Imunidade Inata e Adaptativa - Especificidade, Diversidade e Receptores - Estudo Dirigido de Imunologia

UFRJ Instituto de Microbiologia Paulo de Góes Disciplina Microbiologia e Imunologia Curso Farmácia noturno 20221 Professor Fabianno Ferreira Dutra Aluno Jonathan Durães da Silva DRE 119142828 Estudo dirigido Imunologia 1 Compare imunidade inata e adaptativa quanto a sua especificidade diversidade e padrão de expressão dos seus receptores RAmbas imunidades apresentam receptores que são específicos No entanto os receptores da imunidade inata são menos diversos e apresentam como característica o reconhecimento de padrões moleculares que estão conservados em diferentes microorganismos Além disso existe a questão da promiscuidade desses receptores que os tornam menos exclusivos quando comparados com receptores da imunidade adaptativa Os receptores da imunidade inata PRRs podem ter diferentes localizações na célula Eles podem estar localizados na membrana plasmática na membrana do endossomo assim como existem receptores que são solúveis e estão presentes no citosol Além disso esses receptores são codificados na linhagem germinativa e são invariáveis sendo expressos por diversos tipos celulares sem distribuição clonal Enquanto isso os receptores da imunidade adaptativa BCR e TCR reconhecem epítopos variáveis de antígenos microbianos ou não São mais diversos que os PRRs pois são codificados por genes que são gerados através de recombinação somática São expressos exclusivamente por células B BCR e células T TCR apresentando distribuição clonal 2 Diferencie MAMPs ou PAMPs de antígenos RPAMPS são padrões moleculares associados a patógenos são as moléculas oriundas de patógenos que são responsáveis por ativar receptores da imunidade inata os PRRs como por exemplo TLR4 que reconhece LPS presente em toda bactéria gram negativa Por outro lado antígenos são moléculas que se ligam a um Imunoglobulinas ou TCRs imunidade adaptativa Os antígenos que se ligam aos anticorpos incluem todas as classes de moléculas A maioria dos TCRs ligase somente a fragmentos de peptídeos de proteínas complexados com moléculas de MHC ambos ligantes de peptídeo e proteína nativa dos quais são derivados são chamados de antígenos de célula T 3 Explique a importância dos PRRs na ativação da resposta imune RSão receptores que reconhecem PAMP padrões moleculares associados a patógenos e DAMP padrões moleculares associados a danos PRRs Os PRRs são expressos por todas as células com isso o primeiro sinal pode ser dado por qualquer célula de qualquer parte do corpo Os PRRs quando ligados ao PAMPs provocam a produção de citocinas e quimiocinas e estimulam a autofagia piroptose ativação celular e direcionamento da resposta adaptativa Esses receptores são considerados promíscuos uma vez que o mesmo receptor pode reconhecer diferentes patógenos ou sinais de perigo e redundantes pois diferentes receptores podem reconhecer o mesmo padrão molecular eou desencadear as mesma vias de sinalização a produção das mesmas citocinas Além disso esses receptores podem ser do tipo Toll TLR receptor do tipo NOD NLR e receptor de reconhecimento de RNA RLR A localização das moléculas de reconhecimento padrão pode ativar vias diferentes como exemplo TLR de membrana ativam a via de NFKb ou MAPk e induz a produção de citocinas inflamatórias e os TLR localizados nos endossomos geralmente estimulam a produção de IFN I através de IRF3 e IRF7 4 Descreva os principais mecanismos microbicidas de macrófagos e neutrófilos ROs macrófagos apresentam como mecanismos microbicidas a produção de espécies de reativas de oxigênio ROS e NO sendo essas espécies tóxicas aos microorganismo Esses compostos reativos são produzidos constitutivamente pelos macrófagos mas que são aumentados substancialmente quando ativados Neutrófilos também produzem espécies reativas de oxigênio mas também apresentam outros mecanismo como a degranulação do conteúdo dos seus grânulos no meio extracelular onde o conteúdo desses grânulos contém diversas moléculas tóxicas a microorganismos mieloperoxidase elastase lactoferrina defensinas e adicionalmente liberam as NETs que funcionam como armadilhas para prender os microorganismos em suas redes de DNA que impedem a disseminação do patógeno para outros sítios de infecção 5 Explique os principais eventos da inflamação aguda local e sistêmica R INFLAMAÇÃO LOCAL Microorganismos que invadiram tecido epitelial após injúria tecidual promovem a ativação de receptores da imunidade inata que reconhecem padrões moleculares conservados entre diferentes espécies induzem a produção de citocinas e quimiocinas localmente que promovem aumento na permeabilidade vascular com consequente extravasamento de plasma para o sítio da lesão O plasma contém uma série de fatores solúveis como proteínas do sistema complemento que podem atuar no combate contra o agente infeccioso As citocinas induzem o aumento na expressão de moléculas de adesão como selectinas e integrinas que irão facilitar uma adesão inicial de leucócitos fraca rolamento mediado por selectinas expressas no endotelio e seus ligantes expressos em leucócitos Após o rolamento temos a adesão firme desses leucócitos mediados pelas integrinas com consequente diapedese para o tecido No tecido os leucócitos são atraídos para o local da infecção devido a ação de quimiocinas que são as moléculas responsáveis por direcionar a migração das células para o local da infecção Cabe destacar a produção de mediadores inflamatórios lipídicos como prostaglandinas e leucotrienos INFLAMAÇÃO SISTÊMICA Quando a quantidade de citocinas produzidas localmente aumenta substancialmente a ponto de extravasar para o vaso essas citocinas IL1B IL6 e TNFa irão atuar em outros sítios no fígado induz aumento da expressão de proteínas de fase aguda levam a ativação do complemento e da opsonização no hipotálamo promove o aumento da temperatura corporal diminui a replicação viralbacteriana estímulo a migração de DCs aos linfonodos assim como sua maturação e na medula ossea podem mobilizar neutrófilos que podem atuam localmente no sítio da infecção 6 Explique os principais eventos e a importância da resolução da inflamação R Na resolução da inflamação temos a redução da migração de neutrófilos pro sítio da infecção esse evento é necessário pois os neutrófilos são células muito inflamatórias Cessado o estímulo ocorre uma mudança do perfil de ativação de células dentre elas macrófagos que passam para um perfil M2 cujo perfil as células começam a produzir citocinas anti inflamatórias inflamatórias IL10 TFGβ começam a produzir proteínas de matriz extracelular ajudando no remodelamento da matriz extracelular produzem VEGF que é um fator de crescimento que estimula a angiogênese surgimento de novos vasos sanguíneos para nutrir e oxigenar o tecido que precisa passar pelo processo de renovação e cicatrização O TFGβ é uma citocina muito importante para produção de moléculas de matriz por fibroblastos Acontece também a mudança no perfil de mediadores lipídicos com diminuição de prostaglandinas e leucotrienos e aumento de resolvinas maresinas e protectinas A resolução da inflamação termina quando ocorre o retorno da homeostase do tecido 7 Explique 3 funções do sistema complemento RO sistema complemento envolve uma cascata de sinalização onde nas suas fases iniciais acontecem a clivagem de C3 gerando dois fragmentos C3a e C3b que apresentam funções distintas O C3a é uma anafilotoxina que ativa mastócitos e neutrófilos assim como o endotélio vascular tendo então uma função inflamatória O fragmento C3b funciona como uma opsonina revestindo o patógeno facilitando sua fagocitose Em fases tardias nessa cascata de sinalização ocorre a formação do complexo de ataque a membrana MAC que criam poros na membrana desencadeando a lise do patógeno 8 Explique três funções dos receptores de quimiocinas Essas funções podem ser em situações homeostáticas ou inflamatórias R 1 recrutamento de células para o sítio da infecção O recrutamento de leucócitos inclusive de leucócitos virgens que entram nos órgãos linfoides por HEV linfócitos efetores monócitos e neutrófilos para os sítios de inflamação é regulado por quimiocinas Essas ligamse ao sulfato de heparina dos proteoglicanos sobre as células endoteliais que revestem as vênulas pós capilares e são apresentadas dessa maneira aos leucócitos circulantes que se ligam às superfícies endoteliais através de interações com moléculas de adesão A deposição de quimiocinas proporciona uma alta concentração desses quimioatraentes nos leucócitos Os sinais deflagrados dos receptores de quimiocinas levam a um aumento da afinidade das integrinas resultando em adesão firme do leucócito etapa crucial para migração dos leucócitos dos vasos sanguíneos para dentro do tecido extravascular 2 recrutamento de DC madura para o linfonodo drenante após a captação e processamento do antígeno a DC precisa migrar para o linfonodo para apresentar seus antígenos para célula T fazendo a ponte entre a imunidade inata e adaptativa Para isso a DC expressa em sua superfície o receptor CCR7 e ela migra para os lifonodos devido ao gradiente de concentração do seu ligante CCL19 CCL21 ser maior nesse sítio 3 Migração de células T do córtex para medula durante o desenvolvimento de células T no timo as células SP que sobreviveram à seleção positiva devem migrar do córtex para medula onde serão selecionadas negativamente para excluir os clones que reconhecem antígenos próprios tolerância central para que essa migração de células aconteça também se faz necessária a presença de quimiocinas CCL19 e CCL21 que são produzidas por mTECs e que atraem as células SP que sobreviveram à seleção positiva e são agora CCR7 9 Descreva a estrutura dos linfonodos e do baço explicando a importância da organização das células desses tecidos RAmbos os órgãos são órgãos linfoides secundários O baço apresenta dois compartimentos bem distintos quanto sua histologia ele pode ser dividido em polpa vermelha e polpa branca sendo esta última rica em células T A polpa branca é responsável por promover respostas imunes adaptativas contra antígenos provenientes do sangue Enquanto isso o parênquima dos linfonodos apresenta a região cortical que se localiza abaixo da cápsula e a região medular que ocupa o centro do órgão e seu hilo O córtex externo é constituído pelos seios subcapsulares e peritrabeculares e por nódulos ou folículos linfóides ricos em linfócitos B Os seios subcapsulares e peritrabeculares são espaços irregulares delimitados de modo incompleto por células endoteliais células reticulares com fibras reticulares e macrófagos localizados abaixo da cápsula e ao longo das trabéculas de tecido conjuntivo derivadas da cápsula que entram no córtex respectivamente A região cortical profunda ou paracortical não apresenta nódulos linfoides e nela predomina os linfócitos T A região medular é constituída pelos cordões e seios medulares Os seios medulares são espaços revestidos por células endoteliais e os cordões medulares formados principalmente pelos linfócitos B macrófagos e plasmócitos circundam os seios medulares Os linfonodos são organizados de forma a facilitar o contato de DCs com linfocitos T onde terá o início da ativação de células T inicio da resposta imune adaptativa 10 Quais as diferenças entre TCR e imunoglobulina quanto ao reconhecimento antigênico RQuanto ao reconhecimento antigênico os TCRs apresentam somente um sítio de reconhecimento ao antígeno que só será reconhecido se o antígeno estiver complexado com o MHC tendo o TCR dois sítios de reconhecimento ao MHC Além disso receptores TCR apresentam por característica principal o reconhecimento de apenas peptídeos pequenos fragmentos proteicos Enquanto que receptores de células B BCR podem reconhecer macromoléculas proteínas lipídeos polissacarídeos podendo ser determinantes lineares ou conformacionais enquanto que no TCR ocorre apenas o reconhecimento de determinantes lineares COMPLEMENTO Os receptores de antígeno das células T são formados por heterodímeros que consistem em duas cadeias polipeptídicas transmembranares designadas TCR α e β covalentemente ligadas umas às outras por uma ponte dissulfeto entre os resíduos extracelulares de cisteína Cada cadeia TCR α e β consiste em uma porção Nterminal tipo Ig variável V de domínio um domínio constante tipo Ig C uma região hidrofóbica transmembranar e uma curta região citoplasmática Assim a porção extracelular do heterodímero TCR αβ é estruturalmente semelhante à de ligação ao fragmento de antígeno Fab de uma molécula de Ig constituído pelas regiões V e C de uma cadeia leve e uma região V e uma região C de uma cadeia pesada Enquanto que o receptor do antígeno de linfócito B é uma forma transmembranar de uma molécula de anticorpo associado a duas cadeias de sinalização Eles compartilham uma estrutura comum de 4 cadeias polipeptídicas sendo 2 cadeias leves idênticas e 2 cadeias pesadas idênticas Ambas cadeias possuem uma série de unidades homólogas repetidas cada uma com cerca de 110 resíduos de aminoácidos que se dobram independentemente em um motivo globular que é chamado de domínio Ig O domínio Ig contém duas camadas de folhas βpregueadas cada camada é composta de 3 a 5 fitas de cadeia polipeptídica antiparalela As duas camadas são mantidas unidas por pontes dissulfeto e faixas adjacentes de cada folha β são conectadas por pequenas alças 11 Descreva a estrutura dos anticorpos indicando as funções das principais partes R Os anticorpos compartilham uma estrutura comum de 4 cadeias polipeptídicas sendo 2 cadeias leves idênticas e 2 cadeias pesadas idênticas Ambas cadeias possuem uma série de unidades homólogas repetidas cada uma com cerca de 110 resíduos de aminoácidos que se dobram independentemente em um motivo globular que é chamado de domínio Ig O domínio Ig contém duas camadas de folhas βpregueadas cada camada é composta de 3 a 5 fitas de cadeia polipeptídica antiparalela As duas camadas são mantidas unidas por pontes dissulfeto e faixas adjacentes de cada folha β são conectadas por pequenas alças Podemos separar o anticorpo em duas regiões distintas quanto sua função a região Fab que apresenta o sítio de reconhecimento ao antígeno sendo responsável portanto pelo reconhecimento do antígeno importante para neutralização de patógenos e toxinas e a porção Fc que é a porção que determina a que classe de anticorpo ele pertence IgA IgM IgG IgD IgE A porção Fc é importante para citotoxicidade celular dependente de anticorpo ADCC pois células NK apresentam receptores para porção FC levando a lise da célula que foi reconhecida pelo anticorpo A porção Fc também é importante para opsonização e fagocitose uma vez que as células apresentam receptores para porção Fc 12 Explique os mecanismos moleculares responsáveis pela diversidade das imunoglobulinas R Três fatores são responsáveis pela diversidade do repertório de imunoglobulinas i a organização em segmentos gênicos ii ação das RAG e iii ação das TDTs O repertório de imunoglobulinas é feito através de rearranjo gênico que ocorre de forma aleatória Os segmentos gênicos V D e J se unem para formar a região variável das imunoglobulinas região esta responsável pelo reconhecimento do antígeno Nas cadeias leves ocorre rearranjo dos segmentos V e J enquanto nas cadeias pesadas ocorre rearranjo dos três segmentos Esse processo de recombinação é mediado pelas RAG recombinases a RAG 1 é responsável pela clivagem da fita dupla de DNA Depois que a dupla fita de DNA é clivada acontece uma reação bioquímica Como o DNA é uma fita dupla de sequências de nucleotídeos e os nucleotídeos que estão na extremidade passam por um processo bioquímico que leva a formação de ligação covalente chamada de Hairpins ou grampos Para que os segmentos V e J da cadeia leve possam se unir é necessária a adição de uma sequência de nucleotídeos que é adicionada aleatoriamente por meio da TDT às vezes são necessárias a remoção de nucleotídeos papel este desempenhado pelas exonucleases 13 Quais são as moléculas que fazem parte da sinapse imunológica Explique a importância disso para a ativação e função dos linfócitos R Quando o complexo TCR reconhece peptídeos ligados ao MHC na APC várias proteínas de superfícies e moléculas de sinalização intracelular das células T são rapidamente mobilizadas para o ponto de contato entre essas células e a APC permitindo um contato estável Essa região de contato físico é conhecida como sinapse imunológica As integrinas LFA1 da superfície da célula T permanecem na periferia da sinapse onde atuam estabilizando e prolongando o contato entre as duas células através da ligação ao ICAM1 da APC Isto ocorre pois a célula T precisa superar os problemas de baixa afinidade do TCR pelo antígeno e da reduzida disponibilidade de moléculas de MHC disponíveis com o antígeno específico A sinapse constitui o local em que o acoplamento repetido do TCR pode ser sustentado por esse número de peptídeoMHC reduzido isso facilita a sinalização eficaz e prolongada da célula T 14 Descreva as características genéticas do MHC R As características genéticas do MHC incluem i poligenia ii polimorfismo dos alelos do MHC e iii expressão codominante Na poligenia mais de um gene codifica proteínas de cada uma das classes de MHC No polimorfismo alélico cada alelo pode apresentar variações polimórficas na casa de centenas e milhares na população Por consequência isso aumenta a diversidade de peptídeos que podem ser apresentados por cada indivíduo Do ponto de vista evolutivo isso é bom pois garante a sobrevivência de uma população uma vez que há variações entre indivíduos de uma mesma espécie Caso um microrganismo apresente uma mutação para se evadir afetará apenas um indivíduo e não a população inteira Na expressão codominante tanto alelos provenientes da mãe e do pai são expressos simultaneamente e por consequência aumenta a diversidade de antígenos que são apresentados para linfócitos T Sendo isso bem diferente dos receptores de células T e B onde quando um alelo é expresso o outro por consequência é desligado garantindo assim o conceito de clonalidade de células T e B 15 Explique as diferenças entre as vias de apresentação de antígenos por MHCI e MHCII R Na via de apresentação de antígenos por MHC de classe I ocorre a clivagem de proteínas antigênicas que foram ubiquitinadas essa clivagem acontece por meio do proteasso demo os fragmentos gerados pelo proteassomo são transportados ao retículo endoplasmático por meio da TAP onde podem sofrer novamente clivagem em fragmentos ainda menores e que então podem se ligar ao seu sítio de ligação no MHC I o complexo peptídeoMHC é então externalizado e expresso na membrana da célula Como o coreceptor CD8 reconhece o MHC I através dessa via irá acontecer apenas a ativação de linfócitos T CD8 que irão se tornar CTLs Enquanto isso na via de apresentação de antígenos por MHC de classe II as proteínas antigênicas são oriundas da fagocitose Dentro da célula o fagossomo se funde ao lisossomo formando o fagolisossomo dentro dessa estrutura acontece a clivagem das proteínas antigênicas em fragmentos menores peptídeos No RE ocorre a síntese do MHC II e que posteriormente se fundem com o endossomo onde ocorre a complexação dos peptídeos com MHC II que depois será externalizado e ancorado na membrana da célula O coreceptor CD4 reconhece o MHCII então através dessa via ocorre somente a ativação de células T CD4 16 Explique a importância de termos duas vias de apresentação de antígenos para a eliminação de patógenos Sua resposta deve explicar a função dos linfócitos T nesse contexto R A importância de se ter duas vias de apresentação de antígenos consiste no fato de que dependendo do tipo do sítio de localização do patógeno extracelular ou intracelular ele irá desencadear uma resposta específica que melhor responda contra esse patógeno Ex bactérias que vivem no citosol das células irão desencadear a ativação de células T CD8 cujo perfil celular é responsável por desencadear a apoptose da célula infectada por meio das granzimas que levam a ativação de caspases e levam a morte do microorganismo Enquanto que bactérias que vivem no meio extracelular são melhor eliminadas por células Thelper que produzem citocinas como interferon gama melhorando a atividade microbicida de macrófagos 17 Explique a importância dos três sinais necessários para a ativação dos linfócitos T R Os três sinais necessários para ativação de células T incluem i reconhecimento do complexo peptídeo MHC apresentado pela APC pelo TCR ii reconhecimento de CD8086 pelo CD28 e iii citocinas produzidas pela DC que irão direcionar o perfil de linfócito T helper que será produzido O primeiro sinal desencadeia uma série de eventos que culminam na ativação de fatores de transcrição NFkB NFAT e AP1 que são importantes para aumentar a transcrição de IL2 citocina essa responsável por induzir o linfócito T aumentar sua proliferação portanto é uma citocina importante para expansão clonal assim como aumenta a expressão do receptor de IL2 IL2R Além disso o primeiro sinal aumenta a expressão de moléculas coestimulatórias como CD8086 na DC e CD28 na célula T O segundo sinal gerado pela ligação de CD8086 com CD28 desencadeia a ativação de vias de sinalização que culminam na sobrevivência da célula T vias antiapoptóticas pelo aumento na produção de Bcl2 Por fim o terceiro sinal irá determinar o fenótipo efetor da célula T helper Os fenótipos são determinados a partir das citocinas que são produzidas pelas DCs A lista de citocinas que direcionam cada fenótipo de célula T helper Th1 IFNy e IL12 Th2 IL4 Th17 TGFb IL6 e IL23 Tfh IL6 Treg TGFb IL2 Sendo assim a ausência de qualquer sinal pode levar a não ativação da célula T assim como a ativação inadequada gerando células T anérgicas que não são reponsivas ao antígeno 18 Explique as funções dos fenótipos efetores dos linfócitos T CD4 Th1 2 17 regulador folicular R As células Th1 são produtoras de IFNy Esse IFNy pode ser usado de forma autócrina para amplificar a produção dessa citocina Além disso o IFNy induz a ativação clássica de macrófagos aumento de mecanismos microbicidas como aumento na produção de ROS assim como também favorece a produção de IgG por linfócitos B que culmina em um aumento da opsonização de patógenos e por consequência facilita a fagocitose As células Th2 produzem IL4 IL5 e IL13 IL4 e IL13 são responsáveis pela polarização do macrófago para o perfil M2 Além disso no intestino a IL13 estimula a produção de muco e a IL4 estimula a contração da musculatura intestinal aumentando o peristaltismo sendo esse um mecanismo importante para eliminar os helmintos A IL5 tem como função a eosinopoeise aumento na produção de eosinófilos na medula óssea sendo esse tipo celular muito importante na resposta imune contra helmintos pois eosinófilos contém grânulos contendo moléculas que diminuem a viabilidade desses patógenos Além disso induzem a troca de classe de anticorpo para IgE sendo essa imunoglobulina importante para ativação e degranulação de mastócitos As células Th17 produzem IL17 e IL22 A IL17 promove a ativação e recrutamento de neutrófilos que são células muito inflamatórias e que possuem mecanismos microbicidas como produção de ROS grânulos que contém substâncias tóxicas assim como podem liberar as redes de DNA NETs IL17 e IL22 induzem as células epiteliais a produzirem peptídeos antimicrobianos Além disso a IL22 está envolvida com o aumento da função de barreira devido ao envolvimento dessa citocina com o processo de proliferação de células epiteliais As células Treg produzem citocinas antiinflamatórias como TGFb e IL10 Esse fenótipo é responsável por regular a resposta inflamatória mediada pelos outros fenótipos efetores de linfócitos Essa regulação envolve vários mecanismos que incluem i expressão de IL2R que irá promover uma competição de IL2 no microambiente deixando menos IL2 disponível para célula T efetora a il2 é importante para proliferação da célula T efetora ii expressão de moléculas coestimuladoras inibitórias como CTLA4 que possui maior afinidade por CD8086 do que o CD28 sendo assim diminuem a disponibilidade de CD8086 na DC limitando a atuação da DC na ativação de outros fenótipos efetores iii expressão de CD39 e CD73 que estão envolvidos na degradação de ATP em Adenosina sendo que as adenosinas apresentam funções antiinflamatórias e por isso contribuem para diminuição da resposta inflamatória As células Thf são uma subpopulação de linfócitos T CD4 identificada inicialmente nos centros germinativos dos folículos dos órgãos linfoides secundários Sua função primordial é auxiliar os linfócitos B na produção de anticorpos A mudança de classe e de afinidade dos anticorpos a diferenciação das células B e a geração de memória dependem da cooperação entre os linfócitos T auxiliares foliculares e as células B 19 Explique as diferenças entre a ativação de linfócitos B por antígenos Tdependentes e Tindependentes R Antígenos Tindependentes são os antígenos que conseguem ativar células B na ausência de cooperação com a célula T Estão incluídas todas as macromoléculas que nao sejam proteínas carboidratos e lipídeos principalmente A ativação do complexo BCR feita por esses antígenos é mediada por crosslinking Os receptores da célula B podem se ligar simultaneamente a vários epítopos o que permite que vários BCRs sejam engajados e ativados simultaneamente o suficiente para vencer o limiar de ativação da célula Nesse caso não haverá a indução da mudança de classe de imunoglobulinas ou seja a célula B irá produzir exclusivamente IgM com baixa afinidade ao antígeno e são células de vida curta assim como não gera células de memória No entanto caso o linfócito B receba um segundo sinal secreção de BAFF por DCs que induz o aumento na produção de anticorpos assim como consegue induzir a mudança de classe de Ig para produção de IgG e ainda gera estímulo a sobrevivência pois o BAFF ativa vias de sinalização de culminam na expressão de proteínas antiapoptóticas Bcl2 Antígenos Tdependentes são os antígenos de origem proteica que são processados pelas células B e apresentados para célula T via MHC II essa apresentação permite a interação entre células B e T Quando ocorre cooperação entre B e T a célula B recebe sinais adequados para mudança de isotipo de Ig podendo produzir IgA IgE e IgG Temos a geração de células de memória assim como o linfócito B ganha capacidade de aumentar a afinidade desses anticorpos contra o antígeno A ativação de células B por antígenos Tdependentes depende de dois sinais O primeiro sinal é oriundo da ativação do complexo do BCR Enquanto que o segundo sinal é gerado por interação de CD40 presente na célula B e CD40L presente na célula T Esse reconhecimento desses dois receptores levam a ativação de fatores de transcrição que são essenciais para ativação proliferação e para sobrevivência de células B 20 Explique as interações celulares e moleculares dos linfócitos B na zona clara dos centros germinativos R Na zona clara de centros germinativos temos a presença de células B DCs foliculares e células T foliculares As DCs foliculares são responsáveis por disponibilizar os antígenos para as células B selecionando os clones de maior afinidade devido a produção de BAFF Essa subpopulação de DC não é de origem hematopoiética e por isso não expressam MHC II elas expressam em grandes quantidades receptores de complemento e de porção Fc o que facilita a captação de antígenos opsonizados e deixam esses antígenos na sua superfície disponíveis para ativar as células B Enquanto as células T foliculares tem como função auxiliar os linfócitos B na produção de anticorpos A mudança de classe e de afinidade dos anticorpos a diferenciação das células B e a geração de memória que depende da cooperação entre os linfócitos T foliculares e as células B Esses eventos dependem de dois sinais o primeiro é ativação do complexo do BCR e o segundo é gerado por interação de CD40 presente na célula B e CD40L presente na célula T Esse reconhecimento desses dois receptores levam a ativação de fatores de transcrição que são essenciais para ativação proliferação e para sobrevivência de células B Além disso as células T foliculares secretam IL21 citocina responsável por induzir diferenciação de célula B em plasmócito e também muito importante para indução de células B de memória 21 O que é maturação por afinidade Quais os eventos moleculares que participam desse processo R Maturação de Afinidade é o processo que conduz a um aumento da afinidade de anticorpos a um determinado antígeno conforme progride a resposta humoral Tdependente e é o resultado da mutação somática dos genes Ig seguida pela sobrevivência seletiva das células B produtoras de anticorpos com maior afinidade As células T auxiliares e as interações CD40CD40L são necessárias para que se inicie a hipermutação somática nas células B em proliferação nos centros germinativos que se caracteriza como mutações pontuais nas regiões variáveis das imunoglobulinas A presença de mutações está relacionada ao aumento da afinidade dos anticorpos ao antígeno que induziu a resposta As células que sofrem nenhuma ou mutações de baixa afinidade morrem A estimulação repetida por antígenos protéicos dependentes de células T leva ao aumento do número de mutações nos genes Ig das células B específicas a esses antígenos no centro germinativo Algumas dessas mutações são mais prováveis de se mostrarem úteis uma vez que produzirão anticorpos de alta afinidade No entanto muitas das mutações podem gerar uma diminuição ou até mesmo uma perda da capacidade de ligação ao antígeno A ligação das células B ao antígeno apresentado pelas células dendríticas foliculares é necessária para impedir a morte programada das células B As células B também apresentam antígeno para as células TFH do centro germinativo que por sua vez promove a sobrevivência da célula B As células B que se ligam a antígenos com alta afinidade são selecionadas para sobreviver A enzima chave necessária para a troca de isotipo e maturação de afinidade é a AID cuja expressão é ativada principalmente por sinais de CD40 das células Thf A enzima desamina citosinas em moldes de DNA de fita simples convertendo resíduos de citosina c em resíduos de uracila u 22 Explique os processos envolvidos na seleção positiva e negativa de linfócitos T R Durante o desenvolvimento de células T no timo no córtex os timócitos fazem a recombinação gênica para expressar as cadeias alfa e beta do TCR Após o timócito expressar o seu TCR eles passarão pelos processos de seleção positiva e negativa para selecionar os clones que reconhecem antígenos próprios com baixa afinidade Na seleção positiva cTECs expressam na sua membrana o complexo MHC peptídeo próprio Se o timócito DP reconhecer MHC I essa célula se tornará CD8 SP caso reconheça MHC II essa célula se tornará CD4 SP Durante esse reconhecimento se o timócito reconhece esse complexo com alta afinidade ele será induzido a apoptose ou seja somente os clones que reconhecem MHC peptídeo próprio com baixa afinidade que seguirão com sua maturação na medula tímica Na medula um novo processo de seleção irá ocorrer para excluir os clones que reconhecem antígenos próprios esse processo é chamado de seleção negativa Na seleção negativa as mTECs apresentam peptídeos próprios aos timócitos O gene que permite a expressão dessas proteínas próprias é o AIRE O AIRE pode funcionar como um fator de transcrição para promover a expressão de antígenos teciduais selecionados no timo O gene AIRE sorteia antígenos restritos à tecidos TRAs que são órgão específico em uma célula epitelial Os clones autorreativos que reconhecem essas proteínas são deletados por apoptose enquanto os clones que não reconhecem esses antígenos próprios podem finalmente sair para periferia e povoar órgãos linfoides secundários como baço e linfonodos 23 Qual é a importância dos mecanismos de tolerância central e periférica de linfócitos T R Tanto a tolerância central quanto a tolerância periférica visam impedir que clones autorreativos possam circular pelo organismo livremente O escape de células T autorreativas do timo pode favorecer o surgimento de doenças autoimunes nesse sentido se faz importante os mecanismos de tolerância periférica para excluir esse clone por apoptose ou diminuir a atividade desse clone por anergia ou supressão 24 O que é restrição ao MHC e qual é a sua importância R pergunta da P1 25 Explique os processos de seleção durante o desenvolvimento de linfócitos B na medula óssea R Os linfócitos B imaturos que reconhecem os antígenos próprios com alta afinidade na medula óssea são eliminados ou mudam a sua especificidade Tal como ocorre com as células T os fatores que determinam se as células B imaturas deverão ser selecionadas negativamente ou não são a natureza e a concentração do antígeno próprio da medula óssea e a afinidade dos receptores da célula B para o antígeno Portanto quando um linfócito B imaturo reconhece e responde contra um antígeno próprio ainda na medula óssea ela pode ser induzida aos seguintes mecanismos apoptose anergia ou edição do receptor Morte por apoptose acontece da mesma maneira do LT O principal mecanismo de tolerância central das células B que encontram antígenos próprios multivalentes como as proteínas de membrana é a morte por apoptose Isso é semelhante ao mecanismo de seleção negativa das células T imaturas no timo Anergia o mecanismo de anergia dos LB é praticamente igual ao mecanismo de anergia periférica do LT Edição de receptor as células B que na medula óssea encontram antígenos próprios podem também responder a esses antígenos pela reativação dos seus genes RAG1 e RAG2 e expressando uma nova cadeia leve de Ig desta forma adquirindo uma nova especificidade com uma conformação molecular diferente Dessa maneira ao invés de apresentar aquele formato que reconhecia proteínas do próprio depois dessa edição o LB expressará apenas Igs que não reconhecem espacialmente estas proteínas Este processo é um mecanismo potencial para as células B autoreativas perderem sua reatividade e sobreviverem 26 O que são linfócitos B ignorantes e por que representam um perigo para o organismo R São os clones ignorantes para antígenos que estão em baixas concentrações na medula óssea e nao fazem crosslinking Devido a esses fatores ocorre o impedimento de que esses clones passem por deleção clonal ou entre em estado de anergia Sendo assim representam perigo para o organismo uma vez que em situações inflamatórias e de lesão tecidual pode acontecer o aumento significativo na quantidade de antígenos que podem eventualmente ativar esses clones ignorantes e desencadear alguma doença autoimune 27 Explique os principais mecanismos de quebra de tolerância R Dentre os mecanismos de quebra de tolerância podemos comentar sobre defeitos na seleção negativa caso um indivíduo tivesse deficiência na expressão de AIRE não seria possível deletar os clones autorreativos uma vez que AIRE é responsável pela expressão de antígenos próprios o que permitiria o escape de clones autorreativos Outro mecanismo de tolerância inclui a atuação de células T reg caso o indivíduo apresente defeitos na expressão de FOXP1 fator de transcrição que fixa o fenótipo de células T reg ou de moléculas importantes para as funções dessas células como as moléculas inibitórias CTLA4 podem prejudicar a atuação dessas células Defeitos nas vias de apoptose podem favorecer a quebra de tolerância uma vez que se o indivíduo tiver defeitos na remoção de células apoptóticas essas células entram em um estado parecido com a necrose a ponto de liberar autoantígenos que podem ser usados para ativar clones autorreativos Traumas e inflamações podem também liberar autoantígenos de sítios imunoprivilegiados regiões bastante protegidas do nosso corpo como cérebro Além disso reações inflamatórias podem mudar o perfil de APCs e permitir a apresentação de antígenos próprios e isso se dá pelo fato das APCs próximas ao sítio infeccioso que podem sofrer o processo de maturação devido a alta concentração de citonas e moléculas inflamatórias produzidas nesse microambiente e nesse contexto podem migrar para os linfonodos e apresentar antígenos próprios 28 Explique de que forma linfócitos T e B participam da fisiopatologia das doenças autoimunes R Falar sobre funções efetoras de células B e T 29 O que são aloantígenos R São moléculas reconhecidas como estranhas ao organismo derivadas de um indivíduo geneticamente diferente 30 Diferencie antígenos primários e secundários de histocompatibilidade R Os antígenos primários são representados pelas moléculas de MHC que em humanos se chama HLA antígenos leucocitários humanos Esses antígenos causam respostas mais fortes do que os antígenos secundários que são representados pelas demais proteínas polimórficas diferentes do MHC 31 Diferencie as duas vias de alorreconhecimento R As moléculas de MHC alogênicas são reconhecidas classicamente por células T do indivíduo transplantado receptor por duas vias a direta e indireta Na via direta temos o envolvimento do reconhecimento do TCR da célula T do receptor que reconhece moléculas MHC intactas exibidas na superfície das APCs do doador Enquanto que na via indireta os linfócitos T do receptor reconhecem peptídeos derivados de moléculas de MHC alogênicas e proteínas da degradação de células do enxerto que são capturados processados e apresentados dentro de moléculas de MHC próprias do receptor 32 Compare os 4 tipos de hipersensibilidade descrevendo a função das principais células e moléculas R Hipersensibilidade do Tipo 1 Hipersensibilidade imediata pois aparece em poucos minutos após o contato com o alérgeno O alérgeno leva a um primer de linfócito T e produção de anticorpos pela ativação de linfócito B Proteases levam ao primer de linfócito T agem ativando mastócitos basófilos para apresentação de antígenos e polarização de TH2 Proteases geralmente são alérgenas resultando na estimulação de produção de IgE anticorpos contra helmintos As doenças desse tipo de hipersensibilidade são consideradas alergias ou desordens atópicas podem ser citadas choque anafilático edema de gloteetc Mediadores Aminas vasoativas mediadores lipídicos citocinas Hipersensibilidade do Tipo 2 O recrutamento de leucócitos pode desencadear na ativação do sistema complemento e causar lesão tecidual pelos anticorpos IgG e IgM É um processo de inflamação crônico O recrutamento específico de eosinófilos pode causar lesão tecidual pois envolve proteínas catiônicas MBP e enzimas ETOperoxidases de eosinófilos que são capazes de destruir o tegumento de vermes A destruição tecidual pode levar à uma fibrose local Há opsonização e fagocitose das células Mediadores Receptor FC e complemento Hipersensibilidade do Tipo 3 Deposição de imunocomplexos nos tecidos provindos da circulação Mediada por imunocomplexos De antígenos circulantes e anticorpos IgM e IgG Como os complexos são depositados principalmente em artérias pequenas em glomérulos renais e sinóvia das articulações as manifestações clínicas e patológicas são Vasculite Glomerulonefrite e Artrite Reumatoide Doenças que convergem para esse tipo de hipersensibilidade Reações de Arthusuma forma de vasculite Lupus Doença do soro Hipersensibilidade do Tipo 4 Hipersensibilidade tardia pois pode aparecer dias depois do contato com alérgeno Podendo ser de 24 à 72 horas quando já houve o primer de linfócitos T CD4 para desencadear uma resposta São reações inflamatórias crônicas que com frequência produzem fibrose como resultado da secreção de citocinas e fatores de crescimento pelos macrófagos Indução de inflamação pelos linfócitos T ou morte direta das célulasalvo desencadeiam em lesão tecidual 28 Mediada por citocinas que resultam na ativação de TH1 ou TH17 das células T Help e células T CD4 em particular As citocinas são IL17 Produzida pelas células TH17 promove o recrutamento de neutrófilos IFNγ Produzidos pelas células TH1 ativa macrófagos TNF e quimiocinas Produzidos pelos linfócitos T e outras células estão envolvidos no recrutamento e na ativação de muitos leucócitos A lesão tecidual é resultado de produtos de neutrófilos e macrófagos ativados como enzimas lisossomais espécies reativas de oxigênio óxido nítrico e citocinas próinflamatórias As células T Help também estimulam a produção de anticorpos que danificam os tecidos e induzem à inflamação Os CTLs podem contribuir para lesão tecidual devido à morte de células infectadas Uma vez que essas células não são capazes de distinguir entre quais células estão sendo diretamente infectadas citopáticos ou não Exemplo de infecções virais nos quais as lesões se devem à reposta por CTL certas formas de hepatite Mecanismos importantes em uma infecção resposta TH1 e CD8 Doenças autoimunes que primam células TH1 produzem citocinas para desencadear resposta Exemplo de hipersensibilidade tardia Inflamação Granulomatosa Causada pela sinalização prolongada das citocinas Os macrófagos desenvolvem o aumento das organelas citoplasmáticas Eles tambémativados podem fusionar e formar células gigantes multinucleadas Isso irá recrutar fibroblastos e secretar matriz extracelular conferindo o enrijecimento dessas células Outros exemplos Artrite reumatoide esclerose múltipla diabetes melito tipo 1 etc Tratamento mais eficiente Glicocorticoide 33 Explique as 3 fases de escape de células tumorais do sistema imune R 1 Fase de eliminação É a fase que as células do sistema imunológico conseguem reconhecer as células tumorais e eliminálas 2 Fase de equilíbrio Durante esse processo de eliminação algumas células acabam incorporando mutações por conta do processo de proliferação Pelo fato dessas células serem muito instáveis geneticamente E algumas dessas células começam a ficar resistentes à eliminação pelo sistema imunológico O sistema imunológico consegue eliminar algumas células mas o tumor consegue resistir com outras 3 Fase de escape Um tempo prolongado de equilíbrio pode ser que uma ou outra célula incorpore uma quantidade tão grande de mutações que será totalmente resistente ao sistema imunológico vai proliferar enlouquecidamente dando origem ao crescimento da massa tumoral Ou temse um tumor que aparentemente está controlado em equilíbrio Então temse a eliminação pelo sistema imunológico as células que acumularam mutações são resistentes mas não estão proliferando muito e não estão fazendo a massa tumoral progredir Mas eventualmente o sistema imunológico falha E aquelas células que aparentemente estavam sob controle se descontrolam aquele microambiente se descontrola as células proliferam e o tumor se desenvolve 34 Explique os mecanismos envolvidos na resistência de células tumorais contras as ações do sistema imune R 1 Baixa imunogênicidade Isso significa que algumas células tumorais precisam apresentar o antígeno para que o linfócito T reconheça e possa exercer suas funções citotóxicas Se o tumor perder a expressão de MHC as células CD8 não conseguem estabelecer sinapse imunológica e matar aquela célula Embora o linfócito T ativado tenha um limiar de ativação mais baixo para exercer suas funções ainda assim é necessário um coestímulo para estimular a célula CD8 a funcionar no potencial máximo Então se a célula tumoral não expressar moléculas coestimuladoras isso também dificulta a ativação da célula CD8 Além disso pode acontecer uma baixa expressão de moléculas de adesão na célula tumoral Para a célula CD8 atuar é necessário o estabelecimento da sinapse imunológica Na região central da sinapse concentramse as moléculas de sinalização e na região externa as moléculas de adesão muito importantes para estabilizar o contato para que a célula CD8 possa atuar A célula tumoral vai demorar um tempo para expressar os antígenos então o sistema imunológico demora a entender o que está acontecendo no tecido E mesmo depois que isso acontece pode ser que as proteínas que estão sofrendo mutações não gerem peptídeos que vão ser reconhecidos de uma forma diferente pelo sistema imunológico Lembrem que os linfócitos T durante o seu desenvolvimento no timo eles aprendem a ver os nossos próprios antígenos como um sinal de perigo Se os linfócitos T reconhecem antígenos próprios com alta afinidade eles são deletados para evitar o desenvolvimento de doenças autoimunes A alteração genética precisa levar ao surgimento de novos epítopos que se encaixem na molécula de MHC porque se não não tem reconhecimento 2 criação de ambiente imunossupressor a célula tumoral pode produzir um ambiente imunossupressor por meio da produção de citocinas antiinflamatórias como TGFb e IL10 amplifica a diferenciação de células T reguladoras e inibe a diferenciação de célula Th1 limita a atuação de macrófagos Podem expressar moléculas coestimuladoras que tem função de inibição PDL1 se liga no PD1 expresso pelos linfócitos T impedindo o seu funcionamento normal e CTLA4 se liga nas moléculas coestimuladoras presentes nas células apresentadoras de antígeno então ligamse com bastante afinidade em CD80 e CD86 limitando a disponibilidade dessas moléculas coestimuladoras para interagirem com CD28 que é expresso pelo linfócito T Esse ambiente gerado provoca mudança de perfil de macrófagos que passam de M1 para M2 assim como macrófagos associados ao tumor TAM Esses perfis de células tem funções antiinflamatórias promovendo uma série de ações que favorecem o tumor produzem citocinas antiinflamatórias não conseguem fagocitar células com tanta eficiência expressam VEGF que é o fator de crescimento endotelial O estímulo da angiogênese proveniente da VEGF é importante para alimentar e sustentar aquelas células que estão pouco irrigadas no tumor Além disso células tumorais podem expressar IDO converte triptofano em quinurenina molécula esta que tem propriedades antiinflamatórias 3 O tumor é tratado como um antígeno próprio A DC pode fagocitar o tumor ou captar antígenos que estão sendo liberados pelo tumor e apresentar via MHC O problema é se essa apresentação de antígeno for feita na ausência de coestimulo ou seja a célula dendrítica captou o antígeno encontrou com o linfócito T mas não tem coestimulo e assim não tem o segundo sinal Como sabese o segundo sinal é importante para a ativação do linfócito T E o linfócito T quando reconhece antígeno na ausência de coestimulo ele entra em anergia Então nesse tipo de situação ao invés de ativar uma célula T específica vai desligar a célula e impedir que ela atue 4 alteração de antígenos que inicialmente estavam sendo usados para reconhecer o tumor O tumor é uma célula muito instável geneticamente então aconteceu a alteração e aquilo passou a ser detectado como algo estranho Então o nosso sistema imunológico começou a combater aquela célula tumoral Porém como a célula é instável geneticamente de repente aquele antígeno que estava sendo super expresso ele é totalmente reprimido e para de ser expresso por alterações epigenéticas Ou uma proteína que sofreu uma mutação sofre uma nova mutação e aquele epítopo da primeira mutação que era super imunogênico e quando sofreu a nova mutação deixou de ser imunogênico deixou de ser reconhecido por linfócito T 35 Explique 3 imunoterapias utilizadas contra o câncer R 1 Uso de anticorpos monoclonais de forma direta o anticorpo pode se ligar ao antígeno tumoral e interferir diretamente na biologia da célula tumoral Dependendo de qual molécula o anticorpo se ligar pode levar até a morte da célula De forma indireta os anticorpos podem atuar pelos seus mecanismos efetores clássicos ativação do sistema complemento anafilaxia opsonização e lise por MAC ADCC e fagocitose por reconhecimento da porção Fc do anticorpo fágocitos apresentam receptores para essa porção do anticorpo Além disso os anticorpos podem atuar bloqueando moléculas importantes da biologia da célula tumoral como VEGF produzido por macrófagos M2 Esse fator de crescimento é importante para fazer angiogênese e com a criação dos novos vasos para suprir a célula tumoral A terapia com anticorpos monoclonais ainda pode incluir outros efeitos como a conjugação de anticorpos com moléculas radioativas que matarão as células tumorais por contiguidade Outras terapias podem inibir a ativação de algumas vias de sinalização inibir a dimerização de receptores que precisam se dimerizar para sinalizar sinais diretos de apoptose e funcionar como um antagonista impedir que receptores sejam ativados por moléculas que contribuem para o processo tumoral 2 CART cell é feito por engenharia genética possui uma porção extracelular de um BCR e porções intracelulares de moléculas envolvidas com a sinalização de linfócitos T Quando essa parte extracelular reconhece um antígeno específico de um tumor a via de sinalização é ativada E os linfócitos B podem exercer suas funções efetoras e matar a célula tumoral As células do paciente são retiradas especificamente os linfócitos T CD8 um pequeno grupo de células é estimulado a proliferar e expandir através da citocina IL2 E durante essa expansão eles transfectam com o gene que vai induzir a expressão desse receptor quimérico Depois eles injetam novamente no paciente Isso é muito utilizado no tratamento de doenças hematológicas como leucemias Mas para tumores sólidos é mais difícil Porque depois que você injeta essas células que foram transfectadas como os linfócitos estão muito disponíveis na circulação é mais fácil para as células reconhecerem esses antígenos do que nos tumores sólidos 3 36 Explique as diferenças entre resistência e tolerância à infecção R 37 Descreva os principais mecanismos de eliminação para cada classe de patógenos bactérias extracelulares Bactérias intracelulares fungos vírus protozoários e helmintos R Bactérias extracelulares Inato Macrófago ROS Neutrófilos NETs grânulos tóxicos e ROS Complemento opsonização anafilaxia e MAC Adaptativo Th1 Th17 e Tfh Bactérias intracelulares Fungos Vírus Protozoários Helmintos