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IMUNIDADE INATA Imunologia Clínica Ivina Brito IMUNIDADE INATA ▪ Resposta imunológica imediata ▪ Não é específica para um único antígeno ▪ Não depende de contato prévio com antígeno ▪ Não se altera qualitativa ou quantitativamente após o contato ▪ Barreiras físicas, químicas e biológicas, células especializadas e moléculas solúveis IMUNIDADE INATA Principais células efetoras: ▪ Macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e células NK Principais mecanismos: ▪ Fagocitose, liberação de mediadores inflamatórios, ativação de proteínas do Sistema Complemento, síntese de proteínas de fase aguda, citocinas e quimiocinas Neutrófilo NK IMUNIDADE INATA Grande variedade de patógenos podem ser encontrados em vários compartimentos do corpo, onde devem ser combatidos por diferentes mecanismos de defesa do hospedeiro As respostas imunes inatas estimulam respostas imunes adaptativas e podem influenciar a natureza dessas respostas IMUNIDADE INATA ▪A resposta a uma infecção inicial ocorre em três fases RECONHECIMENTO NA IMUNIDADE INATA Células e moléculas do sistema imune detectam: ▪ Padrões moleculares associados aos patógenos: PAMP ▪ Presentes nos patógenos e ausentes nas células do hospedeiro ▪ Padrões moleculares associados a perigo: DAMP ▪ Liberados por células lesadas ▪ O reconhecimento é feito por receptores de reconhecimento de padrões: PRR RECONHECIMENTO NA IMUNIDADE INATA ▪ PRR: programados geneticamente ▪ Fixados à membrana ou solúveis no plasma RECONHECIMENTO NA IMUNIDADE INATA PRRs podem ser expressos: ▪ Superfície celular ▪ Patógenos extracelulares ▪ Membrana interna dos endossomos ▪ Patógenos fagocitados ▪ Citosol ▪ Patógenos intracelulares RECONHECIMENTO NA IMUNIDADE INATA ▪ Produção de citocinas inflamatórias ▪ Produção de proteínas antivirais ▪ Morte de microrganismos ou de células infectadas ▪ Estimulação da imunidade adaptativa BARREIRAS FÍSICAS DO ORGANISMO Principais barreiras: ▪ Pele e mucosas dos tratos gastrintestinal, respiratório e geniturinário Mecanismos: ▪ Zônulas de oclusão ▪ Camada externa de queratina ▪ Produção de muco, cílios e peristaltismo ▪ Produção de peptídeos antimicrobianos (defensinas e catelicidinas) O QUE ACONTECE QUANDO O MICRORGANISMOS ATRAVESSAM AS BARREIRAS DA RESISTÊNCIA NATURAL? FAGÓCITOS ▪ Função primária: identificar, fagocitar e destruir microrganismos ▪ Reconhecimento dos microrganismos ▪ Recrutamento de células ▪ Produção de citocinas: inflamação e resposta imune adaptativa CÉLULAS DENDRÍTICAS ▪ Localizadas nos tecidos: detectam rapidamente microrganismos invasores ▪ Expressam grande diversidade de receptores: mais eficientes no reconhecimento de PAMPs e DAMPs ▪ Secretam citocinas inflamatórias que recrutam leucócitos ▪ Produzem citocinas antivirais (interferons do tipo I) CÉLULAS NATURAL KILLER Matar células infectadas Ativar macrófagos (IFN-γ) Ao ser ativada, ocorre a exocitose dos grânulos, liberando substâncias, como perforina (cria poros na membrana) e granzima (inicia a apoptose da célula alvo) MOLÉCULAS EFETORAS SOLÚVEIS ▪Presentes no sangue ou nos fluidos extracelulares ▪Defesa inicial contra patógenos que entram na circulação ou que estão presentes fora das células do hospedeiro em algum estágio de seu ciclo de vida ▪Atuam como opsoninas: intensificam ação dos fagócitos ▪Promovem respostas pró-inflamatórias que recrutam mais fagócitos OPSONIZAÇÃO ▪ Opsoninas: ▪ Proteínas antimicrobianas que se ligam à superfície do microrganismo ▪ Proteína C3b e IgG (dentre outras) ▪ Facilitam a fagocitose: aumentam o número de locais de ligação na superfície microbiana ▪ Macrófagos e neutrófilos possuem receptores para opsoninas MOLÉCULAS EFETORAS SOLÚVEIS ▪Compõem o sistema imune inato humoral ▪Componentes: ▪ Sistema complemento ▪ Colectinas ▪ Pentraxinas ▪ Ficolinas SISTEMA COMPLEMENTO ▪Família de mais de 20 glicoproteínas plasmáticas ▪Sintetizadas principalmente no fígado, mas também por macrófagos e fibroblastos ▪Participam das defesas inatas e adquiridas ▪Cada componente ativado no SC adquire atividade proteolítica, ativando os elementos seguintes (cascata) SISTEMA COMPLEMENTO ▪Ao longo do processo, ocorre a produção de diversos mediadores que contribuem para o desenvolvimento da resposta inflamatória ▪Finalmente, ocorre formação do complexo de ataque à membrana (MAC) ▪ MAC: promove a lise osmótica da célula-alvo, favorecendo a eliminação do agente infeccioso FUNÇÕES BÁSICAS DO SISTEMA COMPLEMENTO Uma vez ativado o complemento pode provocar: ▪Aumento da permeabilidade vascular ▪Recrutamento de células fagocitárias ▪ Lise ▪Opsonização de bactéria ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO Via clássica Complexo Ag-Ac Via das lectinas (PLM – proteína ligadora a manose) Ligação de lectinas à superfícies de patógenos Via Alternativa Superfície de Patógenos Ativação do complemento Recrutamento de células inflamatórias Opsonização de Patógenos Lise de Patógenos O reconhecimento de microrganismos por qualquer uma das três vias do complemento resulta no recrutamento e montagem de complexos protease Complexo C3 protease Cliva a proteína C3 C3a C3b Se deposita na superfície microbiana e atua como opsonina para promover a fagocitose É liberado e estimula a inflamação Se liga a outras proteínas e forma o complexo C5 convertase Cliva a proteína C5 C5a C5bInicia a formação do MAC Lise da célula É liberado e estimula a inflamação VIA ALTERNATIVA ▪Não requer a presença de anticorpos específicos ▪Proteína C3 reconhece estruturas na superfície microbiana e ativa a cascata ▪Microrganismos extracelulares VIA CLÁSSICA ▪ A proteína plasmática C1q detecta anticorpos ligados à superfície de um microrganismo ou outra estrutura ▪ A formação do complexo C1q-Antig-Ac inicia a cascata proteolítica ▪ Várias outras substâncias, tais como os complexos da proteína C-reativa (PCR), determinados vírus e bactérias Gram negativas, também podem ativar esta via VIA DAS LECTINAS ▪Utiliza uma proteína similar a C1q para ativar a cascata do complemento ▪ Lectina ligadora de manose (MBL) ▪A MBL liga-se a resíduos de manose que recobrem superficialmente muitos patógenos MECANISMOS DE AÇÃO DA IMUNIDADE INATA ▪ Indução da inflamação ▪Defesa antiviral ▪Estimulação da imunidade adaptativa RESPOSTA INFLAMATÓRIA A inflamação é a reação do sistema imune inato de tecidos vascularizados submetidos à lesão, trauma ou infecção, resultando na destruição do agente lesivo Consiste no acúmulo de leucócitos, proteínas plasmáticas e líquido derivado do sangue em um sítio de infecção ou lesão tecidual A finalidade desse processo é remover o estímulo indutor da resposta e iniciar a recuperação tecidual local RESPOSTA INFLAMATÓRIA ▪ Células teciduais liberam citocinas inflamatórias ▪ Aumento do fluxo sanguíneo e da permeabilidade vascular ▪ Adesão dos leucócitos circulantes à parede dos vasos ▪ Leucócitos são recrutados do sangue: neutrófilos ▪ Monócitos sanguíneos se diferenciam em macrófagos teciduais ▪ Proteínas plasmáticas migram para os sítios inflamatórios ▪ Proteínas do complemento, anticorpos e reagentes de fase aguda ▪ Formação de exsudato RESPOSTA INFLAMATÓRIA SINAIS CLÍNICOS DA INFLAMAÇÃO FASES DA INFLAMAÇÃO Crônica ▪ Longa duração ▪ Presença de linfócitos e macrófagos ▪ Envolve remodelamento tecidual, com angiogênese e fibrose Aguda ▪ Curta duração ▪ Dilatação de vasos, migração de neutrófilos, aumento da permeabilidade vascular, exsudação de fluidos e proteínas plasmáticas ▪ Manifestações clínicas: dor, febre, eritema e edema local CITOCINAS ▪ Proteínas solúveis secretadas que funcionam como mediadores das reações imunes ▪ Produzidas principalmente por macrófagos e cél. dendríticas ▪ Normalmente têm ação parácrina ▪ Funções: indução de inflamação, inibição dareplicação viral, promoção de respostas de célula T e limitação das respostas imunes inatas ▪ Muitas citocinas produzidas por células imunes inatas também são produzidas por linfócitos T em respostas imunes adaptativas O TNF sistêmico pode causar anormalidades patológicas que levam ao choque séptico, incluindo a função cardíaca diminuída, trombose, vazamento capilar e anormalidades metabólicas decorrentes de resistência à insulina. SEPSE E CHOQUE SÉPTICO ▪ Resposta inflamatória exacerbada do organismo ▪ Infecções virais, fúngicas ou bacterianas ▪ Estimulam a produção de TNF e outras citocinas ▪ De forma similar, distúrbios não infecciosos (queimaduras graves, traumatismos) podem resultar em resposta inflamatória sistêmica DEFESA ANTIVIRAL ▪Receptores PRR reconhecem ácidos nucleicos virais ▪ Indução da produção de Interferons do tipo I ▪ INF-α: produzido principalmente por cél. dendríticas ▪ INF-β: produzido por muitos tipos de células ▪Todas as células nucleadas possuem receptores para INF-α e INF-β DEFESA ANTIVIRAL ▪Mecanismo de ação: ▪ Bloqueio da transcrição e tradução viral ▪ Célula infectada é estimulada a secretar interferon para proteger células vizinhas não infectadas ▪ Recruta linfócitos dos órgãos linfóides ▪ Aumentam a citotoxidade de cél. NK e LT citotóxicos DEFESA ANTIVIRAL ▪Além de Interferons do tipo I, cél. dendríticas e macrófagos liberam TNF em resposta à infecções virais ▪TNF pode estimular vias pró-inflamatórias e pró-apoptóticas ESTIMULAÇÃO DA IMUNIDADE ADAPTATIVA Hipótese dos dois sinais para ativação de linfócitos ▪ Antígeno: garante especificidade à resposta ▪ Moléculas da resposta imune inata: previne ativação desnecessária de linfócitos A resposta imune inata fornece sinais que atuam em conjunto com o antígeno para estimular a proliferação e diferenciação de linfócitos T e B ESTIMULAÇÃO DA IMUNIDADE ADAPTATIVA ▪ Macrófagos ou cél. dendríticas ativadas secretam citocinas que estimulam as respostas imunes mediadas pelos linfócitos T ▪ Microrganismos extracelulares podem ativar o sistema complemento e intensificar a produção de anticorpos por linfócitos B Os segundos sinais gerados durante as respostas imunes inatas ampliam a magnitude da resposta imune adaptativa e influenciam a sua natureza