Aula1_Ana Caetano
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Intestino: um órgão de interações Ana Maria Caetano de Faria Laboratório de Imunobiologia Departamento de Bioquímica e Imunologia ICB – UFMG Abril 2010 Maior área de contato com o meio externo Intestino humano: 10 metros Área da mucosa intestinal: 300 m2 LIB Pele: Epitélio estratificado composto de várias camadas, queratinizado e com características de barreira Intestino: Mucosa com apenas uma camada epitelial e com características de interação (absortiva) Maior órgão linfóide do corpo Presença de componentes do sistema neuro-endócrino INTESTINO duodeno jejuno íleo Intestino grosso Funções do TGI Boca: paladar, mastigação, formação do bolo alimentar Saliva: lubrificação, limpeza e digestão Esôfago: transporte (10 s) Estômago: processamento, digestão e parcelamento do bolo (1-3 h) Intestino delgado: digestão, absorção (7-9 h) Fígado: bile (excreção, digestão lipídica) Vesícula biliar: armazenamento bile Pâncreas (exócrino): enzimas digestivas, HCO3- como tampão H+ Cecum: armazenamento (25-30 h) Intestino grosso (cólon): absorção de água e sais (30-120 h) Reto: armazenamento, excreção SECREÇÃO PANCREÁTICA • PÂNCREAS → glândula mista • endócrina • exócrina • 2 tipos de secreção: • Aquosa→ volume alcalino [ HCO3-] • Protéica→enzimas digestivas • amilolíticas → amilase (ptialina) • lipolíticas → lipases • proteolíticas → tripsina e quimotripsina SECREÇÃO BILIAR • FÍGADO • células de Kupffer (fagocitose) • espaço de Disse (recuperação linfáticos) • composição da bile: • pigmentos • água • sais inorgânicos • sais biliares →EMULSIFICAÇÃO LIPÍDICA a bile é armazenada na vesícula biliar Órgãos relacionados à digestão Modificado de: Vander, Sherman & Luciano, 2002, Digestão, absorção e motilidade no TGI Modificado de: Vander, Sherman & Luciano, 2002, O Intestino e os Sistemas Nervoso e Endócrino Sistemas de sinalização no TGI Neurócrino Endócrino Parácrino Sistema nervoso entérico Plexo mientérico (Auerbach) - Contração Plexo submucoso (Meissner) - Aumenta atividade secretória - Modula absorção intestinal Cada plexo contém 10-100 milhões de neurônios Irrigação e Inervação - neurônios: plexo nervoso mioentérico ou de Auerbach e plexo submucoso ou de Meissner . Intrínseco - fibras colinérgicas do parassimpático e adrenérgica do simpático Contração muscular Misturar, movimentar e impulsionar o conteúdo intestinal Plexo Mioentérico neurônios satélites Gânglio do Sistema Nervoso Entérico com neurônios marcados ChAT: neurônios colinérgicos, NOS: neurônios que contém NO-sintase; NPY: idem para neuropeptídeo Y; SP: idem para substância P; ChAT/NPY: neurônio com dupla marcação para ChAT e NPY (colocalização); ChAT/SP: idem para ChAT e SP (colocalização) e NOS/NPY: idem para NO-sintasee NPY (colocalização) Modelo do sistema nervoso entérico e da regulação das funções do TGI Simpático Parassimpático Sistema nervoso autônomo Quimioreceptores Mecanoreceptores Termoreceptores http://library.med.utah.edu/physio/5200GI_lectures/motility.swf Participação do Sistema Nervoso Autônomo no SNE Reduz Atividades digestivas Aumenta atividades digestivas Sistema nervoso entérico Plexo mioentérico Plexo submucoso Os sítios de alguns neurotransmissores são conhecidos; alguns são excitatórios (+) ou inibitórios (-). NE: noradrenalina e Ach: acetilcolina; T1-L3 ou S2-S4: segmentos medulares Têm acões nos mastócitos e linfócitos Controle da fome e da saciedade aferência vagal em resposta à estimulação de: - quimioceptores - mecanoceptores (distensão gástrica) aferência vagal em resposta à estimulação pela CCK no ID (efeito parácrino) O trato gastrointestinal libera diversos hormônios, incluindo a ghrelina e gastrina (estômago), insulina, glucagon, polipeptídeo pancreático e amilina (pâncreas), colecistoquinina, secretina, GIP e motilina (intestino delgado), GLP1, GLP-2, oxintomodulina e PYY3–36 (intestino grosso). Estes hormônios sinalizam para o sistema nervoso periférico e central, regulando assim, um grande número de processos biológicos. Murphy and Bloom, Nature 444, 854-859, 2006. Secreções Endócrinas no TGI INTESTINO DELGADO - 6m VILOSIDADES Pregas circulares Dobras da mucosa e submucosa • Protusões digitiformes da lâmina própria • 10-40 por mm2 • 1,5 mm no duoedeno – 0,5 mm no íleo VILOSIDADES E GLÂNDULAS INTESTINO DELGADO VILOSIDADES Pregas circulares microVILOSIDADES Dobras da mucosa e submucosa 3 mil microvilus 1µ comprimento Aumento da superfície de absorção microvilos Estrutura do microvilo Intestino delgado Epité Epitélio da mucosa Células M - Colunares prismáticas - Microvilosidades - Núcleo oval-basal - Absorção e secreção de enzimas-dissacaridases e dipeptidases Célula absortiva superior Histofisiologia - completar digestão de dissacarídeos e dipeptídeos - digestão lipidica- reesterificação dos ácidos graxos - absorção: de nutrientes aa e monossacarídeos: processo ativo lipídeos: processo passivo Intestino delgado Epité Epitélio da mucosa Epitélio colunar com borda em escova + células caliciformes - principalmente no íleo - produz muco: lubrificação e proteção Célula caliciforme INTESTINO DELGADO Criptas ou glândulas de Lieberkuhn Secreção de água Glândula de Lieberkuhn - mesmas características das cels enteroendócrinas do estômago: colecistoquinina e secretina • 1 % das células epitelias • Colecistoquinina – estimula liberação de enzimas pancreáticas • Secretina - estimula a liberação de líquido rico em bicarbonato pelo pâncreas Célula neuroendócrina - responsáveis pela renovação do intestino Célula regeneradora Renovação do Epitélio Padrão de migração: sinais moleculares na lâmina basal-lamininas Célula de Paneth - células exócrinas - presença de lisozima, TNF-alfa e defensinas - controle da microbiota intestinal - porção basal - cels exócrinas com grânulos acidófilos - núcleo basal e RER numerosos - produção de lisozima Célula de Paneth Interações com o sistema imune GALT Tecido linfóide associado ao intestino Vilo Lâmina própria Placa de Peyer GALT é o maior órgão linfóide do corpo Camundongos humanos 10 plasmócitos 5.000 4.000 3.000 6 2.000 1.000 16 14 12 10 8 6 4 Tecido linfóide associado às mucosas (MALT) Sistema Imune de Mucosas Bienenstock, 1979 Baço Medula óssea MLN LN, SPL, Medula GALT Mestecky, 1984 ; Van der Heidjen, 1987 PP 2 0 0 GALT 10 10 plasmócitos 6.000 MALT Mucosa-associated lymphoid tissue GALT Gut-associated lymphoid tissue PPs and ILFs constitute the major part of GALT (ILFs and appendix) NALT Nose- or nasopharynx-associated lymphoid tissue (Waldeyer's pharyngeal ring, adenoids (nasopharyngeal tonsil) and palatine tonsils. SALT/ Salivary gland- or duct-associated lymphoid tissue DALT Identified in non-human primates but not humans CALT Conjunctiva-associated lymphoid tissue LDALT Lacrimal drainage-associated lymphoid tissue TALT Eustachian tube-associated lymphoid tissue LALT Larynx-associated lymphoid tissue BALT Bronchus-associated lymphoid tissue Not present in normal lungs of adult humans MLN Mesenteric lymph node CLN Cervical lymph node Approved by the International Union of Immunological Societies–World Health Organization Subcommittee on IgA nomenclature [9]. (Brandtzaeg and Pabst, 2004) Migração inter-mucosa Sítios indutores NALT Sítios efetores Mucosa ocular Mucosa nasal TALT Mucosa brônquica Glândulas mamárias BALT Mucosa intestinal GALT Bienenstock, 1980 Mucosa genito-urinária Migração seletiva entre os diversos tecidos linfóides da mucosa Husby, 2005 GALT – Tecido linfóide associado ao intestino Villus IEL IEL Placas de Peyer γδ αβ E-cadherina Células epiteliais Y Y Y Y Y Célula M Célula epitelial Célula M αΕβ7 CD103 Y Y sIgA Y Celulas B1 IgA Y Y α4β7 Y Y GC TGF-β/IL-10/IL-4/IL-5 IL-6 HEV MAdCAM-1 lâmina própria LT LT CD8+ LT LB LTi (IL-7R+ c-kit+ RORγt+) Y IgA CD4+ Linfáticos eferentes Lamina Propria e IELs* * * * * * LP * * * GALT Placas de Peyer CG Tecido linfóide difuso Lâmina própria Linfócitos intra-epiteliais (IEL) Vilosidades Lâmina própria Criptas JEJUNO IgA PLACAS DE PEYER Absorção pelo epitélio do intestino delgado Célula M Captação de antígenos do lúmen pelas DCs da lâmina própria Ocludin, claudin Rimoldi & Rescigno, 2005 Captação de bactérias patogênicas e comensais expressão de TLRs pelo epitélio que ativa as DCs por quimiocinas Dendrito no lúmen do intestino Chieppa, Rescigno, 2006 190 gr proteínas por dia 1012 bactérias/ gr fezes (~ 400 espécies) and diet Izcue, Coombes & Powrie (2009) Ann.Rev.Immunol., 27:313 Células linfóides do GALT 70% estão ativadas (ao contrário dos 20% no baço e linfonodos periféricos) A maioria dessas células expressa α4β7 Presença de macrófagos, eosinófilos, mastócitos, linfócitos ativados IL-1, IFN-γ, TNF-α, IL-6, quimiocinas (KC,etc), prostaglandinas IL-4, IL-10, TGF-β, PGE-4 Produção de SIgA TGF-β induz a troca de isotipos para IgA em células B IgM+ nas placas de Peyer IL-5, IL-10 e IL-6 induzem a diferenciação em plasmóticos produtores de IgA na lamina propria GALT DC (mas não PLN DC) e RA induzem a troca de isotipos para IgA em linfócitos B IgM+ da lamina propria – Mora et al, 2006 Experimentos em animais deficientes em RAR mostram baixos numeros de plasmócitos produtores de IgA na lamina propria 50% da IgA produzida no intestino vem de linfócitos B1 que migram da cavidade peritoneal e fazem a troca de isotipos na lamina propria – Fagarasan e Honjo, 2000 RA secretado pelas DCs da lamina propria importantes para a troca de isotipo T-independente na LP McGhee, Kunisawa and Kiyono, 2007 Oral Tolerance Mucus Digestive Enzimes M -Cell Mast Cell Dendritic Cell Linfoblast T reg. Secretory IgA Protein B Cell Plasma Cell Cara & Faria, 2009 Protocolo Experimental Tratamento Oral OVA Saline 14 dias High dose 7 dias OVA+CFA OVA+Al(OH)3 7 dias 14 dias DTH Proliferação Citocinas Produção de anticorpos Ag Low dose Célula M Enterócito DC DC CD8+ ? m¢ m¢ IL-10 Anergy IL-10 Deletion Th3 TGF- β IL-6 Tr1 IL-10 ? Th17 Tregs CD4+CD25+FoxP3+ CD4+ CD4+LAP+ Intestino grosso:ceco, colon, reto e ânus - Absorção de H20 e íons, vitaminas do quimo. - Compactação das fezes - Absorção de drogas: Sedativos, Anestésicos e esteróides INTESTINO GROSSO - Membrana mucosa sem pregas e vilosidades - Epitélio colunar prismático com borda estriada (microvilos) - Gls Lieberkuhn longas com numerosas cels caliciformes e poucas enteroendócrinas -Lâmina própria: rica em linfócitos e nódulos linfáticosaparecem tbém na SM - camada muscular bem desenvolvida: fibras circulares e longitudinais (formam faixastênias do colo) Serosa: apêndices epiplóicos (protuberâncias de tec adiposo) Intestino grosso Parede muscular espessa- grande atividade peristaltica. Células caliciformes Células absortivas Secreção Ambiente da mucosa intestinal CD45RBlo CD44hi CD62Llo α4β7hi Antigen APC APC IL-4, IL-10, TGF-β PGE-2 HEV SLC MIP Ambiente da mucosa intestinal tolerance inflammation CD45RBlo CD44hi CD62Llo α4β7hi Ag APC APC IL-4, IL-10, TGF-β PGE-2 HEV SLC MIP As Doenças inflamatórias do intestino alteram a permeabilidade intestinal (Doença de Crohn, Colite Ulcerativa, Alergia Alimentar) Permeabilidade intestinal aumentada Alteração do balanço de citocinas (intestino delgado ou grosso) Quebra da tolerância oral aos antígenos naturais Reações inflamatórias às proteínas da dieta e a microbiota Doenças inflamatórias intestinais Causas de aumento da permeabilidade intestinal • • • • • • • • • Doença celíaca IBDs Eczema atópico Giardíase crónica Candidíase intestinal Infecções com bactérias invasivas (E. coli) Deficiência de IgAS (imunodeficiência de IgA) Anti-inflamatórios não esteróides Alcoolismo Permeabilidade Intestinal Aumentada na Alergia Alimentar Maior entrada de antígenos alimentares Aversão à ingestão do alérgeno (animal evita tomar o antígeno) Associada aos níveis séricos de IgE Basso et al, 2001 Modelo experimental murino Efeitos da permeabilidade intestinal aumentada - Penetração no organismo de alimentos mal digeridos (péptidos, dissacáridos, polissacáridos lípidos, proteínas) - Entrada abundante de antigénios: Aumento de alergia alimentar (IgE), Intolerância alimentar (IgG), Doenças inflamatórias e autoimunes. - Exposição elevada a toxinas: Sobrecarga da função de desintoxicação do fígado e “fadiga” devido ao alto consumo de ATP. - Exposição elevada a agentes patogênicos. Provas de Laboratório para avaliar a Permeabilidade Intestinal Administração de determinadas substâncias marcadoras, de diferentes tamanhos moleculares, que não são metabolizadas para avaliar a percentagem da sua eliminação urinária que será o reflexo da sua absorção a nível intestinal. As substâncias utilizadas são hidrossolúveis, não tóxicas, e não metabolizáveis pelo organismo. Moléculas de tamanho molecular pequeno, equivalentes às moléculas de monossacarídeos, aminoácidos, ácidos gordos, etc. ou de tamanhos um pouco maiores equivalentes aos dissacarídeos e peptídeos pequenos. Prova de sobrecarga oral com manitol e lactulose, com recolha da urina das seis horas seguintes e quantificação cromatográfica (cromatografia de gás) da percentagem eliminada que serve de avaliação do grau de absorção de ambas as moléculas. O manitol deve ser absorvido entre 5 e 30%, enquanto que a lactulose não deve ultrapassar 0.5%.
![Alimentação seleciona tipo de flora intestinal [em humanos].](http://s1.studylibpt.com/store/data/005364369_1-848e597800655660c691a1b0cee4b7cd-300x300.png)
