Resumo de Imunologia (Relacao Parasito-Hospedeiro) - Barelli XLV

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Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 1 Relação Parasita-Hospedeiro – BS410 Roteiro das Aulas - Introdução à Imunologia Humana 1. Uma Visão Geral do Sistema Imunológico (Profa. Dagmar Machado) 1.1 Considerações Iniciais O Sistema Imunológico consiste em uma complexa maquinaria celular e humoral que, baseada no reconhecimento do que é próprio e não-próprio, é capaz de proteger o organismo contra patógenos e infecções, garantindo a manutenção da sua homeostase e saúde. Evidentemente que esse é um conceito genérico do sistema imune, de forma que nem sempre atuação das células de defesa do corpo culmina na proteção do indivíduo, ou seja, há casos em que a ativação do sistema imune prejudica o organismo. Como exemplo podemos citar os casos de doenças auto-imunes, alergias e GVHD (reação Enxerto X Hospedeiro). Para compreender melhor o funcionamento do Sistema Imune (SI) devemos primeiramente responder a três perguntas base: O que deve ser reconhecido pelo SI? Basicamente devemos reconhecer tudo aquilo que de alguma forma possa representar uma ameaça para a integridade do organismo. Dessa forma o SI nos protege de células alteradas (potencialmente tumorigênicas), parasitas, danos físicos, etc. O que somos capazes de reconhecer? Nosso SI é capaz de reconhecer proteínas, que são a base estrutural e funcional de qualquer organismo. Não há a identificação de uma proteína inteira necessariamente e sim de partes da proteína (segmentos polipeptídicos). Essas pequenas seqüências protéicas expressas na superfície de patógenos invasores são denominas epítopos (ou determinantes antigênicos) e são reconhecidas pelo sistema imune. Como reconhecemos? O reconhecimento dos epítopos se dá basicamente pelo modelo chave-fechadura de reconhecimento celular. Ou seja, através de uma interação física do receptor celular com o ligante em outra célula ou microorganismo somos capazes de identificar e classificar essa outra célula como sendo self ou non-self. 1.2 A Resposta Imune Funcionalmente podemos dividir a resposta imune (RI) em resposta Inata (também chamada de natural ou nativa) e resposta Adaptativa (ou Adquirida)

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Relação Parasita-Hospedeiro – BS410

Roteiro das Aulas - Introdução à Imunologia Humana

1. Uma Visão Geral do Sistema Imunológico

(Profa. Dagmar Machado)

1.1 Considerações Iniciais

O Sistema Imunológico consiste em uma complexa maquinaria celular e humoral que,

baseada no reconhecimento do que é próprio e não-próprio, é capaz de proteger o organismo

contra patógenos e infecções, garantindo a manutenção da sua homeostase e saúde.

Evidentemente que esse é um conceito genérico do sistema imune, de forma que nem

sempre atuação das células de defesa do corpo culmina na proteção do indivíduo, ou seja, há

casos em que a ativação do sistema imune prejudica o organismo. Como exemplo podemos

citar os casos de doenças auto-imunes, alergias e GVHD (reação Enxerto X Hospedeiro).

Para compreender melhor o funcionamento do Sistema Imune (SI) devemos

primeiramente responder a três perguntas base:

• O que deve ser reconhecido pelo SI?

Basicamente devemos reconhecer tudo aquilo que de alguma forma possa representar

uma ameaça para a integridade do organismo. Dessa forma o SI nos protege de células

alteradas (potencialmente tumorigênicas), parasitas, danos físicos, etc.

• O que somos capazes de reconhecer?

Nosso SI é capaz de reconhecer proteínas, que são a base estrutural e funcional de

qualquer organismo. Não há a identificação de uma proteína inteira necessariamente e sim de

partes da proteína (segmentos polipeptídicos). Essas pequenas seqüências protéicas expressas

na superfície de patógenos invasores são denominas epítopos (ou determinantes antigênicos)

e são reconhecidas pelo sistema imune.

• Como reconhecemos?

O reconhecimento dos epítopos se dá basicamente pelo modelo chave-fechadura de

reconhecimento celular. Ou seja, através de uma interação física do receptor celular com o

ligante em outra célula ou microorganismo somos capazes de identificar e classificar essa

outra célula como sendo self ou non-self.

1.2 A Resposta Imune

Funcionalmente podemos dividir a resposta imune (RI) em resposta Inata (também

chamada de natural ou nativa) e resposta Adaptativa (ou Adquirida)

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1.2.1 A Resposta Imune Inata

Para fins didáticos, define-se resposta imune inata como o conjunto de estágios de

defesa/imunidade com os quais nascemos e que não mudam durante toda a vida. É a primeira

reação de defesa que o organismo lança mão após a entrada de um patógeno na célula,

atuando nas primeiras horas após a infecção.

Os principais componentes da resposta inata são: as barreiras físicas e químicas (epitélios,

pH das mucosas, secreções, etc), os fagócitos e os linfócitos NK (natural killer).

Características gerais da resposta imune natural:

� Especificidade – apesar de não ser dotada de uma especificidade tão grande como

a da resposta adaptativa, a resposta imune inata possui a capacidade de

reconhecer padrões moleculares (PAMP’s) importantes. Dessa forma, dizemos que

a especificidade da resposta inata é limitada, visto que é capaz de reconhecer

todos os microorganismos que expressam determinado padrão molecular, mas

não consegue diferenciá-los além disso.

� Diversidade – limitada aos padrões moleculares que a RI inata pode reconhecer.

� Tempo de resposta - Imediato

� Memória ausente

� Capaz de discriminar self e non-self

As células de defesa fazem o reconhecimento dos patógenos por meio da expressão de

receptores do tipo TLR (Toll-like Receptors). Uma mesma célula pode expressar mais de um

tipo de TLR, mas todas as células daquele tipo e que forem pertencentes à resposta Inata

deverão expressar os mesmo receptores (Ex: se um macrófago expressa os TLR hipotéticos A, B

e C, todos os outros macrófagos terão os mesmo receptores A, B e C).

1.2.2 A Resposta Imune Adaptativa

É uma resposta imune do organismo que se instala depois que a infecção já dura algum

tempo e cuja atuação depende de uma interação coma resposta inata. As principais células de

defesa da resposta adaptativa são os linfócitos B e T.

Características gerais da resposta imune adaptativa:

� Elevada especificidade – a resposta é específica para cada (soro)tipo de

microorganismo, apresentando uma especificidade extraordinária para antígenos

microbianos e não-microbianos.

� Diversidade – Ilimitada

� Tempo de resposta – Dias

� Memória presente

� Capacidade de discriminar self e non-self

Os linfócitos B expressam receptores ditos BCR (B-Cell Receptors) que são

imunoglobulinas capazes de reconhecerem um epítopo específico. Após o reconhecimento o

linfócito B se diferencia em plasmócito e secreta grandes quantidades dessas imunoglobulinas

que estava em sua membrana que agora funcionam como anticorpos solúveis.

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Os linfócitos T expressam receptores ditos TCR (T-Cell Receptor) que não reconhecem

antígenos livres, havendo a necessidade da atuação de células apresentadoras de antígenos

(APC’s) para o desencadeamento de uma resposta imune eficaz.

Ainda podemos dividir a resposta imune em ativa (quando o próprio organismo

encontra meios de reproduzir células efetoras e eliminar o patógenos) ou passiva (quando é

injetado no indivíduo anticorpos prontos ou células T para combater uma infecção). Ambas as

respostas são dotadas de especificidade, mas somente a resposta ativa possui memória. Após

a resposta ativa a maior parte das células proliferadas entra em apoptose, mas ainda restam

algumas células sobreviventes, que serão responsáveis pela memória imunológica.

1.3 Células e Tecidos Envolvidos na Resposta Imune

1.3.1 Os Linfócitos

São células que expressam receptores de antígenos e que circulam pelo corpo fazendo

a imunovigilância integrada do organismo.

Linfócito B – Assim como os macrófagos e as células dendríticas, os linfócitos B ou

células B são células apresentadoras de antígenos (APC). Além disso, são células

geradas na medula óssea vermelha com capacidade de reconhecer antígenos livres e

se diferenciar em plasmócito (célula produtora de anticorpos). Pelo fato de ser uma

célula nucleada e apresentadora de antígeno, o linfócito B expressa respectivamente

receptores MHC de classe I e II.

Linfócito T auxiliar (T helper) – O linfócito T auxiliar é uma célula secretora de citocinas

responsável pela ativação de outras células do sistema imune e desencadeamento da

resposta inflamatória. Expressa receptores do tipo CD4 e por essa razão também é

conhecido como Linfócito TCD4+.

Linfócito T citotóxico (T citolítico) – São células que reconhecem antígenos presentes

em células infectadas e matam-nas pela lise de sua membrana plasmática.

Linfócito NK (natural killer) – Os linfócitos NK pertencem a resposta imune inata que

reconhecem e destroem células infectadas. Por serem componentes da resposta inata

os linfócitos NK possuem uma diversidade de receptores de superfície celular mais

limitada do que a gama expressa pelos seus “irmãos” citotóxicos e auxiliares.

1.3.2 Células Dendríticas

São células apresentadoras de antígenos (expressam MHC classe II e TLR) e ativam os

linfócitos T. Essas células maximizam a captura de antígenos, além de apresentá-los às células

do sistema imune.

1.3.3 Macrófago/Monócito

Os monócitos são fagócitos que circulam livres no sangue e quando entram em um

tecido específico se diferenciam em macrófagos residentes. Ambas as células fazem parte da

defesa fagocitária, destruindo microorganismo fagocitados por meio da produção de reativos

intermediários de oxigênio e nitrogênio. Também atuam na resposta inflamatória aguda e

crônica à medida que secretam citocinas e quimiocinas, além de atuarem no remodelamento

tecidual (secreção de proteases e fatores de crescimento) após infecções.

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1.3.4 Considerações sobre a organização/integração celular da resposta imune

Células Efetoras da Resposta Imune

• Plasmócitos (Linfócitos B ativados)

• Células T ativadas

• Granulócitos (neutrófilos, basófilos, eosinófilos e mastócitos)

• Macrófagos

• Linfócitos NK

Etapas seqüenciais da Resposta Imune

• Reconhecimento do antígeno

• Proliferação celular (expansão clonal)

• Diferenciação de células efetoras

• Resposta Imune

• Homeostasia

A resposta imune adaptativa conta com componentes celulares e humorais. A resposta

imune humoral, mediada principalmente por linfócitos B, baseia-se na secreção de

imunoglobulinas (Ig’s) para o combate de patógenos extracelulares. A resposta imune celular é

protagonizada pelos linfócitos T e atua diretamente sobre células infectadas, matando

parasitas intracelulares. Em ambos os casos é necessário que haja uma forte cooperação entre

as células efetoras e as células apresentadoras de antígenos, bem como uma sincronização

com a resposta imune inata (primeira a ser ativada) a fim de se escolher qual a melhor

estratégia de combate adaptativa a ser utilizada.

1.4 Tecidos Linfóides

1.4.1 Tecidos Linfóides Primários

Os tecidos linfóides primários (medula óssea e timo) são os locais de geração dos

linfócitos B e T. Neles ocorre a maturação e seleção dos linfócitos, que ganham receptores de

antígenos, expressam moléculas acessórias (CD4, CD8, etc) e são selecionados de acordo com

a capacidade de não reconhecer nem agredir o que é próprio (tolerância central).

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1.4.2 Tecidos Linfóides Secundários

São os locais onde ocorre a sensibilização (encontro/contato) dos linfócitos com

antígenos. Incluem tecido linfóide difuso, folículos linfóides, agregados linfóides (tonsilas,

Placas de Peyer, etc), baço e linfonodos.

Nesses tecidos ocorre o recrutamento de linfócitos virgens (naive) e captação de

antígenos (via linfa ou células específicas). A partir do contato com os antígenos os linfócitos se

proliferam e diferenciam em células efetoras que após uma seleção (tolerância periférica) vão

atuar na defesa do organismo. Esses órgãos linfóides funcionam como “sedes” do sistema

imune, onde ocorre a interação entre linfócitos T, B e células apresentadoras de antígenos.

1.4.3 Tecido Linfóide Terciário

Local de atuação da resposta imune, havendo secreção de citocinas e imuno-

regulação.

Dessa forma podemos perceber que a resposta Imune se inicia em órgãos linfóides

secundários localizados, pois concentram antígenos e fornecem um micro-ambiente para a

diferenciação e proliferação celular. Depois de prontas as células são jogadas na circulação e

migram para o local da infecção, demonstrando o caráter sistêmico e integrado da resposta

Imune.

2. Imunidade Inata (Profa. Liana Verinaud) A imunidade natural ou inata é a primeira linha de defesa do organismo contra infecções,

agindo de forma imediata e existindo antes mesmo do contato com microorganismos. A

imunidade inata está presente no nascimento e se desenvolve naturalmente com a maturação

do organismo. Outro aspecto importante da resposta imune primária é que não apresenta

memória.

As principais funções da resposta inata são:

• Resposta inicial para prevenir infecção do hospedeiro

• Estimula a resposta imune adaptativa e pode influenciar sua natureza tornando-a mais efetiva contra diferentes tipos de micróbios

• Os mecanismos efetores da imunidade inata são sempre usados para eliminar

micróbios mesmo durante a resposta imune adaptativa

2.1 Estratégias de reconhecimento

A essência da Imunologia é o reconhecimento do self e do non-self, e esse reconhecimento

se dá principalmente por mecanismos de complementaridade entre aquilo que é compatível e

o que não é compatível.

2.1.1 Reconhecimento do não próprio (micróbios)

O reconhecimento se dá através da interação entre Padrões Moleculares Associados à

Patógenos (PAMP’s) e por receptores (PRR’s) presentes na superfície das células do sistema

imune.

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Há diferentes tipos de PRR: secretados, expressos por fagócitos e TLR (expressos por

macrófagos, células dendríticas e células epiteliais). Esses receptores sofreram ao longo do

desenvolvimento humano uma pressão evolutiva de forma que reconhecem principalmente

produtos microbianos essenciais para a sobrevida dos patógenos e são específicos para um

determinado tipo de PAMP e não para determinados microorganismos.

2.1.2 Reconhecimento do Próprio

O organismo, baseado nos mesmo princípios de complementaridade, é capaz de

reconhecer o que é próprio e se ele está íntegro, alterado ou ausente, desencadeando uma

resposta (ou simplesmente não respondendo) de acordo com o que é constatado.

2.2 Componentes da Resposta Inata

2.2.1 As Barreiras

Anatômicas: pele, tosse, espirro, mucosas, cílios, etc.

Fisiológicas: febre, flora natural, pH, etc.

2.2.2 Células Efetoras

FAGÓCITOS – são células cuja função é identificar, fagocitar e digerir patógenos.

Neutrófilos (PMN) – é a célula sanguínea branca mais abundante na circulação, possui

numerosas projeções, núcleo segmentado e citoplasma com numerosos grânulos.

Medeiam a fase inicial da resposta inata.

Macrófagos – podem estar na circulação (monócitos) ou localizados em tecidos

(macrófagos residentes). Possui um papel central na resposta imune, atuando ou

como agente fagocitário ou como célula apresentadora de antígeno. Medeia a fase

tardia da resposta inata.

Após a fagocitose do patógeno, este é aprisionado em um fagossomo. O fagossomo se une

a um lisossomo e as enzimas lisossomais matam o micróbio. Além disso, durante a fagocitose

ocorre um processo denominado explosão respiratória (ou burst oxidativo), no qual o

macrófago aumenta sua produção de intermediários reativos de oxigênio (ânion superóxido, e

peróxido de hidrogênio) e reativos intermediários de nitrogênio (NO) que também lesam o

patógeno.

LINFÓCITOS NK – são linfócitos que expressam TLR, produzem IFNγ e atuam sobretudo na

defesa contra vírus e patógenos intracelulares. O funcionamento dos linfócitos NK depende do

estado nutricional e emocional do indivíduo.

As células NK identificam a célula infectada por meio do reconhecimento de alterações

no próprio. Infecções virais fazem com que a célula deixe de expressar MHC I (receptores para

linfócitos TCD8+) e passem a expressar algumas proteínas virais. Essa alteração do próprio é

reconhecida pelos linfócitos NK, que matam essas células alteradas degranulando seus

numerosos grânulos citoplasmáticos sobre elas.

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Além disso, os linfócitos NK são células que potencializam a ação microbicida de

macrófagos por meio da produção de IFNγ (elevam a síntese de NO) e matam células

neoplásicas.

2.2.3 Fatores Solúveis

� Proteína C reativa – proteína produzida pelos hepatócitos e que se liga à superfície de

bactérias e fungos, facilitando sua fagocitose por fagócitos. Opsoninas é o termo que

se usa para designar proteínas que recobrem a superfície de um micróbio e sinalizam

sua fagocitose.

� Fatores de Coagulação – De várias formas o sistema de coagulação pode interferir na

infecção de microorganismos. De uma forma geral a coagulação restringe o sangue aos

vasos e impede a disseminação do microorganismo, mas pode ser que alguns produtos

aumentem a permeabilidade vascular e sejam quimiotáticos, sinalizando o local de

lesão e infecção e facilitando o processo de diapedese dos linfócitos. Além disso, as

plaquetas produzem proteínas como a β-lisina, que podem lisar bactérias Gram

negativas.

� Colectinas – A MBL (colectina) é uma leptina que se liga a resíduos de manose e

opsoniza microorganismos.

� SISTEMA COMPLEMENTO

O sistema complemento é composto 30 proteínas (mais de 90% de origem hepática)

séricas e de superfície celular que são ativadas na forma de uma cascata de reações

enzimáticas e que interagem de forma extremamente regulada com outras moléculas, de

forma a complementar a ação do sistema imune na defesa do organismo.

As proteínas são nomeadas com a letra C seguida de um número, mas há também fatores

nomeados com a letra F,B e P. Quando clivadas o fragmento maior recebe o sufixo “b” e o

menor o sufixo “a”.

VIAS DE ATIVAÇÃO DO SISTEMA COMPLEMENTO

1) Via Clássica: não faz parte da imunidade inata pois só ocorre quando há formação do

complexo antígeno + anticorpo (resposta adquirida). O contato com o imonocomplexo

leva à ativação da proteína C1 que desencadeia a ativação e quebra das proteínas C4,

C2 e C3 nessa seqüência. Os fragmentos C4b, C2a e C3b se unem e compõem uma

enzima C5 convertase, que quebra a proteínas C5.

2) Via da Leptina: ocorre por meio da ativação das enzimas MASP-1 e MASP-2 pela

ligação de uma MBL com uma manose. As proteínas MASP juntas funcionam da

mesma maneira que C1 e também culminam na formação de uma C5 redutase.

3) Via Alternativa: é uma via que está acontecendo continuamente devido à quebra do

C3 pela água presente no soro sanguíneo. Se o C3b não se ligar a um patógeno ele será

degradado e a via não irá proceder (indivíduo normal). No indivíduo infectado o C3b se

estabiliza na superfície do patógeno. O fator D quebra o fator B e na superfície do

patógeno se unem dois fatores C3b e um fator Bb, formando a enzima C3bBbC3b,

capaz de degradar C5.

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De uma forma geral podemos resumir as vias de ativação como sendo caminhos que levam

a um denominador comum, que é a formação de uma enzima que quebra C5 e entram em

uma via lítica comum.

VIA LÍTICA

O C5b se liga aos fatores C6, C7, C8 e vários fatores C9 para formar um poro na

superfície do patógeno, levando a um influxo de fluído e sais extracelulares que causam

sua morte.

Os demais fragmentos C3a e C5a desencadeiam respostas inflamatórias (auxiliam na

degranulação do mastócito e permeabilidade vascular) e os fragmentos C3b que não

usados para a formação de C5 redutases funcionam como agente opsonizantes, uma vez

que há receptores para C3b na superfície de macrófagos.

FUNÇÕES DO SISTEMA COMPLEMENTO

� Atacar células infectadas

� Opsonização

� Ativador da resposta inflamatória

� Clearance de Imunocomplexos (o sistema complemento une

imunocomplexos às hemácias, fazendo com que eles sejam degradados junto

com essa células por macrófagos do baço.

2.3.4 Citocinas

Citocinas são agentes pró-inflamatórios, produzidos principalmente por macrófagos e

neutrófilos, que ativam leucócitos e produzem alterações sistêmicas como síntese de células

efetoras e de proteínas que potencializam respostas antimicrobianas. As citocinas servem

como um meio de comunicação (“sinapse imunológica”) entre as células inflamatórias entre si

e entre as células teciduais.

Na resposta imune inata, as primeiras citocinas a serem produzidas são as

interleucinas 1 (IL-1) e fator de necrose tumoral (TNF). Ambos estimulam o endotélio a

produzir quimiocinas que são citocinas que auxiliam a ação de neutrófilos. IL-1, IL-6 e TNF

sinalizam a maior produção de macrófagos e atuam no hipotálamo elevando a temperatura

corporal (febre).

Outras citocinas importantes como IL-12 e IL-15 atuam algumas horas depois das

primeiras quimiocinas aparecerem e estimulam a produção de INFγ (ativador do macrófago)

pela célula NK e orienta a diferenciação dos linfócitos.

2.4 Interação Resposta Inata – Adquirida

Apesar de atuarem por mecanismos um pouco distintos, as imunidades natural e

adquirida estão quimicamente ligadas e operam em conjunto para a eliminação do patógeno.

A resposta imune inata fornece sinais que, juntamente com os sinais emitidos pelo patógeno,

modulam a ativação, proliferação e diferenciação dos linfócitos B e T. Além disso, os sinais

gerados pela resposta inata modulam a natureza da resposta adaptativa, decidindo por uma

via humoral ou celular.

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3. Inflamação e Migração Celular (Profa. Juliete da Silva)

3.1 Considerações Gerais

A resposta inflamatória ocorre com a finalidade de neutralizar um patógeno e reparar o

tecido lesado, constituindo um mecanismo de resposta do organismo frente a qualquer

estímulo lesivo.

Funções da resposta inflamatória

� Oferecer células e moléculas efetoras adicionais aos sítios de infecção para aumentar a

morte de microrganismos.

� Proporcionar barreira física na forma de coagulação microvascular para prevenir a

propagação da infecção.

� Promover reparo tecidual.

Sintomas na inflamação: calor, rubor, dor, inchaço e disfunção tecidual.

A resposta inflamatória é mediada pelas citocinas IL-1, IL-6 e TNFα secretadas pelos

macrófagos. Sua ação é sistêmica, causando vasodilatação e maior permeabilidade vascular

(facilita a chegada de mediadores solúveis e células efetoras), maior expressão de moléculas

de adesão no epitélio, maior produção de quimiocinas pelo epitélio e macrófagos, além da

coagulação de microvasos.

3.2 Mediadores Vasoativos

ÓXIDO NÍTRICO – Produzido pelas três isoformas (eNOS, iNOS e nNOS) da enzima óxido nítrico

sintase. Produzido principalmente pela forma eNOS dos endotélios e iNOS presente nos

macrófagos.

PROSTAGLANDINAS – são produzidas após injúria a partir do ácido aracdônico presente nas

membranas celulares pela ação enzimática da COX e LOX. Além de seu efeito vasodilatador as

prostaglandinas também aumentam a permeabilidade vascular e atraem leucócitos

(neutrófilos) para o local.

HISTAMINA E BRADICININA – São liberados a partir da degranulação do mastócito.

A degranulação de mastócitos, a secreção de PAF (Fator Ativador de Plaquetas) e

atuação do sistema complemento constituem um conjunto de mecanismos vasoativos que

aumentam a permeabilidade vascular e permitem a exsudação do plasma para o interstício,

caracterizando o edema.

3.3 Migração celular

Quando ocorre a vasodilatação as células que migrarão para o tecido passam a ocupar

a parte mais periférica do capilar. A célula vai rolando pelos bordos do capilar até encontrar

moléculas de selectina, com quem sofre uma fraca interação. Posteriormente a célula

migratória passa a se aderir mais firmemente a moléculas ICAM e integrinas. Por fim abre-se

um poro capilar e a célula migra para o tecido (diapedese).

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Os neutrófilos possuem alta afinidade por selectina-E, os monócitos por ICAM e

linfócitos por VCAM.

Após o processo de diapedese, os macrófagos e neutrófilos começam a destruir o local

da infecção (incluindo os microorganismos) pela ação enzimática de proteases e formação de

ROI, gerando necrose e apoptose celular local com seguinte fagocitose das células mortas.

Após a “limpeza” do local os próprios macrófagos secretam fatores que induzem a

regeneração tecidual.

Se o agente infeccioso persistir, o quadro pode evoluir para uma inflamação crônica e

trazer conseqüências graves para o organismo.

3.4 Efeitos Sistêmicos da Inflamação

3.5 Inflamação Crônica

A inflamação crônica ocorre quando há estímulo inflamatório constante. Há produção

de metabólitos tóxicos e destruição tecidual (fibrose – formação de um tecido fibroso que

funciona como uma rede que impede a disseminação do patógeno). Pode haver formação de

um granuloma, que são células da defesa imune que circundam um patógeno impedindo que

ele receba nutrientes e se espalhe.

Infecção local

IL-1 / IL-6 / TNF α

Febre

Hipotálamo

Macrófagos

Fígado

Proteínas do

sistema

complement

Maior produção

de leucócitos

Medula óssea

vermelha

MBL Proteína C

reativa

ATIVAÇÃO DO SISTEMA COMPLEMENTO

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4. Complexo Maior de Histocompatibilidade (MHC)

(Profa. Dagmar Machado)

4.1 Considerações Gerais

O Complexo Maior de Histocompatibilidade é um lócus gênico que codifica proteínas MHC

cuja função primordial é a apresentação de peptídeos às células T, permitindo o

reconhecimento do próprio e não-próprio e desencadeando, ou não, uma resposta imune

adequada.

Existem dois tipos principais de moléculas de MHC: MHC de classe I (expressa por todas as

células nucleadas do organismo humano) e MHC de classe II (expressa pelas células

apresentadoras de antígenos). As moléculas de classe I apresentam peptídeos aos linfócitos

TCD8+ e as de classe II apresentam peptídeos para os linfócitos TCD4+. Os linfócitos interagem

com as moléculas de MHC por meio de receptores TCR associados a moléculas de CD4 ou CD8,

de forma que não reconhece antígenos livres, dependendo da apresentação dos mesmos por

células apresentadoras de antígenos.

A descoberta do MHC humano partiu-se da observação de que indivíduos transplantados

ou poli-transfundidos apresentavam um anticorpo (aloanticorpo) contra leucócitos presente

no sangue transfundido ou no órgão transplantado. Como inicialmente descobriu-se que o

aloanticorpo atacava leucócitos, deu-se o nome para esses aloantígenos presentes nos

leucócitos de HLA (Human Leukocyte Antigens). Posteriormente descobriu-se que os genes

HLA eram na verdade genes do MHC classe I, que era a molécula que leucócitos expressavam e

que não era reconhecida pelo hospedeiro.

Atualmente os complexo gênico do MHC classe I (HLA-A, HLA-B, HLA-C) é considerado um

fator de extrema importância para os mecanismos de histocompatibilidade e rejeição à

enxertos, afinal as moléculas MHC classe I são expressas não só pelos leucócitos mas como por

todas as células nucleadas do organismo.

4.2 Propriedades dos Genes e Moléculas do MHC

� Constituem um complexo gênico – formado por um conjunto polimórfico de alelos

localizados no cromossomo 6

� Expressão co-dominante – para cada gene do MHC há um alelo do pai e um da mãe e

entre esses alelos não há relação de dominância, de forma a maximizar o número de

moléculas diferentes de MHC que podem ser produzidas

� Há genes para MHC de classe I e classe II, e cada um deles codifica proteínas

estruturalmente distintas.

4.2.1 MHC de Classe I

Codificadas pelos complexos gênicos HLA-A/HLA-B/HLA-C. Formada por duas cadeias

polipeptídicas (α + β2-microglobulina) ligadas covalentemente. Como cada gene possui dois

alelos há em cada célula humana 3 pares de alelos que podem codificar até 6 diferentes tipos

de MHC classe I. A cadeia leve da molécula de MHC classe I (β2-microglobulina) é codificada

por um gene localizado fora do complexo gênico do MHC.

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Além da ligação covalente entre duas cadeias, as moléculas de MHC também

expressam um sítio de ligação protéico, aonde irá se inserir o peptídeo a ser apresentado. No

caso da molécula MHC classe I o peptídeo ligante deve possuir de 8 a 10 resíduos lineares de

aminoácidos. Além disso, na cadeia alfa há um domínio α3 que faz ligação com a molécula

CD8, promovendo a interação entre a molécula que expressa a MHC classe I.

4.2.2 MHC Classe II

As moléculas MHC classe II são compostas por duas cadeias (α + β) ligadas

covalentemente e com um sítio de ligação protéico para um ligante de até 30 aminoácidos

lineares. Possuem um domínio β2 que faz ligação com a molécula de CD4.

São codificadas, sob até 12 formas distintas, pelos genes HLA-DP/HLA-DQ/HLA-DR.

4.2.3 Semelhanças entre as moléculas de MHC

� Tanto as moléculas de MHC classe I como classe II são composta por duas cadeias

polipeptídicas com regiões polimórficas e não-polimórficas ligadas covalentemente

com um sítio de ligação para peptídeo

� Ambas têm a função de apresentar peptídeos para células T, embora a MHC classe I

apresente peptídeos ENDÓGENOS para a célula TCD8+ e a MHC classe dois apresente

peptídeos EXÓGENOS para a célula TCD4+.

� Os genes apresentam um polimorfismo genético e co-dominância.

A ligação das moléculas de MHC com peptídeos é uma ligação de baixa especificidade

(liga-se com vários ligantes) e não discrimina o próprio do não-próprio, sendo essa última

tarefa executada pelos receptores TCR na membrana das células T, para quem os peptídeos

são apresentados.

A regulação transcripcional dos genes do complexo MHC pode sofrer uma modulação

negativa ou positiva (variação quantitativa e qualitativa) dependendo das demandas

imunológicas do organismo. A secreção de citocinas é um fator que desencadeia a maior

transcrição de moléculas MHC.

4.3 MHC e a Evolução Humana

Em termos de evolução humana a variabilidade genética, sobretudo dos genes do

complexo MHC, é muito importante. Isso porque com uma maior variabilidade genética o

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 13

polimorfismo dos genes MHC pode se acentuar ainda mais, contendo alelos que codificam as

mais diversas cadeias protéicas, o que faz com que o indivíduo expresse moléculas de MHC

que se ligam aos mais diversos peptídeos, de forma a reconhecer e apresentar ao sistema

imune uma gama muito maior de patógenos e células potencialmente perigosas para o

organismo.

5. Imunoglobulinas (Profa. Liana Verinaud)

5.1 Características e Estrutura Geral

As imunoglobulinas (Ig’s) são anticorpos produzidos pelos plasmócitos (células B ativadas)

em resposta a um estímulo (contato com corpo estranho).

Cada imunoglobulina é composta por quatro cadeias polipeptídicas, sendo duas cadeias

pesadas (H) idênticas e das leves (L) idênticas. As cadeias leves são ligadas entre si e com as

cadeias passadas por meio de pontes de dissulfeto, o mesmo ocorre com as cadeias pesadas. A

cadeia leve é composta por uma região constante (C) e uma região variável (V), ao passo que a

cadeia pesada é composta por uma região variável (V) e 3 ou 4 constantes (C).

Cada domínio dessas cadeias protéicas se dobra em uma estrutura tridimensional

denominada domínio de imunoglobulina. A presença de domínios de imunoglobulina

(presentes em diversas outras moléculas do sistema imune e até mesmo de fora dele)

classifica uma proteína como pertencente à superfamília das imunoglobulinas. Além disso, a

molécula de imunoglobulina possui uma região de dobradiça, que lhe confere um aspecto

espacial que se assemelha ao formato da letra Y.

Estrutura geral da imunoglobulina:

Regiões Fab e Fc

A região Fab é composta pela cadeia leve (VL + CL) mais a porção variável (VH) e uma

porção constante (CH1) da cadeia pesada. Nessa região encontra-se o sítio de ligação com

o antígeno (VL + VH). Em cada molécula de imunoglobulina há duas regiões Fab idênticas

e essa regiões são responsáveis pela identificação do antígeno e por isso apresentam alta

diversidade e especificidade.

Região Fab: contém o

sítio de ligação com o Ag

Região Fc: funções

biológicas e efetoras da Ig

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 14

A região Fc é única na molécula de imunoglobulina e composta pelo restante da cadeia

pesada. A região Fc não apresenta diversidade e é responsável pela maior parte das funções

biológicas e efetoras da imunoglobulina, além de conter a região de ligação com os

receptores de anticorpos.

Dentro das regiões varáveis tanto das cadeias leves como das pesadas há regiões ditas

regiões hipervariantes (HVR) ou regiões determinantes de complementaridade (CDR). Essas

regiões são locais onde há maior variabilidade e, conseqüentemente, as porções da Ig com

maior contribuição na ligação com antígenos.

Como as funções efetoras são determinadas pela porção Fc, é a cadeia pesada que

determina a classe e subclasse da imunoglobulina, sendo descritas 5 classes diferentes: IgG,

IgA, IgM, IgD e IgE, das quais IgA e IgG possuem ainda sub-classes.

As cadeias leves determinam a variedade de ligações com antígenos e podem ser de

dois tipos: kappa (κ) e lamda (λ), sendo esta última dotada de sub-tipos. Não há nenhuma

diferença funcional entre imunoglobulinas com cadeia kappa ou lamda.

5.2 Variações nas Moléculas de Imunoglobulinas

5.2.1 Variações Isotípicas

Variações isotípicas consistem em trocas de classe da cadeia pesada fazendo com que

a imunoglobulina também troque de classe (passe de IgM para IgG, por exemplo, pela troca da

cadeia pesada μ por γ).

A principal importância dessa variação é permitir uma flexibilidade de produção de Ig’s

pelo plasmócitos frente a diversos tipos de antígenos, deixando-o livre para escolher a

imunoglobulina que melhor combate aquele patógeno específico. Dessa forma o

monitoramento dessas variações é importante na detecção de tumores de células B e doenças

auto-imunes (como a síndrome da hiper-IgM ligada ao X).

5.2.2 Variações Alotípicas

São variações em porções da cadeia pesada definidas por formas alélicas dos genes, de

forma que apesar de dois indivíduos apresentarem a mesma molécula de IgG, elas não são

idênticas, variando em alguns determinantes antigênicos.

Importante no monitoramento de transplantes de medula óssea (a produção de

alótipos diferentes do hospedeiro indicam sucesso do transplante), medicina forense e teste

de paternidade.

5.2.3 Variações Idiotípicas

São variações nas regiões da Fab que se ligam aos antígenos. Essa variação permite a

uma mesma Ig de um mesmo indivíduo identificar tipos diferentes de patógenos em relação à

irmã idiotípica.

Sua importância se resume na regulação da resposta imune e criação de vacinas, uma

vez que anticorpos anti-idiotípicos simulam a estrutura do patógeno e podem estimular células

B a produzirem anticorpos, sem precisar expor o indivíduo ao patógeno verdadeiro.

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5.3 As Imunoglobulinas

5.3.1 Imunoglobulina G (IgG)

� Estrutura em monômeros

� Presente em grandes quantidades no soro e espaço extra-vascular

� Atravessa a barreira placentária

� Fixa complemento

� Atua como opsonina

5.3.2 Imunoglobulina M (IgM)

� Estrutura em pentâmero

� Primeira a ser produzida por fetos e pela célula B na resposta adaptativa

� Em sua forma monométrica constitui o receptor de antígenos das células B (BCR)

5.3.3 Imunoglobulina A (IgA)

� Forma monométrica quando solúvel no soro e forma em dímero quando secretada

� É a Ig mais importante nas mucosas e secreções

5.3.4 Imunoglobulina D (IgD)

� Baixos níveis do soro

� Também atua como receptor BCR das células B

� Não fixa complemento

5.3.5 Imunoglobulina E (IgE)

� Liga-se a receptores em mastócitos e eosinófilos – envolvida em reações alérgicas

� Envolvida em infecções por helmintos

� Não fixa complemento

6. Citocinas (Profa. Maria Heloisa Blotta) As citocinas são moléculas produzidas tanto na resposta inata como na adaptativa que

podem ser solúveis ou estarem presentes nas membranas celulares. As citocinas podem ter

ação local ou sistêmica e são secretadas na resposta inata em resposta ao reconhecimento de

PAMP’s e na imunidade adaptativa em resposta ao reconhecimento de antígenos por

linfócitos.

6.1 Características Gerais das Citocinas

6.1.1 Características funcionais

Pleiotropismo – uma única citocina pode efetuar diversas funções

Redundância – várias citocinas podem compartilhar uma ou mais funções em comum

Sinergismo – a ação de uma citocina pode potencializar a função de outra

Antagonismo – a ação de uma citocina pode bloquear a função de outra

6.1.2 Respostas Induzidas por Citocinas

As citocinas atuam em receptores específicos na superfície celular e promovem uma

cascata de reação que pode alterar o funcionamento da célula. Além disso, também possuem

a ação de ativar seus próprios inibidores, determinando seu próprio término de ação.

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Principais alterações celulares induzidas por citocinas:

Indução da expressão gênica (proliferação e diferenciação de células)

Influencia na expressão de receptores (elevando a afinidade da célula por alguns

ligantes) e promove rearranjo no citoesqueleto

Indução de apoptose

6.2 Principais Citocinas na Resposta Imune Inata

INTERFERON TIPO I – Na resposta imune inata (natural) a própria célula infectada começa

a produzir interferons tipo I (α/β), fazendo com que a célula:

� Aumente a expressão de MHC classe I (sinaliza a infecção)

� Induza uma resistência a replicação viral em todas as células

� Ative células NK para matar células infectadas

TNF-α – O fator de necrose tumoral é produzido por macrófagos e células dendríticas e age

principalmente no endotélio vascular, aumentando a expressão de moléculas de adesão,

induzindo a atividade microbicida de neutrófilos e macrófagos, e atuando como fator

quimiotáxico para neutrófilos.

IL – 1 – A Interleucina I é produzida por macrófagos e queratinócitos e atua no fígado

estimulando a produção de proteínas de fase aguda e em linfócitos induzindo a resposta

imune.

IL-6 – A Interleucina 6 atua da mesma forma que a IL-1 mas é produzida por macrófagos e

células dendríticas.

Ação do Complexo IL-6/IL-1/TNF-α

A ação das citocinas Il-6, Il-1 e TNF-α é um dos principais mecanismos efetores da

resposta inata. Após contato com o antígeno a primeira citocina desse grupo a ser produzida é

o TNF-α, seguido pela IL-1 e por último pela IL-6 (em menor quantidade). As citocinas atuam:

• No fígado: estimulam a produção de proteínas de fase aguda

• Na medula óssea: estimulam a produção de linfócitos

• No SNC: elevam a temperatura corporal (febre) e secreção de ACTH

• Na musculatura: mobilização protéica e aumento do metabolismo

• Nos linfócitos: estimula migração e maturação

IL-12 – É uma citocina que induz a diferenciação de linfócitos T virgens para a linhagem de

linfócitos Th1.

QUIMIOCINAS - São citocinas que recrutam células para o local da inflamação e regula o

trafego de linfócitos nos tecidos linfóides. Também promovem angiogênese e reparo

tecidual.

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6.3 Os Linfócitos e a Diferenciação em Linhagem Th1 e Th2

Basicamente as subpopulações de linfócitos podem ser classificadas em duas categorias:

células T efetoras e células T regulatórias. Dentre as células T efetoras serão abordadas as

células Th1 e Th2, mas sempre é válido lembrar que a ação moduladora das células T

regulatórias é essencial para o bom funcionamento das células efetoras e da resposta imune

como um todo.

6.3.1 Diferenciação Th1

Quando uma célula T virgem entra em contato com um antígeno apresentado por uma

célula dendrítica, ela se prolifera e diferencia em linfócito Th0, e passa a secretar IL-2. A célula

Th0 então se diferencia em linfócito Th1 por estímulo de IL-12 e IL-18 ambas produzidas por

macrófagos.

A célula Th1 passa a secretar principalmente IFN-γ, que atua sobre macrófagos

estimulando a ação fagocitária e produção de ROI/RNI e sobre linfócitos TCD8+ estimulando

sua atividade citolítica. De qualquer forma, pode-se perceber que a resposta Th1 é

extremamente eficiente contra patógenos intracelulares.

6.3.2 Diferenciação Th2

A diferenciação Th2 ocorre quando o linfócito Th0 entra em contato com IL-4 ao invés de

IL-12, fazendo com que ele se diferencie em um linfócito Th2, secretor de IL-4 (atua sobre

células B estimulando o switch de classes de Ig) e IL-5 (atua sobre células B e eosinófilos).

A atuação da IL-4 sobre as células B faz com que ela produza IgE, uma imunoglobulina que

estimula a degranulação do mastócito. Além disso, a própria IL-5 do Th2 estimula a

degranulação do eosinófilo. Dessa forma, a resposta Th2 está presente nas reações alérgicas e

infecções por helmintos.

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Em algumas doenças fúngicas e bacterianas, como é o caso da hanseníase (bacilo é um

parasita intracelular), o hospedeiro pode apresentar duas respostas diferentes. O

hospedeiro que apresenta uma resposta Th1 (forma tuberculóide) possui melhor

prognóstico e forma localizada da doença. Já o hospedeiro que desenvolve uma defesa

Th2 (forma lepromatosa) tem uma evolução pior e forma generalizada, viso que a IL-4

inibe a ação de macrófagos.

6.4 Principais Citocinas na Resposta Imune Adquirida

IL-2 – Induz Proliferação de linfócitos, e participa indiretamente do processo de ativação

de macrófagos, switch de classe de Ig’s e diferenciação de linfócitos TCD8+.

IL-4 - Principal interleucina da via Th2. Inibe macrófagos e e influencia na secreção de

anticorpos pelas células B.

INF-γ – Principal citocina da via Th1.

IL-17 – Uma citocina produzida por células Th17 e que possui uma exacerbada capacidade

inflamatória e de lesão tecidual, sendo produzida em infecções bacterianas e fúngicas.

Induz a síntese de outras citocinas.

6.5 Citocinas que Influenciam a Hematopoiese

Há também uma terceira classe de citocinas (além das que influenciam a resposta

imune inata e adquirida) que são as citocinas (IL-7, IL-1, IL-6 e GM-CSF) que influenciam na

maturação, proliferação e amadurecimento das células brancas tanto de linhagem

mielóide como linfóide na medula óssea vermelha.

7. Maturação, Diferenciação e Ativação dos Linfócitos B

(Profa Liana Verinaud) A gênese e maturação dos linfócitos ocorrem nos órgãos linfóides primários (timo e

medula óssea) e a ativação ocorre nos órgãos linfóides secundários (linfonodos, baço, e tecido

linfóide difuso).

No caso dos linfócitos B, ainda na medula óssea as células estromais produzem IL-7 que

comprometem as células da linhagem linfóide na formação de linfócitos B. Essas primeiras

células ainda são muito imaturas e começam a amadurecer ainda na ausência de qualquer

antígeno. Em seguida essas células são expostas a uma grande variedade de antígenos

próprios da medula, que simulam os possíveis antígenos selvagens que o linfócito poderá

encontrar na periferia.

Após esse primeiro contato com alguns antígenos da medula é que o linfócitos B está

pronto para ir para a periferia, encontrar antígenos selvagens e se tornar uma célula produtora

de anticorpos.

A seguir veremos como é possível o linfócito B expressar receptores e sintetizar

imunoglobulinas específicas para os milhares de antígenos que encontra durante sua vida.

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 19

7.1 Geração de Diversidade

Os linfócitos são as únicas células capazes de fazer o chamado rearranjo gênico, que

constitui a junção de segmentos do DNA que estão separados promovendo deleções e

religando partes do material genético.

Para a expressão da molécula de BCR (receptor de antígeno da célula B) as porções

correspondentes da molécula são codificadas em três loci gênicos diferentes: um para a cadeia

pesada, uma para cadeia leve kappa e outro para a cadeia leve lamda. Cada um desse loci está

localizado em um cromossomo diferente e possui múltiplas cópias dos segmentos gênicos V,D

e J, que codificam essas cadeias.

Apesar de todas as células do genoma humano possuírem os loci gênicos que codificam as

cadeias de imunoglobulinas, nas demais células de origem não-linfóide eles não codificam

mRNA e portanto não há síntese protéica a partir deles. Nas células B os segmentos gênicos V,

D e J são colocados de forma contígua.

Na cronologia da maturação das células B, a célula pró-B (ainda imatura) expressa genes

RAG-1 e RAG-2 que codificam enzimas recombinases que fazem uma recombinação de

segmentos dos genes D e J do loci da cadeia pesada. Em seguida, o linfócito na forma de célula

pré-B promove o rearranjo dos genes V e DJ, ainda no loci da cadeia pesada e o rearranjo dos

genes V e J no loci da cadeia leve.

O mecanismo de recombinação V(D)J se dá por deleções ou inversões que seguem a regra

do heptâmero-nonâmero e dos espaçadores 12/23. Basicamente as recombinases reconhecem

o segmento gênico a ser recombinado por meio de uma seqüência de 7 pares de bases

(sempre os mesmos – heptâmero), seguida por uma seqüência de 12 ou 23 pares de bases,

que precede uma outra seqüência fixa de 9 pares de base (nanômero).

Como no genoma a múltiplos genes V, D e J, a diversidade combinatória na junção VDJ é

muito alta, de forma que as moléculas de mRNA transcritas podem codificar milhares de

proteínas diferentes, que formam milhares de imunoglobulinas diferentes e que reagem a

milhares de anticorpos diferentes.

No final da recombinação a célula que era pré-B se torna um linfócito B imaturo, que

expressa receptores de superfície que são IgM e IgD.

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 20

Em síntese, podemos dizer que vários fatores contribuem para a geração de diversidade

no Linfócito B, listados a seguir:

• Existência de múltiplos genes V recombinados com múltiplos genes J, no caso da

cadeia pesada há ainda uma região variável no gene D.

• A recombinação ocorre ao acaso – DIVERISDADE COMBINATÓRIA.

• Variabilidade na junção de VDJ, com possibilidade de deleção ou adição de

nucleotídeos – DIVERSIDADE JUNCIONAL.

• Justaposição de duas regiões V diferentes, cadeia leve e pesada– DIVERISDADE

COMBINATÓRIA.

• HIPERMUTAÇÃO SOMÁTICA – modificações estruturais que aumentam a

afinidade com o antígeno e melhoram a função da imunoglobulina.

Dentre o par de cromossomos que codifica uma cadeia, somente um deles sofre

recombinação, após o sucesso do primeiro, o outro cromossomo tem sua funcionalidade

silenciada.

7.2 Seleção do Repertório

� Seleção Positiva – Após a expressão de BCR as células são selecionadas

positivamente, isso quer dizer que as células cujos receptores se aderirem

(identificarem) às moléculas próprias são selecionadas e sobrevivem.

� Seleção negativa – Uma vez selecionadas as moléculas que reconhecem o próprio

há uma seleção para o grau de reconhecimento, sendo eliminadas as células que

reconhecerem muito fortemente (alta adesão) as moléculas próprias, restando ao

final células B cujos receptores reconhecem o próprio mas não de forma

exacerbada.

7.3 Resposta Imune Humoral – Ativação das Células B e Produção de

Anticorpos

Ao final da seleção as células B estão maduras e expressando BCR compatíveis com sua

atividade biológica, de forma que são lançadas na periferia e se dirigem aos órgãos linfóides

secundários, local de encontro com os antígenos selvagens.

Ao encontrar com o antígeno este se liga pela primeira vez no receptor BCR da célula B

(ligação facilitada por fragmentos de complemento) estabelecendo uma ligação cruzada

(cross-link) com um receptor adjacente. Juntos, os dois receptores com dois antígenos ativam

cascatas de reações intracelulares que culminam com a ativação do linfócito.

Conseqüência da ativação de linfócitos B:

o Aumento da sobrevida, mitoses

o Maior expressão de moléculas B7

o Maior expressão de receptores para citocinas

o Migração da célula B dos folículos linfóides para os locais onde estão as células T

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 21

Uma vez ativado, o linfócito B internaliza o antígeno e fragmenta-o, expondo partes de

seus fragmentos protéicos na membrana por meio de receptores do tipo MHC classe II. O

linfócito B se torna uma célula apresentadora de antígenos e vai procurar os linfócitos T.

Ao encontrar com o Linfócito T auxiliar (CD4+), os receptores TCR da célula T interagem

com o fragmento peptídico e a molécula MHC classe II da célula B. Essa interação é fortificada

pela interação entre a molécula B7 da célula B e a molécula CD28 do linfócito T. A partir dessa

interação a célula T começa a produzir citocinas e eleva a expressão de ligantes CD40, que

interagem com os receptores CD40 da célula B intensificam a sinapse imunológica entre as

duas células. Ativado pelas citocinas do linfócito helper a célula B se diferencia, prolifera e

começa a secretar as mesmas imunoglobulinas que estavam em sua membrana e que outrora

reconheceram o antígeno, mas agora essas imunoglobulinas estão na forma solúvel e são os

anticorpos.

A imunoglobulina secretada pode variar de classe de acordo com o antígeno a ser

combatido. A mudança de classe da imunoglobulina (mudança de isótipo) envolve

mecanismos moleculares e depende do tipo de citocina que o linfócito T helper produz.

A mudança da classe da Imunoglobulina marca o fim dos eventos iniciais da resposta

humoral. Em seguida (eventos tardios) a célula B sofre um processo de maturação da

afinidade, na qual ocorrem mutações somáticas na região variável dos genes e isso vai

aumentando a afinidade da Ig pelo antígeno e sua eficácia no combate à infecção. Além disso,

algumas células B são selecionadas para serem células de memória e não sofrem apoptose

após o combate à infecção.

8. Maturação, Diferenciação e Ativação dos Linfócitos T

(Profa. Patrícia Nagib)

8.1 Maturação e Diferenciação

A maturação dos linfócitos T envolve a proliferação e diferenciação dessas células no

microambiente tímico. A aquisição de funções depende da trajetória (migração) de células

precursoras no interior do timo.

Joao Victor Barelli – MED Unicamp XLV Página 22

Os precursores dos linfócitos são células de origem linfóide produzidas na medula óssea

vermelha e que chegam ao timo pela circulação sanguínea orientadas por quimiocinas.

O precursor do linfócito T chega ao timo na forma de uma célula DN (Timócito Duplo

Negativa – não possui receptores nem do tipo CD4 nem CD8) e se instala inicialmente na

porção cortical do órgão. Por ação de citocinas produzidas pelas células corticais epiteliais os

timócitos DN entram em mitose, recombinação gênica (D+VJ) e começam a expressar

receptores de superfície chamados TCR, e receptores CD4 e CD8, se tornando uma célula DP

(duplo positiva).

O TCR é um receptor de membrana pertencente à superfamília das imunoglobulinas

(possui quatro domínios imunoglobulina) composto por duas cadeias (α e β) às quais são

ligadas duas outras cadeias protéicas zeta (ζ) que aumentam a porção intracelular (responsável

pelas reações em cascada desencadeadas) do TCR.

Por ação quimiotática os linfócitos DP começam a percorrer o córtex tímico e encontrar

células corticais epiteliais que lhes apresentam vários peptídeos próprios via moléculas de

MHC classe I e II.

8.1.1 Seleção Positiva

Ainda no córtex as células DP que se ligam (reconhecem) são selecionadas e sobrevivem,

as que não reconhecem o próprio (moléculas de MHC com peptídeos) morrem.

Quando a célula cortical epitelial apresenta um peptídeo ao linfócito via MHC de classe I,

esse linfócito usa seu receptor CD8 para fortalecer essa interação com a célula epitelial, e será

esse receptor que o linfócito expressará, perdendo seus receptores CD4. Ou seja, esse

linfócito, caso seja selecionado, estará destinado a se diferenciar em linfócito citotóxico.

Quando a célula cortical epitelial apresenta o próprio via MHC de Classe II, a célula DP

utiliza seus receptores CD4 e se torna um linfócito auxiliar. Em ambos os casos a célula deixa

de ser DP e passa a ser um linfócito SP (CD4+ ou CD8+).

Essa relação CD4+ com MHC Classe II e CD8+ com MHC classe I é válida não somente para

a diferenciação de linfócitos mas também como para o processo de apresentação de

antígenos. Podemos memorizar essa relação por meio de uma relação matemática na qual o

produto da MHC com o CD sempre dá resultado oito:

MHC Classe 2 X CD 4 = 8

MHC Classe 1 X CD 8 = 8

A seleção positiva seleciona linfócitos capazes de reconhecer o próprio.

8.1.2 Seleção Negativa

Após passarem pela seleção positiva os linfócitos migram para a medula e lá sofrem o

processo de seleção negativa, na qual os linfócitos que se aderem ao próprio com ligações

muito fortes são eliminados.

A seleção negativa impede a ativação de linfócitos auto-reativos.

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Após ganharem seus receptores e serem selecionados os linfócitos SP estão maduros e são

jogados na corrente sanguínea, de onde se dirigem para os linfonodos e baço (órgãos linfóides

secundários) para a ativação de suas funções efetoras.

8.2 A Ativação de Linfócitos T

Ao chegar aos órgãos linfóides secundários o linfócito T virgem (naive) é apresentado ao

antígeno primeiramente pela célula dendrítica (única célula apresentadora de antígenos que

consegue apresentar para a célula T naive). Uma vez em contato com o antígeno o linfócito T

começa a produzir citocinas, dentre as quais destacamos a IL-2, interleucina para a qual o

próprio linfócito apresenta receptores e que induz a própria proliferação (expansão clonal) e

diferenciação do linfócito.

Os linfócitos TCD4+ naive poderão se diferenciar em diversos tipos de linfócitos, dos quais

os mais importantes são os Th1 e Th2. Os linfócitos TDC8+ se diferenciarão em células

citotóxicas, com a capacidade de matar outras células.

Após a aquisição da função efetora o linfócito cai na corrente sanguínea e migra para o

local da infecção. Após o combate ao antígeno há um declínio dos linfócitos por morte celular

programada, restando apenas alguns que atuarão como células de memória.

Em síntese: a ativação dos linfócitos T ocorre no baço e linfonodos e depende da

apresentação de antígenos (pelas células dendríticas) bem como de moléculas

co-estimulatórias e citocinas. Como conseqüência da ativação os linfócitos se proliferam,

adquirem funções efetoras e migram para o local da infecção (órgão linfóide terciário).

8.3 O que é preciso para que uma célula T seja ativada?

8.3.1 Reconhecimento do Antígeno via APC (Célula Apresentadora de Antígenos)

O reconhecimento do antígeno apresentado por uma APC é o que se chama em

Imunologia de “Primeiro Sinal de Ativação”. É o fator desencadeante da proliferação e

diferenciação.

8.3.2 Presença de Moléculas Co-Estimulatórias

As moléculas co-estimulatórias são moléculas que auxiliam a interação da MHC da APC

com o receptor TCR do linfócito, intensificando a sinapse imunológica. Há duas moléculas

principais que atuam nessa função:

• CD40 – que se liga ao ligante CD40L do linfócito. Estimula a expressão de B7 pela APC.

• B7– que se liga às moléculas de CD28 do linfócito.

Há ainda na membrana do linfócito um receptor CTLA-4, que quando interage com B7 pára

a resposta de proliferação celular.

A célula dendrítica é a única ACP que apresenta antígenos para o linfócito naive pois é a

célula que apresenta constitutivamente maior quantidade de moléculas co-estimulatórias B7

e CD40.

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8.4 A Sinapse Imunológica

A sinapse imunológica é o contato entre células do sistema imune. Para que haja

garantia da eficiência da sinapse há a necessidade de fatores de interação como as moléculas

co-estimulatórias citadas no item anterior e moléculas de adesão como integrinas e selectinas.

Na sinapse imunológica as células (tanto ACP como T naive) se polarizam, organizando

seus receptores na superfície celular. Moléculas de MHC e CD4/CD8 ficam no centro,

integrinas em regiões mais afastadas e na região mais periférica as moléculas que finalizam a

sinapse.