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Imunidade inata SUMÁRIO 1. Introdução ..................................................................................................................... 3 2. Características do Reconhecimento .......................................................................... 4 3. Receptores Celulares ................................................................................................... 7 4. Componentes ............................................................................................................... 8 5. Conclusão ................................................................................................................... 14 Referências ...................................................................................................................... 15 Imunidade inata 3 1. INTRODUÇÃO A imunidade inata, frequentemente conhecida como a primeira linha de defesa do nosso corpo, é um sistema de proteção que todos os seres multicelulares possuem, desde plantas e animais invertebrados até os vertebrados, incluindo nós, humanos. Essa forma de imunidade é como um "guardião padrão" que evoluiu ao longo do tempo para proteger nosso corpo contra invasores perigosos, como bactérias, vírus e outros patógenos. O que a torna realmente interessante é a sua velocidade de resposta. Diferentemente da imunidade adquirida, que precisa de tempo para ser ativada e só entra em ação quando já conhecemos o invasor, a imunidade inata age instantaneamente. Não é seletiva, o que significa que não distingue um invasor de outro, mas é altamente efi- caz em lidar com uma variedade de ameaças. No entanto, há um detalhe importante: ela não tem memória imunológica, ou seja, não "se lembra" de invasores passados. A imunidade inata tem suas próprias táticas de combate. Ela desencadeia proces- sos inflamatórios e respostas antivirais para eliminar os invasores. Além disso, nosso corpo possui barreiras físicas poderosas, como a pele e as mucosas, que são como um escudo protetor, impedindo que os patógenos entrem em nosso corpo. Em pontos estratégicos, como as entradas do nosso organismo, células do sistema imunológico inato estão de prontidão, aguardando qualquer sinal de perigo. Ao longo da evolução, os seres multicelulares refinaram esses mecanismos de defesa para se protegerem contra microrganismos invasores e também para eliminar células do nosso próprio corpo que estejam danificadas ou morrendo. As células e moléculas que fazem parte do sistema imunológico inato estão sempre presentes, preparadas para reconhecer e combater ameaças. Mas a imunidade inata não faz apenas o trabalho pesado sozinha. Ela desempenha um papel fundamental na comunicação com a imunidade adquirida. Imagine a imuni- dade inata como um sistema de alerta precoce que diz à imunidade adquirida como agir da melhor forma. Ela também é essencial na limpeza de tecidos danificados e na promoção do processo de reparo do nosso corpo após uma infecção. Imunidade inata 4 2. CARACTERÍSTICAS DO RECONHECIMENTO 2.1 Propriedades gerais das respostas imunológicas O sistema imune desempenha um papel fundamental na proteção do corpo contra agentes patogênicos, como micro-organismos, bem como contra antígenos próprios, células tumorais e corpos estranhos. Estes agentes estão constantemente tentando invadir o nosso organismo, e o sistema imune serve como um escudo, bloqueando a sua entrada e eliminando aqueles que conseguem penetrar. As barreiras exteriores, como a pele e as mucosas, são as primeiras a agir, impedindo que muitos micro- -organismos entrem. Quando alguns desses agentes conseguem superar essas barreiras, entram em cena componentes da imunidade natural, como fagócitos e células dendríticas, que iniciam a destruição desses invasores. Esta resposta ocorre rapidamente, em um período de 0 a 12 horas. 2.2 Imunidade Natural e Adquirida A imunidade natural compreende a primeira linha de defesa do corpo contra in- vasores. Esta linha conta com barreiras físicas, como a pele e mucosas, além de células como fagócitos, células dendríticas e o sistema complemento. Os fagócitos, por exemplo, têm a função de engolir micro-organismos indesejados, enquanto as células dendríticas apresentam os micro-organismos ao sistema linfático, dando início à resposta imune adquirida. No entanto, quando a imunidade natural não é suficiente para combater os invasores, entra em ação a imunidade adquirida ou adaptativa. Este sistema, mais específico, necessita de ativação, como a ativação de linfócitos B para a produção de anticorpos. Estes anticorpos mediam uma res- posta direcionada especificamente contra o agente invasor. A imunidade adquirida pode demorar de um dia até uma semana para atuar efetivamente, diferentemente da resposta rápida da imunidade natural. Imunidade inata 5 Imagem 1. Principais mecanismos das imunidades inata e adquirida. Fonte: Acervo Sanar. Saiba mais! Os mecanismos da imunidade inata desempenham um papel crucial na defesa inicial contra infecções. Alguns desses mecanismos, como as barreiras epiteliais, atuam na prevenção das infecções, enquanto outros, como os fagócitos, células Natural Killer (NK) e o sistema do complemento, têm a função de eliminar microrganismos invasores. A resposta imunológica adquirida, que se desenvolve posteriormente, é mediada pelos linfócitos e seus produtos. Os anticorpos desempenham um papel impor- tante no bloqueio das infecções e na eliminação de microrganismos, enquanto os linfócitos T são responsáveis por erradicar patógenos que se encontram dentro das células hospedeiras. A velocidade com que ocorrem as respostas da imunidade inata e adquirida po- de variar em diferentes tipos de infecções, mas ambas desempenham um papel fundamental na proteção do organismo contra agentes patogênicos. Imunidade inata 6 2.3 Imunidade Natural: Inata ou Nativa Então, o que é imunidade natural? Também conhecida como inata ou nativa, essa é a defesa inicial do corpo contra patógenos. Essa linha de defesa impede, controla e pode eliminar infecções. Ela opera através de componentes funcionais como a pele e mucosas que nos mantêm a salvo dos microorganismos. Contudo, ela também conta com elementos inativos como os phagocytes e o sistema complemento. Eles perma- necem inativos até que algo impróprio seja detectado, estando sempre prontos para agir sem a necessidade de uma ativação específica. 2.4 Reconhecimento na imunidade natural O reconhecimento na imunidade natural é baseado na detecção de padrões mole- culares associados a patógenos, os PAMPs. Os patógenos exibem substâncias que indicam que são microorganismos infectantes. Exemplos desses padrões incluem RNA de dupla hélice e proteínas iniciadas com N-formilmetionina. Além disso, alguns micro-organismos apresentam estruturas como ácido teicóico e manose, que são reconhecidas como impróprias pelo nosso sistema imunológico. O sistema imune na- tural, ao identificar estas estruturas, age contra elas, sem, no entanto, identificar qual patógeno específico está presente. 2.5 Especificidade Na imunidade inata, a especificidade é baixa. Seu foco é reconhecer algo impróprio, como um patógeno, sem identificar especificamente que microrganismo é aquele. Em contraste, a imunidade adquirida tem uma especificidade alta. Ela reconhece antíge- nos específicos presentes nos patógenos e responde a eles. Por exemplo, sabe-se que o patógeno é o Stafilococcus aureus e há uma resposta específica contra ele. A discriminação entre o que é próprio e o que não é, na imunidade adquirida, é feita por anticorpos que reconhecem o que é específico em cada microorganismo. Os linfócitos na imunidade adquirida são selecionados para não atacar o próprio corpo, evitando a autoimunidade. Contudo, essa seleção nem sempre é perfeita, dando espaço para doenças autoimunes. Imunidade inata 7 3. RECEPTORES CELULARES 3.1 Receptores Os receptores são componentes essenciais nas células de defesa do nossocorpo. Eles são inespecíficos, o que significa que não conseguem diferenciar e, por isso, têm baixa diversidade. No entanto, são eficazes em causar uma boa resposta. Eles podem identificar o que é próprio e o que não é, reconhecendo produtos vitais para os micror- ganismos. Quando uma célula está infectada, ela expressa substâncias que indicam dano ou infecção. Estes receptores conseguem reconhecer essas moléculas específicas e atacar as células afetadas. 3.2 Receptores de reconhecimento de padrão Receptores de reconhecimento de padrão são aqueles que identificam padrões moleculares específicos. Estes padrões podem ser associados a patógenos, como os PAMPs, ou a danos, como células lesadas ou infectadas. A diversidade destes recep- tores é limitada, sendo especialmente adequada para reconhecer padrões moleculares de patógenos. Em contrapartida, eles possuem uma capacidade de reconhecimento abrangente, identificando micro-organismos essenciais e substâncias indicativas de células danificadas. 3.3 Localização dos receptores Os receptores estão estrategicamente posicionados para efetivar o reconhecimento. Eles podem ser encontrados na superfície das nossas células, em vesículas endossô- micas e no citoplasma. Isso permite que reconheçam micro-organismos em diferentes localizações. Além disso, várias células, incluindo células endoteliais, epiteliais, fagóci- tos, leucócitos e células dendríticas, expressam esses receptores, possibilitando uma vasta capacidade de resposta do sistema imune. 3.4 Receptores semelhantes a toll (TR) Os receptores semelhantes a Toll, também conhecidos como TLRs, são alguns dos receptores mais conhecidos. A denominação "Toll" refere-se a uma proteína encontrada em moscas drosófilas. Estes receptores têm estruturas que lembram essa proteína. Estão presentes tanto na superfície quanto no interior das células e desempenham um papel crucial na imunidade inata. Cada TLR é capaz de identificar uma estrutura diferente, permitindo uma resposta diversificada. Eles ativam fatores de transcrição e Imunidade inata 8 promovem a produção de citocinas, quimiocinas, moléculas de adesão, coestimuladores e citocinas antivirais, atuando tanto extracelular quanto intracelularmente. Além dos receptores do tipo Toll, existem outros tipos de receptores que desempe- nham papéis essenciais no sistema imunológico: • Receptores Lectinas Tipo C: Estes receptores têm uma particularidade em re- conhecer a manose, um carboidrato que os humanos não possuem, mas que é comum em certos micro-organismos. Quando esses receptores identificam a manose, eles estimulam o processo de fagocitose. • Receptores N-formil: Os receptores N-formil são especializados em reconhecer proteínas bacterianas que começam com N-formil e metionina. Eles são essen- ciais para incentivar e ativar células do sistema imunológico, como neutrófilos e macrófagos. • Receptores NLRs: Os NLRs (NOD-like receptors) são sensores intracelulares que detectam infecções bacterianas. Dentre eles, os mais conhecidos são NOD1, NOD2 e NALP3. Eles identificam tipos específicos de glicanos e, consequentemente, ativam e recrutam caspases, enzimas que ajudam a destruir micro-organismos. Alguns destes receptores são especializados em ligar-se ao RNA viral, proporcionando uma resposta mais direcionada contra os vírus. Como resultado, eles induzem a produção de interferon, uma substância que pode interferir na replicação viral. 4. COMPONENTES 4.1 Componentes da imunidade inata A imunidade inata, a primeira linha de defesa do corpo, compreende barreiras físi- cas como a pele, substâncias antimicrobianas e células especializadas. É uma defesa rápida, mas não específica, pronta para combater invasores assim que detectados. Dentre os componentes da imunidade inata, podemos citar: • Barreiras epiteliais: Funcionando como uma barreira física, os epitélios da pele, mucosa respiratória e gastrointestinal protegem o organismo contra micro-orga- nismos. Além de serem barreiras físicas, produzem substâncias micro-omicidas que combatem invasores na primeira linha. • Linfócitos T intraepiteliais: Encontrados em epitélios de barreiras, os linfócitos T intraepiteliais reconhecem padrões moleculares genéricos (pamps) de patógenos. Apesar de serem linfócitos T, possuem funções distintas, como a secreção de citocinas e a destruição de células infectadas. Imunidade inata 9 • Células B1: Localizadas em cavidades serosas, como a peritoneal, as células B1 também reconhecem pampos. Mesmo sendo um tipo de célula B, elas produzem anticorpos naturais, contribuindo para a imunidade inata do corpo. • Fagócitos e respostas inflamatórias: Os fagócitos, como neutrófilos e macrófa- gos, identificam e ingerem patógenos, destruindo-os internamente. Além disso, produzem citocinas que intensificam a resposta inflamatória e podem colaborar com a imunidade adquirida. • Neutrófilos: Essas células, produzidas em grande quantidade diariamente, são a primeira linha de defesa celular contra patógenos. Com uma vida curta, eles contêm enzimas que auxiliam na destruição de invasores. • Monócitos: Os monócitos são células precursoras dos macrófagos. Uma vez nos tecidos, diferenciam-se em macrófagos, adaptando-se ao ambiente específico do tecido. Seja no cérebro ou no fígado, eles se transformam de acordo com a necessidade do local. • Dendríticas: Atuando como ponte entre a imunidade inata e a adquirida, as células dendríticas apresentam antígenos aos linfócitos B e T, iniciando uma resposta imunológica específica. Também são capazes de produzir interferon, combatendo infecções virais. 4.2 Recrutamento de leucócitos O recrutamento de leucócitos para os locais de infecção é fundamental para uma resposta imune eficaz. Tudo começa com a rolagem, um processo inicialmente mediado por selectinas expressas nas células endoteliais. Os leucócitos, por sua vez, expressam ligantes para estas selectinas, permitindo uma ligação temporária e fraca. Esta ligação faz com que o leucócito “role” pelo endotélio até encontrar áreas danificadas, onde há infecção. À medida que esta rolagem ocorre, quimiocinas presentes no endotélio são ativadas em resposta à infecção, aumentando a afinidade das integrinas no leucócito. IL-1 e PNF aumentam a expressão de integrinas, culminando na adesão firme do leucó- cito ao endotélio. Por fim, ocorre a transmigração do leucócito, ajudada por quimiocinas, para atacar o agente infeccioso. Imunidade inata 10 Imagem 2. Recrutamento de leucócitos na resposta imunológica. Inicia-se com a rolagem mediada por selectinas e ligantes nos leucócitos, seguida pela ativação das integrinas. A adesão firme ocorre, permitindo a transmigração e o ataque aos agentes infecciosos. Fonte: Acervo Sanar. 4.3 Fagocitose A fagocitose é um processo fundamental no sistema imunológico que envolve a in- gestão de moléculas grandes, especificamente aquelas com mais de meio micrômetro de diâmetro. Esse processo começa quando moléculas são reconhecidas pelos pumps e pelas opsoninas, que podem fazer parte do sistema complementar. O momento crucial ocorre quando a célula projeta uma parte do seu citoplasma para englobar a molécula ou micróbio, processo esse que é chamado de "zip-up", resultando na formação de um fagosomo. O fagosomo, em seguida, funde-se com um lisossomo - uma vesícula que contém enzimas digestivas. Essa fusão resulta na formação do que é denominado fagolisosso- mo. Dentro desta estrutura, os micro-organismos são expostos a enzimas proteolíticas, como elastase e catepsina G, que começam a degradá-los. Além destas enzimas, o fagolisossomo também produz derivados reativos de oxigênio e intermediários reativos de nitrogênio, ambos essenciais para a destruição eficaz dos patógenos. Os macrófagos ativados, após a fagocitose, não param por aí. Eles desempenham uma série de outras funções vitais, incluindo a produção de citocinas, como a interleu- cina-2, e estimulação de células natural killer. Além disso,esses macrófagos liberam Imunidade inata 11 fatores de crescimento que auxiliam na cicatrização e reparo tecidual, considerando que a atividade contínua dessas células pode causar danos ao tecido. A produção de diversas moléculas pelos macrófagos ativados têm objetivos espe- cíficos: algumas são responsáveis pela migração de leucócitos para os tecidos; outras focam na eliminação dos patógenos dentro dos fagolisossomos; e há ainda aquelas que estimulam a resposta imune adquirida e promovem a reparação tecidual após os danos causados durante o combate aos micro-organismos. Imagem 3. Processo de fagocitose. A fagocitose é um processo essencial na imunologia, onde células especializadas englobam e eliminam microrganismos invasores, desempenhando um papel crucial na defesa do organismo contra infecções. Fonte: Acervo Sanar. Em resumo, a fagocitose é um processo vital que não só ajuda na destruição direta de patógenos, mas também desencadeia uma série de eventos imunológicos subsequentes, garantindo a defesa do organismo e a manutenção da homeostase tecidual. Imunidade inata 12 4.4 Células Natural Killer (NK) As células NK, pertencentes ao sistema imune inato, têm a habilidade de reconhecer e destruir células infectadas, seja por vírus ou bactérias intercelulares. Um aspecto inte- ressante é a interação entre macrófagos e células NK. Quando um macrófago fagocita um micróbio, ele libera interleucina 12, que é reconhecida pela célula NK. Em resposta, a célula NK libera interferon gama, que, por sua vez, ativa o macrófago para destruir o micróbio fagocitado. Essa colaboração é essencial para a eficácia da resposta imune contra patógenos. 4.5 Reconhecimento de células infectadas O reconhecimento de células infectadas é crucial para a imunidade do organismo. O MHC Classe 1, normalmente expresso em células saudáveis, age como um inibidor do ataque das células NK. No entanto, uma infecção viral ou um estresse na célula pode resultar na inibição da expressão do MHC Classe 1. Em sua ausência, as células NK interpretam a célula-alvo como danificada ou infectada, levando-as a atacar. Por outro lado, células infectadas ou estressadas começam a expressar novos receptores que ativam a resposta das células NK. Assim, as células NK são capazes de determinar quais células devem ser atacadas e quais devem ser preservadas, oferecendo uma resposta de defesa que, apesar de pouco específica, é efetiva. 4.6 Funções efetoras das células NK As células NK, quando em contato com células infectadas, liberam exocitose de grânulos. Estes grânulos contêm enzimas que induzem a apoptose da célula infectada, ou seja, levam a célula infectada à autodestruição. Outras funções efetoras da célula NK incluem a produção de Interferon gama, que ativa os macrófagos, e a capacidade de responder a baixas concentrações de células NK, o que pode levar a infecções virais ou bacterianas intracelulares. É interessante observar como o MHC Classe 1 ajuda as células citotóxicas a identificar e atacar células impróprias, complementando a função das células NK. O MHC Classe 1 é uma proteína presente na superfície das células do nosso corpo e desempenha um papel fundamental na identificação de células que estão infectadas por vírus ou que apresentam alguma anomalia. Quando uma célula é infectada por um vírus ou sofre mutações que a tornam impró- pria para o funcionamento normal do organismo, ela geralmente exibe fragmentos do vírus ou proteínas anormais em sua superfície, ligados ao MHC Classe 1. Essa exibição de fragmentos é como um sinal de alerta para as células do sistema imunológico. As células citotóxicas, como os linfócitos T citotóxicos, são especializadas em iden- tificar e eliminar células impróprias, e elas fazem isso reconhecendo esses fragmentos exibidos no MHC Classe 1 das células-alvo. Essa identificação permite que as células Imunidade inata 13 citotóxicas ataquem e destruam as células infectadas ou anormais, contribuindo para a defesa do organismo contra infecções virais e a prevenção do desenvolvimento de células cancerosas. Imagem 4. Ativação da célula NK. As células Natural Killer (NK) são ativadas quando identificam a ausência ou redução da expressão do MHC Classe I nas células-alvo, indicando possíveis células anormais ou infectadas, levando a destruição da célula infectada. Fonte: Acervo Sanar. Imunidade inata 14 4.7 Moléculas de reconhecimento e proteínas circulantes Existem várias moléculas e proteínas circulantes que auxiliam no reconhecimento e combate a agentes patogênicos. Entre elas, o sistema complementos desempenha um papel importante, embora não seja o foco principal aqui. As pentraxinas, como a prote- ína C-reativa, são opsoninas que se ligam a micro-organismos e coordenam o ataque. A proteína C-reativa, por exemplo, pode aumentar até mil vezes seu valor em casos de infecção. Outras opsoninas incluem lectinas e ficolinas. Estas moléculas, juntamente com o sistema complemento e as citocinas, são essenciais para o reconhecimento e ação do sistema imunológico contra invasores. 5. CONCLUSÃO A imunidade inata é um sistema de proteção fundamental presente em todos os seres multicelulares, incluindo os humanos. Ela age como a primeira linha de defesa do corpo, proporcionando uma resposta rápida e eficaz contra uma ampla variedade de invasores, como bactérias e vírus. A imunidade inata não é seletiva, mas é altamente eficiente em identificar e combater ameaças. Este sistema de defesa natural utiliza uma série de componentes, incluindo barreiras físicas, células especializadas como fagócitos e células Natural Killer, e proteínas efetoras como o sistema complemento. Além disso, os receptores de reconhecimento de padrão desempenham um papel crucial na identificação de padrões moleculares associados a patógenos. A imunidade inata não possui memória imunológica, o que significa que não "se lembra" de invasores passados. No entanto, ela desempenha um papel fundamental na comunicação com a imunidade adquirida, auxiliando-a na resposta apropriada quando necessário. Portanto, a imunidade inata é um sistema de defesa essencial que age rapida- mente para proteger o organismo contra invasores, desencadeando processos inflamatórios, respostas antivirais e a destruição de patógenos. Sua eficácia na detecção e eliminação de ameaças é fundamental para a saúde e sobrevivência de todos os seres multicelulares. Imunidade inata 15 REFERÊNCIAS 1. ABBAS,A.K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. H. |. V. Imunologia celular e molecular. 7. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. 2. Abul Abbas, Andrew Lichtman, Pillai Shiv ; Imunologia básica 1. ed. - Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. 3. MURPHY, Kenneth. Imunobiologia de Janeway. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. Escrito por Larissa Meirelles em parceria com inteligência artificial via chat GPT 4.0 sanarflix.com.br Copyright © SanarFlix. Todos os direitos reservados. Sanar Rua Alceu Amoroso Lima, 172, 3º andar, Salvador-BA, 41820-770 1. Introdução 2. Características do Reconhecimento 3. Receptores Celulares 4. Componentes 5. Conclusão Referências