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LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB CAP 10 ABBAS: RESUMO DIFERENCIAÇÃO E FUNÇÃO DAS CÉLULAS TCD4+ EFETORAS • As células TCD4 efetoras são geradas pelo reconhecimento do antígeno nos órgãos linfoides secundários, mas a maioria deles migram para os locais periféricos de infecção onde funcionam na eliminação dos microrganismos. • Nos tecidos, os LTCD4+ que reconhecem o antígeno aumentam a afinidade das integrinas (como a VLA-4 e VLA-5) aos seus ligantes. Essas duas se ligam a fibroectina nas MECs; uma 3ª molécula de adesão (CD44) altamente expressa nos linfócitos T ativados liga-se ao hialuoreno. Assim, os linfócitos T específicos para o antígeno e que foram ativados são preferencialmente retidos no local extra vascular. • Alguns linfócitos T CD4+ que são ativados nos órgãos linfoides secundários não saem de lá, mas migram para os folículos linfoides no interior desses órgãos, onde auxiliam os Linfócito B a produzir anticorpos de alta afinidade e de diferentes isotipos. ➔ Propriedades dos subgrupos dos LTCD4+ Os subgrupos de LTCD4+ produzem diferentes citocinas com reações bastante diferentes e estão envolvidos na defesa contra vários microrganismos. Citocinas: Th1: IFN-y, IL-12 e IL12 Th2: IL-4, IL5 e IL-13 ___ citocinas que promovem o próprio Th17: IL-17 e IL-22 e IL-21 desenvolvimento de cada subgrupo. Cada subgrupo possui diferentes padrões de migração definido pelos seus receptores de quimiocinas. Th1: expressam altos níveis de CXCR3 e CCR5 que se ligam as quimiocinas elaboradas nos tecidos durante as repostas imunes inatas - Células Th1 são abundantes onde os agentes infecciosos desencadeiam fatores de respostas imunes inatas. Também expressam altos níveis de E-selectina e P-selectinas que auxiliam na migração dessas células para os locais de inflamação forte (onde as selectinas são expressas no endotélio) Th2: expressam CCR3, CCR4 e CC8, que reconhecem as quimiocinas dos locais de infecção por helmintos ou por reações alérgicas. Th17: expressam o CCR6 que se liga a quimiocina CCL20, produzida por várias células de tecidos e macrófagos em algumas infecções bacterianas fúngicas. • Muitas células TCD4+ efetoras produzem várias combinações de citocinas ou apenas algumas delas, e não podem, portanto, ser prontamente classificadas em populações particulares. • Algumas dessas células T efetoras diferenciadas podem mudar seu perfil de citocinas para outro, a depender das condições de ativação. LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB Desenvolvimento dos subgrupos Th1, Th2 e Th17 - Todos os subgrupos se desenvolvem a partir de linfócitos T TCD4+ imaturos e se diferenciam em resposta a citocinas apresentadas na fase inicial das respostas imunológicas. A diferenciação envolve a ativação transcricional e a ativação epigenética de genes de citocina. A polarização envolve 3 fases: Indução: citocinas atuando sobre as células TCD4+ Comprometimento: ativação contínua -> genes das citocinas em estado transcricional ativo Amplificação: citocinas produzidas por qualquer subgrupo induzem o desenvolvimento desse grupo. • As citocinas que direcionam o desenvolvimento das subpopulações de LTCD4+ são produzidas por APCS (células dendríticas, macrófagos) e células NK, basófilos ou mastócitos. • A diferenciação de cada subgrupo é induzida pelos tipos de microrganismos que cada subgrupo é mais capaz de combater. O subgrupo Th1 ➔ É induzido por microrganismos que são ingeridos por fagócitos e os ativam. Desenvolvimento das células Th1: • Diferenciação impulsionada principalmente pelas citocinas IL-12 e IFN-y • Células T podem aumentar a produção de citocinas pelas células dendríticas e macrófagos, em virtude do C40L sobre elas, ligadas ao CD40 nessas APCs, induzindo a produção de mais IL-12. Funções das células Th1: • Estimula macrófagos para ingerir e destruir microrganismos - A ativação de macrófagos por células Th1 está envolvida na reação prejudicial de hipersensibilidade do tipo tardia. • Células Th1 (células T auxiliares foliculares) também induzem a expressão dos IgG através da secreção de IFN-y (visto melhor em camundongos) • Células Th1 também produzem TNF-alfa= ativação de neutrófilos e promoção da inflamação DESENVOLVIMENTO DE TH1: O IFN-y secretado por células dendríticas e macrófagos ativados, ativa o fator de transcrição STAT-1 das células TCD4+ que, em seguida, ativa o fator de transcrição T- BET, que é responsável pela transcrição do gene responsável pela produção de mais IFN- y. A IL-12 é responsável pelo direcionamento do perfil Th1 também por aumentar a expressão de IFN-y a partir do fator de transcrição STAT-4 LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB O IFN-y (IFN-2) - É expresso pela ativação do fator de transcrição T-bet, que é induzido em uma via de sinalização dependente de IL-12 e de IFN-y - Principal citocina de ativação de macrófagos e funções contra microrganismos intracelulares que se limitam a vesículas. - Não é uma citocina antiviral potente. - Ativador de células efetoras O IFN-y se liga ao mesmo tempo no receptor do macrófago que o CD40L, desencadeando vias sinalizadoras e ativadoras dos fatores de transcrição. Esses fatores induzem a expressão de genes relacionados às proteases lisossômicas e enzimas que estimulam a síntese de espécies reativas do oxigênio. * Células TCD8+ também secretam IFN-y e auxiliam na ativação de macrófagos. O subgrupo TH2 • É um subgrupo independente de fagócitos. Aqui, eosinófilos e mastócitos possuem os papeis centrais. • Medeia reações de defesa contra helmintos e talvez de proteção da mucosa; participam n desenvolvimento de doenças alérgicas. • As células Th2 se desenvolvem a partir da estimulação crônica ou repetida a microrganismos e antígenos, sem que haja muita inflamação ou liberação de citocinas pré-inflamatorias que induzem a proliferação de Th1 e Th17 • Antes das células Th2 estarem desenvolvidas, a produção inicial de IL-4 pode ser feita por mastócitos e/ou eosinófilos em situações como a infecção por helmintos. • A IL-4 produzida pelas células Th2 amplia a reação e inibe o desenvolvimento de Th1 e Th17. A IL-4 estimula o desenvolvimento das células Th2 ativando o fator de transcrição STAT6, que junto com os sinais do TCR, induz a expressão do GATA-3. • O GATA-3 é outro fator de transcrição, que ativa a expressão dos genes das citocinas do perfil Th2 -> IL-4, IL-5 e IL-13 (os quais estão nos mesmos lócus). • O GATA-3 reforça sua propria expressão já que induz a expressão de IL-4 (feedback positivo). Ele também inibe a expressão de cadeia de sinalização de IL-12 Funções das células Th2 - Estimulam reações de defesa contra helmintos mediadas por IgE, mastócitos e eosinófilos. - Promovem a ativação alternativa dos macrófagos (IL-4 e IL-13) - As citocinas IL-4 e IL-13 induzem a secreção de IgE que se ligam a mastócitos e estimulam o peristaltismo dos músculos lisos. LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB - IL-5 ativa os eosinófilos - IL13 contém diversas funções, inclusive estimular a secreção de muco. • O auxílio na produção de Ig é feito por células Tfh (Células T foliculares) que produzem citocinas Th2, e não por células Th2 clássicas. • IL-4 e IL-13 atuam na imunidade de barreira das mucosas, e também induzem a via alternativa de ativação de macrófagos e inibem a via clássica de ativação dos mesmos, que é mediada por Th1. • A IL-4 é tanto uma citocina indutora quanto efetora das células Th2. • A IL-4 estimulaa mudança da cadeia pesada da Ig do linfócito B para o isotipo IgE. • A IL-4 e IL-13 promovem o recrutamento de leucócitos, principalmente eosinófilos, promovendo a expressão de moléculas de adesão no endotélio e a secreção de quimiocinas que se liguem aos receptores de quimiocinas expressos nos eosinófilos. * Células T não tem receptor para IL-13. • IL-13 não está envolvida na diferenciação de Th2. IL-5: Ativa os eosinófilos maduros, esses se ligam a porção Fc de IgEs, e são, assim, capazes de se ligar aos helmintos que foram opsonizados por esses anticorpos. Então esses eosinófilos destroem os helmintos, liberando seus grânulos (proteína básica principal e a principal proteína catiônica) que fode com o tegumento dos helmintos. Mastócitos: Se ligam a porção Fc do IgE. São ativados por antígenos que se ligam a IgE e liberam seus grânulos que contém vasoativos. Mastócitos também secretam TNF e quimiocinas que induzem a inflamação local e ajudam no combate a parasitas. Imunidade de Barreira Células Th2 liberam citocinas que aumentam a produção de muco (IL-13) e o peristaltismo (IL-4 e IL-13) no intestino. Ativação alternativa de macrófagos Il-4 e IL-13 induzem os macrófagos a expressar enzimas que promovem síntese de colágeno e fibrose (reparo de tecidos). Macrófagos + Th2 secretam efetores de crescimento de fibroblastos, estimulam a síntese de colágeno (IL-13, TGF-beta), angiogênese. A ativação alternativa inibe a ativação clássica dos macrófagos. DESENVOLVIMENTO DE CÉLULAS Th2: A IL-4 estimula o desenvolvimento de Th2 por ativar o fator de transcrição STAT6, que juntamente com os sinais do TCR estimula o fator de transcrição GATA-3, que aumenta a expressão dos genes das citocinas IL-4, IL-5 e IL-13. O GATA-3 bloqueia a diferenciação LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB em Th1 por inibir a expressão da cadeia de sinalização do IL-12. A produção inicial de IL- 4 pode ser feita por mastócitos em infecções por helmintos, por exemplo. Se a infecção persistir e for desacompanhada de uma inflamação em que o IL-12 esteja presente, tem-se como resultado a diferenciação de células TCD4+ em células Th2. * Outra possibilidade é que as células T CD4+ estimuladas pelo antígeno secretam pequenas quantidades de IL-4 a partir de sua ativação inicial. LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB O subgrupo Th17 LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB • Está envolvido no recrutamento de leucócitos e na indução da inflamação. Desenvolve reações críticas para o combate a bactérias extracelulares e fungos. • Seu desenvolvimento é estimulado pelas citocinas pró inflamatórias produzidas em resposta a bactérias e fungos por células dendríticas. O sinal para a produção dessas citocinas pode ser a interação entre os receptores do tipo lectina Dlectina-1 nas células dendríticas com os glucanos fúngicos. Às vezes, células infectadas por bactérias sofrem apoptose e são fagocitadas por células dendríticas, induzindo a produção de citocinas que promovem a diferenciação de células TCD4+ ---> Th17. (IL-6, IL-1 e IL-23). - TGF-beta promove o desenvolvimento de Th17 pró inflamatória quando células de outros mediadores da inflamação (IL-6, IL-1) estão presentes. • IL-1 e IL-6 produzidas pelas APCs, e o TGF-beta (produzido por várias células) ativam fatores de transcrição RORYT e STAT-3 que estimulam a diferenciação em Th17. • A IL-23, tb produzida por APCs (especialmente em ataques aos fungos) serve mais para estabilizar as células Th17. • A IL-21 é produzida pelas próprias Th17 e amplificam essas respostas. • Células Th17 são abundantes nos tecidos de mucosa, em participação no trato gastrintestinal, podem ser muito importantes no combate a infecções intestinais e no desenvolvimento da inflamação intestinal. • O desenvolvimento de Th17 é dependente da população microbiana local; bactérias Clostridum (comensais) são potentes indutoras das células Th17. Função das células Th17 • Combatem microrganismos pelo recrutamento de leucócitos, principalmente neutrófilos. • Neutrófilos são um dos principais combatentes de bactérias extracelulares e fungos. • A maioria das ações inflamatórias desses grupos é mediada por IL-17. IL-17: • induz uma inflamação rica em neutrófilos por meio da estimulação de outras citocinas e quimiocinas (como TNF) que recrutam neutrófilos. • aumenta a proliferação dos neutrófilos, pois aumenta a produção de G-CSF e a expressão dos seus receptores • estimula a secreção de defensinas por vários tipos de células. IL-22 • produzida por células ativadas (Th17 principalmente) e algumas células NK. • É produzida nos tecidos epiteliais, principalmente pele e intestino, a fim de manter a integridade epitelial por meio da função de barreira epitelial, promovida por peptídeos antimicrobianos (defensinas). Induz a produção de mucinas e Beta-defensinas junto com IL17 • Em doenças inflamatórias, a IL-22 pode estar envolvida pois é capaz de induzir a secreção de quimiocinas inflamatórias pelo epitélio.\ LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB IL-21 • É produzida por células TCD4+ ativadas (Th17 e Tfh) • Tem efeito sobre células T, B e NK. • Tem função importante nas respostas de anticorpo que ocorrem nos centros germinativos • A IL-21 é necessária para que as células Tfh estimule a células B * Síndrome de Jó: mutações em STAT3 – aumento de infecções fúngicas cutâneas bacterianas. As respostas Th17 foram associadas à psoríase, doença inflamatória do intestino, artrite reumatoide e à esclerose múltipla. DESENVOLVIMENTO DE Th17 O desenvolvimento das células TH17 é estimulado pelas citocinas pró-inflamatórias produzidas em resposta às bactérias e fungos (Fig. 10-11). Várias bactérias e fungos agem sobre as células dendríticas e estimulam a produção de citocinas, incluindo a IL-6, IL-1, e IL-23, as quais promovem a diferenciação de células T CD4+ para o subgrupo TH17. O acoplamento do receptor do tipo lectina Dectina-1 nas células dendríticas pelas glucanos fúngicas é um sinal para a produção dessas citocinas. Desenvolvimento das células TH17. A IL-1 e a IL-6 produzidas pelas APCs e fator transformador de crescimento -β (TGF-β) produzidos por várias células ativam os fatores de transcrição RORγt e STAT3, que estimulam a diferenciação de células T CD4+ imaturas para o subconjunto TH17. A IL-23, que também é produzida pelas APCs, especialmente em resposta ao ataque de fungos, estabiliza as células TH17. O TGF-β pode promover respostas TH17 indiretamente por supressores de células TH1 e TH2, ambos os quais inibem a diferenciação TH17 (não mostrado). A IL-21 produzida pelas células TH17 amplifica esta resposta. LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB LUÍS FELIPE PONSONI – MED UFOB Funções de outros tipos de células T (Tγδ e NKT) • Reconhecem ampla variedade de antígenos que não precisam se peptídeos = não são apresentados por MHC. • Seus receptores têm diversidade limitada; reconhecem um pequeno grupo microbiano • São abundantes em tecidos epiteliais. Funções comuns: • Defesa precoce contra microrganismos encontrados no epitélio; • Vigilância contra células estressadas • Produção de citocinas que influenciam respostas imunes tardias Células Tγδ • Cadeia γ e δ nos seus receptores (TCR) • Podem reconhecer pequenas moléculas fosforiladas ou lipídeos que podem ser encontrados em microbactérias e seus apresentadores por moléculas não clássicas de MHC classe I. Células NKT Todos os TCR das células NKT reconhecem lipídios ligados ao MHC tipo I chamados de moléculas CDI - Células NKT e outras célulasespecificas ao antígeno lipídico produzem rapidamente citocinas como IL-4 e IFNy após a ativação. - Podem ajudar Linfócito B marginal para produzir anticorpos contra lipídios.