Resposta Imune Contra Fungos e Helmintos

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Isabella Dal’rio 
RESPOSTA IMUNE CONTRA FUNGOS 
AULA 05 – 29/10 
 Quando o hospedeiro entre em contato com um patógeno ele vai sofrer lesões 
causadas diretamente por ele e, na tentativa de tentar resistir a infecção, o hospedeiro acaba 
sofrendo danos por causa da resposta inflamatória. Se a inflamação não for bem resolvida 
(gerar uma resposta exacerbada ou se tornar crônica, ou seja, descontrolada) pode causar 
danos irreversíveis ao hospedeiro. A resposta ideal é aquela que tem começo, meio e fim e 
que faz com que no final do processo o organismo volte para a homeostase. 
 Existem mais de 100 mil de espécies descritas e apenas 100 possuem potencial 
patogênico. Isso se dá por conta da questão da temperatura: todos os fungos que causam 
doenças precisam suportar a temperatura do hospedeiro. Esses fungos são provenientes, 
no geral, do ambiente, principalmente do solo. Dois gêneros já estão presentes na nossa 
microbiota: Candida spp., presente nas mucosas, e Malassezia spp. Alguns podem ser 
classificados como patógenos verdadeiros (causam doenças em imunocompetentes), ainda 
que grande parte sejam oportunistas. Esses oportunistas muitas vezes levam a problemas 
que podem ser facilmente resolvidos. Os fungos oportunistas, aqueles que atingem os 
imunocomprometidos, possuem uma alta taxa de mortalidade, visto que o tratamento é 
bastante difícil, não sendo muito eficaz. O imunocomprometimento dificulta a resistência. 
Quais são os principais focos de entrada para o início da infecção fúngica? 
 Eles precisam passar por uma série de barreiras no nosso organismo. Os ambientais 
são inoculados principalmente por inalação. A infecção primária se instala nos pulmões 
e, se o hospedeiro foi imunocompetente ele controla a infecção e resolve o problema. Do 
contrário, esses fungos podem sair desse tecido, ganhar o sistema sanguíneo e causar uma 
infecção sistêmica. Os fungos comensais, como a Candida, para conseguirem causar 
doenças o paciente precisa passar por algum tipo de imunossupressão. Para sair da região 
de mucosa e atingir o epitélio ele precisa atingir a forma de hifa (na mucosa fica como 
levedura). 
 A primeira proteção do organismo contra esses fungos são as barreiras físicas e 
químicas. Ainda que muitos fungos sejam dermatófitos (causem doenças na epiderme) eles 
não conseguem atingir a derme. Só conseguem causar essa infecção na pele pela produção 
de uma série de queratinases. Assim que rompem essa primeira barreira existem uma série 
de células do sistema imune inato para impedir a propagação do mesmo. 
 O principal receptor do sistema imune inato que reconhece os fungos são os 
receptores toll. Testes mostraram que a ausência dos mesmos deixa o hospedeiro 
susceptível a esse tipo de infecção. Os fungos podem se localizar tanto dentro da célula 
quanto fora, então é importante que haja variação de localização dos receptores. Alguns 
estão presentes no plasma, se ligam a manose; uma série deles estão localizados na 
superfície da célula, tipo toll e lectina; outros estão localizados em compartimentos 
endossômicos; e ainda os citosólicos são responsáveis por reconhecer moléculas do 
microrganismo como alterações na própria célula. 
 
Isabella Dal’rio 
 
 
 O primeiro contato da célula com os fungos é devido ao reconhecimento de PAMPs. 
A superfície dos fungos é muito rica em carboidratos, ou seja, é bastante estratificada. A 
estrutura desses carboidratos no geral se assemelha a figura abaixo. 
 
 A composição é bem complexa a varia de espécie para espécie, principalmente 
quando observamos o tamanho das ramificações. Na maioria deles as beta-glucanas, que 
são importantíssimas para a resposta do sistema imune, ficam escondidas nessa 
camada de manose. Isso serve como mecanismo de proteção do fungo, mascarando a 
posição dessas glucanas. Outra característica dos fungos é a capacidade de dimorfismo, 
mascarando a exposição das beta-glucanas de várias formas diferentes. A produção de 
melanina também as esconde. Cada camada é capaz de ativar diferentes receptores da 
imunidade inata. 
 
Isabella Dal’rio 
Quais os principais receptores envolvidos no reconhecimento de fungos e qual a função 
deles? 
 O receptor de manose possui a principal função de internalizar fungos. Reconhecem 
manoproteínas e mananas; 
 A Dectina1 é responsável pelo reconhecimento de beta-glucanas; 
 A Dectina2 é responsável pelo reconhecimento de alfa-mananas; 
 TLR2 reconhece alfa-glucanas; 
 TLR6 fosfoligomananas; 
 TLR4 reconhece outras mananas. 
Ele complicou a situação, mas é o seguinte: os selecionados são aqueles que reconhecem as 
beta-glucanas, que é a molécula-alvo mais importante. Os outros receptores reconhecem a região 
mais externa: manose. 
Esses receptores estão envolvidos com a fagocitose; induzem a formação de 
radicais livres; produção de citocinas pró inflamatórias; desregulação de granulócitos; 
produção de defensinas na proteção das mucosas; expressão de moléculas co-
estimulatórias (sinal1). 
 
 Receptores Toll-Like 
Todos com exceção do TLR3 sinalizam via a molécula Myd88, essencial nessa 
ativação. A ativação dessa via leva a indução de NFkB que é o principal fator de 
transcrição envolvido na produção de todos os fatores mencionados anteriormente. 
 
 Receptores Galectinas 
Começaram a ser estudados a pouco tempo. O Galectina 3 é importante na 
eliminação de patógenos intracelulares. CD36 reconhece beta-glucana e facilita 
processos de fagocitose. O CR3 forma um complexo que reconhece o complemento, 
facilitando também a fagócitose e auxiliando na produção de citocinas. 
 
 Receptores Lectina tipo C (CLRs) e inflamossomo NLRP3 
Esses receptores distinguem a resposta a fungos da resposta aos outros tipos de 
patógenos. Os de Lectina tipo C reconhecem principalmente carboidratos. Duas 
moléculas são essenciais para essa ativação: SYK (tirosina kinase) que leva a 
fosforilação de outros fatores como a ativação da via da CARD9. Mutações associada a 
esta molécula leva a susceptibilidade a infecções fúngicas. CARD9 vai levar a ativação 
de NFkB e assim como os receptores TLR, levam a produção de defensinas, 
quimiocinas, etc. 
A ativação de SYK pode também levar a ativação de ROS. Isso vai ativar os 
receptores do inflamossomo. Eles não são responsáveis pela transcrição de genes. Os 
receptores que formam o inflamossomo formam um complexo com uma função 
principal de clivar citocinas que estão desativadas para assim ativá-las. A molécula 
 
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principal desse complexo que pode ser citada é a NLRP3. A enzima responsável para 
essa clivagem são as caspases. Irão clivar IL1beta e e IL18, importantes para a 
reposta a fungos. Ou seja, a ativação dos fatores do tipo Lectina possuem duas 
funções: levar a ativação do fator NFkB e induzir a formação de ROS que irá ativar o 
complexo do inflamossoma, para assim ativar as duas citocinas. 
 
 
Lectina = Dectina 
 
 Como a gente sabe que tudo isso é importante? Existem estudos que mostram que 
mutações em moléculas como Dectin1 leva a sensibilidade a infecções por aspergilus; e 
CARD9 leva ao desenvolvimento de candidíase cutânea. Ou seja, conferem 
susceptibilidade do hospedeiro a infecções fúngicas. 
 Na figura abaixo vemos a variação da expressão de beta-glucana em A. fumigattus. 
Temos uma cultura que gera leveduras unicelulares de forma livre (1) e vemos que quase 
não há expressão de beta-glucana inicialmente. Algumas horas depois (2) quando elas 
começam o processo de germinação para a formação de hifa elas expressam grandes 
quantidades de beta-glucana. Entretanto, quando o fungo está quase se tornando uma 
hifa-definitiva (3), embora expresse beta-glucanaao longo de toda estrutura da hifa, essa 
expressão vai se tornando cada vez menor (4), pois ele começa a expressar outras 
moléculas que dificultam o reconhecimento dessas estruturas. 
 
 
Isabella Dal’rio 
 
 Quando os fungos atravessam a barreira do 
epitélio, as primeiras células que entram em contato 
são os macrófagos. Estes estão presentes já em 
alguns tecidos específicos e possuem a maioria dos 
principais receptores para o reconhecimento dos 
fungos, assim produzem fatores importantes para a 
ativação da resposta inflamatória (imagem abaixo), 
recrutando novas células como neutrófilos, por 
exemplo. Esse é o primeiro passo para o controle 
das infecções por fungos. Essa ativação não se dá 
necessariamente só pela presença das células 
presentes na camada mais externa do epitélio, já que 
os fungos podem, em forma de hifas, atingir a camada 
endotelial. Assim, os neutrófilos conseguem 
reconhecer diretamente os conídios, evitando que se 
espalhem pelo organismo. Ou seja, o reconhecimento 
pode ser pela camada mais superficial da pele ou 
depois que ele atinge as camadas mais profundas. 
 Quais os melhores mecanismos para evitar os fungos? Eles apresentam um 
problema para as células da imunidade inata que é o tamanho. A pseudo-hifa, por 
exemplo, não pode ser fagocitada (fungos dimórficos). Isso influencia no tipo de 
mecanismo que será utilizado para o combate. 
 Os neutrófilos possuem três mecanismos principais para eliminação de patógenos: 
fagocitose para intracelularmente produzir radicais livres que degradem conídios, 
leveduras isoladas; degranulação sem liberação de DNA que possui efeitos 
microbicidas; liberação de DNA (NETs - a célula se suicida) com algumas moléculas 
granulosas também, aprisionando os patógenos. Os dois últimos são utilizados contra 
hifas. O que determina qual mecanismo será utilizado será o tamanho. 
 
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 Resistência vs tolerância: se essas moléculas que são liberadas forem liberadas 
aleatoriamente, entrando em contato com proteínas de matriz celular, elas irão induzir 
dano tecidual. O tipo de resposta que o neutrófilo escolhe também está ligado a extensão 
do dano que o indivíduo vai sofrer. A fagocitose tem um dano mínimo, mas liberar todo o 
conteúdo granuloso do neutrófilo pode gerar danos teciduais graves se a infecção for 
persistente, dificultando mais ainda a eliminação do fungo. Se os neutrófilos liberam as 
redes intracelulares (NETs) com os grânulos, isso tende a ser menos lesivo aos tecidos, já 
que os grânulos ficam concentrados na região das redes intracelulares (não se espalham 
aleatoriamente como no caso anterior, não se dispersa tanto). Então o tipo de mecanismo 
escolhido influencia diretamente nos efeitos colaterais. Por isso, vários casos de doenças 
causadas por fungos estão associados a neutopenia: transplante de medula óssea, 
quimioterapia, doenças hematológicas que comprometam o desenvolvimento de células 
mielóides, tudo que faça com que o paciente tenha uma redução na quantidade de 
neutrófilos deixa ele susceptível. 
 É importante ressaltar que as espécies reativas de oxigênio não são apenas um 
“ataque” da célula contra o patógeno, mas também são moléculas sinalizadoras. Existem 
um grupo de proteínas que formam o complexo NADPH oxidase e, o paciente que 
apresenta mutações nessas proteínas que compõem o complexo, desenvolvem a 
chamada doença granulomatosa crônica, causada principalmente por bactérias e 
Aspergillus. Isso acontece pela ausência da capacidade dos neutrófilos de eliminar esses 
microrganismos, o que leva a formação de granulomas, comprometendo essa sinalização. 
 A medida que a infecção progride os fungos podem assumir formas evolutivas 
diferentes. Por isso é importante que tenhamos células localizadas em diferentes regiões. 
Na epiderme as células entram em contato com os conídios germinando e, na região de 
brotamento, as células expressam muitos receptores lectina1. Este produz IL6 via NFkB e 
de IL1beta pela via do inflamossomo, ativando juntos os linfócitos Th17, importantes para a 
eliminação de fungos. 
 Uma vez que a infecção progride e os fungos assumem outra forma evolutiva, as 
células não serão mais capazes de reconhecer a beta-glucana. Daí teremos outra linha de 
defesa, uma população de células dendriticas na derme que reconhecem mananas e 
possuem receptores TLR. Estes preferencialmente produzem IL12, que induz a 
diferenciação de Th1. 
 Os fungos irão ativar vários desses receptores simultaneamente e essa ativação irá 
determinar a qualidade da resposta. Os receptores de manose, por exemplo, formam 
complexos com outros receptores para induzir a produção de citocinas. 
 Os receptores de Lectina, como visto anteriormente, preferencialmente induzem a 
expressão de IL6, IL1beta e IL23. Essa combinação leva a diferenciação em Th17. A 
citocina IL12 produzida pelos TLR leva a diferenciação em Th1. E a indução por TGFbeta 
e ácido retinóico levam a produção de células Treg. Isso é importante vcs saberem. (?) 
 
 
 
Isabella Dal’rio 
 Essas populações de linfócitos têm papéis diferentes na reposta da infecção por 
fungos. As células Th17 e Th1 possuem papel importante na resistência do hospedeiro 
frente a infecção. As células Th2 por exemplo, quando são induzidas, elas são péssimas 
pois aumentam a susceptibilidade do hospedeiro e, no caso de infecções pulmonares, 
podem induzir sintomas de alergias. 
 Th1 secretam principalmente TNF e INFy. Estas aumentam a capacidade de 
eliminação de fungos por macrófagos. Além disso induzem a formação de espécies 
reativas de oxigênio e produção de citocinas pró-inflamatórias. Mas elas não vão agir só 
nas células da imunidade inata, a produção de INFy também influencia a produção de um 
tipo específico de anticorpo pelos linfócitos B, que é o IgG, importante para neutralização e 
opsonização dos fungos. 
Th17 produzem IL17 e IL22 principalmente. A IL17 é uma citocina envolvida 
principalmente na ativação de células epiteliais e endoteliais, auxiliando no recrutamento 
de neutrófilos para o sítio infecioso. Também induzem a produção de defensinas e 
peptídeos antimicrobianos por células endoteliais. A IL22 tem uma função importantíssima 
em fungos que atingem a mucosa, ajudando na reconstrução de epitélios lesados. Th17 
está envolvida também com doenças autoimunes, podendo levar a imunopatologias 
dependendo da combinação de moléculas no ambiente. É essencial durante essa resposta 
a produção de células Treg, que produzem IL10 e TGFbeta, citocinas anti-inflamatórias 
que inibem respostas exacerbadas. 
No caso da Th2, três citocinas produzidas, IL4, IL13 e IL10, induzem o perfil de 
ativação de macrófagos completamente diferente do induzido pelas citocinas citadas 
anteriormente, chamado de perfil de ativação de macrófagos alternativo (M2). Por que 
é tão ruim? Os fungos se aproveitam desse perfil para utilizar os macrófagos como células 
reservatórias para proliferarem nele. Ou seja, a célula ao invés de produzir óxido nítrico, 
ela irá produzir arginase, que funciona como fonte de crescimento para os fungos. 
Também podem induzir a supressão de macrófagos. Também há geração de 
imunopatologias semelhante a asmas pela indução a produção de IgE. 
A ativação de TLR2 também pode ser usada como mecanismo de escape pela 
supressão da resposta imune, diferente do que acontece com TLR4, como citado 
anteriormente. Se essa ativação ocorrer preferencialmente à ativação de TLR4, irá induzir 
a produção de IL10 que ajuda a proliferação intracelular e deixa os indivíduos mais 
susceptíveis. A combinação de receptores e a intensidade de ativação deles irá 
terminar a qualidade da resposta (pela milésima vez elerepete essa frase). 
 Qual a função dos anticorpos na ação contra os fungos? Existem várias maneiras de 
controle: eles podem inibir a mudança da forma evolutiva do fungo; a reprodução 
assexuada por mitose e a produção da cápsula. Não tem efeito microbicida direto mas 
pode interferir em funções fisiológicas dos fungos. Além disso, funcionam na 
opsonização dos fungos e regularização de moléculas, eliminando as potencialmente 
danosas. Os mecanismos indiretos são aqueles que facilitam a fagocitose, facilitam a 
deposição de proteínas do sistema complemento, etc. A opsonização é essencial para 
fungos capsulados, por exemplo. Mecanismos diretos são, por exemplo, a inibição da 
formação de biofilme, inibição da replicação, inibição da mudança de forma, etc. 
 
Isabella Dal’rio 
 Não temos vacinas contra fungos. As grandes dificuldades envolvem: o fato de 
muitos serem dimórficos; produção de diferentes antígenos; parede celular rica em 
polissacarídeos; o tamanho de algumas hifas que impede a fagocitose; falta e estratégias 
para estimular a diferenciação de anticorpos e geração de memória. 
 Os fungos apresentam mecanismos de evasão para fugir do sistema imune. Por 
exemplo: 
 Eles são termotolerantes, podendo replicar a 37 graus; 
 Cepas mais virulentas se transformam rapidamente em leveduras por serem 
geralmente dimórficos (isso está relacionado com a capacidade de resistência a 
temperatura também); 
 Produzem uma camada de melanina que protege contra peptídeos antimicrobianos 
liberados pelos fagócitos, repele células por repulsão eletroestática pois a cápsula é 
hidrofóbica, também ossui função antioxidante e assim reduz danos causados por 
espécies reativas de oxigênio e podem inibir TNF e a proliferação de linfócitos. 
 Cápsula polissacarídica dificulta a fagocitose, protege contra radicais livres e 
peptídeos antimicrobianos, inibe o recrutamento de neutrófilos e quando + cels 
dendriticas inibem a expressão de moléculas coestimulatórias. 90% da cápsula é 
composta de GXM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Isabella Dal’rio 
RESPOSTA IMUNE CONTRA HELMINTOS 
 Os helmintos são bem diferentes dos outros patógenos pois ficam localizados 
exclusivamente no ambiente extracelular e isso se deve ao tamanho deles. Uma questão 
importante é que eles não replicam no hospedeiro, eles se tornam adultos e colocam ovos, 
mas não replicam. Podem viver por anos na forma adulta deles e isso depende de uma co-
evolução de hospedeiro e microrganismo, assim como conseguimos conviver com as 
bactérias. Ficam principalmente no lúmen do intestino, em alguns momentos podem 
colonizar células epiteliais e migrar para tecidos como fígado, pulmão, cérebro. 
 Na resposta imune contra helmintos falaremos basicamente da resposta do tipo 
Th2, que remedia mecanismos de ação extracelulares. Quando há uma proliferação 
muito grande Th2 tendemos a ter menores níveis de Th17 e Th1 pela regulação das 
citocinas pelas células dendríticas. Nesse caso a Th2 é tido como uma resposta 
imunoregulatória, não de caráter inflamatório. Não se sabe ainda como esses antígenos 
são apresentados às células T, já que esses parasitas não são fagocitados. A hipótese 
mais aceita é que esses helmintos secretam substâncias que são reconhecidas como 
antígenos que são apresentados para continuar a resposta imune. 
 Uma vez que o linfócito T se diferencia em Th2 ele produz IL13 que faz duas coisas 
importantes: ativa células epiteliais do intestino para a produção de muco e induzem o 
peristaltimo intestinal, dois fatores que dificultam a adesão dos helmintos na camada 
epitelial. E conjunto com a IL13, a IL4 induz o fenótipo de macrófago M2 que é importante 
para resolução das respostas inflamatórias e para o retorno da homeostase do tecido. 
Essas células irão produzir várias moléculas como colágeno, TGFB e metaloproteases 
para recuperação tecidual. Nesse caso também haverá indução da diferenciação de 
anticorpos em IgE e estímulo a produção de peptídeos antimicrobianos. A principal função 
da IgE no controle de infecções é grudar no tegumento do helminto, deixando exposta a 
porção Fc. Os granulócitos que possuem receptores desse Fc (mastócitos, basófilos, 
eosinófilos) irão reconhecer. Essas células possuem proteases que ajudam a destruir a 
camada superficial do helminto, auxiliando na eliminação. A IL5 também é importante 
para recrutamento e ativação dos eosinófilos. Th2 também produzem IL3 e IL9 em 
grandes quantidades, que ativam mastócitos. 
 Como esses helmintos conseguem ter uma infecção tão eficiente se a resposta a 
Th2 deveria eliminá-los? As Th2 ainda que tentem eliminar os helmintos, também regulam 
a diferenciação das células Th1 e Th17 e impedem que o hospedeiro morra para que 
assim ele viva por mais tempo, levando a disseminação dos ovos. 
 Alguns indivíduos não desenvolvem a imunopatologia pois desenvolvem Th2 para 
inibir as respostas do sistema imune, mas também não conseguem eliminar o parasita. 
Quando ocorre o desenvolvimento da imunopatologia, há uma resposta Th1 e Th17 
eficiente que pode sobressair a resposta da Th2, levando a formação de granulomas 
(esquistossomose). 
 
 
 
 
Isabella Dal’rio 
 Hipótese da higiene: 
“Nos países pobres as pessoas acabam se contaminando com vermes e isso de alguma 
maneira impede o desenvolvimento da infecção pela indução de células Th2.” 
Essa hipótese veio abaixo pois houve um aumento de resposta Th1 e 
desenvolvimento de doenças auto-imunes nessas populações. Passaram a considerar as 
células Treg como principais controladoras do desenvolvimento das alergias. Nesse caso a 
influência não seria do ambiente, mas do desenvolvimento de células Treg de memória. 
 Hoje acreditam que isso tem mais a ver com a composição da microbiota pois a 
presença de helmintos no intestino é capaz de causar alterações na microbiota, e isso 
pode inibir a ação das Th2.