléculas do MHC II, fazendo a associação entre eles. Assim, são apresentados e reconhecidos pelos linfócitos T CD4+ que funcionam como auxiliares. Essas células T auxiliares ajudam os linfócitos B a produzirem anticorpos e as células fagocitárias e ingerir e destruir os microrganismos. Ag citosólicos são processados e apresentados pelas moléculas de MHC I que se expressam em todas as cels nucleadas e os peptídios associados às moléculas de classe I são reconhecidos pelos linfócitos T CD8+ que se diferenciam em CTLs que destroem cels infectadas. A segregação das vias de apresentação de Ag de classes I e II garante a resposta imunológica correta e especializada contra microrganismos em diferentes localizações.

Funções das APCs além da apresentação dos Ag: as APCs, além de apresentar peptídios para que sejam reconhecidos pelos linfócitos T,

também expressam “segundos sinais” para a ativação das cels T em resposta aos patógenos. O sinal 1 é o Ag em si e o sinal 2 é fornecido pelos microrganismos ou pelas APCs reagindo aos microrganismos. Um exemplo disso é que, ao fagocitar uma bactéria que apresenta LPS, essa endotoxina atua na cel por meio de um receptor do tipo toll, estimulando a expressão de co-estimuladores e a secreção de citocinas que atuam juntamente com o reconhecimento de Ag pela cel T para estimular a proliferação e a diferenciação das cels T.

ANTÍGENOS RECONHECIDOS PELOS LINFÓCITOS B E OUTROS LINFÓCITOS

Os linfócitos B usam anticorpos ligados à membrana para reconhecer a ampla variedade de Ag que podem se expressar na superfície dos patógenos ou podem ser solúveis (toxinas secretadas). As células B se diferenciam em células secretoras de anticorpos em resposta ao Ag e outros sinais. Esses Ac secretados entram na circulação e nos líquidos das mucosas e ligam-se aos Ag, levando à sua neutralização e eliminação. Os receptores de Ag das cels B e os Ac reconhecem os Ag em sua conformação original, sem ser necessário seu processamento e apresentação por um sistema especializado. Os macrófagos também podem capturar Ag e apresentar de forma intacta aos linfócitos B.

Os linfonodos ricos em células B apresentam uma população de células dendríticas foliculares (FDC) cuja função é apresentar Ag às células B ativadas. Esses Ag que as FDC apresentam estão cobertos com Ac ou subprodutos do complemento.

RECONHECIMENTO ANTIGÊNICO NO S. IMUNOLÓGICO ADAPTATIVO (capítulo 4)O reconhecimento antigênico é o evento inicial nas respostas dos linfócitos. Esse reconhecimento depende de proteínas de superfície dos linfócitos: anticorpos ligados à membrana das cels B e receptores de cels T (TCR) em linfócitos T. Sua principal função é detectar estímulos externos (Ag) e estimular a resposta das células nas quais os receptores estão expressos. Os receptores de Ag dos linfócitos devem ser capazes de se ligar e distinguir entre muitas estruturas químicas a fim de reconhecer grande número e variedade de Ag. Esses receptores são distribuídos clonalmente e cada clone possui uma especificidade particular que tem um único receptor, diferente dos receptores de todos os outros clones. Apesar de cada clone reconhecer um Ag diferente, todos transmitem o mesmo sinal bioquímico em todos os linfócitos.

RECEPTORES DE AG DOS LINFÓCITOS

Os receptores de Ag dos linfócitos B e T reconhecem estruturas quimicamente diferentes.

Linfócitos B (Ac ligados à membrana e Ac secretados) são capazes de reconhecer formas ou conformações de macromoléculas (proteínas,

lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos). Assim os Ac reconhecem patógenos em sua forma nativa.

Linfócitos T (TCR) reconhece apenas peptídios ligados aos MHC das APCs, detectando apenas microrganismos associados a células.

Moléculas receptoras de Ag consistem em regiões (domínios) que estão envolvidas no reconhecimento antigênico e, dessa forma, variam entre os clones de linfócitos e outras regiões que são requeridas para a integridade estrutural e para as funções efetoras e são relativamente conservadas entre todos os clones. As porções de reconhecimento são: regiões variáveis (V) e regiões constantes (C). É muito comum que em curtas sequencias haja grande variabilidade (regiões determinantes da complementariedade – CDR) e por isso é possível maximizar a variabilidade, enquanto a estrutura básica dos receptores é mantida.

Receptores de Ag são ligados a outras moléculas invariáveis, as quais funcionam como transmissoras para dentro da célula dos sinais de ativação que são desencadeados pelo reconhecimento antigênico. As funções de reconhecimento antigênico específico e o sinal de transdução são desencadeados por diferentes polipeptídios. A coleção dos receptores de Ag e moléculas sinalizadoras nos linfócitos B é chamada de complexo receptor da célula B (BCR) e o da célula T é TCR. Quando receptores de Ag dos linfócitos próximos se ligam a duas ou mais moléculas de Ag, os receptores são mantidos juntos em um agregado (LIGAÇÃO CRUZADA) e assim mantém associadas as proteínas de sinalização aos complexos receptores em proximidade. Com isso, as enzimas ligadas à porção citoplasmática das proteínas sinalizadoras catalisam a fosforilação de outras proteínas que desencadeia cascatas de sinalização que culminam na ativação transcricional de muitos genes e na produção de moléculas que medeiam a resposta dos linfócitos.

Os Ac podem ser receptores de Ag ligados à membrana das cels B ou proteínas secretadas, mas TCRs existem somente como receptores de membrana das cels T. Ac secretados estão presentes no sangue e nas secreções de mucosas onde neutralizam e eliminam microrganismos e toxinas (são moléculas efetoras da imunidade humoral). Também podem ser chamados de Imunoglobulinas (Igs). Ac secretados reconhecem Ag microbianos e toxinas por meio de seus domínios variáveis. As regiões constantes de alguns Ac secretados tem a capacidade de se ligar a outras moléculas que participam da eliminação de Ag (receptores de fagócitos e proteínas do complemento). Assim, anticorpos ligados à membrana das cels B reconhecem Ag reconhecem Ag e inicial a resposta imunológica humoral e os Ac secretados neutralizam e eliminam Ag e suas toxinas na fase efetora dessa resposta. Já os receptores de cels T estão envolvidos somente no reconhecimento antigênico e na ativação da cel T, não mediando funções efetoras além de não serem secretadas.

Anticorpos: uma molécula de Ac é composta de 4 cadeias polipeptídicas (duas cadeias pesadas H idênticas e duas cadeias leves L idênticas, onde

cada cadeia contem uma região variável e uma região constante. Essas cadeias estão dispostas formando um Y e cada cadeia leve está ligada a uma cadeia pesada as duas cadeias pesadas estão unidas por ponte dissulfeto. Uma cadeia leve é composta por um domínio V e um C, enquanto que cada cadeia pesada é composta por um domínio V e três ou quatro domínios C. Cada domínio se dobra em uma forma tridimensional característica (domínio de Ig). Um domínio Ig consiste em duas folhas duplas ligadas por uma ponte dissulfeto. O filamento adjacente a cada folha β é conectado por pequenas alças, essas que são o sítio de reconhecimento do Ag.Cada região variável da cadeia pesada (VH) ou da cadeia leve (VL) possui três regiões hipervariáveis (CDR). A de maior variabilidade é a CDR3, localizada na junção das regiões V e C, e de maior contribuição na ligação antigênica.Fragmento de ligação do Ag (Fab) é o fragmento de um Ac que contem uma cadeia leve ligada aos domínios V e C de uma cadeia pesada reconhecimento antigênicoFragmento do cristalino (Fc) são os demais domínios C da cadeia pesada.Em cada molécula de Ig há duas regiões Fab idênticas onde o Ag se liga e uma região Fc responsável pelas atividades biológicas e funções efetoras. Entre as regiões Fab e Fc há uma região flexível chamada região de junção, que permite duas regiões Fab de ligação de Ag de cada molécula de Ac movam-se independentemente, possibilitando a elas ligarem-se simultaneamente a epítopos antigênicos que estão separados por distâncias variadas. Apenas as cadeias pesadas são ligadas à membrana e podem estar ancoradas ou não.Há dois tipos de cadeias leves que diferem nas regiões C, mas não diferem na função. Cada cel B expressa apenas um tipo. Há cinco tipo de cadeias pesadas que também diferem nas suas regiões C. Cada tipo de cadeia pode formar um complexo com qualquer cadeia pesada em uma molécula de Ac. Ac que contêm diferentes cadeias pesadas pertencem a diferentes isotipos ou classes e são determinados de acordo com a cadeia pesada (IgM, IgD, IgG, IgE e IgA), independentemente da cadeia leve. Cada isotipo difere nas suas funções efetoras. Os receptores de Ag dos linfócitos B virgens, que são cels maduras mas que ainda não encontraram Ag, são a IgM e a IgD ligadas à membrana.Ac são capazes de se ligar a uma ampla variedade de Ag, incluindo macro e micromoléculas químicas porque a região de ligação do Ag das moléculas de Ac forma uma superfície plana capaz de acomodar muitas formas diferentes. Ac ligam-se aos Ag por ligações não-covalentes e reversíveis. As partes dos Ag reconhecidas pelos Ac são epítopos ou determinantes. Alguns desses epítopos estão escondidos na molécula antigênica e são expostos como resultado de alteração físico-química.Afinidade de interação: força com a qual uma superfície de ligação de Ag se liga a um epítopo de um Ag. É expressa pela constante de dissociação (KD) que é a concentração molar requerida de um Ag para ocupar metade das moléculas de Ac disponíveis em solução (↓ KD, ↑

afinidade). Na resposta imunológica secundária a afinidade aumenta (maturação da afinidade).Avidez de interação: força total de ligação.Ac produzidos contra um Ag podem ligar outros Ag estruturalmente similares (reação cruzada).

ISOTIPO DE ACFORMA SECRETADA

FORMA SECRETADA EQTDE DE SÍTIOS DE LIGAÇÃO

FUNÇÕES

IgA sim Dímero quatro sítios Imunidade de mucosasIgD não Monômero dois sítios Receptor de Ag de cels B virgensIgE sim Monômero dois sítios Ativação de mastócito (hipersensibilidade

imediata)Defesa contra parasitas helmínticos

IgG sim Monômero dois sítios Opsonização, ativação de complemento, citotoxicidade mediada por cel e dependente de Ac, imunidade neonatal, inibição por retroalimentação das cels B

IgM sim Pentâmero dez sítios Receptor para Ag em cels B virgens, ativação de complemento

Em linfócitos B, as moléculas de Ig estão associadas a outras duas proteínas (Igα e Igβ) que formam o complexo receptor da cel B e, quanto este reconhece o Ag, Igα e Igβ transmitem os sinais para o interior da cel B que inicia o processo de ativação do linf B.

Receptores de Ag nas células T: heterodímero ligado à membrana composto de uma cadeia α e uma cadeia β, cada uma contendo uma região variável e uma região constante, homólogas às de Ig. Não apresenta Fab e Fc, mas regiões semelhantes. Porém, ambas as cadeias do TCR são ancoradas na membrana plasmática e os TCR não são secretados.Tanto a cadeia α como a cadeia β do TCE participam do reconhecimento específico das moléculas de MHC e peptídios ligados. Cada TCR reconhece apenas um de três resíduos do peptídio associado ao MHC. As células T podem reconhecer a diferença entre microrganismos complexos com base na diferença entre poucos a de epítopos imunodominantes dos microrganismos.O TCR reconhece Ag, mas ele, como as Ig de membrana das cels B, é incapaz de transmitir sinais para a cel T. Associado ao TCR há um complexo de proteínas, chamado de moléculas CD3 e proteína ζ (dzéta), que formam o complexo TCR. As cadeias CD3 e ζ transmitem alguns dos sinais que são iniciados quando o TCR reconhece o Ag. A ativação da cel T requer o engajamento de moléculas co-receptoras, CD4 ou CD8, que reconhecem as porções não-polimórficas das moléculas de MHC e também transmitem sinais de ativação.Diferenças entre receptores de Ag de linf B e T: anticorpos ligam-se com alta afinidade a uma ampla variedade de Ag e, por isso, podem ligar-se e neutralizar diferentes microrganismos e toxinas que podem estar

presentes em baixas concentrações na circulação. A afinidade dos TCRs é baixa, razão pela qual a ligação das cels T às APCs tem de ser fortalecida pelas moléculas acessórias.

DESENVOLVIMENTO DOS REPERTÓRIOS IMUNOLÓGICOS

O sistema imune desenvolveu mecanismos para gerar repertórios de linfócitos B e T muito diversos, e a geração da diversidade dos receptores está intimamente ligada ao processo de maturação dos linfócitos.

Maturação de linfócitos: a maturação dos linfócitos a partir das células-tronco da medula óssea consiste em três tipos de processos – proliferação das cels imaturas, expressão dos genes dos receptores de Ag e seleção dos linfócitos que expressam receptores de Ag funcionais. Tais eventos são comuns aos linf B e T, a despeito de a maturação dos linf B ocorrer na medula óssea e a maturação dos linf T ocorrer no timo.

Linfócitos imaturos passam por uma ampla proliferação em vários estágios durante sua maturação: a proliferação e a sobrevivência dos precursores iniciais dos linf são estimulados pela interleucina-7 (IL-7) que é produzida pelas cels estromais da medula óssea e do timo. Ela mantém e expande o número de progenitores dos linfócitos antes deles expressarem receptores de Ag, gerando assim um grande grupo de cels nas quais diversos receptores de Ag podem ser produzidos. Após as proteínas dos receptores de Ag serem expressas, esses receptores recebem a incumbência de transmitir os sinais para a proliferação, assegurando que somente os clones com receptores intactos sejam selecionados para se expandir.

Os receptores de Ag são codificados por vários segmentos gênicos que são separados na linhagem germinativa e se recombinam durante a maturação dos linf: a diversidade é gerada durante o processo de recombinação. A expressão de receptores de Ag diversos é o evento central da maturação dos linf.

Os linf maduros são selecionados (através dos componentes intactos dos receptores de Ag e como são reconhecidos) em vários estágios durante o processo de maturação de modo a preservar sua capacidade funcional: pré-linfócitos que falham na expressão de receptores sofrem apoptose; cels T imaturas são selecionadas para reconhecer as moléculas de MHC próprias (SELEÇÃO POSITIVA) e sua importância é que os receptores de Ag em desenvolvimento reconheçam moléculas de MHC no timo e transmitam sinais de sobrevivência e proliferação de cels; linf B e T imaturos também são selecionados contra o reconhecimento de alta afinidade dos Ag próprios presentes na medula óssea e no timo (SELEÇÃO NEGATIVA) e isso elimina os linf perigosos que podem reconhecer Ag próprios.

Geração de receptores de Ag diversos: a expressão de receptores de Ag em linf B e T é iniciada pela recombinação somática dos segmentos

gênicos que são codificados para as regiões variáveis desses receptores e a diversidade é gerada durante esse processo. As cels-tronco da medula óssea apresentam genes de Ig e TCR na sua configuração herdada. Os loci da cadeia pesada e da leve da Ig e os loci das cadeias α e β do TCR contêm genes de regiões variáveis V e alguns de regiões constantes C. Entre os genes V e C existem porções de nucleotídeos que são segmentos gênicos de junção J e diversidade D.

A diversidade dos receptores de Ag é produzida pelo uso de diferentes combinações de segmentos gênicos V, D e J em diferentes clones de linf (diversidade combinatória) e também por meio de alterações na sequência de nucleotídeos inseridas nas junções dos segmentos gênicos V, D e J (diversidade juncional). Receptores de especificidades diferentes são gerados em parte pelas diferentes combinações dos segmentos gênicos V, D e J. O processo de recombinação introduz variabilidade nas sequencias de nucleotidios nos sítios de recombinação pela adição e remoção de mucleotidios das junções, resultando em um desenvolvimento de um repertório de linfócitos diverso, no qual clones de diferentes especificidades de Ag expressam receptores que diferem na sequencia e no reconhecimento.

Maturação e seleção de linfócitos B: ocorre na medula óssea. Os progenitores proliferam dando origem a um grande número de precursores de linf B (cels pró-B). No próximo estágio de maturação (cels pré-B), o locus da cadeia pesada do gene da Ig passa por uma recombinação cromossômica e dá origem à proteína μ da cadeia pesada. Essa cadeia se associa a moléculas de sinalização Igα e Igβ para formar o complexo receptor da cel pré-B (pré-BCR). Se a proteína da cadeia μ não for produzida, talvez devido à recombinação defeituosa do gene μ, a cel não pode ser selecionada, e ela morre por apoptose. A proteína e o complexo pré-BCR sinalizam dois outros processos: fechamento da recombinação dos genes da cadeia pesada da Ig no segundo cromossoma – exclusão alélica – (cada célula B pode expressar a Ig de somente um dos alelos parentais herdados e cada célula expressa receptores de uma única especificidade) e estimulação da recombinação do locus da cadeia leve da Ig. As cadeias leves produzidas é associada à cadeia μ para formar o receptor de Ag IgM associado à membrana que transmite sinais promotores de sobrevivência e proliferação, preservando e expandindo as cels que expressam receptores de Ag completos. O linfócito B expressando Igm é uma cel B imatura. A maturação pode ocorrer na medula óssea ou no baço. O estágio de maturação final envolve a co-expressão da IgD juntamente com a IgM uma vez que o linf B só é capaz de reconhecer Ag com ambas expressões. Assim, a cel IgM+

IgD+ é uma cel B madura, capaz de responder aos Ag nos tecidos linfoides periféricos. Depois, as cels B são escolhidas pelo processo da seleção negativa, na qual se uma cel B imatura liga-se a um Ag da medula óssea com alta afinidade, a maturação é interrompida para

eliminar cels potencialmente perigosas que podem reconhecer e reagir contra Ag próprios.

Maturação e seleção dos linfócitos T: os progenitores das cels T migram da medula óssea para o timo, onde ocorre o processo de maturação. Os progenitores imaturos são pró-cels T ou cels T duplo-negativas (não expressam CD4 ou CD8). Essas cels se expandem sob influencia da IL-7 produzida no timo. Algumas dessas cels passam pela recombinação do gene TCR β. Se uma recombinação VDJ ocorre em um cromossoma e uma cadeia β da proteína é sintetizada, ela é expressa na superfície em associação à proteína invariável pré-Tα. Se a cadeia β completa não é produzida em uma cel pró-T, esta cel morre. O complexo pré-TCR transmite sinais intracelulares que promovem a sobrevivência, a proliferação e a recombinação do gene da cadeia α do TCR e inibe a recombinação VDJ no segundo locus da cadeia β do TCR (exclusão alélica). A falha na expressão da cadeia α e do TCR completo novamente resulta na morte d cel. As cels sobreviventes expressam co-receptores CD4 e CD8 (células duplo-positivas). Se p TCR de uma cel T reconhece uma molécula de MHC no timo essa cel é selecionada para sobreviver. As células T que não reconhecem moléculas de MHC morrem por apoptose por não serem funcionais. Essa preservação das cels T restritas ao MHC próprio é a seleção positiva: as cels T que reconhecem no timo MHC I perdem sua expressão de CD4 e aquelas que reconhecem MHC II, perdem sua expressão de CD8 e assim se tornam cels T único-positivas, desde que se liguem a molécula de MHC com baixa avidez, pois ao contrário ocorre seleção negativa. As cels T imaturas duplo-positivas cujos receptores reconhecem fortemente o complexo peptídio-MHC no timo passam por apoptose (seleção negativa) para eliminar linf T que poderiam regir de maneira perigosa contra proteínas próprias.

RESPOSTAS IMUNES MEDIADAS POR CÉLULAS (capítulo 5)A imunidade mediada por células faz parte da resposta imune adquirida tem por função combater as infecções causadas por microrganismos intracelulares e é mediada por linf T. Os microrganismos entram nas células por dois motivos: são englobados por fagócitos como parte do mecanismo de defesa e, às vezes, podem criar resistência às atividades microbicidas dos fagócitos; os vírus podem se ligar a receptores da superfície de uma grande variedade de células e são capazes de infectar o citoplasma dessas células e nele se duplicar. A eliminação dos microrganismos capazes de viver em vesículas fagocitárias ou no citoplasma das células infectadas é a principal função dos linfócitos T na imunidade adaptativa. Os linf T auxiliares CD4+ também ajudam as cels B a produzir Ac. Para realizar suas funções, os linfócitos T precisam interagir com outras cels (fagócitos, cels infectadas ou linfócitos B). A especificidade das células T em relação aos peptídios exibidos pelo MHC assegura que as cels T sejam capazes de identificar Ag associados a outras cels e responder a eles.

ETAPAS DAS RESPOSTAS DAS CÉLULAS T

As respostas dos linf T aos Ag microbianos associados à cel consistem em uma série de etapas sequenciais que resultam no aumento do n° de cels T Ag-específicas e na conversão de cels T virgens em cels efetoras.

Os linf T virgens circulam através dos órgãos linfoides periféricos em busca de Ag protéicos estranhos e expressam receptores para Ag e outras moléculas, porém, são incapazes de realizar função efetora de eliminação de microrganismos. Para realizar tal função, a célula T virgem precisa ser estimulada a se diferenciar em cels efetoras, processo iniciado pelo reconhecimento de um Ag. Os Ag protéicos são transportados até os órgãos linfoides onde circulam os linf T virgens. Aí, os Ag são processados e apresentados pelo MHC situado nas cels dendríticas aos linf T. À medida que as cels T estão identificando um Ag, também recebem sinais na forma de subprodutos microbianos ou moléculas expressas por APCs em resposta às reações imunológicas inatas.

Em resposta a essa ativação por Ag, as cels T Ag-específicas passam a secretar citocinas que estimulam a proliferação de cels T Ag-específicas (expansão clonal). Uma parte desses linf sofre diferenciação que resulta na conversão de cels T virgens (reconhece Ag microbianos) em cels T efetoras (elimina microrganismos). Algumas cels T efetoras permanecem no linfonodo eliminando cels infectadas e fornecendo sinais para as cels B, enquanto outras deixam o órgão linfoide e, uma vez na circulação, migram para algum ponto de infecção a fim de erradica-la. Algumas progênies ainda desenvolvem células T de memória, que apresentam vida longa, e estão prontas para responder com rapidez a repetidas exposições ao mesmo Ag. Quando a infecção é eliminada, o clone expandido de linf T morre, retornando ao estado basal.

RECONHECIMENTO DE UM ANTÍGENO E CO-ESTIMULAÇÃO

Para que as respostas das cels T se iniciem, é preciso que vários receptores localizados nessas cels reconheçam os ligantes situados nas APCs: o TCR reconhece Ag peptídicos ligados ao MHC, o co-receptor CD4 ou o CD8 reconhece as moléculas de MHC, as moléculas de adesão reforçam a ligação d cels T com as APCs e os receptores para os co-estimuladores reconhecem os sinais secundários produzidos pelas APCs. Além dos receptores para Ag, as moléculas envolvidas nas respostas das cels T são moléculas acessórias e suas principais funções são sinalização e adesão.

Reconhecimento dos peptídios associados ao MHC: o TCR e o co-receptor CD4 ou o CD8 reconhecem o complexo formado por Ag peptídicos e moléculas do MHC nas APCs, e esse reconhecimento produz o primeiro sinal para a ativação das cels T. Ag protéicos presentes no meio extracelular são englobados por APCs e confinados em vesículas e, com isso, são transformados em peptídios que são apresentados ao MHC II. Já Ag protéicos presentes no citoplasma, são transformados em peptídios que são apresentados pelas MHC I.

O TCR reconhece o peptídio apresentado e reconhece os resíduos da molécula do MHC localizados ao redor da fenda de ligação do peptídio. Cada cel T restrita ao MHC expressa a molécula CD4 ou CD8 (co-receptores) que se ligam à molécula de MHC juntamente com o TCR. As cels T CD4+, que agem como cels auxiliares produtoras de citocinas, reconhecem os Ag microbianos extracelulares e as cels T CD8+, que atuam como linf T citolíticos, reconhecem os peptídios provenientes de microrganismos citoplasmáticos.Dois ou mais TCRs e co-receptores são necessários serem acoplados de modo simultâneo para que a resposta das cels T tenha início, pois somente quando vários TCRs e co-receptores são agrupados as cascatas de sinalização bioquímica podem ser ativadas. Além disso, cada célula T precisa se acoplar a um Ag por um período de alguns minutos para gerar sinais bioquímicos suficientes para iniciar uma resposta.Os sinais bioquímicos que levam à ativação das cels T são desencadeados por um conjunto de proteínas que se liga ao TCR para formar o complexo TCR e também pelo co-receptor CD4 ou CD8. O TCR reconhece Ag, mas não é capaz de transmitir sinais bioquímicos para o interior da célula e, por isso, está associado a um complexo de três proteínas que forma a CD3 e a proteína sinalizadora que possui a cadeia ζ. O TCR, a CD3 e a cadeia ζ constituem o complexo TCR. Nesse complexo, o reconhecimento de um Ag é feito pelas cadeias variáveis α e β do TCR, enquanto a sinalização conservada é realizada pelas proteínas CD3 e ζ fixas.

Papel das moléculas de adesão na ativação das células T: as moléculas de adesão localizadas na superfície das cels T reconhecem seus ligantes na superfície das APCs e estabilizam a ligação das cels T com as APCs. A maioria dos TCRs liga-se com baixa afinidade aos complexos peptídio-MHC para os quais são específicos. Para induzir uma resposta eficaz, a ligação das cels T com as APCs precisa permaneces estável durante um período de tempo suficientemente longo para que o limiar de sinalização necessário seja alcançado. Essa estabilização é realizada pelas moléculas de adesão situadas na superfície das cels T, cujos ligantes estão expressos na superfície das APCs. A molécula de adesão mais importante é a integrina. As integrinas desempenham um papel importante na intensificação das respostas das cels T a Ag microbianos. Nas cels T virgens que ainda não reconheceram um Ag, a integrina encontra-se em um estado de baixa afinidade. Quando uma célula T é exposta às quimiocinas produzidas como parte da resposta imune inata a uma infecção, as integrinas passam a um estado de alta afinidade e agrupam-se em minutos. Assim, as cels T lingam-se fortemente às APCs nos locais de infecção. O reconhecimento de um Ag por uma cel T também aumento a afinidade da integrina. Portanto, assim que uma cel T detecta um Ag há um aumento na força da sua ligação com a APC que está apresentando o Ag, produzindo uma alça de feedback positiva

Papel da co-estimulação na ativação das células T: a ativação total das cels T depende do reconhecimento de co-estimuladores presentes na superfície das APCs.Os co-estimuladores de cels T mais bem definidos são duas proteínas relacionadas, denominadas B7 (CD80 e CD86) que são expressas na superfície das APCs e cuja expressão se torna muito aumentada quando as APCs encontram microrganismos. Essas proteínas são reconhecidas pelo receptor CD28 expresso nas cels T. A sinalização mediada pelo CD28 é essencial para o início das respostas das cels T virgens e, na ausência das interações CD28-B7 o acoplamento isolado do TCR é incapaz de ativar as cels T. A necessidade de co-estimulação assegura que os linf T virgens sejam totalmente ativados pelos Ag microbianos e não por substâncias estranhas danosas.Outro grupo de moléculas que participa do aumento dos sinais co-estimuladores consiste no CD154 (CD40L) presente na superfície dos linf T e na CD40, localizada nas APCs. O CD154 (CD40L) liga-se à CD40 nas APCs, ativando-as e as APCs ativadas expressam mais co-estimuladores B7 e secretam citocinas (IL-12) que intensificam a diferenciação das cels T. Por isso que ao produzir uma vacina a fim de estimular cels T, não basta colocar Ag protéicos como precisa também colocar substâncias que ativam APCs (adjuvantes) induzindo a expressão de co-estimuladores na superfície das APCs e estimulando APCs a secretarem citocinas que ativam cels T.

Estímulos para ativação das células T CD8 + : a ativação das cels T CD8+ é estimulada pelo reconhecimento dos peptídios associados ao MHC I e requer co-estimulação e/ou cels T auxiliares. É comum que as células T CD8+ tenha sua ativação iniciada a partir de Ag citoplasmáticos que devem ser apresentados de maneira cruzada pelas cels dendríticas. Além disso, sua diferenciação em CTLs pode precisar da ativação das cels T auxiliares CD4+ uma vez que produzem citocinas ou moléculas de membrana que auxiliam na ativação das cels T CD8+. Por isso que pessoas HIV positivas não apresentam resposta completa dos CTLs e assim o vírus continua presente, já que o vírus mata as cels T auxiliares.

VIAS BIOQUÍMICAS DA ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS T (a gente viu isso???)

Ao reconhecer Ag e os co-estimuladores, as cels T expressam proteínas que estão envolvidas na proliferação, na diferenciação e nas funções efetoras da célula. Após entrar em contato com o Ag pela primeira vez, as cels T ativadas apresentam nova transcrição de genes e síntese protéica.

As vias bioquímicas que ligam o reconhecimento de um Ag às respostas das cels T consistem na ativação de enzimas, no recrutamento de proteínas adptadoras e na produção de fatores de transcrição ativos. Essas vias bioquímicas são iniciadas pela reunião de vários TCRs (ligação cruzada). Vários TCRs e co-receptores são aproximados quando se ligam aos complexos MHC-peptídios na superfície das APCs ou próximo a elas. Além disso, ocorre uma

redistribuição ordenada de outras proteínas da membrana celular da APC e da célula T no ponto de contato entre essas cels. Assim, o complexo TCR, os co-receptores CD4/CD8 e CD28 coalescem para o centro e as integrinas se movem para formar um anel periférico. A região de contato entre a APC e a célula T é chamada de sinapse imunológica e, aí, muitas moléculas efetoras e citocinas podem ser secretadas através dessa região, sendo alvo para a APC. O agrupamento dos co-receptores CD4 ou CD8 ativa uma proteína tirosina cinase Lck. Várias proteínas transmembranas de sinalização estão associadas ao TCR, inclusive cadeias de CD3 e ζ que contêm motivos ricos em tirosina ITAM (motivos de ativação de imunorreceptores via tirosina) que são decisivos para a sinalização. A Lck fosforila os resíduos de tirosina contidos dentro dos ITAMs das proteínas CD3 e ζ.

RESPOSTAS FUNCIONAIS DOS LINFÓCITOS T AOS ANTÍGENOS E À CO-ESTIMULAÇÃO

O reconhecimento de um Ag e dos co-estimuladores pelas cels T dá início a um conjunto de respostas que culmina na expansão de clones de linfócitos específicos para Ag e na diferenciação das cels T virgens em cels efetoras e de memória. Muitas das respostas são mediadas por citocinas que são secretadas pelas cels T e atuam sobre elas mesmas e sobre outras cels envolvidas na defesa imunológica.

Secreção de citocinas e expressão dos receptores para citocinas: em resposta a um Ag e aos co-estimuladores, os linf T, principalmente CD4+, secretam várias citocinas diferentes que têm atividades diversas. As citocinas são um grupo de proteínas que atuam como mediadoras da imunidade e da inflamação. Na imunidade adquirida as citocinas são secretadas pelos linf T (aquelas vistas no capítulo 2 são da imunidade inata, mesmo que tenha algumas em comum).A primeira citocina a ser produzida pelas cels T CD4+ após a ativação é a IL-2 e a capacidade das cels T se ligarem e responderem a essa citocina também aumenta. A IL-2 produzida por uma célula T que foi estimulada por um Ag se liga preferencialmente à mesma cel T que a produziu e atua sobre ela. Sua principal ação é estimular a sobrevivência e a proliferação de cels T e, por isso, também é chamada de fator de crescimento das cels T.Propriedades gerais das citocinas:

PROPRIEDADE MECANISMOProdução transitória em resposta ao AgSinal e co-estimulação de TCR induzem

transcrição de genes de citocinaUsualmente age na mesma cel que produz a citocina (autócrina) ou em cels próximas (parácrinas)

Ativação de cel T induz a expressão de citocinas e a de receptores de alta afinidade para citocinas

Pleiotrospismo: cada citocina tem múltiplas ações biológicas

Muitos tipos celulares diferentes podem expressar receptores para uma citocina em particular

Redundância: múltiplas citocinas podem ter a mesma ação biológica ou similar

Muitas citocinas usam a mesma via de sinalização conservada

Ações biológicas de citocinas de cels T selecionadas:

CITOCINA AÇÃO PRINCIPAL FONTES CELULARESIL-2 Estimula sobrevivência e

proliferação de cels efetoras e cels T regulatórias

Cels T CD4+ e CD8+

IL-4 Troca da cel B para IgE Cels T CD4+, mastócitos

IL-5 Ativação de eosinófilos Cels T CD4+, mastócitos

Interferon-γ Ativação de eosinófilos Cels T CD4+, CD8+ e NK

TGF-β Inibição da ativação da cel T: diferenciação das cels T regulatórias

Cels T CD4+

Expansão clonal: proliferação de linfócitos T após sua ativação ajuda a resposta imunológica adquirida a equiparar-se com a divisão dos microrganismos e fornece uma grande população de linf Ag-específicos da qual podem ser geradas cels efetoras para combater a infecção. A magnitude da expansão clonal é notável, principalmente em relação às cels T CD8+. Essas cels tem um aumento muito maior do que as cels T CD4+, proporcionalmente. Isso ocorre devido às funções de cada uma: os CTLs CD8+ são cels efetoras que exterminam as cels infectadas e, as vezes, precisam estar em grande quantidade para exterminar grandes infecções, enquanto que as cels efetoras CD4+ secretam citocinas que ativam outras cels efetoras, sendo necessária um pequeno número de citocinas.

Diferenciação de cels T virgens em cels efetoras: a diferenciação começa junto com a expansão clonal. Essas cels efetoras diferenciadas deixam os órgãos linfoides periféricos e migram para o local da infecção onde as cels efetoras encontram-se novamente com os Ag microbianos que estimularam seu desenvolvimento. Ao reconhecer o Ag, as cels efetoras respondem erradicando a infecção.As cels T auxiliares CD4+ diferenciam-se em cels efetoras que respondem ao Ag por meio da produção de moléculas de superfície e citocinas cuja principal função é ativar fagócitos e linfócitos B. Nas cels T CD4+, o gene do CD40L é transcrito em resposta ao reconhecimento do Ag e à co-estimulação e o resultado é sua expressão na superfície das cels T auxiliares após sua ativação. Ele liga-se ao CD40 presente na superfície das APCs (CD40L é um componente importante da ativação de macrófagos e linf B pelas cels T auxiliares).Interação CD40L com CD40 expressão de co-estimuladores na superfície de APCs produção de citocinas ativadoras de cels T

mecanismo de feedback negativo (amplificação) para ativação de cels T induzida pelas APCs.As cels T auxiliares CD4+ podem se diferenciar em subgrupos de cels efetoras que produzem grupos distintos de citocinas, os quais realizam funções diferentes. Os principais subgrupos são TH1, TH2 e TH17.

TH1: as cels TH1 estimulam o englobamento por fagócitos e o extermínio de microrganismos, componente-chave da imunidade mediada por cels. A citocina mais importante produzida é o IFN-γ – importante ativador de macrófagos (defesa contra microrganismos intracelulares) e estimula a produção de isotipos de Ac que promovem a fagocitose dos microrganismos, pois esses Ac se ligam aos receptores para Fc da superfície dos fagócitos e ativam o complemento. E, por fim, estimula a expressão do MHC II e de co-estimuladores B7 na superfície de macrófagos e cels dendríticas, amplificando as respostas das cels T.

TH2: as cels TH2 estimulam a imunidade independente de fagócitos mediada por eosinófilos, a qual é eficaz sobretudo contra parasitas helmínticos. A citocina mais importante produzida é a IL-4 – estimula a produção de IgE e IL-5, que ativa eosinófilos. A IgE ativa mastócitos e se liga aos eosinófilos. As cels TH2 também produzem IL-5. Essas reações mediadas por mastócitos, eosinófilos e IgE dependentes são importantes na morte de parasitas helmínticos. Muitas das citocinas produzidas pelas cels TH2 (IL-4 e IL-13) promovem a expulsão dos parasitas dos órgãos mucosos e inibem a entrada de microrganismos através da estimulação na secreção do muco barreira imunitária (bloqueia a entrada de microrganismos nas barreiras mucosas).

TH17: as cels TH17 secretam citocinas IL-17 e IL-22 e são os principais mediadores da inflamação em numerosas reações imunológicas. Ainda está envolvida na defesa contra infecções bacterianas e fúngicas.

O desenvolvimento das cels TH1, TH2 e TH17 é um processo regulado pelos estímulos que as cels T CD4+ virgens recebem quando encontram Ag microbianos. Diferenciações:

TH1: sua diferenciação é guiada pelas citocinas IL-12 e IFN-γ. Em respostas a bactérias e vírus, as cels dendríticas e os macrófagos produzem IL-12 e os NK produzem IFN-γ. Essas duas citocinas ativam fatores de transcrição que promovem a diferenciação das cels T no subgrupo TH1, esta que produz IFN-γ que mata microrganismos e promove o desenvolvimento de mais TH1. Assim, a resposta imunológica inata influencia a natureza da resposta adaptativa.

TH2: sua diferenciação é estimulada pela IL-4, porém, a maior fonte de IL-4 é o próprio TH2. Assim, se os helmintos não elicitarem a produção de IL-4 pelas APCs, as próprias cels T produzem IL-4.

TH17: sua diferenciação requer citocinas inflamatórias como IL-6 e IL-1 (produzidas pelos macrófagos e cels dendríticas); IL-23 (relacionada a IL-12 e é produzida pelas mesmas cels). As cels TH17 promovem o recrutamento de neutrófilos e monócitos, e esta pode ser a principal participação em desordens inflamatórias.

A diferenciação de cels T auxiliares CD4+ nos subgrupos TH1, TH2 e TH17 ilustra como as respostas imunes a diferentes tipos de microrganismos foram projetadas para ser mais eficazes contra cada microrganismo em específico. Cada uma dessas subpopulações produz citocinas que intensificam a diferenciação de cels T em cels de seu próprio subgrupo e inibem o desenvolvimento da outra população (regulação cruzada pode levar à polarização em resposta a uma direção ou outra).

Os linf T CD8+ ativados por um Ag e por co-estimuladores diferenciam-se em CTLs que são capazes de destruir as cels infectadas que expressam o Ag. Essa destruição ocorre devido a ação de proteínas secretadas pelos CTLs que criam poros nas membranas das cels infectadas e provocam a fragmentação do DNA e a morte por apoptose.

Desenvolvimento de Linfócitos T de memória: uma parte dos linf T ativados por Ag diferencia-se em cels T de memória de vida longa. Elas sobrevivem mesmo após a infecção ter sido erradicada e o Ag não estar mais presente. Podem ser encontradas nos tecidos linfoides, nas barreiras mucosas e na circulação. Elas precisam de sinais enviados por citocinas (IL-7) a fim de permanecerem vivas. Não continuam produzindo citocinas nem destruindo cels infectadas, mas podem fazê-lo rapidamente ao encontrar um Ag que reconheçam. Assim, vivem a espera da infecção retornar.

Declínio da resposta imune: uma vez que a infecção e o estímulo para a ativação dos linf tenham desaparecido, muitas das cels que tinham proliferado em resposta aos Ag são privados dos sinais de sobrevivência (Ag, IL-12 e CD28). Assim, essas cels morrem por apoptose.

MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS (capítulo 6)TIPOS DE IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS

Há dois tipos de reações imunes mediadas por cels destinados a eliminas diferentes tipos de patógenos intracelulares: cels T auxiliares CD4+ ativam fagócitos para destruir residentes nas vesículas desses fagócitos, e cels T citotóxicas CD8+ destroem qualquer cel que contenha patógenos ou proteínas microbianas no citoplasma, eliminando o reservatório da infecção.

MIGRAÇÃO DOS LINFÓCITOS T EFETORES PARA OS LOCAIS DE INFECÇÃO

Cels T efetoras migram para os locais de infecção porque esses linf expressam altos níveis de moléculas de adesão e receptores de quimiocinas que se ligam aos ligantes ou que não são expressos no endotélio após a exposição aos microrganismos e em resposta às quimiocinas produzidas no local da infecção: as cels T ativadas diminuem a expressão de receptores para quimiocinas que são produzidas nas zonas de cels T nos linfonodos e aumentam a expressão de receptor para o fosfolipídio esfingosina 1-fosfatase que está presente em altas concentrações no sangue. Assim, as cels T ativadas são induzidas a migrar para fora dos linfonodos. Os macrófagos residentes no local da infecção produzem citocinas TNE e IL-1 que agem nas cels endoteliais estimulando o aumento da expressão de E-selectina e P-selectina que ligam carboidratos e lipídios e ainda de ligantes de integrinas, como o ICAM-1 e VCAM-1. As cels T efetoras que passam pelos vasos sanguíneos que chegam ao local de infecção, se ligam fracamente às selectinas e rolam ao longo da superfície endotelial, uma vez que o fluxo de sangue quebra a ligação e ela volta a se fazer (rolamento). As cels T em rolamento reconhecem as quimiocinas liberadas por macrófagos e cels endoteliais nos pontos de inflamação, aumentando a afinidade de ligação das integrinas para esses ligantes e à adesão firme das cels T ao endotélio. As quimiocinas estimulam a mobilidade dos linf aderentes de forma que começam a migrar entre as cels endoteliais através do vaso, seguindo o gradiente de concentração da quimiocina até o local de infecção. O acúmulo de linfócitos no local de infecção, com a vasodilatação e o aumento do fluxo de liquido e proteínas para os tecidos é a INFLAMAÇÃO.

FUNÇÕES EFETORAS DOS LINFÓCITOS T AUXILIARES CD4+

Na imunidade mediada por cels, os linfócitos T CD4+ do subgrupo TH1 ativam os macrófagos que tenham fagocitado microrganismos, resultando no aumento da atividade microbicida dos fagócitos e na morte dos microrganismos ingeridos.

Ativação de macrófago mediada pelas células T: linf T efetores do subgrupo TH1 que reconhecem Ag associados aos macrófagos pela interação CD40-CD40L e pela secreção de IFN-γ, que é a citocina ativadora de macrófagos. Os macrófagos ingerem microrganismos e armazena-os em vesículas intracelulares (fagossomas) que se fundem ao lisossomas. As proteínas microbianas dessas vesículas são processadas e seus peptídios são apresentados pelas moléculas de MHC II na superfície dos macrófagos para cels T CD4+ efetoras específicas para que esses peptídios reconheçam os peptídios associados ao MHC II. As cels T respondem através de sua expressão de CD40L em sua superfície, a qual se liga ao CD40 presente na superfície do macrófago e, ao mesmo tempo, as cels T efetoras TH1 secretam IFN-γ que ativa macrófagos. A ligação de CD40 e o IFN- γ estimulam as vias bioquímicas de sinalização, produzindo fatores de transcrição. Esse fatores ativam a transcrição dos genes que codificam as proteases lisossômicas e enzimas que estimulam a síntese de intermediários reativos do oxigênio microbicidas e óxidos

nítrico. Com isso, os macrófagos se tornam fortemente microbicidas e podem destruir a maior parte dos microrganismos ingeridos.Macrófagos e linfócitos T interações bidirecionais (macrófagos que fagocitaram microrganismos produzem IL-12 que estimula a diferenciação das cels T CD4+ virgens para o subgrupo TH1 que produz IFN- γ ao encontrar Ag microbianos associados ao macrófago e este IFN- γ ativa os fagócitos para destruir os microrganismos)As cels T CD4+ do subgrupo TH1 estimuladas por Ag secretam TNF que age aumentando as moléculas de adesão do endotélio vascular e a produção de quimiocinas que atraem neutrófilos e monócitos. Assim, mais cels T e outros leucócitos são recrutados para o local da infecção e, com isso, a resposta da cel T é amplificada e fagócitos adicionais são chamados para auxiliar na eliminação da infecção. Este acúmulo de cels é típico da inflamação.Os linfócitos T CD8+ que reconhecem os peptídios microbianos associados ao MHC I das APCs também são capazes de ativar macrófagos para destruir os microrganismos intracelulares. Quando os microrganismos fagocitados por macrófagos conseguem passar da vesícula para o citoplasma, são processados como peptídios e ligados ao MHC I. Nessas infecções, cels T CD8+ agem na ativação de macrófagos através do CD40L e IFN- γ, assim como as cels CD4+

Eliminação de microrganismos pelos macrófagos ativados: a ativação de macrófagos leva à expressão de enzimas que catalisam a produção de substâncias microbicidas nos fagossomas e fagolisossomas. As principais substâncias microbicidas presentes nos lisossomas dos macrófagos são os intermediários reativos do oxigênio (IROs), óxido nítrico (NO) e enzimas proteolíticas. As cels efetoras TH1 são ativadoras potentes dos mecanismos microbicidas dos macrófados (imunidade inata) na imunidade adquirida. As substâncias que são tóxicas para os microrganismos podem causar lesão nos tecidos normais se forem liberadas no meio extracelular (lesão tecidual hipersensibilidade).

Papel das cels T H2 na imunidade mediada por células: o subgrupo TH2 de linfócitos T CD4+ estimula a inflamação rica em eosinófilos e também funciona limitando a lesão consequente da ativação dos macrófagos. Quando as cels TH2 diferenciadas reconhecem os Ag, elas produzem IL-4 (estimula a produção do Ac e IgE) e a IL-5 (ativa eosinófilos). Além disso, também produzem IL-10 e IL-13 que, juntamente com a IL-4, inibem a ativação de macrófagos de forma a auxiliar no reparo tecidual . A resolução da infecção pode ser determinada pelo equilíbrio entre a ativação relativa das cels TH1 e TH2 em resposta a uma infecção microbiana.

FUNÇÕES EFETORAS DOS LINFÓCITOS T CD8+ CITOLÍTICOS

As CTLs CD8+ reconhecem os peptídios associados ao MHC I nas cels infectadas através de seu receptor TCR e pelo seu co-receptor CD8 e destroem essas cels, eliminando assim o reservatório de infecção. Para isso, os CTLs

aderem firmemente às cels como resultado da ligação das integrinas presentes nas CTLs aos seus ligantes nas cels infectadas. Os receptores e co-receptores de Ag das CTLs se agrupam no local de contato com a cel-alvo, formando uma sinapse imunológica. As CTLs são ativadas pelo reconhecimento antigênico e pela forte adesão às cels infectadas o que resulta na ativação das vias de transdução de sinal que levam à exocitose do conteúdo granular das CTLs na região de contato com a célula-alvo. A liberação dos grânulos proteicos nas cels-alvo resulta na morte desta, uma vez que os grânulos apresentam granzimas e perforinas.

Granzimas: enzimas que clivam e ativam caspases que estão presentes no citoplasma das cels-alvo, e as caspases ativadas induzem a apoptose.

Perforina: é responsável por distribuir a granzima no citoplasma das cels-alvo.

Ambas são capazes de atingir o citoplasma da cel-alvo, entrando por endocitose mediada pelo receptor, e ambas as proteínas ligam-se à proteína sulfatada serglicerina.As CTLs ativadas também expressam uma proteína de membrana chamada Fas ligante, que se liga ao receptor indutor de morte chamado Fas (CD95) nas cels-alvo. A ligação do Faz ativa caspases que induzem a morte (via alternativa). As cels que passam pela apoptose são rapidamente fagocitadas e eliminadas. Os mecanismos que induzem a quebra do DNA da cel infectada (o que causa apoptose) também fragmenta o DNA do microrganismo.Os linf T CD8+ também secretam IFN-γ que ativa macrófagos para destruir microrganismos fagocitados e aumentar o recrutamento de leucócitos adicionais. Assim, CTLs e auxiliares contribuem para a eliminação dos microrganismos ingeridos pelos fagócitos.

RESISTÊNCIA DOS MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS À IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS

Diversos microrganismos possuem diversos mecanismos para resistir à defesa do hospedeiro mediada pelos linf T. Muitas bactérias intracelulares inibem a fusão dos fagossomas com os lisossomas e criam poros na membrana do fagossoma, escapando para o citoplasma. Assim, esses microrganismos resistem aos mecanismos microbicidas e sobrevivem, continuando a se replicar no interior dos fagócitos. Muitos vírus inibem o processamento dos Ag associados ao MHC I pela inibição da produção ou expressão das moléculas de classe I, pelo bloqueio do transporte dos peptídios antigênicos do citosol para o RE e pela remoção das moléculas de classe I sintetizadas recentemente no RE. Todos esses mecanismos virais reduzem a quantidade de peptídios virais apresentados pelo MHC I. As cels NK são ativadas pelas cels deficientes da classe I. Assim, as CTLs reconhecem os peptídios virais associados ao MHC I, os vírus inibem a expressão do MHC I e os NK estão envolvidos no reconhecimento da ausência das moléculas de MHC I.O vírus da imunodeficiência humana sobrevive em pessoas infectadas por meio da destruição das cels T CD4+.

RESPOSTAS IMUNES HUMORAIS (capítulo 7)A imunidade humoral é mediada por anticorpos e funciona para neutralizar e eliminar microrganismos extracelulares e toxinas microbianas. É mais eficaz na defesa contra microrganismos com cápsulas ricas em polissacarídeos e lipídios e contra toxinas de polissacarídeos e lipídios. Os Ac são produzidos pelos linf B. Os linf B virgens identificam os Ag mas não produzem Ac, e a ativação dessas cels estimula a sua diferenciação em cels plasmáticas produtoras de Ac.

FASES E TIPOS DE RESPOSTAS IMUNES HUMORAIS

Os linf B virgens expressam IgM e IgD em suas membranas que funcionam como receptores de Ag. Essas cels B virgens são ativadas por Ag e outros sinais. A ativação dos linf B resulta na proliferação de cels Ag-específicas (expansão clonal) e em sua diferenciação em cels efetoras (plasmócitos) que secretam Ac ativamente. Os Ac secretados apresentam a mesma especificidade que os receptores de membrana nas cels B virgens que identificaram a presença de Ag para iniciar a resposta. A imunidade humoral pode acompanhar a rápida proliferação dos microrganismos. Durante sua diferenciação, algumas cels B podem começar a produzir Ac de diferentes classes de cadeias pesadas (isotipos) que medeiam diferentes funções efetoras e são especializadas no combate de diferentes tipos de microrganismos. Esse processo é chamado troca de classe de cadeia pesada (isotípica). A exposição repetida a um Ag protéico resulta na produção de Ac com afinidade crescente ao Ag (maturação da afinidade) que leva à produção de Ac com maior capacidade de se ligar e neutralizar microrganismos e suas toxinas.

As respostas dos Ac a diferentes Ag são classificados como dependentes de T ou independentes de T, segundo a necessidade de cels T auxiliares. Os Ag proteicos são processados nas APCs e identificados pelos linf T auxiliares, que desempenham um papel importante na ativação de cels B e são potentes indutores da troca de classe de cadeia pesada e da maturação da afinidade.Na ausência de cels T auxiliares, os Ag proteicos desencadeiam uma resposta fraca um inexistentes dos Ac, logo, Ag proteicos dependentes de T.Polissacarídios, lipídios e outros Ag não-proteicos estimulam a produção de Ac sem o comprometimento de cels T auxiliares, logo, Ag não-proteicos independentes de T.

Diferentes subgrupos de cels B respondem preferencialmente a proteínas e Ag não-proteicos.

Células B foliculares: residem dos folículos dos órgãos linfoides e fazem a maioria das mudanças de classe T-dependentes e respostas de Ac de alta afinidade aos Ag proteicos, e dão origem às cels plasmáticas de vida longa.

Células B da zona marginal: residem nas zonas marginais da polpa branca do baço e respondem a Ag polissacarídicos originados no sangue.

Células B B-1: respondem a Ag não protéicos nos tecidos mucosos e no peritônio.

A zona marginal e as células B B-1 expressam receptores antigênicos de diversidade limitada e fazem predominantemente respostas IgM, que é deficiente em muitas das características da resposta Ac T-dependentes aos Ag proteicos.

As respostas dos Ac às primeiras e subsequentes exposições a um Ag (respostas primárias e secundárias) diferem de maneira quantitativa e qualitativa. As quantidades de Ac produzidas depois do primeiro contato com um Ag são menores do que as quantidades de Ac produzidas na imunização repetida. Com os Ag proteicos, as respostas secundárias também mostram aumento da troca de classe de cadeia pesada e maturação da afinidade, pois os estímulos repetidos por um Ag levam ao aumento no número de linf T auxiliares.

RESPOSTA PRIMÁRIA RESPOSTA SECUNDÁRIAATRASO APÓS IMUNIZAÇÃO

5-10 dias 1-3 dias

PICO DE RESPOSTA Baixo AltoCLASSE DE ANTICORPO Usualmente IgM > IgG ↑ relativo na IgG e,

sob circunstâncias, IgA e IgE

AFINIDADE DO ANTICORPO

Afinidade média baixa, mais variável

Afinidade média alta (maturação da afinidade)

ESTIMULAÇÃO DOS LINFÓCITOS B PELOS ANTÍGENOS

As respostas imunes humorais têm inínio quando os linfócitos B Ag-específicos no baço, linfonodos e nos tecidos mucosos linfoides reconhecem os Ag. Alguns Ag são levados aos linfonodos e concentrados nos folículos ricos em células B e nas zonas marginais dos órgãos linfoides periféricos. Os linf B específicos para um Ag usam seus receptores de Ig ligados à membrana para reconhecer um Ag na sua conformação nativa (sem processamento). A identificação do Ag dá origem às vias de sinalização que desencadeiam a ativação da cel B, esta que necessita de sinais subsequentes ao reconhecimento do Ag.

Sinalização nas cels B induzida por Ag: o agrupamento dos receptores de membrana Ig induzido pelos Ag dá origem a sinais bioquímicos que são transduzidos pelas moléculas de sinalização associadas ao receptor. A transdução do sinal mediada pelo receptor de Ig requer a união (ligação cruzada) de duas ou mais moléculas receptoras. Os Ag não-proteicos com frequência apresentam vários epítopos idênticos em cada molécula e são, assim, capazes de se ligar a vários receptores de Ig numa cel B ao mesmo tempo. Os receptores de membrana dos Ac reconhecem os Ag, mas não efetuam a transdução dos sinais. Esses receptores apresentam

ligação com duas proteínas, Igα e Igβ que formam o complexo BCR. Os domínios citoplasmáticos de Igα e Igβ contêm ITAMs que são encontrados nas subunidades de sinalização de muito outros receptores de ativação no sistema imune. Quando dois ou mais receptores de Ag estão aglomerados, as tirosinas nos ITAMs são fosforiladas pelas cinases associadas ao BCR. Essas fosfotirosinas se tornam locais receptores para as proteínas adaptadoras que, por sua vez, são fosforiladas e recrutam diversas moléculas sinalizadoras. O resultado da sinalização induzida e a ativação dos fatores de transcrição que ligam os genes cujos produtos proteicos estão envolvidos na proliferação e na diferenciação das cels B.

O papel das proteínas do complemento na ativação das cels B: os linf B expressam um receptor para uma proteína do sistema complemento que fornece sinais para a ativação das cels. Um dos produtos do complemento (C3d) e seu receptor (CR2) está expresso nos linf B. As cels B específicas para um Ag de um microrganismos identificam o Ag por meio de seus receptores de Ig e, ao mesmo tempo, reconhecem o C3d ligado pelo CR2, o que aumenta muito as respostas de ativação das cels B. Assim, as proteínas do complemento fornecem sinais secundários para a ativação de cels B, funcionando junto com os Ag (1º sinal) para iniciar a proliferação e diferenciação das cels B.O reconhecimento de produtos microbianos por TLRs estimula a proliferação das cels B e a secreção de Ig, promovendo assim respostas de Ac contra microrganismos.

Consequências funcionais da ativação das cels B mediada por Ag: as consequências da ativação d cels B pelo Ag (e sinais secundários) consistem no início da proliferação e da diferenciação das cels B e em sua preparação para interagir com os linf T auxiliares (se o Ag for protéico).

A FUNÇÃO DOS LINF T AUXILIARES NAS RESPOSTAS IMUNES HUMORAIS AOS AG PROTEICOS

As cels T auxiliares precisam encontrar no linfonodo cels B específicas para o mesmo Ag que ela a fim de criar Ac para destruir o microrganismo presente.

Ativação e migração das cels T auxiliares: as cels T auxiliares que foram ativadas de modo a se diferenciar em cels efetoras interagem com linf B estimulados por Ag na borda dos folículos linfoides nos órgãos linfoides periféricos. Os linf T auxiliares CD4+ virgens são estimulados a se proliferar e diferenciar em cels efetoras produtoras de citocinas, uma vez que identificou Ag nas APCs nos órgãos linfoides periféricos. As cels T efetoras diferenciadas (TH1, TH2 e TH17) podem entrar na circulação a procura de Ag ou ir para as bordas dos folículos linfoides ao mesmo tempo em que os linf B estimulados por Ag começam a migrar para fora até se encontrarem. Essa migração ocorre devido a produção de quimiocinas.

Apresentação de Ag pelos linf B às cels T auxiliares: os linf B que se ligam aos Ag proteicos por meio de seus receptores específicos para Ag realizam a endocitose desses Ag, processam-nos em vesículas endossômicas e exibem peptídeos associados ao MHC II para sua identificação pelas cels T CD4+. O Ag ligado à membrana Ig sofre uma endocitose eficiente e é enviado para vesículas endossômicas intracelulares, nas quais as proteínas são processadas em peptídios que se ligam às moléculas do MHC II, fazendo com que os linf B funcionem como APCs.

Mecanismos da ativação dos linf B mediados pelas cels T auxiliares: os linf T auxiliares que identificam os Ag apresentados pelas cels B ativam as cels B por meio da expressão do ligante CD40 (CD40L) e da secreção de citocinas. O CD40L nas cels T auxiliares ativadas se liga ao CD40 dos linf B que estimulam a proliferação e para a síntese e a secreção de Ac. As citocinas produzidas pelas cels T se ligam aos receptores de citocinas dos linf B e estimulam uma maior proliferação d cels B e produção de Ig. As cels T auxiliares também estimulam a troca de classe de cadeia pesada e a maturação da afinidade.

Troca de classe de cadeia pesada (isotipos): as cels T auxiliares estimulam a progênie de IgM e IgD quando expressam linf B para produzir Ac de classes de cadeias pesadas diferentes (isotipos).

MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE HUMORAL (capítulo 8)A imunidade humoral é o tipo de defesa do hospedeiro mediada pelos Ac secretados, e é importante na proteção contra microrganismos extracelulares e suas toxinas. Os Ac impedem as infecções quando bloqueiam a capacidade de ligação dos microrganismos e de infectar as cels hospedeiras. Ainda podem eliminar microrganismos, toxinas e cels infectadas do corpo. Os Ac são o único mecanismo de imunidade adquirida contra microrganismos extracelulares. A maioria das vacinas são eficazes porque agem estimulando a produção de Ac.

PROPRIEDADE DE AC QUE DETERMINAM SUAS FUNÇÕES EFETORAS

Os Ac podem funcionar à distância de seus locais de produção. Eles são produzidos nos órgãos linfoides periféricos. Alguns linf B estimulados por Ag se diferenciam em plasmócitos secretores de A, que sintetizam e secretam Ac de diferentes classes (isotipos) de cadeias pesadas. Esses Ac entram no sangue e então podem atingir qualquer local de infecção.

Os Ac protetores são produzidos durante a primeira resposta a um microrganismos e em maiores quantidades durante respostas subsequentes. O objetivo da vacinação é estimular o desenvolvimento de cels plasmáticas de longa duração e cels de memória.

Os Ac utilizam suas regiões de ligação de Ag (Fab) para ligar-se e bloquear os efeitos nocivos dos microrganismos e toxinas, e usam suas regiões Fc para ativar diversos mecanismos efetores que eliminam esses microrganismos e toxinas (ativação de fagócitos e complemento). A ligação efetiva dos fagócitos e do complemento com os Ac só ocorre depois que diversas moléculas Ig identificam e se ligam a um microrganismo ou Ag microbiano. Assim, até mesmo as funções do Ac dependentes de Fc requerem a identificação dos Ag pelas regiões Fab. Isso garante que a ativação dos mecanismos efetores ocorra apenas quando houver necessidade (quando seus Ag-alvos forem identificados).

FcR neonatal receptor expresso na placenta, no endotélio e em outros tipos celulares. No endotélio, tem participação especial na proteção dos Ac IgG do catabolismo intracelular. É encontrado nos endossomas das cels endoteliais, onde se liga à IgG capturada pelas cels. Assim, é levada de volta à circulação, se protegendo da degradação lisossomal.

A troca de classe (isotipo) de cadeia pesada e maturação da afinidade aumentam as funções protetoras dos Ac. A troca de classe de cadeia pesada resulta na produção de Ac com regiões Fc distintas, capazes de funções efetoras diferentes. O processo de maturação da afinidade é desencadeado por um estímulo antigênico prolongado ou repetido, e leva à produção de Ac com afinidades cada vez maiores por esse Ag. Essa mudança aumenta a capacidade de ligação dos Ac e de neutralizar ou eliminar microrganismos.

ISOTIPO DE ANTICORPOFUNÇÕES EFETORAS ESPECÍFICASIgG Neutralização de microrganismos e toxinas

Opsoniazação de Ag para a fagocitose por macrófagos e neutrófilosAtivação da via clássica do complementoCitotoxicidade celular dependente de Ac mediada pelos NKImunidade neonatal: transferência de Ac maternos através da placenta e do intestinoInibição por realimentação da ativação da cel B

IgM Ativação da via clássica do complementoIgA Imunidade de mucosa: secreção de IgA na luz dos

TGI e respiratório, neutralização de microrganismos e toxinas

IgE Defesa contra helmintosDegranulação de mastócitos (reações de hipersensibilidade imediata)

NEUTRALIZAÇÃO DE MICRORGANISMOS E TOXINAS MICROBIANAS

Os Ac são capazes de ligar, bloquear ou neutralizar a infectividade dos microrganismos e as interações das toxinas microbianas com as cels hospedeiras. A maioria dos microrganismos utiliza as moléculas em seu envelope ou nas paredes celulares para se ligar e penetrar nas cels do

hospedeiro. Os Ac podem se ligar a esses envoltórios ou às moléculas da parede celular e impedir a infecção ou colonização microbiana no hospedeiro. Os microrganismos que conseguem entrar nas cels do hospedeiro podem ser liberados dessas cels infectadas e afetas cels vizinhas. Os Ac podem neutralizar esses microrganismos na passagem de uma cel a outra, limitando a disseminação da infecção. Quando um microrganismos infeccioso coloniza um hospedeiro, seus efeitos nocivos podem ser causados por endotoxinas ou exotoxinas que, com frequência, se ligam aos receptores específicos nas cels hospedeiras e, assim, medeiam seus efeitos. Os Ac impedem a ligação da toxina na cel do hospedeiro, bloqueando seus efeitos.

OPSONIZAÇÃO E FAGOCITOSE

Os Ac revestem microrganismos e promovem sua ingestão pelos fagócitos. O processo de revestimento das partículas para uma subsequente fagocitose é chamado de opsonização, e as moléculas que revestem microrganismos e aumentam sua fagocitose são as opsoninas.

CITOTOXICIDADE CELULAR DEPENDENTE DE ANTICORPOS

As cels NK e outros leucócitos podem se ligar às cels revestidas por Ac e destruí-las. Os NK possuem receptores para IgG em sua membrana que reconhecem aqueles que estão ao redor de uma cel infectada. Assim, os NK são ativados para liberar seus grânulos que contem proteínas capazes de destruir alvos opsonizados (citotoxicidade mediada por cels dependente de Ac ADCC)

REAÇÕES MEDIADAS POR MASTÓCITOS/EOSINÓFILOS E IgE

Ac IgE ativam reações mediadas por mastócitos e eosinófilos, que são importantes na defesa contra parasitas helmintos e estão envolvidos em doenças alérgicas. A maioria dos helmintos é grande demais para ser fagocitada e apresenta integumentos que os tornam resistentes a muitas das substâncias microbicidas produzidas por neutrófilos e macrófagos. A resposta imune humoral dos helmintos é dominada por IgE que pode se ligar aos vermes e promover a ligação de eosinófilos via receptores de alta afinidade Fc para IgE. Os eosinófilos ligados são ativados para liberar seus grânulos que contem proteínas tóxicas para os helmintos. O IgE também pode ativar mastócitos que secretam citocinas que atraem mais leucócitos que funcionam para destruir helmintos.

ATIVAÇÃO DO SISTEMA DO COMPLEMENTO

TOLERÂNCIA E AUTOIMUNIDADE (resumo Vegê)Tolerância imunológica: capacidade do organismo não responder aos Ag do indivíduo

Característica importante do sistema imune: sua capacidade de discriminar entre os Ag próprios e os não-próprios. Se falhar, sistema imune agride as células próprias (AUTOIMUNIDADE).Como o sistema imune mantém a não-responsividade aos Ag próprios?Quais são os fatores que podem contribuir para o desenvolvimento da auto-imunidade?

Tolerância imunológica: SIGNIFICADO E MECANISMOTolerância imunológica é a falta de resposta aos Ag que são induzidos pela exposição dos linf a esses Ag.

Ag Imunogênicos proliferação de linfócitos (microrganismos) Ag Tolerogênicos linfócitos funcionalmente inativados ou eliminados (Ag

próprios)A escolha entre a ativação dos linf e a tolerância é determinada pela natureza dos linf Ag-específicos e pela natureza dos Ag, e como eles são apresentados ao sistema imune.Importância do fenômeno de Tolerância Imunológica:

Ag próprios induzem à tolerância Se aprendermos como induzir tolerância em linf específicos para um Ag

particular, podemos prevenir ou controlar as reações imunes indesejáveis.

TOLERÂNCIA CENTRAL DOS LINF T

Principais mecanismos de tolerância para cel T são a morte celular e, para CD4+, geração de cels T reguladoras. O timo apresenta Ag próprios e estranhos. Se linf T imaturos interagem fortemente com Ag próprio apresentado por um MHC, recebem sinais para apoptose, funcionando como uma seleção negativa. Sinais em linf T imaturos que reconhecem com alta afinidade sofrem apoptose, mas alguns linf T CD4+ com alta afinidade não morrem e se desenvolvem em linf T reguladores (ninguém sabe o porque).

Uma proteína chamada AIRE (função de regulação auto-imune) é responsável pela expressão tímica de muitos desses outros Ag proteicos restritos aos tecido periféricos. As mutações no gene AIRE são a causa da síndrome auto-imune rara chamada poliendocrinopatia auto-imune. O processo de seleção negativa afeta cels auto-reativas T CD4+ e CD8+, que reconhecem Ag próprios apresentados pelas moléculos do MHC II e I, respectivamente.

TOLERÂNCIA PERIFÉRICA DOS LINF T

Linfócitos T maduros que reconhecem Ag próprios nos tecidos periféricos levam ou à inativação funcional (anergia) ou à apoptose, ou linf T auto-reativos são suprimidos pelas cels T reguladoras.

Anergia: inativação funcional de linf T que ocorre quando essas cels reconhecem Ag sem níveis adequados de co-estimuladores (2º sinal) que

são necessários para a ativação total das cels T. Ausência ou perda de forças.

Supressão imune por cels T reguladoras: cels T reguladoras podem se desenvolver no timo ou tecidos periféricos no reconhecimento de Ag próprios ou bloquear a ativação de linf T potencialmente prejudiciais específicos para esses Ag próprios. Cels T reguladoras são CD4+ em sua maioria e expressam altos níveis de CD25 (cadeia α de IL-2).O fator de transcrição para T reguladora é Foxp3. Mutações ou silenciamento (knockout) desse gene causam doença auto-imune sistêmicaT reg importante para manutenção da autotolerânciaSobrevivência de T reg citocina IL-2Podem interagir diretamente ou suprimir outros linfócitos e APCs.

Deleção – morte celular induzida pela ativação: reconhecimento dos Ag que podem estimular apoptose (eliminação dos linf T auto-reativos) morte celular induzida por ativação. Os mecanismos de morte dos linf T maduros induzida por Ag próprios são:

Reconhecimento dos Ag induz a produção de proteínas pró-apoptóticas nas cels T que induzem a apoptose (mitocôndria ativa caspases e estas induzem apoptose). Na resposta imunológica aos microrganismos, a atividade dessas proteínas pró-apoptóticas é neutralizada pormproteinas anti-apoptóticas que são induzidas por co-estimuladores e por fatores de crescimento produzidos durante a resposta imunológica. Os Ag próprios não estimulam proteínas anti-apoptóticas.

Reconhecimento de Ag próprios pode levar à co-expressão de receptores para morte e expressão de ligantes. Via dos receptores da Morte: ligante-receptor leva à ativação de caspases apoptose.Os Ag próprios são apresentados por APCs em repouso na ausência da imunidade inata e de segundos sinais, favorecendo assim a indução da anergia ou apoptose das cels T.Microrganismos induzem resposta imune inata, levando à expressão de moléculas co-estimuladoras e citocinas que funcionam como 2º sinal e promovem proliferação e diferenciação das cels T em cels efetoras.

TOLERÂNCIA DOS LINFÓCITOS B

Polissacarídeos, ácidos nucleicos, lipídios: devem induzir tolerância no linfócito B para prevenir produção de auto-anticorpo.

Tolerância central dos linf B: linf B imaturo interage fortemente com Ag próprio na medula óssea ou os linf B são destruídos ou alteram sua especificidade do seu receptor.Editoramento do receptor: recodificação da cadeia leve da Ig que se junta à cadeia pesada, produzindo um novo receptor antigênico que

anteriormente era específico para Ag próprio. Se a edição de receptor falha, linf B imaturo morre.Elimina receptor de alta afinidade.

Tolerância periférica dos linf B: entram em anergia e não podem responder àquele Ag próprio novamente. Se a cel B não recebe estímulo da cel T (porque a T auxiliar está ausente ou tolerante), cel B torna-se anérgica. Ag independentes de T ativam B sem ajuda de T somente quando os Ag estimulam fortes sinais em B.

AUTO-IMUNIDADE: PRINCÍPIOS E PATOGÊNESE

Resposta imune contra os Ag próprios. Herança e estímulo do meio fatores para auto-imunidade. Ac ou cel T reativas aos Ag próprios.

FATORES GENÉTICOS NA AUTO-IMUNIDADE

Alelos particulares do MHC. Alelo particular herdado de HLA, mas não é, por ele mesmo, causa da doença. Esse alelo de HLA pode expressar MHC incapaz de apresentar Ag próprios, levando à falha da seleção negativa ou porque pode falhar em estimular células T reguladoras.

PAPÉIS DAS INFECÇÕES NA AUTO-IMUNIDAE

Infecções podem ativar linf auto-reativos, ocasionando doenças auto-imunes.

Infeção de um tecido pode induzir uma resposta local da imunidade inata, e esta pode causar aumento de co-estimuladores e citocinas pelas APCs teciduais. APCs teciduais são capazes de estimular as cels T auto-reativas que encontram Ag próprios nos tecidos. A infecção pode “quebrar” a anergia da cel T.

Algumas infecções microbianas podem produzir peptídios similares e que reagem de maneira cruzada com Ag próprios, resultando numa resposta imune contra os próprios Ag.