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Fluxograma de proteção do sistema imune Barreiras físicas: pele, mucosas, microbiota normal. 1. Imunidade inata: inflamação, defensinas, lisosima. 2. Imunidade adaptativa: produção de anticorpos, imunidade mediada por células. 3. Imunologia Barreiras Epiteliais Quando intactas são muito eficientes contra a entrada de microrganismos nos tecidos do hospedeiro Formam uma barreira física entre o meio externo (onde o patógeno se localiza) e o tecido do hospedeiro Podem ser: mecânicas, químicas e microbiológicas Imunidade Inata ➦ Linha de defesa inicial, mecanismo de defesa celulares e bioquímicos que já existiam antes do estabelecimento da infecção. ➦ Responde rapidamente (apenas aos microrganismos). ➦ Tipos principais de reações: Inflamação: acúmulo e ativação de leucócitos e proteínas nos locais de infecção -> leucócitos e proteínas plasmáticas -> eliminar microrganismos extracelulares. Defesa Antiviral: defesa contra vírus (intracelulares) - > células NK e citosinas -> eliminar células infectadas Imunidade Adquirida ➨ Desenvolvimento evolutivo mais tardio, específico, contato com substância estranha, reatividade a substância estranha em particular; memória. ➨ Existem dois tipos de resposta imune adaptativa: humoral e celular. ➨ Tem como características: são específicas para diferentes tipos de antígenos; tem memória; tem especialização; contração e homeostasia; não reatividade ao próprio. ➨ As principais células são linfócitos, APCs, células efetoras. Imunização ativa Trata-se de um mecanismo através do qual o próprio corpo desenvolve anticorpos contra determinado antígeno. A imunização ativa natural é a contração da doença. Por exemplo, ao contrair uma gripe, o corpo irá produzir anticorpos contra essa doença e armazenar linfócitos de memória contra essa doença. Se houver uma reinfecção pelo mesmo patógeno, o corpo poderá apresentar uma resposta imune rápida contra essa doença. O mecanismo artificial de imunização ativa é a vacina. A vacina é feita a partir de antígenos. Imunização passiva Trata-se do uso de anticorpos prontos, não produzidos pelo corpo do afetado, ou seja, não trazendo memória imune. O exemplo natural de imunização passiva é a placenta, que leva anticorpos da mãe ao feto, ou a amamentação, tendo em vista que o leite materno é rico em anticorpos Órgãos linfoides geradores ★Medula óssea: linfócitos B amadurecem parcialmente na MO dirigem-se aos órgãos secundários completando maturação ★Bursa de Fabricius: fonte de células B em aves ★Timo: linfócitos T amadurecem completamente no timo entram na circulação residem em órgãos e tecidos secundários Funções ➔fornecimento de fatores de crescimento ➔sinais moleculares necessários para maturação dos linfócitos ➔sinais moleculares necessários para apresentação de antígenos próprio Órgãos linfoides periféricos ★Gânglios linfáticos ★Baço ★Sistema imune cutâneo ★Sistema imune de mucosas: agregados de linfócitos podem ser encontrados no tecido conjuntivo e praticamente todos os órgãos exceto SNC Funções ➔sítio principal de apresentação dos antígenos ➔existência de linfócitos virgens respondedores ➔permite iniciação das respostas adaptativas Medula vermelha ➔consiste em uma rede preenchida por sangue e revestidos por células endoteliais ➔fora desse sítio existem grupos precursores de células sanguíneas em diversos estágios de desenvolvimento quando a medula óssea é lesionada ou exigida grande demanda celular o fígado + baço são locais de preferência de hematopoiese e ramedular Medula Óssea ➔sítio de geração da maioria das células sanguíneas circulantes e sítio de início da maturação de células B Hematopoiese ➔na puberdade a hematopoiese ocorre principalmente nos ossos chatos ★esterno ★vértebras ★ossos ilíacos ★costelas MO gera ➔eritrócitos ➔granulócitos ➔monócitos ➔células dendríticas ➔plaquetas ➔linfócitos ➔células NK As HSC ➔sistema hematopoiética celular ➔pluripotentes: uma HSC pode se tornar diferentes tipos de célula sanguínea ➔autorrenováveis são identificadas através de marcadores de superfície ➔dão origem a dois tipos de células multipotentes progenitor mieloide comum ★origem aos progenitores de linhagens eritrose +megacariócito + granulócitos + monócitos progenitor linfoide comum ★fonte de precursores de células B/T Maioria das etapas de maturação de células B ocorrem na MO os eventos finais podem ocorrer em órgãos linfoides secundários particularmente no baço ➔a maturação da célula T ocorre totalmente no timo ➔a proliferação e diferenciação das HSC são estimuladas por citocinas, as citocinas hematopoiéticas são produzidas por: ➔células do estroma da MO ➔macrófagos da MO ➔linfócitos T estimulados por antígenos ➔macrófagos ativados por citocinas/microrganismos ➔a medula óssea também aloca diversos plasmócitos secretores de imunoglobulinas ➔tais plasmócitos são gerados nos órgãos linfoides secundários ➔consequência da estimulação antigênica de células B ➔depois migram para a medula ➔sobrevivem e continuam a produzir anticorpos o mesmo pode ocorrer com linfócitos T de memória CD8+ Leucócitos Função: ingerir e destruir microrganismos e retirar tecidos danificados. Neutrófilos: leucócitos polinucleares. Maior parte das células brancas sanguíneas circulantes. Fase inicial da reação inflamatória. Núcleo segmentado de 3 a 5 lóbulos conectados. Seu citoplasma contém 2 tipos de grânulos, preenchidos com enzimas como lisozima, colagenase e elastece. Grânulos autofílicos contem enzimas e substâncias microbicidas. São produzidos na medula óssea. Podem migrar rapidamente para locais de infecção. Fagócitos: Mononucleares. Composto por macrófagos e monócitos *Macrófagos assumem fenótipos diferentes dependendo de em que órgão estão localizados. São originados da medula óssea ou do saco vitelínico e fígado nos bebês. Principal função é ingerir e matar microrganismos. Os mecanismos incluem a geração enzimática de O2 e N2. → Também são responsáveis pela ingestão de células mortas do próprio indivíduo. → Funcionam como APCs que apresentam antígenos e ativam os linfócitos T. → Promovem o reparo de tecidos danificados Mastócitos: células derivadas da medula presentes na pele e mucosa epitelial. Contém grandes quantias de histamina. Expressam alta afinidade por anticorpos IgE, sendo geralmente recobertos por esses anticorpos. O contato dos anticorpos com o antígeno provoca a liberação do conteúdo dos grânulos, o que causa mudança nos vasos sanguíneos que levam à inflamação. Fornecem defesa contra helmintos e microrganismos. Responsáveis também pelas respostas alérgicas. Basófilos: Derivados da medula óssea. Geralmente não estão presentes nos tecidos mas podem ser recrutados para locais inflamados. Podem sintetizar os mesmos mediadores dos mastócitos. Expressam receptores para IgE e podem ser ativados por antígenos ligados à IgE. Eosinófilos: Granulócitos sanguíneos cujos grânulos citoplasmáticos contém enzimas que agem na parede células dos antígenos. Também podem danificar o tecido do próprio hospedeiro. São derivados da medula óssea. Costumam estar presentes nos tecidos periféricos (cobertura de mucosa) Células Apresentadoras de Antígenos APCs Células dendríticas: são as mais importantes para ativação de células T imaturas. Possuem projeções membranosas e capacidade fagocítica. Muito presentes nos tecidos linfoides, epitélio mucoso e parênquima de órgãos. Assim como os macrófagos, as DC reconhecem moléculas produzidas pelos microrganismos que não estão presentes no hospedeiro. Respondem à presença destes corpos estranhos com a secreção de citocinas. Monócitos também podem se transformar em DC durante processos inflamatórios. Macrófagos e linfócitos B: são importantes apresentadores de antígenos para as T auxiliares. Macrófago apresenta pra linfócito T que produz moléculas que ativam os macrófagos a aumentarem suasatividades, processo importante para matar microrganismos que são fagocitados mas resistem à morte. Linf. T CD8+ (CTLs) podem reconhecer antígenos de qualquer tipo de célula nucleada e ser tornarem ativos. Todas as células nucleadas são potenciais APC para CTLs Células dendríticas foliculares: Ligam e apresentam antígenos para os linfócitos B. Linfócitos: 3 tipos celulares: linfócitos, células apresentadoras de antígeno e células efetoras (linfócitos ativados e outras células, leucócitos) Linfócitos → Únicos que possuem receptores específicos de antígenos → Todos os linfócitos são morfologicamente parecidos, porém suas funções e características são diferentes. → São diferenciados pelas proteínas de superfície. → Tipos de proteínas são identificados a partir do CD (números) → Linfócitos B são os únicos capazes de produzir anticorpos. São responsáveis pela imunidade humoral. Os anticorpos são expressos pela membrana e são responsáveis pelo reconhecimento de antígenos que se ligam às proteínas das células B, iniciando seu processo de ativação. São então secretadas formas solúveis de anticorpos. → Linfócitos T são responsáveis pela imunidade celular. Seus receptores de antígenos reconhecem apenas aqueles ligados a moléculas de apresentação especializadas (molec. Do complexo principal de histocompatibilidade, MHC) Linfócitos T CD4+ (T auxiliares): ajudam linfócitos B a produzirem anticorpos e células fagocitárias a fagocitarem; (T reguladores): confere limitação à resposta imune. Linfócitos T CD8+ (T citotóxicos): destroem ‘células infectadas por microrganismos. Células natural killer (NK): também matam células infectadas mas não tem receptores de antígenos distribuídos clonal mente. Expansão clonal: Na resposta imune adaptativa, os linfócitos virgens, que emergem da medula óssea ou do timo, migram para os órgãos linfoides periféricos (linfonodo/gânglio linfático, baço e tecido linfoides cutâneos e das mucosas), onde são ativados pelos antígenos. Ativação promove a diferenciação em células de memória e células efetoras (expansão clonal). Na expansão clonal os linfócitos são diferenciados em células efetoras, cuja função é eliminar o antígeno e armazenar células de memória de vida longa, cuja função é mediar respostas rápidas e potentes em uma eventual reexposição. PAMPS e DAMPS ‒ reconhecidas por células do sistema imune inato. • Antígenos ‒ reconhecidos por células do sistema imune adaptativo (linfócitos T e B) PAMPS: Padrões moleculares associados à patógenos (pathogen-associated molec ular patterns) • Moléculas de superfície ou ácidos nucleicos. • Moléculas conservadas. • DAMPS: Padrões moleculares associados à lesão (Damage-associated molecular patterns) • Moléculas liberadas por células danificadas ou mortas. PAMPs X Antígenos O sistema imune inato reconhece somente um número limitado de PAMPs daqueles que são característicos dos principais grupos de patógenos. O sistema imune adaptativo, por outro lado, pode reconhecer e responder a quase todas as macromoléculas estranhas presentes no microrganismo invasor. Essas macromoléculas estranhas são denominadas antígenos. Como os PAMPS e DAMP S são reconhecidos? • Receptores de reconhecimento de padrão (PRR) • Receptores Toll-like (TLRs) - principais • Presentes em neutrófilos, macrófagos , células dendríticas e mastócitos. • Membrana plasmática e intracelular (endossomo), plasma Lesão tecidual • 1º Sinal – DAMPS: ativação de células sentinelas • 2º Sinal – PAMPS: ativação células sentinelas • 3º Sinal – DOR – sinalizadores em terminações nervosas. Citocinas – Moléculas sinalizadoras celulares Efeito autócrino, parácrino, endócrino. Efeitos sistêmicos – Febre, estado de doente e proteínas de fase aguda. Efeitos locais – Recrutamento de células e alteração vascular. Migração de leucócitos Quem migra? Monócitos; Neutrófilos; Linfócitos naive e efetores Migração de leucócitos - Adesão Citocinas inflamatórias: - Vaso dilatação = fluxo + lento, marginalização de leucócitos. - Maior expressão de ligantes no endotélio (Selectina) Selectinas no endotélio – Rolamento de leucócitos Integrinas (leucócitos) + ICAM (endotélio) = Fixação do leucócito Ação sistêmica da inflamação aguda TNFα ✓ Liberada pela ativação de receptores TLR – antígenos bacterianos. ✓ Produzido por células mononucleares fagocíticas. ✓ Ação sistêmica pode ser crítica em grandes volumes: - Vasodilatação – queda na pressão circulatória; - Drenagem de líquidos para o interstício; - Coagulação intravascular disseminada (CID) = hemorragias Pirógenos endógenos: TNF e IL-1 agem no hipotálamo para induzir um aumento na temperatura corporal – aumento de prostaglandinas. Proteínas de fase aguda: IL-1 e IL-6 induzem os hepatócitos a produzir reagentes de fase aguda que são secretados no sangue. Proteínas de fase aguda: Tem seu pico de liberação em 2 dias – resposta mais imediata Regeneração e cicatrização de tecidos • Macrófagos M2: – atraem fibroblastos (colágeno e remodelação); - Fator de crescimento vascular – novos vasos para suprir oxigenação de tecidos mortos. - Acabou o estímulo = regeneração/cicatrização tecidual Células dendríticas - ação Expressam mais tipos diferentes de TLRs e receptores de padrão de reconhecimento do que qualquer outro tipo celular, tornando-as os mais versáteis sensores de PAMPs e DAMPs dentre todos os tipos celulares no corpo. MHC Complexo principal de histocompatibilidade Lócus do genoma onde encontram-se genes extremamente importantes para o sistema imune, autoimunidade e para o sucesso reprodutivo São altamente polimórficos, são codominantes. Função Codificar proteínas de superfície que; reconhecem e apresentam antígenos; próprios ou externos para o nosso ;sistema imune adaptativo; Importante na compatibilidade de MHC de diferentes pessoas; Atuam tanto na resposta imune humoral quanto na celular. MHC de classe 1 Via endógena Relacionadas ao Linfócito TCD8+ Está em todas as células nucleadas Genes A, B, C Serve para agentes intracelulares Resposta citotóxica: atacam as células infectadas/neoplásicas No retículo endoplasmático Cadeia alfa se liga ao peptídeo Estrutura MHC de classe 2 Via exógena Relacionadas ao Linfócito TCD4+ Está nas células apresentadoras de antígeno Genes DP, DQ e DR Serve para agentes extracelulares No endossomo Importâncias Utilização em programas de melhoramento genético Importante na seleção de transplantes de órgãos Apresentação de antígenos Interferon uma proteína produzida pelo sistema imunológico que ajuda a combater infecções virais, bactérias, fungos e células tumorais Ação das células MDD Linfócito da resposta imune inata Célula que reconhece a entrada do antígeno e, como mecanismo de defesa, destrói toda a célula invadida Reconhece uma célula estressada (célula que teve algum tipo de mutação que fez com que outras proteínas do que as antes apresentadas, alterações químicas ou físicas) ou uma célula que pode estar invadida com um antígeno Defender contra patógenas intracelulares ou uma alteração celular Reconhece e a destrói, não ocorre um processo de fagocitose s Quando um macrófago reconhece o patógeno, produzindo IL12, que pode fazer com que a célula NK capte esse L12 e comece a se proliferar Uma vez que ela induz a mitose, começa a produzir outras citocina (interferon gama), que ativa mais macrófagos, induzindo-o a produzir NO e espécies reativas de oxigênio (para tentar destruir o macrófago) Enquanto o macrófago está produzindo essas novas substâncias, também produz mais IL12, que ativa mais NK, que ativa mais macrófago. Ativação das células NK: A célula NK reconhece tanto o receptor ativador quando o inibidor do macrófago, não sendo ativado MHC: complexo principal de histocompatibilidade ▪ Também conhecido como HLA (antígeno leucocitário humano) ▪ Complexo de genes que dá origem a proteínas com o mesmo nome, que vão funcionar como receptores ou ligantes de membrana ▪ As moléculas MHC são uteis para apresentação antigênica, quando expressas na membrana ▪ Se algo entrada na célula,MHC de classe 1 são expressas na membrana com pequenas partículas do antígeno, a partir do processo de metabolização do antígeno no citosol • Os peptídeos antigênicos, a partir do MHCclasse1, apresenta essas partículas na membrana da célula ▪ MCHclasse1: presente em todas as células nucleadas • Destaque para o reconhecimento em meios citosólicos • Quando esse MHC apresenta o antígeno, quem reconhece tal antígeno é o linfócito TCD8, pois é ele quem reconhece o MHC de classe 1 • Alguns vírus podem levar à redução do MHC1, então o linfócito não reconhece o antígeno • A célula NK é muito mais ativada quando a célula não apresenta tal classe de MHC, pois quando isso acontece, ela começa a ser ativada, reconhece a redução do MHC de classe 1 Molécula de MHC com antígenos próprios funcionam como receptores de inibição, quando elas não expressam, ▪ MHCclasse2: apenas nas APCs (macrófagos, dendríticas, linfócito B) • Está associada mais à apresentação de antígenos que estejam em vacúolos, vesículas • Está apenas em células que são apresentadoras profissionais de antígenos • Destaque para o reconhecimento em meios extracelulares • Não está presente em todas as células • Células da resposta imunológico de fato Anticorpos A parte variável é a que se liga ao antígeno A parte constante determina a classe do anticorpo, que pode ser IgM, IgG, IgA, IgE ou IgD Neutraliza toxinas Presentes nas secreções em mucosas do trato gastrointestinal, respiratório e urogenital. Previne colonização por patógenos. Presente também na saliva, lágrimas e leite. Envolvida em processos alérgicos e parasitários. Sua interação com basófilos e mastócitos causa liberação de histamina. Imunoglobulina de membrana. Faz parte do receptor de membrana de linfócitos B virgens (BCR). Mais abundante no soro Neutralizam toxinas Resposta imune secundária Transplacentária (IgG2) Opsonização (IgG1 e IgG3) Ativa o complemento (IgG1, IgG2 e IgG3) Receptor de antígenos dos LB Neutraliza toxinas Ativação do complemento Resposta imune primária Resposta Humoral A Imunidade Humoral (IH) é a forma de Imunidade Adaptativa (IA) que pode ser transferida de indivíduos imunizados para indivíduos naive por meio do soro que contém anticorpos. A IH mediada por anticorpos secretados, e sua função fisiologia é a defesa contra microrganismos extracelulares e toxinas microbianas. Neutraliza e faz opsonização que fagocitará o microrganismo. * Linfócito B naive vira um Linfócito B ativo Sistema Complemento É um conjunto de proteínas funcionalmente ligadas, que interagem entre si proporcionando funções efetoras da imunidade humoral e inflamação . Estão presentes no plasma sanguíneo sendo sintetizadas no fígado . Fazem parte do sistema imune inato e, também, do adquirido sendo necessárias para realização da função de proteínas de defesa. Auxilia na lise de microrganismos através do complexo de ataque a membrana. ativação da resposta inflamatória por meio da quimiotaxia exercida pelos componentes do sistema, limpeza de complexos imunes limpeza de complexos antígeno anticorpo pós injúria para que não ocorra reações de hipersensibilidade. São três que são ativadas de maneira diferentes, a via clássica , a via das lectinas, e a via alternativa. Embora sejam diferentes no início todas convergem para um fator em comum, a C3 CONVERTASE. Vírus Seres microscópicos constituídos de DNA ou RNA e protegidos por uma capa formada de proteínas. São parasitas intracelulares, suas funções só são desempenhadas quando entram em uma célula viva para utilizar todos os seus recursos. Tipos Adenovírus: formados por DNA. Retrovírus: formados por RNA. Arbovírus: transmitidos por insetos. Bacteriófagos: infectam bactérias. Micrófagos: infectam fungos. Características São seres acelulares, não possuem células; Variam de 17 nm até 300 nm; Não possuem um padrão; São capazes de sofrer mutações; Fora de um organismo hospedeiro cristalizam-se como os minerais; A reprodução ocorre em uma célula viva. Estrutura Ácidos nucleicos (RNA e DNA): informações contidas no vírus que deverão ser utilizadas para sintetizar proteínas na célula invadida; Capsídeo: envolve e protege o ácido nucleico viral da digestão por enzimas. Possui regiões que permitem a passagem do ácido nucleico para injetar no citoplasma da célula hospedeira; Envelope de glicoproteínas: revestimento formado por lipídios e proteínas ao redor do capsídeo, utilizadas para invadir a membrana celular e se ligar a ela, facilitando a fixação do vírus. Reprodução Capazes de invadir diferentes tipos de células. No ciclo de reprodução, geralmente os vírus rompem a parede celular, entram, replicam-se e partem para infectar novas células. Há também os vírus que não precisam entrar em uma célula para se reproduzirem, eles apenas injetam seu genoma na célula hospedeira. O material genético viral inserido em uma célula é traduzido e replicado à medida que a célula se multiplica. Geralmente, os vírus utilizam os ribossomos das células eucarióticas para traduzir o RNA mensageiro viral e, assim, produzem proteínas virais dentro da célula.