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1 Índice: 1. Introdução.......................................................................................................................................................pg 3 2. Órgãos Linfoides.............................................................................................................................................pg 6 3. Imunidade Inata.............................................................................................................................................pg 7 4. Resposta inflamatória e migração celular...................................................................................................pg 14 5. Seminário 1 - Imunodeficiência associada a defeitos em inibidores do complemento............................pg 18 6. ED – 1: imunidade inata, inflamação e migração celular. ........................................................................pg 19 7. Reconhecimento antigênico.........................................................................................................................pg 22 8. Seminário 2 - Apresentação cruzada de antígenos.....................................................................................pg 28 9. ED – 2: MHC, processamento e apresentação de antígeno.......................................................................pg 30 10. Desenvolvimento de Linfócitos T e B...........................................................................................................pg 33 11. Resposta adaptativa celular.........................................................................................................................pg 40 12. Cooperação T-B............................................................................................................................................pg 48 13. Resposta imunológica humoral...................................................................................................................pg 55 14. ED – 3: Desenvolvimento e funções efetores dos linfócitos T e B..............................................................pg 61 15. Regulação e modulação da resposta imunológica ......................................................................................pg 66 16. Imunidade de mucosas.................................................................................................................................pg 72 17. ED – 4: Imunidade de Mucosas....................................................................................................................pg 78 18. Resposta imune nos extremos: do recém-nascido ao idoso........................................................................pg 83 19. Imundeficiências...........................................................................................................................................pg 89 20. Reações de Hipersensibilidade do Tipo I – Mediada por IgE...................................................................pg 98 21. Reações de Hipersensibilidade do Tipo II – Mediadas por não IgE........................................................pg 103 22. Reações de Hipersensibilidade do Tipo III – Mediada por imunocomplexos.........................................pg 108 23. Reações de Hipersensibilidade do Tipo IV – Mediadas por linfócitos T.................................................pg 111 24. ED – 5: Psoríase..........................................................................................................................................pg 117 25. Seminário 3 - Resposta Imunológica adaptativa primária e secundária – imunização.........................pg 120 26. Seminário 4 - Anticorpos no Tratamento de Doenças inflamatórias e autoimunes...............................pg 125 27. Seminário 5 - Imunoterapia para Reações de Hipersensibilidade I........................................................pg 127 Imunologia Clínica 2 28. ED – 6: Artrite Reumatoide.......................................................................................................................pg 130 29. Seminário 6 - Teoria da Higiene................................................................................................................pg 133 30. Seminário 7 - Síndrome Antifosfolípide...................................................................................................pg 135 31. Seminário 8 - Febre reumática...................................................................................................................pg 138 32. Obesidade, Doenças metabólicas e aterosclerose.....................................................................................pg 141 33. Imunologia dos transplantes......................................................................................................................pg 144 34. Resposta imunológica e imunoterapia de tumores..................................................................................pg 147 35. ED – 7: Integração Imuno-Parasito...........................................................................................................pg 151 3 Introdução: O homem é constantemente exposto a ambientes hostis, ou seja diversos elementos como patógenos, poluição e outros que poderiam o levar a adoecer. No entanto, isso dificilmente ocorre, pois a partir de um processo evolutivo progressivo, o ser humano desenvolveu um sistema que permitisse sua sobrevida e de sua prole, o sistema imunológico que atua pelas respostas imune. Cronologia: em 430 a.C foi descrito pela primeira vez o caso de uma praga em Atenas por Tucídides, no século XV, ocorreram os primeiros registros de imunização na China e Turquia, em 1798 Edward Jenner analisa a possibilidade da existência da vacina contra a varíola. Em 1885, Louis Pasteur cria a vacina contra cólera aviária e a vacina antirrábica, no ano seguinte, Robert Koch descobre que as causas das doenças são decorrentes de microorganismos, em 1890, Behring e Kitasato criam o soro com atividade antitóxica a difteria e tétano, nesse mesmo ano Metchnikoff descobre os macrófagos e descreve a fagocitose. Com o passar do tempo, diversas outras descobertas foram feitas se utilizando de preceitos da microbiologia, bioquímica e outras disciplinas. Resposta imunológica: é uma resposta coletiva e coordenada do corpo frente à introdução de substâncias estranhas como microorganismos e macromoléculas (orgânica ou não), chamados de antígenos. A resposta coordenada envolve uma série de eventos celulares e moleculares com consequências fisiológicas para a manutenção da saúde que caso não forem controladas pode levar a uma patologia. Tudo começa com o reconhecimento próprio a partir de receptores moleculares que reconhecem o que já é do próprio corpo e o que é externo, e quando for identificado o que não for próprio ocorrerá então a resposta imune. As respostas envolvem uma série de componentes e receptores moleculares, podendo ser inata (TLR, MANR, CD14, SAVENGER), que é ativada em torno de minutos a horas, ou adaptativa (BCR e TCR) em que a expressão clínica dela demora em torno de alguns dias. A resposta imune vai conferir ao indivíduo uma estado de proteção e resistência àquela infecção. Essa resposta pode ser ativa, quando o próprio organismo produzir os elementos da resposta. Por exemplo, um homem que está exposto pela primeira vez a um antígeno microbiano, o seu organismo vai montar uma resposta imunológica que em torno de dias vai ter conseguido combater (ou não) esse antígeno, recuperando o homem. Nesse caso, ele vai desenvolver no organismo células de memórias, que vão conseguir combater mais rapidamente uma invasão feita pelo mesmo agente microbiano, caso o indivíduo seja exposto novamente a esse antígeno, pelo fato dessa resposta ser altamente específicaao antígeno. Essa exposição primária pode vir a ser por meio de uma vacina, pois é introduzido no organismo da pessoa os antígenos de forma mais atenuada, o que leva o organismo a desenvolver a resposta imunológica, permitindo o surgimento das células de memória para caso esse indivíduo for exposto novamente o organismo consiga combater a toxina rapidamente. Mas pode ser também a própria infecção do agente. A imunidade passiva ocorre principalmente pelo uso de soros que contenham anticorpos contra o agente para o qual o soro foi produzido, é usado para combater rapidamente uma infecção a qual o indivíduo foi exposto, não levando a uma necessidade do organismo de produzir células de defesa, portanto não gera células de memória, apesar de ser também específico. 4 Obs: a memória imunológica não necessariamente é para sempre, sendo necessário que, no caso das vacinas, o indivíduo tenha que reforçar a dose após alguns anos. Resposta imune inata: vai contar com a primeira linha de defesa do hospedeiro, que são as barreiras epiteliais do corpo, essas barreiras podem ser do tipo mecânica, envolvendo as próprias células epiteliais unidas por junções fortes (impedindo a passagem dos agentes infecciosos) e que também podem estar associadas com o muco e cílios. Além disso, podemos contar com as barreiras químicas, envolvendo enzimas, pH do meio, peptídeos antibacterianos e outras substâncias que permeiam as superfícies do corpo que ajudam a combater a entrada desses agentes. As barreiras microbiológicas envolvem a flora normal do indivíduo que compete por nutrientes e espaço, além de produzir substâncias antibacterianas. As barreiras celular contam com a ajuda dos linfócitos T intra-epiteliais e B-1. Por fim temos a barreira de citocinas (TNF, IL-1, IFN) que são um grupo de proteínas que apresentam diversas funções como a ativação de funções efetoras dos fagócitos e linfócitos, movimento direcionado das células imune do sangue para o tecido e crescimento, diferenciação de todas as células imunes e inflamação. Uma vez que essas barreiras não impedem a entrada do patógeno, entram em ação os fagócitos como os neutrófilos e macrófagos, que ingerem e matam o antígeno. Além dessas células estão associadas também outras células linfoides como as NK, basófilos e eosinófilos que entram em ação. Temos também o sistema complemento que fornecem um complexo de ataque à membrana Resposta adaptativa: são mais complexas, e entram em ação caso as respostas inatas não resolvam o problema, ocorrendo por meio de duas células principais, os linfócitos T e B. O linfócito T vai ser apresentado ao antígeno por meio de uma célula apresentadora de antígeno (APC), principalmente as células dendríticas. Cerca de uma semana depois, durante a fase da ativação e expansão clonal, essa apresentação gera a formação de um TCD4+ (ação auxiliador) ou TCD8+ (ação citotóxica), que garantem a imunidade celular, causando a ativação de macrófagos, para destruir os microorganismos fagocitados ou destruindo diretamente as células infectadas e gerando inflamação. O linfócito B, quando for ativado gera uma imunidade humoral, por meio de plasmócitos, que são células produtoras de anticorpos, garantindo a neutralização do microorganismo, a fagocitose e a ativação do sistema complemento. Caso o antígeno tenha sido eliminado, essas células passam a sofrer apoptose durante a contração e homeostasia, restando apenas algumas células de memórias. A resposta inata apresente menos especificidade do que a adaptativa, portanto é limitada na diversidade das células, já os linfócitos vão apresentar diversos receptores para cada tipo de antígeno que os for apresentado, sendo mais específicos. Doenças de origem imunológica: a falência ou deficiência do sistema imune pode ser do tipo congênita (como no IMD ou BRUTON) ou adquirida (como na AIDS). As transformações malignas estão associadas ao sistema hematopoético que podem acarretar numa anemia ou deficiência da resposta imune. Uma desregulação imunológica está associada a fatores genéticos e ambientais que causam uma resposta imune patológica, como nos casos da alergia. As doenças autoimunes podem ser do tipo Self (causada por antígenos próprios) ou Non Self (não próprios) gerando miastenia e outras doenças graves. Algumas consequências adversas da resposta imune geram a inflamação, dermatite de contato, rejeição a enxertos. Síndrome de deficiência imune: - Deficiência em resposta celular: pode gerar infecções fúngicas, mucocutâneas (Candida albicans) ou sistêmicas, virais (mesmo com o vírus atenuado ou de baixa patogenicidade) e pneumonias (Pneumocytis jiroveci) - Deficiência na resposta humoral: gera infecções por bactérias encapsuladas (Streptococcus spp., Haemophilus influenza), pneumonias recorrentes, sinusites, otites média e enterites (Giardia lamblia). - Deficiência na resposta dos fagócitos: acaba gerando uma infecção por bactérias Gram positivas (Staphilococcus e Streptococcus), sepse por gram negativas e infecções fúngicas sistêmicas (Candida spp. e Aspergillus spp.). - Deficiência nas moléculas de adesão: causa infecções bacterianas piogênicas (Staphilococcus) e abcessos cutâneos e subcutâneos. 5 - Deficiência nos componentes do sistema complemento: geram infecções por bactérias encapsuladas (deficiência no C3) e infecções por bactérias gram-negativas (Neisseria spp, causada por deficiência em C6 até C9) Perspectivas futuras: - Potencialização nas respostas imunes: por meio da engenharia celular, prevenindo as infecções de células T por HIV, indução de células germinativas pluripotentes autólogas por substituição gênica em IMD monogenética. - Supressão de respostas imunes: para supressão das células produtoras de anticorpos específicas de longa vida, para melhor na IMS antígeno-específica, para prevenir GVH em aloenxertos e MO, e para desenvolvimento farmacológico de inibidores de citocinas, quimiocinas e seus receptores. - Imunodiagnóstico: ajudado no desenvolvimento de novas ferramentas de diagnóstico baseadas em nanotecnologia, além de elucidar o papel da exposição na infância a bactérias e vírus na patogênese das alergias e asmas. 6 Órgãos Linfóides Os linfonodos são apalpados durante os exames físicos para verificar o tamanho deles, pois podem indicar uma doença. Esse órgão é formado por um aglomerado de linfócitos, durante uma infecção local, essas células passam pelo processo de ativação e expansão das células de defesa, aumentando o tamanho desses linfonodos. A inflamação desses linfonodos não necessariamente indicam que a infecção está localizada naquela região do linfonodo, uma infecção que ocorra no pé, pode causar um inchaço dos linfonodos da virilha por causa da circulação linfática, que carrega os antígenos até o gânglio linfático mais próximo. Localização das células do sistema imune: se encontram organizadas anatomicamente nos órgãos linfóides, em sua maioria, mas também podem se encontrar espalhadas em praticamente todos os tecidos e na circulação (sangue ou linfa). A existência dos órgãos linfoides mais a capacidades dessas células de circular e realizar trocas entre o sangue, linfa e tecido é fundamental para a geração da resposta imune. Períodos da hematopoiese: O surgimento do tecido sanguíneo está diretamente relacionado com o aparecimento evolutivo do terceiro folheto embrionário, o mesoderma. Até o terceiro mês de vida, a origem do tecido sanguíneo se dá por meio do saco vitelínico, essa fase é chamada de mesoblástica, após isso, o baço e o fígado constituem os principais órgãos para produção de sangue, perto do nascimento, no entanto, esses órgãos deixam de ser os principais produtores de sangue e a medula óssea passa a ser a principal produtora durante toda a vida, durante a fase medular, juntamente com o tecido linfático (que atua em menor quantidade).O sangue originado da medula apresenta uma origem numa célula mãe, está célula pode originar uma linhagem mieloide ou linfoide. As células mieloides vão formar a maior parte das células da resposta inata. As de origem linfoide vão ser maturadas nos órgãos linfoides geradores ou primários, o B é maturado na propina medula óssea, enquanto o T no timo. Os linfócitos B maduros seguem para o sangue e então para os órgãos linfoides periféricos ou secundários, que são os linfonodos e o baço, já os linfócitos T seguem tanto para o sangue quanto para a linfa e então para os órgãos linfoides periféricos que são os tecidos linfoides cutâneo e associado às mucosas, uma vez nesses órgãos, 80% dos linfócitos permanecerão agrupados nesses órgãos, enquanto 20% retorna para o sangue ou linfa. Órgãos linfoides primários: - Timo: que serve como o sítio de maturação dos linfócitos T originados a partir das células de origem linfoide na medula óssea. - Medula óssea: vai realizar a hematopoiese para a maioria das células linfoides e mieloides, garantindo os eventos naturais de maturação dos linfócitos B, mas permitindo também o surgimento de leucócitos em gerais e eritrócitos, além de osteoblastos, MAPC, tecido adiposo e células tronco mesenquimais. Órgãos linfoides secundários: - Linfonodos/Gânglios linfáticos: são a organização anatômicas das células linfoides, são vascularizado e encapsulados, favorecem o início das respostas adaptativas para antígenos transportados dos tecidos pelo sistema linfáticos até os linfonodos. Apresentam áreas específicas para cada linfócitos, mais próximo das cápsulas temos um zona folicular que é a zona para o linfócitos B, no centro do linfonodo temos a zona para o linfócito T. - Sistema linfático: são vasos especializados que drenam os líquidos dos tecidos para os gânglios linfáticos e desses para o sangue, é essencial para a homeostase dos líquidos teciduais e das respostas imunológicas. - Baço: é um órgão altamente vascularizado e que serve para retirar da circulação as células sanguíneas lesionadas e senescentes, retira também partículas como IMC e microorganismos opsonizados e inicia a resposta imune adaptativa aos antígenos capturados do sangue. Na polpa branca do baço nós temos uma zona que contém tanto os linfócitos B quanto T, o B se encontra na zona marginal dessa polpa enquanto que o T se mantém ao redor dessa zona. Órgãos linfóides de imunidade regional: A pele e as mucosas também apresenta um sistema imune regional, para a pele ele é chamado de tecido linfoide cutâneo, enquanto para o muco é chamado de MALT (tecido linfoide associado às mucosas, que dependendo de onde se localizada pode ser chamado de BALT e GALT), caracterizando uma resposta imune especializada. Sua organização anatômica consiste em uma barreira epitelial mais externa para prevenir a invasão microbiana, um tecido conjuntivo adjacente importante para respostas imunes inatas e adaptativas contra microorganismos locais e linfonodos drenantes mais distantes para iniciar e amplificar a resposta imune adaptativa. Cada sistema regional contém células e moléculas especializadas que possuem funções reguladoras, impedindo respostas indesejáveis a microorganismos não patogênicos (bactérias comensais) e à substâncias que estão presentes nas diferentes barreiras (alimentos). 7 Imunidade inata O ambiente está repleto de agentes infecciosos, mas por alguma ração, a gente, mesmo estabelecendo relações com esses microorganismos, não nos tornamos infectados na maior parte do tempo. A resposta imunológica consiste em dois grandes grupos, uma resposta inata e outra adquirida/adaptativa, ambas se relacionam e se influenciam. A imunidade inata é aquela que não precisa ser montada, qualquer indivíduo, durante toda a vida, apresenta os componentes já prontos, possuindo uma capacidade de resposta imediata, atuando antes de acontecer uma infecção e até mesmo após. Primeiramente, quando está se iniciando a infecção, esse sistema realiza um reconhecimento por receptores não específicos pré-formados para os possíveis agentes infecciosos, com possível resolução do problema e remoção desses. Caso não seja possível a retirada desse agente, se inicia uma resposta induzida precoce, onde o sistema imunológico aciona mecanismos para o reconhecimento de padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs), gerando uma inflamação, recrutando e ativando as células efetoras, ate ocorrer a remoção desses agentes, durante essa segunda etapa, podemos começar a expressar os sintomas. Caso esses mecanismos não resolvam, o corpo começa a se preparar para ativar a resposta imune adaptativa, no qual ocorre o transporte dos antígenos para os órgãos linfóides, local onde ocorrerá o reconhecimento desses antígenos por linfócitos B e T, ocorrendo a expansão clonal e diferenciação de células efetoras, até a remoção do agente. Componentes da resposta imunológica inata: - Barreiras físicas e químicas: estamos rodeados por bilhões de microorganismos, para nos protegermos temos como primeiro meio a barreira física, sendo a principal delas a barreira epitelial, formando a pele e mucosas. O epitélio mucoso apresenta uma camada de células epiteliais única, associadas às células produtoras de muco (como células caliciformes e células de Panet, que produzem a mucina). Esse epitélio apresenta proteínas para junções intercelulares, impedindo a passagem de qualquer coisa por entre as células. Além disso, o muco, que é produzido constantemente, serve também como barreira, pois apresenta uma camada interna e outra externa, na interna temos a presença de peptídeos anti-microbianos (células de Panet produzem), servindo como uma barreira química. Na camada externa temos microorganismos comensais, competindo por espaço e alimento com os microorganismos patogênicos, além de produzir algumas substâncias contra esses patogênicos, essa microbiota também atua como imunomoduladores. A pele apresenta uma estrutura mais complexa que a mucosa, apresentando uma camada para a epiderme e outra para a derme, as células da epiderme também apresentam junções intercelulares, e apresenta os queratinócitos, que no final de seu desenvolvimento depositam uma camada de queratina sobre a pele, além disso temos glândulas sebáceas que excretam os ácidos graxos, que hidratam e protegem a camada externa da pele, as glândulas sudoríparas, além de servirem na regulação da temperatura, também produzem peptídeos anti-microbianos, e também temos microorganismos comensais para competir contra os patogênicos. As proteínas/peptídeos antimicrobianos (AMP) atuam destruindo diretamente os patógenos ou inibindo o seu crescimento, ao sequestrar substâncias necessárias para a sobrevivência desses patógenos. Também atua na própria 8 microbiota ao controlar seu crescimento, pois o seu aumento exagerado causa distúrbios fisiológicos. Além disso, no caso do muco, esses peptídeos se concentram principalmente no muco interno, impedindo o contato das bactérias com o tecido epitelial. As bactérias normalmente apresentam membrana negativa, enquanto que essas proteínas são positivas, isso permite que elas se liguem na membrana das bactérias, formando um poro e permitindo a passagem de substâncias, causando um desequilíbrio osmótico, causando a morte desse patógeno. Papel da microbiota: tem grande importância para a modulação da resposta imune. Num caso de eubiose, isso é, quando a microbiota estiver em quantidades adequadas, elas acabam por produzir certas substâncias como ácidos graxos de cadeia curta (MAMPs) que regulam as células dendríticas, que produzem substâncias (TLSP, TGF- beta e ácido retinóico) que promovem a diferenciação de células T em Treg, elas promovem uma tolerância a antígenos alimentares e de microorganismos comensais. Quando a microbiota está desregulada, chamado de disbiose, além dos MAMPs, elas passam a produzir também DAMPs e PAMPs que atuam tambémna célula dendrítica, mas que dessa vez, produz outras substâncias como IL-12 (que induzem a diferenciação do linfócito T em Th1) e IL-6, TGF-beta e IL-1beta (que induzem a diferenciação do T em Th17), essas células induzem a inflamação (recrutando neutrófilos e ativando macrófagos) Essas barreiras podem ser destruídas por fatores extrínsecos como queimaduras químicas (ácidos, radiação), físicas (fogo), por um corte e outras lesões, e fatores intrínsecos como doenças autoimunes como pênfigo vulgar, psoríase, fibrose cística. Seja qual forma tenha sido essa lesão, a quebra da barreira epitelial facilita a infecção. Caso essas barreiras sejam superados pelos patógenos, o organismo então vai iniciar o processo da inflamação, onde ocorre a ativação das células residentes, como mastócitos e macrófagos que vão produzir mediadores inflamatórios (histamina, prostaglandina, leucotrienos e fator de ativação de plaquetas), quimiocinas inflamatórias (CXCL8/IL-8) e citocinas inflamatórias (IL-6, IL-12, IL-18, TNF-alfa), que vão atrair mais células para o local, por meio de migração celular (rolamento, ativação, adesão firme e diapedese). A resposta inata, apesar de ser menos específica, atua de modo diferente para cada tipo de patógeno (bactérias, helminto, fungo, vírus e protozoários), para reconhecer essas patógenos, receptores de reconhecimento padrão (PRRs) e moléculas de reconhecimento padrão (PRMs) vão ser expressas e produzidas por células da imunidade inata que reconhecem os PAMPs/MAMPs ou DAMPs. Os padrões moleculares associados a patógenos/microorganismos, os PAMPs/MAMPs, são produzidos somente por microorganismos, sendo comum a uma grande variedade de microorganismos dentro de um mesmo grupo e também essenciais para a sobrevivência deles. Já os DAMPs são substâncias produzidas em caso de dano tecidual. As PRRs podem estar associadas às membranas das células, dissolvidas no citoplasma ou dentro de vesículas, já as PRM estão dissolvidas no líquido extracelular. Moléculas de reconhecimento padrão (PRM): Essas substâncias são os componentes solúveis da resposta inata, estão dissolvidas nos líquidos extracelulares. Uma vez que as células imunes reconhecem um PAMP, MAMP ou DAMP, a concentração dessas proteínas aumentam, sendo portanto proteínas de fase aguda, respondendo rapidamente a esses estímulos. Uma das mais importantes é a proteína C reativa (PCR), produzida pelo fígado. Sua dosagem indica um processo inflamatório agudo (trauma, doença autoimune, infecção). A PCR é uma pentraxina que ao encontrar com uma bactérias ou vírus ela consegue se ligar aos lipídios da membrana plasmática, removendo o fosfolipídio, causando uma disruptura de membrana, elas reconhecem somente as membranas desses patógenos e não das nossas próprias células. 9 Sistema complemento: são um tipo mais específico dos PRMs, sendo um conjunto de proteínas presentes no soro de forma inativa, mas que quando são ativadas geram uma cascata, formando produtos com ação inflamatória e imunológica que acabam opsonizando os microorganismo, promovendo o recrutamento de fagócitos. Esse sistema complemento apresenta três principais vias, a alternativa, a clássica e da lectina. - Via alternativa: é ativada quando carboidratos dispostos na membrana da bactéria (LPS) causam a clivagem de uma proteína (C3) que se torna ativa, a porção C3b se deposita na membrana da bactéria se associando com um fator B, permitindo a deposição de um outro C3b, isso permite a formação da C5 convertase, que cliva a C5. A porção C5b se deposita na membrana e outros C3b acabam se depositando também, processo chamado de opsonização. A porção C5b permite a formação de um complexo de proteínas (C6, C7, C8 e C9, essa última forma o poro) que vão montar o complexo de ataque a membrana (MAC), causando o desequilíbrio osmótico. - Via clássica: não reconhece os carboidratos, mas sim o antígeno específico por conta dos anticorpos, sendo dependente, portanto, do complexo antígeno-anticorpo. A proteína C1 é o complexo que permite o início dessa via, se ligando na porção constante de IgM ou IgG já produzidos. Ao se ligar com esses anticorpos, uma porção dessa proteína consegue realizar a clivagem de C2 e C4, a porção C2a e o C4b se depositam juntos na membrana da célula, formando o complexo C3 convertase, clivando o C3 em C3b e C3a, a porção b se associa ao C4bC2a e isso forma o complexo C5 convertase, dando continuidade ao mesmo processo que a via alternativa. - Via da lectina: reconhece outros tipos de carboidratos (resíduos de manose no terminal de glicoproteínas ou glicolipídios microbianos), por meio da enzima MBL (lectina ligante de manose), quando essa proteína reconhece e se liga na superfície da bactéria, dois zimogênios, MAPS1 e MASP2 se ligam nela, iniciando a clivagem de C2 e C4, iniciando o mesmo processo da via clássica. Essas vias apresentam cada uma um início diferente, mas que termina culminando na formação de C3 que permite que ocorra os eventos finais. O C3b vai permitir a ligação com receptores do complemento o que gera a opsonização e a retirada dos imunocomplexos. Os componentes C5b, C6, C7, C8 e C9 garantem a formação do complexo de ataque a membrana. Já as porções que não se ligam à membrana da bactéria, mas retornam ao plasma, como a C3a, C4a e C5a vão servir como mediadores inflamatórios e garantindo a quimioatração, sendo anafilotoxinas. Imunocomplexos: são formados a partir de anticorpos que se ligam aos antígenos solúveis resultando na formação de redes de imunocomplexos, que podem se depositar na circulação. Para que isso não ocorra, eles precisam ser removidos, por conta do complexo antígeno-anticorpo, a via clássica é ativada, mas não forma o MAC, apenas ocorre a opsonização, que é a deposição da C3b. Uma vez depositado, essa proteína vai servir como sítios de ligação para os receptores nas hemácias (CR1) que carregam esses imunocomplexos até o baço, onde vão ser destruídos pelos macrófagos, sem alterar a estrutura e atividade das hemácias. Esse sistema, para não atuar em nossas próprias células, vai ser impedido por inibidores do complemento, podendo estar solúveis ou associados à membrana. A ausência desse sistema complemento ou de seus inibidores apresenta relevância clínica. A ausência da via da lectina aumenta a chance de infecções por bactérias, da mesma maneira que a falta do C3, outras doenças como lúpus sistêmico eritematoso e angioderma hereditário também estão associados. Componentes celulares da resposta inata: todos os leucócitos correspondem a esses componentes, são produzidos nos órgãos linfóides primários num processo chamado de hematopoiese, que após o nascimento ocorre na medula óssea. São originados de uma única célula pluripotente, tronco hematopoética, que ao receber sinais, solúveis ou de membrana, vai se diferenciar em progenitor linfoide ou mieloide, o mieloide continua a receber sinais, normalmente solúveis para continuar seu processo de diferenciação. O mieloide origina as hemácias, plaquetas e leucócitos, que são um grupo que envolve os mastócitos, basófilos, macrófagos (sempre se origina do monócito, quando esse entra num tecido), neutrófilos, eosinófilos, células dendríticas mieloide e plasmocitoide. A linfoide origina células linfócitos B, T e células inatas (NK e células linfoides inatas, ILCs). 10 Eosinófilos: apresenta um núcleo bilobulado com grânulos no citoplasma. Quando ele reconhece uma substância estranha, por meio dos PRRs, ele exocita os grânulos, os principais são proteínas catiônicas tóxicas ao patógeno e também a nossas células. Apresenta também algumas funções secundárias, secretando mediadores inflamatórios (citocinas, quimiocinas) e fatores de crescimentos para estimular a produção de mais células de defesa na medula óssea e regeneração do tecido. Essas células são mais especializadas para atacar os vermes, helmintos. Fagócitos: formado por macrófagos e neutrófilos, essas célulasvão reconhecer o corpo estranho por meio dos receptores que reconhecem substâncias na membrana do antígeno para que se inicie o processo da fagocitose Esses receptores podem ser o Fc, os receptores para o sistema complemento, receptores Scavenger e outos. Para que a fagocitose ocorra, o fagócito deve sofrer um remodelamento do citoesqueleto, tráfico de membranas, aumento da migração e motilidade deles, aumento da divisão celular, maturação do fagócito e ativação de mecanismo oxidativos, que causam a destruição do patógeno, e para caso não consigam destruir, ocorre a produção de citocinas e quimiocinas para atrair mais fagócitos, e caso isso também não ocorra ela processa os antígenos e ativa as respostas adaptativas. Etapas da fagocitose: Uma vez que o patógeno for reconhecido pelas proteínas de membrana expressa por uma célula, ele será fagocitado, ao mesmo tempo, os PAMPs gerados por esse patógeno vão ser reconhecidos pelos PRRs, enviando uma sinalização intracelular e produzindo o Rac2. O patógeno fagocitado vai ser encontrado numa bolsa de fagossomo, essa vesícula vai se fundir com um lisossomo, grânulo primário e secundário, formando o fagolisossomo. O Rac2 vai se juntar com proteínas solúveis e presentes no grânulo secundário, ambas do tipo phox. A junção dessas proteínas formam o complexo NADPH oxidase, esse complexo vai causar a quebra da água, formando as EROs (reativos intermediário de oxigênio RIOs, Reactive oxigen species ROS). Além disso, o influxo de íons leva à acidificação desse meio, ativando ativando proteases, causando a morte do patógeno. Além da acidificação do meio e formação dos RIOs, os fagócitos também produzem reativos de nitrogênio, peptídeos antimicrobianos, enzimas e competidores contra ós patógenos. 11 - neutrófilos: são produzidos em alta quantidade, mas também morrem muito rápido. São os primeiros a chegar ao patógenos, atuando de três maneiras, podem então fagocitar o patógenos, sofrer degranulação (atuando de forma semelhante ao eosinófilo, com os grânulos sendo liberados e atacando o patógeno) ou também formam armadilhas de formação extracelulares (NETs). Os grânulos presentes nos neutrófilos são aqueles tóxicos aos patógenos e ROS, para tentar matar o patógeno, também apresenta citocinas e quimiocinas que vão ser liberados para atrair mais fagócitos. Caso ele não consiga fagocitar e os grânulos não matarem, o neutrófilo morre e lança as NETs (netóse), que são fitas de DNA lançadas sobre os patógenos formando um rede, impedindo que o patógeno se espalhe, dando tempo para a chegada de outras células. - macrófago: se encontram apenas nos tecidos, para cada tecido recebem um nome (no fígado temos os células de Kupffer, no osso temos os osteoclastos, no cérebro temos a micróglia entre outros). Sua principal função é fagocitar o patógeno e alertar outras células a existência dele (por meio dos mediadores inflamatórios e apresentação de antígenos). Os macrófagos podem assumir duas formas, o M1 é estimulado por PAMPs e DAMPs que permite a diferenciação do monócitos em macrófago 1, que vai apresentar função microbicida, citotóxicas (ROS, NO e enzimas lisossomais) e de inflamação (IL-1, IL-12, TNF-alfa e quimiocinas). Essa inflamação vai gerar destruição do próprio tecido, e então entra em ação os M2, quando já não estiver mais sendo estimulado por DAMPs e PAMPs, então o monócito se diferencia em macrófagos 2 por meio do estímulo de IL-4 e IL-13, que vão atuar então como anti-inflamatório (TGF-β, IL-10) e liberando substâncias (Prolina, TGF-β, poliaminas e fatores de crescimento) que estimulam o reparo tecidual, angiogênese e fibrose. Algumas doenças como a doença granulomatosa crônica e a síndrome de Chédiak-Higashi estão relacionados a deficiências dos componentes fagocitários na imunidade inata, no primeiro caso, não ocorre a produção de ROS pelos fagócitos, no segundo caso, os lisossomos não se fundem adequadamente, em ambos aumenta a chance de infecção por fungos e patógenos intracelulares. Células dendríticas: tem como função ativar o sistema adaptativo caso a imunidade inata não resolva os problemas da infecção. Tem origem na linhagem mieloide que origina os monócitos, que também podem se diferenciar em células dendríticas inflamatórios, ou origina os precursores comuns das células dendríticas gerando então as células dendríticas plasmocitoide. No tecido sem infecção, a célula dendrítica recebe o nome de imatura (IDC), possui apenas a função de reconhecer os patógenos, fagocitar o antígeno e o processar, uma vez que isso acontece ela passa por um processo de maturação, passando a se chamar madura (mDC), que apresenta como função carregar o antígeno, por meio da circulação linfoide, até um órgão linfoide secundário, e então o apresentando para os linfócitos T. O linfócito T vai ser apresentado ao antígeno por meio de MHC, uma molécula presente na membrana de DC e outras células, essa apresentação fornece o primeiro sinal de diferenciação, mas que ainda precisa de moléculas coestimulatórias como a B7, presente na DC, que se liga com a CD28 no linfócito T, esse processo permite o segundo sinal, que permite o linfócito T a expressar moléculas CD40L para se ligar com o CD40 da mDC, isso fornece um sinal positivo para a mDC a secretar citocinas e induzir a diferenciação do linfócito T em subpopulações. 12 PRRs envolvidos na sinalização celular: são usados para diferenciar um comensal de um patógeno, sinalizando para que o sistema imunológico seja ativado de forma diferente para cada um deles, da mesma maneira, a resposta é diferente dependendo do patógeno estar vivo ou morto. Podem estar presentes nas membranas das células, em vesículas ou dissolvidos no citoplasma, a maioria são proteínas do tipo TLR. Quando ocorre a presença de um pedaço apenas de um microorganismo (PAMP) ou se esse microorganismo estiver morto, para cada situação, a resposta imunológica vai ocorrer de uma forma diferente, mas ainda suave, teremos o reconhecimento dos PAMPs e a produção de citocinas inflamatórias (TNFα e IL-6) pelo organismo. Caso o corpo estranho seja um comensal, o sistema imunológico também vai ser ativado, de forma não tão suave quanto às presenças de pedaços de antígenos ou antígenos mortos, mas também não tão grave quanto ao patógeno em si, nesse caso, o organismo reconhece os PAMPs e os vita-PAMPs (substâncias produzidas apenas por um microorganismo vivo e que pode ser reconhecido pelo corpo) e também produz essas citocinas inflamatórias, além de produzir IFN-β, gerando uma resposta maior. Quando for um patógeno, além de realizar tudo isso, o organismo também vai causar a destruição de tecidos ao detectar os fatores de virulência. Por exemplo, uma bactéria viva, ao ser fagocitada, no fagócito ela vai eliminar certas substâncias que são só produzidas durante a vida, como o RNAm, esse molécula vai se juntar com proteínas produzidas constantemente pela células, quando isso ocorre, eles causam a eliminação de substâncias que induzem a resposta imunológica. Caso a bactéria estiver morta, ela não produz esse RNAm, que não vai se ligar com as proteínas produzidas pelo fagócito, não desenvolvendo a resposta imunológica tão intensa. Essas substâncias produzidas pelos organismos vivos são chamados de vitas-DAMP, indicadores de vida de um corpo estranho. Células linfoides inatas – ILCs: essas células são de origem linfoide e são as responsáveis por eliminar certos patógenos, como vírus ou bactérias intracelulares, que conseguiram invadir uma célula sem terem sido detectados pelas células mieloides do sistema imune inato, para isso, o nosso organismo apresenta essas células linfoides que também pertencem ao sistema imune inato mas que demoram mais para serem ativados. As células linfoides inatas citotóxicas são as células NK, que são, como já dito, de origem linfoide, participam na resposta citotóxica (destruindo e matando a célula infectada), importantena resposta imunológica contra infecções virais e células tumorais. Para diferenciar os linfócitos (TCD4, TCD8, B e NK) podemos usar marcações de proteínas específicas das membranas delas, no caso da NK, marcamos o CD56 delas. Existem, no entanto, dois tipos de células NK, temos a CD56 dim (citotóxicas), que tem como função atacar e destruir o patógeno, e o CD56 bright (imunomodulatória), cuja função é sinalizar e alertar o sistema da presença de agentes estranhos. As células NK, expressam na sua superfície, além do CD56, o KIR e NKG2D, que são expressos em quantidades diferentes entre elas mas que servem para reconhecer os patógenos. 13 Assim que as NK são produzidas pela medula óssea, elas já entram na corrente sanguínea apresentando os receptores NKG2D e KIR, quando o NKG2D se encontra com um ligante, isso indica um sinal positivo para as NKs, o que permite o envio de toxinas para matar essa células, quando o KIR se liga isso acaba enviando um sinal negativo, garantindo que a célula NK não ataque. Esse ataque só ocorre contra células nucleadas. O que a célula NK reconhece na verdade é o número de estímulos positivos ou negativos, caso o primeiro esteja em maior intensidade, a célula NK vai ser induzida para atacar e matar a outra, enviando grânulos (diferentes dos eosinófilos), que apresentam algumas substâncias como a perforina, Granzina A, Granzina B e Granulisina. Quando esse grânulo chega ao patógeno, a perforina vai causar um polimerização na membrana do patógeno, permitindo a abertura de um poro, por onde pode entrar as granzinas e as granulisinas para causar uma apoptose dessa célula ao ativar as CASPases de dentro dessa célula. O outro efeito, o de imunomodulação, acontece também por meio desses receptores, mas pelo CD56 bright, que induz a formação de IFN-gama que promove no macrófago ou neutrófilos a morte do vírus intracelular ao invés da célula toda. É importante entender que esses receptores que estimulam o sinal positivo ou negativo não são iguais aos PAMPs, pois esses receptores tem sua expressão mudada quando um patógeno entra na célula, pois o patógeno consegue diminuir a expressão dos ligantes negativos ou aumentar a expressão dos positivos. Uma outra diferença é que o NK ao atacar, precisa se ligar diretamente membrana com membrana, chamado de sinapse imunológica, esses grânulos são liberados diretamente na célula infectada, não causando problemas nas células vizinhas como ocorreria quando os eosinófilos atacam. Outros linfócitos também apresentam resposta inata, chamados de células linfoides inatas não citotóxicas, como por exemplo o ILC1, ILC2, ILC3. Cada subtipo dessas células inatas ajudam numa resposta específica para cada tipo de patógeno, produzindo citocinas específicas contra eles. O ILC1 reconhece e garante a defesa contra vírus, produzindo o IFN-gama, o ILC2 causa resposta imunológica a helmintos e inflamação alérgica pela produção de IL-5 e IL-13, e o ILC3 se encontra no tecido linfoide e trabalha na organogênese e barreira intestinal produzindo IL-17 e IL-22. Além dessas células de origem linfoide, como os linfócitos B1, T γ-δ e NKT de imunidade inata. Os linfócitos B-1 produzem anticorpos naturais que protegem contra a infecção de Streptococcus, as células T γ-δ, bem como as NKT, produzem citocinas rapidamente. Interferons do tipo I: são uma classe de substâncias para combaterem os vírus, interferindo na replicação deles, os mais importantes são o IFN-α e IFN-β. Todas as células nucleadas são capazes de produzir os interferons do tipo I quando infectadas pelos vírus, ou seja, quando a célula reconhece o vírus por meio dos PRRs, ela induz eventos intracelulares que culminam na produção dos interferons. Essas moléculas saem da célula e se ligam num receptor de membrana dela mesmo (ou de outras células) e causam uma cascata de reações que levam a uma inibição da síntese de proteínas virais, degradam o RNA viral e inibem a expressão de genes virais para montagem do vírus, impedindo a sua replicação. O conhecimento desses interferons pode ajudar n pesquisa de medicamentos que interfiram diretamente na replicação viral, o IFN-α, por exemplo, podem ser usados para tratamento da hepatite C e B. Quando uma pessoa entra em contato novamente com um patógeno, a resposta inata não vai ser igual, pelos menos NK, ILCs e macrófagos respondem de forma diferente e mais forte (neutrófilos e eosinófilos mantém a sua resposta na mesma intensidade, uma vez que morrem e são substituídos por novas células). Elas não são células de memória, mas células de imunidade inata treinada. No primeiro contato com um patógeno, essas células reconhecem o antígeno e passa a ser ativada, num segundo contato, durante uma reinfecção, a célula está apta para reagir de modo mais eficiente. Isso acontece por meio de regulação epigenética do DNA da célula linfoide inata, a metilação (ou outros processos) das histonas afrouxam a molécula de DNA o que permite a sua transcrição, garantindo maiores produções de substâncias para atacar os patógenos. 14 Resposta inflamatória e migração celular Toda resposta imunológica sempre vai gerar uma inflamação, podendo ser localizada e pequena, sem significância ou grande, sistêmica com efeitos clínicos gerais. E toda doença sempre causa inflamação (desde uma dor de cabeça até doenças psicológicas como depressão e esquizofrenia). Inflamação é então uma resposta imunológica onde as células e os componentes solúveis iniciam, continuam e finalizam o processo imunológico para eliminação de um potencial agente agressor. É um processo extremamente coordenado que envolve as células e componentes solúveis. Alguns sintomas acompanham a inflamação como o calor, rubor, edema, dor e perda de função (dependendo da extensão dessa inflamação), esses sintomas são os chamados sinais cardinais. Fatores envolvidos no dano tecidual: Podemos ter fatores endógenos ou exógenos que estão envolvidos no dano tecidual e que causam a inflamação. Como fatores endógenos podem ser reações imunopatológicas e distúrbios genéticos e neurológicos. Os fatores exógenos podem ser causas mecânicas, físicas, químicas, nutritivo e biológico (infecção). Eventos locais: as células presentes na circulação e os componentes solúveis do sistema imunológico tem acesso aos tecidos onde ocorrem um processo inflamatório por meio da migração celular. Uma vez que um local apresenta uma destruição de tecido ou célula ocorre a liberação de DAMP, ativando as células residentes (que reconhecem os DAMPs por meio do PRR) ou as células NK que reconhecem os receptores positivos e negativos desse local, isso causa uma produção de mediadores inflamatórios, causando eventos vasculares como a vasodilatação, aumento da permeabilidade, ativação de moléculas de adesão, quimiotaxia, migração de leucócitos e fagocitose (funções efetoras). A ativação das células residentes ocorre por meio dos receptores de reconhecimento padrão (PRR) presentes no citoplasma, associados a vesículas ou soltos no líquido extracelular que vão reconhecer os PAMP/MAMP/DAMP. Isso vai induzir nos mastócitos e nos macrófagos a liberação dos mediadores inflamatórios, como histamina, prostaglandinas, leucotrienos e fatores de ativação de plaquetas (formados pelo ciclo do ácido araquidônico), além de outras quimiocinas inflamatórias, como CXCL8 (IL-8) e também a liberação de citocinas inflamatórias como TNF-α, IL-6β, IL-6, M-CSF, IL-12, IL-18. A liberação desses mediadores como prostaglandinas e bradicininas vão causar a dor, a presença de quimiocinas inflamatórios e citocinas inflamatórias que vão causar a vasodilatação (o que fornece o calor e o rubor), além disso, as citocinas estimulam as células endoteliais, causando uma menor adesão entre elas, aumentando a permeabilidade que permite um extravasamento do plasma do sangue para o tecido, causando o edema, e junto do plasma, as moléculas do sistema complemento como a pentraxinatambém vazam para o tecido. Além disso, o endotélio começa a expressar uma série de proteínas e carboidratos para que ocorra a adesão (selectinas, integrinas e ligantes) de outros leucócitos. Esses leucócitos que estiverem na circulação vão se aderir ao endotélio por 4 etapas, a adesão fraca, rolamento, ativação e adesão firme, um processo chamado de migração celular. 15 No processo de adesão fraca, estão envolvidos uma série de ligantes, como as selectinas, glicoproteínas e integrinas de baixa afinidade, esses ligantes vão se ligar com as proteínas de membrana dos leucócitos, como essa adesão é fraca, eles não vão parar de imediato, mas continuam pela circulação, sofrendo então o processo de rolamento, se ligando e desligando com as proteínas de membrana seguintes. Então alguns quimioatraentes como as quimiocinas, C5a e outros vão causar a ativação desses leucócitos, ocorrendo mudanças no seu citoesqueleto e transduções de sinais que aumentam a afinidade dele com as integrinas (que também passam a ser ativadas) o que causa a adesão forte deles, além disso, ocorre a quimiotaxia para a migração nos tecidos. Durante a migração, o leucócito vai ter que se grudar e desgrudar desses receptores, mudando a conformação do seu citoesqueleto para que possa entrar no tecido. Ao entrar nele, o leucócito continua migrando pelo tecido até o local da lesão ou infecção, onde está ocorrendo a liberação de citocinas e quimiocinas pelas células residentes como os macrófagos, isso serve de quimioatração para os leucócitos que seguem na direção desse local para combater o problema. Eventos sistêmicos: podem ser perceptíveis ou não, dependendo da intensidade. Os mediadores inflamatórios vão atuar longe do local de onde foram produzidas. Podem ocorrer efeitos protetores em alguns órgãos, como no cérebro (TNFα e IL-6 e IL-1) onde esses mediadores vão causar febre (para aumentar as reações celulares e matar um possível agente infeccioso), no fígado (IL-6 e IL-1) vão induzir a produção de proteínas de fase aguda que vão cair na circulação chegando até o local do vaso permeável, entrando no tecido para combater o patógeno, na medula óssea (GM-CSF, TNF, IL6, IL1) vão induzir a formação de mais leucócitos que vão cair na circulação e seguir em direção do local lesionado. Podem, no entanto, ocorrer efeitos patológicos/sistêmicos por causa desses mediadores inflamatórios, quando eles forem produzidos em alta quantidade ou por muito tempo. Por exemplo, sistematicamente, o aumento da permeabilidade dos vasos (TNF) gerais podem causar um extravasamento do líquido para os tecidos causando o choque quando for em muita quantidade, no coração esses mediadores (TNF) causam uma diminuição no débito cardíaco, nos músculos esqueléticos, causam resistência a insulina (TNF, IL-1), gerando uma grande perda de proteínas levando um indivíduo a caquexia (como ocorre em indivíduos imunodeficientes como no HIV ou em tumores). A sepse é um exemplo de efeitos sistêmicos da inflamação, nesse caso, uma parte do patógeno ou o próprio patógeno ganha acesso à circulação sistêmica (septicemia), isso causa uma ativação (por reconhecimento do PAMP pelos PRRs) de todos os macrófagos, que vão começar a produzir os citocinas e mediadores inflamatórias (TNF-alfa, IFN-gama, IL-6, IL-8, IL-1beta) dentro do vaso, causando uma coagulopatia por meio da liberação de prostaglandinas, leucotrienos e fator plaquetário que causam a deposição de fibrila e coagulação intravascular disseminada, que causa o dano endotelial, já promovido pelas citocinas. O dano endotelial generalizado gera aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação, ativação de leucócitos, hemorragia e febre. Além disso, as citocinas produzidas pelos macrófagos ativam o complemento, por C5a e C3a, aumentam a quimiotaxia e inflamação, e a produção de NO, que gera ainda mais dando endotelial. Isso tudo vai gerar perda de muito líquido rapidamente, dessa maneira, teremos uma hipotensão e uma taquicardia para compensar essa perda de líquido para manter a chegada oxigênio nos tecidos, mas o coração não 16 consegue manter esse estado por muito tempo, passando a bradicardia, também teremos uma vasoconstrição periférica, não chegando mais sangue corretamente a todos os tecidos, começando a ter uma falência múltipla dos órgãos, estado mental alterado, causando então o choque séptico e então morte. Quando a resposta imunológica não é capaz de eliminar o agente causador da doença, ou quando é o próprio corpo que está causando a doença (doença autoimune) ou quando um agente é inerte (como uma partícula de areia cai no pulmão), o indivíduo entra num estado crônico de inflamação. Inflamação crônica: o estado crônico é diferente, pois ocorre quando células do sistema imune adaptativo passam a participar desse processo, liberando outros fatores inflamatórios, são exemplos de inflamação crônica as infecções virais, infecção crônica, dano persistente, doenças autoimune. A inflamação aguda, causada por infecções, toxinas e traumas apresentam efeitos vasculares, recrutamento de neutrófilos e a produção de mediadores, com a resolução do processo, o tecido não sofre grandes deformações, ocorre a remoção do agente, dos mediadores e células inflamatórias, reparo tecidual e celular, com recuperação da função. Normalmente, nesses casos, ocorre a formação de abcessos com pus, que são basicamente regiões que apresentam grande quantidade de células do sistema imune inata, que causam a liquefação do tecido ao redor por conta dos grânulos liberados, com o tempo isso vai sofrer uma cicatrização e formação de fibrose. Na inflamação crônica, causadas por infecções virais, de dano persistente ou de doença autoimune, outras substâncias vão ser liberadas pela resposta imune adaptativa, ocorre um aumento da angiogênese, migração e infiltração de linfócitos mononucleares no local e principalmente ocorre a formação de muita fibrose no tecido (cirrose hepática ou pulmonar por exemplo), gerando perda de função. A fibrose é a substituição do tecido normal por matriz extracelular. Esses macrófagos ativados vão apresentar os antígenos para os linfócitos T da imunidade adaptativa, que estão sendo atraídos para o local onde está ocorrendo a liberação dos mediadores inflamatórios por meio das células da imunidade inata. Esses linfócitos vão começar a assumir o papel da inflamação no local, se tornando mais especializados como Th2, que vão recrutar mais eosinófilos (por meio de fatores como IL4, IL5 e IL13), ou Th1 e Th17, que vão recrutar mais neutrófilos (IL17) e mais macrófagos (TNF) para o local, e então os linfócitos vão induzir a ativação desses macrófagos (os monócitos que migraram para o local se transformaram em macrófagos inativos) por meio de citocinas como IFNγ. Os macrófagos ativados vão produzir moléculas de dano tecidual como reativos de oxigênio, proteases, atrair mais neutrófilos (TNF e IL-1), liberar fatores de coagulação, fatores lipídicos e NO, além disso, também vão causar a fibrose por meio dos fatores de crescimento, citocinas fibrogênicas, fatores angiogênicos e enzimas remodeladoras de MEC. Na inflamação crônica atua principalmente os linfócitos e macrófagos, em situações específicas teremos neutrófilos e eosinófilos, esse segundo decorre de infecções crônicas por helminto ou em casos como a asma. Na inflamação aguda atua principalmente os neutrófilos. Em algumas situações de inflamações crônicas vão causar certas modificações do tecido como no caso de formação de granulomas, induzido pelos linfócitos T, essa estrutura apresenta macrófagos no seu centro, circundados por fibroblastos e linfócitos T. Uma outra estrutura formada num processo inflamatório crônico é o órgão linfoide terciário ou ectópico, que não apresentam cápsula como o linfonodo, mas que apresentam divisão para linfócitos T (centro germinativo) ou B (centro folicular), essas estruturas se formam no órgão queestá sofrendo da inflamação. 17 Resolução: Uma vez eliminado o agente o sistema imune atua para regenerar o tecido lesado e retomar a homeostase, esse processo é chamado de resolução da inflamação. A resolução consiste em remover o microorganismo, células mortas e restos celulares, restaurar a integridade da vasculatura e perfusão, regenera o tecido, remissão da febre e sintomas e redução da dor. É iniciado pela mesma célula que começou o processo da inflamação, o macrófago residente, sem o estímulo de PAMP e DAMP, vai começar a produzir citocinas anti-inflamatórias (IL10 e TGF-β) e substâncias para o reparo tecidual (prolina, poliaminas, TGF-β, fatores de crescimento), podendo causar fibrose quando for em larga escala, além de também produz fatores angiogênicos. Além disso, também são produzidos mediadores lipídicos para pró-resolução pelo macrófago, esses mediadores são em grande parte derivados também do ácido araquidônico, como a lipoxina. Também apresentamos alguns ácidos graxos na circulação como o ômega-3 e 6, todos essas substâncias lipídicas servem como substrato para os macrófagos, capturando eles da circulação e metabolizando para formar esses fatores pró-resolução, como protectinas, resolvinas e maresinas. Cada substância apresenta uma função específica, mas de forma geral, eles vão antagonizar os efeitos pró- inflamatórios. Tratamento para inflamação: consiste em usar anti-inflamatórios, por exemplo, aspirina, diclofenaco (Cataflam), ibuprofeno (Advil, Aliviun), nimezulida e glicocorticoides, essas substâncias são usadas para tratar o sintoma, mas não a inflamação em si, a cura para a inflamação consiste em eliminar a causa, nem sempre é possível como em casos de doenças autoimunes. Os anti-inflamatórios não esteroidais atuam impedindo a formação dos mediadores inflamatórios lipídicos, no ciclo do ácido araquidônico, impedindo a formação de prostaglandinas e leucotrienos, por exemplo, eliminando a dor. O glicocorticoide atua também na via de formação dos mediadores inflamatórios lipídicos ainda no início dela, eliminando, além da dor, os outros sintomas inflamatórios, diminuindo o edema, rubor, vasodilatação, no entanto, os glicocorticoides apresentam efeitos extra-imunológicos, gerando consequências aos indivíduos, alterações neurológicas, glaucomas, osteoporose e diversos outros sintomas. 18 Imunodeficiências associadas a defeitos em inibidores de complemento Angiodema hereditário: é uma doença caracterizada pela formação de edema não-inflamatório da derme profunda ou de tecidos subcutâneos ou submucosos. É resultado da vasodilatação e do aumento da permeabilidade vascular. Pode ser classificado em três tipos, o do tipo I, causada por uma deficiência em C1-INH, a do tipo II, causado por uma disfunção do C1-INH e o tipo III, mais raro, em que os níveis de C1-INH estão normais. A causa para o angiodema hereditário é a mutação no gene SERPING1 que produz o inibidor de C1 esterase (C1-INH). As concentrações plasmáticas dessa proteína se encontram reduzidas (tipo I) ou defeituosas (tipo II) nessa doença e, dessa forma, a ativação de C1 por imunocomplexos não é adequadamente controlada, ocorrendo a clivagem aumentada de C4 e de C2. O C1-INH promove a formação aumentada de bradicinina, que é um fragmento proteolítico de C2 e é o principal mediador do angiodema hereditário, pois aumenta a permeabilidade vascular, já que diminui as junções endoteliais. A bradicinina também pode se encontrar aumentada em decorrência de uma mutação no gene F12, que resulta na produção do fator XII aumentado, esse fator está envolvido na produção de bradicinina, relacionado com o tipo III da doença, mais raro, e ainda pouco estudado. Os sintomas dessa doença incluem episódios recorrentes de edema mediados pela bradicinina, envolvendo a pele e a submucosa de diversos órgãos, sendo que as regiões mais afetadas são a face, braços, pernas, mãos, pés, genitália, abdome, orofaringe, laringe e sistema digestório. Pode apresentar também quadros de dor abdominal, vômitos, diarreia e obstrução aérea com potencial risco de morte. O diagnóstico consiste em realizar uma dosagem do nível sérico de C4 que, geralmente, se encontra abaixo do normal, pela determinação da quantidade de C1-INH ou de sua atividade. Por fim, podemos realizar uma análise do gene SERPING1 que codifica a C1-INH, nos casos de diagnóstico indefinido ou para fins de pesquisa. O tratamento para o angiodema hereditário pode ser feito pela administração de inibidores de C1 derivados do plasma, como alguns fármacos (ecallantide ou icatibanto) para crises agudas. Se nesses crises aguda as vias aéreas também estiverem comprometidas pode ser administrado adrenalina, as vezes entubação endotraqueal. O uso de alguns analgésicos, antieméticos e a reposição de líquido podem ser usados para aliviar os sintomas. A profilaxia a curto prazo é indicada antes de procedimentos de alto risco quando os inibidores de C1 não estiverem disponíveis, nesse caso, é possível fornecer andrógenos atenuados. Hemoglobinúria paroxística noturna: é uma doença caracterizada por anemia hemolítica crônica adquirida e hemoglobinúria. É considerada um defeito mutacional clonal da célula-tronco hematopoética (CTH). As causas decorrem de uma expansão clonal não-maligna de uma ou mais células-tronco hematopoéticas que adquirem mutações somáticas no gene PIG-A. Esse gene é responsável pela síntese de âncoras de glicosil-fosfaditilinositol (GPI), responsável por manter aderidas à membrana plasmática dezenas de proteínas com funções específicas, entre elas, a CD55 e a CD59, importantes proteínas regulatórias do complemento presente na superfície de eritrócitos. CD55 é um inibidor de C3, enquanto que o CD59 é um inibidor da formação de poros no complexo de ataque a membrana pelo C9. Como consequência, as células ficam suscetíveis à ativação pelo complemento, levando à hemólise intravascular contínua. Os sintomas envolvem uma ampla hemólise intravascular, gerando grandes quantidades de hemoglobina livre e arginase eritrocitária no plasma, que depletam o NO, pois a hemoglobina apresenta alta afinidade por NO, que o retira da circulação e a arginase diminui o nível de arginina, necessário para a síntese de NO. A depleção tecidual de NO se manifesta clinicamente como astenia, dor abdominal, espasmo esofagiano, disfagia, impotência sexual masculina e possivelmente trombose. A hemólise crônica acarreta em uma letargia, astenia, mialgia difusa e perda da sensação de bem-estar. Também pode haver deficiência de ferro em decorrência da perda de hemossiderina e hemoglobina. A hemoglobinúria (que promove uma urina marrom-escura) ocorre durante os surtos de hemólise intravascular aguda. O diagnóstico pode ser feito por um teste de hemolisina ácida (teste de Ham), por um teste de lise por sacarose, um teste da sensibilidade à lise por complemento e por citometria de fluxo para avaliação de CD55 e CD59. O tratamento envolve a reposição de ferro e de folatos, transfusões sanguíneas, fornecimentos de anticoagulantes (para evitar trombose), pode ser utilizado corticoesteróides e andrógenos, eculizumab (anticorpo monoclonal que se liga em C5 inibindo a sua ativação) ou um tratamento com imunossupressor ou transplante de células tronco hematopoéticas alogênicas (TCTHa). 19 Estudo dirigido 1 – imunidade inata, inflamação e migração celular Caso 1 Ricardo, um garoto de 16 anos, trabalhou durante suas férias ajudando seu pai a cuidar do jardim de sua casa. Seu trabalho consistia em recolher as folhas caídas e em espalhar fertilizante (esterco animal) ao redor de alguns arbustos e árvores. No final de seu período de férias, ele começou a apresentar dificuldades respiratórias, tosse persistente e dor no peito. Devido às dificuldades respiratórias ele foi admitido em um hospital. Um exame radiológico (RX-tórax) foi realizado no qual foi observadoa presença de grandes densidades parecidas com "bolas de algodão" nos dois pulmões. Uma das lesões foi aspirada, analisada e revelou a presença de hifas de Aspergillus fumigatus. Ricardo foi internado e começou a ser tratado com anfotericina B intravenosa. Após o início do tratamento ele apresentou melhoras nos sintomas respiratórios, mas durante o período de internação adquiriu outras duas infecções pulmonares, causada por Pseudomonas aeruginosa e Streptococcus faecalis, que foram tratadas com antibióticos apropriados. Durante o período de estadia no hospital, Ricardo realizou uma série de exames. Seu hemograma apresentou um pequeno aumento no número de leucócitos (11500/μL [normal 5000-10000/μL]), com contagem diferencial apresentando valores normais. O nível de seus anticorpos séricos também estava dentro dos valores normais. O médico, entretanto, notou a presença de uma série de lesões na pele de seu tronco, assim como algumas lesões em suas gengivas (abscessos). Como os exames não revelaram alterações no número de células do sistema imunológico, e devido às características das lesões, foi realizado um exame funcional, para verificar a capacidade de produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) pelos neutrófilos do sangue periférico de Ricardo: o teste de NBT (teste de nitro-azul de tetrazólio), que demonstrou a incapacidade dos neutrófilos produzirem ROS. Após obter esses resultados o diagnóstico de Doença Granulomatosa Crônica (DGC) foi estabelecido, e Ricardo começou a ser tratado com injeções de Interferon- gama (IFN-gama), que resultaram na melhora de seu quadro clínico. Interpretação do caso: o paciente é do sexo masculino, jovem, que apresentou sintomas relacionados com o aparecimento de um fungo oportunista, indicando o caso de uma imunodeficiência, após ter sido tratado, começou a apresentar outras infecções, dessa vez por bactérias, também do tipo oportunistas. Após feitos alguns exames, observou-se que o hemograma do Ricardo estava normal, bem como o nível de anticorpos séricos, indicando que ele não entrou na resposta adaptativa ainda. O médico também constatou a presença de de manchas vermelhas, fechando o diagnóstico diferencial da doença em DGC, uma doença caracterizada pelo defeito na imunidade inata em que não há produção o suficiente de ROS pelos neutrófilos Questões para discussão. 1- A DGC é uma imunodeficiência congênita caracterizada pela ocorrência repetitiva de infecções, e à formação de estruturas conhecidas como granulomas. Como e em que situações são formados os granulomas? Os granulomas são característica de uma doença inflamatória crônica, quando ocorre ativação da resposta adaptativa para que ocorra a eliminação do corpo estranho (pode ser um patógeno, microorganismo comensal, partícula inorgânica ou qualquer outra elemento que pode causar essa situação). Essa resposta adaptativa ativa linfócitos Th1 que ativam os macrófagos, que continuam chegando no local onde esta ocorrendo a infecção, mas não consegue eliminar o patógeno quando o fagocita, dessa maneira, o processo inflamatório contínuo formado por linfócitos e macrófagos que provoca lesão do tecido resultando em fibrose. O granuloma é essa estrutura imunológica que serve para isolar uma partícula estranha, sendo formado por macrófagos no centro desse granuloma, que tentam destruir o que estiver ali, esses macrófagos podem se fundir formando as células gigantes, ao redor deles teremos o linfócito T, que forma uma espécie de capa ao redor dos macrófagos, é esse linfócito quem mantém a estrutura do granuloma coesa por meio de citocinas liberadas, como o TNF (fator de necrose tecidual), recrutando os monócitos para os tecidos, e estes se diferenciam nos macrófagos quando o linfócito T libera o IFN-gama. Ao redor dos linfócitos, ainda teremos os fibroblastos. 2- A DGC pode ser causada pela mutação de diversos genes, mas que de modo geral resultam na diminuição, ou incapacidade na produção de Espécies Reativas de Oxigênio. Como isso interfere com a resposta imunológica? De que forma isso se relaciona aos sintomas apresentados por Ricardo? As espécies reativas de oxigênio são produzidas pelos fagócitos (principalmente macrófagos, mas também neutrófilos) nas vesículas dos fagolisossomos por meio do sistema complexo NADPH oxidase, que servem para matar o patógeno. A deficiência na produção dos ROS decorre de um defeito genético em que há uma má formação desse complexo por uma mutação em algum gene responsável por alguma parte desse sistema, dependendo de qual gene está mutado partes diferentes do complexo vão ser afetadas, e isso pode causar diferentes graus de gravidade, como por exemplo, ocorre apenas uma diminuição da produção de ROS, ou simplesmente não se é produzido nada, sendo bem grave. Nesse caso apresentado, Ricardo apresenta apenas 20 uma diminuição da produção de ROS, pois caso ele não produzisse ele apresentaria os granulomas nos primeiros dias de vida, pois não estaria conseguindo combater nenhum tipo de patógeno que o invade. A DGC está associada portanto com um defeito da resposta inata, afetando principalmente os neutrófilos que são os primeiros que chegam ao tecido para combater o patógeno, não conseguindo, o sistema adaptativo é ativado, chegando os macrófagos para tentar assumir a função microbicida. Como os macrófagos também não conseguem, ocorre a formação do granuloma e formação de fibrose ao redor dessa estrutura. Nesse caso, as infecções ocorrem no pulmão do paciente, se justificando a dificuldade respiratória e dor no peito. 3- Qual a explicação para o fato de o tratamento com IFN-gama ter resultado na melhora clínica de Ricardo? O IFN-gama são produzidos pelos linfócitos T, apresentando função diferente do IFN que ataca os vírus, o IFN- gama é usado para estimular a produção de mais espécies reativas de oxigênio pelos fagócitos, estimulando a ativação da NADPH oxidase (aumenta a transcrição do gene que codifica a proteína phox-91, formadora de parte da estrutura do NAPDH oxidase). Uma vez que esse paciente consegue produzir ERO, mas em baixa quantidade, o IFN pode ser usado para estimular a produção, tentando então destruir o patógeno. Se o paciente possuir um defeito em uma subunidade vital para o funcionamento do complexo enzimático para a produção do ERO, não adianta fornecer o interferon gama. Caso 2 Catarina teve desenvolvimento e saúde normal até seus 8 anos de idade quando começou a apresentar episódios recorrentes de febre e cansaço. Também começou a apresentar dificuldade para levantar-se da cama pela manhã, alegando que todo o seu corpo estava dolorido. Seus pais também notaram que manchas avermelhadas apareciam em seus braços e ombros durante os episódios de febre. Após mais de uma semana apresentando estes sintomas, os pais de Catarina, preocupados, levaram-na a um pediatra. Apesar de Catarina não estar apresentando febre ou exantema, o pediatra notou no exame físico que várias articulações da menina estavam inchadas, e doloridas quando movimentadas. O médico inicialmente suspeitou de infecção por parvovírus e solicitou a sorologia para a doença (além de outros exames) e receitou ibuprofeno e paracetamol para resolução dos sintomas. No retorno, os pais de Catarina relataram que ela havia apresentado durante a semana vários episódios de febre (2 vezes ao dia), dores articulares e exantema. A sorologia para parvovirose apresentou resultado negativo. Além do resultado da sorologia, os resultados de outros exames laboratoriais haviam ficado prontos: Contagem de leucócitos totais era de 12500/µL (normal = 4000 a 11000/µL); hemoglobina era de 10g/dL (normal = 11,5 a 14,8g/dL). A Velocidade de Hemossedimentação (VHS) também estava elevada (82mm/hora; normal = até 13mm/hora). Ela então foi internada no hospital local para investigação adicional. No hospital, outras sorologias para doenças infecciosas foram realizadas, todas com resultado negativo. Catarina continuou a apresentarepisódios intermitentes de febre e as enfermeiras relataram a ocorrência de exantema avermelhado durante esses episódios (figura 1). Além disso, a garota continuou a apresentar dificuldades de movimentação durante o período da manhã (mas sem problemas durante o resto do dia). Um reumatologista foi chamado para acompanhar o caso, notando inchaço nas articulações e diminuição de movimentos em seus tornozelos, joelhos e pulsos. Novos exames de sangue revelaram que seu número de leucócitos continuava elevado (principalmente de neutrófilos com desvio à esquerda), assim como o VHS. Os níveis de Proteína C Reativa (PCR) também se apresentavam elevados (28mg/dL; normal = 0,1mg/dL), assim como os níveis de ferritina (1949 ng/mL; normal = 7 a 142 ng/mL). Os níveis de transaminases, eletrólitos, creatinina e imunoglobulinas estavam normais. Exames para detecção de anticorpos anti-antígenos nucleares (ANA), foram negativos, assim como para fator reumatoide. Tendo em vista os sintomas, exame físico e resultados laboratoriais o médico fechou o diagnóstico de Artrite Idiopática Juvenil (AIJ), iniciando o tratamento com indometacina (1mg/kg) 2 vezes ao dia e prednisona (30mg - 2 vezes ao dia). Catarina melhorou significativamente após 2 dias de tratamento e recebeu alta. Ela prosseguiu o tratamento com o reumatologista pelos próximos meses, apresentando melhoras. Porém, quando a dose de glicocorticoide foi diminuída (10mg/dia), os episódios de febre, exantema e dor retornaram. As doses de prednisona foram aumentadas, além de iniciar o tratamento com metotrexato (20mg/semana). Após algumas semanas como o novo tratamento, o glicocorticoide foi removido gradativamente, continuando somente com o metotrexato, sem retorno dos sintomas. 21 Figura 1: Aspecto clássico do exantema intermitente que ocorre associado aos episódios de febre em casos de AIJ. Questões para discussão: 1- A que processos podem ser associados os sintomas apresentados por Catarina (febre, dor, exantema, inchaço de articulações)? Esses processos estão associados à inflamação. A dor é explicada pela ativação dos mastócitos e macrófagos no epitélio, principalmente os macrófagos, que estão produzindo prostaglandinas e bradicininas no local da inflamação. O exantema é causado pelo aumento do fluxo sanguíneo por histaminas, leucotrienos e prostaglandinas, as quais promovem vasodilatação, que é produzida também por macrófagos. O edema/inchaço de articulações é causado pelo aumento da permeabilidade do endotélio vascular, permitindo o extravasamento de líquidos e proteínas para o espaço extravascular, sendo ativado por mediadores inflamatórios, produzidos pelos macrófagos ativados. A febre é uma consequência dos eventos sistêmicos dos mediadores inflamatórios (TNF, IL-1, IL6), que atuam no cérebro gerando o aumento da temperatura corporal para ganho na atividade de algumas enzimas. 2- Como se explicam os resultados obtidos nos testes laboratoriais realizados em Catarina: a) Neutrofilia com desvio à esquerda; Ocorre por aumento da produção de neutrófilos, o que indica um processo inflamatório agudo, esse exame pode ser identificado pelo hemograma. O desvio à esquerda indica que existem neutrófilos imaturos na circulação, que aparecem na forma de bastonete quando imaturos. A presença de neutrófilos imaturos ocorre devido a um recrutamento aumentado deles, devido aos mediadores inflamatórios. Também são liberados pelos macrófagos os fatores de crescimento, que estimulam a diferenciação de células na medula óssea, aumentando a sua produção. b) Elevação de PCR; o PCR é um tipo de PRR solúvel, indicador de uma resposta aguda. Tem como função de se ligar em um patógeno e destruir sua membrana por lise osmótica. Ela aumenta quando há mediadores inflamatórios (IL-6) que atuam no fígado estimulando sua produção. c) Aumento do VHS; VHS significa velocidade de hemossedimentação. Indica o aumento de fibrinogênio produzido no fígado na circulação, que também é uma proteína de fase aguda, além de ser um fator de coagulação. Esse aumento ocorre para que caso ocorra lesão, o vaso rapidamente coagule. O fibrinogênio tem carga positiva e as hemácias tem carga negativa, quando in vitro, as hemácias e o fibrinogênio se atraem para haver neutralização das cargas, quando isso ocorre, as hemácias conseguem se juntar mais, ficando mais pesadas, se depositando mais rapidamente, dessa maneira, em um processo inflamatório, o VHS aumenta. d) aumento de ferritina. A ferritina também é uma proteína de fase aguda produzida pelo fígado que sequestra o ferro e se deposita nos macrófagos. A importância disso é que o ferro é um substrato importante para bactérias crescerem, um nutriente essencial para uma grande quantidade delas. Esse armazenamento de ferro prolongado pode levar a uma anemia, se há aumento de ferritina, a produção de hemácias é reduzida. 3- Tendo em vista que muitos casos de AIJ é causada por polimorfismos gênicos que resultam no aumento da produção de citocinas como IL-1beta e IL-6, qual(is) tratamento(s), além do tratamento convencional (com anti-inflamatórios), poderia ser aplicado em Catarina. Podem ser fornecidos medicamentos imunobiológicos que são capazes de bloquear as atuações de citocinas específicas, podendo tanto bloquear as citocinas ou os receptores dessas citocinas. 22 Reconhecimento antigênico O princípio básico da resposta imune está entre reconhecer o que é o próprio e o que não é, por meio dos receptores moleculares, para gerar uma resposta imunológica. A resposta inata depende de receptores de rápida identificação como TLR, MANR, CD14 e SCAVENGER utilizado pelos neutrófilos, macrófagos e DC, capazes de reconhecer PAMPs e DAMPs. Já a resposta adaptativa é mais demorada, e atua quando a resposta inata não é o suficiente para combater o antígeno utilizando receptores de célula B (BCR) e receptores de célula T (TCR). A resposta adaptativa só consegue ocorrer caso a resposta inata foi capaz de reconhecer o antígeno previamente. As células B/linfócito B apresentam como receptores para reconhecer um antígeno o BCR, constituída por uma unidade de imunoglobulina (Ig), que contém duas cadeias compridas e duas cadeias curtas pareadas entre si. A porção mais distal se apresenta como um braço ou fenda, que reconhece porções do antígeno por encaixe das porções dele, esse reconhecimento é direto, ou seja, depende da forma do patógeno (membrana, parede celular, cápsula, flagelo). Já as células T/linfócitos T apresentam como receptores o TCR, formada por duas cadeias polipetídicas, que apresenta uma fenda pequena e específica, incapaz de fazer reconhecimento do antígeno direto e por completo, reconhecendo apenas pequenos fragmentos desses patógenos, se ligando a esses pequenos pedaços, que foram originados pela degradação do antígeno maior, e que vai ser formado e apresentado por células específicas a essas funções, chamadas de células apresentadoras de antígenos (APC). Essa célula engloba o antígeno (pinocitose, fagocitose e outros mecanismos), e então, por meio de uma maquinaria vai conseguir degradar e processar o antígeno, levando os fragmentos para a superfície da membrana da célula por meio de moléculas especializadas para esse transporte, esses transportadores são chamadas de MHC (moléculas de histocompatibilidade), um conjunto de proteínas comuns a todas as células nucleadas. Uma vez colocados na superfície, a APC se torna visível para que seja reconhecimento das células imunes por conta do seu MHC modificado. A célula B, através de seu receptor de reconhecimento de antígenos, BCR, consegue reconhecer um PAMP e então passa a produzir anticorpos (também imunoglobulinas, mas que se encontram solúveis ao invés de estar associada a sua membrana) que se ligam e reconhecem o antígeno. As células T não apresentam esse processo de reconhecimento direto, precisando então da atuação das APC, essas duas células se conectampor um fenômeno chamado de sinapse imunológica, e o reconhecimento se da por meio da molécula MHC com o pedaço do antígeno (que já foi processado) na APC e o TCR do linfócito T, esse é o primeiro sinal de diferenciação do linfócito T. Esse fenômeno é extremamente específico para essa junção MHC-antígeno e TCR. Cada célula T apresenta diversos receptores TCR, no entanto, esses receptores são idênticos para reconhecer um único antígeno, cada célula T reconhece um antígeno diferente. O repertório imunológico é construído na embriogênese por recombinação somática. Os receptores TCR/BCR não dependem de uma exposição prévia ao antígeno, ela já existia em nosso corpo por conta de expressões gênicas. 23 Além desses primeiros sinais entre o TCR e o MCH-antígeno, temos também segundos sinais que retiram a célula do repouso para se tornar então efetora, como por exemplo outras proteínas de membrana (CD80/CD28, CD40/CD40L), que estão presentes tanto nas APC quanto nas células T. Além disso, ocorre também a liberação citocinas pelas células APC, atuando sobre as células T como terceiros sinais. Os linfócitos B são capazes de reconhecer diretamente o antígeno só quando ele for uma carboidrato, ácido nucleico e lipídios, quando for uma proteína, a célula B também vai reconhecer, mas não vai ser ativada, necessitando então da atuação da célula T. Os linfócitos T reconhecem então somente peptídeos de estrutura linear. Quando as proteínas antigênicas entram na APC, ela vai ser processada, retirando a sua estrutura quaternária, terciária e secundária, mantendo então a estrutura primária e linear para que possa ser reconhecido. Já o B reconhece as estruturas proteicas quaternárias, não precisando que seja fragmentada, mas só vai responder a antígenos solúveis ou de superfície celular. Antígenos Timo-independente: Os linfócitos B podem responder diretamente ao antígeno, reconhecendo na superfície de membrana desse patógeno os carboidratos repetitivos, AG repetitivo ou outras substâncias, podendo então atuar para combater esse antígeno, esse processo é chamado de timo independente, e o B por meio dessa sinalização consegue passar a produzir anticorpos, mas que não induz uma memória imunológica. 24 Antígenos Timo-Dependentes: Quando for uma proteína, o B consegue se grudar nela por meio do seu receptor, mas não consegue mandar uma sinalização plasmática para produção nuclear de anticorpos para combater esse antígeno. Para que isso ocorra, vai ser necessário que ele converse com o linfócito T, nesse caso, o linfócito T vai se aproximar do B por meio de sinalização químicas, e então vão realizar uma sinapse imunológica, o antígeno foi processado anteriormente e encaminhado para a superfície do B. Nesse caso, o B está exercendo o papel de APC, uma vez reconhecido, o T vai conseguir ser ativado e então induz no B, por meio de citocinas, a produção do anticorpos para combater esse antígeno, esse processo é chamado de timo dependente. Dessa maneira, podemos entender que podem ocorrer tries formas de reconhecimento do antígeno. A primeira ocorre quando o antígeno for de estrutura simples solúvel (carboidratos, AG, lipídios) o linfócito B passa a ser ativado e se transforma num plasmócito que começa a secretar IgM, um anticorpo primário de resposta aguda, menos eficiente, por meio da via independente de T. Quando o antígeno for uma glicoproteína, por exemplo, o B consegue reconhecer o carboidrato, mas não consegue induzir uma resposta contra ele, por conta da parte proteica, necessitando da atuação do T, como já explicado anteriormente. Uma vez que isso ocorre, os plasmócitos também produzem o IgM, mas com o tempo, células de memória também passam a produzir anticorpos, chamados de IgG, uma resposta específica e mais eficiente que ocorre em situações de cronicidade, essa é uma via dependente de T. Esse sistema colaborativo entre a B e a T depende, na verdade, de linfócitos T específicos já ativados, chamados de T helper, Th, que pode ser do tipo Th1 ou Th2 que promovem a resposta dos linfócitos B. Quando antígeno for somente uma proteína, vai ser necessário a atuação de APCs que não o linfócito B, nesse caso, vai ocorrer a apresentação do antígeno para o linfócito T, que se ativa e forma o Th, que passa a atuar ajudando as outras células do sistema imune. Os antígenos timo independente são aqueles que induzem uma resposta humoral sem a participação do linfócito T, a maioria destes antígenos são polímeros compostos de numerosas unidades químicas repetitivas, que podem ativar o linfócito B por ligação cruzada com a receptores de superfície específicos, não induzindo uma memória imunológica. Já os antígenos timo dependente são aqueles que, para induzir uma resposta imunológica eficiente, os linfócitos B, respondedores ao antígeno, necessitam da cooperação dos T helper. A maior parte dos antígenos são do tipo proteico Células apresentadoras de antígenos: podem ser as células dendríticas, macrófagos e células B, todas elas, de alguma forma, conseguem internalizar os antígenos e então processa-los e transporta-los (via MHC), apresentam sinais também de coestimulação, que permitem os sinais secundários e terciários. Cada tipo de célula se encontram em quantidades diferentes em tecidos diferentes e apresentam diferentes antígenos. Todas elas apresentam os antígenos para as células T, no entanto o efeito final é diferente para cada uma delas. As células dendríticas, apresentam o antígeno para as células T naive que são ativadas e sofrem os processos de expansão clonal e diferenciação em T efetor. Os macrófagos apresentam o antígeno para o T efetor que induz uma imunidade celular por meio da ativação de macrófagos. As células B apresentam o antígeno para o T efetor, mas que induz uma imunidade humoral por meio da ativação das células B. 25 Os receptores: O BCR é capaz de reconhecer o antígeno de estruturas mais simples, apresenta então duas cadeias pesadas e duas cadeias leves, esse reconhecimento se dá por meio de uma imunoglobulina de membrana (IgM) presente nesse receptor, ao lado da IgM temos estruturas que vão ativar a célula, são chamadas de Igalfa e Igbeta e enviam essa sinalização da ligação do antígeno com o BCR por meio da transdução de sinais. O mesmo ocorre para o TCR, apresenta duas cadeias polipeptídicas α e β, cujas porções distais vão conseguir se ligar aos antígenos específicos, sendo que ao lado disso temos também cadeias de ativação. A ativação intracelular se da por meio de sinalizações plasmáticas por meio de fosforilações, no caso do linfócito B isso é feito pelas imunoglobulinas α e β (Igα e Igβ), essa mensagem é encaminhada para o núcleo que passa a produzir os anticorpos. No caso do T, o MHC-antígeno vai ser reconhecido pelo TCR que induz por modificações alostéricas nos conjuntos laterais chamados de CD3, transferindo essas sinalizações para o citoplasma que levam as informações para o núcleo o que permita que a célula T se prolifere, se diferencie e faça exclusão alélica. Existem células que vão ter que atuar como APC, mesmo que não seja sua função primária, por exemplo, um hepatócito infectado por um vírus da hepatite, vai ter que apresentar esse antígeno por meio de MHC produzidos por ele próprio. Dependendo do antígeno o T vai ser capaz de responder de forma diferentes, dependendo da célula que vai apresentar esse antígeno e da maneira que ela o internalizou. Dependendo então se um microorganismo seja do tipo intracelular ou extracelular, o meio de atuação para combate-lo vai ser diferente para cada tipo dele. Num caso de microorganismos extracelulares presentes nos líquidos extracelulares, o linfócito B vai ser capaz de reconhecer eles, passando a produzir anticorpos, mas o sistema complemento (via clássica quando envolver anticorpos – C1) também poda atuar, os fagócitos podem fagocitar eneutralizar eles, quando o microorganismo for extracelular mas de superfície epitelial, o B vai atuar formando anticorpos (IgA), mas também pode haver a ação de peptídeos antimicrobiano, em todos os casos, é uma resposta humoral. Quando o antígeno for intracelular citoplasmático, o efeito gerado será feito pelos T CD8, CTL e NK, quando for intracelular vesicular, as células T ativadas serão a CD4, que leva a ativação dos macrófagos. Independente do antígeno, eles sempre podem ser internalizados, quando forem complexos, leva então a atuação da células T, uma resposta celular. Portanto, quando o antígeno for extracelular, a resposta adaptativa será preferencialmente humoral, atuando por meio dos linfócitos B, secretando anticorpos, bloqueando as infecções e eliminando o microorganismo extracelular. Quando esse antígeno for mais complexo ele deverá ser fagocitado, levando a uma resposta celular, ativando o TCD4+ que vai ativar os macrófagos para eliminar os microorganismos fagocitados. Quando o antígeno estiver presente intracelular no citoplasma, o TCD8+ vai eliminar as células infectadas e os reservatórios de infecção. 26 A localização intracelular dos antígenos nas APCs (citoplasmática ou vesicular) determina a via de apresentação de antígenos e que tipo de população de linfócitos serão ativadas. A molécula de MHC que carrega o antígeno de localização citoplasmática é diferente da que carrega o antígeno da localização vesicular, pois carrega sinais diferentes que podem ser reconhecidos pelo CD4 ou CD8. Pode haver então o MHC de classe I, transportando os antígenos citoplasmática, sendo reconhecido pelo TCD8+, levando a uma atividade citotóxica, destruindo a célula alvo que expressa o antígeno, e o MHC II transporta os antígenos vesiculares, sendo reconhecido pelo TCD4, quando esse MHC II for de um macrófago, o TCD4 vai ativar eles, permitindo a destruição do antígeno fagocitado, quando o MHC II for de um linfócito B, o TCR4 vai induzir a secreção de anticorpos pelos linfócitos B. Via de classe I: quando o antígeno está presente no citoplasma de uma célula APC, no caso de um vírus, que se utiliza da maquinaria da célula para produzir proteínas virais, algumas delas vão ter sofridas erros na replicação, precisando ser eliminadas, seja viral ou produzidas pela própria célula, para isso, essas proteínas vão ser associadas com uma ubiquitina, o que permite então que proteossomas degradem essas proteínas virais, formando peptídeos virais citoplasmáticos. Esses peptídeos vão ser então encaminhados por meio de uma proteína de membrana do retículo endoplasmático chamada TAP para dentro do retículo. No RE está ocorrendo a produção do MHC I, esses peptídeos se juntam a esse transportador, sendo encaminhados para o complexo de Golgi, que vai empacotar esse complexo até a membrana para que então eles possam ser reconhecidos pelos linfócitos T CD8. Via de classe II: da mesma maneira que a via anterior, a MHC II vai ser naturalmente sintetizada pelo retículo endoplasmático, sendo associada a uma cadeia invariante, que fecha a fenda ligante de peptídeos, o MHC II vai ser então transportado para o Golgi sem estar ligado com nenhum peptídeo, e de lá, a ele vai ser transportado até as vesículas onde está ocorrendo a degradação do antígeno (endossomo e lisossomas fundidos), nesse local o MHC II vai se dissociar da cadeia invariante, se juntando então com os peptídeos, e então vão ser encaminhados para a superfície para que as células TCD4 reconheçam esse complexo. 27 As APCs profissionais vão ter ou MHC I ou MHC II, no caso de APCs não profissionais vão apresentar somente MHC I. Por exemplo, no caso de um hepatócito contaminado pelo vírus da hepatite C, ele vai produzir então o MHC I associado ao antígeno, e essa célula vai ser reconhecido então pelas células dendríticas, que vão fagocitar toda essa célula contaminada, formando então uma vesícula, no entanto, o mecanismo da apresentação da célula dendrítica, apesar de estar associado a uma vesícula, não vai ativar o TCD4+, mas sim o TCD8+, esse mecanismo é conhecido como apresentação cruzada. O complexo peptídeo MHC exposto na superfície das APCs é reconhecido por células T virgens que migram através dos tecidos linfóides periféricos. Qualquer que seja a porta de entrada, sempre teremos APCs nos locais, capazes de sequestrar esses antígenos para os linfonodos mais próximos (via linfática) ou para o baço (via sanguínea). Nesses órgãos, caso o antígeno seja do tipo citoplasmática, as APCs vão ativar os TCD8+, caso seja vesicular, teremos os TCD4+. Independente de qual célula T ativada, ocorrerá a expansão clonal e formação de células T diferenciadas, que seguem para a circulação, sendo encaminhados até o local de infecção por meio da migração, ocorrendo o reconhecimento desses antígenos e então, caso seja um TCD4 teremos a ativação do macrófago e morte do microorganismo fagocitado, caso seja um TCD8 teremos a morte da célula alvo. 28 Apresentação cruzada de antígeno Introdução: a apresentação cruzada de antígeno. (XPT) é um mecanismo de apresentação executado exclusivamente pelas células dendríticas em que essa célula é capaz de capturar um antígeno extracelular e apresenta-lo à um linfócito TCD8+ para que se desencadeie uma resposta de eliminação de células anômalas. Normalmente, os antígenos capturados do meio externo são associados à um MHC II e apresentados para um TCD4+, no entanto, a apresentação cruzada altera a via de processamento desse antígeno. Resposta imune adaptativa: é aquela que será responsável pelo combate eficiente contra um determinado antígeno quando a inata não for capaz. Essa resposta tem como principal agentes os linfócitos T e B. Mas nesse mecanismo, há o enfoque pelos linfócitos T, cuja função é erradicar infecções por microorganismos intracelulares (pela produção de substâncias citotóxicas que eliminam a célula juntamente com o patógeno dentro dela) ou ativar/amplifica as funções de outras células como os macrófagos e linfócitos B (como fazem as células Th após a sua maturação). Os linfócitos T, todavia, têm a limitação de serem capazes de reconhecer apenas antígenos de origem proteica e que tenham sido processados em frações menores (peptídeos). Esse processamento e apresentação é executado pelas Células Apresentadoras de Antígenos (APCs). APCs: ainda que todas as células sejam capazes de apresentar antígeno em sua superfície por meio de MHC I, as APCs são consideradas aquelas que são capazes de apresentar o antígeno tanto por MHC I quanto por MHC II. As APCs são extremamente importantes pois cada linfócito T tem seus receptores (TCR) extremamente específicos para um antígeno, e seria quase impossível que essa única célula conseguisse entrar em contato com o antígeno visto que a probabilidade do encontro entre antígeno e linfócito T seria muito baixo. Portanto, as APCs funcionam como facilitadoras para esse encontro, executando a captura, processamento e transporte dos antígenos nos tecidos até o linfócito T. São três APCs profissionais, os macrófagos, os linfócitos B, e principalmente as células dendríticas, que são as únicas que apresentam para T naive ativando eles em efetores. As células dendríticas tem como função a fagocitose de patógenos, processamento do antígeno, e apresentação do antígeno processado ao linfócito T, encaminhando o antígeno até os órgãos linfoides secundários. As DC são dividas em três tipos, a DC convencionais (cDC1 ou cDC2) e as DC plasmocitoides. A cDC1 é considerada a mais potente para apresentação cruzada in vivo, apresentando mecanismos para isso mais eficiente, como a expressão de genes para caminho da MHC I, apresenta uma grande produção de EROs e uma baixa acidificação nos endossomo, permitindo uma degeneração mais devagar do antígeno, garantindo uma apresentaçãocruzada mais eficiente. Mecanismos de captura de antígenos e MHC: ainda que todas APCs possam capturar antígeno, a principal célula que executa essa função é a DC. Por essa célula, o antígeno pode ser capturado por três meios, a fagocitose, a pinocitose e a macropinocitose. Todos esses mecanismos estão associados à captura de antígeno e sua internalização dentro de vesículas. O antígeno uma vez dentro de uma APC é processado e associado a um MHC (molécula de histocompatibilidade). Essas moléculas são as responsáveis por levar o antígeno processado até a superfície da célula onde ele é exposto para um linfócito T que o reconhece pelo receptor TCR. Uma vez que se estabelece esse encaixe, as moléculas coestimulatórias (por exemplo, B7) entram em ação para estimular a ativação daquela população de linfócitos. MHC I e MHC II: as moléculas MHC são responsáveis pelo transporte do antígeno do meio intracelular para a sua superfície de membrana, para que seja reconhecido pelos linfócitos T. O MHC sempre transporta peptídeos. A classe de MHC que vai apresentar o antígeno vai depender de sua localização intracelular, sendo capaz de ativar um tipo de linfócito, se o antígeno estiver no meio citosólico, a MHC de classe I vai transportar esse antígeno até sua superfície, apresentando-no para o linfócito TCD8+, caso o antígeno estiver associado com uma vesícula, o MHC de classe II vai transporta-lo até sua membrana, apresentando esse antígeno para um TCD4+. Ainda que os linfócitos T sejam específicos para os antígenos que reconhecem, as moléculas de MHC são degeneradas, ou seja, não são específicas para um único tipo de antígeno, podendo se associar a praticamente todos os tipos de peptídeos que serão posteriormente apresentados na superfície da membrana celular. Além disso, os genes que compõe a produção do MHC são polimórfico, o que explica o reconhecimento de vários tipos diferentes de antígenos e até diferentes respostas ao organismo (em pessoas distintas) frente a um mesmo patógeno. Apresentação cruzada do antígeno: ocorre exclusivamente nas células dendríticas. Ela acontece quando uma DC fagocita um antígeno extracelular, formando uma vesícula contendo aquele antígeno proteico. Seguindo o mecanismo padrão, um antígeno extracelular fagocitado vai seguir a via do MHC II, desencadeando a resposta de linfócitos TCD4+. Porém, as DC são capazes de colher um pouco do conteúdo da vesícula que contém o antígeno e envia-lo ao seu citosol. Há então o antígeno presente nos dois ambientes, um vesicular e outro citosólico. Tendo essa proteína celular teremos a via do MHC I também. Ou seja, a partir da captura de um antígeno extracelular, as DCs conseguem apresentar aquele 29 antígeno tanto para TCD8+ (citotóxicos) quanto para TCD4 (auxiliares). Ainda que a quantidade do antígeno enviado para o citosol seja pequena, ela já é suficiente para o desencadeamento da resposta de TCD8+. Caminho da apresentação cruzada nos fagossomos: a via fagossomo para o citosol se utiliza da via P2C, é a mais usada pela apresentação cruzada, se utilizando de proteossomos (responsável por degrada o antígeno) e a TAP para transportar os antígenos do citosol para o RE. A via vacuolar não usa nenhum desses mecanismos. Apresentação cruzada vacuolar – transporte de MHC I: o transporte de MHC I pode ocorrer de duas maneiras. A primeira envolve um processo em que o MHC I é transportada da membrana plasmática para dentro de uma vesícula contendo peptídeos vindo de antígeno. A molécula é então reciclada, perdendo o fragmento de antígeno que apresentava na membrana e substituindo-no por um novo fragmento. O segundo processo envolve o MHC I saindo do RE sem conter nenhum fragmento de antígeno e então entra na vesícula, recebe um fragmento e vai para a membrana plasmática. Importância da apresentação cruzada: tendo em vista que esse tipo de apresentação é o único meio de desencadear a resposta dos linfócitos TCD8+ pela captura de antígeno extracelular, ela é de extrema importância para: - Combater parasitas intracelulares: por exemplo, um hepatócito infectado por um vírus da hepatite. Neste cenário, o vírus está no interior da célula hepática, dessa maneira ela expressa o MHC I em sua superfície contendo o antígeno viral. Mas o linfócitos TCD8+ que reconhece o antígeno desse vírus não foi ativado, ou seja, ele não sofreu sua diferenciação e nem expansão clonal para eliminar as células infectadas. A DC, porém, é capaz de capturar uma porção desse antígeno viral pela fagocitose de fragmentos de uma célula infectada morta, ou pedaços da célula infectada (e portanto do antígeno viral, processo esse chamado de Nibbling) e a partir da captura desse antígeno ela o transporta até os órgãos linfoides secundários, apresentado o antígeno ao TCD8+, permitindo a sua ativação e expansão clonal. O TCD8+ migra até o local da célula infectada induzindo a sua apoptose pela liberação de citotoxinas. - Combater células cancerígenas: as células que passam por mutações genéticas importantes também passam a apresentar proteínas alteradas. Essas células então em situações normais) ativam o mecanismo de apoptose. Essa apoptose faz com que a célula morra ao mesmo tempo que libera pequenos corpos apoptóticos. Esses corpos e o conteúdo da sua lise são então fagocitados pelas DCs que farão a apresentação cruzada desse material, apresentando o antígeno para os TCD8+. Uma vez ativados, esses linfócitos citotóxicos podem vasculhar o organismo em busca de mais células que apresentem essa expressão daquelas proteínas alteradas, eliminando as células possivelmente tumorais, contendo o desenvolvimento de câncer. Eventos que contribuem para a apresentação cruzada: o estímulo dos TLR (receptores do tipo toll) pode aumentar a quantidade de TAP, a proteína responsável pelo transporte dos antígenos do citosol para o RE (específico para o MHC I). O segundo evento é a disponibilidade de P2C na DC, pois, após ter incorporado o antígeno no fagossomo, parte dele deve ser transportado da vesícula para o citosol. O último evento é restringir a fusão do lisossomo com os fagossomos. As DC podem expressar altos níveis de moléculas coestimuladoras, necessárias para ativar as células T naive, transformando elas em efetoras. Assim, são importantes para dar início ao processo de ativação das células TCD8+. A expressão dessas moléculas ocorre quando houver, no organismo, PAMPs, DAMPs ou citocinas inflamatórias (IFN tipo 1 que podem regular positivamente a expressão de muitos componentes da via da MHC I como a TAP, Tapasin, ERAP1 e outros). Com o aumento dessas moléculas temos o aumento de células TCD8+ efetoras. Mecanismos de inativação da MHC 1 por vírus: certos vírus podem produzir certas substâncias que bloqueiam a TAP, ou que degradam as moléculas de MHC ou inibição do transporte do complexo peptídeo-MHC até a membrana celular, como por exemplo os vírus o HIV, HSV (herpes) e CMV (citomegalovírus). Auto-fagossomo e Apresentação cruzada: As DCs que estiverem infectadas precisam ser destruídas, para isso, ela vai colocar o antígeno em MHC I para que seja destruída, mas muitas vezes, ela precisa da ativação de TCD4 para que haja essa ajuda. Para isso, a DC cria uma auto-fagossomo, funde com o lisossomo, e coloca o antígeno em MHC II, conseguindo ativar um CD4+ pH do fagossomo e proteólise: lisossomos se fusionam com fagossomos levando proteases e ATPase vacuolar. A ATPase é responsável por acidificar o fagossomo, ativando assim as proteases. Ao serem ativadas dentro do fagossomo, as proteases passam a degradar as proteínas do antígeno ingeridos pelo fagossomo. Dessa forma, as proteases facilitam a captação para as moléculas do MHC. 30 ED 2 – MHC, processamento e apresentação de antígenos Caso 1 Helena, segunda filha de um casal, nasceu a termo com peso e estatura normais. Apresentou desenvolvimento normal até os 6 meses de idade, quando desenvolveu pneumonia nos dois pulmões, acompanhadade tosse e febre elevada. Após internação, foram realizadas culturas de sangue e de escarro, que foram negativas, mas a cultura de um aspirado traqueal revelou a presença de Pneumocystis jirovecii. Ela foi tratada com sucesso para essa infecção e se recuperou bem. Devido ao agente causador da pneumonia de Helena ser considerado um agente oportunista, levantou-se a suspeita de uma imunodeficiência grave combinada (SCID), e foram solicitados exames adicionais. Os resultados demonstraram que a quantidade de anticorpos séricos estava diminuída e o número de leucócitos no sangue periférico de Helena estava aumentado (20000/μL [normal 4000-7000/μL]), com 82% de neutrófilos, 10% de linfócitos, 6% de monócitos e 2% de eosinófilos. O número de linfócitos estava baixo para a sua idade (2000/μL (normal >3000/μL) e a análise por citometria de fluxo demonstrou que destes, 27% eram linfócitos B (normal 10-12%), 53% eram linfócitos T CD8+ (normal 8-31%) e apenas 10% eram T CD4+ (normal 50-57%). Contudo, os testes funcionais destes linfócitos (proliferação) demonstraram-se normais, excluindo-se a possibilidade de um defeito intrínseco destas células. Apesar de não ter sido definido um diagnóstico, Helena foi encaminhada para avaliar a possibilidade de realizar um transplante de medula óssea. Nos testes realizados para averiguar a compatibilidade de doadores, observou-se que os linfócitos B de Helena não expressavam moléculas de HLA-DQ ou HLA-DR (MHC de classe II), mas apresentavam expressão normal de HLA-A e HLA-B (MHC de classe I) estabelecendo- se assim o diagnóstico de deficiência de MHC de classe II. Exames moleculares adicionais demonstraram uma mutação afetando o gene que codifica para a proteínas CIITA. Os testes com as células da irmã de Helena demonstraram que ela apresentava HLA compatível (MHC classe I) e dessa forma o transplante foi realizado. Após o transplante Helena teve uma boa recuperação e atualmente não apresenta problemas de saúde. O caso apresenta um indivíduo do sexo feminino, que apresentou desenvolvimento normal até o seis meses de idade, quando pegou pneumonia por P. jirovecii, um fungo oportunista, sendo considerado uma suspeita de síndrome da imunodeficiência grave combinada (SCID), a mais grave das imunodeficiências. Foi realizado um heredograma, constatando um número elevado de leucócitos, principalmente de neutrófilos, mas apresenta uma diminuição de linfócitos. Para diferencia-los foi feito uma citometria de fluxo, constando uma alteração da proporção entre eles, o TCD8 está elevado, enquanto o TCD4 esta baixo, além de um aumento de linfócitos B. Foi feito então uma avaliação para ver uma possível compatibilidade para transplante de medula óssea, sendo observado que não havia expressão de MHC II, somente de MHC I pelos linfócitos B. Caso 2 Tatiana estava com 10 anos de idade quando foi levada a um pronto socorro pediátrico. Ela estava apresentando dificuldade respiratória e tosse persistente, com produção de escarro (amarelo-esverdeado). Desde os seus 4 anos de idade Tatiana começou a apresentar problemas de saúde, principalmente com infecções repetidas afetando o trato respiratório superior, a orelha média e os pulmões, aparentemente causadas por vírus. Seu irmão, Alexandre, com 7 anos, também apresentava infecções repetidas do trato respiratório, que como sua irmã começaram alguns anos antes, e também aparentemente causadas por vírus. Os exames de sangue dos irmãos demonstraram uma produção aumentada de anticorpos séricos, mas número de leucócitos normais (7000 e 6600/μL; normal 4000-7000/μL). Desses, 25% e 27% eram linfócitos (normal). A análise por citometria de fluxo demonstrou que dos linfócitos 10% e 9% eram de linfócitos B (normal), 79% e 82% eram de linfócitos T CD4+ (normal 50-57%) e apenas uma pequena porcentagem (2% e 3%) eram T CD8+, demonstrando uma profunda deficiência nessas células. Os testes funcionais com os linfócitos, contudo, demonstraram-se normais. A análise da expressão de moléculas de MHC nos linfócitos B das duas crianças demonstrou que a expressão de moléculas de HLA-DQ ou HLA-DR eram normais, mas não havia expressão de moléculas de HLA-A e HLA-B. Estabeleceu-se assim o diagnóstico de deficiência de expressão de MHC de classe I. Exames moleculares adicionais demonstraram uma mutação afetando o gene que codifica para a proteína TAP2. O indivíduo também é do sexo feminino, mas que começou a apresentar problemas decorrentes de infecção a partir dos 4 anos de idade, hoje ela está com 10 anos de idade, e as infecções aparentemente sempre foram por vírus. A quantidade de anticorpos séricos encontrava aumentado. Os leucócitos estavam em quantidades normais, mas os linfócitos estavam em proporções diferentes, o TCD8 estava baixo, enquanto o TCD4 estava aumentado, no entanto os linfócitos B estavam normais. Além disso, foi verificado que a expressão do MHC I estava baixo, e deficiência de TAP. Questões: 31 1. Nos dois casos houve comprometimento da expressão de moléculas de MHC pelas células dos pacientes. Qual o papel fisiológico dessas moléculas? Quais células normalmente expressam moléculas de MHC de classe I e de classe II? A MHC é uma glicoproteína expressa em todas as células nucleadas, e tem como função apresentar antígenos aos linfócitos T. As MHC I são expressas em todas essas células, já as MHC II são expressas apenas em células especializadas em apresentar antígeno (APCs), que são os macrófagos, linfócitos B e células dendríticas. A função delas é apresentar antígenos na superfície das células, as de classe I apresentam os antígenos plasmáticos para os TCD8 (citotóxico), já os de classe II apresenta antígenos vesiculares e extracelulares para o TCD4 (auxiliar). 2. O que são células apresentadoras de antígenos profissionais (APCs)? Que características distinguem as células dendríticas das demais APCs? As APCs são células especializadas que capturam antígenos, processando-os em peptídeos, para apresenta-los em sua superfície para linfócitos T. Além disso, essas células são capazes de expressar MHC I e MHC II e com isso ativar linfócitos TCD8 e TCD4, respectivamente, nos órgãos linfoides secundários. As APCs podem ser as células dendríticas, macrófagos ou linfócitos B. As células dendríticas tem a capacidade de ativar os linfócitos T naive, aqueles que nunca reconheceram ou entraram em contato com um antígeno, diferentemente das outras APCs que apresentam para T efetores. Cada linfócito T produzido apresenta receptores para antígenos específicos, ou seja, cada linfócito T reconhece um antígeno diferente, dessa maneira, existem poucas células T para reconhecer um antígeno, conforme elas vão recirculando, é mais provável que elas se encontrem com DC, que faz essa apresentação do antígeno para ela, dessa forma ela se torna ativada e consegue se proliferar. Diferente das outras APCs, as dendríticas também têm a capacidade de fazer apresentação cruzada e autofagocitose. 3. Explique de maneira geral, qual a origem e de que maneira são processados os antígenos apresentados pelas moléculas de MHC de classe I e de classe II. Os MHC I são moléculas produzidas no retículo endoplasmático, eles ficam estabilizados por chaperonas, o antígeno que eles processam são produzidos dentro da célula e são intracelular. São reconhecidos pela ubiquitina, que direciona para o proteossomo que faz a quebra desse antígenos em moléculas menores, seguindo para dentro do retículo endoplasmático, passando pela proteína TAP. Depois desses peptídeos entrarem no RE eles se ligam ao MHC I, que se solta da chaperona, seguindo para o Golgi que depois se liga na membrana da célula, sendo expresso e reconhecido pelo linfócitos TCD8. Já as MHC II são formadas por duas cadeias, uma alfa e uma beta, que formam a fenda de ligação para o peptídeo do antígeno, dentro do retículo endoplasmático. Quando dentro do RE, está ocorrendo a entrada dos peptídeos por meio da TAP, mas eles não se ligam aindaao MHC II, pelo fato deste estar ligado a uma proteína de cadeia invariante, seguindo para uma vesícula. Quando a célula fagocita um antígeno externo, ele fica dentro do endossomo, que vai se ligar com um lisossomo, o fagolisossomo permite a degradação do antígeno em vários peptídeos e então se liga com a vesícula que contém o MHC II, que perde a proteína de cadeia invariante (as proteases que degradaram o antígeno degradam essa cadeia também), permitindo a ligação com o antígeno de origem extracelular, sendo transportado para a membrana para que seja reconhecido por um TCD4. 4. Tendo em vista os defeitos genéticos encontrados em cada um dos casos, explique os motivos que levaram a diminuição de populações específicas de linfócitos T em cada caso. Além ser responsável para apresentar o antígeno para o linfócito maduro (naive também é maduro), o MHC também é necessário para que haja o processo de maturação do linfócito TCD4 e TCD8 dependendo da classe do MHC, sem a expressão dos MHC, o linfócito não completa a sua maturação, levando a uma diminuição na produção de linfócitos. MHC I fornece o sinal de maturação para o CD8, enquanto o MHC II fornece o sinal de maturação para o CD4. 5. Tendo em vista as populações celulares afetadas é possível explicar as diferenças nas manifestações clínicas observadas nos casos clínicos. Explique. A baixa quantidade de linfócitos TCD4+ no primeiro caso e de TCD8+ no segundo caso pode ser explicado pela própria deficiência de produção do MHC, o de classe II no primeiro caso e o de classe I nos segundo caso. Isso ocorre, pois, além de que o MHC permite a ativação e proliferação dos linfócitos, eles são necessários para o seu processo de maturação e diferenciação, o TCD8+ pelo MHC I, e o TCD4+ pelo MHC II. A manifestação no primeiro caso é precoce e está relacionada com a diminuição do TCD4 e infecção oportunista, pois estes linfócitos auxiliam linfócitos B, TCD8+, NK, macrófagos, neutrófilos, mastócitos e todas as outras células do sistema imune, inclusive outras TCD4+, modulando a resposta dessas outras células pela produção de citocinas, como está em baixa quantidade, a resposta adaptativa vai se tornar deficiente, pois mesmo que as células do sistema imune atuam normal, elas precisam da ajuda da TCD4 para funcionar com maior rendimento, dessa maneira, ainda cedo, o indivíduo já apresenta infecções por patógenos oportunistas. 32 Já a manifestação no segundo caso é mais tardia e está relacionada com a diminuição de TCD8, apresentando infecção por vírus, pois estas células são necessárias para eliminar as células infectadas, a manifestação mais tardia decorre por conta de que combate a a maior parte dos patógenos, inclusive a maioria dos vírus. A visualização de diminuição de linfócitos gerais pode ser observada no primeiro caso, pelo fato das CD4 serem as presentes em maiores quantidades, já no segundo caso, o CD8 mesmo estando em baixa ele não representam a maior parte dessa população de linfócitos. 6. Como podemos explicar o fenômeno de ̈bons respondedores ̈ (indivíduos resistentes) e m̈aus respondedores ̈ (indivíduos suscetíveis) frente à uma vacinação ou infecção em uma dada população, visto o extenso polimorfismo das moléculas de MHC? As MHC são expressas pelos genes de maior polimorfismo em nosso genoma, esse polimorfismo ocorre na fenda de ligação com o antígeno. Como o encaixe entre o MHC- I e o antígeno depende dos aminoácidos presentes em cada uma dessas moléculas, para que a ligação ocorra, é necessário que os peptídeos apresentam afinidades uns com os outros, para isso é importante que ocorra uma variabilidade nos alelos que expressam os MHC I e II, fornecendo um amplo espectro para que ocorra o encaixe. O mesmo MHC não se liga com apenas um antígeno, mas com vários deles, desde que, os diferentes antígenos apresentem o mesmo sítio para ligação na fenda do MHC. 7. Quais as diferenças na apresentação de antígenos feita por moléculas de CD1 em relação às moléculas de MHC? O CD1 também faz apresentação de antígeno, só que esses antígenos são do tipo lipídico (lipoproteína, lipossacarídio etc), a sua fenda para ligação com o antígeno é hidrofóbica, permitindo a ligação do antígeno lipídico. O CD1 é expresso apenas pelas APCs profissionais, macrófagos, linfócitos B e principalmente células dendríticas. O CD1 apresentam esses antígenos para linfócitos pertencentes a resposta imune inata, o NKT, responsável contra micobactérias. 33 Desenvolvimento de linfócitos T e B Maturação do linfócitos: é um processo pelo qual progenitores de linfócitos derivados da medula óssea são convertidos em linfócitos maduros, os quais vão popular os tecidos linfóides periféricos. É um programa altamente regulado de expressão sequencial de genes. Envolve a proliferação de células em desenvolvimento (geração de repertório diversificado), mudanças dos fenótipos, aquisição de competência funcional, passando por diversas etapas de seleção (próprio versus não-próprio). Locais da diferenciação e maturação linfocitária: os linfócitos B terminam o seu processo de maturação na própria medula óssea, a parir de uma célula tronco pluripotente, que se diferencia em um progenitor linfoide comum, que se diferencia em pró-B, que ao se maturar, vai originar as linfócitos B1 ou B2 (estes podem ser do tipo linfócito B da zona marginal ou linfócito B folicular). As células progenitoras comuns podem também dá origem, na medula óssea às células NK. Por fim, elas podem originar o pró-T, que sai da medula óssea, em direção ao timo, onde vão originar o linfócito T com receptor TCR alfa e beta, ou com TCR gama-delta. - Linfócitos B: na realidade, os linfócitos B podem apresentar dois locais de maturação, durante o período fetal, podem formar os linfócitos B1 a partir do fígado fetal, se direcionando para o epitélio ou a cavidade mesentérica. Podem formar também o B2 a partir da medula óssea, e que, no linfonodos, essas células B2 podem popular a zona marginal sendo chamados de linfócitos B de zona marginal, ou popular a zona folicular, sendo chamados de B folicular. Além disso, o repertório do receptor para antígenos desses linfócitos são diferentes, o B1 tem um menor repertório, enquanto que o B2 apresenta maior especificidade. - Linfócitos T: as células pró-T vão se encaminhar para o Timo, onde sua maturação vai ocorrer, elas penetram o timo pela cápsula, atingindo o córtex, passam pela junção córtico-medular, saindo pela região medular, durante esse movimento, a pró-T entra em contato com diversas células presentes no timo, o que permite a sua diferenciação de pró para pré e então para célula T madura. Para ambos casos, a maturação ocorre a partir de uma célula tronco, que origina o pró-linfócito, e que vai originar o pré-linfócito, então o linfócito imaturo e, por fim, o linfócito maduro, que quando for ativado, vai se tornar um linfócito efetor diferenciado (T efetor ou plasmócito). Da transformação da célula- tronco para pró-linfócito, teremos essa expansão das células tronco mediada por fatores de crescimento (IL-7), permitindo também um inicial rearranjo dos genes do receptor para antígeno. O pró-linfócito se torna pré ao começarem a expressar os pré-receptores para Ag. Essas células vão ser selecionadas para continuar o seu processo de maturação, terminando a construção desses receptores de Ag, além disso, elas passam a expressar também os seus correceptores, CD4 e CD8, se a linhagem for de um linfócito T, ou imunoglobulina alfa ou beta caso for de uma linhagem B, dessa maneira, elas passam a adquirir competência funcional. Todo esse processo vai ou ocorrer na medula óssea ou no timo. Uma vez terminado, esses linfócitos imaturos saem desses órgãos e seguem em direção aos órgãos linfoides secundários periféricos, através da circulação linfática ou sanguínea, onde vão ser maturados, ou seja,capazes de gerar uma resposta se forem selecionados por um antígeno 34 estranho e não próprio. Quando isso ocorre eles se tornam efetores, plasmócitos (no caso do B) ou T efetor, seguindo para o local onde se encontra o antígeno para que ele seja eliminado. Durante a geração desses linfócitos, até a fase de imaturo, essas células não entraram em contato com os antígenos, mas no processo da formação dos linfócitos maduros, eles vão entrar em contato com antígenos próprios, ajudando-nos na aquisição da competência funcional. Maturação do linfócito T: a célula tronco hematopoética na medula óssea não expressa nenhum receptor de membrana. Essas células originam o pró-T que segue para o timo, ao passar da região cortical para a medular ela vai passar pelos diferentes eventos de maturação. A pró-T então começa a dar início da construção e recombinação da cadeia beta do TCR. Quando elas começam a expressar essa cadeia beta, e iniciam a expressão e recombinação da cadeia alfa, elas formam o pré-receptor TCR, se tornando então pré-T. O pré-T vai então finalizar a montagem dos seu receptor de Ag, o TCR, e começa a expressar os seus correceptores CD4 e CD8, sendo uma célula duplo positiva. Isso vai permitir que essas células façam o processo de seleção positiva, ao reconhecer um MHC (antígeno) próprio. Só então ela consegue se diferenciar em uma célula CD4 ou CD8, se tornando uma célula simples positiva, a partir de uma seleção negativa. Ao passar por essas últimas etapas, elas saem do timo e seguem para os tecidos linfóides secundários, passando a apresentar apenas o CD4 ou CD8, além do TCR, se tornando um linfócito T maduro naive. Maturação do linfócito B: processo que ocorre na medula óssea, da mesma maneira que o T, uma célula tronco vai dar origem ao pró- B, onde vai ocorrer o início da recombinação dos genes que vão montar a cadeia pesada do BCR. Ao expressar essa cadeia pesada na sua superfície, ela começa a fazer uma recombinação da cadeia leve, e então montar essa cadeia e assim teremos o pré- BCR em sua superfície, permitindo a formação desse linfócito pré-B. Lembrando que a cadeia leve pode ser do tipo kapa ou lambida, sendo que, na leitura sequencial dos genes dessas cadeias, a kapa é lida primeiramente, se não houver uma recombinação produtiva dessas cadeias, se tenta a leitura desse gene no outro cromossomo, mas se esta leitura também não permitir a construção produtiva da cadeia leve, teremos a leitura da cadeia lambida, em ambos cromossomo. Dessa maneira, teremos 4 maneiras de construir essa cadeia leve funcional. Essa célula então, ao formar o BCR completo, se torna uma célula B imatura, passando por um processo de seleção negativa (reconhecimento de antígenos próprios). Ela vai sair da medula óssea, migrando para os órgãos linfoides secundários, e então teremos o linfócito B maduro naive. 35 Checkpoints da maturação linfocitária: processo que ocorre tanto para o linfócito B quanto T, ele envolve uma checagem para ver se o processo de maturação está ocorrendo de forma adequada. Quando as células estão se diferenciando em pró-T (timo) ou pró-B (medula óssea), ocorre um processo de intensa proliferação dessas células, nesse momento, ocorre a recombinação gênica para a construção da primeira parte do receptor de antígeno. Se essas células pró não conseguirem expressar em suas superfícies as suas cadeias, elas não conseguem seguir para se diferenciação em pré-linfócitos e assim, morrem por apoptose. As que forem capazes de expressar esse pré-receptor, vão se proliferar novamente, e promovem a recombinação gênica das cadeias leves (kapa ou lambida), no caso do BCR, ou a cadeia alfa do TCR. Uma vez que elas não consigam expressar esses receptores completos, também vão sofrer apoptose. Uma vez que essas células imaturas foram formadas, elas passarão por uma etapa final de maturação, onde vão ser capazes de reconhecer os antígenos próprios. Tanto para a célula B na medula óssea, quanto para o T, no timo, vão passar por esse processo de educação linfocitária. Caso eles reconheçam o antígeno próprio com alta afinidade, eles sofrem apoptose. Receptores antigênicos: - BCR: formado por uma imunoglobulina de superfície (IgM) com duas cadeias pesadas e duas leves, estando associadas. As extremidades dessa estrutura corresponde a estruturas variáveis, enquanto que a base é constante, e assim, conferindo a classe dessa imunoglobulina, que nesse caso é o IgM. Para permitir que ocorra essa variabilidade dessas proteínas, devemos ter uma organização gênica do locus da cadeia pesada muito específica. Na região dos cromossomos 14, a cadeia pesada apresenta diversos segmentos gênicos que serão recombinados e agrupados, cada um para formar uma porção dessas proteínas, uma constante e outra variável. É possível observar que existem diversos segmentos nesse cromossomo que representam uma classe constante de imunoglobulina (Cµ, Cδ, Cγ, Cα e Cε), cada um deles sendo responsáveis de fornecer uma classe da Ig, mas que quando for formar o BCR, o segmento utilizado será sempre o Cμ. Já a classe variável será formada por uma recombinação dentre os genes V, D e J. 36 As cadeias leves são formada por genes do cromossomo 2, podendo ser uma cadeia kapa ou lambida, que apresenta uma parte com genes constantes enquanto que outra parte apresenta genes que serão recombinados, formadas por genes J e V. - TCR: formado por duas cadeias, uma alfa e beta. A extremidade dessas cadeias também apresentam uma variabilidade, enquanto que o corpo é formado por cadeias constates. A cadeia beta é a primeira a ser construída, sendo formada a partir de genes presentes no cromossomo 7, apresentando regiões constantes e variáveis da mesma forma que o BCR, apresentando regiões variáveis V, D e J e regiões constantes para formar a cadeia beta. Já no cromossomo 14, existem duas regiões, uma para formar a cadeia alfa e outra para formar a delta, cada uma também vai apresentar uma parte constante e outra variável, que na cadeia alfa apresenta os genes V e J, enquanto que na cadeia beta apresenta V, D e J. No cromossomo 7, também teremos as regiões para formação da cadeia gama, também com regiões constantes ou variáveis (V e J). Essas distribuição de cadeias diferentes em diferentes cromossomos garante que sejam formados receptores ou do tipo alfa e beta ou do tipo gama e delta, formando então linfócito T alfa-beta, ou T gama-delta. 95% dos linfócitos T produzidos no timo formados são do tipo alfa-beta, populando os órgãos linfoides secundários, o restante vão formar o gama-delta, presentes no epitélio. 37 Processo de recombinação somática: a recombinação de cadeias pesadas (BCR) se dá de mesma maneira que a cadeia beta (TCR). Nos dois casos, eles apresentam dois segmentos (D e J), cada um apresentando um subtipo, na primeira etapa, um subtipo de cada semento é escolhido e então removido, e as partes restantes se juntam para formação de um bloco DJ, essa região então vai se juntar com um outro segmento, V, que também vai apresentar subtipos, sendo que um desses subtipos é escolhido para se juntar com o DJ. O restante desse gene apresenta uma parte C, que é constante. A partir disso teremos a transcrição do RNA primário e o processamento do RNAm, sendo então feito a tradução dessas informações para formar a proteína que é o receptor BCR ou TCR. A extremidade, apresentando o segmento VDJ é a parte variável, enquanto que o restante C formará a cadeia constante. O processo de recombinação da cadeia leve (BCR) é idêntico ao da cadeia alfa (TCR), os genes para formação dessa porção são o V, J (cada um com subtipos diferente) e um C que é o constante. De forma aleatória, um dos subtipos de V e do J vão ser escolhidos e são excitados, sendo formado então o RNA primário, que vai ser processado em RNAm e passando por tradução,formando então a cadeia variável VJ com a parte constante C. - Processamento alternativo: após a formação da região variável (VDJ) no caso do BCR, a região constante C, que apresenta diferentes subtipos, vai ser selecionada, cada segmento C é separada de outro por um sítio de poliadenilação. Quando o segmento Cµ for formado, teremos a formação de uma imunoglobulina M (IgM), enquanto que, quando o Cδ for selecionado teremos a imunoglobulina D (IgD). Dessa maneira, poderemos ter um receptor antigênico do tipo IgM ou IgD, ambas de superfície. IgM de membrana u IgM secretada: Pode haver ainda mais um outro rearranjo gênico para a expressão de IgM de membrana (BCR) quanto para IgM secretada (anticorpo), essa mudança ocorre pela fato de que a estrutura do gene que formaria a parte de ancoragem dessa imunoglobulina na superfície deixa de ser lida, e assim, a IgM não fica ancorada na superfície do linfócito B. As IgMs produzidas pelo linfócito B, seja de membrana seja anticorpo, são idênticas entre si, ou seja, tanto as cadeias variadas quanto as cadeias constantes foram formadas pelos mesmos genes, no entanto, a IgM secretada não apresenta as proteínas de ancoragem. Maturação e seleção dos linfócitos B: As células pró-B vão apresentar uma primeira fase de rearranjo gênico da cadeia D e J, quando for produtivo, essa célula segue então para um segundo rearranjo, V e DJ, se não for produtiva, um segundo cromossomo vai tentar esse rearranjo, e caso também não for produtiva, ela entrará em apoptose. Quando for produtivo, essa célula se torna pré-B, ao tentar fazer o rearranjo do primeiro cromossomo com kapa, caso não for produtiva ela tenta novamente num segundo cromossomo, quando não for produtiva ela tenta o rearranjo do gene lambida no primeiro cromossomo, caso esse também falhe, é tentado um segundo cromossomo, quando todas essas tentativas falharem teremos a morte celular. Caso algum desses rearranjos funcionem, é formado a célula B imatura, interrompendo os rearranjos, e passando a expressaras cadeias IgM (com kapa ou lambida). Montagem dos correceptores CD4 e CD8: as células pró-T sofrem a sua diferenciação no timo. Ao passar pelas diversas regiões desse órgão, essas células pró-T, também chamada de timócitos, entram em contato com diversas células presentes no timo, se tornando pré-T, T imaturo e então conseguem se diferenciar em T maduro. O timócito chega até o timo por meio de vênulas, e não expressa nenhuma substância em sua superfície (duplo negativo – DN1), seja para receptor ou correceptor, o timócito segue para o córtex, ainda como duplo negativos, para que só então se 38 tornem duplo positivas, passando a expressar tanto o CD4 quanto o CD8. Por fim, elas vão escolher se serão monopositivas CD4 ou CD8. Durante todo esse processo, ela está rearranjando os seus genes para formação do TCR. Maturação de linfócitos T: Os linfócitos T duplo negativos, não apresentam nenhuma molécula de superfície. Depois de alguns contatos com células epiteliais, corticais e medulares do timo, os linfócitos passam a expressar tanto o CD4 quanto o CD8. Durante esse processo de pró-T e pré-T, ela está fazendo a construção de seu TCR, pelos mecanismos de recombinação somática. Uma vez que ela expresse tanto o TCR quanto os correceptores, ela se torna uma célula T imatura. Todas essas células T imaturas, que possuírem um TCR capaz de reconhecer os antígenos e os correceptores, vão ser resgatadas do processo de apoptose, esse momento é chamado de seleção positiva. Esse mecanismo envolve o reconhecimento de antígenos próprios expressos pelas células epiteliais que compõe o timo, tanto medular quanto corticais. Essas células apresentam os antígenos próprios por meio do MHC I ou II, os linfócitos T conseguem reconhecer qualquer uma dessas moléculas, e dependendo da classe delas que eles reconhecerem primeiro, esse linfócito se diferencia em CD4+ ou CD8+, deixando de produzir o correceptor oposto, por sinalização negativa para a produção do correceptor oposto. Uma vez que esse linfócito se torna CD4+ (auxiliar) ou CD8+ (citotóxico), ele pode seguir para a sua fase final de maturação. As células que não conseguem fazer esse reconhecimento morrem por baixa afinidade ou negligência. Uma vez que isso se completa, elas passam pela seleção negativa, aquelas células que apresentaram alta avidez pelo antígeno próprio sofrem apoptose, evitando que elas ataquem nossas próprias células, apenas as células que apresentarem média afinidade sobrevivem, terminando a sua maturação na periferia. As células que expressarem TCR gama delta passam pelo processo de seleção positiva, mas não reconhecem nem MHC I nem II, não expressando, portanto, nem CD4 ou CD8, dessa maneira, não passam pela seleção negativa. Apresentação de antígenos próprios: as células epiteliais tímicas medulares expressam antígenos próprios, não só tímicos, mas também, de outros tecidos específicos. A expressão deles é regulado pelos genes AIRE (regulador de autoimunidade). Essas células expressam peptídeos de outros tecidos do nosso organismo associados ao MHC I ou II, dessa forma os timócitos entrariam em contato com esses antígenos próprios, conseguindo reconhecer o que é próprio, e assim, diferenciando eles dos não próprio, evitando que essas células ataquem as nossas próprias. No entanto, esse mecanismo não é perfeito, em doenças autoimunes, alguns clones auto-reativos com TCR que reconhecem antígenos próprios com alta afinidade escapem, dessa maneira, podem gerar essas doenças autoimunes. Maturação de linfócitos B: acontece puramente na medula e é mais simples que o do T. Uma vez que já temos formado o linfócito B imaturo, com o receptor pronto após a recombinação somática, esse linfócito é capaz de reconhecer os antígenos próprios, presentes nas células epiteliais da medula óssea. Quando isso ocorrer com grande afinidade, ela poderá sofrer uma editoração do seu receptor nas regiões do lambida ou kapa, se esse reconhecimento continuar com grande avidez, ela sofrerá apoptose. Quando o reconhecimento se dá por baixa afinidade, ela se torna uma uma célula madura, migrando para a periferia. 39 Essas células B poderão se tornar foliculares ou de zona marginal ou B1, dependendo dos sinais locais específicos de cada região durante a maturação final, o B1 recebe sinais da cavidade mesentérica enquanto que o B2 vai receber dos linfonodos e baço. Os processos de seleção B e T modelam os seus repertórios, fazendo com que expressem os seus receptores para antígenos, as células com receptores úteis são preservadas, enquanto aquelas potencialmente nocivas, reativas aos antígenos são eliminadas. Resumindo: Doenças associadas a falhas no desenvolvimento de linfócitos: Imunodeficiências relacionadas com o linfócito T: imunodeficiência severa combinada (SCID), é ligada ao X, é uma mutação da cadeia gama comum dos receptores de citocinas IL7. Síndrome de DiGeorge (aplasia tímica congênita). Síndrome de Omenn, apresenta defeito da enzima associada com as recombinações somáticas. SCID ligada a deficiência da adenosina deaminase. Deficiência do linfócito nu, ocorre pela deficiência do MHC I e II. Autoimunidade relacionadas com o linfócito T: Desregulação Imune, Poliendocrinopatia, Enteropatia ligado ao X (IPEX), que é uma mutação do Foxp3. Síndrome Linfoproliferativa autoimune (ALPS) mutação dos mecanismos de apoptose Tumores de células B: representam os crescimentos clonais dessas células em várias fases de desenvolvimento. Tumores de células T: representam os crescimentos monoclonais de populações celulares normais. 40 Resposta adaptativa celular Características de resposta imunológica adaptativa: a resposta imune é dividida em dois grandes conjuntos, uma inata e outra adaptativa. A inata apresenta mecanismos que impedem a entrada de agentes infecciosos por meio de barreira, mas que quando isso não é capazde resolver a invasão, ainda temos outros mecanismos que reconhecem esses antígenos por meio de receptores não específicos para tentar remover esse agente, quando isso também não for capaz de remove-lo, essas células que continuam reconhecendo os PAMPs, iniciam o processo inflamatório, recrutando e ativando células efetoras até remover o agente. Só então, quando isso não for suficiente para remover o antígeno, começa o início da resposta imune adaptativa, transportando os antígenos para os órgãos linfóides, sendo reconhecidos por linfócitos B e T naive, passando por um processo de ativação, expansão clonal e diferenciação em células efetoras, para que consigam remover o antígeno. Fases da resposta imune adaptativa: a primeira fase é a de reconhecimento do antígeno, ela ocorre sempre no órgão linfoides secundário mais próximo do sítio infeccioso, esses antígenos vão ser transportados, ou em sua forma natural pela circulação linfática, sendo pegos pelos linfócitos B, ou processados pelas células dendríticas, para que então sejam apresentados aos linfócitos T naive. Uma vez que isso ocorra, entramos na fase de ativação dos linfócitos, começando com a expansão clonal, pois ocorre uma proliferação das células específicas ao antígeno, depois ocorre o processo de diferenciação, os linfócitos B se tornam células produtoras de anticorpos e os linfócitos T se tornam efetores, o TCD4 vai ter como função auxiliar as células do sistema imunológico (secreção de citocinas), enquanto que o TCD8 vai ter ação citotóxicas para destruir as células infectadas. Uma vez que essas células se transformam em efetoras, começa a ocorrer a eliminação do antígeno, uma vez eliminado temos a fase de contração (homeostase), importante pois a maior parte das células geradas durante a expansão clonal vão ter que entrar em apoptose, para impedir que ocorra uma resposta imunológica exacerbada, e por fim são formadas células de memória. Organização dos órgãos linfoides secundários e apresentações de antígenos: lembrando que, os linfócitos T naive já passaram pelo processo de recombinação somática que formou os seus receptores e agora estão recirculando, passando pelos diversos órgãos linfóides do corpo. Essa célula, ao entrar em um órgãos linfoide secundário, migra para a região de linfócitos T específicos, onde pode ou não encontrar o antígeno específico ao ser apresentada por uma célula dendríticas. Quando ele encontra esse antígeno, o linfócito consegue o reconhecer, e então é ativado, se diferencia, se prolifera e se torna efetor, iniciando o processo dos mecanismos de combate a esse antígeno, saindo desses linfonodos e seguindo para a região periférica onde ocorre a infecção. Caso esse linfócito for do tipo CD4 (auxiliador), após a sua ativação e expansão clonal 41 (mediado por IL-2 produzidas por ele próprio) ele se diferencia em T efetor, cooperando com os linfócitos B, macrófagos e outras células, ajudando na resposta contra o antígeno, participando do processo de eliminação do patógeno, além disso, esse linfócito também pode gerar células de memória. Quando for um CD8 (citotóxico), ele também passa pela ativação, expansão e diferenciação se tornando efetor, ele migra para a periferia para causar a morte da célula infectada e/ou participar na ativação de macrófagos, também pode gerar células de memória. Estrutura dos receptores de linfócitos T: o TCR vai ser formado por duas cadeias, uma α e outra β, apresentando uma região constante e outra variável (a parte que se liga com o antígeno). A porção variável foi formado pela recombinação somática, apresentando porções V e J no caso da cadeia alfa, e V, D e J no caso da cadeia beta. Além dessas cadeias, temos outros complexos associados que permitem a sinalização intracelular, essas cadeias são chamadas de cadeias ξ (zeta) e moléculas de CD3, que apresentam resíduos de tirosinas na porção intracelular, e que permitem a ativação de proteínas intracelulares que causam a ativação e transdução de sinal em outras moléculas. Além dessas proteínas, o linfócito T apresenta outras moléculas chamadas de correceptores, responsáveis por fazer a ligação inicial com as moléculas de MHC I (no caso do TCD8, que apresenta correceptores CD8) ou com moléculas de MHC II (no caso do TCD4, que apresenta correceptores CD4). O receptor só é capaz de reconhecer os antígenos (de natureza proteica) processados por células dendríticas e apresentados nas moléculas de MHC, as moléculas de CD4 ou CD8 se ligam em regiões específicas no MHC, fazendo a distinção se vai ser MHC I ou II. Lembrando que as APCs profissionais são a célula dendríticas, macrófagos e linfócitos B, no entanto a única célula que consegue apresentar antígenos aos T naives são as células dendríticas, os macrófagos e linfócito B apresentam também antígenos, mas apenas os T efetores ou de memória. O processo de apresentação de antígeno pelas células dendríticas é feita sem nenhuma troca vindo do linfócito T naive, já os macrófagos apresentam pro linfócito T efetor, esperando uma resposta em troca, ou seja, envio de sinais para o macrófagos tornando-o ativo, permitindo uma melhor resposta ao antígenos, quando o linfócito B apresenta para o T efetor ele espera também uma resposta em troca, que seria a ativação do linfócito B para produção de anticorpos de melhor qualidade. Ativação do linfócito T naive: o encontro entre os linfócitos T naive e células dendríticas nos órgãos linfoides secundários é chamado de sinapse imunológica. Quando as células dendríticas estão no tecido, elas se encontram na forma imatura (IDC), cuja única função é capturar e processar os antígenos, expressando diversos tipos de moléculas nas membranas, que vão capacitar essas células para o reconhecimento dos PAMPS, internalizando e processando eles, expressando esses antígenos nas moléculas de MHC I ou II, uma vez feito isso, a IDC se torna madura (mDC), ganhando a capacidade de apresentar esses antígenos para os linfócitos T e de migrar para os órgãos linfoides secundários, para isso, ela diminui a expressão de moléculas para reconhecimento de PAMP, mas aumenta a expressão de MHC com o antígeno já processado, além de expressarem mais moléculas coestimuladoras (B7.1/molécula de CD80 e B7.2/molécula de CD86), importantes para a ativação do linfócito T. 42 Para o processo de ativação ocorrer de forma adequada, é necessário que o estímulo entre as células dendríticas e naives tenham uma duração específica, que está relacionada à capacidade das DC manterem os MHC e as moléculas coestimulatórias em contato, se esse contato mantido for pequeno, os linfócitos T naive não vão receber as quantidades de estímulos necessários, entrando em apoptose, quando o estímulo for por tempo suficiente, podemos ter dois desfechos, em um caso, no estímulo não polarizante (de menor tempo), o linfócito T passa a ser do tipo memória central (sem atuação), quando o estímulo for por mais tempo, temos o estímulo polarizante, se diferenciando em uma célula T efetora ou de memória efetora. Quando ocorre um excesso de estímulo o linfócito T também entra em apoptose. Apresentação de antígenos: Uma vez que o MHC está sendo expresso na superfície das células dendríticas, elas migram para os órgãos linfoides secundários, entrando em contato com os linfócitos T naive, se essa célula dendrítica se encontra com o linfócito T que apresenta o TCR específico para aquele peptídeo antigênico com MHC, começa a ocorrer o processo de ativação do linfócito T por uma série de sinais das células dendríticas, esses sinais são divididas em etapas. O contato inicial (MHC/TCR) é o primeiro sinal de ativação do linfócito T, iniciando o processo de diferenciação, mas esse sinal não é o suficiente para que ela complete esse processo, para isso, ele precisa passar por um segundo sinal de ativação, iniciado pelas moléculas coestimulatórias, o B7 da DC vai fazer contatocom o linfócito T por meio do CD28 presente na membrana desse linfócito, permitindo a ativação completa do linfócito T e sua diferenciação. Agora o linfócito T começa a expressar uma outra moléculas coestimulatória (CD40L) que vai entrar em contato com o CD40 da DC, a partir desse momento, são gerados novos sinais, permitindo a produção de IL-2 pelos linfócito T para que ocorra a proliferação deles, além disso, são expressado receptores para essas interleucinas (IL-2R), de modo que ela própria receba sinais dessa IL-2 para a expansão clonal ocorrer. Sinapse imunológica: é uma estrutura formada nesse primeiro contato entre os linfócitos T naive e as células dendríticas, essa estrutura garante que moléculas de sinalização (MHC, TCR e coestimulatórias) se agrupem nessa região de contato, permitindo uma sinalização eficiente. Para que isso ocorra, temos a participação de balsas lipídicas, regiões presentes na membrana da célula de maior rigidez que o restante dessa membrana, isso garante que essas moléculas de sinalização se agrupem, ficando “ancoradas” em regiões ricas em colesterol, que permite que esse lugar seja mais rígido e estável, além disso, temos no meio intracelular, a associação das balsas lipídicas com o citoesqueleto celular que redirecionam as proteínas para as regiões de contato entre as duas células. As proteínas de membrana de cada célula estão distribuídas de forma aleatória, uma vez que o contato se inicia, elas se agrupam então nessas regiões, se reorganizando. O primeiro contato via TCR/MHC e já envia sinais no citoesqueleto que redireciona essas moléculas para ficarem organizadas nas balsas. A organização é feita da seguinte forma, as moléculas de TCR, MHC, coestimulatórias e correceptores ficam na parte centra, formando um complexo de ativação supramolecular central (cSMAC), responsáveis pela sinalização, enquanto nas regiões periféricas vão ficar as moléculas de adesão, formando um complexo de ativação supramolecular periféricos (pSMAC). 43 O contato polarizante ocorre por pelo menos alguns dias, no momento inicial, de 5-10 minutos as células T e apresentadoras de antígeno vão entrar em contato para ver se elas possuem afinidade, caso ocorra, se forma a sinapse madura, com a reorganização dessas moléculas, após dois dias temos a ativação completa da célula e diferenciação, e até seis dias ocorre a proliferação. A DC é a única responsável pela apresentação de antígenos ao linfócito T naive, pois é a única que apresenta essas moléculas de adesão que garantem esse contato por tempo suficiente entre as células. Sinalização via TCR (1º sinal): uma vez feita a sinapse imunológica entre o DC e o linfócito T, a célula começa a receber o primeiro sinal via o contato TCR e MHC, que faz com que as moléculas sinalizadoras (cadeia ξ e de CD3), iniciem uma cascata de sinalização intracelular que culminam na ativação de fatores de transcrição intranuclear (NF- kB, NFAT, AP-1), responsáveis pela ativação de genes capazes de diferenciar as células T em efetoras, no entanto essas moléculas produzidas não são feitas em quantidade suficiente, sendo necessário os coestimuladores. Coestimuladores (2º sinal): os coestimuladores são feitos entre o B7 e CD28 para que seja gerado uma quantidade de fatores intracelular suficiente, se associando aos promotores gênicas específicos, garantindo a transcrição gênica. Esses genes são responsáveis pelo aumento de fatores anti-apoptóticos, aumento da proliferação celular (IL-2 e receptores dela, além de ciclinas e inibidores do ciclo celular), além disso, também atuam em outros genes que garantem a diferenciação em células efetoras ou de memória. O IL-2R (receptor do IL-2) é composto por 3 subunidades proteicas, uma cadeia β e outra gama, presentes normalmente no linfócito, mas que são complementadas somente com uma terceira cadeia chamada de α, expressas a partir desses fatores intranucleares. A interleucina 2 consegue ser reconhecida, garantindo a proliferação e diferenciação das células T efetoras e de memória além de servirem como manutenção das células T regulatórias funcionais (outro subtipo de linfócito T). Sinalização via citocinas (3º sinal): para completar o processo de diferenciação dos T CD4 naive, devemos ter um terceiro sinal para que essa célula se diferencie em subtipos celulares, esse processo é feito pela secreção de citocinas solúveis. Após o primeiro e segundo sinal, o linfócito T começa a expressar uma molécula chamada CD40L, enquanto a célula dendrítica produz na membrana o CD40, essas moléculas quando se ligam permitem que um terceiro sinal seja enviado para o linfócitos T. 44 Subpopulações de TCD4+: Dependendo do tipo de citocina produzida, o linfócito TCD4 vai se diferenciar em subpopulações distintas que vão apresentar funções distintas, chamados de linfócitos T helper. Quando a citocina for o IL-12, o linfócito se torna Th1, que começa a secretar no ambiente diversas citocinas (IFN-γ, IL-2, TNF-α) que vão modular toda a resposta imunológica, caso a citocina produzida pela DC for o IL-4, o linfócito vai se tornar o Th2, produzindo citocinas (IL-4, IL-5 e IL-13) de funções distintas da Th1. Se essas citocinas forem TGF-β e IL-6 o linfócito se torna Th17, produzindo outras citocinas (IL-17ª, IL- 17F, IL-6 e IL-22) com outras funções. Esses três tipos de Th são os mais comuns e importantes de TCD4+, no entanto, existem ainda uma serie de outros linfócitos formados como o ThF, Th9, Th2 e Th22. Além das células TCD4 efetoras formadas (Th1, Th2, Th17 etc), ocorre a formação de outras células chamadas de células T regulatórias, dependendo dos sinais enviados. Funções dos linfócitos T DC4+ efetores: - Th1: como já visto, para que eles sejam formados eles precisam receber no órgãos linfóides secundário o primeiro e segundo sinal via TCR e CD28, além de um terceiro sinal dado pela interleucina-12, o que permite essa diferenciação em Th1, esses linfócitos passam a produzir no sítio inflamatório um conjunto de citocinas que vão atuar sobre um conjunto específico de células, aumentando ou modulando essas respostas, essas citocinas são o IFN-γ e TNF-α. A ação do IFN-γ é ativar um grande número de células, são elas, as células NK, T CD8+ (ativação de CTL), auxiliando os linfócitos B na produção de determinados tipos de anticorpo (IgG1, para opsonização e ativação do complemento) e ativa os macrófagos, induzindo suas diferenciações em M1, que aumentam sua capacidade fagocítica, aumenta a expressão do MHC II e dos RIOs, amplificando a capacidade microbicida dos macrófagos. O TNF-α vai atuar sobre os neutrófilos, aumentando o recrutamento dessas células para o sítio inflamatório. Em conjunto, essas citocinas vão ser importantes para respostas contra patógenos intracelulares (bactérias e vírus). Se a estimulação do Th1 for exacerbada, vai ocorrer doenças causadas pela resposta inflamatória exacerbada além de induzir a doenças autoimunes. - Th2: para que elas sejam formadas, além do primeiro e segundo sinal dado pela DC, temos que ter um terceiro sinal que fornece citocinas IL-4. O Th2 vai produzir um outro conjunto de citocinas, a IL-4 vai cooperar com o linfócito B, também para a produção de anticorpos, IgE e IgG4. A IgE permite a ativação de mastócitos, além disso, essa interleucina também vai atuar sobre macrófagos, que vão se diferenciar em M2, participando no controle da resposta inflamatória (citocinas supressoras) e reparo tecidual, a IL-5 vai ser importante para maturação e aumento de produção de eosinófilos na medula óssea, aumento da sobrevida delas na periferia e também contribui na 45 ativação via IgE. O IL-13 produzido vai atuar sobre as células musculares lisas a se proliferarem e aumentarem o peristaltismo (trato gastrointestinal), além disso, a IL-13 também atua sobre células caliciformes presentes no epitélio mucoso, aumentando a produção de mucono trato respiratório e gastrointestinal. Em conjunto, essa célula é importante na resposta contra patógenos extracelulares (bactérias e helmintos). Essa resposta, se não for controlada, ela vai gerar uma resposta patológica, uma resposta alérgica. -Th17/Th22: esses dois linfócito apresentam funções parecidas, mas que vão ser formados, por meio de citocinas específicas, o Th17 é formado por TGF-β e IL-6, enquanto que o Th22 é formado por TNF-α e IL-6. O primeiro vai produzir a IL-17, enquanto que o segundo produz a IL-22. O IL-17 vai ativar os macrófagos, induzindo o aumento de produção de citocinas inflamatórios, além disso, vai ser a principal interleucina a ativar os neutrófilos, aumentando sua produção na MO, aumentando a migração deles e a sobrevida, a IL-22 também atua sobre os neutrófilos, mas que induz a formação de peptídeos anti-microbianos, além disso, essa interleucina aumenta a produção desses peptídio pelas barreiras epiteliais, além de estimular a própria formação de mais barreiras. A resposta desses linfócitos é principalmente contra fungos (extra e intracelulares), quando não controlada, essa resposta pode gerar uma resposta inflamatória exacerbada e induz à autoimunidade (psoríase). - Th9: formadas pelas IL-4 e TGF-β, esse linfócito produz a IL-9, que basicamente amplifica toda a resposta gerada pelo Th2, atuando sobre o linfócitos B, amplificando a produção de IgE, que vai ativar os mastócitos, aumentando a sobrevida do eosinófilo, aumenta a atividade do Th2 e aumenta a permeabilidade das mucosas do trato gastrointestinal e respiratório, esse aumento de permeabilidade é responsável pelo papel patológico da ação do IL- 9, que gera colite ulcerativa e asma. Em geral, então, essa resposta é responsável no combate de helmintos. Ação do T CD4+ sobre macrófagos: o T efetor, ao chegar no tecido, vai se encontrar com um macrófago que já fagocitou um patógeno e agora vai estar atuando como uma célula apresentadora de antígeno para o linfócito T efetor, por meio dessa via, o macrófago fornece o primeiro sinal para o linfócito T, que passa a expressar a molécula de CD40L que vai interagir com o CD40 do macrófago, isso combinado com a citocina IFN-γ produzida pelo Th1 vai aumentar muito a capacidade desse macrófago, aumentando a sua capacidade bactericida, pois aumenta a produção das EROs, além de aumentar a capacidade fagocítica, de secretar citocinas inflamatórios e de expor seu MHC. Lembrando que se for um Th2, 46 que produz IL-4 e IL-13, o macrófago se diferencia em macrófago 2, responsável por diminuir os efeitos das citocinas inflamatórias por meio de IL-10 e TGF-beta, além de gerar reparo tecidual, fibrose e angiogênese por meio de prolina, poliaminas, TGF-beta e fatores de crescimento. Mecanismos efetores de linfócitos T CD8 (citotóxicos): enquanto que o linfócito TCD4 tem como principal função a produção de citocinas, atuando sobre outras células e modulando suas respostas, o linfócito TCD8 reconhece e destrói células infectadas ou transformadas pela degranulação de substâncias que induzem a apoptose dessas células. O TCD8 também vai ser ativado nos órgãos linfoides secundários, e precisa se encontrar com as células dendríticas para se tornar efetor, ao receber o primeiro e o segundo sinal, ele passa a expressar os grânulos citotóxicos, que ficam estocados em vesículas, quando esse linfócito chega no tecido, ele vai reconhecer o antígeno expressos em MHC I, o que causa a sua degranulação, liberando o conteúdo desses grânulos em cima das células infectadas ou transformadas. Os grânulos são os mesmos que da célula NK, granzimas, granulisinas e perforinas, mas que não são liberados frentes sinais positivos e negativos, mas sim, pelo reconhecimento das moléculas presentes na superfície de membrana das duas células. O linfócito TCD8 pode ser estimulado pela atuação do TCD4. Isso ocorre por duas formas, em uma, ainda durante a apresentação do antígeno ao TCD8, a DC pode estar realizando apresentação para um TCD4+, e este passa a produzir citocinas que estimulam sua capacidade de diferenciação, a outra forma é que o TCD4 atua sobre as APCs, aumentando a capacidade de apresentação de antígenos delas, garantindo que tenha um aumento de células TCD8. Nesse caso também ocorre a formação de sinapse imunológica, o TCD8 vai entrar em contato com a célula-alvo, permitindo a liberação, nessa região de contato, os grânulos citotóxicos. O contato com o MHC I estimula a liberação desses grânulos na superfície da célula, esse conteúdo altera a membrana da célula, fazendo com que haja a entrada das granzimas, que iniciam as enzimas caspases, responsáveis pela liberação e clivagem do ácido nucléico, induzindo a apoptose. Além da atividade citotóxica, o TCD8 consegue matar as células transformadas ou infectadas de forma independente desses grânulos, pois quando ocorre esse contato, o TCD8 começa a expressar moléculas de membrana chamadas de FasL (CD95L), que se ligam com o Fas (CD95) da célula-alvo, isso também estimula as caspases, numa atividade citotóxica independente de grânulos. A sinapse imunológica dos TCD8 não precisa ter a mesma demora que a do TCD4 com o DC, nesse caso, o contato entre as duas células pode, em questões de minuto, permitir a liberação desses grânulos, induzindo a apoptose. Assim como as células NK, o TCD8 atua de forma extremamente específica sobre as células infectadas e não morre após a sua atuação. Num primeiro contato com uma célula infectada, o TCD8 degranula e causa a morte dela, partindo então para uma segunda célula infectada, também conseguindo a matar caso ela expresse o antígeno específico para o linfócito, ignorando outros antígenos, e esse processo ocorra assim e sucessivamente. 47 Geração de células de memória: esse processo para a geração de células de memória de T ainda não são muito bem compreendidos, mas existem duas hipóteses. Uma hipótese diz que durante o próprio processo de diferenciação de linfócitos T, ou seja, no momento do processo de apresentação de antígenos para os T naives nos órgãos linfoides secundários, ocorre a formação tanto de T efetores quanto de células de memórias. Uma outra hipótese é que, primeiro se forma os T efetores que atuam sobre as células, uma vez finalizado o processo de infecção, esses T morrem enquanto outros viram células de memória. Linfócitos Tγδ (gama-delta): são um segundo tipo de linfócitos T, que apresentam um TCR com cadeias γδ e que apresenta funções distintas dos linfócitos clássicos. A principal diferença entre esses linfócitos é que esses linfócitos são os primeiros gerados no corpo (período embrionário), já os clássicos são produzidos até a adolescência. Ao invés de ficarem recirculando pelo corpo como os linfócitos clássicos, os gama-delta costuma ir para os tecidos epiteliais, principalmente o mucoso, e são ativados lá mesmo (ao invés de ocorrer sua ativação nos órgãos linfoides secundários). Esses linfócitos não precisam das células dendríticas para sua ativação, mas por meio de características muito mais parecidas com a resposta imune inata, assim como macrófagos e neutrófilos, essas células expressam receptores de reconhecimento padrão (TLR e dectina-1) que reconhecem os PAMPs e DAMPs liberados no sítio infeccioso, uma outra forma de ativação é similar às células NK, expressando a molécula NKG2D, que são ativados por ligantes que induzem a citotoxidade, uma outra forma é por meio do TCRγδ, que se liga com as estruturas parecidas com o MHC, que são as moléculas de CD1c, que se ligam com lipídios e moléculas associadas com lipídios. Uma vez ativadas, essas células apresentam diversas funções efetoras, além das citotóxicas, podem servir para modulação (por meio de secreção de citocinas), imunorregulação, citoproteção e inflamação. Esses linfócitos ajudam na resposta inata, assim que ocorre alguma alteração no tecido (infecção, trauma ou stress),eles são ativados e começam a produzir essas citocinas que aumentam a produção de mediadores inflamatórios que recrutam as células da resposta inata (neutrófilo e macrófago), inclusive ajudando na maturação das DC, auxiliando a resposta adaptativa. Essas DC vão ativar os linfócitos T clássicos, além de que, as próprias γδ produzem algumas citocinas para ativar esses linfócitos e também os linfócitos B. Uma outra função é regular a resposta imunológica após a resolução do processo infeccioso, contribuindo para o reparo do tecido lesionado, para morte de macrófagos e linfócito T e B ativados, e recrutando M2 para o reparo do dano tecidual. 48 Cooperação T-B Fases da resposta imune adaptativa: Temos o reconhecimento do antígeno e ativação dos linfócitos T naive pelas células dendríticas no órgão linfoide secundário. Como visto na aula anterior, também temos uma cooperação e ativação do linfócito B naive, uma vez feito o reconhecimento, os linfócitos são ativados, passando pelo processo de expansão clonal e diferenciação, o T vai exercer suas funções efetoras, enquanto que o B passa a produzir os anticorpos e secreta- los no sítio de infecção, uma vez que a eliminação do antígeno ocorre, temos a contração e então geração de células de memória. Subpopulações de linfócitos T: uma vez que os linfócitos T entrem em contato com o antígeno, dependendo da citocina presente no meio, esses linfócitos T se tornam efetores e se diferenciam em subpopulações de T, formando ThF, Th1, Th9, Th2, Th17, Th22, iTreg, Tr1, Th3, nTreg. Dentre essas subpopulações, o linfócito ThF (T helper folicular), formado a partir da secreção de citocinas IL-6 e IL-21, vão secretar outras citocinas como IL-4 e IL-21, cooperando com o linfócito B, colaborando com a produção de anticorpos pelos linfócitos B. Linfócitos B: assim como o linfócito T, o linfócito B se origina na medula óssea a partir de uma célula tronco hematopoética, que forma um progenitor linfoide comum, a partir disso, é gerado o pró-B, que começa a receber sinais para gerar seus receptores de antígenos, passando pelo processo de maturação e então migram para a periferia pela circulação. São formadas subpopulações de linfócitos B que precisam ser maturados na medula óssea, teremos o linfócito B folicular, linfócito B de zona marginal e linfócitos B-1. - Maturação do linfócito B: a primeira diferença que temos entre as populações de linfócitos B é a origem deles. O linfócito B-1 se origina no fígado, sendo um dos primeiros linfócitos B gerados, ainda no período fetal. Uma vez que eles se maturam, eles seguem para a periferia, para os tecidos epiteliais, passando a apresentar uma característica muito similar ao linfócito T gama-delta, pois eles não ficam recirculando pelos órgãos linfoides, fazendo o seu reconhecimento de antígenos, gerando anticorpos com pouca variedade, sendo considerados participantes da resposta inata, devido aos anticorpos produzidos (IgM). As duas outras populações de linfócitos B vão ser gerados na medula óssea quanto ela passar a apresentar função hematopoética, esses dois linfócitos, o folicular e o zona marginal são chamados de linfócitos B-2, eles passam pelo processo de maturação na medula óssea e migram para a periferia, e se mantém recirculando. Reconhecimento de antígenos nos órgãos linfoides secundários: os linfócitos B-2 e T naive ficam constantemente entrado e saindo de órgãos linfoides secundários e associados à mucosa, até que eles encontrem os antígenos específicos Estes antígenos vão ser transportados, até o linfócito T, pelas células células dendríticas que o pegaram na periferia e encaminham esse antígeno até o linfonodo por via linfática, ou até o linfócito B, sendo transportados via linfática ou sanguínea (no caso do baço) em sua forma natural, sendo reconhecidos por esse linfócitos B, permitindo que se tornem efetores. O T efetor com os anticorpos produzidos pelo B seguem para o tecido, interagindo com o antígeno até que se tenha a eliminação. 49 Estrutura dos órgãos linfoides secundários: assim que o linfócito B naive entra nesse órgão, ele vai ser direcionado para a zona do linfócito B/folículo linfoide, as células dessa região produzem uma quimiocina específica, CXCL13, que vai atuar em receptores específicos expressos somente por linfócitos B, que migram e entram em contato com os antígenos nessas regiões. O linfócito T naive segue para a zona do linfócito T/córtex parafolicular, atraído por duas quimiocinas, CCL19, CCL21. Dessa forma teremos uma separação física nessa primeira etapa de reconhecimento antigênico. Uma vez que o linfócito B migrou para o folículo linfoide, os antígenos nessa região, que foram trazidos pela via linfática em sua forma natural, vão entrar pelo vaso aferente, sendo conduzidos por uma estrutura de células do estroma que formam um canal, chamado de conduíte até a zona do linfócito B, caso esses antígenos sejam maiores do que esse canal, eles vão ter que ser conduzidos para essa região pelo macrófago de sinus subcapsular, que vão capturar esses antígenos de tamanho maior, transportando eles até a região do folículo, sem ter que processa-los e fazer apresentação de antígenos. Estrutura dos receptor de antígenos dos linfócitos B (BCR): Uma vez que os antígenos estão na região folicular eles vão entrar em contato com os linfócitos B, aquele que apresentar o receptor específico ao antígeno vai ser ativado. O BCR é uma molécula de superfície, formado por duas cadeias de alto peso molecular, chamadas de cadeias pesadas e duas de baixo peso molecular, chamados de cadeia leve. Essas cadeias são codificadas por genes que passaram por recombinação somática, gerando uma essa estrutura variável (V e J para a cadeia leve e V, D e J para a cadeia pesada) e que vai fazer a ligação e reconhecimento do antígeno no órgão linfoide secundário. Essa estrutura só é capaz de fazer o reconhecimento do antígeno, mas não tem a capacidade de realizar sinalização intracelular, para isso ela vai estar associado com outras moléculas sinalizadoras, chamadas de Ig-alfa e Ig-beta. Diferentemente do TCR, que precisa da apresentação do antígeno via MHC, o BCR reconhece o antígeno nas sua forma nativa, e por isso, é capaz de reconhecer moléculas de natureza proteica, lipídicas, carboidratos e outras. Além de apresentar o receptor BCR e as moléculas sinalizadoras, o linfócito B vai apresentar correceptores e moléculas que vão funcionar como coestimuladores durante o reconhecimento do antígeno. Esses correceptores vão apresentar um papel importante na ativação do linfócito B e resposta contra antígenos específicos, um deles é o CD21/CR2, sendo um receptor de moléculas opsonizadas pelo complemento, gerando uma sinalização em conjunto com o CD19 e CD81. Além desse correceptor, alguns linfócitos B podem apresentar em sua superfície os receptores do tipo toll (TLR), também presente em macrófagos e neutrófilos. Ao contrário do TCR, no caso do BCR, não precisa de segundos e terceiros sinais, e portanto não precisam se ligar com correceptores e coestimuladores para serem ativados, no linfócito B essas moléculas vão funcionar apenas como amplificadoras de sinal. 50 Antígenos T-independentes e T-dependentes: os antígenos T-dependentes sempre vão ter natureza proteica, eles podem até serem capturados e reconhecidos pelos linfócitos B (foliculares), mas para que a resposta seja gerada, ele precisa ser reapresentado para um linfócito T efetor. Uma vez que isso ocorre, vamos gerar sinais no B, que vão produzir diversos tipos ou classes de anticorpos, portanto o T-dependente gera uma mudança de classe, anticorpos com alta avidez, células B de memória e plasmócitos de vida com longa duração. Já a resposta T-independente vai ocorrer nos casos de antígenos não proteicos, nesse caso, os receptores do B (B-1 e zona marginal) conseguem reconhecer os de forma independente do T, gerando umaresposta com baixa avidez, produzindo apenas uma classe de anticorpos, que é o IgM, e plasmócitos de vida curta. - Antígenos T-independentes – T1: ocorre quando o antígeno, em sua forma natural, podendo ser um polissacarídeo ou lipídio (LPS, DNA bacteriano), vai ser reconhecido pelo linfócito B de forma cruzada, ou seja, a mesma molécula de antígeno vai apresentar regiões repetidas (epítopos) em sua superfície, e que serão reconhecidas por dois BCRs de um mesmo linfócito. Esses antígenos também vão ser PAMPs, fazendo com que o TLR seja ativado. A partir do momento em que temos a ligação cruzada, o Ig-alfa e Ig-beta, associadas ao BCR, vão desencadear uma cascata de sinais para gerar uma transcrição nuclear, da mesma maneira que o linfócito T. Ao mesmo tempo, quando houver um PAMP, o TLR vai amplificar as moléculas de transcrição, aumentando os sinais gerados. Essas moléculas vão migrar para o núcleo, garantindo a formação de cadeias leves e pesadas do anticorpos. Essa resposta gera uma ativação policlonal do linfócito B, isto é, a produção de vários clones com BCRs diferentes contra o mesmo antígeno. Essa ativação permite a formação de IgM e não forma muitas células de memória. - Antígenos T-independentes – T2: esses antígenos (polissacarídeos e flagelina polimerizada) apresentam longas cadeias que apresentam muitas repetições da mesma porção molecular, chamados de epítopos (qualquer estrutura molecular capaz de se encaixar com as regiões variáveis do BCR). Essa repetição de epítopos é necessária para que ocorra a estimulação de vários BCRs durante o reconhecimento do antígeno. Quando ocorre o reconhecimento, os epítopos vão se ligar em pelo menos duas moléculas de BCR, gerando os sinais de ativação dos fatores nucleares, que vão garantir a expressão dos genes responsáveis pela formação de anticorpos. Caso esse antígeno apresente a opsonização do complemento em sua estrutura, o iC3b, é possível ativar o correceptor CR2/CD21 e o CD19 e CD81, que vai gerar também moléculas sinalizadores, amplificando os fatores de transcrição. A sinalização do correceptor não é essencial para que ocorra a ativação. Essa resposta forma IgM, principalmente, e IgA Eem algumas situações específicas. - Antígeno T-dependente: é diferente devido a estrutura das proteínas, que de maneira geral, não apresentam os epítopos repetidos, mas apresentam uma sequência específica de aminoácidos que se combinam, formando uma estrutura linear primária, que pode se dobrar sobre si mesma, formando a estrutura secundária e terciária característica das proteínas, e por conta dessa conformação tridimensional, ela pode apresentar epítopos lineares (estrutura primária) ou epítopos conformacionais (estrutura secundária e terciária), além disso, podemos ter epítopos inacessíveis, pois não é possível que ocorra a ligação de um BCR nele. 51 Esses antígenos proteicos com sua estrutura conformacional vão ser reconhecido por um BCR específico, mas como não não consegue se ligar em mais de dois BCR ao mesmo tempo, por não apresentar epítopos repetidos, esse sinal único vai fazer com que o BCR seja internalizado juntamente do antígeno, que vai ser quebrado e processado em peptídeos. Estes vão ser carregados via MHC II até a superfície da célula, se tornando uma APC, fazendo a apresentação para um linfócito T efetor, gerando o primeiro sinal via o MHC II e o TCR, gerando o segundo sinal, via o B7 e CD28. Então as células B e T passam a apresentar novas moléculas (CD40L e CD40), que vão possibilitar um novo sinal na células B e que permite ela completar a sua ativação. Além disso, o linfócito T vai produzir citocinas, que junto desse sinal, ativa completamente o B, que passa a produzir os anticorpos contra àquele antígeno. Essa ativação gera IgM, principalmente, mas também IgG, IgA e IgE. Forma células de memória. Uma vez que o linfócito B reconhece os antígenos ele é ativado e começa a secretar os anticorpos, independentemente se foi ativado por um T-dependente ou T-independente. O mesmo gene que produz o BCR, que reconhece o antígeno, vai começar a produzir a imunoglobulina/anticorpo, parecido com o BCR, mas que não contém a região intracitoplasmática do BCR que permite a sua fixação na sua estrutura. A imunoglobulina e o BCR é, portanto, produzido por um mesmo gene, esse gene vai ser modificado quando o linfócito B for ativado, essa transição se dá por meio de que, o RNA primário, formado quando transcrito a partir de um gene, vai conter diversas estruturas diferentes que vão ter que ser retiradas, quando o linfócito estiver em repouso, ele vai ser processado, e o sítio de poliadenilação do RNA primário consegue codificar a região transmembrana, quando o linfócito estiver ativado, um outro sítio de poliadenilação vai ser ativado, o que vai formar uma peça de Ig para ser secretada. Efeitos da ativação do B: após a ligação com o antígeno e ligação cruzada de Ig de membrana, teremos a ativação dos linfócitos B que vão mudar, aumentando a sobrevida deles, a sua proliferação, aumento na expressão de B7, aumento na expressão de receptores para citocinas (IL4, BAFF), aumento na expressão de CCR7 e migração para áreas de linfócitos T. Cooperação entre linfócitos B e T: no órgão linfoide secundário o linfócito B e T vão se encontrar em regiões distintas, o T vai se encontra na zona de linfócito T, enquanto que o B vai se encontrar no folículo primário. A ativação do linfócito T já ocorreu por meio da apresentação da célula dendrítica por meio do seu apresentador MHC II, e portanto formando um TCD4, esse linfócito T vai receber primeiro e segundo sinal, se tornando efetores e se proliferando, uma parte vai migrar para a periferia e outra se mantém nesse órgão para cooperar com o linfócito B. Para que eles se encontrem, eles vão precisar alterar aqueles receptores de quimiocinas que os direcionaram para respectivas regiões do órgão linfoide secundário, no folículo primário tínhamos a produção de CXL13 enquanto que na zona do linfócito T tínhamos a produção do CCL19 e CCL21. Para que a migração ocorra e eles se encontrem, esses linfócitos precisam alterar esses receptores das quimiocinas, assim, o linfócito B começa a aumentar a expressão do receptor CCR7 que responde às quimiocinas da zona do linfócito T, ao mesmo tempo, o linfócito T aumenta a expressão de CXCR5, que vai reconhecer às quimiocinas da zona folicular, e dessa forma, migram em direção do outro, chegando numa região de interface onde vai ocorrer o primeiro contato entre eles. 52 Em resumo: O mecanismo, em geral, ocorre da segunda forma, o antígeno chega em sua forma natural via circulação linfática, sendo direcionado para o folículo primário via os conduítes, entrando em contato com os linfócitos B que expressam os receptores em sua superfície, caso ele reconheça o antígeno de forma independente, ele já se diferencia em plasmócito e secreta os anticorpos IgM, que seguem para a circulação, ao mesmo tempo, teremos uma DC que capturou e processou o antígeno, entrando em contato com os linfócitos T que expressam os receptores específicos para ela, eles começam a se proliferar e diferenciar em células efetores, uma parte migra para os tecidos, e outra parte se mantem no órgão. Ao mesmo tempo, os antígenos proteicos vão induzir uma resposta T-dependente, pois esse antígeno não conseguirá ativar sozinho o linfócito B, precisando da cooperação com o T, chamado de cognato, ou seja, aquele linfócito T ativado pelo mesmo antígeno do B, para isso, ambos linfócitos vão alterar a expressão dos receptores de quimiocinas, migrando para uma região de interface entre folículo e zona de linfócito T, começando a interagir. Diferenciação em ThF: O linfócito B, que já contém o antígeno processado, agora o expressando em MHC II vai apresentar para o linfócito T efetor, entrando em contato, fazendo o primeiro sinal, entre o MHC e o TCR, e então um segundo sinal via a moléculade B7 e CD28, o linfócito T passa a expressar a molécula CD40L que vai se conectar com o CD40 do B, isso vai induzir um sinal no B de ativação que vai fazer que ele passe a expressar mais moléculas coestimulatórias, ICOSL e CD84, que vão entrar em contato com as moléculas do linfócito T (CD84, ICOS), e isso vai induzir no linfócito T alterações, que vão começar a expressar um fator de transcrição nuclear, o Bcl6, isso vai fazer que o T efetor se diferencie em ThF, que começa a secretar interleucinas, IL-21 e outras citocinas que vai influenciar no linfócito B os tipos de anticorpos produzidos. O linfócito T, assim que foi apresentado a um antígeno, e dependendo das citocinas que ele foi apresentado, ele se diferencia em Th1, Th2, Th17 entre outros, todas essas subpopulações vão interagir com o B por meio do CD40 e CD40L, o que muda, vai ser o tipo de citocina produzida nessa resposta. Dependendo dessa programação inicial, ele vai se diferenciar em diferentes ThF, se for um Th1, ele vai se diferenciar em um ThF1, produzindo citocinas como IL-21 e IFN-gama, se for um Th2, ele se transforma em ThF2, que produz IL-21, IL-4 e IL-5, se for um Th17, ele forma um ThF17, que produz IL-21, IL-17 e IL-6, quando for um Treg ele formará o TFreg que produz IL-21 e TGF-beta. Cada uma dessas citocinas vai induzir uma produção diferente de classe de anticorpo. Mudança de classe: o primeiro contato entre linfócito B e T induz uma ativação dos linfócitos B, e fazem com que haja uma diferenciação do linfócito T efetor em folicular no sítio extrafolicular. O B se prolifera, e alguns se transformam em plasmócitos de vida curta, que são linfócitos B produtores de anticorpos, que nesse caso, é o IgM, além disso, também ocorre a formação de linfócitos B de memória. Uma vez que temos o ThF e o B produtor de anticorpos, eles retornam para o folículo, interagindo nessa região o que chamamos de centro germinativo, onde vai ocorrer o processo de mudança de classe dos anticorpos e maturação de afinidade. Para que essa mudança de classe ocorra, deve haver uma mudança na organização do locus, tanto o que codifica a porção variável da cadeia pesada dessa imunoglobulina, quanto àqueles que modificam a porção constante da cadeia pesada. Nesse locus, há um éxon para codificar cada classe de imunoglobulina, temos o IgM e IgD, que reconhece o antígeno, mas que também podem ser secretados na forma de anticorpo, além de outras classes como as IgGs (IgG1, IgG2 e IgG3), IgA (IgA1, IgA2) e IgE. Flanqueando esses éxons temos uma região chamados de iniciadores de transcrição (éxons I), ficando em frente a esses éxons, esse éxons só não estão entre o éxon que codifica IgM e IgD, além disso, também teremos uma região de alteração de classe (região S). 53 - Processamento alternativo – IgM/IgD: A primeira troca de classe que ocorre é a mudança de IgM para IgD, ela não precisa da cooperação do T para que ocorra. Entre os dois éxons que formam essas imunoglobulinas temos sítios de poliadenilação alternativos. O linfócito B normal, consegue produzir um RNAm do tipo mi, que codifica a cadeia pesada do IgM, mas também consegue produzir um RNA do tipo delta, que codifica o IgD. - Mudança de classe para outras cadeias: vai depender da cooperação com o linfócito T no centro germinativo, pois os sinais gerados entre o CD40 e CD40L e outras citocinas específicas causam a clivagem das regiões S, dependendo do tipo de S clivado, teremos a formação de diferentes RNA. Por exemplo, com a sinalização do CD40 com o CD40L mais a citocina IL-4, vai causar a clivagem das regiões S em específico, fazendo com que uma porção do DNA seja descartado, enquanto que ocorre a formação de uma fita dupla recombinada, formando, nesse caso, um RNA do tipo epsilon, que vai formar o IgE. As enzimas envolvidas no reconhecimento e clivagem da região S e religação da cadeia dupla são as AID (citidina deaminase induzida por ativação), dependendo da citocina presente, essa enzima vai reconhecer as porções específicas do S, reconhecendo os resíduos de citocinas e transformando-os em uracila, dessa maneira, esse nucleotídeos vão ser reconhecidos por uma outra enzima, a uracil n-glicosilase, que vai remover todos os nucleosídeos U, como a fita de DNA não pode ficar com espaços vazios, uma terceira enzima, a endonuclease vai causar a clivagem dessa região. Uma vez que isso ocorre, são ativadas as enzimas responsáveis pelo reparo de DNA, juntando as regiões restantes, recombinando os éxons, juntando a porção variável com a nova porção formado da imunoglobulina. Os antígenos T-independentes não passam por esse processo, dependendo somente da ação do linfócito B, que vai acabar sempre produzindo o IgM. Quando ocorrer uma cooperação entre B e T, os sinais enviados a partir do CD40 e CD40L, teremos a produção do IgM, mas dependendo da citocina produzida, o tipo de Ig formado será diferente. O IgA necessita do TGF-beta, o IgG1 precisa do IFN-gama, o IgG4 precisa do IL-4, o IgE precisa do IL-4 e IL-3. Antígenos T-independentes, sobre condições específicas mudam a classe de IgM para IgA, Maturação de afinidade: no centro germinativo, além de ocorrer a mudança de classe, também ocorre esse processo de maturação de afinidade. No centro germinativo, encontramos a célula dendrítica folicular, um tipo de célula estromal que é a principal fonte das quimiocinas que atraem o B para o folículo, mas que também apresenta inúmeros receptores (FcR e CR1) que interagem com os antígenos, prendendo eles em sua superfície (adsorção). O linfócito B, junto com o ThF, migra para o centro germinativo, e durante isso, passa por uma intensa proliferação, formando a zona escura do centro germinativo, enquanto isso, eles passam pelo processo de hipermutação somática, em que mutações de ponto vão ocorrer na região que interage com o antígeno. Depois disso, o linfócito B migra para a zona clara, onde vai interagir com o ThF, e o seu receptor vai interagir com o antígeno no receptor da célula dendrítica folicular, assim ele vai ser testado para ver se ele consegue interagir com o antígeno, selecionando aqueles 54 que apresentam alta afinidade, eles se diferenciam então em plasmócitos, podendo produzir outras classes de anticorpos, e assim começam a ser formados células de memória de longa duração. As hipermutações de ponto na região hipervariável, e que reconhece o antígeno, permite que ocorra um encaixe entre antígenos e anticorpos de alta afinidade (avidez), dessa forma, os anticorpos apresentarão um melhor reconhecimento aos antígenos. Mas, da mesma forma que essas mutações podem levar a uma maior afinidade, eles podem causar uma menor afinidade, por isso os linfócitos B precisam ser selecionados. A afinidade corresponde à força de interação de um único sítio de de ligação dentre antígeno e anticorpo, enquanto que a avidez corresponde a somatória das forças de afinidade dos diversos sítios de ligação. Conforme o maior tempo de interação entre antígeno e anticorpo, maior será força da afinidade entre eles. Esse processo de hipermutação B consiste ema ativar o linfócito B por antígenos proteicos e linfócitos T, que vai induzir a formação da AID e migração para o centro germinativo, os linfócitos B começam a apresentar mutações de ponto, que no final podem gerar vários linfócitos B com antígenos um pouco diferentes um do outros, esses anticorpos são então testados para ver se continuam reconhecendo o antígeno, entrando em contato com a célula dendrítica folicular para ver se sua afinidade continua, somente aqueles que tem grande afinidade, são selecionados, se diferenciando em plasmócitos. Fases da resposta humoral: os linfócitos B naive vão reconhecer o antígeno via receptor, recebendo os sinais, caso for um antígeno T- independente ele já é ativado, passando pela expansão clonal, e começa a se diferenciar em plasmócito produtor de IgM. Caso seja um antígeno T- dependente,ele vai apresentar esse antígeno para um T efetor, passando por expansão clonal, podendo se diferenciar extrafolicularmente em IgM, ou volta para o folículo onde vamos ter a mudança de classe e maturação de afinidade. Nesse caso, temos a geração de linfócitos B de longa duração. Resposta primária e secundária: a resposta primária corresponde a ativação inicial entre o linfócito B naive quando ocorre uma infecção nova, nesse primeiro contato, os linfócitos B vão produzir os anticorpos IgM, preferencialmente, mas que também podem ser formados outras classes de anticorpos. Uma vez que o antígeno é eliminado, a resposta acaba, mas gerou linfócitos B de memória e anticorpos que ficarão para sempre no corpo. Quando ocorrer uma segunda infecção, o tempo da resposta ocorrerá mais rapidamente, nesse segundo caso, teremos o predomínio de IgG, gerando plasmócitos de vida longa e mais células B de memória e anticorpos de alta afinidade. Isso serve como meio para diagnóstico de doenças agudas (IgM, com anticorpos de baixa afinidade) e crônicas (IgG, com anticorpos de alta afinidade. 55 Resposta imunológica humoral Maturação do linfócito B: os linfócitos B que se desenvolveram a partir das células hematopoéticas pluripotentes (que originam o pró- B, pré-B e o B imaturo) no período fetal no fígado fetal pertencentes à linhagem de B1, essas células, ainda no fígado, são imaturas, mas vão poder sair do fígado quando apresentar o BCR, seguindo para os órgãos linfoides secundários, principalmente as cavidades peritoneais e mucosas, passando a apresentar, além do BCR, as moléculas de CD5. Já os linfócitos B2, que surgiram na medula óssea, também na fase embrionária, por meio da hematopoiese, a partir de células pluripotentes (pro-B, pré-B e B imaturo), da mesma forma que o B1, ao apresentar o BCR ele pode sair da medula óssea, seguindo para órgão linfóides secundários como o baço e linfonodos, onde vai realizar a maturação final. Ao chegar nesses órgãos esse linfócito pode se transformar em B folicular (associado a uma molécula IgD) ou de zona marginal (apresentando CD21/CR2). Características gerais da respostas imunológica humoral: a ativação das células B vai resultar em sua proliferação, levando à sua expansão clonal, seguida de diferenciação, culminando na geração de células B de memória (curto e longo prazo) e plasmócitos secretores de anticorpos. Essa resposta apresenta duas fases, uma de reconhecimento, em que a célula B madura, apresentando o seu IgM receptor (e IgD), vai se encontrar com o antígeno no órgão linfoide secundário, que pode chegar nesse órgão de forma solúvel ou transportado por DCs, que capturaram o antígeno no sítio da ativação, transportando eles até o órgão linfoide. Ao ocorrer o contato desse linfócito B com o antígenos essas células passam a ser ativadas, começando a segunda fase. Essa ativação pode ocorrer apenas pelo reconhecimento do antígeno via BCR, pode depender de células T auxiliares quando envolver antígenos complexos (dependendo de CD40, CD40L mais citocinas), ou de outros estímulos realizados por TLR ou receptores de complemento. De qualquer forma, essas células B sofrerão uma expansão clonal e diferenciação em plasmócitos que vão secretar anticorpos de diferentes classes e diferentes afinidades, a depender do tipo de ativação. O tipo e a quantidade de anticorpos produzidos vão variar dependendo do tipo de antígeno (timo dependente quando complexo, como proteínas ou independentes quando simples, como lipídios e polissacarídeos), se vai envolver as células T, o histórico prévio de exposição (uma resposta primária a uma infecção é diferente de uma resposta secundária) e o sítio anatômico por onde ocorreu a ativação, por exemplo, quando ocorrer em linfonodos regionais, como no MALT, teremos preferencialmente a produção de IgA. As respostas de anticorpos contra antígenos não proteicos multivalentes com determinantes (epítopos) que se repetem, não necessitam do envolvimento dos linfócitos TCD4 auxiliares específicos para o antígeno. As respostas de anticorpos contra antígenos proteicos, necessitam do envolvimento dos linfócitos T CD4 auxiliares, que ativarão as células B. 56 Dependendo do tipo de antígeno teremos a ativação de populações distintas de células B, com auxílio ou não de T. As células B foliculares conseguem reconhecer o antígeno, mas que dependem de um T auxiliar para terminar a ativação (por meio de citocinas e coestimulação) que ocorre no centro germinativo do órgão linfoide secundário ou baço. Dessa forma teremos a expansão clonal das células B e modificação em plasmócitos que passam a secretar os anticorpos, esse plasmócito, ao longa da resposta imunológica humoral, consegue trocar a produção de IgM para IgG ou IgE ou IgA. Todos esses anticorpos são de alta afinidade e os plasmócitos são de longa vida. Já os antígenos mais simples, timo independente, podem ativar tanto a célula B2 de zona marginal ou os B1. Esses linfócitos conseguem então ser ativados (o BZM consegue ser ativado no baço e outros órgãos linfoides, enquanto que o B1 é ativado na cavidade peritoneal) e sofrem a expansão clonal e diferenciação, formando os plasmócitos, fazendo a produção principal de IgM, e poucas vezes de IgG com baixa afinidade. Além disso, esses plasmócitos são de vida curta, secretando rapidamente o anticorpo e depois sofrem apoptose. Quando temos a ativação por antígenos timo- dependentes podemos observar dois fenômenos importantes, como a mudança de isótipos de cadeia pesada das imunoglobulinas (classes de anticorpos) e a maturação da afinidade dos anticorpos. Os antígenos timo dependentes reconhecem um antígeno proteico, o fagocita e depois o apresenta para uma célula T, sendo reconhecido por TCR, ocorrendo os primeiros e segundos sinais, via TCR/MHC e CD40/CD40L mais a produção de citocinas pelas células T para mudar os anticorpos do B. Quando o linfócito for do tipo Th1, grande produtor de interferon- gama, a célula B vai sofrer uma troca de IgM para IgG (IgG1 e IgG3), quando for um Th2 teremos a produção de IL-4, o que vai levar uma troca de IgM para IgE. Em casos de outras citocinas como a APRIL e BAFF teremos a formação de IgA. Os antígenos timo-dependente levam a uma maturação da afinidade dos anticorpos, isto é, aumento da força que os anticorpos se ligam com o antígeno, dependendo da produção e secreção das citocinas pelas células T. A maturação de afinidade resulta de mutações somáticas pontuais, que estão concentradas nas regiões de complementariedade do antígeno, presentes nos genes V das cadeias leves e pesadas. Além disso, essas mutações pontuais ocorrem a uma taxa extremamente elevada (hipermutação somática). Feito isso, são selecionadas as células B que produzirem os anticorpos com maior afinidade para sobreviverem. Moléculas de Imunoglobulinas (anticorpos): constituída por 4 cadeias unidas duas a duas, temos um par de cadeia pesada e um par de cadeia leve. As cadeias pesadas e leve apresentam regiões constantes e regiões variáveis. As porções variáveis (Fab) são o sítio para ligação com os antígenos. As porções constantes da cadeia pesada executam a função efetora (Fc), exercendo seu papel de imunoglobulina. Essa Ig apresenta domínios globulares tanto na parte constante quanto nas partes variáveis, dando a função de ligação do antígeno e de função efetora, como pontos de ligação ao complemento. A extremidade das cadeias leves e variáveis é o local onde ocorre a ligação com o antígeno, sendo uma região que sofre as maiores variações na sequência de aminoácidos, o que permite a variabilidade necessária para que haja a ligação com diversos antígenos. Essa região abriga os sítios de ligação, que apresenta as regiões determinantes de 57 complementariedade (CDR), é a região onde ocorre as hipermutações em pontos específicos dos genes, permitindo a formação de diferentes sequências de aminoácidos,fornecendo diferentes pontos de ligação com os epítopos antigênicos. Quando se é feito um sequencialmente de aminoácidos de uma população, conseguimos observar as posições de aminoácidos mais propícias a sofrerem a variação, chamadas de CDR1, CDR2 e CDR3. Interação entre antígeno e anticorpo: nós temos uma região na imunoglobulina que é uma dobradiça, garantindo a Ig sua adaptação a estrutura antigênica, havendo a possibilidade de acomodação de determinantes espaçados entre si ou próximos. Forças da interação antígeno-anticorpo: depende da formação das pontes de Hidrogênio, da força eletrostática, Van der Waals e as forças hidrofóbicas, mantendo de forma não covalente, o antígeno e anticorpo ligados. Essas forças químicas só promovem e fortalecem a força inicial, que é a de complementariedade das moléculas. O sistema imune, sobretudo o adaptativo, são extremamente específicos às moléculas antigênicas. Essa especificidade é de extrema importância, por exemplo, uma célula bacteriana vai estar expondo diversos componentes em sua barreira celular, ou seja, diversos epítopos, cada um deles necessitando de um diferente anticorpo para ele, dessa maneira, um anticorpo anti-A se liga a uma região dessa bactéria, mas um anticorpo anti-B vai se ligar em uma outra região dessa mesma bactérias. Assim, conseguimos ter um conjunto de respostas diferentes a um mesmo patógeno. Nós podemos ter tipos de epítopos ou determinantes antigênicos. Os determinantes conformacionais são formados pela estrutura secundária ou terciária de uma proteína, o determinante linear é formado pela estrutura primária, enquanto que o determinante neoantigênico é aquele formado pela proteólise. Alguns desses determinantes conformacionais ou lineares podem se encontrar inacessíveis, havendo uma necessidade de uma desnaturação dessa proteína para que seja possível o acesso do sítio de ligação do anticorpo ao epítopo. Afinidade e Avidez: afinidade é a ligação univalente, ou seja, corresponde a força de interação entre 1 sítio de ligação entre antígeno e anticorpo. A avidez é a ligação bivalente e polivalente e que temos uma somatória das forças de afinidade dos diversos sítios de ligação. Quanto maior o tempo de interação, maior será a avidez do anticorpo, portanto, é mais comum se encontrar anticorpos de maior avidez em doenças crônicas. Classes de anticorpos: são formados por 5 classes descritas, a IgM, IgG, IgA, IgE e a IgD. É importante notar que todo anticorpo é uma imunoglobulina, mas nem toda imunoglobulina é um anticorpo. Os anticorpos pode ser secretados nas formas de monômeros, como as IgGs, IgD e IgE, a IgA é formada como um dímero (unidos por uma cadeia J), apesar de que se encontra como monômero na circulação sanguínea, a IgM é constituída um pentâmero (5 cadeias). Os anticorpos se encontram distribuídos em regiões diferentes. A IgE se encontra sobre o epitélio e mucosa (nasal, orofaríngea, intestinal, peritônio, pleura, glândulas mamária e lacrimais), nas mucosas também encontramos IgA, especialmente nas secreções. A IgM e IgG está presente na circulação (plasma e linfa). A IgG (principalmente IgG1) consegue ser facilmente transportada pela placenta para o feto, garantindo uma imunização passiva. Em indivíduos normais, a IgG, especialmente a IgG1 é a que se encontra com os maiores níveis séricos, seguido pela IgG2, IgA, IgM, IgG3, IgD e IgE (as vezes essa imunoglobulina se encontra simplesmente ausente). 58 A produção da IgA é feita em centros germinativos em órgãos linfoides secundários do MALT, sendo formadas nas placas de Peyer, na região do tecido conjuntivo/lâmina própria, precisando sendo transportadas para o lúmen, atravessando as células epiteliais. Para isso, a IgA produzida (dimérica) vai ser produzida com um componente secretor chamado de Poli-Ig, que vai ser reconhecido por um receptor da célula epitelial, isso vai permitir a endocitose da IgA para que seja excretada na luz, ocorrendo uma clivagem proteolítica do Poli-Ig. Produção de anticorpos em recém-nascidos: antes de nascer, a criança tem sua imunidade garantida pela produção de IgG pela mãe que sofrem um transporte transplacentário, apresentando uma imunização passiva. A partir do quarto mês de concepção, a criança começa a produzir uma IgM, produzida pelos linfócitos B1 (formados no fígado fetal que migram para a cavidade peritoneal), que formam esses anticorpos naturais. A partir do momento que a criança nasce, nós temos uma produção própria de IgG. A IgA no início da vida é garantida por meio da amamentação, mas conforme o tempo, a criança passa a produzir o seu próprio anticorpo IgA. Anticorpos naturais: produzidos por linfócitos B1 na cavidade peritoneal ao longa da vida, pois esses linfócitos são auto-renováveis. Esses anticorpos apresentam uma baixa especificidade e diversidade por conta dos seus receptores de antígeno, dessa forma, reconhecem moléculas compartilhadas por grande número de microorganismos (baixa especificidade). Esses linfócitos migram para o epitélio gastrointestinal. Os anticorpos naturais mais conhecidos são os anticorpos contra os antígenos do sistema ABO, que apresenta anticorpos IgM circulantes, direcionados contra polissacarídeos ou outros componentes da membrana/parede celular, sendo ativado pelo sistema complemento. Esses anticorpos são capazes de reconhecer antígenos simples como polissacarídeos, constituindo o primeiro sinal para a célula B1 ser ativada, portanto, é uma resposta timo independente. Como segundos sinais, podemos ter algumas citocinas presentes no ambiente como IL-5, que permite a a ativação dos linfócitos que passam a secretar a IgM de baixa avidez, que consegue se ligar com o antígeno o que permite a ativação do sistema complemento, permitindo que esse complexo seja reconhecido por um fagócito ou ativando o MAC, causando a lise osmótica. Resposta primária e secundária: essas respostas correspondem aos antígenos proteicos e se diferem quantitativamente e qualitativamente. A resposta primária é sempre resultado de uma exposição nova a um agente estranho, quando isso acontece, os antígenos passa a ser reconhecidos por linfócitos B naive, havendo a cooperação com o T, o que permite a produção dos anticorpos. Esses linfócitos B se diferenciam em plasmócitos de vida curta, ou de vida longa pela cooperação de T. Os de vida curta produzem anticorpos e os secretam, enquanto que os de vida longa seguem para a medula óssea para secretar continuamente esses antígenos. A medida que esses sinais forem ocorrendo, pode ocorrer a mudança de antígenos de IgM para IgG, apesar disso, dificilmente ocorrerá uma maturação de afinidade na resposta primária. Quando esse indivíduo for exposto ao mesmo antígeno, em uma resposta secundária, teremos um reconhecimento novamente deles, mas por meio de linfócitos B de memória gerados na resposta primária, que rapidamente consegue realizar expansão clonal e sintetizar as imunoglobulinas, no final dessa proliferação, teremos um número de células B ativados muito maior do que na resposta primária. Nesse caso, teremos a formação de plasmócitos de vida curta e de vida longa, que novamente sairão deste órgão para a medula óssea para secretar os antígenos IgG continuamente de maior afinidade. 59 Concluímos que, a resposta primária apresenta um pico de resposta menor que a secundária, sendo produzido normalmente mais IgM que IgG, enquanto que na secundária é mais produzida IgG e sobre certas condições temos IgA e IgE. A afinidade do anticorpo na resposta primária é baixa enquanto que na secundária é de alta afinidade pois passou por um processo de maturação. A resposta primária permite combater qualquer antígeno, enquanto que a secundária combate apenas proteínas. Anticorpos: classes e funções biológicas Quando falamos sobre os mecanismos efetores humorais, nos referimos aos anticorpos secretados. A produção dos anticorpos podem depender ou nãodos linfócitos T. Os anticorpos tem como capacidade a neutralização de microorganismos e toxinas, consegue garantira oponização, podem garanti a citotoxicidade celular dependente de anticorpos, sensibilizar mastócitos e ativar o complemento pela via clássica. - Neutralização de toxinas: corresponde à capacidade dos anticorpos de se ligarem às toxinas, impedindo que elas se liguem em receptores nas células, que ocorra a endocitose delas e que ocorra a morte da célula, neutralizando a sua função biológica. - Neutralização vírus: os vírus, por serem organismos intracelulares obrigatórios, eles precisam se ligar a receptores específicos nas membranas das células, que permitem a endocitose dele. Uma vez que o vírus se encontra dentro da célula, o seu genoma se utiliza da maquinaria da célula para produzir novos vírus. Os anticorpos conseguem se ligar nas proteínas virais que permitem que eles sejam reconhecidos pela célula, impedindo que sejam endocitados, ficando expostos para o ataque do sistema imune. - Neutralização das bactérias: assim como os vírus, as bactérias apresentam algumas proteínas que podem ser reconhecidas pelos receptores da célula, sendo endocitadas. Os anticorpos conseguem se ligar aos epítopos dessas bactérias, impedindo que elas sejam endocitadas. - Ativação de complemento: a molécula de anticorpo (IgM ou IgG) vai se ligar aos epítopos do antígeno, quando isso ocorre, temos uma modificação de sua estrutura, o que permite a ligação de C1q, componente da via clássica, isto permite que seja desencadeado uma cascata para que ocorra a opsonização. Por ser uma cadeia pentamérica, a IgM permite uma ativação muito maior do complemento do que quando for um IgG. - Remoção dos imunocomplexos: são estruturas constituídas por moléculas de antígenos associadas a anticorpos que podem estar ou não associadas ao complemento. Dependendo da massa deles, a remoção ocorrerá em locais diferentes, aqueles de pequena massa podem rapidamente ser eliminadas pelo rim (desde que sejam solúveis), podem ser pesados, necessitando que sejam capturados ao passar pelo baço, onde vai ter macrófagos que podem atuar na remoção desses Ic por fagocitose. Os Ic de massa intermediária são perigosos, pois acabam não sendo eliminados nem por um nem por outro sistema, sendo problemáticos por se depositarem nos vasos. O Ic vai permitir a ativação dos primeiros componentes do complemento, como o C1q, C4, C2 e C3 que cliva e se deposita no Ic. Algumas células como as hemácias apresentam receptores de C3b, chamados de CR1, o que permite que elas carreguem esses imunocomplexos até o baço, onde são captadas por FcR presentes em macrófagos. - Opsonização e fagocitose: os anticorpos são capazes de recobrir um patógeno, como uma bactéria, o que permite que eles sejam reconhecidos por CR1 ou Fc em macrófagos, o que permite que elas sejam fagocitadas, formando um fagossomo que libera enzimas e degradam a bactéria. - Citotoxicidade celular dependente de anticorpos (ADCC): as células tumorais apresentam antígenos tumorais em sua superfície. Esses antígenos levam a produção de anticorpos que passam a se ligar a eles. Dessa maneira, os receptores Fc das NK conseguem reconhecer os anticorpos ligados à célula alvo, havendo uma sinalização na NK que começa a liberar os grânulos na superfície da célula tumoral, havendo a sua morte. Uma citotoxicidade dependente de anticorpos também ocorre em ovos de helmintos, esses ovos são rodeados por eosinófilos, que se aproximaram por meio de IgEs que foram produzidos pelos reconhecimentos de antígenos desses ovos. Os eosinófilos quando se aproximam dos helmintos acabam lançando seus grânulos sobre ele. Sensibilização de mastócitos: a IgE consegue se combinar a mastócitos e basófilos, essas células, em repouso, se encontram com grânulos com histaminas e outros mediadores inflamatórios, quando ocorre a produção de IgE em altas concentrações, como acontece em processo alérgicos, elas se ligam nos receptores dessas células, tornando elas 60 sensibilizadas. quando elas se encontram com os antígenos que causaram a produção dessa IgE, o mastócito ou basófilo se ativam, e liberam os seus grânulos, como histamina, prostaglandina e leucotrienos, relacionados com o processo inflamatório (vasodilatação e aumento de permeabilidade). Atividade Funcional IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE Receptor de antígeno (BCR) +++ ++ - - - - - - Neutralização de toxinas, vírus e bactérias + - ++ ++ ++ ++ +++ - Opsonização - - +++ + ++ + + - Ativação do sistema complemento +++ - ++ + +++ - - - ADCC - - ++ - ++ - - ++ Sensibilização de mastócitos - - +/- - +/- - - +++ Mais recentemente, foram descobertas novas funções das IgDs. A IgD reconhece os antígenos alimentares e se liga a basófilos via lectina. A ligação desse anticorpo com o antígeno induz o basófilo a secretar IL-4, IL-5 e IL-13, amplificando a resposta Th2 e assim a produção de IgG1 e IgE pelas células B. A IgD interfere com a degranulação do basófilo mediada por IgE. 61 ED 3 – Desenvolvimento e funções efetoras de linfócitos T e B Em um Hospital Universitário de referência, no ambulatório de pediatria, foram atendidos três pacientes com as seguintes características: - Paciente 1: Rogério, 4 anos de idade (tipo sanguíneo A), é encaminhado para acompanhamento pois no mês anterior havia sido internado (por 3 semanas) no hospital por ter apresentado meningite causada por Streptococcus pneumoniae (confirmado por isolamento do micro-organismo do LCR). Ao fazer o levantamento do prontuário o médico residente nota que Rogério vem apresentando infecções repetidas desde os seus 10 meses de idade, tendo sido internado por 3 vezes anteriores devido a pneumonias (documentadas por radiografias) e diversos episódios de diarreia. Durante a consulta o médico verifica que Rogério está dentro dos padrões de peso e altura para sua idade. Mas examinando-o nota que o garoto não apresenta tonsilas. Ao pedir um hemograma, encontra que os parâmetros celulares estão em níveis normais. Ao coletar o histórico familiar, a mãe conta que suas 2 irmãs são saudáveis, mas que teve um irmão que morreu aos 18 anos de idade, devido a complicações de uma pneumonia. Ela relata que seu irmão estava frequentemente doente. Ela também relata que teve um primo que morreu após ser imunizado contra pólio. O histórico da família do pai de Rogério é negativo para casos de infecções repetitivas. - Paciente 2: Denis (tipo sanguíneo O), com 5 anos de idade, também levado para acompanhamento após episódio de infecção aguda grave dos seios etmoidais (causada por Streptococcus do grupo A (beta-hemolítico)), ocorrido há 25 dias. Durante o atendimento, sua mãe relata que ele apresenta infecções sinusais recorrentes desde que tinha 8 meses de idade, que aos 3 anos ele apresentou pneumonia, mas que essas infecções haviam sido tratadas com "antibióticos" sem maiores complicações. O hemograma realizado durante a última infecção dos seios etmoidais demonstra que, apesar da infecção bacteriana grave, o garoto apresentou um número de leucócitos levemente diminuído (4200/μL - normal: 5000-9000/μL), com 16% de neutrófilos, 56% de linfócitos e 28% monócitos. Nessa nova consulta, o médico nota que no prontuário já consta um exame solicitado para detecção de anticorpos contra estreptolisina O (ASLO - um antígeno secretado por Estreptococos), que apresenta resultado negativo. Durante a coleta do histórico familiar, a mãe de Denis relata que ele é filho único, mas que seu pai (avô de Denis) havia falecido bastante jovem (30 anos) de pneumonia, e que se lembra de que o pai também sempre teve a saúde frágil. - Paciente 3: Yan, 9 anos de idade (tipo sanguíneo B), há 2 semanas apresentou episódio de perda de consciência (durando aproximadamente 1 minuto), durante a qual apresentou convulsão tônico-clônica autolimitada. Ao ser atendido nopronto-socorro, os resultados de exame de sangue realizados mostram concentração de cálcio de 1,79 mmol/L (normal de 2,20 - 2,70 mmol/L), níveis de fósforo de 2,03mmol/L (normal de 0,90 - 1,80 mmol/L) e concentração de PTH (paratormônio) de 7,62 pg/mL (normal de 15,0 - 65,0 pg/mL). Yan então foi tratado com 300mg de carbonato de cálcio, e iniciou tratamento com calcitriol e vitamina D, e encaminhado para o ambulatório de pediatria para investigação adicional das causas do hipoparatireoidismo e de hipocalcemia. Seu histórico médico pregresso demonstra que o garoto nasceu a termo, mas apresentava fenda-palatina (corrigida cirurgicamente com 1 ano de idade). Também registra a ocorrência de diversos episódios de infecções respiratórias durante todo desenvolvimento (a maioria de origem viral) e um diagnóstico prévio de púrpura trombocitopênica imune. O garoto também apresenta déficit de aprendizagem. O exame físico revela algumas características anormais: baixa estatura para sua idade, hipertelorismo, filtro labial curto, orelhas de implantação baixa e micrognatia (ver figura 1). Os residentes que atenderam os 3 garotos, após discussão com os Docentes responsáveis pelo ambulatório, suspeitam de que sejam casos de imunodeficiência e solicitam a realização de uma série de exames adicionais (ver tabela abaixo). Solicitam a realização de uma tomografia computadorizada para Yan. Realizam uma biópsia nas tonsilas de Denis (com resultado previsto para o retorno) e decidem aplicar vacinas compostas por toxoide tetânico e antígeno polissacarídico de pneumococcos nos garotos, solicitando um exame para detecção de anticorpos específicos para ser realizado após 2 semanas da aplicação das vacinas. No retorno (3 semanas após o atendimento inicial), os resultados dos exames estão prontos. Tendo em vista as características clínicas e os resultados de exames realizados chega-se ao diagnóstico de agamaglobulinemia ligada ao X, síndrome de hiper IgM ligada ao X, e síndrome de DiGeorge parcial respectivamente. Com a necessidade de realização de exames moleculares para confirmação. 62 Figura 1: Características faciais observadas em Yan, note a presença de hipertelorismo, filtro labial curto, orelhas de implantação baixa e micrognatia. Figura 2: Análise histológica de biópsias de linfonodo de Denis (A) e de um indivíduo normal (B). Note que na biópsia de Denis a desorganização da estrutura do linfonodo, onde é possível observar folículos primários (setas brancas), mas não de folículos secundários ou de centros germinativos. No linfonodo normal (B) é possível observar a formação de folículos secundários (setas pretas) com a presença de centros germinativos (pontas de seta). Coloração HE. Aumento 100 X. Figura 3: tomografia computadorizada de tórax realizada em Yan (A) e de um indivíduo normal com idade compatível para comparação (B). Note a ausência de timo, característica da síndrome de DiGeorge. 63 Tabela I - Exames realizados em Rogério, Denis e Yan * valores de referência ajustados para a idade dos pacientes. 64 Caso 1 – Rogério Paciente masculino. 4 anos. Meningite por Streptococcus pneumoniae (bactérias patogênicas). Apresentou histórico de infecções recorrente desde os 10 meses de idade. Indício de imunodeficiência. Histórico familiar: mãe apresenta duas irmãs saudáveis, e um irmão que morreu aos 18 anos por complicações de uma pneumonia, Rogério apresenta um primo que morreu após ser imunizado contra pólio. Tudo indica a uma doença ligada ao X. Não apresentava tonsilas. Diagnosticado com agamaglobulinemia ligado ao X. Não tem anticorpos naturais e a dosagem das Igs (IgG, IgM e IgA) está baixo. Tudo isso indica um problema na população de linfócitos B. CD19+ está nulo, sendo um marcador específico para população de B. Caso 2 – Denis Paciente masculino. 5 anos. Infecção nos seios etmoidais por Streptococcus. (bactérias patogênicas) Apresentou histórico de infecções recorrentes desde os 8 meses de idade. Indício de imunodeficiência. Histórico Familiar: avô faleceu aos 30 anos por pneumonia. Diagnosticado com Síndrome da hiper-IgM ligado ao X. IgG e IgA estão abaixo do valor de referência, enquanto que o IgM está aumentado. Indicando um problema na mudança de classe no processo de cooperação T-B. Não apresenta alteração na presença de células T (CD3+), NK (CD56+) e B (CD19+ ). O teste de proliferação indica um problema nos linfócitos T pela não produção de CD40L. Caso 3 – Yan Paciente masculino. 9 anos. Apresentou quadro de convulsões por hipocalemia. Características físicas: hipertelorismo, filtro labial curto, micrognatia, orelhas de implantação baixa e fenda palatina. Más formações congênitas. Apresentava infecção respiratória causada por vírus. Diagnostica com Síndrome de DiGeorge. IgG e IgA está baixo. Indicando um problema na mudança de classe no processo de cooperação T-B. Os CD3+ e suas subpopulações estão diminuídos, representando uma diminuição do T. NK e B se encontram normais. A produção de IgG e IgA estão diminuídos. O teste de anticorpos específicos está negativo para anticorpos contra tétano, demonstrando que a resposta timo dependente não está ocorrendo de acordo. Questões: 1) Tendo em conta o diagnóstico, discuta de que forma a imunodeficiência de cada paciente explica as características clínicas observadas. O diagnóstico do primeiro paciente é de uma Agamaglobulinemia ligada ao X, caracterizada pela ausência ou baixos níveis séricos de imunoglobulinas e ausência de células B, causando infecções recorrentes por bactérias encapsuladas, é um tipo de imunodeficiência primária. A mutação de um gene no cromossomo X que codifica a tirosina-quinase de Bruton (BTK). A BTK é essencial para o desenvolvimento e maturação das células B e sua ausência resulta em nenhuma célula B madura e, consequentemente, ausência de anticorpos. No segundo paciente, nós temos uma Síndrome de Hiper-IgM ligada ao X, uma deficiência de imunoglobulina caracterizada por níveis séricos normais ou elevados de IgM e diminuição ou ausência das outras Igs séricas, resultando em suscetibilidade a infecções bacterianas. A maioria dos casos é ligada ao X e causada por mutações em um gene que codifica a proteína CD154/CD40L, presente na superfície de células Th ativadas. O terceiro paciente apresenta a Síndrome de DiGeorge, caracterizada por hipoplasia ou aplasia do timo e da paratireoide causando imunodeficiência das células T e hipoparatireoidismo. É uma imunodeficiência primária com defeitos nos linfócitos T. Ocorre devido deleções e mutações em genes. Pode ser parcial, com pouco funcionamento de células T, ou completa, na ausência de função. 2) Como os resultados dos exames realizados (físico, histopatológico, imagem, de sangue e funcionais) podem ser explicados em cada um dos casos. Os indivíduos do primeiro caso do sexo masculino (mais frequente) apresentam tonsilas pequenas e não há desenvolvimento de linfonodos. As infecções piogênicas recorrentes por bactérias encapsuladas (Streptococcus pneumoniae) nos pulmões, seios paranasais e pele são comuns. Também estão mais suscetíveis a infecções no SNC provocada pela vacina oral contra poliomielite Paciente do segundo caso podem sofrer neutropenia grave e apresentar durante a infância pneumonia. Na presença de citocinas, o CD40 normal interage com as células B e enviam um sinal para a interrupção de produção de IgM, produzindo então IgA, IgG e IgE. Na síndrome, há escassez de ligantes CD40 funcionais e o sinal para as células B para a troca de classes de Ig não acontece, produzindo apenas IgM. O tecido linfático é pequeno devido a deficiência do ligante de CD40. Clinicamente, isso resulta em infecções bacterianas recorrentes (sinusites e pneumonias). A maioria dos pacientes morrem antes da puberdade e os que vivem, normalmente desenvolvem cirrose ou linfomas de linfócitos B. Na terceira síndrome, a glândula paratireoidese encontra subdesenvolvido, e o PTH produzido por ela é responsável pela manutenção de cálcio no sangue. As baixas concentrações de cálcio geram espasmos musculares (tetania). As 65 características faciais apresentadas são típicas dessa Síndrome. O timo é necessário para a maturação das células T. Dessa forma, sua ausência torna o paciente incapaz de ter uma resposta imunológica eficiente. A deleção pode causar desvios neurológicos como esquizofrenia. 3) Tendo em vista a imunodeficiência de cada paciente, quais os possíveis tratamentos (leve em consideração somente os aspectos imunológicos) podem ser aplicados em cada caso. O tratamento para a Agamaglobulinemia consiste em fazer reposições de imunoglobulinas, uso de antibióticos para infecções e é contraindicado realizar vacinas contra vírus. O tratamento para a síndrome de Hiper-IgM consiste em uma reposição de IgG sulfametoxazol/trimetropina para evitar infecções. Além disso, pode ser feito o transplante de células tronco hematopoiéticas. O tratamento para a Síndrome de DiGeorge é uso de suplemento de cálcio e vitamina D, transplante de Timo ou de células tronco e tratar as infecções com antibióticos. 66 Regulação e Modulação da resposta imunológica Revisão de conceitos: Modulação do sistema imunológico inato: - Nível de ativação do SI inato: dependendo do PAMP, da classe do microorganismo, se está vivo ou morto, se é um patógeno ou apenas comensal, a intensidade da resposta imunológica vai ocorrer de forma distinta. O contato com um PAMP solúvel do microorganismo faz com que o estado imunológico seja alertado para que os mecanismos efetores da resposta inata comecem a funcionar, mas em baixa intensidade, evitando uma resposta deletéria. Caso seja encontrado um microorganismo completo e morto, a resposta aumenta o seu nível de intensidade, mas ainda não tão intensa. Caso um microorganismo vivo for detectado, expressando os Vita- PAMPs, mas sem expressar fatores de virulência, nós teremos um aumento da resposta imunológica para que consiga remover esses microorganismos dos tecidos, ainda sem desencadear uma resposta imunológica completa. Quando for encontrado um patógeno (com fatores de virulência), a reposta imunológica será ativada por completo, permitindo a eliminação desse patógeno, podendo ocorrer a destruição do tecido. - Localização da ativação do SI inato: a regulação da resposta também depende do local onde ocorre o encontro com esse microorganismo. Quando ele habita a superfície epitelial, colonizando essa região, teremos uma resposta imunológica, feita por células especializadas que realizam a amostragem de microbiota na superfície dos epitélios. Essa amostragem induz uma resposta inflamatória básica que aumenta o controle sobre a proliferação desses microorganismos, evitando que se multipliquem de maneira descontrolada, mas sem produzir fatores inflamatórios intensos. Dessa maneira, microorganismos no epitélio apresentam um baixo risco. Caso tenhamos a penetração de microorganismos comensais nas camadas mais profundas do epitélio, isso vai representar um risco médio para o corpo, que desencadeia uma resposta imunológica baixa, mas que garante a remoção deles, voltando a homeostase. Caso tenhamos um patógeno ou um patógeno facultativo que conseguiu invadir os tecidos estéreis, teremos uma resposta inflamatória intensa, por apresentar também um risco médio Quando eles ganham acesso a circulação vascular, isso vai apresentar um risco alto, e a resposta será a mais intensa possível, podendo levar a efeitos prejudiciais para os próprios organismos, como o choque séptico. - Receptores da RI inata: para que nosso sistema imunológico consiga diferenciar a intensidade da resposta que ele deve realizar, a depender do microorganismo e da localização deles, as células residentes da resposta inata vão apresentar um conjunto de receptores que podem ser expressos na superfície ou no citoplasma, associados ou não a vesículas. Dependendo do tipo de receptores ativados teremos o desencadeamento de uma resposta imunológica diferente, os 67 receptores podem ser do tipo Fc, receptores de complemento, receptores de manose, Scavenger, Dectina-1, TLRs, RIG e NLRs. Por exemplo, em uma célula dendrítica, quando temos um patógeno de pequeno tamanho, essa célula vai primeiro reconhecer esse patógeno por meio de um conjunto de receptores, como TLR2, TLR4 e dectina- 1, eles vão ativar um número de respostas que vão induzir a fagocitose do patógeno, sendo reconhecido por um outro receptor celular como TLR9. O reconhecimento desse patógeno na superfície e no intracelular permite a produção de citocinas uma resposta adequada para eliminar esse patógeno. Quando o patógeno for maior, o reconhecimento será feito por receptores TLR4 e TLR2 diferentes do primeiro, induzindo um outro tipo de resposta, como não é possível fazer a fagocitose, teremos a produção de citocinas de outras classes, gerando uma resposta adequada para aquele tipo patógeno. Modulação do SI adaptativo: as células dendríticas vão ser as responsáveis por fazer a ativação inicial da resposta adaptativa, reconhecendo os patógenos através dos conjuntos de receptores distintos (TLR), capturando e processando eles em moléculas de MHC I ou II, transportando os antígenos para os órgãos linfóides secundários, entrando em contato com células T naive, recebendo o primeiro e segundo sinal de ativação via TCR e via moléculas coestimulatórias. A partir desse momento, teremos uma cooperação entre a célula T e dendrítica a produzir e secretar citocinas que vão fornecer o 3º sinal, essas citocinas vão depender da forma e qual receptor que a DC se utilizou para reconhecer o patógeno, fazendo com que essas populações de linfócitosT se diferenciem em subpopulações. São 3 subpopulações principais, a Th1, formado por IL-12, Th2, formada por IL-4 ou Th17, formada por TGF-beta e IL-1beta. Cada um desses linfócitos vão produzir um tipo de citocina para auxiliar todas as outras células do sistema imunológico a combater adequadamente aquele patógeno. O Th1 produz IFN-gama, IL-2 e TNF-alfa, o Th2 produz IL- 4, IL-5 e IL-13 e o Th17 produz IL-17, IL-6 e IL-22. Essas subpopulações de linfócitos TCD4 efetores, as citocinas produzidas por elas vão garantir que a resposta adaptativa continue acontecendo por aquele tipo de linfócito, impedindo que outros acabem sendo produzidos. O IFN-gama produzido pela Th1 vai inibir a diferenciação do linfócito em Th2 e Th17. O il-4 vai inibir a diferenciação em Th1 e Th17. Dessa maneira, garantimos que haja um predomínio de uma subpopulação de linfócitos para que combata adequadamente aquele patógeno. O Th17 não é capaz de inibir as outras subpopulações. Finalização e regulação da reposta imunológica: quando temos a eliminação do patógeno na resposta inata, a ausência dos PAMPs e DAMPs vai ativar menos células, causando uma diminuição na produção dos mediadores inflamatórios. Além disso, os macrófagos M1 começam a assumir o fenótipo M2, tudo isso em conjunto permite que as células da resposta inata, principalmente os macrófagos aumentem a produção de fatores de pró- resolução e iniciem a restauração tecidual. Sem o patógeno, não teremos mais antígenos para serem capturados, parando o transporte e a apresentação deles nos órgãos linfóides secundários, dessa 68 forma, paramos a ativação de novos linfócitos T e B naive, e para os linfócitos T que já foram ativados, começam a aumentar a expressão e sinalização via moléculas inibitórias (CTLA-4 e PD1), essas moléculas induzem a exaustão dos linfócitos TCD8+ ao mesmo tempo que vai induzir uma apoptose dos linfócitos T efetores. Além disso, como esses linfócitos vão estar suprimidos, vai ocorrer uma diminuição do auxílio ao sistema imunológico, garantindo a diferenciação de M1 para M2 e diminuiçãoda produção de mediadores inflamatórios. Com o aumento dos fatores de pró-resolução vamos começar a aumentar a subclasse dos linfócitos T regulatórios que vão finalizar de maneira completa a resposta imunológico, amplificando a produção de mediadores pró resolução e contribuindo para a supressão da resposta mediada por linfócitos T efetores. M1 para M2: Enquanto temos os estímulos fornecidos por PAMPs, DAMPs ou citocinas inflamatórios como IFN-gama (produzidos por Th1), os macrófagos assumem o fenótipo M1, produtor de mediadores e quimiocinas inflamatórios com a função microbicida e citotóxica, garantindo a inflamação. Sem o estímulo do patógeno ou na presença de IL-4 e IL-13 (produzidas por células T não inflamatórias), o macrófago se torna ativado em M2, que vai produzir citocinas supressoras (IL-10 e TGF-beta), garantindo o efeito anti- inflamatório, e a produção de fatores pró-resolução e de reparo tecidual para a cicatrização tecidual. Junto dessa parada e alteração da resposta inata, teremos a inativação dos linfócitos T (CD4+ e CD8+) ativados pelo patógeno. Esse processo ocorre por meio da expressão de moléculas inibitórias/pontos de checagem. Assim que temos o início da resposta imunológica adaptativa, com a apresentação do antígeno e a diferenciação em célula T efetora, essa célula, quando migra para o tecido, já começa a expressar na superfície as moléculas responsáveis pela inativação (CTLA-4 e PD1) além da expressão das moléculas coestimulatórias. Desativação por CTLA-4: No sítio inflamatório o linfócito T começa a interagir com os macrófagos, enquanto houver patógenos no tecido esse macrófago vai estar ativado, expressando as moléculas coestimulatórias (B7) que vão estimular o linfócito T, elas vão interagir tanto com as moléculas de CD28, que fornece ao linfócito T os sinais positivos de ativação, quanto com as moléculas CTLA-4, que fornecem ao linfócito sinais de inibição. Quando o macrófago deixa de receber os estímulos do patógeno, ele diminui a expressão de moléculas B7, e como a molécula de CTLA-4 tem maior afinidade por elas do que a CD28, o linfócito passa a receber mais sinais inibitórios, entrando em apoptose. Desativação por PD1: quando o linfócito T chega nos tecidos, ele interage com as células, recebendo a estimulação por CTLA-4. A sinalização via PD1, nesse momento, não é importante, mas a partir do momento em que ele começa a receber mais sinais inibitórios (via CTLA-4, quando ocorreu a eliminação do patógeno), ele também começa a receber os sinais do PD1, pois as células teciduais (estroma) passam a expressar mais moléculas de PDL1 enquanto que os macrófagos passam a expressar a PDL2 (e um pouco de PDL1). Uma vez que essa célula deixa de receber estímulos via CD28 e começa a receber os estímulos via PD1, isso causa a inativação dos CD4+ e CD8+ (exaustão), induzindo a apoptose. 69 Regulação da ativação de linfócitos B: apesar de permanecerem na forma de plasmócitos por muito tempo, uma parte deles vai ter que ser inativada, sendo feito pelo próprio anticorpo secretado por eles. Quando os BCRs encontram os antígenos, nós temos a ativação dos linfócitos B que passam a secretar esses anticorpos, que interagem com antígenos específicos. Isso forma o imunocomplexo, que apresenta um papel importante na desativação dos próprios linfócitos B. Eles vão ser reconhecidos por receptores de Fc (Fc gama RIIB), essa ligação vai induzir no meio intracelular o bloqueio dos sinais de ativação dado pelo BCR. Essa inativação nunca vai ser completa, permitindo a existência de plasmócitos de longa vida durante muito tempo. Indução de tolerância a antígenos próprios: - Tolerância central: as células precursoras do linfócito T migram para o timo ainda sem expressar nenhum receptor na sua superfície (duplo-negativo). Quando começa o seu processo de maturação ele passa a expressar os receptores TCR e CD4 e CD8 (duplo positivo). A partir do momento em que temos a expressão do TCR ele passa pelo processo de seleção positiva para ver se os TCRs conseguem reconhecer as moléculas de MHC próprias. Caso ele reconheça o MHC I ele deixa de expressar o CD4, expressando apenas o CD8 (simples positivo), caso ele reconheça o MHC II ele deixa de expressar o CD8 e expressa apenas o CD4 (simples positivo). O simples positivo passa por uma segunda etapa de seleção que é a seleção negativa, essa seleção verifica se esse linfócito T consegue reconhecer os antígenos próprios no timo com alta afinidade, aqueles que reconhecem, são eliminados por apoptose. Os linfócitos T restantes são liberados na circulação na forma madura mas ainda naive. As nossas células produzem milhares de proteínas diferentes, algumas comuns a quase todas as células e outras são específicas a determinados tipos celulares. Para que o linfócito T entre em contato com todas essas proteínas, é necessário que o timo expresso a grande maioria de todas as nossas proteínas espalhadas pelo corpo, isso é feito pelas células epiteliais tímicas que são capazes de expressa um fator de transcrição, AIRE (regulador de autoimunidade), que induz a produção de antígenos tecido- específico. Esse AIRE é capaz de se ligar no promotor gênico que forma uma proteína, começando a produzir essas substâncias em pequena quantidade, sendo carregados pelos MHC I expresso pelas células tímicas, para que haja o carregamento por MHC II ela entra num processo de autofagocitose, processando esses antígenos. O MHC vai expressar na membrana das células tímicas essas substâncias para serem apresentados aos linfócitos. A seleção negativa nos linfócitos B também ocorre, acontecendo na medula óssea durante a maturação desses linfócitos. Assim que eles começam a produzir seus receptores eles vão ser testados para ver se conseguem reconhecer os antígenos próprios com alta afinidade, caso seja, ele vai ser induzido à apoptose, mas que ainda apresenta uma chance de editar e mudar o seu receptor para expressão de uma nova cadeia leve. 70 - Tolerância periférica: o processo de seleção negativa nem sempre é eficiente, para isso, ocorre a formação de alguns linfócitos auto-reativos que vão completar o seu processo de maturação, migrando para a periferia, representando um problema para nosso corpo, já que eles podem encontrar com antígenos próprios e induzir uma resposta contra ele. No caso de um linfócito T auto-reativo, ao receber o primeiro e segundo sinal de um antígeno próprio, ele sofre a ativação, gerando uma resposta auto-imune. Para que isso não ocorra, a periferia também possui mecanismos de tolerância, sendo que apresentamos quatro mecanismos principais de tolerância. O primeiro mecanismo de tolerância periférica é por meio de uma ignorância imunológica, envolvendo a existência de uma barreira anatômica que garante que não ocorra o contato entre o linfócito e o antígeno (esse processo ocorre no SNC, nos olhos e nos testículos). Num segundo caso, quando o linfócito T apresenta um contato prolongado (de alta afinidade) com o antígeno ele passa a expressar moléculas que induzem a apoptose (CD95/Fas que se liga com o CD95L/FasL das APCs), havendo um efeito de deleção. O terceiro processo de tolerância periférica envolve os mecanismos da anergia, em que o linfócito T se encontra com a APC com antígeno próprio, mas esse APC fornece apenas o primeiro sinal de ativação, e não o segundo, dessa maneira, o linfócito T entra em um estado anérgico, não podendo se diferenciar mais em um T efetor. O último processo de tolerância envolve uma subpopulação de T presente na periferia, que são especializados na regulação da resposta imunológica, Treg, esses linfócitos T interagem com os T auto- reativos e suprimem eles. Maturação da célula dendrítica: Quando a célula dendrítica imatura captura os antígenos nos tecidos ela passa pelo processo de maturação. Na forma imatura a DC tem como função de capturar e processar os antígenos,sem expressar muitos MHC, quando for ativada por um patógeno ou PAMP, ela consegue expressar muitas moléculas de MHC e moléculas coestimulatórias. No processo de ativação normal, após ter sido ativada pelo receptor de reconhecimento padrão, ela expressa o MHC em maior quantidade, juntamente com a molécula coestimulatória, conseguindo fazer com que o linfócito T se diferencie em um T efetor. Caso essa DC capture o antígeno próprio, esse antígeno não estimula os PRRs, não expressando em sua superfície as moléculas coestimulatórias, não sendo capaz de induzir o segundo sinal, apenas o primeiro, assim, o linfócito T entra em anergia. Células T regulatórias: durante a apresentação do antígeno teremos a diferenciação do TCD4+ em efetoras (Th1, Th2 e Th17), dependendo das citocinas presentes em seu meio. Durante essa apresentação também podemos induzir em algumas células CD4+ a se diferenciarem nas populações de Treg, podendo ser do tipo iTreg (ou chamadas de T regulatórias periféricas/induzidas), sendo formadas na presença de IL-2 e TGF-beta (o ácido retinóico pode amplificar a diferenciação nessa subpopulação), em outros casos, a diferenciação pode ser do tipo nTreg, produzidos no timo a partir de algumas TCD4. Ambos linfócito Treg vão expressar o fator de transcrição FOXP3+, comum às duas células regulatórias, e que promove os mecanismos efetores dessas células T, o TGF-beta vai ser produzido nas duas células enquanto que o nTreg produzem IL-10, e outras citocinas que suprimem o contato, induzindo a supressão da resposta imunológica. As células Treg são caracterizadas pela expressão de moléculas intracelulares e de membrana. Em sua superfície expressam o CD4 e um receptor de alta quantidade para IL-2, o IL-2R (lembrando que ele apresenta 3 subunidades, sendo que a cadeia alfa/CD25 só é expresso em T normais após a ativação, no caso das Treg, elas expressam normalmente o CD25). Elas também expressam uma série de outras moléculas responsáveis pelas áreas (CTLA-4, CD95L, CD95, LAP-1. CD 38). 71 A produção dessas células ocorre em parte pela maturação dos linfócitos T no timo, ainda não se sabe qual sinal é dado para que ela se transforme em Treg, mas sabemos que temos uma indução na produção do fator de transcrição FOXP3+. Quando esse receptor recebe o estímulo de alta afinidade com antígenos próprios durante a seleção negativa, ele consegue escapar da apoptose, se tornando um Treg. iTreg: se diferenciam durante a apresentação do antígeno. Normalmente essa apresentação é feita por uma DC ainda indiferenciada, fornecendo poucos sinais coestimulatórios, mas que produz o TGF-beta, garantindo a diferenciação do linfócito T naive, expressando o FOXP3+, se diferenciando em iTreg que passa a produzir mais TGF-beta, amplificando a diferenciação de novas células T regulatórias e o IL-10. Função das Treg: suprimem a resposta imunológica. A nTreg sai de do timo enquanto que o iTreg sai do órgão linfoide secundário, ambas vão inibir a ativação dos linfócitos T naive ou atuar sobre os T já ativados/efetores, suprimindo a ação efetor deles. Também é capaz de inibir outras células do sistema imunológico como a NK e a B. Mecanismos de ação das Treg: apresentam 4 mecanismos de ação principal. Apresentam moléculas em sua superfície, que quando entra em contato com um T efetor, essas moléculas fornecem sinais que induzem apoptose do efetor. Além disso, elas secretam citocinas supressoras (TGF-beta e IL-10). Por expressar o IL-2R, elas consomem a IL-2 presente no ambiente, importante para a proliferação dos linfócitos T normais. Por fim, a Treg, através da interação com as DC faz com que essas células produzam o IDO que metaboliza alguns aminoácidos presentes no ambiente, os produtos formados vão ser tóxicos para as T efetoras. Dessa maneira, as Treg vão ser capazes de inibir a ação de todas as subpopulações de T, tanto Th1, Th2 quanto Th17. Escape tumoral: em algumas situações, quando o sistema da Treg funciona em excesso, elas acabam contribuindo para ações patológicos, principalmente na resposta imunológica dos tumores. Os tumores aumentam a Treg produzidas na periferia, suprimindo a resposta imunológica efetora contra esses tumores, ocorrendo então o escape tumoral. Escape patógeno: alguns patógenos são capazes de induzir nas DC o aumento da produção de iTreg, suprimindo a resposta imunológica efetora, sendo capazes de se proliferar no organismo e causar a doença. 72 Imunidade de mucosas Tecido mucoso: reveste todo os nossos órgãos com cavidade interna, o trato respiratório superior e inferior, o trato gastrointestinal, trato genitourinário e as glândulas mamárias e algumas glândulas especiais como as lacrimais e salivares. Por ser um tecido de grande contato com o ambiente externo, é necessário que ele tenha uma imunidade especializado. Na mucosa apresentamos então esse tecido linfoide associado a mucosa (MALT), que apresenta algumas subdivisões dependendo do tecido que está sendo revestido, o GALT está associado ao intestino, o NALT está associado a nasofaringe e o BALT que está associado ao pulmão (é escasso nos seres humanos). Em relação ao NALT, apresentamos além do tecido mucos, uma série de órgãos linfoides secundários que formam o anel de Waldeyer, composto pelas tonsilas e as adenoides. GALT: o primeiro componente são as próprias células epiteliais que formam uma única camada separando a luz da lâmina própria. No intestino temos os enterócitos, as células caliciformes (produção de muco), as células de Paneth e as células M que compõe todo esse epitélio. Associado a esse epitélio temos o muco que é continuamente secretado (células caliciformes), constituído de algumas glicoproteínas e polissacarídeos (mucina), que quando se combina com a água na luz ele forma duas camadas, uma interna mais espessa e outra mais externa, mais diluída. Na camada interna apresentamos peptídeos anti-microbianos (AMP) secretados pelas células de Paneth. Além disso, mais comum na camada externa, apresentamos microorganismos comensais que competem com os patógenos, ajudando nessa barreira. Na parte mais interna do tecido mucoso apresentamos células do sistema imunológico, como células dendríticas residentes para o reconhecimento inicial de antígenos, linfócitos inatos intraepiteliais, macrófagos intestinais, mastócitos, linfócitos B-1 (produtores de anticorpos naturais no intestino, produzindo uma parte da IgA presente no intestino). Além disso temos ILC3, produtores de IL-22. Além dessas células difusas, apresentamos estruturas linfoides associadas a mucosa, parecida com um linfonodo, mas sem a separação desse órgão por uma cápsula, podendo formar a placa de Peyer, que apresenta linfócitos B-2, T e ThF. Além desses linfócitos presentes na placa de Peyer temos linfócitos dispersos pelo GALT, como o Th17/Th22, que vão induzir uma resposta inflamatória basal, importante para o controle de microorganismos comensais, e os Treg, importantes para indução de tolerância no intestino. Além disso, teremos a drenagem da linfa por vasos linfáticos e alguns órgãos linfoides associados, como os linfonodos mesentéricos onde temos a indução da resposta imunológica convencional, caso necessário. Esses componentes trabalham em conjunto para induzir tolerância contra antígenos alimentares e microorganismos comensais ou no caso de necessitar de uma resposta convencional para combater a infecção, eles vão ser rapidamente ativados. 73 Papel da microbiota e epitélio na modulação da resposta inflamatória: em uma eubiose apresentamos uma população diversa de microorganismos comensais que são controlados pelo sistema imunológico, que não induz uma resposta inflamatório exacerbada, mas que exerce esse controle pela produção dos AMPs. Esses microorganismos comensais produzem metabólitos que podem ser introduzidos no nosso tecido, as células epiteliais do intestino sãocapazes de reconhecer esses metabólitos, por meio de receptores NOD2, e isso acaba aumentando a produção de AMPs. Ao mesmo tempo, esses metabólitos ou outros componentes estruturais desses microorganismos comensais vão penetrar pelo epitélio, sendo reconhecidos por células residentes na lâmina própria, sendo de maior importância as células linfoides inatas 3 (ILC3) que produzem interleucina 22 que atua sobre as células epiteliais, aumentando a produção desses AMPs que controlam a proliferação dos microorganismos comensais. Ao mesmo tempo, esses metabólitos, principalmente ácidos graxos de cadeia curta (produzidos pela fermentação de fibras alimentares), vão penetrar no tecido, e vão atuar sobre células dendríticas residentes, que vão se diferenciar em DC tolerogênica, isso é, expressam pequenas quantidades de moléculas coestimulatórias, mas produzem grandes quantidades de TGF-beta, que associado ao ácido retinóico vai induzir na diferenciação nas células Treg, estas vão promover a tolerância a antígenos alimentares e microorganismos comensais. Em um processo infeccioso ou de disbiose, o patógeno vai apresentar PAMP e vita- PAMP que vão acabar destruindo as células epiteliais, com isso, temos a entrado do microorganismo bem como os PAMPs, que vão ser reconhecidos por células linfoides inatas do tipo 1, grandes produtoras de IFN-gama. Além disso, os componentes estruturais do patógeno vão induzir uma mDC a ser ativada, produzindo uma série de citocinas que vão induzir os linfócitos T a se diferenciarem em Th1 e Th17, que apresentam maior capacidade inflamatória. Esses patógenos também podem estimular as próprias células epiteliais, e esses próprios enterócitos são capazes de produzir mais citocinas inflamatórias (IL-18 e IL-1), que estimulam ainda mais o Th1 e Th17, elas vão induzir a inflamação completa, com o recrutamento de neutrófilos, além de ativar macrófagos. 74 Célula micropregas/M: mesmo quando a barreira está intacta, ainda temos a entrada de antígenos e substâncias presentes no ambiente. O sistema imunológico do TGI, principalmente no intestino delgado, apresenta as células M no epitélio mucoso, essa célula é capaz de pegar as substâncias presentes na luz intestinal, transportando elas para o interior das placas de Peyer, assim, o sistema imunológico é capaz de reconhecer se o microorganismo é um patógeno ou se pertence a microbiota normal. Dessa maneira, a célula M vai estar localizada sempre na parte superior das placas de Peyer, conseguindo fazer essa transcitose das substâncias. No entanto, alguns patógenos podem se utilizar das células M para entrar nos nossos tecidos, como a Listeria monocytogenes. As células M conseguem capturar os antígenos por endocitose e fagocitose, formando uma vesícula que vai ser transportada da luz para a lâmina basal, dentro Placa de Peyer, que vai conter as DC que vai capturar e apresentar esses antígenos para linfócitos T presentes nessa placa. Tolerância oral: Caso esse antígeno transportado seja do tipo alimentar ou pertencente a microbiota normal, ao reconhecer esse organismo por um conjunto de receptores, não teremos a resposta imune completa. Dessa maneira, esses antígenos fazem que a célula iDC, na presença do ácido retinóico, derivado da vitamina A, não seja ativada completamente, assim, ela passa a secretar TGF-beta que induzem a diferenciação em Treg, que vão fazer que haja a tolerância a esses antígenos não patogênicos. Função Th2: Quando o antígeno for derivado de um patógeno, teremos a ativação por completa da DC, que vai reconhecer esses PAMPs por receptores específicos, que dependendo do tipo de PAMP, podemos ter dois tipos de respostas no intestino, pois é um ambiente que pode apresentar infecções por helmintos. Dessa maneira, quando a DC apresentar para uma célula T o antígeno de origem de helmintos, após o primeiro e segundo sinal, teremos o terceiro sinal que libera IL-4, promovendo a diferenciação para Th2, que secreta IL-4, IL5 e IL-13. Essas citocinas vão ser importantes para a ativação de linfócitos B que produzem IgE (ativação de mastócitos que degranulam sobre os helmintos), além disso, temos a ativação de macrófagos 2, para controle da inflamação e realizar reparo do dano tecidual. Também teremos a ativação de eosinófilos, que tem sua produção aumentada na medula óssea, aumento de sua sobrevida e ativação pela IgE. Além disso, a IL-13 contribui o peristaltismo nas células musculares lisas e também aumenta a produção de muco do trato GI e respiratório. Toda essas respostas ajudam no combate dos patógenos extracelulares, principalmente helmintos. No caso de um descontrole dessa resposta, podemos desenvolver uma resposta alérgica. 75 Função Th17/Th22: caso seja outros tipos de antígenos que não sejam helmintos, como fungos, bactérias e alguns vírus, nós teremos um outro tipo de resposta. A DC vai ser ativada por um outro conjunto de receptores, apresentando os antígenos para T naive, e a partir do terceiro sinal, teremos sua diferenciação em Th17 ou Th22. O Th17 produz o IL-17 induzem a proliferação e ativação de neutrófilos, para combater a infecção por bactérias e fungos, aumentando sua produção na medula óssea, a sua migração e sobrevida. Além disso teremos a ativação de macrófagos que aumenta a produção de citocinas inflamatórias. O Th22 produz IL-22 que estimula o neutrófilo a aumentar a produção de AMPs, além de que permite que as células epiteliais aumentem também a produção desses peptídeos, bem como a função de barreira. Esse tipo de resposta é importante para o combate de patógenos extracelulares e intracelulares. A resposta patológica gera uma resposta inflamatória exacerbada (Doença de Crohn) ou uma indução a autoimunidade. Linfócitos intraepiteliais (IELs): são células da imunidade inata residentes do intestino que contribuem na resposta contra o patógeno. Esses linfócitos são CD8+, sendo um primeiro tipo de resposta a infecções por vírus (enterovírus). Quando uma célula epitelial é infectada por um vírus, ela passa a expressar o MHC I associado ao antígeno, e esses IELs vão ser capazes de reconhecer esses antígenos, sendo capazes de destruir essa célula infectada via a secreção de grânulos ou por meio de Fas-FasL. Esses linfócitos também podem atuar de forma independente do MHC I, nesse caso, de forma semelhante que acontece com as células NK, respondendo a um dano ou estresse, quando eu tenho uma célula epitelial lesionada ou infectada, ela começa a expressar ligantes que mostram pro sistema imunológico esse dano, expressando MIC-A/MIC-B, que vão ser reconhecidas pelos IELs através de receptores estimulatórios, o NKG2D, que reconhece essas moléculas associadas ao estresse, sendo ativadas e induzem a secreção de grânulos que promovem a apoptose. Essa resposta é muito importante na doença celíaca, sendo esta a principal forma de destruição do epitélio intestinal. 76 Produção de IgA-T dependente: A presença da IgA, produzida dentro do tecido intestinal se associa no muco, participando do combate ao patógeno. A IgA vai ser produzida pelo linfócito B, sendo necessário sua cooperação com o T. Dessa forma, o antígeno vai ser transportado da luz intestinal para o interior da placa de Peyer pela célula M, e esse antígeno vai ser reconhecido pela DC que vai ativar o T naive, que se diferencia em efetor, ao mesmo tempo, a parte solúvel desse antígeno vai ativar o linfócito B. Esses linfócitos B vão processar e reapresentar ele pro T efetor, o contato entre CD40 e CD40L promove no linfócito T a liberação de sinais para que o B mude de classe. No intestino, temos a produção do TGF-beta, que junto do estímulo CD40/CD40L faz a mudança de classe de IgM para IgA, que vai ser secretada para a luz intestinal. Produção de IgA-T independente: mesmo para antígenos de natureza não proteica (sacarídeos e lipídios), podeocorrer a produção de IgA independente de T. Nesse caso, o antígeno vai ser reconhecido pela DC que se torna ativada, secretando citocinas como TGF-beta, APRIL e BAFF que vão substituir o CD40L que garante a mudança de classe para o linfócito B, que passa a produzir mais IgA para ser secretada na luz intestinal. Microbiota e IgA: A produção de IgA no intestino também pode ser induzida pela própria microbiota, que induz uma grande produção de IgA e células Treg. Os alimentos ricos em fibra vão ser fermentados por bactérias presentes na microbiota normal, o resultado dessa produção são ácidos graxos de cadeia curta, que atravessam o epitélio, passando a aumentar o desenvolvimento de DC tolerogênica, induzem a expressão de FOXP3 e a diferenciação e expansão de Treg. Além disso, também faz com que parte das Treg se diferenciem em ThF, importantes na cooperação com linfócitos B para que tenhamos a mudança de classe de forma T dependente, produzindo IgA. Além disso, os plasmócitos produtores desse anticorpo vão secretar ele no intestino, mas algumas dessas células vão poder ter acesso a corrente circulatória. Os ácidos graxos de cadeia curta permitem que a IgA controle o crescimento desenfreado dos microorganismos e diminuem a entrada sistêmica dos metabólitos, diminuindo a resposta exacerbada. 77 A IgA produzida pelo plasmócito recebe um componente adicional que é a cadeia J, que forma a cadeia dimérica (duas moléculas de IgA), a IgA dimérica é capaz de se ligar com um receptor presente nos enterócitos (receptor poli-Ig), que se associa com a cadeia J, permitindo que a IgA seja transportada endocitose, quando ela chega na luz, o receptor sofre clivagem, e a IgA consegue ser liberada na luz intestinal, ainda com um pedaço desse receptor, que é a porção secretora, isso permite a diminuição a clivagem proteolítica da IgA, mantendo ela por mais tempo na luz intestinal. Funções da IgA: permite a neutralização de patógenos ou toxinas, impedindo o processo infeccioso. Enquanto está sendo transporta em vesículas dos enterócitos elas podem se ligar com antígenos, também neutralizando eles. Por último, a IgA pode exportar toxinas e patógenos da lâmina própria quando ela for secretada para a luz intestinal. Papel da IgD na resposta de mucosas – alergia: a IgD vai ser produzidas principalmente por linfócitos B da nasofaringe. A IgD vai ser produzida após a mudança de classe, as células produtoras de IgD podem sofrer hipermutações somáticas, sendo possível que ocorra a produção de IgD por alta afinidade. Esse anticorpo vai ser transportado para a luz intestino e assim carregam microorganismos comensais e patogênicos juntos. Esses plasmócitos podem migrar para os pulmões, que continuam a secretar a IgD que passa a ter a função de regular a resposta alérgica, podendo se ligar a receptores específicos presentes em basófilos e mastócitos, através de receptores como galectina 9 e CD44, que faz com que essas células aumentem na produção de peptídeos antimicrobianos, são induzidos a produzir TNF-alfa que vai recrutar células para inflamação, e produz citocinas que aumentam a resposta de Th2, que vai induzir a produção de IgG1 e IgG4 que vão competir pela IgE pela ligação, e com isso, teremos o bloqueio da IgE durante a resposta alérgica, bloqueando a liberação de mediadores de alergia. Sistema imunológico associado a pele: nas células epiteliais da pele ocorre a produção de alguns peptídeos anti- microorganismos, temos alguns linfócitos intraepiteliais e células parecidas com a da mucosa (plasmócitos, macrófagos, macrófagos, linfócitos T e DC) que garantem a resposta imunológica convencional. Controle da migração celular para tecidos específicos: uma vez que são ativados em um órgão linfoide secundário, os linfócitos tem que seguir para o local da infecção para exercer sua função efetora. Esse processo é chamado de endereçamento imunológico ou Homing imprinting. Durante o processamento dos antígenos pela DC, ela vai capturar desse tecido, alguns metabólitos específicos, para que quando ela for apresentar o antígeno para o linfócito T, ela faça o endereçamento, indicando ao linfócito, qual o tecido que ele deve seguir. Por exemplo, na pele, teremos metabólitos de vitamina D, dessa foram, a DC captura esses metabólitos e o liberam para o linfócito T, que aumenta a expressão de quimiocinas e moléculas de adesão (CCL27 e CCL17) que o direcionam para a pele. Do intestino, temos a produção de vitamina A, que vai ser capturada pela DC, liberando eles para os linfócitos, passando a expressar receptores de quimiocinas específicas (CCL25) que respondem as moléculas de adesão presente no intestino. O mesmo processo deve acontecer para os outros tecidos, mas que ainda não é completamente entendido. 78 ED 4 – Imunidade de mucosas Caso 1 - Doença de Crohn Manoel era um garoto saudável de 8 anos quando ele apresentou um inchaço doloroso em seu dedo mínimo direito. No dia seguinte ao aparecimento desse sintoma, ele apresentou úlceras (aftas) dolorosas em sua boca, que persistiram por diversos dias. Ele foi levado ao pediatra que pensou que as úlceras poderiam ser causadas pela infecção com o vírus Coxsackie. Um raio X de sua mão não revelou fratura ou lesão em seu dedo. Nos 2 meses seguintes, Manoel apresentou dor abdominal difusa, com trânsito intestinal doloroso, e constipação (3 episódios de evacuação por semana), mas não apresentava sangue nas fezes. A gravidade das dores abdominais, inchaço no dedo e as úlceras orais apresentavam episódios de melhora e piora consecutivas. Manoel também apresentava episódios diários de febre baixa, mas que algumas vezes alcançava 39ºC. Com o passar do tempo, as dores abdominais ficaram mais graves, e ele começou a evacuar mais frequentemente. Manoel apresentava-se fatigado, desatento e inapetente, e seus pais notaram uma perda de peso considerável. O garoto foi levado novamente ao pediatra, quando o mesmo começou a apresentar lesões avermelhadas e dolorosas em seu queixo e membros inferiores. Durante a nova consulta os pais foram indagados sobre o histórico familiar, mas não relataram nenhum caso de doença inflamatória intestinal ou de doença autoimune na família. No exame clínico Manoel tinha aparência cansada e estava bastante pálido e sua cavidade oral apresentava diversas úlceras aftosas. Não foi detectado nenhum tipo de massa ou distensão no abdômen. O exame do reto não demonstrou nenhum inchaço, fissura ou sangue oculto, mas foi detectado a presença de plicoma anal, além de uma fístula perianal. Diversas lesões avermelhadas e elevadas estavam presentes na pele do queixo e membros inferiores do garoto. As lesões de pele foram diagnosticadas como eritema nodoso (lesões eritematosas nodulares agudas que ocorrem tipicamente nos membros inferiores). Os exames de sangue realizados mostraram elevação no número de leucócitos (14.700/μL - normal: 5700- 9900/μL), assim como aumento no número de plaquetas (759.000/μL - normal: 198.000-371.000/μL). A velocidade de sedimentação das hemácias (VHS) estava elevada (80 mm/h - normal:0-20mm/h), assim como os níveis de proteína C reativa (PCR) (2,2 mg/dL - normal: <0,5 mg/dL). O médico então receitou o uso de omeprazol (para reduzir a secreção de ácido gástrico) e pediu a realização de uma endoscopia para a semana seguinte. A endoscopia revelou a presença de lesões ulcerativas no esôfago e no intestino delgado (ver figura 1A). Ao analisar as biópsias coletadas durante o procedimento, o patologista observou um infiltrado inflamatório com a presença de granulomas não caseoso (ver figura 1B). Os resultados dos exames, em conjunto com os sintomas apresentados, permitiram ao médico fechar o diagnóstico de doença de Crohn, iniciando o tratamento de Manoel com uso oral de glicocorticoide. Nos meses subsequentes os sintomas retornaram, e iniciou-se o tratamento com outras drogas entre elas o uso de anticorpos monoclonaisanti-TNF-α (infliximab e adalimumab). Infelizmente os sintomas de Manoel não foram completamente controlados, e após 1 ano do diagnóstico ele apresentou piora no quadro de dor abdominal e febre. Ele foi internado e uma tomografia e um ultrassom revelaram a presença de um grande abscesso na porção distal do intestino delgado (Íleo). Ele foi tratado com antibióticos intravenosos e levado para a sala de cirurgia onde foi realizada a remoção do íleo e do ceco, e diversos abscessos foram drenados. Manoel se recuperou bem da cirurgia, mas continua com a injeção semanal de adalimumab. Paciente masculino, 8 anos. Apresentou inchaço doloroso no dedo mínimo direito e úlceras dolorosas na boca (afta). 2 meses depois passou a apresentar dor abdominal difusa, trânsito intestinal doloroso e constipação, sem sangue nas fezes. Episódios de melhora e piora. Episódios de febre baixa (as vezes 390ºC). Com o tempo, as dores abdominais ficaram mais graves e passou a evacuar com frequência. No exame se apresentava fatigado, desatento e inapetente, pais notaram perda de peso considerável. Foi levado ao pediatra por apresentar lesões avermelhadas e dolorosas no queixo e membros inferiores. Não tem histórico familiar sobre doenças autoimune ou inflamatória intestinal. Exame clínico mostrava que Manoel tina aparência cansada e pálido, sua cavidade oral apresentava úlceras aftosas, sem massa ou distensão do abdome. O exame de reto não demonstrou nenhum inchaço, fissura ou sangue oculto, mas foi detectado plicoma anal e fístula perianal. A pele apresentava eritema nodoso (lesões eritematosas nodulares agudas, típicas de ocorrer em MMII). Os exames de sangue indicam elevação de leucócitos, de plaquetas. VHS e PCR elevado. Realizou endoscopia, sendo observado lesões ulcerativas no esôfago e intestino delgado. A patologia indicou infiltrado inflamatório com granulomas não caseoso. Diagnóstico de Doença de Crohn. Tratamento com glicocorticoide. Sintomas retornam e passou a usar outras drogas, como o anticorpos monoclonais anti-TNF-alfa. Após 1 ano apresentou piora no quadro da dor abdominal, foi tratado com antibióticos e passou por uma cirurgia em que foi removido as porções do íleo e do ceco. 79 Figura 1 - A- Imagem de endoscopia de paciente com doença de Crohn. Note as diversas lesões ulcerativas presentes na parede do intestino. B - Análise histológica da porção terminal do íleo de um paciente com doença de Crohn. É possível observar a presença de granulomas compactos (setas) e infiltrado inflamatório. A desconfiança sobre a doença de Crohn foi levantada pelo fato de haver presença de fístulas e plicomas, além de sinais clínicas que indicavam essa doença. O número de leucócitos elevados se dá pelo fato de que a fístula pode estar permitindo um processo infeccioso, além de haver destruição do tecido. A colonoscopia fecha diagnóstico da doença, por ser possível observar as pedras de calçamento. Alem disso, pela visualização histopatológico podemos observar que as úlceras chegam a invadir áreas profundas, podendo chegar até a camada circular. Temos também granulomas não caseosos nesse caso, isto é, o centro deles não se apresenta necrosado, apesar de inflamado. Questões: 1 - O tecido mucoso está em constante contato com uma série de antígenos ambientais que precisam ser tolerados (alimentos e microbiota normal) e ao mesmo tempo representa uma via de infecção para muitos tipos de patógenos. Dessa forma, a resposta imunológica nesse tecido precisa ser controlada de maneira muito eficiente. Que mecanismos imunológicos controlam a homeostase nesse tipo de tecido? A homeostase da mucosa intestinal é muito importante pois este tecido tem muito contato com o meio externo, sendo feita por um balanço entre a resposta imunológica e a presença de microorganismos comensais, alimentares ou patogênicos. O GALT, tecido linfoide associado ao intestino apresenta uma série de componentes imunológicos que o auxiliam no controle da resposta imunológica dependendo de uma possível infecção ou não. Ele apresenta uma barreira física formado por células epiteliais (enterócitos), células M, que transportam alguns antígenos da luz para a lâmina própria para que seja reconhecido por células do sistema imune, e assim identificar se apresenta um perigo ou não, células caliciformes, que produzem o muco e células de Paneth, que vão produzir peptídeos anti-microbianos para o controle da microbiota. Presente no muco, também apresentamos diversas bactérias comensais, que por competir por alimento e espaço, acabam ajudando no controle e propagação de patógenos comensais. Abaixo do epitélio apresentamos também células dendrítica residentes, para o reconhecimento inicial de antígenos, linfócitos intraepiteliais, que contribuem para uma resposta contra um patógeno, macrófagos, mastócitos, ILC3 (produtor de IL-22 para aumento de peptídeos anti- microbianos), linfócitoB-1, produtores de IgA, Th17/Th22 que vão induzir uma resposta inflamatória basal e os Treg que induzem a tolerância aos microorganismos comensais. Além dessas células, na placa de Peyer apresentamos B-2, linfócitos TCD4+ e ThF. Da mesma maneira que em outros tecidos, o GALT apresenta uma drenagem linfática até um linfonodo secundário mesentérico. O trabalho em conjunto de todos esses componentes permitem a indução de tolerância ou a ativação da resposta inflamatória, garantindo a homeostasia desses tecidos. 2- Como a microbiota intestinal (flora normal) auxilia na manutenção da homeostase da resposta imunológica do tecido mucoso? Os microorganismos comensais competem pelos alimentos e espaço com outras bactérias alimentares e patogênicas. Além disso, produzem metabólitos que podem atravessar o epitélio e chegando até a lâmina própria. Ao passar pelo epitélio, essas células podem reconhecer esses produtos por receptores NOD2, o que acaba induzindo num aumento da expressão de AMPs. Ao chegar na lamina própria, esses metabólitos podem ser reconhecidos por ILC3, produzindo IL-22 que vai atuar nas células epiteliais passam a aumentar também a produção dos AMPs, estes vão controlar a proliferação dos microorganismos. Os metabólitos que forem ácidos graxos de cadeia curta (provenientes da metabolização de fibras alimentares) vão ser captados por células dendríticas residentes, elas vão se diferenciar em DCs tolerogênicas, produtoras de TGF-beta que juntamente do ácido retinóico vão diferenciar as 80 células T em Treg que promovem a tolerância a antígenos alimentares e de microorganismos. Além disso, a microbiota estimula o Treg a se diferenciarem e ThF, ajudando na cooperação T e B, aumentando a produção de IgA que diminui a entra de de metabólitos. 3 - A doença de Crohn é caracterizada por uma resposta inflamatória crônica que leva à destruição do tecido intestinal, e em alguns casos a manifestações extra-intestinais. Discuta os mecanismos imunopatológicos associados ao desenvolvimento da Doença de Crohn. Diversos fatores estão associados com o desenvolvimento da doença de Crohn, incluindo uma desregulação do sistema imune, alteração da microbiota, suscetibilidade genética, e fatores ambientais, apesar de que a causa continua desconhecia. A doença de Crohn é caracterizada por uma inflamação interposta pela mucosa normal (aspecto de calçamento), aparecendo em qualquer região do TGI, envolvendo uma inflamação transmural que provoca dores abdominais crônicas, diarreia, obstrução e/ou lesões perianais. A maioria dos casos decorre de uma mutação em NOD2 ou qualquer outro gene associado com o reconhecimento de microorganismos. Essas mutações podem levar a uma diminuição de AMP, descontrolando a microbiota (disbiose), levando a destruição e invasão desse tecido pela própria microbiota, essa quebra de barreira permite a entrada de microorganismo no tecido, as DCs são ativadas, produzem IL-12 e IL-23, diferenciando o T em Th1 e Th17, O Th1 libera IFN-gama e TNF-alfa que atrai macrófagos que liberam mais TNF-alfaatraindo mais macrófagos, além de outras substâncias que promovem a destruição de tecidos, enquanto que o Th17 libera IL-17 atraindo neutrófilos, que produzem ROS, enzimas e outras substâncias que promovem a destruição de ainda mais tecido. Como os microorganismos não conseguem ser removidos, começa a ocorrer a formação de de granulomas que circundam esses microorganismos, além disso, a doença de forma crônica passa a apresentar fibrose do tecido. 4- A Doença de Crohn e a Retocolite Ulcerativa são denominadas em conjunto como Doenças Inflamatórias Intestinais. Apesar das duas doenças apresentarem manifestações clínicas similares, os mecanismos imunopatológicos são distintos. É interessante notar que a incidência dessas doenças vem aumentando ao longo dos anos, principalmente nos países ocidentais desenvolvidos. Discuta quais os principais fatores de risco associados com essas doenças e descreva o mecanismo imunopatológico da Retocolite Ulcerativa. A retocolite ulcerativa apresenta sintomas mais leves que a doença de Crohn, mas ainda parecidos, apresentando diarreia, constipação, dor abdominal e eventualmente sangramento, no entanto, com a progressão o Crohn passa a apresentar sintomas mais graves, podendo ser distinguidos uns dos outros. O principal fator de risco para essas doenças são fatores genéticos e ambientais. A principal diferença é que a retocolite tem incidência no reto e intestino grosso, enquanto que Crohn é mais generalizado por todo o TGI, sendo que a retocolite afeta superfície epitelial de forma contínua, enquanto que o Crohn é mais transmural apresentando o aspecto de calçamento. A imunopatologia da retocolite envolve uma resposta exacerbada de Th2, Treg, T efetor e Th9, que amplifica a resposta de Th2. Esses indivíduos apresentam características genéticas em alterações em receptores que reconhece a microbiota, quando eles passarem a ter uma disbiose, seja qual for a razão, isso propicia que ele desenvolva uma resposta por Th2, que contribui para a diferenciação de Th9, essa vai produzir IL-9, atuando sobre as células epiteliais, aumentando a permeabilidade das células epiteliais, permitindo a quebra da barreira, começando a entrar PAMP que desencadeiam uma resposta inflamatória em si, passando a apresentar Th17 e Th1, que promove a destruição do epitélio. 5- Além do tratamento convencional, atualmente pacientes com Doença de Crohn e Retocolite Ulcerativa podem ser tratados com os chamados imunobiológicos. Discuta alguns exemplos desses medicamentos e as formas de atuação nas duas doenças. Anti-inflamatório, imunobiológicos, como o olimumab, que inibe a TNF alfa e o vedolizumab que bloqueia uma molécula de adesão, integrina alfa 4 e beta 7, ustekinumab que é um anticorpo monoclonal anti-interleucina 12 e 23. Promovendo o bloqueio a resposta inflamatória e a amplificação do sistema. Caso 2 - Doença Celíaca Joana apresentou desenvolvimento normal até os 12 meses de idade quando seus pais notaram que ela se tornou irritável e parou de ganhar peso. Ao nascer, Joana pesada 3,8 kg e media 52 cm, com uma circunferência craniana de 36 cm (todos os parâmetros normais). Ela começou a ser observada por seu pediatra nos 3 meses subsequentes, durante os quais ela começou a apresentar distensão do abdômen, evacuação com fezes malcheirosas e perda de peso (2kg). Seus pais também observaram que a garota apresentava fraqueza progressiva. Não havia histórico de doenças metabólicas, neurológicas ou gastrointestinais na família de Joana, incluindo uma irmã mais velha de 3 anos de idade. Devido à progressão de seus sintomas e à perda de peso, Joana foi encaminhada para um Hospital pediátrico. Na admissão ela apresentava-se bastante pálida e doente. Seu peso era de 8,5 kg, 77,5 cm de altura e circunferência craniana de 46 cm (peso bastante abaixo do normal para sua idade - 15 meses). No exame clínico ela apresentava sinais de desidratação, abdômen distendido e perda significante de massa muscular nas pernas, glúteos e braços (ver figura 2A). Não havia aumento de fígado, baço ou de linfonodos. 81 Os exames de sangue demonstraram que Joana estava com anemia (10g/dL de hemoglobina - normal: 12-14g/dL). O número de leucócitos e de plaquetas estava normal. Ela apresentava elevação moderada das enzimas hepáticas (aspartato aminotransferase (AST) de 48UI/L - normal: 2-40 UI/L; e alanina aminotransferase (ALT) de 46UI/L - normal: 3-30UI/L). O nível de albumina sérica estava normal. Como nenhum outro resultado demonstrando doença metabólica foi encontrado e suspeitando de doença celíaca, o médico solicitou a realização de testes sorológicos para essa doença. Os resultados demonstraram a presença de IgA anti-endomísio (auto-anticorpos contra o tecido conectivo que envolve os músculos) em um título de 1:2560 e de IgA anti-transglutaminase tecidual (TTG) a 118U/mL (normal: <25U/mL). Ela também apresentou resultados positivos para IgA e IgG anti- gliadina (IgA: 104U/mL - normal:<23U/mL; IgG: 77U/mL - normal: <28U/mL). Devido aos resultados, o médico solicitou a realização de uma endoscopia e biópsia que revelaram edema e completa perda de microvilosidades (veja figura 2C e compare com um tecido normal figura 2B). Além disso, foi observado um aumento no número de linfócitos intraepiteliais (veja figura 2D). Os resultados dos exames, associados com os sintomas clínicos permitiram o estabelecimento do diagnóstico de doença celíaca. Após a confirmação do diagnóstico, os pais de Joana foram encaminhados a uma nutricionista, que orientou sobre a importância de uma dieta livre de glúten para Joana. Após 6 meses de estabelecida a dieta, Joana apresentou melhora evidente de seus sintomas, e recuperou o desenvolvimento normal. Seus exames de sangue demonstraram ausência dos autoanticorpos e dos anticorpos anti-gliadina. Menina que nos primeiros meses de vida começou a apresentar dificuldades intestinais, envolvendo dor, evacuação frequente, fezes mal cheirosa e distensão abdominal. Não apresenta histórico familiar. Apresenta um subdesenvolvimento no crescimento de estatura e no ganho de peso, apresenta abdômen distendido, aumento de fígado, baço e linfonodos. Apresenta perda de massa muscular. Nos exames de sangue foi observado um processo inflamatório pela elevação de enzimas hepáticas, além de anemia. Diagnóstico histológico identificou perda completa das microvilosidades e a presença de linfócitos intraepiteliais. Diagnóstico de doença celíaca. Apresenta altos anticorpos. Tratamento é evitar totalmente glúten. Figura 2 - A: Aparência de criança com doença celíaca. Note a distensão do abdômen e a perda de massa muscular nos membros inferiores e superiores. B: Análise histológica do jejuno de um indivíduo normal. C: Análise histológica do jejuno de um paciente com doença celíaca. Note a perda das microvilosidades. D: Análise por imuno-histoquímica de um corte histológico de jejuno de paciente com doença celíaca. Note o grande número de linfócitos intraepiteliais T CD8+ (marcação em marrom). Questões: 82 1 - A grande maioria dos indivíduos com doença celíaca apresenta HLA-DQ2 ou HLA-DQ8 (MHC de classe II). De que maneira essas moléculas estão envolvidas no desenvolvimento da doença? Discuta o mecanismo imunopatológico da doença celíaca. De maneira geral, a doença celíaca pode é causada por uma sensibilização a uma porção do glúten (componente do trigo), a gliadina, também presente na cevada e no centeio. O anticorpo IgA anti-gliadina normalmente se liga a gliadina na superfície endotelial, levando a sua destruição, no entanto, em pacientes com a doença celíaca, a gliadina passa a ser transportada para a lâmina própria, onde vai ser fagocitada por uma APC, que vai processar e apresentar esse antígeno em sua superfície via MHC II. A apresentação dos fenótipos HLA-DQ2 ou HLA-DQ8, genes que formam MHC II, presentes em pacientes com doença celíaca, se relacionam com essa doença pelo fato dessas moléculas se ligaremde forma intensa aos peptídeos (gliadina) derivados da digestão do glúten. A intensa ligação entre as moléculas HLA das APCs e gliadina, ativam de forma intensa os linfócitos TCD4 na lâmina própria do intestino, se tornando efetores. O Th acaba por produzi citocinas lesivas ao trato gastrointestinal, como IFN-gama e IL-21. Esses estímulos lesivos ativam a resposta dos linfócitos intraepiteliais (IELs TCD8), que reconhecem as moléculas de MIC-A pelos seus receptores NKG2D diante do estresse tecidual. A ligação entre essas moléculas leva à destruição das células danificadas através de grânulos liberados pela CD8. Isso explica a perda de microvilosidades dos pacientes. A perda de peso e o atraso no desenvolvimento nesses pacientes é em decorrência da perda das microvilosidades, levando a uma redução na absorção dos nutrientes da alimentação. 83 Resposta imune nos extremos: do recém-nascido ao idoso Introdução: A idade é o principal fator determinante da eficácia da resposta imune ao longo dos anos. Quando a criança nasce, ela ainda apresenta uma sistema imune imaturo, que vai amadurecer ao longo dos anos, adquirindo a capacidade de gerar uma memória imunológica. Esse processo segue amadurecendo até o indivíduo entrar na senescência. Em termos de saúde pública, as infecções são a principal causa de morbidades nos mais jovens e nos mais idosos. Nas idades mais avançadas, um sistema imune funcional é importante para a regeneração tecidual, controle de doenças degenerativas e controle de câncer. De forma geral, o sistema imune deve estar preparado para realizar sua vigilância imunológica em indivíduos mais velhos. Componentes da resposta imunológica: a resposta inata é a primeira linha de defesa do organismo contra agentes estranhos e patogênicos. Dentre as principais células temos os macrófagos, monócitos, neutrófilos, mastócitos, células NK, eosinófilos, basófilos, macrófagos e células dendríticas. A resposta adaptativa envolve os linfócitos TCD4, TCD8, B (folicular ou de zona marginal. Além disso, apresentamos linfócitos TCR γδ e linfócitos B-1 que estão envolvidas tanto na resposta inata quanto adaptativa. Alterações da resposta imune inata ao longo da idade: no início da vida, os monócitos se apresentam em menor número, aumentando a sua quantidade conforme o tempo, de forma que temos um acúmulo de monócitos circulantes após os 60 anos. Da mesma maneira, os macrófagos também se apresentam em menor número no início da vida, apresentando uma função fagocítica diminuida e incapacidade de gerar produtos biológicos envolvidos na cicatrização. Mas que com o tempo, passam a apresentar uma melhora em sua atividade. Os neutrófilos também estão reduzidos no nascimento, mas com o auxílio de fatores de crescimento induzido por granulócitos eles passam a aumentar ao longo da vida, se estabilizando na fase adulta, voltando a aumentar na idade mais avançada. No início da vida, os neutrófilos apresentam dificuldades na fagocitose e produção de agentes oxidativos. As DC se apresentam ligeiramente aumentadas em número no início da vida, mas ainda não possuem a capacidade de apresentar antígenos de forma adequada, pois não apresenta coestimuladores (CD80 e CD86) e MHC em alta quantidade, mas isso vai se desenvolvendo ao longo da vida, se estabilizando a partir dos 30 anos. As células NK também apresentam uma baixa responsividade no início da vida, para não reconhecer as células do feto (trofoblasto), mas que vai sofrendo um aumento de sua função até a criança nascer. Essas células são capazes de serem ativadas para controle de infecções virais após o nascimento. Alterações da resposta imune adaptativa ao longo da vida: os linfócitos B no início da vida são do tipo B-1 (menor especificidade antigênica, com limitado poder de reconhecimento de antígenos), passando a ser substituídos pelos B-2 na periferia. De forma geral, os linfócitos B naive se apresentam aumentados na juventude, havendo uma diminuição deles até por volta dos 50 anos, a partir dessa idade temos uma queda brusca da quantidade de B naive. No momento do nascimento, apresentamos a participação de anticorpos maternos, que se mantém nos primeiros 6 meses de vida, garantindo nossa imunização passiva, principalmente de IgG que vieram por via transplacentária. Após o nascimento, a criança ainda não vai ser capaz de produzir anticorpos com muita eficiência, dessa maneira, a amamentação vai conseguir suprir os anticorpos da criança, principalmente o IgA que fica em suas mucosas. Os linfócitos B-2, após alguns meses são amadurecidos, se tornando capazes de reconhecer antígenos timo-dependentes ou independentes. O B-2 passa a aumentar até os 5 anos de idade, permanecendo estáveis até os 60 anos, quando passam a diminuir. Além disso, até os 5 anos também temos. uma melhora na cooperação entre T e B, aumentando também a formação de células de memória e mudança de classe dos anticorpos, tudo isso se estabiliza até os 60 anos, quando passa a decair novamente. Os linfócitos TCD4 e CD8 naive se apresentam com grande número no início da vida, mas que vai diminuindo ao longo dos anos, apresentando uma queda mais acentuada a partir dos 60 anos. Esses linfócitos T naive precisam sair do timo 84 para haver uma resposta adequada, até os primeiros 10 anos de vida, essa saída ocorre em altíssima quantidade, mas a partir do 20 ela já apresentam uma queda acentuada, a partir dos 60 anos a formação de novos T efetores é muito pequena. Além disso, a formação de células de memória ocorre em baixa frequência no nascimento, mas que até os 5 anos, conforme o indivíduo for entrando em contato e exposto a agentes no ambiente, ele passa a apresentar um grande aumento dessas células, se estabilizando, e voltando a aumentar ao longo dos 60 anos, importante para o controle de infecções e doenças degenerativas. No início da gestação, as células Treg se encontram em alta quantidade, promovendo tolerância a criança, para que esta criança não responda aos antígenos materna, mas que passa a diminuir bruscamente até o primeiro ano de vida, se estabilizando. Além disso, o timo apresenta uma diminuição de sua quantidade bruscamente até os 30 anos, passando a ser substituído por tecido adiposo. Resposta imunológica em recém- nascidos: a produção de anticorpos em recém-nascidos apresenta mudanças em sua produção e nas classes de anticorpos produzidos conforme a idade. Desde o momento da concepção até o nascimento o feto vai receber os anticorpos IgG da mãe, por meio de uma imunização passiva transferida via transplacentária, mesmo já tendo as células B-1 desenvolvidas, lembrando que a B-2 vai se maturar no primeiro ano de vida. A partir do nascimento, a criança passa a receber em o IgA por meio do leite, sendo também de forma passiva, após alguns meses, ela já começa a produzir a sua própria IgA. Além disso, o IgG produzido pela própria criança nos primeiros meses ainda é muito baixo, principalmente pelo fato de que as células T estão imaturas (não apresenta número adequado de moléculas coestimuladoras) e não conseguem realizar uma cooperação adequada com o linfócito B, dessa maneira, a resposta contra antígenos T- dependentes vão estar diminuídas. A IgM vai começar a aumenta ainda antes do nascimento, sendo os anticorpos naturais, produzidas pelas células B-1 no fígado fetal (sistema ABO), esse anticorpo ainda é de baixa afinidade. A partir do nascimento, a formação de IgM passa a aumentar consideravelmente. A transferência da IgG via placentária ocorre por meio de um receptor FcRn que capta essa imunoglobulina da circulação materna, sendo endocitada, formando um endossomo precoce, esse endossomo consegue então transportar esse IgG até a circulação fetal, liberando-no para que o feto se utilize dessa imunoglobulina. Quando a criança é amamentada, a IgA presente no leite vai compor as mucosasdele, permitindo a sua atuação, impedindo que as camadas mais internas da mucosa seja colonizada. - Importância do leite materno para a resposta imune: o leite materno apresenta diversos componentes como oligossacarídeos e glicoproteínas que fazem ligação com patógenos, ativando o sistema complemento, que tem uma atuação muito importante nessa fase da vida, sendo ativado ou a via alternativa ou a da lectina, uma vez que não há anticorpos para a via clássica. O leite materno também contém componentes celulares imunológicos como macrófagos, células NK e neutrófilos que garantem a proteção do sistema digestivo superior. O leite também fornece um conjunto de matéria orgânica e prebióticos que influenciam a microbiota da criança. Substâncias como IgA, TLRs, defensinas e sCD14 presentes no leite permitem o reconhecimento de patógenos pela criança, além de que, o leite também apresenta algumas citocinas, fatores de crescimentos e antioxidantes com funções anti- inflamatórias. Dependendo se a gestação tenha sido pré-termo, o leite vai garantir a criança a apresentar um conjunto de proteínas, fagócitos, IgA e uma microbiota colonizada por Enterococcus. Quando a criança tiver nascido a termo, teremos um 85 maior funcionamento de neutrófilos, aumento da transferência passiva de Igs e uma microbiota colonizada por bifidobacterium. Dessa maneira, uma criança nascida pré-termo em comparação com uma nascida a termo vai apresentar um diferente tipo de resposta imunológica. Ao longo do tempo, conforme ocorre a maturação do sistema imune, ocorre a diminuição dos fatores que o compõe. Começa com um colostro com maior quantidade de leucócitos, proteínas e oligossacarídeos, após algumas semanas temos um menor aporte de proteínas e imunoglobulinas e um maior aporte de proteínas de matriz extracelular. - Fatores que influenciam a maturação do sistema imunológico: na geração passada, a microbiota desenvolvida pela criança era mais completa e desenvolvida, pois ocorria maior transmissão vertical da microbiota da mãe para o feto (parto natural) e também maior transmissão horizontal, uma vez que haviam mais indivíduos que formavam uma família. Dessa forma, a criança apresentava uma microbiota repleta que garantia a criação de um ambiente tolerogênico pela criança, tudo isso influenciava na maturação da resposta inata e consequentemente resposta imune adaptativa. Nas gerações atuais, o tamanho da família diminuiu e o parto passou a ser preferencialmente por meio da cesárea, isso faz com que ocorra menor transmissão vertical e horizontal, gerando uma microbiota depletada. Isso se reflete tanto na imunidade inata quanto na adaptativa, diminuindo a tolerância pela criança e aumentando a reatividade, aumentando a incidência de doenças inflamatórias, autoimunes e alérgicas. Características do sistema imune na infância: O sistema imune inato da criança está ainda em desenvolvimento. Apresenta uma resposta bacteriana bastante reduzida, devido a diminuição da fagocitose e da secreção dos NETs. A quimiotaxia dos neutrófilos se apresenta prejudicada, pois ainda há poucas moléculas de adesão para a migração dos neutrófilos, que não conseguem sair da corrente sanguínea para o tecido. Além disso, as APCs se apresentam com uma capacidade diminuída por não apresentarem MHC e coestimuladoras, não havendo a formação de Th, diminuindo a cooperação entre CD4 e B. Além disso, não temos uma atividade anti-viral adequada, por conta da menor produção de IFN-alfa pelas DCs. O sistema imune adaptativo nessa idade se encontra com altas frequências naives e imaturas (T e B), ocorre um desvio da população TCD4 para células Treg imunosupressivas (aumentando a tolerância) e também para Th2. Apresentamos uma diminuição do TCD8+ e de memória, não conseguindo combater principalmente infecções virais. Por fim, apresentamos uma limitação na capacidade de células B em produzir anticorpos de classes diferentes e com alta afinidade para antígenos T-dependentes e T-independentes. Nesse momento, as células B produzem apenas IgM de baixa afinidade. Relevância clínica da imaturidade do sistema imune: como consequência da imaturidade no desenvolvimento do sistema imune nas idades mais jovens, nós temos uma maior mortalidade e morbidade aumentada para infecções bacterianas (ex.: pneumococcos), virais (influenza vírus e vírus respiratório sincicial), apresenta uma ineficiência em vacinações primárias, apresentando a necessidade de múltiplos reforços para a maioria das vacinas, para alcançar proteção efetiva, uma vez que as células T e B se encontram imaturas, não conseguindo cooperar adequadamente. Na infância apresentamos uma maior suscetibilidade à alergias e asmas, principalmente quando a colonização pela microbiota é descontinuada na pré-infância, aumentando a colonização por patógenos e a reatividade do sistema imune, gerando doenças. Resposta imunológica nos idosos - imunossenescência: com o envelhecimento geral da população, temos aumentado o número de incidência de certas doenças, principalmente as crônicas. É pensado que ocorre uma sobreposição dos mecanismos que envolvem o envelhecimento fisiológico e os que conduzem a expressão de doenças relacionados com a idade, havendo 7 pilares relacionadas com esse processo. 86 Esses pilares envolvem a regeneração de células troncos, com o metabolismo, proteostase, danos moleculares, estresse e a epigenética, sendo que todos convergem para um processo inflamatório, sendo a base para explicar o envelhecimento. Dessa forma, é comum de se encontrar uma coleção de doenças relacionadas com a inflamação crônica, indo desde doenças neurodegenerativas (Alzheimer e Parkinson), metabólicas (Diabetes e esteatose), musculoesqueléticas (osteoartrite, osteoporose e sarcopenia), tumores (gástrico, fígado, pulmão, cólon) e doenças cardiovasculares (cardiomiopatia e aterosclerose). Inflammaging: é uma inflamação de baixo grau, crônica e estéril (que ocorre na ausência de infecções e é resultante de sinais endógenos) que ocorre com o envelhecimento. A principal característica da inflammaging envolve a ativação fisiológica, crônica do sistema imune inato, tendo o macrófago como o protagonista do processo. - Inflammaging e o modelo de “Bow Tie”: esse modelo entende que o que é observado no ser humano em idade mais avançada pode ser explicado por razões evolutivas. Ao longo da evolução, houve a seleção de elementos limitados, estruturalmente distintos, mas que podem apresentar a mesma função. Dessa maneira, caso um desses elementos falhassem, outro poderia o suprir, no entanto, isso não significa que ao longo de muitos anos, eles consigam continuar trabalhando de forma adequada, pois não evoluímos para durar muitas dezenas de anos. No centro desse modelo temos esses receptores estruturalmente distintos mas de função semelhante (TLRs e NRLs), formando um núcleo conservado de sensores, que podem reconhecer estruturas estranhas e patogênicas para combater esses agentes, conseguindo preservar e proteger a espécie. Esses receptores captam os inputs, que são os estímulos, que podem ser inputs não-próprios, como os PAMPs (viral e bacteriano), inputs quase-próprio (nutrientes e microbiota) e inputs próprios, como proteínas deslocadas ou alteradas e ácidos nucleicos. Tudo isso, seria captado por aqueles receptores limitados, que levariam a uma resposta ou tolerância dependendo do input, agindo na formação de mediadores inflamatórios (outputs), ativando inflamassomas (IL-1beta e IL-18), ativando fatores nucleares como NF- KB que aumenta a secreção de citocinas pró-inflamatórias (TNF-alfa e IL-6) e ativando INFS (IFN tipo I, alfa e beta). Tanto os inputs quanto os outputs se relacionam portanto com o núcleo conservado de sensores, dependendo do input recebido, esse núcleo consegue realizar um output distinto e adequado para a resposta. Alterações nos componentes da resposta imunológica na imunossenescência: acabampromovendo um cenário pró- inflamatório, tanto por ativação dos componentes da resposta inata quanto da adaptativa. Os neutrófilos sofrem uma redução na capacidade fagocítica e da eliminação do microorganismos fagocitado. Além disso, apresenta uma alteração na transdução de sinais nas vias apoptóticas e na explosão oxidativa, principalmente pela alteração na sinalização intracelular (redução da fosforilação relacionadas com a explosão oxidativa). Também temos uma redução na produção de quimiocinas (CXCL1 e CXCL2), diminuindo a capacidade de quimiotaxia. Por fim, esses neutrófilos também passam a apresentar uma redução na geração das NETs. Os macrófagos nas idades mais avançadas apresentam uma diminuição da capacidade fagocítica e na produção de NO e O2. Além disso, apresentam uma redução de MIP e eotaxinas que garantem a eliminação de patógenos, redução na expressão de TLRs e na apresentação de antígenos. As DCs apresentam uma diminuição na expressão de moléculas coestimulatórias, de produção de IL-12, de IFN, de moléculas de adesão e de sinalização via TLR. As células NK apresentam uma redução na atividade citotóxica, uma diminuição na transdução de sinais, da produção de citocinas, da capacidade de formação de sinapses imunológicas, do número de células NK bright, enquanto apresenta um aumento de células dim. Imunidade treinada: O processo da inflamação crônica no inflammaging é mantido pelos macrófagos da imunidade inata. Essa imunidade pode apresentar uma resposta treinada para o seu reconhecimento contra patógenos, podendo reagir contra eles de maneira mais rápida. O monócito naive apresenta receptores capazes de reconhecer alguns produtos que provocam uma sinalização intracelular, levando a uma baixa produção de citocinas. Os monócitos treinados apresentam uma maior expressão de receptores, havendo uma sinalização aumentada, permitindo que ocorra uma resposta mais rápida e eficiente, havendo a produção aumentada de citocinas, inflamação, garantindo uma maior proteção contra reinfecção. O treino dessas células se dá por meio de alterações epigenéticas (modulação do RNAm, metilação do DNA e modificação de histonas ) que ocorrem após uma resposta primária, o que permite uma resposta secundária mais intensa e mais efetiva. Consequências das alterações da imunossenescência na resposta inata: na pele, os macrófagos na senescência fariam uma menor produção de TNF e recrutariam menos neutrófilos, isso provocaria uma falha no processo de cicatrização, da mesma forma, as reações de hipersensibilidade tardia (DHT), resultantes de células T de memória e macrófagos, estariam diminuídas. No fígado, ocorre o aumento de citocinas inflamatórias por células NKT, se relacionando a inflamações em resposta a infecções virais ou PAMPs. O tecido adiposo apresentaria um processo inflamatório dependente de uma estrutura chamada NLRP3, envolvidos com todo o processo de obesidade, além disso, 87 temos uma secreção de citocinas desreguladas e diminuição do processamento de microRNA pela enzima Dicer. No SNC temos um aumento na ativação do TLR e inflamassomas, aumentando a ativação da micróglia, estando associada com doenças neurodegenerativas. Os pulmões apresentam uma maior inflamação por neutrófilos, diminuição das NKs, aumento dos níveis de PGD2 e diminuição da função de NLRP3, estando associado com um aumenta da inflamação e aumento de infecções por patógenos respiratórios, além de um aumento de doença crônica pulmonar. Nos vasos temos um aumento na produção de citocinas (IL-6) por células musculares lisas vasculares, estando associado com a aterosclerose. Alteração na produção e população de linfócitos: a população dessas células em jovens e adultos se encontra com sua produção tímica e medular normal, havendo populações de B e T naives em quantidade normais, além de células de memória. Nos idosos já ocorreu a atrofia tímica e a diminuição do tecido hematopoiético, havendo uma redução na produção normal de linfócitos T e B naive, apesar de que ocorra a presença de muitas células de memória, que garantem a manutenção da saúde nessa população. Imunossenescência do TCD4: apresenta alterações na sinalização intracelular (JAK/STAT), importante para proliferação celular e produção de citocinas, ocorre diminuição das populações Th1 e Th2, por consequência temos menos produção de IFN-gama e IL-4, enquanto que as células Th17 aumentam a sua formação, havendo mais IL-17, IL-21 e IL-22. Portanto, essa indivíduo apresenta uma boa resposta a IL-1, IL-6, TGF-beta e IL-23 (Th17), enquanto vai apresentar uma resposta reduzida a IL-12 (Th1) e IL-4 (Th2). Ao mesmo tempo, temos aumento das moléculas envolvidas na imunorregulação como CTLA4 e PD1. Nesse caso, apresentamos uma situação de pró-inflamação decorrente do Th17. Imunossenescência do TCD8: apresenta uma redução da atividade citotóxica e proliferação celular. Ao mesmo tempo, temos um aumento na produção de IFN-gama e TNF-alfa e da subpopulação CD8+CD28-. Ao mesmo tempo, aumentam a expressão de CTLA4 e PD1. Por fim, o repertório do TCR se encontra diminuído. Imunossenescência do B e plasmócitos: ocorre alterações na mudança de classe e da hipermutação somática, os anticorpos se encontram com menor avidez. A migração dentro do linfonodo por esses linfócitos está diminuída, por conta da interação entre CD40L e ThF. Ao mesmo tempo, temos uma manutenção nas células B de memória, com redução na produção de anticorpos e da diferenciação de plasmócitos de longa vida. Causas do aumento de mediadores inflamatórios com o avanço da idade: temos uma ativação do sistema imune inato como resultado da função de barreira epitelial imperfeita, por problemas. O sistema imune inato vai se encontrar aumentado como resultado da imperfeição na ativação da imunidade adaptativa. Temos um acúmulo de adipócitos produzindo mediadores inflamatórios e de T efetores. Além disso, a transcrição de genes para citocinas inflamatórias é induzido por danos em DNA em células senescentes. Imunossenescência associado à clínica: tantos fatores intrínsecos como extrínsecos podem estar envolvidos na geração das alterações observadas na imunossenescência. Como fator intrínseco temos alterações genéticas e epigenéticas, principalmente nos receptores para reconhecimento de PAMPs, que permanecem em constante ativação em baixo nível. Além disso, alterações na mucosa e na microbiota, além de uma atrofia da pele e da massa muscular (sarcopenia). Como fator extrínseco temos as comorbidades, dieta, realização de atividades físicas, tratamentos com drogas e exposição a estresse, ansiedade ou depressão. Tudo isso pode acarretar em uma imunossenescência que gera um estado de inflamação crônica (IL-10 e TGF-beta), com alterações nas populações linfocitárias (atrofia tímica), acúmulo de células senescentes (diminuição de células naive e aumento de células de memória oligoclonais) e encurtamento dos telômeros. Consequências do envelhecimento imune: aumento de mortalidade e morbidade por infecções bacterianas (Pneumococcos) e virais (influenza e febre do Nilo), reativação de vírus latentes (varicela zoster), ineficiência em vacinações primária, havendo necessidade de reforços. Apresenta uma aceleração de doenças degenerativas como resultado da produção de mediadores inflamatórios (aterosclerose, Alzheimer e osteoartrite) e aumento de doenças autoimunes (polimialgia reumática e artrite reumatoide). Dessa maneira, é possível entender que o desenvolvimento da imunossenescência dependes de uma balança pendendo para os mediadores pró-inflamatório, havendo um envelhecimento acelerado, doenças associadas à idade, fragilidade e diminuição da expectativa de vida. Já a longevidade ocorre quando a balança pende para fatores anti-inflamatórios, permitindo que ocorra um envelhecimento adaptado, retardo e escape às doenças. 88 Em resumo, a resposta imunológica sofre uma modificação ao longo da vida. Nas crianças, nós temos umprocesso muito mais anti-inflamatória, ainda com baixa exposição a antígenos. Os adultos apresentam um equilíbrio a inflamação e a anti-inflamação. Os idosos apresentam muito mais um efeito pró-inflamatório, sendo que nessas últimas duas fases de vida, houve muito mais exposição aos antígenos. Nos indivíduos mais jovens, o sistema inato apresenta monócitos que apresenta receptores TLR, mas apresenta baixa sinalização, apresentando baixa produção de citocinas inflamatórias e anti- inflamatórias. Nos indivíduos adultos, o monócito apresenta uma boa produção de citocinas inflamatórias e anti-inflamatórias. Nos indivíduos idosos, os monócitos tem muito mais produção de fatores pró- inflamatórios. O TCD4 em crianças apresenta uma população maior de Treg Th2, apresentando os receptores TLR, mas poucos coestimuladores, em adultos, o TCD4 apresenta receptores TCR amadurecido e com diversidade, além de moléculas coestimuladoras, favorecendo a inflamação, produzindo mais Th1. Os idosos apresentam um processo inflamatório induzido por Th17. Os linfócitos B nas crianças apresentam a subpopulação B-1 como mais comum, um BCR formado com pouca diversidade, produzindo IgM de baixa afinidade. Os adultos apresentam o B-2 com produção de IgM e IgA, enquanto que os idosos apresentam uma diminuição de anticorpos IgG e IgA, mas apresenta aumento de auto-anticorpos. Diferenças da resposta imunológica por sexo: Resposta inata - Inflamação maior em homens. - Inflamação maior em homens. - Aumento de NK em homens. - Inflamação maior em mulheres. - NK maior em homens. - Inflamação maior em homens. - IL-10 maior em mulheres. - NK maior em mulheres Resposta adaptativa - Níveis de IgE maior em homens. - Razão de CD4/CD8 igual. - Nível de IgA aumentado em homens. - Nível de IgM aumentado em homens. - Linfócitos B em quantidade igual. - Treg maior em homens. - Razão CD4/CD8 maior em mulheres. - Ativação e proliferação de T é maior em mulheres. - Treg é maior em homens. - Linfócitos B maior em mulheres. - Imunoglobulinas maior em mulheres. - Razão CD4/CD8 e T maior em mulheres. - Treg maior em homens. - Linfócito B maior em mulheres. - Imunoglobulinas maior em mulheres. 89 Imunodeficiências As imunodeficiências podem ser classificadas como congênitas/primárias, podendo afetar os mecanismos efetores da resposta inata ou adaptativa. As imunodeficiências adquiridas são aquelas em que os indivíduos nascem com o sistema imunológico funcionando corretamente, mas que por alguma razão acabam sofrendo uma alteração, que afeta o sistema imunológico. A imunodeficiência também pode ocorrer conforme os extremos do desenvolvimento, em crianças e idosos. Imunodeficiência adquirida – Infecção por HIV-AIDS: - Estrutura do HIV: faz parte da família Retroviridae. Seu material genético é formado por RNA de dupla fita, sendo que cada partícula de HIV apresenta duas cópias de RNA viral. O vírus do HIV também apresenta algumas enzimas para os processos de replicação viral, como a transcriptase reversa, integrase e protease. Envolvendo esse material genético ele apresenta um capsídeo formado pela proteína p24. Envolvendo esse capsídeo o HIV apresenta uma matriz formada por proteínas p17. Ao redor de tudo isso, ele apresenta uma camada bilipídica, adquirida durante o brotamento, após ter infectado uma célula. Associada essa camada eles apresentam duas proteínas, a gp41 e a gp120, que juntas são chamadas de gp160, importante para o processo de absorção e infecção das células. - Processo de infecção: as proteínas na camada lipídica, gp41 e gp120, vão ser necessárias para sua ligação e absorção na célula e garantir sua infecção. A gp120 se liga a proteínas específicas expressas por algumas células como a molécula de CD4, quando isso ocorre a gp120 passa por uma alteração conformacional, passando a expor a gp41, que estava interna a gp120. A exposição da gp41 permite que o vírus se ligue a um correceptor, podendo ser o CCR5 ou CXCR4. Dependendo do correceptor que o HIV se ligou, ele pode ser chamado de M-trópico ou R5, quando se ligar com o CCR5, ou ser chamado de T-trópico ou X4, quando se usar do CXCR4. Quando ele se utilizar dos dois correceptores, ele vai ser chamado de X4R5. Uma vez que o vírus se ligou com o correceptor, ocorre uma alteração conformacional com a gp41, o que permite a fusão da camada lipídica do vírus com a camada da célula que vai ser infectada. Quando elas se fundem, a cadeia de dupla fita de RNA vai ser liberada no citoplasma da célula, servindo de molde para a síntese de uma cadeia de DNA de dupla fita, por meio da transcriptase reversa. Essa molécula de DNA vai ser enviada para o núcleo da célula, e a enzima integrase quebra a molécula de DNA da célula hospedeira, fazendo a integração do DNA viral nesse local. Ele fica nessa forma de pró-vírus até a célula ser ativada, ocorrendo a transcrição do RNA do vírus, sendo traduzido no citoplasma para a síntese de proteínas virais, e a replicação desse RNA, juntos eles vão ser montados em um nova partícula viral. Quando ela for sair da célula, ela leva um pedaço da membrana da célula, onde vai estar acoplado as proteínas necessárias para uma nova infecção, formando um novo virion. 90 - Tipos celulares importantes para a infecção: além dos linfócitos TCD4 (de memória ativados ou de memória em repouso), que expressam grandes quantidades de molécula CD4, outras células também expressam essa molécula. Células dendríticas, Células dendríticas estromais e as Células de Langerhans (DC da pele) também expressam o CD4. O M-trópico infecta as células dendríticas e algumas subpopulações de macrófagos por que essas células expressam CCR5, enquanto que os linfócitos TCD4 expressam o CXCR4, predominantemente, sendo infectados pelo T-trópico, sendo que alguns linfócitos TCD4 também podem expressar o CCR5. Além disso, as próprias células epiteliais podem servir para ligação de partículas virais, mas não infecção. Essa ligação ocorre a partir de carboidratos expressos nessa célula. - Estabelecimento da infecção pelo HIV: por via sexual, o fluído biológico pode estar contaminado com o vírus do HIV, ao entrar em contato com a mucosa (que contém células de Langerhans, DCs, alguns macrófagos e alguns TCD4 de memória específicos para outros agentes infecciosos) de um indivíduo não infectado, o HIV pode conseguir se ligar nas células epiteliais, sendo transportado para o interior do tecido, caso haja quebra de barreira, o vírus também vai conseguir penetrar o tecido. As células de Langerhans e DC podem projetar os seus pseudópodes pelas células epiteliais para fazer a amostragem do antígeno, nesses casos, essas células podem ser diretamente infectadas. De qualquer maneira, essas partículas virais, uma vez dentro do tecido, vão poder infectar células dendríticas estromais, alguns macrófagos e possíveis células TCD4 de memória. As DCs, ao captar essas partículas virais, vão transportar o antígeno até os órgãos linfóides, onde o vírus vai conseguir se disseminar, infectando uma grande quantidade de linfócitos TCD4 naive. Além disso, partículas virais carregadas pela linfa ou na superfície das DCs, ao chegar nos folículos dos órgãos linfóides, elas vão ser capturadas pelas DCs foliculares, e nesse momento teremos o estabelecimento de um reservatório para o vírus. - Papel das células dendríticas na infecção de TCD4+: como elas fazem o transporte dessas partículas virais para os órgãos linfoides secundários, os vírus de HIV vão ter a chance de infectar um grande número de células TCD4 naive. As DCs podem promover a infecção dos linfócitos de várias formas, em um primeiro caso, elas podem ser diretamente infectadas pelo HIV, já que elas expressam o CD4 e o seu correceptor, assim o vírus começa a ser replicar no interior dela, integra o seu material genético com a DC, e começam a sofrer brotamento, saindo das DCs e infectandoos linfócitos. Uma outra forma de transporte do vírus para os órgãos linfóides secundários ocorre por meio da ligação de proteínas do vírus (DC-SIGN) com receptores da DC para endocitose/fagocitose, nesse momento o HIV é fagocitado de forma completa, e a partícula viral intacta presente no endossomo fica guardado até a DC chegar no órgão linfoide secundário, quando ela vai ser transportada para um exossomo, saindo da célula dendrítica, indo infectar os linfócitos TCD4. Por fim, o HIV pode ser transportado pela própria superfície da DC, nesse caso a partícula viral fica preso na membrana da célula, sendo encaminhado para o órgão linfoide. De qualquer maneira, o vírus do HIV que consegue fazer todos esses processos relacionados com a DC é do tipo M- trópico, e normalmente são adquiridos por via sexual. A transmissão sanguínea é diferente, não há uma participação importante da DC, pois o vírus consegue alcançar os órgãos 91 linfóides secundários a partir da própria circulação, sendo principalmente os do tipo T-trópico. Esses vírus no sangue são transportados para o baço, infectando os TCD4 desse órgão, e então o vírus se dissemina para os outros órgãos linfoides. - Papel das células dendríticas foliculares como reservatório do HIV: lembrando que elas não são células de origem mieloide, mas pertencem ao estroma do órgão linfoide secundário, atuando por meio da captura do antígeno para apresentação dele ao linfócito B durante a sua mudança de classe e maturação de afinidade. Dessa forma, quando os vírus chegam no folículo, eles são capturados por essas células, sendo armazenados em vesículas, para depois serem apresentados aos linfócitos B. Lembrando que durante a mudança de classe do B, nós temos também a migração de ThF para o folículo, facilitando a infecção deles pelo HIV. Como o vírus não é processado pela DC folicular, o TCD8 não vai ser capaz de reconhecer o vírus, não conseguindo destruir ele via MHC I. - Evolução da infecção pelo HIV: a infecção primária por meio das células dendríticas e T de memória permite o estabelecimento da infecção no MALT. Esses vírus, com o tempo, vão ser transportados, ou de forma solúvel ou com auxílio das DCs, até os órgãos linfoides secundários, onde vai ocorrer o estabelecimento de um reservatórios desse vírus nesses órgãos, sendo disseminados para todo o organismo. Uma parte do vírus vai ser processado pelas DCs, sendo apresentados para TCD4 e TCD8, havendo uma resposta imunológica HIV-específica. Essa resposta imunológica vai permitir o controle parcial da replicação viral, no entanto, ao mesmo tempo, a rápida renovação de células TCD4 que vão começar a se proliferar para combater o vírus, vai permitir que ele acelere a sua replicação e consiga destruir o sistema imunológica, permitindo a infecção por agentes oportunistas, podendo levar a morte do indivíduo. - Resposta imunológica ao HIV: são três as formas de controle parcial que nosso sistema imune consegue fazer, inicialmente, contra o HIV. Em um caso são gerados anticorpos IgGs, principalmente, mas também um pouco de IgAs, que vão servir como neutralizantes, se ligando às partículas virais. Também podemos ter a ativação de linfócitos TCD8 específicos contra HIV, que vão ser capazes de reconhecer as DCs ou TCD4 infectadas pelo vírus, levando a sua destruição (via MHC I e antígenos específicos do HIV). Por fim, podemos ter a destruição das células infectadas por células NK, que vão ser ativadas pela expressão de mais receptores estimulantes ou/e de menos receptores inibitórios, que promovem a destruição da TCD4 via citotóxica tradicional ou via ADCC (promovido pela NK e também pelos macrófagos). Ainda podemos ter a destruição de TCD4 não infectadas por conta da produção em excesso da gp120 por uma célula infectada, esse gp120 caindo na circulação pode se ligar ao CD4 dos linfócitos, sendo reconhecidos por macrófagos ou NK, mesmo não estando infectado (morte por proximidade/bystander killing). - Depleção de linfócitos TCD4+ pelo HIV: no momento da infecção primária, a disseminação do vírus é muito grande, conseguindo aumentar a carga viral desse vírus no paciente nas primeiras semanas, em virtude da queda de células TCD4+ que passam a ser infectadas, período em que temos uma infecção aguda. Uma vez que essas respostas se estabilizam, nós temos um controle da infecção viral, havendo uma queda da carga, permitindo que os linfócitos tenham uma recuperação parcial do seu número, período de latência clínica, podendo durar alguns anos. No entanto, com o passar do ano, a carga viral volta a subir enquanto que a de TCD4 passa a cair, chegando num ponto de descontrole da resposta imunológica, permitindo a 92 subida da carga viral e a destruição de inúmeros linfócitos TCD4, dando espaço para o surgimento de doenças oportunas, desenvolvimento de sintomas, aparecimento da AIDS e levando à morte. O aparecimento de anticorpos anti-HIV ocorre nas primeiras semanas, sendo produzido muitos deles, após um tempo eles acabam se estabilizando na latência, e passam a cair conforme o avanço da doença. - Infecção por HIV – infecções oportunistas: durante a infecção primária, o indivíduo ainda não vai estar sofrendo com infecções oportunistas, mas vai estar cursando com alguns outros sintomas, em decorrência de outros tipos de infecções virais, passando a sentir febre, alguns podem desenvolver exantema ou linfonodomegalia. Conforme o número de células TCD4+ diminui, começam a aparecer algumas complicações relacionadas com a reativação de infecções latentes como a Varicela Zoster e tuberculose, além de começar a sofrer com infecções bacterianas novas. Após algum tempo, com os linfócitos ainda em decadência, o indivíduo passa a apresentar risco aumentado de doenças oportunistas graves, como alguns fungos, particularmente por Pneumocystis e candidíase esofágica. Após muitos anos, o nível de linfócitos está tão baixo, que já não é mais possível controlar as infecções, havendo o risco aumentado para muitos agentes fúngicos (coccidioidomicose, criptococose, histoplasmose), reativação de outros vírus latentes (CMV e vírus causadores de leucoencefalopatia multifocal), e outras infecções por complexo de Mycobacterium avium, reativação de toxoplasmose. Todo esse processo inflamatório crônico resulta na síndrome consumptiva associado ao HIV. - Consequência da depleção de TCD4+: a destruição dessas células pelo vírus ocorre com o tempo, havendo um efeito citopático direto, em decorrência da presença do vírus, além disso, também temos um efeito citotóxico de produtos virais como a gp120 pelo bystander killing, por fim, temos os efeitos indiretos de ativação de mecanismos de apoptose ou lise por células T citotóxicas. O resultado disso é o grande aumento da suscetibilidade a infecções oportunistas, incidência aumentada de tumores e encefalopatias. - Alterações acusadas pelo HIV: além da destruição das células TCD4, outros órgãos passam a sofrer com essas infecções. Como ocorre o aumento de infecções, principalmente oportunistas, esse indivíduo passa a apresentar um desenvolvimento de inflamação crônica e imunodeficiências. O tecido tímico passa a ser todo infectado pelo HIV, ocorrendo a sua destruição, afetando a recuperação de células T por esses indivíduos. Além disso, o estabelecimento de um reservatório nos órgãos linfoides secundários também promove a sua inflamação, sofrendo apoptose, sendo substituído por tecido fibroso, então, mesmo que o indivíduo seja tratado, muito difícil será a sua recuperação. - Estabelecimento da inflamação crônica: a infecção pelo HIV se instala principalmente no tecido mucoso (MALT), onde vai começar a realizar sua replicação viral, dessa maneira, ocorre uma resposta imune a esta infecção, que acaba por translocar a microbiota do MALT, como consequência, temos um estímulo de células imunes inatas que secretam uma série de citocinas inflamatórias e aumento da proliferação celular,levando a exaustão do sistema imune, levando a cronicidade da resposta inflamatória. Com o tempo, isso contribui com o aumento da replicação do HIV e a destruição completa do sistema imunológico. - Indução de exaustão do sistema imunológico: para que a resposta imunológica seja controlada, os linfócitos T passam a expressar uma série de receptores de controle da resposta (CTLA-4, PD-1 e muitos outros), quando forem ativados. Com o passar do tempo, a infecção do HIV acaba induzindo um estado de imunossenescência, com um sistema imunológico exaurido, devido a perda de células regulatórias, disfunção tímica e do potencial regenerativo. Dessa forma, temos a reativação do CMV e a perda de integridade de mucosa com translocação da microbiota. Uma vez estabelecido esse processo, mesmo que ele seja tratado (HAART), ele vai apresentar apenas uma recuperação parcial, os linfócitos T vão apresentar defeitos diminuídos mas persistentes no potencial regenerativo de linfócitos T, perda de sua função imunorregulatória, níveis de outros capatógenos, com translocação da microbiota. Tudo isso vai fazer com que se persista uma inflamação crônica, acarretando numa alteração no processo de maturação de linfócitos T, exaustão de progenitores e uma disfunção dos linfócitos T, tudo isso ainda permite o desenvolvimento de uma imunossenescência. 93 - Terapia anti-retroviral altamente eficiente – HAART: mais conhecido como coquetel. Sem o tratamento, o curso da doença é aquele em que o paciente desenvolve a AIDS, com a presença das infecções oportunistas e reativações de infecções. Com o tratamento, a população de TCD4 é reestabelecida, e a carga viral é bastante diminuída, sendo indetectável por exames. No entanto, dependendo da fase em que foi iniciado o tratamento, o indivíduo ainda pode acabar com uma imunossenescência. O tratamento se utiliza de uma série de drogas, interferindo com a transcrição reversa (AZT), que caso seja usado sozinho, o vírus acaba se tornando resistentes, portante, é combinada com inibidores de ligação da partícula viral com seus receptores, drogas que atuam inibindo a fusão do vírus com a fusão plasmática, inibidores de integrase (impedindo que o material genético do vírus seja colocado juntamente com o da célula), inibidores de protease (impedem o processamento do vírus) e inibidores de maturação. - Síndrome Inflamatória da Reconstituição Imune – IRIS: com o uso do coquetel, é possível controlar a replicação viral e consequentemente a transmissão desse vírus. No entanto, as drogas ainda vão apresentar efeitos colaterais para o indivíduo, induzindo o aparecimento de outras doenças, principalmente cardiovasculares, mas em termos imunológicos, acaba gerando a IRIS. Um indivíduo que tem o sistema imunológico saudável, ao ter seu macrófago infectado por uma bactéria por exemplo, o sistema imunológico é ativado, e com o auxílio de linfócitos que produzem o IFN-gama, esses macrófagos consegue produzir uma série de citocinas (como TNF-alfa e IL-6), que vai restringir o crescimento bacteriana e a imunopatologia dela. Já em um indivíduo com HIV, e com número de TCD4 baixo, ao ser infectado, os macrófagos vão começar a se acumular, e não vão ser ativados, já que não tem o TCD4. Quando realizamos o tratamento desse indivíduo, o número dos linfócitos TCD4 vai aumentar rapidamente, gerando uma resposta muita grande, ocorrendo a produção de inúmeras citocinas, como TNF-alfa que passam a circular sistemicamente, ativando o endotélio e outras consequências parecidas com a sepse. - Infecção por HIV – prevenção: são diversas as formas para prevenção, podemos fazer o tratamento dos pacientes infectados, diminuindo a carga viral deles e a transmissão para outros indivíduos, usar de preservativos, tratar de forma profilática a pré-exposição, realizar uma circuncisão masculina para diminuir o trauma do pênis durante as relações sexuais, fazer uma profilaxia pós-exposição (em no máximo 24/48 horas após a exposição), além de haver possíveis vacinações no futuro. Imunodeficiências congênitas (primárias): podem afetar diversos componentes da resposta imunológica, indo desde a resposta inata (macrófagos, neutrófilos), mecanismos humorais (complemento) e da resposta adquirida/adaptativa. As que afetam os componentes efetores da adaptativa, são divididas em três grupos, as que afetam as células T, B e as deficiências combinadas (B e T afetadas). - Deficiências da resposta imunológica inata: Ø Doença granulomatosa crônica: é causada por mutações que afetam os genes que codificam o complexo NADPH oxidase, responsável pelo processo de explosão oxidativa, que produzem as respostas intermediárias de oxigênio pelos fagócitos (neutrófilos e macrófagos). Como esse complexo enzimático é formado por diferentes unidades, pode haver uma diferença nos níveis de alterações imunológica que esses indivíduos vão apresentar, podendo ter uma maior ou menor produção dos reativos pelos fagócitos. Como consequência temos infecções recorrentes por patógenos intracelulares, infecções fúngicas e bacterianas. Ø Deficiências de adesão nos leucócitos: (LAD-1): mutação dos genes de algumas integrinas, importantes para o processo de adesão firme durante a migração dos leucócitos dos vasos para os tecidos. (LAD-2): mutação dos genes de algumas selectinas, importantes para o processo do rolamento e da adesão fraca. Em ambos os casos, o fenótipo é parecido, havendo a presença de infecções bacterianas e fúngicas recorrentes. Em geral, os problemas aparecem mais cedo do que a doença granulomatosa, já pode ser observado ao nascimento, durante o processo de cicatrização umbilical, em que os indivíduos afetados sofrem de onfalite, além de apresentarem lesões não purulentas, mesmo em infecções bacterianas piogênicas (S. aureus), e dificuldade de cicatrização. Fusão 94 No hemograma, é possível observar uma neutrofilia muito elevada, já que vão ser recrutados pelos mediadores inflamatórios, mas que não vão conseguir sair da circulação. Ø Síndrome de Chédiak-Higash: é uma falha na fusão dos lisossomos em decorrência de uma mutação que afeta proteínas que pertencem ao microtúbulo. Ocorre infecções recorrentes por patógenos intracelulares e infecções fúngicas. Além disso, esses indivíduos apresentam alterações de má-formação, uma característica importante é o albinismo (pele e cabelo extremamente branca e olhos claros ou rosados), por falta de capacidade de produzir melanina. Ø Várias LES: afetam os componentes do complemento, relacionados a diversas mutações para cada componente. Normalmente acaba sofrendo de infecções bacterianas. O problema no C3 é o mais importante, já que todas as cascatas convergem para ele. Além disso, os que afetam a formação do MAC promove a infecção por bactérias capsuladas. Quando afeta a via clássica, além da infecção bacteriana, o indivíduo passa a desenvolver o lúpus eritematoso. Ø Angiodema hereditário/Hemoglobinúria Paroxística Noturna: são duas doenças relacionadas com os inibidores de complemento. Nesse caso ocorre a ativação do sistema complemento sem controle, levando tanto ao angiodema quanto a destruição de hemácias. - Deficiências de linfócitos T e B: As deficiências podem afetar tanto a maturação dos linfócitos, seja B ou T, ou podem afetar as funções efetoras de cada um deles. Relembrando que as duas células se originam de um precursor linfoide comum, os que vão originar os linfócitos B passam pela etapa de pró-B, produzindo os seus receptores de superfície (BCR), primeiro pela cadeia pesada e uma leve provisória, e então é formado o pré-B, produzindo as cadeias leves, expressando por completo o BCR. O B maduro sai da medula óssea para realizar suas funções efetoras (anticorpos, que podem ser T independentes ou dependentes). Já os T vão se originar desse precursor que se diferencia em pró-T, que migra para o timo, onde vai completar sua maturação, conforme os estímulos, ele se torna pré-T,produzindo a cadeia beta e a provisória. Ao expressar os correceptores (CD8 e CD4), vai passar pela seleção positiva e negativa, se tornando ou CD4 maduro ou CD8 maduro, migrando para a periferia para realizar suas funções efetoras, o CD4 sendo auxiliar e o CD8 sendo citotóxica. Ø Afetam a produção/maturação dos linfócitos v Agamaglobulinemia ligada ao X: ocorre uma mutação na enzima Btk (presente no cromossomo X), importante para a sinalização pelos receptores do linfócito B, importante para que ele complete o seu processo de maturação e produção de seus receptores de forma completa. Com isso, o B acaba morrendo antes de completar sua maturação, o processo de pró-B para pré-B não ocorre, nem do pré-B para o B- maduro, afetando a produção de anticorpos, ou diminuindo consideravelmente a presença na circulação. v Síndrome de DiGeorge (parcial/total): ocorre uma deleção do cromossomo 22, impedindo o desenvolvimento de alguns tecidos, entre eles o Timo. Dessa maneira, pode haver uma ausência completa ou parcial dele, diminuindo ou zerando a produção de linfócitos T. Além das alterações como imunodeficiências, os indivíduos afetados também apresentam fenda palatina, algumas alterações ósseas, hipotelorismo, má formações cardíacas e diminuição de paratireoide. v SCID ligada ao X: afeta a produção tanto de B quanto de T. É causada por uma mutação de um gene relacionado com a codificação da cadeia gama comum, para sinalização dos receptores para algumas citocinas. Para que uma citocina consiga sinalizar para a célula, é necessário que a célula apresente receptores para ela, no entanto, para as citocinas do tipo 1, muitos desses receptores apresenta uma estrutura de formação com uma cadeia comum, como a cadeia gama. Essa cadeia se encontra presente em diversos receptores, como IL-2, IL-15, IL-4, IL-7, IL-9 e IL-21. Dessa forma, no caso de uma 95 mutação dos genes que codificam essa cadeia, muitas citocinas não vão conseguir sinalizar de maneira adequada, bloqueando a maturação de ambos linfócitos ainda nas fases iniciais, além de impedirem sua proliferação e sobrevivência. v Deficiência de ADA: é uma enzima importante para a metabolização de algumas porinas e nucleotídeos. O defeito dela resulta no acúmulo dessas substâncias que se tornam tóxicas, principalmente para esses linfócitos em desenvolvimento. É possível que o indivíduo tenha a produção de alguns linfócitos no início da vida, mas que, com o acúmulo dessas substâncias eles acabam sofrendo apoptose. v Deficiência de Jak3: é uma enzima responsável pela sinalização de algumas citocinas, principalmente as relacionadas com fatores de crescimento necessários para a maturação de ambos linfócitos. Sem ela então, essas células não conseguem completar o seu desenvolvimento. v Deficiência de Rag: proteína responsável por fazer a recombinação somática (segmentos V, D e J) da porção variável dos genes dos receptores das imunoglobulinas e do TCR. Essa enzima é responsável ela aproximação desses segmentos gênicos e a clivagem deles. Dessa maneira, não são gerados os receptores, levando a apoptose dos linfócitos. v Síndrome de Omenn: está relacionada com a deficiência de Rag, mas ocorre uma maior deficiência de linfócitos B. Ø Afetam as funções efetoras v Deficiência de MHC II: também chamada de síndrome do linfócito nu, em que não se é possível realizar a apresentação de antígenos para os linfócito CD4. Também é uma deficiência grave combinada (SCID), pois interfere na produção dos anticorpos. v Deficiência de MHC I: não ocorre a ativação dos linfócitos TCD8, causada por um defeito genético que interfere no TAP, impedindo o carregamento do peptídeo no MHC da célula dendrítica. v Deficiência de ZAP70: é uma enzima necessárias para a sinalização intracelular para ativação dos linfócitos T durante a apresentação dos antígenos. Nesse caso, ambos linfócitos não são ativados, resultando na SCID. v Hiper IgM: há pelo menos 6 tipos que acarretam nessa síndrome. De qualquer maneira, elas afetam a cooperação entre T e B. Nesse caso, não é possível realizar a mudança de classe dos anticorpos, levando a uma produção aumentada de IgM. v Imunodeficiência comum variável: existem mais de 12 mutações que vão apresentar esse fenótipo. De qualquer maneira, ocorre a diminuição ou ausência de uma ou mais classe de anticorpos. É uma imunodeficiência relativamente frequente (1/25.000 nascidos vivos). v Imunodeficiência seletiva de IgA: é a imunodeficiência mais comum, afetando 1/600 nascidos. Nesse caso, ocorre a diminuição de IgA, levando a um defeito nas proteções das mucosas, permitindo o surgimento de infecções repetitivas por bactérias, mas sem gerar grandes complicações para o paciente, de forma que muitos nem sabem que apresentam ela. Patologia Alteração Modo de herança T-B+(-) Ligada ao X Mutação cadeia gama comum (sinalização de citocinas) Ligada ao X Deficiência de Jak3 Sinalização de citocinas Autossômica recessiva Síndrome de DiGeorge (total) Deleção cromossômica (ausência de tecido tímico) Mutação de novo T-B- Deficiência de ADA Adenosina deaminase Autossômica recessiva Deficiência de recombinase Rag-1 ou Rag-2 Autossômica recessiva T+B- Síndrome de omenn Deficiência parcial de Rag Autossômica recessiva T+B+ Síndrome linfócito nu MHC I (CIITA) ou MHC I (TAP) Autossômica recessiva Deficiência de ZAP70 Sinalização ZAP70 Autossômica recessiva Deficiência de CD3 Sinalização CD3 Autossômica recessiva Avaliação de imunodeficências primárias: deve-se ser observado pelo menos dois ou mais sinais e sintomas em um paciente. O principal fator é a recorrência de infecções, mas também podem ser observados mais de 2 infecções de sinos por ano, mais de 8 infecções auriculares por ano, candidíase oral ou cutânea após 1 ano de idade, abcessos profundos na pele ou órgãos, história familiar de imunodeficiência, mais de um episódio de infecção severa por ano (osteomielite, meningite, sepse, celulite), mais de 2 episódios de pneumonia por ano, mais de 2 meses de antibiótico oral sem melhora ou requerer antibióticos por via intra-venosa. 96 Tendo em vista o número, tipo e curso da infecção. Temos que fazer uma avaliação do histórico do paciente, buscando o histórico familiar (levantar a hipótese diagnóstica de imunodeficiência ligado ao X ou autossômica recessiva), a idade do aparecimento dos sintomas (imunodeficiências ligadas ao T se expressam muito precocemente, já os do B são mais tardias, pois a criança recebe parte dos anticorpos da mãe) e do sexo do paciente. Além disso, é necessário analisar a exposição ambiental que está inserido o indivíduo a infecção, pois, caso um indivíduo viva em condições precárias, ele vai estar, logicamente, exposta a muitos agentes, justificando o desenvolvimento de suas doenças. Feito o levantamento do histórico do paciente, é importante avaliar o crescimento do paciente, já que doenças relacionadas com o linfócito T acarretam num crescimento deficiente, se há anomalias associadas, pois muitas imunodeficiências estão relacionadas, como a de DiGeorge e a de Chédiak-Higash e se há a presença ou ausência de tecido linfoide, que no caso da agamaglobulinemia ligada ao X, os pacientes não apresentam esse tecido. Depois disso, devem ser feitos exames iniciais (Fase I), direcionados para as hipóteses diagnósticas, sendo feito um hemograma completo , pois defeitos na produção de linfócitos TCD4, por conta de sua grande quantidade, resultam em linfopenia, enquanto que defeitos de CD8 e de B normalmente não aparecem, síndromes do LAD-1/2, resultam num número de neutrófilos extremamente elevados, cerca de 5-10 vezes mais que o normal, dosagem dos níveis de imunoglobulinas, que podem indicar alterações que afetam os linfócitos B, como ocorre na hiper-IgM ou deficiência seletiva de IgA, por fim, pode ser feito uma pesquisa de anticorpos contra vacinas previamente aplicadas (sarampo, tuberculose, hepatite-B, toxoide tetânico e outras),analisando se o indivíduo conseguiu produzir ou não os anticorpos. Passadas essa fase, são feitos exames ainda mais específicos (fase II) para restringir ainda mais as hipóteses diagnósticas, que se tornam ainda mais específicas, para conseguir determinar a causa dessa imunodeficiência. Por último, a fase III consiste em exames genéticos para determinar exatamente a causa. Exemplo de avaliação: Citometria de fluxo (conceitos gerais): pode servir como método diagnóstico para diversas doenças, nos permite quantificar as células e suas subpopulações. Os diversos tipos de leucócitos podem expressar em sua membrana plasmática ou intracitoplasmaticamente organelas específicas de cada um. Essas proteínas são usadas para a diferenciação dessas células (Cluster of differentiation - CD). Para ser feito a citometria de fluxo, é utilizado uma suspensão de células, sendo colocados anticorpos monoclonais específicos para a molécula que queremos identificar, sendo que, para diferenciar cada tipo de anticorpo, eles são corados com uma luz fluorescente. Logo após isso, essas células são passadas por um tubo que enfileira elas (em fila 97 indiana), nesse tubo, há a passagem de um laser, que incide em uma célula por vez, para cada cada célula, a luz fluorescente se excita, o que consegue ser detectado, algumas células podem estar se ligando a apenas um anticorpo, enquanto que outras podem estar se ligando a dois ou mais, tudo isso vai ser detectado. Todo esse processo ocorre em grande velocidade. Tudo isso vai poder ser observado em um gráfico de tamanho por granulosidade, ou seja, quanto menor a célula, menos ela desvia a luz para frente (FSC-height) e quanto mais granulosa, mais ela desvia a luz lateralmente (SSC- height). Granulócitos (como neutrófilos e eosinófilos) que são relativamente grandes, deslocam a luz para direita, ao mesmo tempo que apresentam bastantes grânulos, deslocando a luz para cima. Monócitos são menores e apresentam menos grânulos. Os linfócitos são ainda menores e apresentam menos grânulos, ficando mais para baixo e para esquerda do gráfico. Agora, para distinguir as células que se encontram no amontoado de linfócitos (B de TCD4 de TCD8), ou de granulócitos (neutrófilos de eosinófilos, por exemplo), é avaliado a fluorescência. Ao mesmo tempo da citometria, o laser que incidir na célula vai fazer com que ela emita uma cor, sendo detectado por um computador, normalmente são utilizados as fluorescências verdes e vermelhas. Tudo isso vai ser analisado por um computador que vai montar um gráfico de dot-plot com quatro quadrantes. O inferior esquerdo corresponde as células duplo negativa, ou seja, aquelas células que não emitiram nenhuma cor. O quadrante superior direito corresponde àquelas células com as duas cores. O verde se encontra no quadrante inferior direito enquanto que o vermelho fica no superior esquerdo. Alguns citômetros mais modernos conseguem avaliar até 100 cores fluorescentes diferentes. Normalmente, no Brasil, os citômetros avaliam até umas 4 cores diferentes. A partir de todos esses processos, podemos fazer as análises de possíveis doenças, como LAD, ou doença granulomatosa. 98 Reações de Hipersensibilidade do Tipo I – Mediadas por Anticorpos IgE Apesar das respostas imunes inatas e adaptativas estarem direcionadas a respostas contra agentes infecciosos ou tumores, em alguns casos, ela pode acabar atacando substâncias inócuas ou até autoantígenos, gerando danos próprios. Portanto, a hipersensibilidade se refere a uma resposta imunológica exagerada ou inapropriada a um estímulo produzido por um (auto)antígeno, causando um dano/lesão tecidual e até mesmo uma doença. Tipos de hipersensibilidade: - Tipo I – Hipersensibilidade imediata: são aquelas mediadas por anticorpos IgE, direcionada a antígenos solúveis, havendo a participação de mastócitos e basófilos (menos comum) gerando um processo que dura entre 2-30 minutos. Esse mecanismo está envolvido na patogênese da asma, rinite alérgica, eczema e anafilaxia. - Tipo II – Hipersensibilidade citotóxica mediada por anticorpos citotóxicos IgM e IgG, direcionado a antígenos associados à células ou matriz celular, sendo que as células que participam são os fagócitos e NK, com uma cinética de algumas horas após a exposição (5-8 horas). Pode ocorrer em transfusões de sangue ou alergias a algumas drogas como a penicilina. - Tip III – Hipersensibilidade por imunocomplexos: mediada por imunocomplexos, direcionado a antígenos solúveis também com a participação de IgG, associadas com sistema complemento, com uma velocidade também relativamente rápida (2-8 horas). Ocorre no Lúpus eritematoso sistêmico, doenças de soro e Reações de Arthus. - Tipo IV – Hipersensibilidade tardia: mediado por células (TCD4, Th1 e Th17, em alguns casos e Th2 e TCD8), havendo uma cinética mais lenta (24-72 horas). Pode estar direcionado tanto a antígenos solúveis quanto antígenos associados à célula. Ocorre na diabetes tipo 1, dermatites de contato, asma crônica e na esclerose múltipla. Hipersensibilidade tipo I: causam as patologias conhecidas como alergias, podendo estar direcionadas a alimentos ou elementos presentes no ar (pó e produtos de ácaros). Esses estímulos ambientais e inócuos podem gerar essas resposta exagerada, no entanto, não são todas as pessoas que desenvolvem esse processo, havendo um fator genético de predisposição para o desenvolvimento da alergia. Nos últimos anos, também foi percebido o aumento da incidência desses processos alérgicos nos países desenvolvidos. - Características dos alérgenos: são substâncias inócuas, normalmente proteínas que induzem resposta de células T. Contém peptídeos que se ligam ao MHC II, ativando TCD4. Muitas dessas substâncias apresentam atividade enzimática (proteases). A maioria dos indivíduos são expostos a esses alérgenos por tempo contínuo mas em baixa dose, o que acaba por ativando as células Th2. Além disso, apresentam baixo peso molecular, o que facilita a sua difusão pelo muco, além de serem altamente solúveis, favorecendo o transporte dos alérgenos. Por fim, os alérgenos são estáveis, permanecendo em atividade mesmo em partículas dessecadas. - Mecanismos da alergia: todas as reações alérgicas tem os seus sintomas aparecendo apenas após uma reexposição ao mesmo alérgeno, havendo duas fases, uma de sensibilização e outra de desencadeamento de reação. A fase de sensibilização envolve a primeira exposição do antígeno ao indivíduo (oral, aérea ou cutânea), de qualquer forma, o alérgeno atravessa a barreira epitelial, entrando em contato com as APCs, que vão apresentar eles aos linfócitos, principalmente os Th2, que vão ser ativados, produzindo citocinas como IL-4, que vão ativar os linfócitos B, que vão produzir anticorpos de classe IgM e depois vão trocar para IgE e IL-5, que vai ativar os eosinófilos, além de também produzir L-13 e IL-2. Os anticorpos IgE seguem para a circulação, entrando em contato com basófilos e mastócitos, que vão prender esses anticorpos alérgeno-específicos na 99 sua superfície de membrana, por meio de receptores de alta afinidade para IgE (Fcε). Quando isso ocorre, chamamos essas células de armadas. Nesse caso, o paciente se torna sensibilizado àquele alérgeno. No momento de reexposição ao mesmo alérgeno, ele já vai se encontrar com células armadas com a IgE alérgeno- específico. Quando isso acontece, o alérgeno vai se ligar com essas moléculas na superfície dessas células, realizando uma ligação cruzada, resultando na liberação de sinais intracelulares que vão promover a degranulação dessas células, causando os sintomas específicos de forma imediata, causando uma vasodilatação, oclusão de vasos, espasmo muscular, e depois gerar uma resposta tardia caracterizada por edema, secreção de muco, infiltrado leucocitário e lesão tecidual. Conforme o indivíduo é exposto de forma repetitivae constante, a extensão e a magnitude da resposta aumenta. Mecanismos da alergia: quando os alérgenos se encontram com as células armadas com a IgE, realizando a ligação cruzada, essas células são ativadas. Nisso, a célula vai produzir uma série de mediadores solúveis, acarretando em uma reação imediata, os mastócitos, por exemplo, vão liberar a histamina, que promove uma vasodilatação intensa no local, com isso, temos o extravasamento de líquido e proteínas para o tecido, formando o edema. Além disso, os mastócitos vão liberar produtos da via do ácido araquidônico, como prostaglandina ou leucotrienos, contribuindo com uma maior permeabilidade vascular. A histamina e prostaglandina também vão permitir a ativação plaquetária, aumentando o processo de coagulação. Os mastócitos também vão produzir citocinas como IL-5, IL-9 e IL-13, relacionados com o recrutamento de eosinófilos, células B e Treg, tudo isso vai favorecer a secreção de novas quimiocinas, alimentando o circuito inflamatório. Além disso, o TNF liberado vai promover o recrutamento de neutrófilos (asma). O fator TGF-beta e FGF vão ser liberados em fases mais crônicas, promovendo a atividade de fibroblastos, levando a cicatrização e remodelação do tecido. As outras proteases e também histamina e PGD2 vão promover broncoconstricção e dor. Fases da alergia: do ponto de vista cinético, a alergia apresenta uma fase imediata (na primeira hora) e outra tardia (24 horas). A fase imediata é ativada por mastócitos que liberam mediadores solúveis como histamina e leucotrienos. A tardia tem a participação de citocinas além da participação de eosinófilos e de neutrófilos (no caso da asma crônica). Ativação de mastócitos: uma vez que ele já está armado com a IgE, quando ele entra em contato com o antígeno que promove a reação cruzada, vão ser enviado sinais de ativação de fosfolipase A2, transdução de sinais para a degranulação, sinais para produção de citocinas e sinais para liberação de mediadores inflamatórios lipídicos como PG e LT. Os mediadores liberados são as enzimas, que vão promover a remodelagem do tecido conectivo, mediadores tóxicos, para atacar possíveis parasitas, além de promover o aumento da permeabilidade vascular e contração de células musculares lisas, citocinas, que estimulam a amplificação de resposta Th2, produção e ativação de eosinófilos e inflamação, quimiocinas, que vão atrair monócitos, neutrófilos e eosinófilos para o local, e mediadores lipídicos em si, para aumentar a secreção de muco, permeabilidade vascular, contração de células musculares lisas, atração de leucócitos, produção de mediadores lipídicos e ativação de neutrófilos, eosinófilos e plaquetas. Os mastócitos vão promover uma resposta imediata que vai variar o seu efeito dependendo do local em que ocorreu a exposição. No trato gastrointestinal, os grânulos liberados pelos mastócitos vão aumentar a secreção de fluídos e os movimentos peristálticos para expulsar o conteúdo gastrointestinal, provocando diarreia e vômito. Caso ocorra nas vias aéreas, os mastócitos vão acabar por diminuir o diâmetro dos vasos e aumento de secreção local de muco, gerando congestão e bloqueio das vias aéreas, provocando espirros, tosse, expectoração e inchaço das vias nasais. Nos vasos sanguíneos ocorre o aumento do fluxo sanguíneo e da permeabilidade, como consequência, mais fluidos seguem para os tecidos (queda da pressão), ocorrendo o extravasamento de células nos tecidos (edema). Na fase tardia, com a atuação de eosinófilos, teremos a secreção de novos mediadores, gerando diferentes características da patogenia. As enzimas vão ser tóxicas por catalizar halógenos, além de permitir a liberação de mais histaminas pelos 100 mastócitos e realizar remodelagem do tecido conectivo. As proteínas liberadas vão ser tóxicas para os parasitas, mas também permitem a liberação de mais histaminas, além de serem uma neurotoxina. As citocinas aumentam a produção e ativação dos eosinófilos. As quimiocinas vão atrair mais leucócitos. Os mediadores lipídicos vão ativar os leucócitos, amplificar a produção de mediadores lipídicos e ativar neutrófilos, eosinófilos e plaquetas. Doenças associadas a hipersensibilidade do tipo I: temos a rinite alérgica, asma alérgica, alergia alimentar, choque anafilático, conjuntivite alérgica, urticária e angioedema (mediada por IgE) e dermatite atópica. - Anafilia sistêmica: os alérgenos mais comum para causa dela são drogas, soro, venenos e amendoins, que tem como via de entrada o meio intravenoso ou oral, gerando edema, aumento da permeabilidade vascular, oclusão da traquéia e colapso circulatório e morte. - Urticária aguda: forma uma pápula e rubor na região da pele, os alérgeno mais comuns são picada de insetos e testes de alergia, a via de entrada é subcutânea e promove aumento da permeabilidade vascular e do fluxo sanguíneo. - Rinite alérgica: mais comum de ocorrer por pólen e fezes de ácaro, sua via de entrada é por inalação, provocando edema e irritação da mucosa nasal. - Asma: é causada por pelos, pólen e fezes de ácaro, também é por inalação, promovendo a constrição brônquica, aumento da produção de muco e inflamação das vias aéreas. - Alergia a alimentos: mais comum contra nozes, amendoins, crustáceos, leite, ovos e peixes. A porta de entrada é por via oral, gerando vômitos, diarreia, prurido, urticária e eventualmente a anafilaxia. Como porta de entrada, os alérgenos alimentares tem a mucosa gastrointestinal. Lembrando que neste ambiente, temos um meio tolerogênico, promovido por células Treg, que impedem a ativação de outras células T contra esses antígenos alimentares. Em indivíduos que apresentam uma quebra dessa tolerância, os alérgenos atravessam a mucosa intestinal, sendo capturados por DC, que vão produzir citocinas que levam a ativação de Th2, elas vão produzir a IL-4, que estimula a própria produção de Th2, além de que inibem as células Treg, promovendo a ativação de células B que vão produzir IgE. Paralelamente a isso, PAMPs presente nesse meio podem ativar também a resposta inflamatória, levando a produção de uma série de citocinas pela Th2 como IL-25, IL-33 e TSLP que ativam um grupo de células linfoides inatas que produzem IL-4 e IL-13, que bloqueiam a ativação da Treg, favorecendo a ativação de Th2. A alergia a alimentos tem uma ativação rápida dos mastócitos que vão liberar os seus grânulos e metabólitos do ácido araquidônico, promovendo a vasodilatação, aumento exagerado da permeabilidade vascular, gerando edema e broncoconstrição, hipotensão, taquicardia, choque, dispneia, aumento da produção de muco, arritmias e outros. Como consequência esse indivíduo vai apresentar diarreia, vômitos e até urticária. Dependendo da quantidade de alérgenos, esse quadro pode se agravar, pois ocorre uma ativação sistêmica dos mastócitos de forma muito rápida, levando ao choque anafilático, caracterizado por uma taquicardia, hipotensão inchaço dos membros, rubor e urticária generalizado, arritmias, depressão do miocárdio, edema de laringe (fechamento dela), tosse, engasgo, ansiedade, alteração mental, perda de consciência, dor e conjuntivite. Esse choque por alimentos é raro, sendo mais comum em outros casos como picada de abelhas em indivíduos muito sensibilizados. O desenvolvimento ou não da alergia vai depender dos fatores que induzem a tolerância e os que promovem a alergia. Como fatores que promovem a tolerância temos uma maior umidade do ar, níveis altos de vitamina D (exposição ao 101 sol), dietas adequadas, grande exposição a microbiotas, com grande família, exposição a animais, acesso a água e comida limpas, e parto naturais e outros fatores. Como fatores que promovem a alergia temos insuficiência de vitamina D, dietas baseadas em fast-food e industriais, pequenas famílias, microbiota pouco desenvolvida, baixa exposição a animais. Asma: é uma doença respiratória crônica. Pode se apresentar em quadros variáveis, indo de um mais simplesaté um mais severo, sendo que não é uma constante, podendo haver momentos de reemissão e de crise. A asma pode ser classificada em dois tipos, a dependente de T2 e as não dependente de T2. As dependentes de T2 são mais comuns em crianças, e envolvem a asma alérgica, induzidas por exercícios, por eosinófilos, e induzidas por aspirinas. Os não dependente de T2 são mais comuns em adultos, e estão associadas a obesidade, a fatores musculares paucigranulocítica e a relacionada com fumantes. Ainda há um terceiro tipo de asma, que mistura esses dois tipos de mecanismos. Fatores envolvidos no desenvolvimento da asma: além da predisposição genético, o desenvolvimento da asma vai depender de fatores intra-útero, como a microbiota materna, além disso, nessa fase, a diminuição do crescimento das vias aéreas podem facilitar o desenvolvimento da asma. Na infância, a o desenvolvimento da microbiota (gastrointestinal e pulmonar) também vão determinar o desenvolvimento ou não da asma. Mecanismos da asma: a mucosa epitelial da via aérea está sempre exposta a microorganismos e poluentes. Isso pode promover a ativação constante desse epitélio com a produção de citocinas, que resultam na asma. O conjunto dessas citocinas acabam por ativando as células dendríticas, que se tornam maduras, com a capacidade de apresentar antígenos, endocitando os alérgenos, e colocados em sua membrana para apresentá-los aos linfócitos, que se diferenciam em Th2, principalmente, que passam por expansão clonal, produzindo algumas citocinas que promovem os sintomas observados pelos quadros de asma. O Th2 vai produzir citocinas IL-4, IL-13 que aumentam a produção de muco no epitélio, além de produzirem IL-5, IL- 3 e GM-CSF para recrutamento de eosinófilos e basófilos. O Th9 também pode ser formado nesses casos, ele vai produzir IL-9 que vai induzir a produção de muco e juntamente com o IL-13, vai ativar os mastócitos. Quando há a formação da Th17, ela produz a IL-17 que vai vai ativar eosinófilos e células musculares lisas, além de promover a ativação de neutrófilos, juntamente com IL-22, esse processo é mais comum de ocorrer em quadros tardios da asma, relacionados também com a remodelação de tecido. Em alguns subtipos de asma, o Th1 também pode participar, atraindo os neutrófilos. Ao mesmo tempo, são formadas células Treg que regula a formação dos outros tipos de linfócitos T. Pode haver também uma resposta inata com a ativação de ILC2, que vai atrair mais mastócitos e induzir a produção de muco. Em uma fase mais tardia da asma, podemos observar o agravamento do processo inflamatório local, além de um remodelamento tecidual. Isso ocorre em situações de aumento da suscetibilidade ao dano epitelial por agentes 102 ambientais presentes. Tudo isso vai instalar um processo inflamatório que alimenta o próprio dano tecidual, que promove novamente a inflamação. Tudo isso vai ser mediado por citocinas e quimiocinas que ficam realimentando esse processo. Ao mesmo tempo, essas citocinas vão ativar as células musculares da circulação e promovem a remodelação tecidual. Essa fase da asma já não é mais dependente de Th2 ou mastócitos, mas sim, de eosinófilos e neutrófilos. Mecanismos alérgicos e não alérgicos da asma: os alérgenos presentes no epitélio são captados pelas células dendríticas que se tornam maduras, eles apresentam as células T que se diferenciam em Th2, produzindo o perfil de citocinas envolvidos com o processo alérgico. Como proliferação de células B, troca de anticorpo para IgE, ativação de mastócitos que se ligam a esse anticorpo, ativação de eosinófilos e contração das células musculares. No quadro não alérgico, a asma é decorrência de uma irritabilidade por agentes ambientais, nesse caso, não ocorre a formação de IgE nem de Th2, relacionadas com um imunidade natural, envolvendo as células linfoides inatas 2, que são ativadas por uma série de citocinas, colaborando na ativação de eosinófilos e células musculares. Diagnóstico da alergia: podem ser feitos a dosagem de IgE total, quantificação de eosinófilos (caso estejam elevados não querem dizer necessariamente alergia, pois ainda pode ser uma resposta do corpo contra parasitas), testes cutâneos PRICK-test, teste de provocação brônquica, detecção de IgE alérgeno-específica. Os testes cutâneos envolvem aplicar quantidades muito pequenas de algumas substâncias sob a pele. Esse teste é feito sob a pele e analisam uma série de substâncias, como pólen, pena, gato, cachorro, ovelha, cavalo e outras substâncias. Além disso, também são colocados a histamina, para controle do teste positivo e uma solução negativa para controle do teste negativo. A formação de pápulas moles indicam um resultado positivo para aquela substância. Tratamento para alergias: - Sintomáticos: podemos bloquear os receptor Fc de alta afinidade a IgE nos mastócitos, ou utilizar anti-histamínicos e anti-leucotrienos para neutralizar essas substâncias. Podemos também tratar os sintomas como a vasodilatação e bronquioconstrição fornecendo broncodilatadores beta-agonistas (inalação). - Evitar a degranulação de mastócitos: podemos fornecer cromolin sódico que inibe o influxo de cálcio nessas células, impedindo que ele degranule. Também pode ser fornecido fosfodiesterases (teofilinas) para esse mesmo efeito. - Imunoterapia: acarreta em uma hipossensibilização, gerando uma resposta anti- Th2 (Th1, que promovem a indução de uma grande quantidade de Treg), ou administrando anti-IgE, impedindo a ligação desse anticorpo no mastócito. 103 Reações de Hipersensibilidade II - Mediadas por Anticorpos não-IgE Lembrando que as hipersensibilidades são sempre uma resposta imunológica exagerada ou inapropriada a um estímulo produzido por uma antígeno. - Causas: podemos ter a autoimunidade (quebra de tolerância central ou periférica que ativa T e B), reações a microorganismos, reações a antígenos ambientais e não microbianos (respostas alérgicas) e reações a antígenos teciduais/celulares heterólogos (aloantígenos, quando temos a inserção de células provenientes de um outro organismos, como ocorre em transfusão e transplantes). - Classificação: mediadas por anticorpos IgE (imediata)/tipo I; mediada por anticorpo não IgE/tipo II; mediada por imunocomplexos/tipo III; mediada por células T (tardio)/tipo IV. Hipersensibilidade tipo II: são reações de hipersensibilidade causada pela presença de anticorpos contra antígenos teciduais ou presentes na superfície de células. Ocorre a participação de anticorpos das classes IgG e IgM. Pode levar a uma classe de doença em que temos a destruição de células/tecidos, por meio da ativação do complemento, ou pela fagocitose de células. Pode ocorrer uma segunda classe de doença em que temos a presença de anticorpos dirigidos contra receptores celulares ou moléculas de superfície, interferindo com o seu funcionamento. Mecanismo de dano tecidual: são três mecanismos possíveis, no primeiro, os anticorpos vão ser direcionados contra antígenos expressos na superfície de células em suspensão, ocorrendo ou a opsonização pelo próprio anticorpo, sendo reconhecido por fagócitos via receptor Fc, ou ocorrerá a ativação do complemento via clássica, ocorrendo a opsonização e o MAC. Em outras situações os antígenos vão ser expressos na matriz extracelular, onde ocorrerá a ligação de anticorpos, ativando o complemento e o processo inflamatório, havendo o recrutamento e ativação de células inflamatórias. Essas células, como neutrófilos e macrófagos, vão liberar enzimas e espécies reativas de oxigênio, havendo destruição tecidual. Por fim, os antígenos podem estar sendo expressos na superfície de células teciduais. Esses antígenos podem ser reconhecidos por anticorpos, havendo a ativação de fagócitos por reconhecimento via Fc ou ativação do complemento via clássica, atraindo células inflamatórias que vão gerar inflamação e o dano tecidual. Doenças mediadas poranticorpos contra receptores ou proteínas expressas em células em suspensão Doença Antígeno Consequência Anemia hemolítica autoimune Antígenos Rh Destruição das hemácias por complemento ou fagocitose, gerando anemia Púrpura trombocitopênica Antígenos em plaquetas Fagocitose de plaquetas, gerando falha na coagulação Síndrome de Goodpasture Antígeno presente na membrana basal Glomerulonefrite e hemorragia pulmonar Doença hemolítica do recém nascido (Eritroblastose fetal). Antígenos Rh Destruição das hemácias por complemento ou fagocitose, gerando anemia, hidropisia fetal e kernicterus. 104 Reações transfusionais Antígenos hemácias Destruição de hemácias por complemento ou fagocitose gerando anemia Vasculite por ANCA Grânulos de neutrófilos Degranulação de neutrófilos gerando vasculite Tireoidite de Hashimoto Antígenos de tireoide Destruição de células da tireoide gerando hipotireoidismo Reação transfusional aguda: quando temos uma transfusão sanguínea de um sangue com hemácias expressando antígenos não compatíveis do indivíduo receptor. Envolve o sistema ABO e Rh. Quando nascemos, nós produzimos alguns anticorpos naturais IgM (iso- hemaglutininas) direcionados a alguns carboidratos expressos por microorganismos comensais, mas que tem a mesma estrutura de antígenos expressos por hemácias. Caso recebemos um sangue com antígenos não próprios, os nossos anticorpos vão reconhece-los, se ligando a eles, levando a ativação do complemento, com a liberação de anafilotoxinas (C3a e C5a), ativando células do sistema imunológico e endoteliais, havendo a liberação de citocinas e quimiocinas, gerando o dano endotelial, aumento da permeabilidade, hipotensão e todos os eventos inflamatórios sistêmicos. Por fim, teremos a destruição e lise das hemácias, teremos então uma hemoglobinemia e hemoglobinúria, que vai prejudicar o sistema de filtração renal. Reação transfusional tardia: pode haver consequências tardias em caso de uma transfusão incorreta. Nesse caso, temos a formação de anticorpos IgG contra antígenos expressos pelas hemácias transfusionadas. Pode haver uma ativação incompleta do complemento, opsonização das hemácias por C3 ou pelo próprio IgG. Quando essa célula passar pelo baço ela é destruída pelos macrófagos, além disso pode haver a formação de esferócitos e liberação do heme, que passa a ser conjugada no fígado, mas como está em muita quantidade, parte não é conjugada. Como consequência desses processos teremos a icterícia e a anemia. Púrpura trombocitopênica autoimune: sua causa ainda não é bem conhecida, mas ocorre a formação de um auto- anticorpo IgG que vai reconhecer antígenos expressos em plaquetas, levando a fagocitose delas. Muitas vezes essa resposta é amplificada, pois os antígenos das plaquetas vão ser apresentados para TCD4, cooperando com linfócitos B, produzindo mais anticorpos, amplificando todo o processo. Ao mesmo tempo, podem ser gerados anticorpos que reconhecem os antígenos na superfície dos megacariócitos, impedindo a maturação das plaquetas. O diagnóstico é feito com a observação de trombocitopenia isolada sem outras causas. O tratamento consiste em transfusão de plaquetas e glicocorticoides, para diminuir a resposta inflamatória. Também podemos fazer o tratamento com IVIG, ou com tromboipoietina (substância que estimula a produção de plaquetas na medula óssea). Em casos muito graves o baço deve ser removido, para diminuir a fagocitose das plaquetas. Alguns imunoterápicos como o rituximab conseguem destruir os linfócitos B. 105 Eritroblastose fetal: ocorre em mulheres Rh- gesta um filho Rh+ pela primeira vez, sem gerar grandes consequências. Durante o parto dessa primeira criança, teremos a comunicação da circulação da mãe com o do feto, os antígenos do filho gera uma resposta imunológica com anticorpos anti-Rh. Numa segunda gestação de uma criança Rh+ os anticorpos anti-Rh vai passar pela placenta, reconhecendo as hemácias do feto, gerando uma anemia hemolítica, hidropisia fetal, icterícia e kernicterus. Hoje em dia, esse problema é mais raro, pois no parto é administrado uma injeção intravenosa com anticorpos anti-Rh que provocarão a destruição das hemácias fetais presentes na circulação sanguínea materna, antes que ocorra a sensibilização da mãe. O diagnóstico é feito com a tipagem sanguínea da mãe e do filho. Podemos fazer uma coleta das hemácias da criança, para tentar observar a quantidade de hemácias fetais recobertas com anticorpos, para isso, são usados anticorpos anti-IgG, que vão se ligar a anticorpos presentes nas hemácias da criança, levado a aglutinação (Teste de Coombs direto). Também pode haver uma retirada dos anticorpos maternos, sendo adicionados hemácias Rh+, adicionando anticorpos anti-anticorpos, sendo observado a aglutinação (Teste de Coombs indireto), para observar se a mão foi sensibilizada. Doenças mediadas por anticorpos contra receptores ou proteínas expressas na superfície celular: Doença Antígeno Consequência Pênfigo (vulgar, foliáceo) Desmogleínas (proteínas de junções intercelulares) Desagregação do epitélio, gerando lesões bolhosas Doença de Graves Receptor de hormônio estimulador da tireoide (anticorpo agonista) Aumenta a produção de hormônios tireoidianos, gerando hipertireoidismo Miastenia Gravis Receptor de acetilcolina (anticorpo antagonista) Fraqueza muscular progressiva Diabetes insulina- resistente (autoimune) Receptor de insulina (antagonista) Hiperglicemia e cetoacidose Hipoglicemia (autoimune) Receptor de insulina (agonista) Hipoglicemia Pênfigo: a desmogleína é uma proteína presente nos desmossomos normais, que permitem que haja uma junção celular efetiva com outras desmogleínas de outras células. No pênfigo ocorre a produção de anticorpos que reconhecem essa proteína, podendo se ligada a ela, causando um deslocamento estérico, bloqueando a interação entre as moléculas. O anticorpo também pode acabar se ligando a desmogleína, servindo como um sinalizador a uma mudança do citoesqueleto das células, prejudicando ainda mais as junções, além de levar a uma endocitose dos desmossomos. Esses anticorpos são formados por conta de componentes/predisposição genética, quebra de processos de tolerância central, formação de linfócito T autoreativo e periférica. Sendo que podemos desenvolver três formas de pênfigo, o vulgar, o foliáceo (que pode ser o comum ou endêmico/fogo selvagem, no qual temos um mimetismo molecular) e o paraneoplásico. No pênfigo vulgar e foliáceo, o TCD4 se diferencia para Th2 que produz IL-4, participando na cooperação com linfócitos B, que produzem anticorpos IgG4, bloqueando as ações das proteínas, que 106 vai levar ao desenvolvimento do pênfigo, caracterizado pela acantólise (perda de adesão das células epiteliais). No paraneoplásico, também se participa Th1, causando o bloqueio da desmogleína e estimulação de células T, que vão causar dermatite de interfase (infiltrado), normalmente está relacionado a tumores. Além disso, dependendo do tipo de pênfigo, os anticorpos produzidos podem ser para tipos específicos de desmogleínas, algumas dessas proteínas se encontram presentes em mucosas (mais DSG3 do que DSG1) e em outros na pele (mais DSG1 do que DSG3). Além disso, a DSG1 é mais presente na camada mais superficial do epitélio enquanto que a DSG3 é mais comum na camada basal. No caso do pênfigo vulgar, podemos ter uma lesão predominante da mucosa (anti- DSG3), ou com lesão mucocutâneo (anti-DSG3 e anti-DSG1). No pênfigo foliáceo ocorre a produção de anti-DSG1, atacando mais a superfície da pele. No pênfigo paraneoplásico é mais comum anti-DSG3, apesar de que também podemos ter lesão superficial de pele, ao mesmo tempo que podemos ter a dermatite de interfase com o infiltrado de linfócitos T. - Manifestações clínicas e diagnóstico: o pênfigo se inicia com lesões em pequenas áreas do corpo, mas que rapidamente progridempara todas as áreas, gerando quebra da barreira epitelial, permitindo inúmeras infecções que podem levar a óbito. Essas descamações podem ser observadas no sinal de Nikolsky positivo (quando é feito o exame, é feito uma fricção da pele e pode s observado a pele se separando). O diagnóstico é feito por histopatologia. - Tratamento: uso de glicocorticosteroides sistêmicos de alta dose e por curto período, também podem ser usados imunossupressores (micofenolato mofetil) e azatioprina, rituximab, IVIG e plasmaferese. Doença de Graves: caracterizada por hipertireoidismo. Ela se desenvolve a parir da predisposição genética, quebra de mecanismos de tolerância central e periférica, levando a essa autoimunidade, também participam a microbiota e alguns tipos de infecção. A resposta é uma autoimunidade que gera anticorpos que se ligam no TSHR (hormônio estimulador da tireoide). O TSHR é capturado por APCs que apresentam para o Th1, como consequência esse linfócito T coopera com B, produzindo plasmócitos produtores do anticorpo anti-TSHR. Esse Ac apresenta uma função agonista, quando ele se liga na tireoide, ele aumenta a produção de T3 e T4 além de gerar uma hiperplasia das células da tireoide. - Diagnóstico: pode ser feito a partir de uma suspeita de hipertireoidismo com exclusão de nódulos, sendo dosado o TSH, T3 e T4 livres, nessa doença, o TSH é baixo enquanto que os outros dois hormônios estão aumentados. Então podemos fazer uma dosagem do anticorpo anti-TSHR. No caso de presente, podemos classificar direto como doença de Graves, se tiver ausente, devemos da iodo radioativo, que caso seja captado pelo corpo, fecha o diagnóstico da doença. Tratamento: é feito sem uso de drogas anti-inflamatórias e supressoras. As drogas vão interferir na tireoide (tionamidas), além de que também pode ser administrado iodo radioativo, tireoidectomia ou reposição hormonal. Miastenia Gravis: ocorre a produção de anticorpos que resultam na perda ou alteração de função de células. Esses anticorpos se ligam a receptores de neurotransmissores, principalmente nos músculos. Lembrando que para o músculo contrair, o neurônio libera a acetilcolina que se liga aos receptores, induzindo a contração das fibras musculares. No caso da miastenia gravis, esses receptores são bloqueados pelos anticorpos. Em outros casos, alguns anticorpos anti- acetilcolina podem levar a ativação do 107 complemento, causando dano da membrana pós-sináptica. A ligação desse anticorpo vai aumentar também a internalização desses receptores. Pode ocorrer a produção de algumas outros anticorpos interferindo em proteínas de que participam da sinalização da contração muscular, a proteína MuSK e LRP4 permitem a agregação de receptores de acetilcolina em uma área próxima da fenda sináptica, com anticorpos que atacam essas proteínas, essa agregação deixa de ocorrer, reduzindo a densidade dos receptores. De qualquer forma, teremos a redução da sinalização pela acetilcolina. Como consequência temos a liberação de acetilcolina, mas que não é captada, deixando de haver contração muscular, levando a miastenia gravis, caracterizada por flacidez e fraqueza muscular, com ptose e com o passar do tempo, gera parada cardio-respiratório. Diagnóstico: é feito por critérios clínicos, testes de fadiga muscular, detecção de anticorpos anti-AChR e anti-MuSK. Podemos fazer teste de condução nervosa (EMG), testes com inibidores de acetilcolineserase e investigar alterações tímicas (timoma). Tratamento: é feito com inibidores de colinesterase ou glicocorticosteroides nos casos mais leves. Podemos fazer a timectomia (no caso do timoma). Nos casos mais graves é usado imunossupressores, IVIG ou plasmaferese. Exemplos de fármacos-indutores de hipersensibilidade tipo II: a penicilina, clorpromazina e fenacetina leva a destruição de eritrócitos. A quinidina e amidopiridina leva a destruição de granulócitos e as sulfonamidas e tiazidas leva a destruição de plaquetas. No caso da penicilina, pode haver indução de hipersensibilidade por IgE, quando ela interagir com proteínas próprias, formando um complexo penicilina-carreador, gerando uma resposta por IgE e posteriormente alérgica (reexposição). Também pode ocorrer uma resposta mediada por não-IgE, quando ela interagir com proteínas expressas nas superfícies das hemácias, ocorrendo a ativação do complemento ou fagocitose, gerando uma anemia hemolítica e trombocitopenia (quando ela se ligar a plaquetas, gerando a púrpura). Por fim, ela pode gerar uma hipersensibilidade mediada por imunocomplexos, quando a penicilina-carreador se mantém solúvel, havendo a produção dos anticorpos nesse carreador solúvel, havendo a formação do imunocomplexo que podem se depositar nos vasos, ativando complemento, degranulando neutrófilos e dano endotelial, gerando um dano vascular (vasculite), doença do soro e reação de Arthus. 108 Reações de Hipersensibilidade III - Mediadas por Imunocomplexos Mecanismos: esses anticorpos são dirigidos contra antígenos solúveis, seja próprio ou não próprio. Participam os anticorpos de classe IgG, quando associado com os antígenos solúveis, eles formam os imunocomplexos que se depositam em vasos. Os imunocomplexos de massa grande são fagocitados por macrófagos esplênicos e os de menor massa devem ser depuradas pelos rins. Quando formados em grande quantidade, eles passam a se depositar em membranas dos vasos, gerando destruição de células/tecidos por conta da ativação do complemento (via clássica, gerando anafilataxia, atraindo neutrófilos), além de liberar grânulos de PMNS. Mecanismos de dano tecidual: os imunocomplexos se ligam avidamente a membrana basal de vasos sanguíneos e glomérulos renais. Esses imunocomplexos, através da porção Fc, também podem se ligar a superfície de mastócitos e leucócitos, quando isso ocorre, eles ativam essas células, fazendo com que liberem mediadores e citocinas inflamatórias que cooperam com a inflamação gerada no vaso e glomérulos. Com isso, temos o aumento da permeabilidade vascular e volume sanguíneo, permitindo a chegada de ainda mais imunocomplexos. Ao mesmo tempo, temos a ativação do sistema complemento e a liberação de grânulos, enzimas e EROs pelos leucócitos. Como consequência dessa inflamação constante, temos a lesão tecidual. Nesse mecanismo, não ocorre a fagocitose de imunocomplexos. Causas: Causa Antígeno Órgão lesado Infecção persistente Bactérias, vírus, parasitas, etc Órgãos infectados e rins Antígenos inalados Fungos, antígenos de plantas e animais Pulmões Administração de soro exógeno Diversas proteínas Rins, pele, vasos e articulações. Autoimunidade Antígenos próprios Rins, pele, vasos e articulações Doenças associadas: Doença Antígeno Consequência Crioglobulinemia mista Fator reumatoide (IgM anti-IgG) Vasculite sistêmica Lúpus eritematoso (LES) DNA, histonas, ribossomos Vasculite glomerulonefrite Artrite reumatoide Fator reumatóide (IgM anti-IgG) Artrite Doença do soro Antígenos exógenos administrados Vasculite sistêmica Doença do soro: quando temos a administração de soro com proteínas exógenas, o nosso sistema imune os reconhece como antígenos, induzindo a ativação de B e T, para produção dos anticorpos IgG, formando os imunocomplexos. Parte deles serão eliminados, mas a maior parte vai se depositar sobre a parede dos vasos. Ao mesmo tempo, temos a ativação do sistema complemento conforme ocorre a formação dos imunocomplexos, decaindo de concentração sérica. Como consequência temos febre, vasculite, artrite e nefrite. Lúpus eritematoso sistêmico: é uma doença inflamatória crônica de origem autoimune, cujos sintomas podem surgir em diversos órgãos de forma lenta e progressiva (em meses) ou mais rapidamente (em semanas) e variam com fases de atividade e de remissão. A doença é mais frequente em mulheres (entre a puberdade e a menopausa, sugerindo influência hormonal) e em algumasetnias (afro-caribenhos, indígenas australianos e americanos nativos do Alaska). Vários genes devem contribuir para o desenvolvimento da doença na maioria dos pacientes com LES, principalmente em deficiências do sistema complemento. Por ser uma doença autoimune, ela pode apresentar tanto fatores de predisposição genética quanto fatores ambientais. Como predisposição genética temos a falha no controle de clones autorreativos de antígenos próprios é um dos fatores iniciantes da doença, no entanto, também devemos ter outros gatilhos como deficiência em genes produtores de fatores inflamatórios (maior transcrição de IFN game e fator regulador 5 – IRF5), implicando no aumento de moléculas de 109 IFN tipo 1. Como fatores ambientais, teremos uma maior exposição a luz UV, infecção pelo vírus Epstein Barr, fatores hormonais e múltiplas drogas também podem iniciar as manifestações clínicas do LES. - Mecanismos imunopatológicos do LES: se inicia com o sistema inato. Temos uma importante participação das células dendríticas plasmocitoides, que são imaturas, realizando apenas uma vigilância do ambiente. Caso tenhamos uma modificação (DAMPs ou PAMPs) essas DC vão conseguir reconhecer essas moléculas pelos seus receptores TLR, se tornando DC maduras, com a capacidade de produzir citocinas inflamatórias do tipo 1 (IFN), ao mesmo tempo, elas passam a ter a capacidade de apresentar os antígenos. Em situações de pró-inflamações, as células hematopoiéticas epiteliais também conseguem reconhecer esses sinais moleculares, produzindo também o IFN-1. Com o início da resposta adaptativa, os clones autorreativos de células T e B começam a realizar uma resposta anti-nuclear (histonas, DNA e ribossomos). Os clones autorreativos CD4 Th1 vão cooperar com as células B para produção de IgG contra os ácidos nucleicos. Algumas mutações podem favorecer a ligação CD40 e CD40L (entre as células B e T), outras mutações podem levar a ativação preferencial de células B com a modificação de fatores BAFF, aumentando a produção dos anticorpos autorreativos (formando os imunocomplexos). Também se observa um aumento de Th17, produzindo citocinas pró-inflamatórias que atraem e ativam neutrófilos, colaborando com a lesão. - Manifestações clínicas: os aspectos clínicos do LES vai variar dependendo da extensão da resposta inflamatória. As pessoas podem apresentar cansaço, desânimo, perda de apetite e emagrecimento. Também podemos ter complicações neurológicas (podendo ser simples ou graves, com comprometimentos de processos cognitivos importantes), febre, complicações muco-cutâneas, de pulmão (pleurites), renal, gastrointestinal, hematológica, pode gerar pericardites, miocardites, edemas, úlceras, anemias, artrite e complicações músculo-esquelético, além de fenômeno de Raynaud, diminuição de células sanguíneas, manchas na pele (bem delimitadas que deixam cicatrizes) com a exposição do Sol, vasculites, entre muitos outros sintomas. Esses sintomas são diversos e tipicamente variam de intensidade de acordo com a fase de atividade ou remissão da doença. Crianças e adolescentes ou mesmo adultos podem apresentar inchaço de gânglios acompanhada e febre, sintomas que podem ser confundidos com rubéola. - Diagnóstico de LES: não é fácil de ser feito, mas é definido pela presença de, no mínimo, 4 dos 11 critérios clínicos e laboratoriais determinados pela American College of Rheumatology, presentes a qualquer tempo da evolução da doença. São eles: rash malar, lesão discoide, fotossensibilidade, úlceras da mucosa oral, artrite não deformante, serosite (pleurite ou pericardite), doença renal, envolvimento neurológico (convulsão ou psicose), alterações hematológicas (anemia hemolítica, leucopenia, plaquetopenia), alterações imunológicas e fator antinuclear positivo. 110 O curso clínico do LES e as manifestações laboratoriais apresentam uma grande variação, tornando o diagnóstico difícil. Vários marcadores laboratoriais (VHS, Proteína C reativa, hemograma, análise da urina, painel de bioquímica, complemento e testes para autoanticorpos) são utilizados para auxiliar no diagnóstico e acompanhamento da doença, incluindo, entre eles, diversos teste da rotina laboratorial clínica, assim como testes especializados, como a pesquisa de autoanticorpos (ANA ou FAN, dsDNA). Também podemos fazer uma biópsia renal, caso o paciente apresenta proteinúria ou hematúria. - Tratamento: consiste na supressão da inflamação (indução da remissão, manutenção da remissão e preservação do órgão), da supressão do sistema imune (modulação da resposta) e tratamento/prevenção com drogas. Esse tratamento vai depender do tipo de manifestação, os medicamentos em gerais regulam as alterações surgidas em consequência do processo inflamatório (hipertensão, inchaço, febre, dor etc). É feito o uso de corticoides, antimaláricos e imunossupressores para modulação da resposta imunológica. Também pode ser usado fotoprotetores aplicados diariamente em todas as áreas expostas à claridade. O uso da cloroquina (ou hidroxicloroquina) está indicado tanto para as formas mais leves quanto nas mais graves e deve ser mantido mesmo que a doença esteja sob controle. A imunoterapia consiste em se utilizar de uma anti-células B (belimumab), sendo uma opção para pacientes sem comprometimento renal e doença ativa no SNC. 111 Reações de hipersensibilidade mediadas por linfócitos T (tipo IV) Conceitos gerais: as reações de hipersensibilidade são respostas imunológicas exageradas ou inapropriadas a um estímulo produzido por um antígeno. Como causas temos diversos fatores, como a autoimunidade, reações a microorganismos, reações a antígenos ambientais não microbianos e reações a antígenos teciduais/celulares heterólogos (aloantígenos). São quatro tipos de reações, as mediadas por IgE (tipo I), mediadas por anticorpos não-IgE (tipo II), mediadas por imunocomplexos (tipo III) e as mediadas por células T (tipo IV ou tardio/HTT). As reações de hipersensibilidade causada por células T (hipersensibilidade mediada por células), sem a participação de anticorpos. Pode ser mediada tanto por TCD4+, pela produção de citocinas ou por TCD8+, pela sua citotoxIcidade. Apresenta um tempo mais prolongado para que ela se desenvolva (testes de HTT), entre 24 a 72 horas. É caracterizada por enduração, que é um infiltrado de células, utilizado para diagnóstico. Mecanismos de dano tecidual: os TCD4+ vão ser ativados contra antígenos (próprios, ambientais ou de microorganismos), tendo um desenvolvimento exacerbado, produzindo citocinas, ativando outros tipos celulares, resultando na resposta inflamatória (normalmente associadas ao Th1 e Th17, apesar de que também pode haver ativação de Th2, gerando outro tipo de inflamação), podendo causar um dano tecidual, afetando os órgãos, ou remodelamento tecidual (sem destruição mas que altere as condições desse tecido) ou formando um granuloma, de qualquer forma, esses desfechos vão alterar ou destruir o tecido, deixando de apresentar sua função em maior ou menor grau. Os TCD8+, quando ativados, reconhecem os antígenos nas superfícies de células, levando a destruição delas, causando dano tecidual e morte celular. Doença Antígeno Consequência Granulomas Antígenos persistentes (partículas, tuberculose, DGC, esquistossomose) Destruição do tecido afetado, perda da função, cavitações (pulmão) Diabetes tipo 1 Antígenos células beta do pâncreas Deficiência de insulina, hiperglicemia Esclerose múltipla Antígenos de bainha de mielina Destruição de oligodendrócito, diminuição da condução nervosa e lesões do SNC Dermatite de contato Haptenos mais proteínas Lesões cutâneas Esclerose sistêmica Desconhecido Deposição e matriz extracelular em tecidos, causando fibrose Psoríase Antígenos epiteliais (?) Remodelamento do epitélio com espessamento cutâneo Asma tipo2 Poluentes Remodelamento do tecido pulmonar Artrite Reumatoide Proteínas citrulinadas Artrite, deformação óssea com alterações sistêmicas Granulomas: são formados em situações específicas em que o sistema imunológico não consegue eliminar uma partícula, corpo estranho ou microorganismo que penetrou o tecido. Isso leva a ativação de uma resposta crônica, com a ativação de TCD4+ (Th1) que vai produzir citocinas como TNF-alfa e IFN-gama, atraindo monócitos que se diferenciam em macrófagos, formando uma estrutura esférica, quando o macrófago não for capaz de destruir o antígenos. Pode haver a formação de células gigantes, atraindo fibroblastos, linfócitos e outros monócitos ainda não diferenciados. As consequências vão decorrer de qual órgão o granuloma foi afetado, podendo afetar o fígado (esquistossomose), parede de vasos, intestino, pulmão (TB). 112 Dermatite de contato: incorretamente chamada de alergia (a bijuteria), já que não é mediada por IgE e sim por linfócitos T, que promovem uma resposta a haptenos (moléculas de baixo peso molecular que não são imunogênicas, mas que ao entrar no nosso corpo se associam a proteínas próprias, criando um neoantígeno). Uma vez que esses haptenos se difundem pela barreira epitelial, eles se associam a proteínas próprias no epitélio, sendo reconhecidas por células de Langerhans ou DC residentes da derme, sendo transportadas até o linfonodo drenante, onde ocorrerá a apresentação de antígeno para TCD4+ efetores, que retornam para o tecido. Caso o hapteno e o neoantígeno ainda esteja presente, o linfócitos TCD4+ vai produzir citocinas, como o IFN-gama (resposta Th1), ativando macrófagos que produz reativos de oxigênio, enzimas proteolíticas e outros mecanismo. Tudo isso vai provocar lesão tecidual e gerar um infiltrado inflamatório formando uma enduração (caroço) com eritema. A dermatite de contato também apresenta uma variação de resposta em que temos o sistema inato, normalmente contra haptenos derivados de plantas (hera venenosa, urtiga), eles se difundem rapidamente pela pele, não se associam a proteínas próprias, mas estimulam as células epiteliais a produzirem IL-alfa, que vai ativar as células residentes da derme, como células residentes que vão produzir novos mediadores e citocinas inflamatórias (leucotrienos produzidos por macrófagos), ativando o endotélio, atraindo células para o local, aumentando a permeabilidade vascular, causando edema e formação de vesículas. - Diagnóstico: é feito pela observação clínica, mas também podemos fazer um teste cutâneo (Patch-test), em que são feitas várias soluções com diferentes haptenos dispostos em fitas que vão ser colados nas costas do paciente por 24 horas. - Tratamento: envolve a remoção do agente causador, para evitar o contato, hidratação, uso glicocorticosteroides tópicos para aliviar o processo inflamatório. Nos casos mais graves, podemos usar glicocorticosteroides sistêmicos em dose baixa. Diabetes tipo 1: é uma doença mais comum em países desenvolvidos e em desenvolvimento, apresentando maior incidência em crianças entre 5-15 anos, apesar de que também podemos ter o aparecimento em adultos e idosos. É uma doença multifatorial que envolve uma predisposição genética (HLA e outros polimorfismos), quebra de tolerância central e periférica envolvida com algum fator ambiental. Nesse caso, temos um linfócito auto-reativo TCD4+ e TCD8+ que vão reconhecer antígenos presentes nas células- beta do pâncreas. Os TCD8+ vão reconhecer os antígenos na superfície dessas células pancreáticas, promovendo sua destruição. O TCD4+ pode cooperar com o B, produzindo autoanticorpos, mas que não apresentam função na patologia. As ilhotas pancreáticas são formadas por várias células diferentes (alfa produzem glucagon, beta produz insulina e delta produz somatostatina), cada um apresentando antígenos específicos, sendo que os TCD8+ vão reconhecer os peptídeos específicos das células beta, causando sua destruição, sem causar a morte das outras células pancreáticas. 113 O desenvolvimento dessa patologia vai apresentar alguns estágios, progredindo até a doença sintomática. No primeiro estágio, já temos a autoimunidade de células beta, havendo a perda de algumas células beta-pancreáticas, sem causar a disglicemia e aparecimento de sintomas. Conforme as células beta forem sendo destruídas, apresentaremos uma hiperglicemia, mas ainda sem sintomas, correspondendo o estágio dois. O último estágio, apresenta uma destruição de quase todas as células beta, apresentando hiperglicemia e presença de sintomas. Diagnóstico: é feito a partir dos sinais clínicos, como poliúria, polidipsia, perda de peso, dores abdominais e cefaleia. Como testes laboratoriais fazemos a medida da glicose em jejum (8 horas), caso esteja acima de 126 é indicativo para diabetes. Também podemos realizar a hemoglobina glicada (maior que 6,5%), medição de glicose após 2 horas prandial (acima de 200 mg/dL). Outros testes adicionais podem ser feitos como a dosagem de peptídeo C ou de autoanticorpos. Esclerose múltipla: é uma doença autoimune, presente em países desenvolvidos ou em desenvolvimento, apesar de que no Brasil ainda apresentamos uma incidência baixa. A doença é mais frequente em mulheres, entre 20-40 anos. A doença pode ser classificada em 4 formas principais, conforme a progressão da doença. Podemos ter uma síndrome clínica isolada, mais rara e mais leve, em que não ocorre crises sintomáticas características, apenas um surto. Podemos ter a forma de surto remissão, em que ocorre surtos inflamatórios intercalados de remissão. Uma forma secundária progressiva, decorrente da fase do surto remissão, em que vão ocorrendo surtos inflamatórios cada vez mais potente gerando mais alterações clínicas. E por fim, temos uma forma mais grave chamada de primária progressiva em que o indivíduo apresenta uma evolução constante dos sintomas, em que os surtos inflamatórios vão progredindo cada vez mais rápidos. A EM decorre de causas multifatoriais, como fatores ambientais e hábitos, como o fumo, vitamina D, baixa exposição solar, trabalho noturno, exposição a solvente orgânicos, obesidade na adolescência, infecção viral (EVC/CMV). Também temos uma predisposição genética, onde mais de 200 genes estão associados ao seu desenvolvimento (alelos de HLA, polimorfismos de IL-2 ou IL-17R, CYP24A1 relacionada com a metabolização da vitamina D). Ao mesmo tempo é preciso ter uma quebra de tolerância central e periférica. - Imunopatologia: envolve uma predisposição genética (clones auto-reativos) associada a um mecanismo de disparo (infecção, poluentes, etc) que leva a quebra da tolerância. De qualquer forma, temos a quebra da barreira hemato-encefálica (variável a cada paciente), expondo o SNC a antígenos, que vão ser transportados para órgãos linfoides que estão fora do SNC, sendo apresentados para TCD4, TCD8 e B, que vão ser recrutados até o SNC por mediadores solúveis que estão sendo produzidos no cérebro. As células imune chegam até esse local, sendo reativadas, com participação de Th1 e Th17, produtores de IFN-gama e IL-17, ativando macrófagos que produzem EROs, destruindo a bainha de mielina formada por oligodendrócitos. Também podemos ter a ativação de TCD8, reconhecendo esses antígenos contribuindo para a destruição dos oligodendrócitos, mas desempenha um papel secundário. Além disso, pode haver a formação de autoanticorpos que podem promover a destruição daquelas células. Tudo isso provoca uma diminuição nas transmissões de sinais pelos neurônios . 114 Após esse surto inflamatório, esse processo se encerra, de forma que temos uma recuperação da barreira hemato-encefálica, e remissão dos sintomas. Porém, com o tempo podemos ter uma nova quebra de barreira e processo inflamatório (4/5 novos surtos intercalados com remissão). Conforme esse processo se repete, ocorre o acúmulo de células inflamatórias no SNC,formando um órgão linfoide secundário ectópico. Portanto, mesmo que a barreira hemato-encefálica se reconstitua, o processo inflamatório vai continuar se perpetuando, causando a degeneração dos neurônios. O linfócito B vai apresentar um papel importante na manutenção da resposta inflamatória, atuando como APC para os T efetores, principalmente nas formas mais tardias. - Manifestações clínicas: os sintomas variam conforme o paciente, mas podemos ter uma neurite ótica (perda de acuidade visual, dor orbital e piora dos movimentos) com discromatopsia e visão central borrada, também pode se desenvolver uma perda da sensibilidade facial, vertigem, perda auditiva, parestesias em membros ou tronco (assimétrico), déficit motores (paresia, perda de força, espasticidade de forma assimétrica), disfunção de esfíncteres e disfunção sexual. - Diagnóstico: é bastante complexo, mas normalmente são feitos exames de imagem, laboratoriais (bandas oligoclonais – eletroforese de proteínas) e uma história clínica dos períodos dos surtos inflamatórios e remissão. Devemos fazer uma análise chamada de distribuição no espaço (DIS), isto é, a localização de pelo menos duas lesões anatômicas distintas uma distribuição no tempo (DIT), em que temos 2 recidivas com evidência de lesão em tempos distintos. - Tratamento: glicocorticosteroides sistêmicos (não muito eficientes), IFN-beta, acetato de Glatiramer, teriflunomida, alemtuzumab ou ocrelizumab, fingolimode, natalizumab (pode promover a reativação de vírus JC, causando leucoencefalopatia multifocal progressiva). Esclerose sistêmica: mais comum em mulheres. A doença tem um caráter heterogêneo tanto como acometimento e progressão, mas que gera fibrose dos tecidos. A Esclerose Sistêmica Cutânea Limitada (CREST) gera fibrose de pele, predominantemente distal, esclerdactilia, telangiectasia e calcinose, apresenta uma progressão lenta e que raramente afeta pulmões e rins, além de que pode apresentar hipertensão pulmonar. A Esclerose Sistêmica Cutânea Difusa promove a fibrose da pele proximal, incluindo o tronco, apresenta uma progressão rápida, com acometimento precoce de rins, coração e pulmões. A Esclerose Sistêmica Sem Esclerodermia não apresenta envolvimento cutâneo, sendo mais rara, acometendo pulmões e rins. 115 Por ser uma doença multifatorial, estão associados ao ambiente/hábitos, provavelmente com o envolvimento de hormônios femininos, apesar de que isso ainda é incerto, fatores genéticos (normalmente de transcrição e sinalização intracelular) e quebra de tolerância central e periférica. - Imunopatologia: temos um mecanismo de disparo ambiental, causando dano nas células endoteliais, gerando uma resposta inflamatória com a produção de EROs, com stress oxidativo baixo, mas que vai afetar as células endoteliais, levando a sua apoptose. Essa resposta inflamatória inicial faz com que as células endoteliais liberam DAMPs, citocinas e quimiocinas, atraindo leucócitos e monócitos ao redor desses vasos, levando a produção de citocinas e fatores de crescimento, aumentando o stress oxidativo que se torna persistente. Tudo isso promove o remodelamento do tecido, com proliferação de fibroblastos e miofibroblastos, com aumento da produção de matriz extracelular (colágeno), causando a fibrose perivascular. O stress oxidativo se amplifica, intensificando todo esse processo. A formação contínua de matriz extracelular pode acarretar em uma obstrução da luz dos vasos, inicialmente pele, mas avançando para pulmões e rins. Essa resposta tem a participação de Th2, que estimula a diferenciação de miofibroblastos em fibroblastos. Além disso, a ativação de plaquetas promove a proliferação dessas células, ajudando na produção de mais colágeno. - Manifestações clínicas: pode afetar a pele, gerando fibrose de pele, fenômeno de Raynaud, telangiectasia, úlceras, calcinose. Também podemos ter complicações gastrointestinais, doença pulmonar, alterações musculoesqueléticas, hipertensão pulmonar e crises renais. - Diagnóstico: também é bem complexo, mas são levados em consideração diversos sintomas e características clínicas que são dadas pontuações para a caracterização da doença. Por exemplo, o espessamento da pelo dos dedos nas duas mãos recebe nove pontos, o fenômeno de Raynaud, 3 pontos, alterações nas unhas mais 3 pontos, e assim por diante. Asma alérgica e não alérgica: apesar de ser do tipo I, ela apresenta alguns mecanismos que envolve o tipo IV. A asma alérgica é iniciada por alérgenos, ativando Th2 que coopera com B, ativando mastócitos que liberam mediadores inflamatórios, além da ativação de eosinófilos. A asma não alérgica não se relaciona com alérgenos, mas sim a exposição de irritantes, poluentes, patógenos, promovendo a liberação de DAMPs, ativando Th17, apesar de que também podemos ter uma contribuição de Th1. A produção das interleucinas pelo Th17 vão ativar os neutrófilos. Tudo isso vai promover um remodelamento do tecido pulmonar, tanto no aumento de fibras musculares lisas e de fibroblastos quanto no aumento de muco, seja por neutrófilos ou por eosinófilos, levando a uma diminuição e obstrução da luz dos brônquios, mas que é reversível. Reações de hipersensibilidade do tipo tardio usadas para diagnóstico (HTTs): usadas para avaliar a exposição prévia a agentes patogênicos (PPD ou Mantoux para auxiliar o diagnóstico da tuberculose, lepromina para Hanseníase, reação de Montenegro para leishmaniose). Usadas para avaliar o status da resposta imunológica mediada por linfócitos 116 T, como imunodeficiência, sendo usados antígenos comuns, que são aqueles que todos já entraram em contato (candidina, tricofitina etc), sendo avaliado a ativação da resposta nos indivíduos. Também pode ser usada para inquéritos epidemiológicos (exposição a patógenos), sendo usados antígenos derivados de agentes infecciosos (paracoccidoidina, coccidioidina, histoplasmina). O teste é feito pela injeção de uma substância contendo o antígeno, que vai ser capturada pelas APCs, levando eles até os órgãos linfoides, as células imunes migram até o local da injeção, formando uma enduração no local, processo que leva entre 24-72 horas. Comparação entre os tipos de hipersensibilidade – resumo: Característica Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Anticorpo IgE IgG ou IgM IgG Não participa Tipo de antígeno Alérgeno solúvel Células ou componentes da matriz Solúvel Células ou antígenos solúveis Mediador imunológico Mastócitos Complemento, fagocitose, alterações de função Complemento, fagocitose Linfócitos TCD4+ e TCD8+ Tempo 2-30 minutos Minutos a horas 3 a 8 horas 24 horas ou mais Exemplos de doenças Alergias Síndrome de Goodpasture, miastenia gravis LES, doença do soro Diabetes do tipo I, dermatite de contato, esclerose múltiplas 117 ED 5 – Psoríase Caso clínico: Psoríase Roberto, engenheiro com 28 anos de idade, vai a uma consulta com seu dermatologista relatando que há aproximadamente 4 semanas notou o aparecimento de lesões em sua pele que consistiam em áreas avermelhadas que gradualmente evoluíram para placas espessadas, vermelhas, com descamação e coceira. No início as lesões estavam presentes somente em seus cotovelos, joelhos e regiões do couro cabeludo, mas depois também apareceram na região lombar, abdômen e nas duas pernas. Como no início pensou se tratar de uma reação alérgica que se resolveria espontaneamente, mostrou-se relutante em interromper suas atividades para uma consulta médica. Mas agora ele está visivelmente preocupado, pois nota que as lesões estão aumentando gradualmente e tornando-se mais "espessas". Perguntado, também relata que 3 ou 4 meses antes do aparecimento das lesões teve uma "gripe" moderada com febre baixa, mialgia e dores de cabeça, que se resolveu depois de aproximadamente 1 semana, mas que após isso apareceram váriaslesões na pele do tronco e dos membros. Ele relata que essas lesões tiveram resolução espontânea após algumas semanas, e que não apresentou nenhum outro tipo de manifestação cutânea até o aparecimento das lesões atuais. Ao realizar o exame físico, o médico nota que Roberto apresenta lesões simétricas, com aparência de placas eritematosas, hiperceratóticas descamativas nas superfícies extensoras de seus membros inferiores e superiores, na região lombar e no couro cabeludo (figura 1). Aproximadamente 25% da superfície corporal está afetada. A remoção de uma das escamas de uma das placas resulta em sangramento pontual (sinal de Auspitz). Tendo em vista o exame físico e as características das lesões, o médico está praticamente certo de que se trata de um caso psoríase, mas para confirmação ele realiza a biópsia de uma das lesões. Após alguns dias, quando recebe o resultado da análise histopatológica (figura 2), que confirma o diagnóstico, o médico discute com Roberto as opções de tratamento: tratamento tópico com glicocorticosteroides, análogos de vitamina A e D, derivados de alcatrão e imunomoduladores (tracrolimus e pimecrolimus), fototerapia ou tratamento sistêmico com metotrexato ou ciclosporina ou com imunoterapia (alefacept, etanercept, efalizumab ou ustequinumabe). Após considerar os pós e contras de cada tratamento, Roberto opta pelo tratamento sistêmico com doses moderadas de metotrexato. Após algumas semanas de uso do medicamento, as lesões de Roberto diminuem, mas periodicamente ele ainda apresenta episódios de piora de seu quadro. 118 Questões: 1 - Discuta a imunopatologia associada ao desenvolvimento da psoríase. Por ser uma doença autoimune, além do fator ambiental, necessitamos ter uma predisposição genética. A lesão se inicia por meio de algum trauma ou infecção que faz com que haja a liberação de nucleotídeos. Essas moléculas. Vão formar um complexo com os peptídeos antimicrobianos, podendo ser reconhecidos por células dendríticas plasmcitóides (células residentes do tecido que reconhecem peptídeos e PAMPs virais) pelo TLR. Essas DCs vão apresentar o antígeno para TCD8 (derme ou linfonodos locais), o TCD8 migra para a derme, onde vai se encontrar com células com MHC I (queratinócitos e melanócitos), com isso teremos a liberação de citocinas e quimiocinas que vão aumentar a inflamação, estimulando a proliferação local dessas células. Além disso, a pDC vai liberar IFN-alga e beta, que auxilia na maturação das DC convencionais (mieloide,) Nesse mecanismo, também teremos a participação de TCD4, que vai ser ativado durante a apresentação de antígeno pela DC, mudando para Th1, Th17 e. Th22. O Th1 vai ser o responsável por manter a inflamação por produção de IFN-gama e TNF. O Th17 produz IL-17, aumentando ainda mais a inflamação, recrutando células para essa região. O Th17 vai liberar IL-22, colaborando com a patologia dessa doença, induzindo a proliferação de queratinócitos da derme (acantose). Por fim, as citocinas IL-22 e IL-17, principalmente, vão ser os responsáveis por aumentar a expressão de fatores vasculares de adesão, atraindo mastócitos, macrófagos e neutrófilos, além de aumentar a expressão de fatores angiogênicos, que levam a formação de vasos tortuosos, fragilizando a parede vascular, que pode levar a ruptura pontual, com um sangramento na placa (Sinal de Auspitz). 2 - De que forma essa doença se diferencia dos casos de pênfigo e de lesões alérgicas. A psoríase seria um tipo de hipersensibilidade IV, não ocorrendo a mediação por nenhum anticorpo, onde ocorre uma proliferação dos queratinócitos (acantose) formando uma placa espessa. No caso do pênfigo, temos uma hiper II, onde ocorre a produção de IgG4 que vão reconhecer as desmogleínas, responsáveis por fazer junção das células epiteliais. Ao serem reconhecidas como antígenos, essas moléculas são destruídas, gerando uma quebra de barreira por perda dessa junção/adesão (acantólise) das células epiteliais, as lesões do pênfigo se apresentam mais bolhosas. Os linfócitos mediadores dessa lesão é o Th2. No caso das alergias, temos uma hiper I, onde ocorre a produção de IgE. Primeiro ocorrendo uma sensibilização do indivíduo ao alérgeno (ar ou alimento), ativando Th2 que coopera com os B, que vão fazer essa mudança e troca para IgE, além disso, também teremos a ativação de eosinófilo, mastócito e basófilos que se tornam armados com essa imunoglobulina. Num momento de reexposição, teremos a resposta alérgica propriamente dita, teremos a ligação cruzada do alérgeno com as IgEs, induzindo a degranulação dessas células, causando o edema, eritema e vesículas, entre outros sintomas. 3 - Qual o mecanismo de ação de cada um dos tratamentos discutidos com Roberto? O tratamento tópico com glicocorticoides permite a ligação dessa substância com uma proteína receptora citoplasmática IGL, de forma que atua inibindo alguns fatore nucleares (AP-1 e NF-kB), relacionados com a produção de algumas citocinas e ativação de células inflamatórias. Além disso, o glicocorticoide também inibe a fosfolipase e a cicloxigenase, diminuindo a produção de prostaglandinas e leucotrienos pelo ácido araquidônico. Os análogos da vitamina D normalizam a maturação dos queratinócitos (inibe IL-17 e IL-22), podendo ser usado isoladamente ou com corticoides tópicos. A vitamina A, que origina o ácido retinóico, está relacionada com a modulação da resposta imune, induzindo a diferenciação em Treg e normaliza os queratinócitos. Os derivados de alcatrão funcionam de modo semelhante, tanto na inflamação quanto da hiperproliferação. De modo geral, ela inibe a IL-15 (fator de crescimento, importante para a proliferação de TCD8) e do óxido nítrico sintase. 119 Os imunomoduladores (tracrolimus e pimecrolimus) inibem a calcineurina, uma fosfatase responsável por ativar alguns fatores intranucleares relacionados com a expressão de IL-2 (também atua como um fator de crescimento e proliferação de algumas células). A ciclosporina também inibe a calcineurina ela tem como efeito colateral a nefrotoxicidade. A fototerapia com UVB induz a apoptose de células inflamatórias com a produção de IL-10 (suprime Th1 e Th17, ativando Treg e Th2). A UVA apresenta um efeito antiproliferativo que auxilia na normalização dos queratinócitos (pouco utilizado por ser carcinogênico). O metotrexato atua na imunossupressão e na proliferação das células epidérmicas, ele promove a redução do TNF e do fator NF-kB, diminuindo a produção de citocinas e quimiocinas (IL-17, IL-22, IL-23 e CCL20). Relacionado a citotoxidade (pouco utilizado para etilistas, diabéticos). A imunoterapia com alefacept permite que ocorra a fusão de uma proteína, que se liga num receptor das células T, importante para a sinapse imunológica, inibindo a ativação dessa célula. O etanercept é um inibido da TNF-alfa, relacionado no tratamento da artrite psoriásica. O efalizumab é um anticorpo que se liga em uma proteína, bloqueando a sinapse das células T, alterando a ativação e migração das células T. O ustequinumabe impede a associação da IL- 12 e IL-23 com seus receptores, inibindo a ativação das células imunes. 4 - Como se explica o fato de que algumas doenças autoimunes, como a psoríase, apresentar crises recorrentes, muitas vezes associada ao estresse psicológico. Em momentos de estresse psicológico, temos um aumento da produção de IFN-gama, IL-17, TNF-alfa e beta, fatores inflamatórios que aumentam neutrófilos, células NK e macrófagos. Com isso, temos um aumento momentâneo de linfócitos T, tornando a pessoa mais suscetíveis ao desenvolvimento da doença. No stress agudo, temos uma indução da liberação de adrenalina e ACTH aumentam a IL-6 (pró-inflamatória), diferenciando os linfócitos T em Th17, dessa forma, observamos a sua atuação pró-inflamatória. No stress crônico temos uma estimulação do eixo hipófise-hipotálamo-adrenal, aumentando glicocorticoides endógenos e mineralocorticóides, aumentando neutrófilos, migração