Resposta Imune Inata: Mecanismos e Barreiras Naturais

75 IMUNOLOGIA BÁSICA Unidade II 5 RESPOSTA IMUNE INATA A resposta imune inata é a primeira linha de defesa do organismo Ela é competente desde o nascimento e está relacionada com o estabelecimento de uma resposta rápida e inespecífica contra os corpos estranhos substâncias e microrganismos que adentram o organismo Essa resposta inicial do sistema imunológico é constituída pelas barreiras naturais do organismo pela inflamação pelo sistema complemento As barreiras naturais do organismo são de natureza física química eou biológica e envolvem ou não a atuação direta de leucócitos e de outros tipos celulares Caso essas barreiras naturais não sejam suficientes para conter a infecção entra em cena a inflamação e o sistema complemento Vamos agora aprender mais sobre cada um dos componentes da resposta imune inata 51 Barreiras naturais do organismo Entre as barreiras naturais do organismo temos a pele as mucosas como os revestimentos das vias respiratórias e do intestino o aparelho geniturinário o pH ácido do estômago etc De acordo com a sua natureza elas são classificadas em barreiras mecânicas químicas ou biológicas 511 Barreiras mecânicas A pele funciona como uma barreira mecânica contra organismos patogênicos e representa a nossa primeira linha de defesa A pele íntegra por não apresentar lesões impede a invasão de muitos microrganismos patogênicos Esse importante órgão é composto de epiderme que está em contato com o meio externo derme constituída por tecido conjuntivo ricamente vascularizado hipoderme uma região subcutânea rica em tecido conjuntivo do tipo adiposo 76 Unidade II A epiderme é composta de células epiteliais altamente especializadas os queratinócitos que se dividem com frequência As células mortas sítios de córnea formam a camada mais externa e são em grande parte responsáveis pela função de barreira da pele O microbioma da pele que compreende bactérias fungos e vírus comensais tem efeitos benéficos na proteção contra patógenos e na cicatrização de feridas As mucosas como os revestimentos das vias respiratórias e do intestino também constituem barreiras naturais eficazes pois geralmente estão cobertas de secreções que combatem os microrganismos As mucosas dos olhos estão banhadas em lágrimas que contêm uma enzima a lisozima capaz de atacar as bactérias o que protege os olhos das infecções As vias respiratórias além de apresentarem em sua superfície estruturas ciliares as vibrissas da mucosa nasal e os cílios do epitélio que revestem a traqueia responsáveis por filtrar as partículas do ar são cobertas de muco que tendem a eliminar grande parte das substâncias presentes no ar inspirado Se um microrganismo atinge as vias aéreas inferiores o batimento coordenado dos cílios associado à ação do muco faz com que os microrganismos e os corpos estranhos sejam transportados para fora do pulmão processo auxiliado pelo reflexo da tosse e do espirro O tubo digestório dispõe de uma série de barreiras eficazes que incluem o ácido do estômago e a atividade antibacteriana das enzimas pancreáticas da bile e das secreções intestinais O peristaltismo intestinal e o desprendimento normal das células que o revestem barreira da mucosa também ajudam a eliminar os microrganismos deletérios O microbioma intestinal constitui uma importante defesa contra microrganismos patogênicos e participa da modulação do sistema imunológico O aparelho geniturinário feminino conta com a proteção do ambiente ácido da vagina e o aparelho geniturinário masculino encontrase protegido pelo comprimento da uretra aproximadamente 20 cm Além disso o esvaziamento da bexiga gera um efeito de arrastamento que é um mecanismo de defesa natural de ambos os sexos Indivíduos nos quais as barreiras naturais estejam comprometidas são mais suscetíveis a infecções Por exemplo pessoas cuja produção de ácido pelo estômago está comprometida são particularmente vulneráveis à infecção por Helicobacter pylori ou à infecção causada por Salmonella sp 512 Barreiras químicas Os ácidos graxos do suor inibem o crescimento de bactérias e portanto são um exemplo de fator químico que impede a invasão do organismo Do mesmo modo as enzimas lisozima e fosfolipase encontradas na lágrima na saliva e na secreção nasal têm a propriedade de destruir as bactérias por meio da dissolução das paredes bacterianas e da desestabilização de suas membranas 77 IMUNOLOGIA BÁSICA O pH também é uma importante ferramenta para o combate à invasão de patógenos O pH baixo do suor e da secreção gástrica ajuda a prevenir o crescimento bacteriano 513 Barreiras biológicas Existem bactérias que convivem em harmonia em nosso organismo Elas são importantes para manter a homeostase pois ajudam a prevenir a colonização de bactérias que causam doenças Essa ação é efetivada pela secreção de substâncias pela competição por nutrientes pela ligação à superfície da célula que ocorre entre o microbioma normal e as bactérias patogênicas Remoção de partículas pela rápida passagem do ar através dos ossos turbinados Brônquios muco cílios ácidos Pele Barreira física Ácidos graxos Comensais Rápida alteração do pH Comensais Fluxo do trato urinário pH baixo e comensais da vagina Comensais Lisozima nas lágrimas e em outras secreções Figura 33 Barreiras naturais da resposta imune inata 52 Inflamação Caso as barreiras naturais não tenham sido suficientes para conter a entrada do patógeno os leucócitos entram em ação A linha de defesa inicial mediada por essas células é caracterizada por uma resposta generalizada e constituída por mecanismos de defesa que já fazem parte do repertório celular do nosso organismo mesmo antes do estabelecimento de uma infecção A reação inflamatória é um processo complexo que envolve componentes vasculares celulares e várias substâncias solúveis como por exemplo a histamina a serotonina as citocinas e os eicosanoides liberados por leucócitos que residem no tecido lesado A finalidade desse processo é remover o estímulo desencadeador da resposta e promover o reparo tecidual 78 Unidade II Na zona inflamada as substâncias liberadas pelos leucócitos e pelas células lesadas atuam nas terminações nervosas causando dor e em alguns casos aumento da temperatura local A febre é uma resposta de proteção perante uma infecção ou uma lesão É o resultado da ação de pirógenos que induzem a liberação de substâncias endógenas como por exemplo a IL1 a IL6 e o TNFα as quais aumentam o nível de termorregulação do hipotálamo a partir da produção de prostaglandinas no sistema nervoso central A permanência do agente lesivo por exemplo bactérias intracelulares como Mycobacterium tuberculosis substâncias químicas como a sílica e mesmo agentes físicos como a radiação ultravioleta resulta no estabelecimento de inflamação crônica quando o tecido apresenta sinais de angiogênese e fibrose além de um infiltrado constituído por células mononucleares monócitos macrófagos e linfócitos Além disso a IL1 a Il2 e o TNFα induzem a síntese e a secreção de proteínas de fase aguda como por exemplo a proteína C reativa em resposta à injúria celular 521 Aspectos fisiopatológicos do processo inflamatório A inflamação diferentemente do que muitos pensam é uma resposta de natureza protetora destinada a livrar os tecidos do nosso organismo tanto da causa inicial da injúria microrganismos e substâncias químicas quanto das suas consequências por exemplo a necrose Sem a inflamação as infecções poderiam passar despercebidas ferimentos poderiam nunca cicatrizar e os tecidos injuriados poderiam ficar com permanentes feridas infeccionadas No entanto ela pode ser algumas vezes inapropriadamente iniciada ou fracamente controlada o que resulta em dano e perda da função fisiológica do tecido Os principais fatores que levam à inflamação são os citados a seguir Os microrganismos como as bactérias os vírus os fungos e os protozoários Os corpos estranhos como o amianto o pólen e os demais alérgenos A destruicao tecidual que leva à formação de restos de tecido a partir de danos mecânicos cortes arranhões etc da exposição a compostos químicos ácidos e álcalis e de influências físicas frio calor e radiação As reacões autoimunes Os cristais de substancias precipitados no corpo ácido úrico oxalato de cálcio fosfato de cálcio e colesterol O processo inflamatório visa à inativação do corpo estranho a partir da digestão enzimática da compartimentalização ou de qualquer outro modo de neutralizálo Esses processos são fundamentais 79 IMUNOLOGIA BÁSICA para possibilitar os eventos que acabarão por cicatrizar o tecido danificado Assim a inflamação está relacionada com os processos de reparação que substituem o tecido danificado ou preenchem os defeitos residuais com tecido cicatricial fibroso Embora tenha sido descrita pela primeira vez há mais de dois mil anos a resposta inflamatória é objeto de constantes estudos até os dias atuais Hoje sabese que a patogênese de várias doenças está ligada à resposta inflamatória cuja consolidação acaba por danificar os tecidos Um exemplo é o dano articular decorrente do processo inflamatório característico da artrite reumatoide As doenças inflamatórias são nomeadas acrescentandose o sufixo ite ao órgão ou sistema afetado Por exemplo apendicite referese à inflamação do apêndice pericardite é o nome dado à inflamação do pericárdio a neurite é a inflamação de um nervo Expressões mais descritivas do processo inflamatório podem indicar se o processo é agudo ou crônico e que tipo de exsudato foi formado Ainda no primeiro século dC a reação local decorrente de uma lesão tecidual foi caracterizada e percebeuse que alguns sinais cardinais ou flogísticos estavam presentes na maioria dos casos Esses sinais são o rubor vermelhidão a tumefação inchaço ou edema o calor e a dor hiperalgesia No século II dC foi incluído um quinto sinal cardinal a functio laesa ou perda de função Além dos sinais clássicos que aparecem no local da lesão podem ocorrer manifestações sistêmicas como por exemplo a febre Elas são decorrentes da ação de mediadores químicos citocinas e prostaglandinas sobre o sistema nervoso central O processo inflamatório pode ser dividido em dois tipos agudo e crônico que frequentemente sobrepõemse O grau da resposta inflamatória pode ser influenciado por vários fatores como a duração da lesão o tipo de agente estranho o grau de lesão e o microambiente O processo inflamatório agudo tem curta duração que varia de alguns minutos até vários dias e caracterizase pela exsudação de líquidos e componentes do plasma e pela migração de leucócitos predominantemente neutrófilos para o local da lesão A grande variedade de manifestações sistêmicas durante um processo inflamatório agudo é conhecida como resposta de fase aguda O processo inflamatório crônico tem duração mais longa que varia de um dia até anos e está associado à presença de linfócitos e macrófagos à proliferação de vasos sanguíneos à fibrose e à necrose tecidual A inflamação encerrase quando o agente ou fator agressor é eliminado A reação se resolve rapidamente porque os mediadores são esgotados e dissipados e os leucócitos têm curtas meiasvidas nos tecidos Em adição os mecanismos antiinflamatórios são ativados e servem para controlar a resposta e prevenila de causar dano excessivo ao hospedeiro 80 Unidade II A resposta inflamatória é intimamente entrelaçada ao processo de reparo Ao mesmo tempo em que a inflamação destrói dilui e retira os agentes injuriantes ela põe em movimento uma série de eventos que tentam curar o tecido danificado O reparo se inicia durante a inflamação mas alcança a conclusão após sua causa ter sido neutralizada No processo de reparo o tecido injuriado é substituído por tecido cicatricial a partir da regeneração das células parenquimatosas nativas e do preenchimento do defeito por tecido fibroso Fenômenos irritativos Agente inflamatório Fenômenos vasculares Calor Rubor Dor Tumor Fenômenos alterativos Mediadores Cura por reabsorção do exsudato e regeneração Cura por cicatrização Fenômenos exsudativos Fenômenos resolutivos Fenômenos reparativos Inflamação crônica Sinais cardinais Inflamação Figura 34 Fenômenos da inflamação e sua relação com os sinais cardinais Lembrete O objetivo da inflamação é defender o organismo e seus tecidos de estímulos nocivos feitos por exemplo por bactérias ou corpos estranhos bem como reparar os danos causados ou pelo menos limitálos 522 Processo inflamatório agudo O processo inflamatório agudo é uma resposta imediata contra um agente nocivo Tal resposta que serve para controlar e eliminar células alteradas microrganismos e antígenos iniciase pelo reconhecimento dos corpos estranhos pelos leucócitos residentes nos tecidos lesados principalmente os monócitos e as células dendríticas Essas células realizam a fagocitose e liberam uma série de citocinas e eicosanoides responsáveis por estabelecer o processo inflamatório A liberação desses mediadores resulta 81 IMUNOLOGIA BÁSICA na dilatação dos capilares eritema na exsudação do fluido e das proteínas plasmáticas no acúmulo de neutrófilos o que caracteriza a resposta inflamatória aguda Classicamente a resposta inflamatória aguda é dividida em duas etapas a fase vascular que resulta em aumento do fluxo sanguíneo e em alterações nos pequenos vasos da microcirculação a fase celular que resulta na migração de leucócitos da circulação e sua ativação para eliminar o agente nocivo Diversas células estão envolvidas na efetivação de cada uma das fases Alguns exemplos são as células endoteliais que revestem os vasos sanguíneos os leucócitos que circulam no sangue as células residentes do tecido conjuntivo mastócitos fibroblastos macrófagos e linfócitos os componentes da matriz extracelular colágeno e elastina glicoproteínas adesivas e proteoglicanos Músculo liso Mastócito Fibras elásticas Fibroblasto Fibras colágenas Macrófago Proteoglicanos Vasos Matriz do tecido conjuntivo Endotélio Endotélio Endotélio polimorfonuclear polimorfonuclear Linfócito Linfócito Plaquetas Plaquetas Monócitos Monócitos Fatores de Fatores de coagulacao coagulacao cininogênios e cininogênios e componentes do componentes do complemento complemento Eosinófilo Eosinófilo Basófilo Basófilo Membrana basal Figura 35 Células de inflamação aguda 82 Unidade II No nível bioquímico os mediadores inflamatórios amplificam a resposta inicial e influenciam sua evolução por meio da regulação das respostas vasculares e celulares subsequentes Embora plaquetas neutrófilos monócitos macrófagos e mastócitos sejam as principais fontes desses mediadores células endoteliais musculares lisas fibroblastos e a maioria das células epiteliais podem ser induzidos a produzilos A produção de mediadores ativos é desencadeada por microrganismos ou por proteínas do hospedeiro como as dos sistemas complemento cinina ou da coagulação Esses mediadores podem atuar sobre uma ou algumas célulasalvo e exercem diferentes efeitos sobre tipos distintos de células Uma vez liberados a maioria tem curta duração Eles podem ser transformados em metabólitos inativos inativados por enzimas ou eliminados de outro modo 5221 Fase vascular As alterações vasculares que ocorrem no processo inflamatório envolvem arteríolas capilares e vênulas da microcirculação Essas alterações se iniciam logo após a lesão e se caracterizam por vasodilatação que leva a alterações no fluxo sanguíneo ao aumento da permeabilidade vascular e ao extravasamento de líquidos para o tecido conjuntivo A vasodilatação uma das primeiras manifestações do processo inflamatório começa depois de uma constrição transitória das arteríolas que dura alguns segundos A vasodilatação envolve primeiramente as arteríolas e em seguida resulta na abertura dos leitos capilares na região afetada Como resultado a área se torna congestionada o que causa a vermelhidão eritema e o calor associados ao processo de inflamação aguda A vasodilatação é induzida pela ação de vários mediadores como a histamina e o ácido nítrico A vasodilatação é rapidamente seguida pelo aumento da permeabilidade dos capilares sanguíneos com o transbordamento de um líquido rico em proteínas exsudato para os espaços extravasculares A perda de líquido ocasiona a concentração dos constituintes do sangue hemácias leucócitos plaquetas e fatores de coagulação a estagnação do fluxo e a coagulação do sangue no local da lesão Isso ajuda a impedir a disseminação dos microrganismos infecciosos A perda das proteínas plasmáticas reduz a pressão osmótica intracapilar e aumenta a pressão osmótica do líquido intersticial de modo que ocorre deslocamento de líquido para os tecidos com consequente tumefação isto é edema dor comprometimento funcional e diluição do agente agressor Para que o extravasamento de líquidos ocorra é necessária a ligação de mediadores químicos a receptores endoteliais o que provoca a contração das células endoteliais e a separação das junções intercelulares Esse mecanismo é induzido pela ação da histamina da bradicinina das prostaglandinas dos leucotrienos e de muitas outras classes de mediadores químicos 83 IMUNOLOGIA BÁSICA Arteríola Vênula Vasoconstrição Vasodilatação Dilatação da arteríola Dilatação da vênula Exsudato Figura 36 Fase vascular da inflamação 5222 Fase celular A fase celular do processo inflamatório agudo envolve a mobilização de leucócitos principalmente neutrófilos para o local da inflamação de modo que possam exercer sua função normal de defesa O deslocamento e a ativação dos leucócitos ocorrem de acordo com as seguintes etapas adesão e marginação transmigração e quimiotaxia O recrutamento de leucócitos para as vênulas précapilares é facilitado pela lentificação do fluxo sanguíneo e pela marginação ao longo da superfície vascular A adesão e a transmigração de leucócitos do espaço vascular para o tecido extravascular são facilitadas pelas moléculas de adesão complementares por exemplo as selectinas e as integrinas presentes nos leucócitos e na superfície das células endoteliais Depois do extravasamento os leucócitos migram através dos tecidos em direção ao local da lesão por quimiotaxia que é a locomoção orientada ao longo de um gradiente químico 84 Unidade II Fluxo sanguíneo Rolamento Selectinas Capilar Neutrófilo 1 Marginação Bactérias Neutrófilo 2 Transmigração 3 Quimiotaxia Células endoteliais Adesão firme Integrinas b1 e b2 Transmigração PCAM1 etc Figura 37 Etapas da fase celular da resposta inflamatória aguda Diversas células imunológicas e não imunológicas secretam quimioatratores para assegurar o movimento dirigido de leucócitos até o local de infecção Exemplos são as quimiocinas secretadas pelos leucócitos residentes os resíduos bacterianos e celulares e os fragmentos de proteínas produzidos pela ativação do sistema complemento por exemplo C3a e C5a As quimiocinas subgrupo importante de citocinas quimiotáticas são pequenas proteínas que orientam o tráfego de leucócitos durante os estágios iniciais do processo inflamatório Uma etapa importante da resposta celular é a ativação dos monócitos dos neutrófilos e dos macrófagos teciduais que englobam e degradam as bactérias e os fragmentos celulares em um processo denominado fagocitose Ela é iniciada pelo reconhecimento e pela ligação de partículas em receptores específicos na superfície de células fagocíticas seguida do englobamento e do processamento do corpo estranho Os fagócitos são células especializadas na captura de microrganismos e de substâncias estranhas ao organismo e devido a sua especialidade são também chamados de fagócitos profissionais Os principais fagócitos profissionais são os macrófagos e os pequenos granulócitos polinucleares neutrófilos e eosinófilos 85 IMUNOLOGIA BÁSICA O processo de fagocitose envolve a adesão do microrganismo à superfície do fagócito e a sua subsequente ingestão evento possível graças à ação dos fragmentos de actina e miosina que faz com que o citoplasma do fagócito envolva a partícula estranha ou o microrganismo até que ele fique dentro de um vacúolo denominado fagossomo A etapa seguinte nesse processo é a liberação de substâncias que tentarão destruir a partícula ingerida Nessa etapa ocorre grande consumo de oxigênio pela célula o que resulta no aumento do desvio da atividade da hexose monofosfato e gera NADPH Como resultado ocorre redução do oxigênio molecular o que dá origem a uma série de agentes microbicidas poderosos o ânion superóxido o peróxido de hidrogênio e os radicais hidroxila O peróxido formado em associação com a enzima mieloperoxidase dá origem a um potente sistema de halogenação que é capaz de destruir tanto bactérias quanto vírus Assim que o ânion superóxido é formado a enzima superóxido dismutase atua de forma a converter o superóxido em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio em um processo que consome íons hidrogênio Como consequência ocorre inicialmente aumento do pH o que facilita a ação antibacteriana das proteínas catiônicas oriundas dos grânulos dos fagócitos Essas proteínas catiônicas são capazes de lesar a membrana dos microrganismos pela ação da catepsina G e também pela aderência direta à membrana microbiana Outros fatores envolvidos nesse processo são a lactoferrina e os intermediários nitrogenados como por exemplo o óxido nítrico Eles se ligam ao ferro e assim privam a bactéria de um elemento essencial ao seu crescimento A lisozima por sua vez destrói os proteoglicanos da parede celular das bactérias e outras enzimas são responsáveis por degradar os componentes internos dos microrganismos Assim que o processo termina os produtos resultantes são liberados para o exterior da célula Os linfócitos NK entram em ação quando ocorre invasão das células do nosso organismo por agentes estranhos Eles são grandes linfócitos granulares que se ligam a glicoproteínas que são expressas na superfície das células infectadas por vírus e em algumas células tumorais Uma vez ligada à célulaalvo as NK liberam o conteúdo de seus grânulos Os elementos citotóxicos mais importantes liberados são as perforinas substâncias capazes de fazer furos na membrana da célula infectada o que resulta em citólise 86 Unidade II 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Fagocitose de uma célula inimiga Fusão de um fagossomo e um lisossomo Enzimas degradam a célula inimiga Fragmentos da célula inimiga Liberação dos fragmentos Figura 38 Fagocitose As bactérias produzem algumas substâncias como a formil metionina capazes de atrair os leucócitos Muitas vezes esse estímulo químico não é suficiente para fazer com que os fagócitos reconheçam e se liguem à superfície dos microrganismos e iniciem o processo de fagocitose Nesses casos ocorre a ativação da cascata do complemento a respeito da qual iremos discorrer mais adiante De maneira resumida esse processo é caracterizado pelo revestimento de um antígeno por anticorpos ou pelas moléculas do complemento em um processo denominado opsonização A endocitose mediada por receptores é desencadeada pela opsonização e pela subsequente ligação do agente para fagocitar receptores da superfície celular Fagossomo Fagolisossomo Receptor Receptor Fc Fc C3b C3b 4 3 2 1 Figura 39 A opsonização dos microrganismos 1 pelo fator de complemento C3b e anticorpo facilita o reconhecimento pelo neutrófilo receptor de C3b e anticorpo Fc 2 a ativação do receptor desencadeia a sinalização intracelular e a montagem de actina no neutrófilo levando à formação de pseudópodes que englobam o micróbio em um fagossomo 3 este então se funde com um lisossomo intracelular para formar um fagolisossomo no qual enzimas lisossomais e radicais de oxigênio 4 são liberados para matar e digerir o micróbio 87 IMUNOLOGIA BÁSICA As células endoteliais e as plaquetas embora não façam parte do sistema imunológico também participam da inflamação Os papéis dessas células no processo inflamatório são descritos a seguir Células endoteliais As células endoteliais constituintes dos capilares sanguíneos produzem agentes antiplaquetários e antitrombóticos que mantêm a permeabilidade do vaso assim como vasodilatadores e vasoconstritores que regulam o fluxo sanguíneo Além disso elas fornecem uma barreira de permeabilidade seletiva para estímulos inflamatórios exógenos e endógenos regulam o extravasamento de leucócitos pela expressão de moléculas de adesão celular e receptores contribuem para a regulação e a modulação da resposta imune pela síntese e liberação de mediadores inflamatórios e regulam a proliferação de leucócitos a partir da secreção de fatores estimuladores de colônias hematopoiéticas CSF do inglês colony stimulating factor Também participam do processo de reparo que acompanha a inflamação por meio da produção de fatores de crescimento que estimulam a angiogênese e a síntese da matriz extracelular Plaquetas Plaquetas ou trombócitos são fragmentos de células circulantes no sangue envolvidos nos mecanismos celulares de hemostasia primária Plaquetas ativadas também liberam vários mediadores inflamatórios responsáveis por aumentar a permeabilidade vascular e alterar as propriedades quimiotáticas adesivas e proteolíticas das células endoteliais Quando uma plaqueta sofre ativação mais de 300 diferentes mediadores são liberados Figura 40 Plaquetas em esfregaço sanguíneo 5223 Principais manifestações clínicas da inflamação aguda Todas as reações inflamatórias agudas são caracterizadas por alterações vasculares e infiltração de leucócitos A intensidade da reação no entanto depende da natureza do estímulo As manifestações podem variar desde edema e formação de exsudato até a formação de abscesso ou de ulceração 88 Unidade II O exsudato resultante do processo inflamatório agudo pode apresentar diferentes composições que variam principalmente em relação aos teores de proteínas plasmáticas e à presença ou não de células De acordo com esses parâmetros eles podem ser classificados em exsudato seroso hemorrágico fibrinoso membranoso ou purulento Muitas vezes o exsudato é composto de uma combinação desses tipos Exsudato seroso é um líquido com baixo teor de proteína resultante da entrada de plasma no local inflamatório Exsudato hemorragico acontece quando existe lesão tecidual grave que danifica os vasos sanguíneos ou quando há aumento da permeabilidade vascular Exsudato fibrinoso contém grandes quantidades de fibrinogênio que forma uma malha grossa e pegajosa semelhante às fibras de um coágulo sanguíneo Exsudatos membranosos ou pseudomembranosos se desenvolvem em superfícies mucosas e são compostos de células necróticas enredadas em um exsudato fibropurulento Exsudato purulento ou supurativo contém pus composto de leucócitos degradados proteínas e fragmentos de tecido Nesse contexto abscesso é uma área localizada de inflamação contendo um exsudato purulento que pode ou não ser cercado por uma camada de neutrófilos Alguns microrganismos como o Staphylococcus sp apresentam maior propensão do que outros a induzir a formação de exsudato purulento Caso os fibroblastos cerquem o abscesso e formem uma rede de colágeno ao redor dele os antibióticos não conseguirão penetrar na parede dessa estrutura o que resulta na necessidade de se realizar incisão cirúrgica e drenagem para alcançar a cicatrização Ulceracao se refere a um local de inflamação no qual uma superfície epitelial por exemplo a pele ou o epitélio gastrointestinal se torna necrótica e corroída frequentemente associada à inflamação subepitelial Pode decorrer de um trauma na superfície do epitélio um exemplo é a úlcera péptica ou ser resultado de alterações na vasculatura por exemplo as úlceras do pé associadas ao diabetes Observação Os abscessos formados por infecções bacterianas ou fúngicas e por organismos que chamamos de piogênicos atingem as camadas mais profundas do tecido conjuntivo Devido à grande destruição tecidual que inclui danos à matriz extracelular o resultado mais comum é o aparecimento de cicatriz e fibrose 89 IMUNOLOGIA BÁSICA Lembrete Vários mecanismos participam de um processo inflamatório a fim de conjugar e reunir todos os elementos de forma adequada e regulada As citocinas os eicosanoides e os diferentes tipos de leucócitos são essenciais para a consolidação da inflamação Pele avermelhada tumefeita quente e dolorida Farpa contaminada por bactérias Capilares Neutrófilos Necrose tecidual A Inflamação Dilatação capilar exsudação de líquido migração de neutrófilos B Supuração Desenvolvimento de exsudato supurativo ou purulento contendo neutrófilos degradados e restos de tecido C Formação de abscesso Compartimentalização de exsudato purulento pus para formação do abscesso Pus Parede fibrosa Figura 41 Formação de abscesso A invasão bacteriana e desenvolvimento do processo inflamatório B continuação do crescimento bacteriano migração de neutrófilos liquefação por necrose de tecidos e desenvolvimento de exsudato purulento C compartimentalização da área inflamada e seu exsudato purulento de modo a formar um abscesso 523 Processo inflamatório crônico A inflamação crônica é aquela na qual devido à persistência do agente causador a resposta inflamatória se mantém por mais tempo Alguns exemplos que desencadeiam o processo de inflamação crônica são 90 Unidade II falha na eliminação de agentes patogênicos exposição a substâncias tóxicas como ocorre por exemplo no tabagismo reações autoimunes De forma diferente do que se percebe na inflamação aguda que é manifestada pelas mudanças vasculares edema e infiltração predominantemente neutrofílica a principal característica da inflamação crônica é a infiltração de macrófagos e de linfócitos Os sinais típicos de vermelhidão e edema podem não ser aparentes Os linfócitos T e B são estimulados por uma série de moléculas sinalizadoras quimiocinas e de adesão selectinas integrinas e seus ligantes a migrarem para os locais inflamados Ao reconhecerem os antígenos presentes no sítio inflamatório os linfócitos B são capazes de se diferenciar em plasmócitos e secretar anticorpos contra o corpo estranho causador da inflamação No caso das doenças autoimunes as citocinas liberadas em resposta à ativação da imunidade adaptativa podem estimular a resposta inflamatória como por exemplo as IL1 2 6 7 e o TNF A resposta inflamatória crônica também envolve a proliferação de fibroblastos Como resultado o risco de formação de cicatrizes e deformidades geralmente é maior do que na inflamação aguda A inflamação crônica é classificada em dois padrões inflamação crônica inespecífica e inflamação granulomatosa Figura 42 Linfócito em esfregaço sanguíneo 91 IMUNOLOGIA BÁSICA 5231 Inflamação crônica inespecífica Na inflamação crônica inespecífica observase a presença de células mononucleares associadas a outras células de modo que não há predominância de um tipo celular No sítio inflamatório são notados linfócitos plasmócitos e macrófagos em quantidades variadas Essas células organizamse ao redor dos vasos ou no tecido conjuntivo adjacente 5232 Inflamação crônica granulomatosa A inflamação crônica granulomatosa é uma resposta à infecção persistente que ocorre por exemplo na tuberculose na brucelose e em outras doenças causadas por bactérias fungos ou parasitas Pode também ser decorrente da exposição a material particulado de difícil degradação como por exemplo a sílica e o amianto Nesse tipo de inflamação observase predomínio de macrófagos ativados e modificados que se diferenciam em células epitelioides ou xantomatosas ou ainda em células gigantes multinucleadas do tipo Langhans resultado da fusão de várias células epitelioides São encontrados também macrófagos não epitelioides com citoplasma vacuolado que se organizam em agregados associados a outras células como linfócitos plasmócitos ou eosinófilos Os granulomas podem sofrer necrose secundária dos tipos caseosa como observado na tuberculose gomosa como no caso da sífilis terciária com aspecto finamente granular e eosinofílico como ocorre na esquistossomose Os granulomas imunogênicos resultado da infecção por diferentes agentes costumam apresentar muitos macrófagos modificados em células epitelioides e são dependentes de linfócitos T CD4 Os granulomas não imunogênicos por sua vez apresentam agregado de macrófagos com células gigantes multinucleadas poucas células epitelioides poucos linfócitos associados e tendem a evoluir para fibrose cicatricial A reação granulomatosa pode se apresentar de maneira difusa como por exemplo na hanseníase em que é observado grande número de macrófagos vacuolados cheios de micobactérias no citoplasma e poucos linfócitos associados Os granulomas podem evoluir para um nódulo fibrótico ou calcificado ou ainda dar origem a cavidades durante os processos resolutivos e reparativos como resultado da necrose liquefativa com material que é absorvido pelo organismo ou é drenado para o exterior 92 Unidade II 53 Sistema complemento O sistema complemento é um componente da imunidade inata que também atua na imunidade adaptativa O nome complemento foi dado a esse sistema por Jules Bordet logo após a descoberta da molécula de anticorpo Ele demonstrou que quando uma amostra de soro rico em anticorpos contra determinada bactéria era incubada com essa bactéria à temperatura fisiológica de 37 C ocorria lise No entanto quando esse soro era aquecido a 56 C a lise das bactérias não ocorria Bordet percebeu então que estava prestes a descobrir um novo fenômeno presente no soro A fim comprovar esse fenômeno ele precisava demonstrar que a perda da atividade lítica do soro não era acompanhada da perda da atividade do anticorpo Para validar a sua hipótese Bordet demonstrou que o soro tratado pelo calor ainda era capaz de aglutinar as bactérias o que confirmou que os anticorpos mantinham as suas atividades preservadas Assim Bordet pôde concluir que o soro deveria conter algum outro componente que fosse termossensível e responsável pela atividade lítica Esse componente que assistia ou complementava a função do anticorpo ou seja acrescentava a função lítica a ele foi denominado sistema complemento O sistema complemento é formado por um conjunto de aproximadamente 30 proteínas encontradas no soro ou aderidas à superfície de algumas células Elas interagem entre si formando uma cascata enzimática o que resulta na eliminação do antígeno e na geração de resposta inflamatória A ativação do sistema complemento pode se dar por três vias distintas conforme mostrado a seguir Via classica a primeira via a ser descrita depende de anticorpos para a sua ativação Via alternativa não depende de anticorpos para ser ativada Via das lectinas similar à via clássica mas não depende de anticorpos A ativação dessas vias resulta em diferentes mecanismos que incluem a lise do patógeno ou da célulaalvo a opsonização do microrganismo com consequente aumento da fagocitose a quimiotaxia de fagócitos a indução da inflamação e a amplificação da resposta imune adaptativa do tipo humoral baseada em anticorpos 93 IMUNOLOGIA BÁSICA Os componentes do sistema complemento são sintetizados principalmente pelos hepatócitos no fígado embora eles também o sejam em menor quantidade pelos monócitos pelos macrófagos e pelas células epiteliais dos tratos gastrointestinal e geniturinário Esses componentes circulam no soro na forma funcionalmente inativa como proenzimas Para que eles sejam convertidos à forma ativa é necessário que haja remoção do fragmento inibitório eou mudança conformacional da enzima por clivagem proteolítica o que expõe seu sítio ativo A nomenclatura dos componentes se dá por letras seguidas de número de acordo com a sua ordem de descoberta ou somente por letras Veja o exemplo da via clássica do complemento cujos componentes são C1p C1r C1s C4 C2 C3 C5 C6 C7 C8 e C9 Já na via alternativa alguns componentes são chamados de fatores tais como fator B fator D fator H e fator P Quando um componente é proteoliticamente ativado gera dois fragmentos um maior denominado b e um menor a que é acrescido após o nome do componente Vejamos o exemplo do componente C3 Ao ser ativado por processo de clivagem ele se desdobra em C3a e C3b que correspondem aos fragmentos menor e maior respectivamente C3 C3a C3b Clivagem de C3 Figura 43 De C3 em C3a e C3b As formas inativas dos componentes são identificadas pela letra i de inativo grafada antes de cada fragmento como por exemplo o C4b que na sua forma inativa é identificado por iC4b Todas as vias de ativação do sistema complemento convergem para o componente C3 A partir dele é desencadeada uma via única que resulta na ativação do último componente o C9 94 Unidade II Via alternativa Via das lectinas Via clássica MBL MASP1 MASP2 C1r C1s C1q Ca MBL C3 H2O C3a C3a C5a MAC C5b9 C2b Mg Imunecomplexos C3 convertase C5 convertase C3 convertase C5 convertase Carboidratos Figura 44 Figura representativa da ativação do sistema complemento pelas três vias 95 IMUNOLOGIA BÁSICA 531 Via alternativa do sistema complemento A via alternativa do sistema complemento ativase diretamente na superfície de muitos patógenos ou seja ela pode atuar imediatamente após a entrada do antígeno no organismo hospedeiro Ao contrário da via clássica a via alternativa não depende do anticorpo para ser ativada Normalmente a molécula de C3 presente no plasma é espontaneamente clivada em C3a e C3b numa frequência baixa porém contínua O fragmento C3a fica solúvel no plasma enquanto o fragmento C3b pode ficar também no plasma ou depositarse na superfície de células do hospedeiro Nesses dois casos ele é rapidamente inativado Entretanto se o C3b se ligar covalentemente à superfície de um patógeno ele permite que o fator B fB também presente no plasma liguese a ele formando o complexo C3bB O fB ligado é clivado pelo fator D gerando Ba que fica na fase fluídica no plasma enquanto Bb permanece formando o complexo C3bBb conforme podemos ver na figura a seguir Observe ainda que esse complexo é instável e portanto precisa ser estabilizado pela ação da properdina Tal complexo é chamado C3 convertase da via alternativa que tem a função de clivar ativar mais moléculas de C3 o que constitui uma alça de amplificação desse sistema As novas moléculas de C3b geradas pela C3 convertase podem se ligar à superfície do patógeno e dessa maneira formar mais complexos C3bBb É importante notar que alguns complexos da C3 convertase da via alternativa permitem a ligação de mais uma molécula de C3b formando C3bBb3b Como resultado ocorre a mudança da especificidade do complexo que passa agora a atuar no próximo componente da cascata que é o C5 Esse novo complexo é denominado C5 convertase da via alternativa Ele inicia a etapa final da ativação do sistema complemento que é comum às três vias a chamada via efetora ou terminal 96 Unidade II iC3b célula do hospedeiro Superfície do microrganismo Estabilizada por properdina C5 convertase C5a 7 6 5 4 3 2 1 C3 convertase Fator D Superfície do microrganismo C3b inativo Figura 45 Diagrama esquemático da ativação do sistema complemento pela via alternativa A seguir descrevemos resumidamente os sete eventos que representam a via alternativa Clivagem espontânea do C3 Hidrólise e inativação do C3b na fase fluida Ligação do C3b na superfície microbiana Ligação do fator B Clivagem do fator B pelo fator D Estabilização pela properdina 97 IMUNOLOGIA BÁSICA Clivagem adicional de moléculas C3 pela C3 convertase ligada à célula C3b ligada covalentemente à superfície celular Ligação à C3bBb para formar C5 convertase Clivagem do C5 Início da via terminal da ativação do complemento 532 Via clássica do sistema complemento A ativação da via clássica do sistema complemento se inicia pela ligação do primeiro componente dessa via o C1 nos domínios CH2 da IgG ou nos domínios CH3 da IgM que estejam ligadas a um antígeno qualquer formando imunocomplexo Em humanos a IgM e as subclasses IgG1 e IgG3 são as imunoglobulinas que fixam complemento de forma mais eficiente O componente C1 é uma proteína grande composta de cinco subunidades sendo uma molécula de C1q duas de C1r e mais duas de C1s A molécula C1q tem uma estrutura interessante que se assemelha a um buquê invertido com seis tulipas A molécula de C1q é composta de seis cabeças globulares sendo cada uma ligada por uma estrutura alongada que se unem formando um cabo central Para iniciar a ativação da via clássica é imprescindível que C1q se ligue a duas Fc da molécula de anticorpo Para que a IgG ative a via clássica do complemento são necessárias duas moléculas e para a IgM é preciso somente uma molécula Com a ligação de C1q ao anticorpo o qual está por sua vez complexado ao antígeno ocorre uma mudança conformacional em C1q a qual acaba por ativar C1r Quando C1r é ativada passa a exibir uma atividade enzimática do tipo serinoprotease ativando C1s É importante ressaltar que a completa ativação desse complexo é dependente de íons Ca2 e Mg2 O complexo C1qrs ativado também apresenta atividade serinoprotease o que os capacita a atuar sobre o próximo componente a proteína C4 clivandoa em C4a e C4b Consequentemente a molécula de C4b atua clivando C2 em C2a e C2b e o complexo resultante C4b2a formase e é denominado de C3 convertase da via clássica o qual irá atuar no próximo componente o C3 A molécula de C3 ligase ao complexo da C3 convertase pela molécula de C4b e é clivada pela C2a resultando em C3a e C3b O fragmento menor C3a fica solúvel no plasma e desempenha algumas funções biológicas que veremos a seguir enquanto o C3b formado pode se ligar covalentemente à superfície celular ou ao anticorpo que iniciou a ativação da via clássica do complemento Algumas das moléculas de C3b geradas ligamse ao complexo anterior o que vai resultar na formação do complexo C4b2a3b Esse complexo funciona como C5 convertase da via clássica que vai ativar o componente C5 iniciando a via comum A seguir descrevemos resumidamente os eventos que representam a via clássica Ligação de anticorpos a antígeno Ligação de C1 aos anticorpos Ligação do C4 ao C1q associada a anticorpos 98 Unidade II Clivagem do C4 pela enzima C1rs Ligação covalente de C4b aos anticorpos e à superfície do antígeno Ligação do C2 ao C4 Clivagem do C2 formando o complexo C4b2a C3 convertase Clivagem de C3 pela C3 convertase Ligação do C3b à superfície do antígeno e ao complexo C4b2a Clivagem do C5 Início da via terminal da ativação do complemento efetora ou via terminal comum Imunocomplexo α C3 convertase C5 convertase C3a C2b C2a C4a 1 C1q C1s C1r C1 Haste Cabeça 2 3 4 5 6 C2a C5a A B Figura 46 Ativação do complemento pela via clássica A figura esquemática da molécula de C1qrs e B via clássica do sistema complemento 99 IMUNOLOGIA BÁSICA 533 Via das lectinas do sistema complemento A via das lectinas é a última das vias de ativação do sistema complemento Essa via basicamente consiste numa forma distinta de ativar os componentes C2 e C4 da via clássica A ativação dessa via se inicia com a ligação de lectinas presentes na circulação a resíduos de açúcares dos microrganismos Essa proteína denominada MBL ou MBP que significa lectina proteína ligadora de manose manana do inglês mannose binding lectin ou mannose binding protein respectivamente ligase principalmente a resíduos de manose fucose e Nacetilglicosamina de polissacarídeos encontrados em abundância na superfície microbiana Por ser estruturalmente semelhante a C1q a MBL pode disparar a ativação do sistema complemento ativando os componentes C1r e C1s de forma similar ao C1q da via clássica A outra forma de disparar essa reação é pela ligação da MBL a uma outra enzima chamada MASP serinoproteinase associada a MBP do inglês mannose binding lectin associated serineprotease Em humanos são conhecidas como MASP1 e MASP2 e encontramse fisicamente ligadas à MBL A MASP1 e a MASP2 são ativadas provavelmente quando a MBL se liga a qualquer resíduo de açúcar na superfície de algum microrganismo Como consequência há a clivagem de C4 dando origem a C4a e C4b e de C2 dando origem a C2a e C2b A partir da formação do complexo C4bC2a essa via prossegue igual à via clássica de ativação do sistema complemento Carboidratos C3a MBL Superfície do microrganismo Figura 47 Esquema da ativação do sistema complemento pela via das lectinas Observe a ligação da MBL aos carboidratos na superfície da bactéria 100 Unidade II 534 Via terminalefetora do sistema complemento A consequência biológica da ativação da via terminal ou lítica do sistema complemento é a lise da célulaalvo que pode ser uma bactéria um protozoário um vírus uma célula infectada por parasitas intracelulares etc As C5 convertases geradas pelas vias alternativa clássica e lectina iniciam a etapa final da ativação do sistema complemento pela clivagem do componente C5 o que gera os fragmentos C5a e C5b O fragmento menor C5a fica solúvel no soro enquanto o fragmento maior C5b permanece ligado às outras proteínas do complemento na superfície microbiana A molécula de C5b na superfície do patógeno permite agora a ligação dos componentes restantes da cascata C6 C7 C8 e C9 que são estruturalmente relacionadas e não apresentam atividade enzimática concluindo a formação do complexo de ataque à membrana MAC do inglês membrane attack complex que é um canal transmembrânico formado na superfície microbiana Esse canal inserido na superfície do patógeno resulta na perda da integridade da membrana e por consequência o desequilíbrio iônico com a saída de Ca2 entrada de K e água que resulta no aumento do volume intracelular e culmina na lise da célulaalvo Inflamação C5a Várias moléculas de C9 Lise da célula MAC complexo de ataque à membrana Membrana plasmática C5 convertase Figura 48 Esquema da via terminal da ativação do sistema complemento Observe a formação do MAC complexo de ataque à membrana 535 Receptores para os produtos derivados do sistema complemento e funções biológicas do sistema complemento O resultado final da ativação do sistema complemento é induzir a lise da célulaalvo Além disso esse sistema participa de outras funções biológicas importantes que são mediadas pela ligação de fragmentos derivados da sua ativação a receptores expressos em vários tipos celulares No quadro a seguir estão apresentados de forma sucinta os receptores do sistema complemento as células em que eles estão presentes e as consequências biológicas decorrentes da ligação desses receptores 101 IMUNOLOGIA BÁSICA Quadro 2 Proteínas componentes da via clássica do sistema complemento Receptor Principais células Ligantes e principais funcões biológicas C1qRp Células mieloides células endoteliais e plaquetas C1q e MBL participa da fagocitose de partículas ou de restos celulares opsonizados por C1q e MBL C3aR Neutrófilos monócitos eosinófilos astrócitos neurônios e células da glia C3a participa da degranulação de mastócitos e basófilos C5aR Granulócitos monócitos mastócitos células endoteliais epiteliais e da glia C5a participa da quimiotaxia da liberação de histamina geração de radicais de O2 reativo e do aumento da expressão de moléculas de adesão CR1 Hemácias linfócitos B polimorfonucleares monócitos células foliculares dendríticas C3b C4b e com menor afinidade para iC3b promove a fagocitose de partículas opsonizadas por esses fragmentos Participa da remoção de imunocomplexos na circulação Cofator do fator I na clivagem de C3b em iC3b e C3f e também na clivagem de iC3b em C3c e C3d Além disso acelera o decaimento funcional das C3 e C5 convertases da via clássica CR2 Linfócitos B maduros e células foliculares dendríticas C3dg C3d iC3b participa na ativação do linfócito B e na produção de anticorpos CR4 Neutrófilos monócitos e macrófagos iC3b participa da fagocitose e medeia a adesão de neutrófilos e eosinófilos ao endotélio Adaptado de Oliveira Kanashiro 2010 p 163 Como afirmamos anteriormente o sistema complemento atua tanto na imunidade inata quanto na adaptativa e resulta em funções efetoras bastante importantes que serão detalhadas a seguir Opsonizacao e fagocitose Os microrganismos nos quais o sistema complemento é ativado pela via clássica ou alternativa são alvos da ligação dos fragmentos C3b iC3b ou C4b e têm a sua fagocitose facilitada pela existência de receptores para esses componentes na superfície dos macrófagos e dos neutrófilos Os fragmentos C3b e C4b ligamse ao receptor CR1 enquanto o iC3b ligase aos receptores CR3 e CR4 O CR1 por si é ineficiente em promover a fagocitose de microrganismos ligados por C3b No entanto a fagocitos e é incrementada caso esse organismo esteja também ligado a uma IgG que simultaneamente liga CR1 com o receptor de Fc receptor de Fc de anticorpo na superfície dos fagócitos A fagocitose de microrganismos via C3b e iC3b constituise como um mecanismo importante de defesa inata e adaptativa nas infecções Nas infecções que ocorrem por bactérias encapsuladas tais como pneumococos e meningococos que apresentam cápsula rica em polissacarídeos a proteção é mediada pela imunidade humoral Nessas infecções os anticorpos IgM direcionados contra os polissacarídeos bacterianos ativam o complemento pela via clássica e os componentes opsonizantes gerados por sua ativação induzem a eliminação desses patógenos via fagocitose que ocorre no baço Esse é o motivo pelo qual indivíduos que não têm o baço esplenectomia cirúrgica após traumas por exemplo são mais susceptíveis a infecções generalizadas por pneumococos ou meningococos 102 Unidade II A deficiência de C3 em humanos ou em camundongos está associada às infecções sérias e frequentes por bactérias piogênicas que induzem a formação de pus que podem ser fatais Esse fato ilustra o papel central do C3 na opsonização e no aumento da fagocitose para destruição desses microrganismos Microrganismo Microrganismo Microrganismo Microrganismo Microrganismo Macrófago Ligação de C3b ou C4b ao microrganismo opsonização Reconhecimento do C3b ligado ao microrganismo pelo receptor de C3b do fagócito A ligação do C3b ao microrganismo ativa os componentes finais da cascata do complemento Formação do MAC complexo de ataque à membrana Lise osmótica do microrganismo Citólise mediada pelo complemento Opsonizacao e fagocitose Fagocitose do microrganismo Figura 49 Funções biológicas do sistema complemento na parte superior está representada a opsonização e fagocitose de microrganismo na parte inferior está representada a lise de microrganismo mediado pelo complemento Resposta inflamatória Os fragmentos peptídicos resultantes da ativação do sistema complemento C5a C4a e C3a induzem inflamação aguda pela ativação de mastócitos e neutrófilos Todos esses três peptídeos podem se ligar a mastócitos e induzem a sua degranulação liberando mediadores vasoativos tais como a histamina Em neutrófilos o C5a aumenta a motilidade e associado aos mediadores vasoativos liberados pelos mastócitos modulam positivamente a expressão de moléculas de adesão CAMs no endotélio dos vasos e no próprio neutrófilo que resulta na sua migração ao sítio da inflamação Um mecanismo similar acontece com outras células que também são atraídas para o foco inflamatório a fim de combater o patógeno presente no local Lise celular mediada pelo complemento O MAC formado pela via terminal do sistema complemento pode induzir a lise de bactérias principalmente Gramnegativas parasitas vírus eritrócitos e células nucleadas 103 IMUNOLOGIA BÁSICA A maioria dos vírus envelopados são susceptíveis à lise mediada pelo complemento uma vez que o envelope viral é derivado da membrana plasmática da célula infectada Em relação às bactérias a maioria das Gramnegativas são passíveis de lise mediada pelo complemento com exceção da Escherichia coli e Salmonella que por exemplo são resistentes Já as Grampositvas geralmente são resistentes à ação do sistema complemento devido a uma camada espessa de peptidoglicana na parede celular que previne a inserção do MAC Outras funcões biológicas mediadas pelo complemento Uma resposta imune com níveis elevados de anticorpos contra antígenos circulantes resulta na formação de uma pequena quantidade de imunocomplexos Se esses imunocomplexos se acumularem na circulação podem formar agregados serem depositados na parede dos vasos e induzir inflamação causando uma flebite inflamação de vasos sanguíneos A interação do complemento com os imunocomplexos impede que se formem os agregados Além disso os imunocomplexos associados à C3b ligamse às hemácias pelo receptor CR1 que são carreados para o baço onde os imunocomplexos são fagocitados Esse mecanismo de eliminação de imunocomplexos é particularmente importante em indivíduos que têm uma doença inflamatória autoimune denominada lúpus eritematoso sistêmico na qual são produzidos anticorpos contra as proteínas do próprio indivíduo Esses anticorpos formam complexos com os antígenos próprios do organismo e caso não sejam eliminados depositamse nos tecidos 6 RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA A imunidade adaptativa ou específica desenvolvese ao longo da vida em função das características particulares de cada patógeno que entra em contato com o organismo A partir de uma primeira exposição a um corpo estranho o sistema imunológico reconhece os antígenos que estimulam a multiplicação tanto de células que fabricam anticorpos quanto de células que atacam especificamente as células infectadas pelo patógeno ou o patógeno propriamente dito Os antígenos podem ser por exemplo vírus ou substâncias que existam na parede externa de uma bactéria Na imunidade adaptativa atuam vários tipos de leucócitos e dentre eles destacamse os linfócitos T e os linfócitos B Os linfócitos T somente reconhecem antígenos processados apresentados por moléculas específicas presentes na superfície de uma célula apresentadora de antígeno cujos principais representantes são os macrófagos e as células dendríticas O processo de maturação dos linfócitos T gera células T efetoras ou de memória Existem diversos subtipos de linfócitos T efetores Os dois principais subtipos são os auxiliares Th e os citotóxicos que apresentam um receptor TCR e as moléculas correceptoras CD4 ou CD8 respectivamente 104 Unidade II Os linfócitos T CD4 ou auxiliares são responsáveis por enviar mensagens de ataque por meio da liberação de citocinas para outras células da resposta imune São também muito importantes na ativação dos linfócitos B dos macrófagos ou mesmo dos linfócitos T CD8 citotóxicos Os linfócitos T CD4 são subdivididos funcionalmente pelo padrão de citocinas que produzem a partir do reconhecimento de fragmentos antigênicos apresentados pelas células apresentadoras de antígenos macrófagos células dendríticas e linfócitos B ativados Os linfócitos Th1 estimulam a resposta citotóxica mediada por linfócitos T CD8 enquanto os linfócitos Th2 estimulam a produção de anticorpos pelos linfócitos B Em função da natureza do agente infectoparasitário e da forma com que seus antígenos são processados pode ocorrer predomínio da resposta citotóxica que é mediada pelos linfócitos CD8 e efetiva no combate a microrganismos intracelulares ou pode haver predomínio da resposta humoral mediada pela produção e secreção de anticorpos pelos plasmócitos e efetiva no combate a microrganismos extracelulares No entanto é importante salientar que essas respostas muitas vezes ocorrem concomitantemente Os linfócitos T CD8 linfócitos T citotóxicos estão envolvidos principalmente nas respostas antivirais e apresentam ainda atividade antitumoral Eles também reconhecem os antígenos a partir da interação com células apresentadoras de antígenos e a partir desse reconhecimento proliferam e podem eliminar qualquer célula que apresente esse antígeno a partir da indução da apoptose mediada por perforinas e granzimas Os linfócitos B por sua vez desencadeiam a produção de anticorpos que são as substâncias que o organismo produz para neutralizar os antígenos São globulinas glicoproteicas que se formam especificamente para um determinado antígeno capazes de reagir a ele e bloquear sua ação Os anticorpos se ligam de forma específica aos antígenos inativandoos Assim atuam diretamente sobre as bactérias e os vírus prevenindo que eles se fixem e invadam as células ou ainda inativando as substâncias tóxicas produzidas pelas bactérias Além disso auxiliam os fagócitos a incorporarem os antígenos ativam o sistema do complemento e ajudam os linfócitos NK a matarem as células infectadas ou as células cancerígenas Se a resposta inata é suficiente para anular a ação de um agente infeccioso não ocorre ativação da resposta imune adaptativa e portanto não há formação de memória imunológica No entanto caso ocorra persistência da infecção há a necessidade da ativação da resposta imune adaptativa Para iniciar nosso estudo vamos entender como os linfócitos são originados e diferenciados em diferentes padrões por meio de um processo de maturação finamente controlado 105 IMUNOLOGIA BÁSICA 61 Ontogênese dos linfócitos Os linfócitos são as principais células da resposta imune adaptativa e representam os principais componentes do sistema linfoide São heterogênicos fenotípica e funcionalmente e produzidos diariamente e em grande número nos órgãos linfoides primários medula óssea e timo As células linfoides representam aproximadamente 20 dos leucócitos totais os outros 80 são compostos de granulócitos e monócitos Após sua produção alguns linfócitos migram para os órgãos linfoides secundários os linfonodos e o baço a fim de realizar a vigilância imunológica contra os patógenos Um adulto médio possui aproximadamente 2 x 1012 diferentes tipos de linfócitos sendo que cada um deles representa um clone As células linfoides após o seu amadurecimento têm uma longa vida e podem persistir por muitos anos como células de memória imunológica Menos de 1 dos linfócitos estão na circulação A maioria deles está se deslocando entre os tecidos e são sintetizados e mortos diariamente o que mantém o equilíbrio do sistema linfoide Além disso como eles são muito heterogêneos variam em tamanho e morfologia principalmente na relação núcleocitoplasma no formato do núcleo e na presença ou não de grânulos azurófilos Os linfócitos T e B que são os subtipos envolvidos na resposta imune adaptativa apresentam diversos marcadores específicos na membrana plasmática e no citoplasma Experimentalmente é possível utilizar anticorpos monoclonais para a distinção dessas moléculas o que permite a sua caracterização uma vez que visualmente com técnicas microscópicas normais não é possível diferenciar os linfócitos T dos linfócitos B Basófilo Basófilo Granulócito eosinófilo Granulócito eosinófilo Granulócito basófilo Granulócito basófilo Linfócito Linfócito Monócito Monócito Figura 50 Células sanguíneas em uma lâmina de hemograma Na figura podemos perceber que os leucócitos apresentam características morfológicas bastante distintas entre eles contudo independentemente de o linfócito ser do grupo B ou do grupo T ou até mesmo um linfócito NK eles irão ser morfologicamente iguais nas técnicas de coloração e microscopia ótica 106 Unidade II Todas as células do sangue incluindo os linfócitos têm a sua origem na medula óssea de uma célulatronco hematopoiética são inicialmente sintetizadas sem expressarem nenhum receptor em sua superfície ou seja indiferenciadas Nessa etapa as células ainda não são responsivas aos antígenos Ainda na medula óssea os linfócitos expressam duas proteínas a CD34 e o antígeno1 da célula tronco Sca1 A proliferação dessas células é estimulada por citocinas como por exemplo os fatores estimuladores de colônias Durante esse processo tanto as futuras células B como as futuras células T são estimuladas a iniciar um programa de expressão gênica que irá levar a sua diferenciação e futuro amadurecimento Célulatronco mieloide Célulatronco linfoide Linfoblasto Neutrófilos Linfócito B Mieloblasto Leucócitos Linfócito T Plasmócito Plaquetas Hemácias Granulócitos Basófilos Eosinófilos Célulatronco hematopoiética Figura 51 Hematopoiese A hematopoiese ocorre na medula óssea dentro dos ossos longos Todas as células sanguíneas têm a sua origem a partir de uma célulatronco comum a proliferação dessas células é dependente de citocinas entre elas os fatores de estimulação de colônia GSM No início da síntese das células de defesa em especial os linfócitos não há ainda resposta imune as células são irresponsivas e precisam passar por algumas etapas de diferenciação e amadurecimento até se tornarem células maduras O processo do desenvolvimento dos linfócitos começa nos órgãos linfoides geradores ou centrais onde as células progenitoras indiferenciadas sofrem um processo de rearranjo dos genes geradores de receptores Após episódios de seleção que irão garantir que apenas as células viáveis e não reagentes ao próprio organismo sejam liberadas na corrente sanguínea ocorre a proliferação Durante o processo de geração e amadurecimento as células serão nomeadas de forma diferente prólinfócito prélinfócito linfócito imaturo A maturação final que dá origem aos linfócitos maduros ocorre nos órgãos periféricos 107 IMUNOLOGIA BÁSICA Órgão gerador Órgão periférico Célulatronco Prólinfócito Prélinfócito Linfócito imaturo Linfócito maduro Figura 52 Estágios do desenvolvimento dos linfócitos Como podemos ver na figura tanto os linfócitos T quanto os linfócitos B têm suas origens na medula óssea a partir de uma célulatronco comum que irá diferenciar em prólinfócito Após isso ocorre o rearranjo dos receptores e eles serão expressos na membrana essa célula será o prélinfócito que ainda na medula será diferenciado em linfócito imaturo Depois dessas etapas os linfócitos irão terminar seu processo de amadurecimento nos órgãos periféricos O desenvolvimento dos linfócitos a partir das células progenitoras é estimulado inicialmente pela IL17 Essa interleucina é produzida por células do estroma da medula óssea e do timo Em seguida o estímulo pela IL17 cessa e então ocorre o rearranjo dos receptores de antígenos na superfície dessas células A partir dessa etapa somente as células que têm receptores funcionais podem prosseguir o desenvolvimento As sequências genéticas que irão codificar os receptores dos linfócitos B e dos linfócitos T estão localizadas em três regiões e são nomeadas genes VDJ os mesmos que mais tarde serão responsáveis pela produção de anticorpos funcionais pelos linfócitos B Lembrete Os genes V codificam a região variável os genes D a região de diversidade e os genes J a região de junção dos receptores dos linfócitos Observação Uma vez que nos linfócitos os receptores de superfície são especializados em reconhecer antígenos eles apresentam a mesma estrutura dos anticorpos 108 Unidade II L L L P E P P P P P E P P E E Transcrição Rearranjo VDJ Transcrito primário RNA DNA DNA Rearranjo DJ L L J5 J5 L L V1 V1 V1 V1 V2 V2 D2 D2 J4 J4 Vn V2 Vn D1 D2 J4 J5 D1 D2 D3 Dn J1 J2 J3 J4 J5 Cµ Cµ Cµ Cµ C6 C6 C6 C6 L L Figura 53 Representação dos genes que compõem as regiões V D e J e alguns rearranjos gênicos É possível observar que o loci gene que irá sintetizar os receptores é da família das imunoglobulinas possui alguns poucos genes que se rearranjarão em diferentes éxons permitindo a transcrição de receptores e imunoglobulinas diversas e específicas característica de imunidade adquirida Milhares de diferentes receptores dos linfócitos são responsáveis pelas características de diversidade e especificidade da resposta imune adaptativa Para a expressão de cada receptor antigênico ocorre o rearranjo entre os fragmentos desses genes em um processo denominado recombinação VDJ Vamos agora entender como ocorre a diferenciação das células progenitoras em linfócitos B e T 109 IMUNOLOGIA BÁSICA Célulapluripotente Progenitor linfoide B folicular B zona marginal PróB Precursor da célula T PróT B1 TγB TσB CLI Figura 54 Síntese e amadurecimento dos linfócitos Na medula óssea a partir de uma célulatronco pluripotente é gerado um progenitor linfoide Após essa etapa de acordo com os estímulos recebidos e rearranjo gênico de receptores as células se diferenciação em B ou T O processo de diferenciação das células B ocorre na medula óssea já a diferenciação dos linfócitos T ocorrerá no timo A célula próB poderá gerar linfócitos B2 de zona marginal e folicular e linfócitos B1 A célula próT poderá gerar dois tipos de linfócitos T o Tαb e o Tγδ 611 Ontogênese e moléculas de superfície dos linfócitos B Os linfócitos B representam entre 5 e 15 das células linfoides circulantes Os progenitores de células B na medula óssea são encontrados adjacentes ao endósteo das lamelas ósseas Um precursor poderá gerar até 64 descendentes que migrarão para o centro da cavidade de osso esponjoso e alcançarão a luz de um sinusoide venoso Na medula óssea as células B amadurecem associadas intimamente às células reticulares do estroma encontradas junto ao endósteo e associadas ao seio central Essas células são chamadas de células reticulares adventícias e apresentam características mistas com semelhança aos fibroblastos células endoteliais e miofibroblastos e são capazes de sustentar a diferenciação das células B por meio da produção de IL7 110 Unidade II Arteríola Célula endotelial Linfoblastos Eritoblastos Megacarócito Célula endotelial Célula mesenquimal Célula de gordura Capilar sinusoide Figura 55 Medula óssea à esquerda vemos após coleta a fixação e a coloração à direita vemos a representação ilustrada das componentes da medula óssea Todas as células do sangue tem sua síntese na medula óssea inclusive os linfócitos e para a síntese e amadurecimento do linfócito B o contato com as células não precursoras que compõem a medula óssea é essencial Os linfócitos B apresentam receptores em sua superfície que são imunoglobulinas anticorpos responsáveis por reconhecer epítopos antígenos não próprios ao organismo A partir desse evento ocorre o estímulo para a produção de mais anticorpos que serão secretados no plasma Tais receptores conhecidos como BCR do inglês B cell receptor são constituídos de duas cadeias de imunoglobulinas denominadas Igα e Igb de uma cadeia µ e de uma IgM que permanece em contato com o meio externo O complexo ITAM do inglês immunoreceptor tyrosinebased activation motif presente nessa estrutura é responsável pela ativação do complexo B após o reconhecimento de um antígeno não próprio pela IgM que constitui o receptor 111 IMUNOLOGIA BÁSICA IgM ITAM IgαIGb Figura 56 Receptor do linfócito B Complexo receptor do linfócito B BCR é uma molécula de IgM ligada à membrana plasmática junto com outras moléculas de superfície formam o motivo ITAM que é responsável pela ativação do linfócito B A expressão do BCR na superfície dos linfócitos B se dá da seguinte maneira após a compleição do rearranjo VDJ que dará origem à cadeia pesada das imunoglobulinas Igα e Igb presentes na superfície dos linfócitos B ocorre a síntese da cadeia μ que é uma molécula transmembrana O produto de dois genes λ5 e VpréB fornece a informação para a expressão da cadeia leve O complexo formado tem o nome préBCR do inglês B cell receptor cuja principal função é a transmissão de sinal para o interior da célula a partir do reconhecimento de um antígeno As células que não expressam o préBCR morrem por apoptose mas aquelas que expressam corretamente o préBCR continuam a se diferenciar pelo processo de seleção positiva Na sequência duas cadeias μ pareiam e formam a IgM monomérica que ficará inserida na membrana cuja função é a ligação aos epítopos antigênicos Se as células imaturas reconhecem um antígeno próprio do organismo serão inativados permanentemente e não irão sofrer expansão clonal nem diferenciação Já as células que reagiram a antígenos solúveis serão anergizadas ou seja inativadas sem serem deletadas Um terceiro evento pode ainda ocorrer a célula B é preservada e apenas o receptor é alterado por mutações somáticas o que evita a autorreatividade Esses três eventos são nomeados de seleção negativa e são descritos com mais detalhes na unidade III Mais de 75 dos linfócitos B que amadurecem na medula não irão atingir a corrente sanguínea pois parte dessas células sofrerá apoptose devido à seleção negativa 112 Unidade II Saiba mais Para entender o que é a tolerância imunológica leia o texto indicado a seguir MATOS A C Tolerância e imunidade UFBA Disponível em httpscuttlycbB5zjY Acesso em 17 maio 2021 Para a formação do linfócito B maduro a célula B IgM precisa se diferenciar em uma célula B IgMIgD ainda na medula óssea Tanto a IgM quanto a IgD associadas à membrana apresentam a mesma especificidade antigênica pois foram produzidas a partir de um mesmo rearranjo VDJ Menos de 10 das células B circulantes expressam IgG IgA ou IgE em sua superfície Nas mucosas por exemplo os linfócitos B expressam IgA Após o processo de maturação os linfócitos B circulam do sangue para os órgãos linfoides secundários Não havendo o reconhecimento de antígenos nos órgãos linfoides as células voltam a circular no sangue ou morrem Já quando há a interação com um antígeno será formado um centro germinativo que será o local de diferenciação e proliferação O estágio final de diferenciação dos linfócitos B ocorre em locais conhecidos como cordões medulares nos linfonodos Nessa etapa os plasmócitos produtores de IgG de memória migram para a medula óssea onde continuarão a secretar anticorpos Lembrete Plasmócito é a forma ativa dos linfócitos B que produz e secreta os anticorpos após o reconhecimento do antígeno específico pelo receptor da célula Os plasmócitos produzem e secretam anticorpos que apresentam a mesma especificidade antigênica das imunoglobulinas presentes na sua superfície Inicialmente ocorre a secreção de anticorpos da classe IgM pelos plasmócitos Contudo devido à interação direta com linfócitos T e a sinalização emitida por citocinas ocorre a troca de isotipo ou troca de classe na qual essas células passam a sintetizar e a secretar IgA IgE ou IgG Durante o processo de ativação dos linfócitos B um conjunto dessas células permanece na periferia como células B de memória de vida longa Essas células são essenciais para reiniciar a produção de anticorpos frente a exposições subsequentes ao antígeno 113 IMUNOLOGIA BÁSICA Figura 57 Plasmócito em uma lâmina de hemograma É possível diferenciar um plasmócito produzindo anticorpos de um linfócito não ativado na figura a célula destacada com uma seta apresenta o citoplasma aumentado núcleo descentralizado na periferia já a célula a sua direita é um linfócito típico possui pouco citoplasma e uma relação núcleocitoplasma alta IgM IgM IgM IgD IGKVJ IGLVJ IGHVDJ DJ IgM IgM IgM IgM IgM IgG IgG IgG IgA IgE IgE IgE IgA IgA Célulatronco Célula próB Célula préB Célula B imatura Célula B madura Célula de memória Fase independente de antígenos não próprios Medula óssea Fase dependente de antígenos não próprios Gânglios linfáticos Circulação Célula de memória Plasmócito Plasmócito Plasmócito Plasmócito Célula de memória Célula de memória Receptor préB Figura 58 Maturação e troca de classe de anticorpos no linfócito B Como podemos ver as fases de célulatronco PróB PréB e célula B imatura estão presentes na medula óssea O receptor é expresso a partir da fase préB dependente do rearranjo VDJ e na célula imatura o receptor de superfície é a IgM monomérica Após o amadurecimento na circulação além de 114 Unidade II IgM o IgD de superfície estará expresso Quando houver o reconhecimento do antígeno específico os linfócitos B ativados plasmócitos secretarão inicialmente IgM e em seguida ocorrerá a troca da classe dos anticorpos com a secreção de IgG IgA ou IgE dependendo do tipo de resposta imune necessária A presença de plasmócitos não é comum na corrente sanguínea Eles representam menos de 01 dos linfócitos circulantes e são encontrados principalmente nos órgãos e tecidos linfoides secundários e na medula óssea Como sua única função é produzir anticorpos eles apresentam poucos receptores de superfície e não respondem a antígenos Os anticorpos produzidos por um plasmócito apresentam uma única especificidade e além disso essas células circulantes têm vida curta sobrevivem poucos dias e morrem por apoptose Para a geração da célula B de memória ocorre a troca de classe por hipermutação somática naqueles linfócitos B que foram ativados mas ainda não se diferenciaram em plasmócitos Assim o linfócito B de memória terá outro isotipo de imunoglobulina que não o IgM Essas células não se dividem nem permanecem vivas em estado quiescente por muito mais tempo constituindo nosso repertório imunológico que permite o reconhecimento e a ação efetora rápida e eficaz contra uma ampla variedade de antígenos VH VH VH DJH VH VH iEµ iEµ iEµ Iµ Iµ Iµ Cµ Cµ Cµ Iγ3 Iγ3 Iγ3 Cγ3 Cγ3 Cγ3 Sγ1 Sγ1 Sγ1 Ve Ve Ve Sα1 Sα1 Sα1 Sα1 Iγ2 Iγ2 Iγ2 Cγ2 Cγ2 Cγ2 Sγ4 Sγ4 Sγ4 Ie Ie Ie Ce Ce Ce Iα2 Iα2 Iα2 Cα2 Cα2 Cα2 Sµ Sµ Sµ Sµ Cδ Cδ Cδ Sγ3 Sγ3 Sγ3 Iγ1 Iγ1 Iγ1 Cγ1 Cγ1 Cγ1 Iα1 Iα1 Iα1 Cα1 Cα1 Cα1 Vγ Vγ Vγ Sγ2 Sγ2 Sγ2 Iγ4 Iγ4 Iγ4 Cγ4 Cγ4 Cγ4 Se Se Se Sα2 Sα2 Sα2 3α2E 3α2E 3α2E 3α1E 3α1E 3α1E Transcrito de círculo de Iα1Cμ Transcrito de pósrecombinação de IμCα1 Círculo de troca de DNA Transcrito de VMDJMCα1 Resolução de DSBs Geração de DSBs e sinapse de SS Transcrito de VMDJMCμ Transcrito de VMDJMCδ Transcrição de linhagem germinativa de IμSCμ Transcrição de linhagem germinativa de Iα1SCα1 IgM IgA1 Humano cromossomo 14 Primeira unidade de duplicação Segunda unidade de duplicação AUXÍLIO Figura 59 Hipermutação somática troca de classe das imunoglobulinas 115 IMUNOLOGIA BÁSICA O gene que expressa a imunoglobulina IgM muta perdendo uma região o círculo de DNA em uma nova transcrição desse gene a classe expressa de imunoglobulina será de IgA na hipermutação a troca do isotipo do anticorpo contudo a especificidade da região variável é conservada para o mesmo antígeno da classe expressa inicialmente Outras moléculas presentes na superfície dos linfócitos B são importantes para a efetivação das funções dessas células Os linfócitos B participam da apresentação de antígenos para linfócitos TCD4 graças à expressão da classe II do complexo principal de histocompatibilidade MHCII e das proteínas coestimulatórias B7 e CD40 por essas células assunto que será abordado com mais detalhes ainda nesta unidade MHC II Peptídeo IL245 Antígeno BCR BCR TCR CD40L ILR CD40 Célula B Célula TCD4 Figura 60 Linfócito B como célula apresentadora de antígeno APC antigen presenting cell O linfócito B tem a função de APC quando o BCR reconhecer o seu antígeno específico ocorrer a fagocitose e a posterior apresentação de peptídeo antigênico na molécula de MHC classe II para o linfócito TCD4 a participação de outras moléculas de superfície o CD40 e o CD40L são essenciais para a ativação da célula T A proteína CD40 também está envolvida na troca de classe de imunoglobulina Ao interagir com o CD154 também conhecido como CD40L ligante de CD40 presente na superfície dos linfócitos TCD4 ocorre início da produção de IgG mais duradoura Quando não há essa interação como ocorre por exemplo na síndrome humana de hiperIgM ligada ao cromossomo X os linfócitos T não expressam o CD154 e como resultado não ocorre a troca do isotipo do anticorpo e o indivíduo produz somente IgM o que o leva a um quadro de imunodeficiência primária A proteína CD21 está envolvida na ativação do linfócito B e também é um receptor para o componente do complemento C3d O vírus EpsteinBarr agente etiológico da mononucleose é capaz de se ligar a essa proteína e invadir a célula 116 Unidade II A proteína CD32 atua como receptor da fração Fc da IgG o que tem um importante papel no processo de retroalimentação negativa pelos anticorpos que ocorre em decorrência do término de uma resposta imune Quadro 3 Moléculas de superfície da célula B Molécula Funcao BCR IGM OU IGD Receptor do antígeno CD79a e CD79b OU IGα E IGb Transdução de sinal CD19 CD21 CD81 Aumenta o sinal da transdução para ativação da célula B MHC CLASSE II Apresenta antígenos para o linfócito T CD4 CD40 Troca de classe do anticorpo CD21 Ativação da célula B e ligação do componente C3d do sistema complemento CD32 Receptor Fc da IgG sinal negativo Todo o processo descrito até agora é responsável por gerar um grupo de linfócitos B denominado B2 No entanto existe um outro grupo denominado B1 que se caracteriza pela expressão de moléculas CD5 na sua superfície Nos adultos essa população representa uma minoria das células B presentes no baço e linfonodos mas predominante nas cavidades pleural e peritoneal Os linfócitos B1 são responsáveis por produzir anticorpos naturais principalmente IgM de baixa afinidade e avidez geralmente polirreativos em resposta a antígenos polissacarídeos de bactérias Os linfócitos B1 CD5 respondem bem a antígenos independentes de linfócito T podem estar envolvidos no processamento e na apresentação de antígenos às células T e provavelmente participam na tolerância e na resposta de anticorpos Os anticorpos naturais produzidos por essas células atuam na primeira linha de defesa contra os microrganismos e na depuração de componentes próprios danificados Recentemente uma nova classe de linfócitos B os linfócitos B reguladores ou BReg foi identificada em animais de experimentação Esses linfócitos uma vez ativados produzem IL10 e TGFb o que suprime a ativação e a diferenciação dos linfócitos T CD4 CD8 e NK inibe a ativação de células dendríticas e estimula a diferenciação de linfócitos T reguladores O estudo dos linfócitos BReg em modelos animais deixa claro o papel regulador dessas células nas diferentes enfermidades A comprovação da existência dessas células no homem será de grande relevância para a compreensão das doenças autoimunes Mais do que entender a diversidade de efeitos das citocinas antiinflamatórias que asseguram as funções dos linfócitos BReg o seu estudo reforça as evidências da produção de autoanticorpos de modo fisiológico com finalidade protetora A figura a seguir demonstra as várias ações das células BReg e a interação com mecanismos de resposta inatos e adaptativos 117 IMUNOLOGIA BÁSICA Células dendríticas Inibição da ativação Inibição de B71 B72 e MHC Efeitos celulares Células B reguladoras Linfócitos T naive Inibição da via TH1 Indução da via TH2 Macrófagos Clearance de células apoptóticas e autoantígenos mediado por autoanticorpos Redução no processamento de autoAg Indução de macrófagos supressores TREGs e células TR1 Indução da diferenciação de células T reguladoras Linfócitos T CD4 Linfócitos T CD8 Células NK Células NKT Supressão da ativação e diferenciação CD1 IL10 TGFb Figura 61 Mecanismos de regulação da resposta imune induzidos por células B reguladoras BREGs Os mecanismos de supressão sobre diferentes alvos celulares são dependentes da secreção de IL10 e TGFb 118 Unidade II 612 Ontogênese e moléculas de superfície dos linfócitos T A interação dos linfócitos com outras células dos órgãos linfoides tem importante papel no amadurecimento na seleção na função e no descarte de células em diferenciação terminal Essas células são as células acessórias as células apresentadoras de antígenos APCs as células reticulares e as células epiteliais É no timo que ocorre o desenvolvimento e a maturação dos linfócitos T Esse processo ocorre durante toda a vida mas é reduzido significativamente após a puberdade em um processo conhecido como involução tímica A atrofia cortical está relacionada à sensibilidade dos timócitos corticais aos corticosteroides e a todas as condições associadas ao aumento agudo de corticosteroides como a gravidez e o estresse A ausência do timo como é de se esperar reduz drasticamente a população de células T maduras tanto é que indivíduos acometidos por uma patologia nomeada de Síndrome DiGeorge que se caracteriza pela ausência desse órgão são imunodeficientes As células linfoides ou timócitos são precursoras dos linfócitos T e estão na região do córtex do timo Na região medular desse órgão essas células estão na forma mais madura Quando as célulastronco chegam até o timo é ainda controverso se elas já são précélulas T ou não Acreditase que as células prétímicas que são derivadas da medula óssea entram no timo rudimentar e são multipotentes A presença do receptor Notch 1 é essencial para o desenvolvimento dos linfócitos T As células epiteliais do timo expressam ligantes para esse receptor e células precursoras dos linfócitos que não expressam o receptor não passam pelo processo de maturação que origina os linfócitos T Tanto no córtex como na medula do timo os progenitores das células T passam por processos de proliferação e diferenciação que levam à geração de células T maduras por meio de um gradiente corticomedular de migração As células não linfoides são responsáveis por determinar interações importantes na superfície que são necessárias para o desenvolvimento das células T maduras As células não linfoides mais importantes são as células corticoepiteliais e as células dendríticas interdigitais Três tipos de células epiteliais tímicas são importantes na produção de células T as células nurse tímicas localizadas no córtex externo as células epiteliais tímicas corticais que formam uma rede de células epiteliais e as células epiteliais tímicas medulares que são organizadas em grupos Vejamos mais detalhes sobre essas células As células nurses sustentam a proliferação dos progenitores a partir da produção de citocinas As células epiteliais tímicas corticais participam do processo de seleção positiva dos timócitos e amadurecimento 119 IMUNOLOGIA BÁSICA As células epiteliais tímicas medulares exibem um grande repertório de autopeptídeos específicos envolvidos na tolerância imunológica Epitélio subcapsular Timócito Complexo tímico nurse Célula epitelial cortical Célula medular epitelial Macrófago Célula dendrítica Fibroblasto CD4 CD8 CD4 CD8 CD4 CD8 CD4 CD8 Figura 62 Ontogênese do linfócito T Os linfócitos T entram no timo na região cortical para o seu amadurecimento são nomeados de timócitos durante o processo de amadurecimento e diferenciação os timócitos migram do córtex para a medula e interagem com diferentes células até se tornam linfócitos T näive Exemplo de aplicação A seleção tímica é fundamental e está intimamente relacionada ao desenvolvimento de doenças autoimunes Para poder atuar no diagnóstico dessas doenças é necessário conhecer esse processo No timo ocorrem também os eventos do rearranjo de genes que irão determinar se uma célula T irá expressar γδ ou αb como receptor e qual será a especificidade do receptor da célula T TCR do inglês T cell receptor para um determinante antigênico Dois importantes eventos ocorrem no timo o surgimento dos linfócitos T maduros que irão reconhecer antígenos apresentados exclusivamente pelo MHC os linfócitos T que são tolerantes a antígenos próprios Assim como ocorre na geração do BCR dos linfócitos B os TCRs reconhecem o antígeno via regiões variáveis geradas através da recombinação VDJ A região variável codificada por esse conjunto 120 Unidade II de subgenes reconhece fragmentos de proteínas degradadas ligadas ao complexo principal de histocompatibilidade o MHC Após esse reconhecimento os linfócitos T são ativados e realizam suas funções efetoras 43 Vα 58 Jα TCR αchain TCR bchain TCR αchain TCR bchain 42 Vb 6 Jb1 7 Cb2 Vα N N N Jα Jb Db Vb CDR1 CDR1 CDR2 CDR2 CDR3 Db1 Cb1 Db2 Cb2 Cα CDR3 Figura 63 Recombinação VDJ A sequência VDJ se recombina para formar um éxon que será expresso na proteína TCR para cada TCR específico haverá uma recombinação O TCR é o principal marcador dos linfócitos T São moléculas heterodiméricas que apresentam estrutura semelhante à região de dobradiça dos anticorpos Inclui cadeias glicoproteicas α 40 a 50 kDa e b 35 a 47 kDa Para cada clone de linfócito T há um TCR com especificidade diferente Esse receptor está presente na membrana dos linfócitos T apresenta uma porção citoplasmática curta e uma porção extracelular semelhante ao fragmento Fab dos anticorpos Cadeia alfa TCR Local de ligação do antígeno Cadeia beta Região transmembranar Regiões constantes Regiões variáveis Figura 64 Representação ilustrativa do TCRαb 121 IMUNOLOGIA BÁSICA O TCR é composto de uma cadeia α e uma cadeia b possui uma região transmembrana que o mantém na superfície celular além disso cada cadeia que compõe o receptor possui uma região constante e uma região variável onde ocorre a ligação do antígeno A região variável da cadeia α é semelhante à dos anticorpos e apresenta regiões determinantes de complementariedade as CDR nomeadas CDR1 CDR2 e CDR3 São essas regiões que formam o local de ligação do antígeno ao complexo MHC Várias moléculas são associadas ao TCR Um exemplo é o CD3 que tem a função de auxiliar no transporte da molécula TCR sintetizada para a superfície da célula O complexo CD3 associase aos heterodímeros αb ou γδ de ligação de antígeno para formar o TCR completo e funcional na superfície da célula O CD3 não tem função de se ligar a antígenos mas participa da sinalização celular o que resulta na ativação do linfócito T após a ligação do TCR ao antígeno não próprio Figura 65 Complexo CD3TCR Para que ocorra a transdução de sinal o TCR precisa estar associado ao complexo CD3 constituído de cadeias δ ε γ ζ e na sua porção citoplasmática irá fazer a ativação do ITAM importante via de transdução de sinal do linfócito T O CD3 está presente de maneira exclusiva em todas as subpopulações de linfócitos T Outros marcadores irão aparecer em outros tipos de linfócitos como os descritos a seguir Os linfócitos NK apresentam moléculas CD16 e CD56 em sua superfície e são especializados em desencadear resposta citotóxica inespecífica durante a imunidade inata 122 Unidade II Os linfócitos T auxiliares e T reguladores apresentam moléculas CD4 em sua superfície são portanto CD4 Esses linfócitos são especializados em reconhecer antígenos não próprios e ativar e direcionar a imunidade adaptativa humoral e citotóxica Os linfócitos T reguladores também expressam CD4 e como o próprio nome diz regulam a resposta imune Os linfócitos T citotóxicos apresentam moléculas CD8 em sua superfície são portanto CD8 e são especializados em desencadear resposta citotóxica específica durante a imunidade adaptativa Os linfócitos Tγδ protegem as superfícies e as mucosas do nosso corpo e constituem a maior parte dos linfócitos intraepiteliais Eles expressam o marcador CD8 que não é encontrado nas células Tγδ circulantes Nas mucosas algumas dessas células podem reconhecer antígenos diretamente sem a necessidade da interação com a molécula do MHC e assim participam das respostas imunes primárias contra certos tipos de vírus e bactérias Além disso participam da imunorregulação e reduzem a inflamação potencialmente prejudicial ou seja as células são capazes de realizar proteção imunológica Ligação do antígeno Ligação do antígeno Região variável V Região constante C Região transmembrana Cauda citoplasmática αb α b γδ γ δ Figura 66 Representação dos dois tipos de TCR o TCR αb e o TCRδγ Ambos são expressos nas superfícies celulares e vão precisar de moléculas acessórias para exercerem suas funções de reconhecimento de antígenos 123 IMUNOLOGIA BÁSICA Lembrete Os TCR são semelhantes às imunoglobulinas em diversos aspectos São heterodímeros com subunidades α e b ou γ e δ que são associadas por pontes dissulfetos Os dois tipos de TCR são proteínas integrais de membrana com um extenso domínio extracelular responsáveis pelo reconhecimento do antígeno Após a síntese dos TCR nas superfícies dos timócitos αb que são inicialmente CD4CD8 as células T serão submetidas a um processo de múltiplas etapas para que apenas linfócitos T com receptores viáveis e que não sejam autorreativos circulem na corrente sanguínea e nos órgãos linfoides secundários A primeira etapa é conhecida como seleção positiva na qual o TCR irá interagir com a molécula do MHC expresso nas células epiteliais do córtex tímico Toda célula em que não houver interação entre o TCR e a molécula MHC irá sofrer apoptose Os linfócitos que forem mantidos ao final da seleção positiva irão proliferar A seleção positiva assim garante que todos os linfócitos T que serão liberados saibam reconhecer o complexo MHC e respondam somente a antígenos apresentados pelo MHC Esse evento é nomeado de resposta de célula T restrita ao MHC que será discutido posteriormente A seleção negativa é a etapa seguinte Ela ocorre em contato com as células dendríticas interdigitais na junção corticomedular do timo Os TCR CD4 e CD8 interagem com as moléculas MHC classes I e II que apresentarão antígenos próprios gerados da própria célula dendrítica interdigital Esses antígenos são peptídeos expressos pelo próprio timo ou trazidos para o timo A célula que reagir com alta afinidade ou muito baixa afinidade ao antígeno apresentado é eliminada por apoptose Já as que reconhecerem os antígenos com afinidade intermediária são resgatadas do processo de apoptose e continuam o processo de amadurecimento a fim de constituir repertório imunológico e assim participar de respostas imunológicas contra antígenos não próprios Os timócitos que sobreviverem à seleção negativa têm a expressão do CD4 ou do CD8 inibida o que resulta no desenvolvimento de linfócitos T CD4CD8 ou linfócitos T CD4CD8 com a expressão de um único correceptor Essas células então deixam o timo e passam a fazer parte das linhagens periféricas de linfócitos TCD4 ou TCD8 São características das células no final do processo de seleção serem restritas ao MHC e tolerantes aos antígenos próprios 124 Unidade II Selecao positiva testa a interação TCRMHC Morte celular sem interação TCRMHC Morte celular TCR autorreativo Selecao negativa testa a interação TCR contra antígenos próprios Célula T madura MHC TCR Célula T imatura Timo Periferia Figura 67 Seleção positiva e negativa dos linfócitos T no timo Os eventos que ocorrem tanto na seleção positiva como na seleção negativa irão garantir que após as etapas finais de amadurecimento e diferenciação dos linfócitos T as células saiam com a capacidade de reconhecer antígenos apresentados pelas moléculas do MHC ao mesmo tempo que não reagirão a antígenos próprios Menos de 5 dos timócitos irão deixar o timo como linfócitos T maduros O restante morre ou pelo processo de seleção ou por não conseguirem fazer o rearranjo produtivo dos genes dos receptores de antígenos O processo de seleção negativa também acontece fora do timo nos tecidos linfoides secundários Esse evento é responsável por desativar células autorreativas e é chamado de tolerância periférica Os linfócitos T reguladores ou TReg estão envolvidos na tolerância periférica O consenso é que existem dois tipos principais de TReg os que ocorrem naturalmente e os que são induzidos após a ativação por antígenos específicos Essas células ocorrem naturalmente expressam constitutivamente CD25 e CTLA4 e representam de 5 a 10 das células T CD4 que estão na circulação Não proliferam em resposta a desafio antigênico 125 IMUNOLOGIA BÁSICA Treg CD25 GITR CD4 CTLA4 Figura 68 Fenótipo da célula Treg A célula T reguladora é uma célula T CD4CD25 também tem como molécula de superfície de membrana o CTLA4 que exerce função inibitória Além disso apresenta a proteína que é induzida por glicocorticoide GITR Saiba mais O conhecimento da capacidade inibitória do CTLA4 atualmente está sendo usado nas imunoterapias para tratamento do câncer Para entender melhor esse assunto assista ao vídeo indicado a seguir NOBLE prize 2018 Physiology and Medicine 2018 1 vídeo 057 Publicado por Focus Medica Disponível em httpsbitly3vIZyJY Acesso em 2 maio 2021 Observação Não se esqueça de que várias moléculas de superfície são expressas na superfície dos linfócitos As moléculas principais que estão expressas na superfície são os proteoglicanos as selectinas a família das integrinas e a superfamília das imunoglobulinas Todas elas além de servirem para diferenciar as células entre si são importantes para que os linfócitos exerçam suas funções efetoras na resposta imunológica 62 Complexo principal de histocompatibilidade MHC Você deve ter percebido que várias vezes ao longo do texto referimonos ao complexo principal de histocompatibilidade ou MHC que é um conjunto de proteínas frequentemente necessárias para que haja o reconhecimento dos antígenos pelos linfócitos T Esse complexo é essencial para o bom funcionamento do sistema imunológico Só para ter uma ideia nos transplantes é necessário que o complexo MHC do doador e do receptor seja o mais semelhante possível a fim de evitar o desenvolvimento de resposta imune contra o órgão doado 126 Unidade II Vamos agora entender a estrutura e as funções dessas proteínas São duas as classes de MHC e ambas são resultado da expressão de várias proteínas diferentes na membrana das células O MHC classe I está presente em todas as células nucleadas do nosso corpo e o MHC classe II está presente apenas nas células apresentadoras de antígenos ditas profissionais que são as células dendríticas os macrófagos e os linfócitos B O papel das moléculas de MHC é a ligação aos fragmentos de peptídeos derivados de antígenos proteicos de maneira seletiva e assim iniciar a resposta imune adaptativa A importância do MHC foi originalmente reconhecida e descrita em estudos com camundongos nos quais se observou que havia rejeição de tecidos transplantados entre membros de uma mesma espécie Essa rejeição devese a diferenças no complexo MHC entre indivíduos MHCa Doador MHCa MHCa Receptor MHCb Figura 69 Complexo principal da histocompatibilidade MHC nos transplantes Mesmo quando o transplante é entre a mesma espécie há diferença entre as moléculas de MHC expressas na superfície das células nos tecidos podendo haver a rejeição do transplante entre o doador e o receptor A expressão de diferentes moléculas de MHC na superfície das células permite a interação com os linfócitos T o que possibilita a apresentação de antígenos Assim se os MHC expressos nas células do doador do órgão e do receptor são diferentes o linfócito T identificao como sendo não próprio e determina o estabelecimento da resposta imune contra as células estranhas Quando o MHC das células é idêntico ao dos linfócitos T por outro lado são reconhecidos como não próprios somente os antígenos estranhos apresentados por essas proteínas Em humanos as proteínas responsáveis por apresentar antígenos às células T são conhecidas como Antígeno Leucocitário Humano o HLA O número de loci gênico para as moléculas de MHC varia entre espécies e entre diferentes haplótipos O principal locus gênico do complexo principal de histocompatibilidade é composto de mais de 100 diferentes genes A região no cromossomo 6 onde estão localizados os genes do MHC humano já foi caracterizada e os genes do complexo MHC são herdados como uma unidade 127 IMUNOLOGIA BÁSICA Exemplo de aplicação Muitos biomédicos atuam em hemocentros e bancos de sangue na seleção de doadores de órgãos O conhecimento da variabilidade dos complexos MHC é fundamental para a atuação nessa área Classe II Classe III Tel Cromossomo 6 DP DM Bf Região HLA Região HLA 6p211213 6p211213 DQ DR C4 B C E A G F C2Hsp70TNF Tel Braço longo Cen Braço curto Classe I Figura 70 Mapa genético da região HLA nos humanos Os genes que compõem o complexo principal da histocompatibilidade estão no cromossomo 6 Diferentes indivíduos em uma espécie podem ter formas levemente diferentes alelos de cada classe do MHC Nos humanos esses alelos distintos são nomeados de HLAB1 ou B27 A possibilidade de existir múltiplas formas estáveis em um mesmo gene de uma população é conhecida como polimorfismo genético O MHC é o sistema gênico mais polimórfico na população o que faz com que seja pouco provável que dois indivíduos expressem grupos de moléculas MHC idênticas o que é a base para a rejeição de transplantes assunto que será discutido com mais detalhes na unidade III A expressão das moléculas do MHC I é codominante ou seja três genes são do cromossomo de herança materna e os outros três do cromossomo de herança paterna Já a codominância para a molécula de MHC classe II permite maior combinação de genes e assim maior variabilidade Assim cada molécula de MHC após a sua expressão apresenta um formato ligeiramente diferente e irá apresentar um conjunto diferente de peptídeos antigênicos As variações genéticas nas moléculas de MHC irão afetar a capacidade de induzir a resposta imune de um indivíduo incluindo a produção de anticorpos e a resistência a doenças autoimunes alergias e doenças infecciosas A diversidade da configuração do MHC permite que os vertebrados se defendam dos diferentes organismos patogênicos encontrados no ambiente Sempre que surge um novo patógeno a presença do MHC permite que o epítopo gerado pelo processamento do antígeno seja eficaz para a ativação da resposta imune 128 Unidade II A diversidade de configurações desse complexo é responsável por reduzir a possibilidade de extinção da espécie uma vez que alguns indivíduos da população irão conseguir ativar resposta imune celular Essa capacidade de uma espécie sobreviver a um agente etiológico novo ao qual a população nunca foi exposta antes vem sendo comprovada desde o final de 2019 Estamos vivendo uma pandemia provocada pelo SarsCoV2 também conhecido como novo coronavírus e muitos indivíduos que se contaminam conseguem se recuperar Dentro dos estudos que vêm sendo apresentados sobre esse novo vírus foi mostrada a importância da resposta mediada pelos linfócitos T no combate à covid19 o que garante a sobrevivência de mais de 95 dos infectados Observação Covid19 é o nome dado à doença causada pelo coronavírus o SarsCoV2 que teve início no final do ano de 2019 A expressão de alelos específicos do MHC constitui um fator importante à suscetibilidade e a resistência a agentes infecciosos Essa característica da resposta imune adquirida nomeada diversidade torna os humanos por exemplo capazes de manifestar ou não diferentes doenças A suscetibilidade à infecção pelo vírus Tlinfotrópico humano HTLV1 pelo vírus da hepatite B pelas micobactérias da hanseníase e da tuberculose e pelo protozoário causador malária são alguns exemplos Em humanos a variabilidade do HLA além de interferir na manifestação das doenças infecciosas pode estar relacionada com o risco de desenvolvimento de algumas doenças autoimunes e inflamatórias O próprio MHC pode servir como receptor para a adesão e para a entrada de patógenos nas células Assim indivíduos que não expressarem determinada molécula não serão infectados Além disso há mimetismo entre antígenos patogênicos e os antígenos do MHC que pode ocasionar falha da resposta imune e desenvolvimento de doenças autoimunes 621 Molécula do MHC classes I e II A região que expressa as moléculas do MHC tem 118 genes compostos de aproximadamente 18 milhões de bases de DNA Nos humanos a molécula do MHC classe I é resultado do produto de três genes que expressam os produtos HLAA HLAB e HLAC na superfície da célula Elas são sempre expressas como uma cadeia α em associação com uma molécula nomeada de b2microglobulina Todas as células nucleadas do nosso corpo expressam molécula de MHC classe I que tem como função apresentar peptídeos que estão dentro da célula tais como peptídeos virais ou de um patógeno intracelular Os genes HLAE HLAF HLAG e HLAH também expressam moléculas MHC classe I São genes da classe das imunoglobulinas e apresentam menos polimorfismos que os genes HLAA B e C A função desses genes ainda não é completamente entendida mas acreditase que os HLAG e HLAE podem estar envolvidos no reconhecimento de antígenos pelas células NK 129 IMUNOLOGIA BÁSICA Os produtos dos genes da classe II do MHC estão localizados na região HLAD que apresenta cerca de 1000 kb de DNA Esses genes codificam pelo menos seis cadeias α e dez cadeias b que irão constituir três moléculas de superfície HLADP HLADQ e HLADR cada uma delas constituída de duas cadeias uma α e uma b sempre aos pares ou seja um DPα com um DPb e o mesmo processo para os demais pares A família DR dispõe de um único gene α o DRA e de até nove genes b nomeados de DRB1 a DRB9 já quanto à DP e à DQ cada uma tem um gene expresso para cadeia α e um para cadeia b B1 A1 A 2 7 B1 B1 B45 C4 B Cromossomo 6 HSP TNF A A DP DM LMP TAP DQ DR HLA Região centrométrica Região telométrica Classe III Classe II Classe I B 1 2 A1 B3 C2 C Figura 71 Genes do HLA No cromossomo 6 estão presentes os genes que irão codificar as moléculas do HLA todos os genes estão no mesmo loci gene os responsáveis pela expressão do HLAA HLAB e HLAC que traduzem as moléculas do MHC classe I e os HLADR HLADP e HLADQ que traduzem as moléculas do MHC classe II As moléculas do MHC fornecem um sofisticado sistema de vigilância para antígenos que estão localizados no meio intracelular Existem dois tipos de antígenos que podem ser apresentados na fenda das moléculas de MHC os endógenos que são provenientes de vírus ou outros patógenos intracelulares e os exógenos que são provenientes de patógenos extracelulares que foram fagocitados pelas células apresentadoras de antígenos profissionais As moléculas MHC classe I entram em contato com antígenos endógenos ou intrínsecos e as moléculas do MHC classe II entram em contato com os antígenos exógenos ou extrínsecos Uma única molécula de MHC pode ligar diferentes peptídeos porém as ligações com maior afinidade são aquelas que envolvem peptídeos que contêm resíduos de aminoácidos âncora na sua sequência Isso explica o porquê de as respostas mediadas pelos linfócitos T serem direcionadas As variações na sequência de aminoácidos mudam o formato da fenda de ligação presente no MHC e dão origem a diferenças importantes no formato da fenda e dos peptídeos antigênicos que farão ligação nessa região Existem diferenças estruturais entre as moléculas de MHC classes I e II Cada gene para as moléculas de MHC classe I codifica para uma glicoproteína transmembrana de peso molecular de 45 kDa nomeada de cadeia pesada que apresenta três domínios α1 o α2 e o α3 Essas moléculas são expressas na superfície de uma célula e associadas de forma não covalente com a 130 Unidade II b2microglobulina que apresenta semelhança com os anticorpos A molécula classe I pode ser dividida em duas regiões não polimórfica ou invariante e polimórfica ou variante A molécula CD8 das células T se liga à região invariante das moléculas classe I do MHC Na porção mais distante da membrana a molécula de MHC I contém uma fenda profunda que é o local de ligação dos peptídeos processados no interior da célula Ao observar a estrutura das diferentes moléculas do MHC é possível observar que a diferença entre os alelos está nos aminoácidos dessa abertura enquanto o resto da molécula é relativamente constante A carga dos aminoácidos dessa fenda determina quais peptídeos podem se ligar à molécula de MHC e além disso auxilia no posicionamento desses peptídeos para que ocorra o reconhecimento pelos receptores específicos do linfócito T Os genes das moléculas classe II do MHC codificam duas cadeias α e b com pesos moleculares entre 30 e 34 kDa e 26 e 29 kDa respectivamente Assim como as moléculas de classe I são glicoproteínas transmembranares com caudas citoplasmáticas hidrofílicas e domínios semelhantes às imunoglobulinas Os seus domínios são nomeados α1 e α2 e b1 e b2 Dispõem também de duas regiões a invariável ou não polimórfica e a variável ou polimórfica As moléculas CD4 das células T se ligam à porção invariante na molécula classe II do MHC O domínio b1 contém uma ligação dissulfeto que forma uma estrutura como uma alça de 64 aminoácidos e o domínio b2 não é glicosilado e contém a região para uma ligação com o CD4 NH2 NH2 HOOC COOH COOH COOH Citosol Membrana plasmática Espaco extracelular Proteína MHC classe I Proteína MHC classe II Cadeia α Cadeia b H2N NH2 b1 α1 α2 α1 b2 b2 microglobulina α2 Figura 72 Molécula do MHC classes I e II 131 IMUNOLOGIA BÁSICA As ilustrações das estruturas das moléculas de MHC classes I e II estão representando a porção citoplasmática a porção da membrana plasmática e a do extracelular O MHC classe I possui uma cadeia na membra plasmática e no citosol enquanto o MHC classe II possui duas cadeias além disso o MHC classe I é composto da cadeia b2microglobulina que é menor que a cadeia b2 da molécula MHC classe II Diferentemente da molécula de MHC de classe I a molécula de classe II tem uma abertura em suas terminações o que permite a ligação de peptídeos maiores na sua fenda com 13 a 24 aminoácidos em um arranjo linear O peptídeo ligado na fenda e parte da própria molécula MHC interagem com a região Vα e Vb do TCR Fenda ligadora de peptídeo Peptídeo MHC classe I Região transmembrana Ligação dissulfeto domínio Ig b2 microglobulina α1 α2 α3 α3 α2 α1 b2m Peptídeo MHC classe II Região transmembrana Ligação dissulfeto domínio Ig α1 α1 α2 α2 b1 b1 b2 b2 Fenda ligadora de peptídeo NN N N C C C C Figura 73 Complexo do MHC classes I e II A fenda da molécula do MHC classe I é composta das cadeias α1 e 2 enquanto a do MHC classe II é composta das cadeias α1 e b1 em ambas moléculas o peptídeo liga na fenda na região variável Quando os patógenos como as bactérias e os vírus penetram nas células e infectam nosso organismo é necessário que uma resposta imune com a participação das células T seja organizada Essas células terão que ser capazes de diferenciar uma célula infectada de uma não infectada e essa diferenciação será possível porque as moléculas de MHC apresentam nas suas fendas peptídeos não próprios o que marca essa célula como infectada Esses peptídeos são derivados de antígenos patogênicos e somente células que apresentam peptídeos não próprios na sua superfície associados a uma molécula de MHC iniciam a resposta Esses peptídeos que alcançam a superfície são uma amostra do patógeno e servem para sinalizar que a célula está infectada Os eventos envolvidos na geração desses peptídeos e a sua ligação na superfície na molécula de MHC é conhecido como processamento e apresentação de antígenos As moléculas de MHC transportam esses peptídeos do meio intracelular para o extracelular O complexo peptídeoantígeno do MHC pode então ser reconhecido pelo linfócito T a partir da ligação de um TCR com especificidade para esse antígeno 132 Unidade II Lembrete A molécula do MHC classe I tem como função apresentar peptídeos para o linfócito CD8 e a molécula MHC classe II irá apresentar peptídeos para o linfócito T CD4 Figura 74 Fendas das moléculas do MHC ligadas a peptídeos A imagem da esquerda corresponde ao MHC classe I e comporta um peptídeo com 8 a 10 aminoácidos a fenda da molécula do MHC classe II representada na imagem da direita comporta peptídeos maiores podendo ter até 24 aminoácidos Aproximadamente 105 diferentes TCRs estão expressos na superfície dos linfócitos Essa é mais ou menos a quantidade de moléculas de MHC expressa na superfície de uma célula apresentadora de antígenos Contudo são necessárias apenas 100 ligações específicas não simultâneas que envolvem aproximadamente 01 das moléculas de MHC para iniciar a ativação do linfócito T As moléculas auxiliares o CD4 e o CD8 também são importantes para a ativação uma vez que serão essas moléculas que irão ajudar a estabilizar a ligação peptídeoMHC e TCR TCR TCR CD4 CD8 MHC classe I MHC classe II APC APC Célula T CD8 Célula T CD4 Figura 75 Ligação entre o MHC e as células apresentadoras de antígeno 133 IMUNOLOGIA BÁSICA O CD4 e CD8 irão participar da ligação entre a molécula MHC e o TCR A ligação dos coestimuladores ocorre na região conservada do MHC e sempre será entre a molécula do MHC classe I e o CD8 e a molécula do MHC classe II com CD4 622 Processamento e apresentação de antígenos As etapas do processamento dos antígenos e da apresentação via complexo MHC estão representadas na figura a seguir Lembrese que o MHC I é responsável por apresentar antígenos intracelulares e o MHC II antígenos extracelulares Na figura a seguir notamos que os peptídeos intracelulares que são processados pelo complexo de proteassomas no citoplasma das células são adicionados à fenda da molécula de MHC I e que os antígenos extracelulares fagocitados são adicionados à molécula de MHC II das células apresentadoras de antígenos Em seguida as moléculas de MHC já ligadas aos respectivos epítopos antigênicos são transportadas para a membrana das células Proteína citossólica Proteassoma MHC classe I Captura do antígeno Processamento de antígeno Biossíntese do MHC Associação peptídeoMHC MHC classe II Peptídeos no citosol TAP ER ER CTL CD8 Célula T CD4 Via do MHC classe I Via do MHC classe II Cadeia invariante Ii Endocitose de uma proteína extracelular Figura 76 Processamento e apresentação do antígeno pelo MHC Os antígenos podem ter duas fontes a endógena representada na parte superior da figura que são processados no citosol pelo proteassoma e posteriormente apresentado pela molécula do MCH classe I para os linfócitos TCD8 Ou origem exógena que entraram na célula por endocitose e são processados em vesículas ácidas para a posterior apresentação na molécula do MHC classe II para os linfócitos TCD4 134 Unidade II Lembrete Os linfócitos T reconhecem apenas peptídeos antigênicos ligados ou seja apresentados pelas moléculas do MHC classe I ou II 6221 Complexo antígenoMHC II As células fagocíticas internalizam os patógenos e seus antígenos proteicos serão fragmentados em peptídeos A ligação ou não do peptídeo a uma molécula do MHC depende da sequência de aminoácidos do peptídeo gerado da disponibilidade da molécula de MHC apropriada e se o indivíduo apresenta um conjunto de MHC para essa ligação específica As células dendríticas são as mais eficientes para a apresentação de antígenos para os linfócitos T näives não sensibilizados Os macrófagos e as células B por sua vez apresentam os antígenos para os linfócitos T não virgens Os antígenos exógenos são capturados pelos fagócitos por endocitose ou por fagocitose Esses antígenos podem ser bactérias vírus capturados por macrófagos ou até mesmo proteínas estranhas Após a internalização os antígenos são incluídos em vesículas intracelulares que posteriormente irão se fundir com os lisossomos As proteases e as peptidases presentes nessa organela hidrolisam os antígenos proteicos até aminoácidos Alguns peptídeos no entanto são resistentes à hidrólise total e serão posteriormente apresentados pelas moléculas do MHC classe II Agentes alcalinos tais como a cloroquina ou cloretos de amônio diminuem a atividade proteolítica das proteases do fagolisossoma e com isso interferem no processamento de antígenos A ligação dos epítopos antigênicos fagocitados e processados ao MHC II ocorre da maneira descrita a seguir As moléculas do MHC classe II são sintetizadas no retículo endoplasmático e complexadas em um polipeptídeo conhecido como cadeia invariante Ii que é codificado fora do complexo de genes do MHC Essa cadeia impede a ligação de peptídeos endógenos que estão presentes na organela Ao deixar o retículo endoplasmático a molécula MHC II adentra a via endocítica O complexo MHCIi será transportado do complexo de Golgi para um compartimento conhecido como compartimento MIIC que é especializado no transporte e no carregamento das moléculas do MHC classe II 135 IMUNOLOGIA BÁSICA Os antígenos exógenos irão atingir o MIIC pelas vesículas ácidas onde já foram previamente degradados por proteases A cadeia Ii é então clivada em pequenos fragmentos por catepsinas Quando ocorre a ligação de um peptídeo exógeno é formado o complexo antígenopeptídeo classe II do MHC que se desloca para a membrana celular onde interage com TCR da superfície de um linfócito T CD4 que seja específico para o peptídeo apresentado Proteína exógena 7080 2030 Endossoma CD4 T TCR MIIC HLADM MHCII ER APC CLIP Golgi Ii Proteína endógena Autofagossoma Figura 77 Processamento e apresentação de antígenos pela molécula do MHC classe II A proteína antigênica de fonte exógena irá entrar na célula por endocitose e proteínas endógenas irão para autofagossoma em ambos casos serão degradadas nas vesículas ácidas Após os peptídeos gerados se ligarem à molécula do MHC classe II que é sintetizada no retículo endoplasmático e transportada pelo complexo de Golgi o MHCCLIP que é a molécula ligada a peptídeo exógeno será clivada e o peptídeo exógeno se ligará à molécula do MHC classe II para a posterior apresentação na superfície da célula para os linfócitos T CD4 Nos complexos antígenoMHCII que estão na membrana plasmática são constantemente reciclados os compartimentos endossomais o que mantém a proporção ideal de moléculas nos meios intracelular e extracelular Esse equilíbrio é mantido por ubiquitinação que é variável entre as células As células apresentadoras de antígeno e os linfócitos T CD4 podem permanecer unidas por até 12 horas via interação MHCTCR o que caracteriza a sinapse imunológica Após a ativação essas células se dissociam e então o linfócito T ativado é submetido a vários ciclos de divisão e de diferenciação 136 Unidade II Linfócito T Célula apresentadora de antígeno CD2 LFA1 TCR CD28 LFA3 ICAM1 MHC classe II B71B72 CD80CD86 CD4 Figura 78 Sinapse imunológica Para que aconteça a ativação do linfócito T além da ligação da molécula do MHC com o TCR a ligação da molécula coestimuladora CD4 conforme vemos no exemplo mostrado na figura precisará de ligação de LFA3 e ICAM1 das células apresentadoras de antígenos com moléculas da superfície do linfócito CD2 e LFA1 respectivamente A segunda ligação em especial permite que as interações entre as células duram até 12 horas permitindo a ativação do linfócito T Observação Sinapse imunológica é uma estrutura sinalizadora altamente organizada que permite em condições ideais dentro dos nódulos linfáticos que as células T e as dendríticas interajam A formação da sinapse imunológica é importante pois a proliferação dos linfócitos T CD4 ativados vai depender da formação de aglomerados centrais estáveis com as moléculas de MHC Entretanto somente a interação entre o MCHpeptídeoTCR não é o suficiente para a ativação completa da célula T É necessário um segundo sinal conhecido como coestimulador 137 IMUNOLOGIA BÁSICA Os coestimuladores mais potentes são as proteínas B7 membros de uma superfamília de imunoglobulinas que inclui a B71 CD80 e B72 CD86 Tratase de moléculas expressas de forma constitutiva na superfície das células apresentadoras de antígenos principalmente quando elas estão sendo estimuladas por citocinas inflamatórias e pela interação com produtos microbianos Os receptores B7 fazem ligação com o CD28 ou com o seu homólogo CTLA4 CD152 O CD28 é o principal coestimulador expresso em células näive Sua estimulação é prolongada com a produção de IL2 e outras citocinas o que evita que ocorra a indução à tolerância imunológica Já quando o CTLA4 se ligar ao B7 com maior afinidade em relação ao CD28 ocorrerá a inibição das células T com menor produção de IL2 O CTLA4 reduz o tempo de ligação entre o TCR e a célula apresentadora de antígeno e como o tempo de ligação é essencial para a ativação celular a ligação de B7 com CTLA4 gera uma sinalização incompleta que resulta em inibição Outro receptor com função inibitória nas células T é o PD1 morte celular programada1 ou CD279 Ele está associado a fenótipos celulares que são incapazes de produzir citocinas ou serem submetidas à divisão celular O PD1 se liga ao PDL1 e PDL2 CD273 e CD274 respectivamente nas células apresentadoras de antígenos o que inibe o sinal do coestimulador CD28 6222 Complexo antígenoMHC I Proteínas que geram peptídeos que podem se ligar à molécula do MHC classe I seguem uma via de processamento diferente pois são originados de proteínas intracelulares Esse processamento é realizado em compartimentos citosólicos No citoplasma o processamento de proteínas é comumente efetuado por um complexo proteico gigante denominado proteassoma Os proteassomas são organelas citoplasmáticas que degradam proteínas citoplasmáticas Tratase de um complexo multiproteico que constitui uma estrutura em forma de barril A atividade proteolítica no citosol do proteassoma é devido a uma variedade de endopeptidases que hidrolisam ligações peptídicas ao longo da cadeia de aminoácidos originando pequenos peptídeos O proteassoma não é o único envolvido na produção de peptídeos que será apresentado pelas moléculas de MHC I Evidências mostram o envolvimento de outros complexos enzimáticos como por exemplo o tripeptidil aminopeptidase II TPPII na degradação de proteínas intracelulares que serão apresentadas na molécula de MHC I 138 Unidade II α subunidades b subunidades Rpn subunidades ATPase Rpn1 e Rpn2 Rpn subunidades PA28 subunidades b subunidades induzível 20S 26S Proteassoma 26S 30S Figura 79 Proateassoma representação esquemática de um tipo de proteassoma intracelular É um complexo com diferentes subunidades proteicas que tem a função de degradar proteínas com gasto de ATP O proteassoma irá cortar as proteínas em peptídeos com oito a nove resíduos de aminoácidos Esses resíduos serão seletivamente transportados pelo retículo endoplasmático pelos transportadores TAP1 e TAP2 No retículo endoplasmático os peptídeos recémformados ligamse à molécula MHC I de forma seletiva de acordo com a estrutura da fenda As cadeias α do MHC I são inicialmente associadas às calnexinas e após a liberação dessa proteína ocorre a ligação nas b2microglobulinas também sintetizadas no retículo endoplasmático Essas moléculas auxiliam na formação do complexo antígenoMHC I e no direcionamento da molécula para o complexo de Golgi De lá elas seguem para a superfície da célula Quando os complexos MHC classe I não têm um peptídeo ligado à sua fenda a molécula é instável e não interage com os TCRs Além de se ligarem a peptídeos originados de patógenos intracelulares as moléculas do MHC I vão se ligar a peptídeos próprios como consequência das vias normais da movimentação intracelular e do metabolismo celular Contudo essa ligação não resulta em ativação do linfócito T pois esses componentes estarão em baixa quantidade ou os linfócitos T serão tolerantes a esses peptídeos Sempre que um linfócito T for reativo a moléculas próprias ele será removido durante seu processo de diferenciação no timo ou posteriormente por seleção negativa Assim os linfócitos T maduros não devem apresentar reatividade com peptídeos próprios 63 Respostas Th1 e Th2 Os linfócitos T CD4 Th são subdivididos funcionalmente pelo padrão de citocinas que produzem após sua ativação Durante o estímulo fornecido por uma célula apresentadora de antígeno um linfócito precursor Th0 pode se tornar um linfócito Th1 Th2 ou Th17 na dependência do tipo de estímulo e do ambiente de citocinas presente Embora morfologicamente indistinguíveis essas células apresentam diferentes respostas efetoras 139 IMUNOLOGIA BÁSICA Os linfócitos Th1 produzem grandes quantidades de IL2 que induz a expansão clonal dos próprios linfócitos T CD4 de maneira autócrina e também induz a proliferação e aumenta a capacidade citotóxica dos linfócitos T CD8 A outra citocina produzida em grandes quantidades pelos linfócitos Th1 é o INFγ que ativa os macrófagos infectados com patógenos intracelulares como micobactérias protozoários e fungos Assim concluímos que os linfócitos Th1 são importantes no direcionamento da resposta imune adaptativa para um padrão citotóxico importante na eliminação de patógenos intracelulares e de células neoplásicas Os linfócitos Th2 produzem IL4 IL5 IL6 e IL10 o que favorece a produção de anticorpos ou seja a resposta imune humoral A resposta Th2 está envolvida na eliminação de antígenos extracelulares Essa resposta é de especial importância nas doenças alérgicas e nas infecções por helmintos uma vez que a IL4 induz a troca de classe de imunoglobulinas nos linfócitos B para IgE e a IL5 induz a produção e ativação de eosinófilos No entanto também ocorre estímulo para a produção de IgG Os linfócitos Th17 representam um novo subtipo de linfócitos T efetores importantes na proteção contra infecção por microrganismos extracelulares e apresenta atividade próinflamatória A resposta Th17 quando desregulada pode levar a condições autoimunes como esclerose múltipla doença intestinal inflamatória psoríase e lúpus Os linfócitos Th1 e Th2 participam ainda da regulação da inflamação que é um componente da resposta imune inata Isso se dá pela produção de citocinas inflamatórias e antiinflamatórias pelos linfócitos Th1 e Th2 respectivamente Tbet IFNγ GATA3 IL4 RORγt IL17 IL12 IL4 TGFb Timo TGFb IL6 Foxp3 CD25 Figura 80 Diversidade de células Th T helper mecanismo estimulado por ação de citocinas específicas para diferenciação celular 140 Unidade II 64 Padrão humoral da resposta imune adaptativa A resposta imune humoral é baseada na ação dos anticorpos que por não penetrarem as células são especialmente efetivas no combate de microrganismos eou de moléculas estranhas presentes no meio extracelular Uma vez que a maioria das bactérias fungos e protozoários se multiplicam fora das células e mesmo no caso de infecção intracelular ocorre a secreção de moléculas para o meio extracelular essa via da imunidade adaptativa constitui importante mecanismo de defesa do organismo A ação dos anticorpos resulta na destruição dos microrganismos extracelulares e dos seus produtos como por exemplo as toxinas Além disso os anticorpos facilitam o reconhecimento de microrganismos pelos fagócitos e ativam o sistema complemento A seguir vamos estudar as etapas envolvidas na produção de anticorpos Lembrese que todas essas etapas acontecem em linfócitos B2 efetores da resposta humoral clássica Lembrete Os linfócitos B1 participam da regulação da resposta humoral e são responsáveis pela formação de anticorpos naturais polirreativos contra os polissacarídeos de bactérias A imunoglobulina presente na superfície dos linfócitos B que constitui o BCR funciona como receptor de antígenos extracelulares A partir da ligação desses epítopos antigênicos à IgM do BCR iniciase uma cascata de eventos conhecida como transdução de sinal que é responsável por ativar o linfócito B Os antígenos reconhecidos pelo linfócito B são internalizados e processados para em seguida serem apresentados ligados a uma molécula de MHC II para os linfócitos T CD4 O reconhecimento faz com que esses linfócitos T se diferenciem no padrão Th2 que irá direcionar a síntese de anticorpos específicos pelos linfócitos B ativados Porém alguns antígenos como os lipopolissacarídeos LPS bacterianos podem ativar diretamente linfócitos B e tal resposta é chamada de timoindependente As respostas timodependentes podem ocorrer de várias formas distintas sendo a mais comum a apresentação do MHC de classe II ao linfócito B por uma célula apresentadora de antígeno na presença de linfócitos T CD4 Nesse processo a proteína B7 presente nos linfócitos B se liga à proteína CD28 na superfície dos linfócitos T o que resulta no aumento da expressão de moléculas de adesão na membrana do linfócito B CD25 HLA Dr CD40 B7 Para a efetivação da ligação entre os linfócitos B e T CD4 é essencial a interação entre a CD40 do linfócito B ao CD40L do linfócito T CD4 Em seguida ocorre a proliferação dos linfócitos B nos centros germinativos dos linfonodos baço e tonsilas Em um primeiro momento essas células começam a proliferar rapidamente crescem e são denominadas blastos Posteriormente elas proliferam e se tornam centroblastos os quais sofrem 141 IMUNOLOGIA BÁSICA hipermutação somática nos genes das imunoglobulinas Os centroblastos então dão origem a células menores que não se dividem e são denominadas centrócitos A manutenção da maturação dos centrócitos depende da ligação da sua imunoglobulina de superfície com os complexos de MHC II das células foliculares dendríticas o que evita que eles entrem em apoptose A ligação da IL4 e da IL6 ao CD23 do linfócito B faz com que essa célula amadureça e se transforme no plasmócito que é a célula especializada na síntese e na liberação de imunoglobulinas Dependendo da interleucina liberada no processo de ativação da célula B é que vamos ter a produção de IgG estimulada por IL1 IFNγ IL12 ou de IgE estimulada por IL4 e IL6 65 Padrão citotóxico da resposta imune adaptativa Os linfócitos B têm como principal função efetora a produção de anticorpos o que acontece a partir da ligação de antígenos estranhos aos receptores das células B BRC No entanto quando um antígeno se encontra no meio intracelular esses anticorpos não conseguem neutralizálo eou eliminálo Por isso se os anticorpos fossem a única linha de defesa da resposta imune os patógenos poderiam escapar à vigilância imunológica ao se esconderem dentro das células estratégia que de fato muitos microrganismos utilizam Com isso há a necessidade de um segundo mecanismo de resposta imune adaptativa que permita a eliminação das células infectadas por microrganismos intracelulares Tratase da resposta citotóxica Os principais mediadores da resposta citotóxica são os linfócitos T CD8 Eles estão envolvidos principalmente nas respostas antivirais e apresentam também atividade antitumoral afinal as células neoplásicas expressam em sua superfície uma série de moléculas que não estão presentes nas células normais e por esse motivo são consideradas antígenos não próprios Como já visto anteriormente os linfócitos T CD8 reconhecem antígenos intracitoplasmáticos apresentados por moléculas MHC de classe I as quais são expressas por quase todas as células que apresentam núcleo Células infectadas por vírus e células tumorais normalmente são reconhecidas pelos linfócitos T CD8 Após a adesão às célulasalvo que apresentam um antígeno associado ao MHC na presença de um coestímulo adequado os linfócitos T CD8 proliferam Em um encontro subsequente eles podem destruir por citotoxicidade qualquer célula que apresente tal antígeno independentemente da presença de moléculas coestimulatórias Os linfócitos T CD8 induzem à apoptose essas células em um processo mediado pela ação de perforinas e granzimas ou ainda pela expressão do receptor Fas L CD95 142 Unidade II As perforinas são proteínas formadoras de poros que na presença de Ca2 sofrem polimerização Essa polimerização forma um canal permeável a íons na membrana plasmática da célulaalvo o que leva ao desequilíbrio osmótico e à consequente lise celular Os linfócitos T CD8 produzem ainda IFNγ responsável por estimular a atividade fagocitária de macrófagos inibir a replicação dos vírus e induzir a expressão de MHC I A citotoxicidade também pode apresentar padrão dependente de anticorpo As células que desempenham esse papel são principalmente os linfócitos NK mas também os neutrófilos os eosinófilos e os macrófagos Todas elas apresentam receptores para a porção Fc das imunoglobulinas principalmente IgG e costumam se ligar a célulasalvo recobertas por anticorpos Os principais alvos desse tipo de células são as células infectadas por vírus que apresentam antígenos virais em sua superfície moléculas de MHC e alguns epítopos presentes em tumores Algumas células mieloides como os monócitos e eosinófilos tomam parte nesse estímulo mediado por anticorpo o que é importante na reação contra parasitas extracelulares especialmente helmintos Nesse caso os anticorpos envolvidos são da classe dos IgE O mecanismo básico pelo qual essas células exercem sua função citotóxica é bem parecido e envolve três fases distintas a ligação à porção Fc dos receptores que envolvem o patógeno a liberação do conteúdo citotóxico das vesículas e a morte da célulaalvo 66 Regulação da resposta imune adaptativa A resposta imune pode ser regulada de várias maneiras como explicado a seguir Regulacao feita por antígenos grandes quantidades de antígeno ao invés de induzirem a ativação podem levar ao fenômeno de tolerância T eou Bespecífica Regulacao por anticorpos os mecanismos pelos quais os anticorpos regulam a resposta imune ainda não estão totalmente definidos mas sabese que essas moléculas são capazes de induzir um processo de retroalimentação negativa na resposta imune Regulacao por linfócitos embora as respostas Th1 e Th2 coexistam as duas populações de linfócitos T exercem resposta antagônica uma sobre a outra Os linfócitos Th1 produzem IFNγ que inibe as células Th2 enquanto os linfócitos Th2 produzem IL10 que inibe as células Th1 Regulacao neuroendócrina em condições de estresse pode ocorrer a supressão da resposta imune que se manifesta por exemplo pela dificuldade em se recuperar de uma infecção O cortisol conhecido como hormônio do estresse tem importante papel em suprimir a resposta imune adaptativa pois inibe a expressão de uma série de interleucinas principalmente a IL2 citocina com importante papel na expansão clonal de linfócitos T CD4 ativados Como resultado ocorre supressão tanto da resposta Th1 quanto da resposta Th2 143 IMUNOLOGIA BÁSICA Observação Os glicocorticoides são agentes imunossupressores muito eficazes que atuam a partir da ativação do GR ou receptor de glicocorticoides cujo ligante endógeno é o cortisol Assim a ação desses fármacos é semelhante aquela observada frente ao excesso do hormônio endógeno Por fim é importante relembrar que muitas vezes as respostas Th1 e Th2 coexistem Um mesmo antígeno pode apresentar diferentes epítopos que podem ser apresentados nas moléculas de MHC I ou II Por exemplo se um vírus for fagocitado e processado nas vesículas ácidas são gerados peptídeos que serão apresentados pela molécula MHC II Contudo esse mesmo vírus ao infectar uma célula terá seu processamento ocorrendo no citoplasma com a apresentação na molécula MHC I Como resultado ocorre ativação tanto da resposta humoral quanto da resposta citotóxica CD4 TCR TCR MHC II MHC II MHC I MHC I CD1 B71 B72 CD40 SLAM LFA3 ICAM1 IL12 CD40 APC CD40 TNF IFNγ IL2 IL4 IFNγ CD40L CD40L Célula B CD8 CTL Figura 81 Apresentação simultânea da APC A APC apresenta o antígeno pelas moléculas do MHC classes I e II simultaneamente com isso há a ativação do linfócito T CD4 e TCD8 que irão realizar a função auxiliadora e de citotoxicidade respectivamente 144 Unidade II Resumo Na unidade II deste livrotexto aprendemos os principais aspectos relacionados à consolidação das respostas imunes inata e adaptativa A imunidade inata está presente desde o nascimento e é representada pelas barreiras naturais físicas químicas e biológicas do organismo e por mecanismos inespecíficos mediados por células especializadas e moléculas solúveis presentes em todos os indivíduos independentemente de ter havido contato prévio com agentes imunógenos ou agressores Ela envolve uma resposta rápida e sempre repetitiva igual a um número grande de estímulos e não se altera após o contato com o antígeno As principais manifestações da imunidade inata são a inflamação a fagocitose a liberação de mediadores e de proteínas de fase aguda e a ativação de proteínas do sistema complemento A imunidade adaptativa ou adquirida não está presente desde o nascimento e se desenvolve somente quando o sistema imunológico de um indivíduo reconhece substâncias não próprias antígenos A partir do reconhecimento desses antígenos os linfócitos são capazes de produzir anticorpos resposta humoral ou ainda induzir à apoptose as células infectadas resposta citotóxica Como a resposta é dirigida a determinado antígeno não há dano tecidual o que é comum no decorrer da imunidade inata A imunidade adaptativa é também denominada específica porque envolve o planejamento de um ataque a um determinado antígeno com o desenvolvimento de memória imunológica que será ativada em exposições subsequentes A interação das moléculas de MHC I e II contendo antígenos proteicos processados com os receptores TCR dos linfócitos T CD4 é denominada apresentação de antígenos Esse evento é essencial para o estabelecimento e para a regulação da imunidade adaptativa e diferenciação no padrão humoral ou citotóxico Todas as células do nosso corpo apresentam moléculas de MHC I em sua superfície Essas moléculas são responsáveis por apresentar antígenos intracelulares ao linfócito T CD4 As moléculas de MHC II por sua vez são expressas na superfície das células apresentadoras de antígenos e têm um importante papel na apresentação de antígenos extracelulares 145 IMUNOLOGIA BÁSICA Exercícios Questao 1 Um biomédico está investigando as consequências in vivo da interação entre um anticorpo monoclonal e a proteína que medeia a ligação de determinada bactéria ao macrófago Como resultado da exposição ao anticorpo a bactéria é neutralizada A respeito do experimento descrito anteriormente assinale a alternativa correta A Os anticorpos opsonizam as bactérias o que induz a ação fagocítica dos macrófagos eou a lise mediada pelo sistema complemento B Os anticorpos impedem a ligação dos macrófagos à bactéria e portanto inibem a fagocitose No entanto induzem lise mediada pelo sistema complemento C As bactérias opsonizadas não estão disponíveis para ativar a imunidade adaptativa e portanto os anticorpos monoclonais devem ser administrados até que haja a total eliminação dos microrganismos D Os anticorpos funcionam nesse caso como agentes quelantes que se ligam à bactéria e promovem sua excreção E Os anticorpos promovem a ativação da imunidade adaptativa a partir da fagocitose das células opsonizadas pelos linfócitos T CD4 Resposta correta alternativa A Analise da questao Os anticorpos participam da eliminação de bactérias e de outros microrganismos extracelulares a partir de diferentes mecanismos que incluem a inibição da aderência e da motilidade dessas células a neutralização das toxinas produzidas por esses microrganismos a ativação do sistema complemento eou a fagocitose do patógeno Os macrófagos são um dos principais fagócitos do sistema imunológico Nessas células a fagocitose pode ser induzida pelo reconhecimento de antígenos presentes na superfície da bactéria ou pela ligação à porção Fc dos anticorpos que opsonizam determinado microrganismo Embora o anticorpo monoclonal utilizado no experimento impeça a ligação do macrófago aos antígenos bacterianos o que prejudica o processo sua ligação à superfície da bactéria induz o processo o que resulta na fagocitose do patógeno É importante lembrar que os anticorpos que opsonizam as bactérias também ativam a via clássica do sistema complemento e como consequência ocorre a lise do patógeno A fagocitose da bactéria é seguida da apresentação de seus antígenos ao linfócito T CD4 também conhecido como linfócito T auxiliar o que induz a ativação da imunidade adaptativa 146 Unidade II Questao 2 Em um transplante de fígado caso o receptor desenvolva após a cirurgia resposta inflamatória significativa e necrose do órgão transplantado devese avaliar a possibilidade de se realizar um novo transplante Nesses casos é necessário que o segundo transplante seja feito com o fígado de outro doador a fim de minimizar o risco de um novo episódio de rejeição Isso ocorre porque o fenômeno de rejeição dos aloenxertos é específico e dotado de memória A respeito dos aspectos celulares e moleculares envolvidos nesse fenômeno assinale a alternativa incorreta A Os linfócitos T citotóxicos reconhecem as diferenças entre as moléculas MHC I do doador e do receptor o que resulta em apoptose das células transplantadas e no recrutamento de células inflamatórias para o local do transplante B As células apresentadoras de antígenos profissionais fagocitam fragmentos das células transplantadas e os apresentam ligados ao MHC II para os linfócitos T auxiliares Essas células ao reconhecerem os aloantígenos promovem a modulação da resposta imune adaptativa contra o aloenxerto C Os aloantígenos são reconhecidos internalizados e processados pelo linfócito B para em seguida serem apresentados ligados ao MHC I para os linfócitos T auxiliares Como consequência ocorre a ativação dos linfócitos B e a produção de anticorpos D Caso o órgão que sofreu rejeição seja transplantado uma segunda vez no mesmo receptor ocorre rejeição hiperaguda caracterizada pela oclusão trombótica da vasculatura do aloenxerto em resposta à ação de anticorpos preexistentes E Os glicocorticoides são agentes imunossupressores muito usados na prevenção da rejeição a transplantes pois inibem a síntese de diversas interleucinas e assim impedem o estabelecimento da resposta imune adaptativa Resposta correta alternativa C Analise das alternativas A Alternativa incorreta Justificativa as diferenças entre as moléculas do MHC I do doador e do receptor são a principal causa da rejeição a aloenxertos Isso ocorre porque os genes que codificam o MHC também conhecidos como complexo de histocompatibilidade humana HLA são altamente polimórficos Os linfócitos T citotóxicos ou CD8 são capazes de reconhecer essas diferenças o que desencadeia resposta citotóxica dirigida contra o aloenxerto 147 IMUNOLOGIA BÁSICA B Alternativa incorreta Justificativa eventualmente restos celulares provenientes de células mortas são fagocitados pelas células dendríticas ou pelos macrófagos e ao ocorrer o processamento e a apresentação dos aloantígenos para os linfócitos T auxiliares ou CD4 ocorre reforço e direcionamento da resposta imune adaptativa C Alternativa correta Justificativa os linfócitos B são capazes de reconhecer de processar e de apresentar antígenos aos linfócitos T auxiliares No entanto esse reconhecimento é realizado via complexo MHC II Lembrese sempre as células apresentadoras de antígenos profissionais células dendríticas macrófagos e linfócitos B apresentam moléculas de MHC II em sua superfície D Alternativa incorreta Justificativa a rejeição hiperaguda ao aloenxerto quando ocorre é geralmente mediada por anticorpos IgG dirigidos contra aloantígenos proteicos como por exemplo as moléculas do MHC estranhas Tais anticorpos geralmente surgem como resultado da exposição prévia a aloantígenos mediante transfusão sanguínea ou transplante prévio Eles ligamse ao endotélio dos vasos que irrigam o órgão transplantado o que resulta na ativação do complemento e na subsequente exposição de proteínas da membrana basal subendotelial e na agregação plaquetária E Alternativa incorreta Justificativa os glicocorticoides ou antiinflamatórios esteroidais são agonistas do receptor de glicocorticoides GR cujo ligante endógeno é o cortisol O uso contínuo desses agentes resulta na inibição da síntese de interleucinas que medeiam o estabelecimento da imunidade adaptativa principalmente a IL2 responsável pela expansão clonal dos linfócitos T CD4