fundamentos da resposta imune PG
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FUNDAMENTOS DA RESPOSTA IMUNE B A S E S PA R A A P R Á T I C A - A L E R G I A E I M U N O L O G I A C L Í N I C A Fernando M. Aarestrup, MD, PhD PROPRIEDADES PRINCIPAIS DO SISTEMA IMUNE • Diversidade • Memória imunológica • Reconhecimento antigênico • Especificidade • Autotolerância Fernando M. Aarestrup, MD, PhD CONCEITOS GERAIS ! Antígenos ( Ags) – proteínas capazes de induzir a atividade linfocítica ! Epítopos - peptídeos do Ags contra os quais é dirigida a resposta imune Fernando M. Aarestrup, MD, PhD HEMATOPOIESE • “Stem cells“- pluripotencial • Baixa frequência -1/104 cels da M.O • Proliferação e diferenciação - linhagens linfóide e mielóide (3.7 X 1011 cels/dia) • Cels do estroma M.O - “ hematopoietic-inducing microenvironment” Fernando M. Aarestrup, MD, PhD IL-7 IL-7 IL-2 , IL-4 LINFÓIDE IL-3, IL-7 IL-3 TH ATIVADO IL-4 , IL-2 IL-5, IL-6 IL-3 like STEM CELLS GMCSF Mø ATIVADO GMCSF , IL-3 MCSF IL-8 CSF GM-CSF, IL-5 IL9 MIELÓDE GM-CSF, IL-4 GM-CSF, IL-6 , EPO EPO Fernando M. Aarestrup, MD, PhD HEMATOPOIESE E CITOCINAS • Fatores de crescimento, diferenciação e maturação • “ C o l o n y - s t i m u l a t i n g f a c t o r s ” - C S F s “multilineage”- CSF (IL-3), GM-CSF, M-CSF, eritropoietina (EPO), ILs • Produção: cels do estroma M.O , linf. TH e MØ ativados. Fernando M. Aarestrup, MD, PhD REGULAÇÃO DA HEMATOPOIESE • Vida útil das cels • Resposta a situação patológica: hemorragia, infecção etc.. • Cels do estroma M.O : GM-CSF, M-CSF, G-CSF, IL-4, IL-6 e IL-7 • TH : Multi-CSF (IL-3) • Proliferação, diferenciação e maturação: resposta inflamatória. Fernando M. Aarestrup, MD, PhD LINHAGENS CELULARES • Expressão de receptores para citocinas: “up-modulation” • Internalização dos receptores: “downmodulation” • Degradação da citocina após ligação com o receptor: “down-modulation” Fernando M. Aarestrup, MD, PhD CÉLULAS E ÓRGÃOS DO SISTEMA IMUNOLÓGICO Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Orgãos linfóides • Primários • Secundários Fernando M. Aarestrup, MD, PhD CIRCULAÇÃO E RECIRCULAÇÃO LINFOCITÁRIA T • Particularidade • Linfócitos virgens " recirculam para órgãos linfóides secundários " Via: HEV s - LT virgens: expressão de L – selectina – quimiocinas – migração para parênquima linfonodal – encontro com APC s – ativação – expansão • Linfócitos efetores " recirculam em áreas infectadas " Saem dos órgãos secundários e circulam " A maioria das células T entra em um linfonodo aleatório 1 vez ao dia (Abbas, Lichtman, 2007) Ambas podem formar populações de memória “Naive” cells (sangue) Linfonodos Infecção ( linf. aferente) Linf. eferente (ducto linfático) Fernando M. Aarestrup, MD, PhD GALT Luz intestinal Cel. M Centro Cel T Germinativo Folículo Cels B Parede Intestinal Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Cel T TIPOS DE RESPOSTA IMUNE " Inata ou natural " Adaptativa ou adquirida especificidade e memória Fernando M. Aarestrup, MD, PhD ASSOCIAÇÃO RECÍPROCA Inata Direciona e sinaliza para a adquirida Adquirida Usa mecanismos inatos para efetividade IMUNIDADE ADQUIRIDA OU ADAPTATIVA # Humoral ou Mediada por anticorpos ( Acs) # Celular ou Mediada por células Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MEMÓRIA + ESPECIFICIDADE Exposição prévia gera resposta subsequente mais acentuada a determinado Ag e potencialmente mais celular e mais duradoura a cada exposição Propriedades da imunidade adquirida ! ! Especialização Ausência de auto-reatividade RESPOSTAS COERENTES Inibição de respostas a auto-antígenos Respostas auto-limitantes Repouso e reativações FASES DA RESPOSTA IMUNOLÓGICA ! RECONHECIMENTO ANTIGÊNICO ! ATIVAÇÃO LINFOCITÁRIA ! FASE EFETORA ! DECLÍNIO ! MEMÓRIA RECONHECIMENTO ANTIGÊNICO ! ! ! Linfócitos virgens Localização anatômica do antígeno Reconhecimento bioquímico do antígeno (com especificidade ) ATIVAÇÃO ! Sinalização: - Sinal 1: ligação do Ag a receptores linfocitários - Sinal 2: proveniente do MO (patogenicidade) FASE EFETORA Clones → expansão clonal ! Surgimento de linfócitos efetores (via Ac e citocinas) ! DECLÍNIO e MEMÓRIA Eliminação do Ag ! Apoptose de efetoras ! Manutenção de células de memória ! CÉLULAS EFETORES TÊM VIDA CURTA CÉLULAS DE MEMÓRIA TÊM VIDA LONGA Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Fernando M. Aarestrup, MD, PhD CITOCINAS • Proteínas produzidas por variedades celulares • Presentes em reações imunológicas inflamatórias e não inflamatórias • Nas respostas inatas: macrófagos, NK • Nas respostas adquiridas: LT CITOCINA FONTE EFEITO BIOLÓGICO/ ALVO TNF MØ, LT Pró-inflamatório, febre, caquexia, apoptose QUIMIOCINAS MØ, ENDOTÉLIO, LT, FIBROBLASTOS, PLAQUETAS Leucócitos – quimiotaxia e ativação IFN-γ NK, LT Ativação de MØ, estímulo à síntese de Ac TGF-β LT ATIVADO, MØ, Inibir proliferação e diferenciação de LT, inibir ativação de MØ, estimular síntese de MEC, antagonista de pró-inflamatórias INTERLEUCINA (IL) • Origem: Citocina produzida por leucócitos e que age em leucócitos • Atualmente: sufixo numérico para citocina estruturalmente definida INTERLEUCINA FONTE EFEITO BIOLÓGICO/ ALVO IL-1 MØ, ENDOTÉLIO, OUTRAS CÉLULAS EPITELIAIS Pró-inflamatório, (fase aguda), febre IL-2 LT ATIVADO POR ANTÍGENO Expansão clonal de LT, NK e LB; apoptose de LT, IL-4 CD4+Th2 Induz populações de CD4+Th2, estimula secreção de IgE, inibe MØ dependente de IFN IL-12 SFM e outras APC s Induz populações de CD4+Th1, ativa NK, estimula produção de INF por NK e LT, ativa CD8+ IL-10 MØ, LT Inibe macrófagos ativados QUIMIOCINAS • Citocinas quimiotáticas com função secundária na ativação leucocitária GRUPO QUIMIOCINA FONTE FUNÇÃO / ATIVIDADE BIOLOGICA CXC IL-18 macrofagos residentes ativados e endotélio estimulados por TNF e IL-1 recrutamento de neutrófilos CC proteína quimioatraente para monócitos LT C linfotactina MØ recrutamento de linfócitos CX fractalcina Neutrófilos em apoptose, macrofagos residentes ativados recrutamento de monócitos e linfócitos Não neutrofílica RECONHECIMENTO ANTIGÊNICO # Complexo principal de histocompatibilidade (MHC) # MHC – braço curto do cromossomo 6 # Presente em todas as cels. nucleadas Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MOLÉCULA DO MHC • MHC: Complexo de histocompatibilidade principal • Proteína de membrana que exibe peptídeos para LT • Tipos estruturais: Classe I; presentes na maioria das células nucleadas, exibem peptídeos para os LTCD8+ Classe II: restritas a APC s profissionais, exibem peptídeos endocitados para LTCD4+ MOLÉCULA DO MHC • MHC: Complexo de histocompatibilidade principal • Proteína de membrana que exibe peptídeos pata LT • Tipos estruturais: Classe I; presentes na maioria das células nucleadas, exibem peptídeos para os LTCD8 Classe II: restritas a APC s profissionais, exibem peptídeos endocitados para LTCD4 RECONHECIMENTO ANTIGÊNICO # Antígenos próprios ( self) # Antígenos estranhos (no self) # Origem de doenças auto-imunes # Células apresentadoras de antígenos ( Antigen presenting cells – APC) Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Células APC Linfócito B MØ Cel. dendrítica Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MONÓCITOS MACRÓFAGOS " Tamanho - 5x - 10x " Organelas " Fagocitose " Produção de enzimas líticas " Produção de citocinas Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MØ infectado MØ ativado TH1 Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MØ FIXOS " Alveolares " Cel. de Kupffer " Cels. Mesangiais " Microglia Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MEDIADORES DA ATIVIDADE CITOTÓXICA " O2- , OH, O2 , H2 O2 , HOCl " NO, N O2, HN O2 " TNF-α , lisozima, enzimas hidrolíticas Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MØ ATIVADO: FATORES SECRETADOS • IL-1 • Proteínas do complemento • Enzimas hidrolíticas • TNF-α • IL-6, GM-CSF, GSF, M-CSF Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MHC Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Neutrófilos – grânulos azurófilos (defensinas e Catelicidinas ) Fernando M. Aarestrup, MD, PhD APOPTOSE • Controle da vida média das cels. • Neutrófilo: 5 X 105 (circulação) - vida média = 24/48 hs • Apoptose das cels. Progenitoras • Descontrole da apoptose: neoplasias hematopoiéticas Fernando M. Aarestrup, MD, PhD LINFÓCITOS • 20%-40% leucócitos sanguíneos • 99% cels. da linfa • 1010 - 1012 linfócitos / corpo humano • B-cells , T- cells and null cells: função e marcadores de membrana • “ Naive cells“- G0 → G1 → S → G2 → M G0 Cel. efetora Fernando M. Aarestrup, MD, PhD MARCADORES DE MEMBRANA • Anticorpos monoclonais • “Cluster of differentiation” - CD Fernando M. Aarestrup, MD, PhD • Morfologia semelhante • Linhagem e funções diferentes • CD s: designam proteínas de superfície CD: cluster differentiation Subpopulações de linfócitos Função CD2 CD3 CD4 CD5 CD8 LFA-1 M. .Adesão Signal transduction Receptor cel T Signal transduction Mol.Adesão MHC II ??? M. Adesão MHC I Signal transduction M. Adesão – CD11/CD18 ICAM-1 e ICAM-2 CD16 Receptor Fc IgG Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Cel B Cel TH Cel TC + + NK + - + + - - + ( em geral) - ( em geral ) - + - + + + + - ( em geral) ( em geral) (variável) + + + + - - - + LINFÓCITO B (MOL. SUP. CELULAR) • Imunoglobulinas • B220(CD45) - 1 ° marcador • MHC II • B7 - co-estimulação CD28-TH Fernando M. Aarestrup, MD, PhD LINFÓCITO T (MOL. SUP. CELULAR) • TCR • Thy-1- 1° marcador • CD3 - mol. associada ao TCR – marcador universal • CD28 - receptor B7-APC Fernando M. Aarestrup, MD, PhD T CD4+ E T CD8+ • T CD4+ : MHC II (TH) • T CD8 + : MHC I (TC) Sangue periférico Obs: Classificação funcional : não absoluta Fernando M. Aarestrup, MD, PhD 2:1 CÉLULAS TH1 E TH2 • Mossman e Coffman • Th1- IFN-gamma, IL-12, TNF-beta • Th2 – IL-3, IL-4, IL-5, IL9, IL-13 e GM-CSF Fernando M. Aarestrup,MD,PhD TH1 E TH2 TT LL Fernando M. Aarestrup, MD, PhD TT LL CÉLULAS TH17 • Cels CD4+ diferenciam-se em Th17 pela influência de citocinas – IL1, IL-6,IL-21,IL-23, e TGF-beta • Th17 – sintetiza citocinas da família IL-17 • IL17 A e IL17F – atividade pró-inflamatória ( Ex- cel epitelial produz IL-6 e GM-CSF) em doenças autoimunes (LES, AR,EM) • IL25 - resposta imune alérgica – aumenta produção de IL5 e IL13, migração de eosinófilos, hiper reatividade vias aéreas Fernando M. Aarestrup,MD,PhD IMUNOTERAPIA ESPECÍFICA – RESPOSTA PROTETORA COM DESVIO TH1 • Mossman e Coffman • Th1- IFN-gamma, IL-12, TNF-beta • Th2 – IL-3, IL-4, IL-5, IL9, IL-13 e GM-CSF • Imunoterapia específica- tolerância imunológica Fernando M. Aarestrup,MD,PhD CÉLULAS T REGULADORAS/TREG CELLS # Tolerância periférica para alérgenos # Supressão de cels dendríticas # Supressão de Th1, Th2 e Th17 # Supressão de mastócitos, eosinófilos,basófilos e de migração de linfócitos # Supressão da produção de IgE # Indução da produção de IgG4 Fernando M. Aarestrup,MD,PhD Th1 – Imunidade celular Th2 – Imunidade humoral Ex – Hanseníase TT Ex – Hanseníase LL Fernando M. Aarestrup, MD, PhD CÉLULAS TH17 • Cels CD4+ diferenciam-se em Th17 pela influência de citocinas – IL1, IL-6,IL-21,IL-23, e TGF-beta • Th17 – sintetiza citocinas da família IL-17 • IL17 A e IL17F – atividade pró-inflamatória ( Ex- cel epitelial produz IL-6 e GM-CSF) em doenças autoimunes (LES, AR,EM) • IL25 - resposta imune alérgica – aumenta produção de IL5 e IL13, migração de eosinófilos, hiper reatividade vias aéreas Fernando M. Aarestrup,MD,PhD “NULL CELLS” • Null cells - não B e não T • NK (1976) - atividade citotóxica CD 16 - Fc IgG (ADCC) Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Função CD21 CD28 Receptor C3d CD32 CD35 CD40 Recptor Fc IgG CD45 CD54 (ICAM-1) Cel B Cel TH + - Cel TC NK - - - + + Signal transduction + + + - - - Signal transduction + + + + + + + + Receptor mol. B7 de cels. APC Receptor C3b Lig. LFA-1 Fernando M. Aarestrup, MD, PhD - “NAIVE CELLS” - linfócitos que não foram apresentados aos Ags Fernando M. Aarestrup, MD, PhD ATIVAÇÃO LINFOCITÁRIA Linf. T Linf. B APC Fernando M. Aarestrup, MD, PhD Linf. T Morte MHC I Fernando M. Aarestrup, MD, PhD APRESENTAÇÃO DE AG - MHC II MØ Linf. B Fernando M. Aarestrup, MD, PhD ATIVAÇÃO VIA: TH1 Fernando M. Aarestrup, MD, PhD E TH2 GRANULÓCITOS • Neutrófilo • Eosinófilo • Basófilo Fernando M. Aarestrup, MD, PhD NEUTRÓFILOS • Fagocitam bactérias, partículas inertes pequenas, restos celulares • Englobamento: sérico ou tecidual • Lisozima, lactoferrina, radicais livres de oxigênio, óxido nítrico, água oxigenada, ácidos, enzimas lisossômicas • BASTONETES HIPERSEGMENTADOS • PIÓCITOS E EXSUDATO PURULENTO EOSINÓFILO • FAGOCITOSE E DIGESTÃO DE COMPLEXOS Ag-Ac EM REAÇÕES ALÉRGICAS • DEFESA IMUNOLÓGICA ANTI PARASITÁRIA • LIBERAÇÃO PELA MEDULA ÓSSEA INIBIDA POR IMUNOSSUPRESSORES BASÓFILOS CONTEÚDO DOS GRÂNULOS; HISTAMINA, FATORES QUIMIOTÁTICOS RECEPTORES PARA IgE - ASSOCIADO À HIPERSENSIBILIDADE TIPO I IMPORTANTE NO INÍCIO DAS REAÇÕES INFLAMATÓRIAS MASTÓCITOS • Grânulos citoplasmáticos • Histamina • Receptores para IgE – inflamação-alérgica Fernando M. Aarestrup, MD, PhD RESPOSTA ALÉRGICA INICIA APÓS ALÉRGENO SER CAPTURADO POR APC Fernando M. Aarestrup,MD,PhD DEGRANULAÇÃO MASTÓCITO Alérgenos FcεRI Horas Produção de citocinas: IL-4, IL-13 Produção de muco Recrutamento de eosinófilos Liberação imediata Conteúdo dos grânulos: Histamina, TNF-α, Proteases, Heparina Minutos Mediadores lipídicos: Prostaglandinas Leucotrienos Fernando M. Aarestrup,MD,PhD
