SISTEMA IMUNOLÓGICO Nós compartilhamos o ambiente com milhares de outras formas de vida, incluindo vírus, bactérias, fungos, protozoários e vermes, muitos deles organismos parasitas ou patógenos, causadores de doenças. Classicamente, infecções são causadas por microrganismos e infestações são causadas por organismos macroscópicos; para ambos os casos, nosso corpo conta com mecanismos de defesa específicos. 1. DEFESAS NÃO ESPECÍFICAS Contamos com barreiras contra os patógenos que podem ser físicas, como a pele e a mucosa ciliada das vias respiratórias; químicas, como a acidez (principalmente da pele e mucosas estomacal e vaginal) e as lisozimas, além da reação inflamatória que inclui defesa realizada por algumas das células do sangue. A reação inflamatória A reação inflamatória é uma resposta não especifica que acontece imediatamente após a invasão de algum organismo estranho. As principais características do processo inflamatório são: calor, rubor, inchaço, dor e função lesada. Na reação inflamatória participam diversas células. Num primeiro momento, os basófilos que estão no sangue e os mastócitos que estão no tecido conjuntivo produzem histamina, que dilata os vasos sanguíneos e aumenta o fluxo de sangue para a região afetada. Isto facilita a saída dos neutrófilos e dos macrófagos do sangue até o tecido e também produzem os sintomas que caracterizam a inflamação. Neutrófilos: São os leucócitos encontrados com maior freqüência no sangue (70%). Recebem esse nome porque possuem grãos que se coram com corantes neutros. Quando as bactérias penetram no organismo elas e os tecidos afetados liberam substâncias que atraem os leucócitos ao local da infecção. Esses leucócitos atravessam a parede dos vasos capilares, passando para o tecido conjuntivo (diapedese). A seguir os neutrófilos e os macrófagos fagocitam a bactéria, digerindo-a com seus lisossomos. As bactérias são destruídas também pelo peróxido de hidrogênio (H2O2) produzido por estes dois tipos de células. Os macrófagos e neutrófilos que fagocitaram organismos estranhos morrem e formam o pus. Se a resposta inflamatória não contiver a infecção, a reação à agressão passa a depender da resposta imune, que envolve mecanismos específicos. Monócitos e macrófagos: Os monócitos constituem de 3 a 8% dos leucócitos. Podem sair do sangue, crescer e transformar-se em macrófagos, com função similar aos neutrófilos. Basófilos: são chamados de leucócitos polimorfonucleares, por apresentarem núcleos com diferentes formas. São encontrados em baixa freqüência no sangue (0 a 0,1%) e se coram com corantes básicos. Ao igual que os mastócitos, possuem grânulos com heparina (anticoagulante) e histamina (vasodilatador). Eosinófilos ou acidófilos: São corados pela eosina, um corante ácido. Constituem de 2 a 4% do total de leucócitos. Defendem o corpo contra vermes parasitas e também tem a função de deter reações alérgicas. 2. DEFESAS ESPECÍFICAS: SISTEMA IMUNE Coagulação do sangue Se não fossem pequenos pedaços de citoplasma presentes em nosso sangue, qualquer ferimento representaria risco de vida. Esses fragmentos de citoplasma desprovidos de núcleo recebem o nome de plaquetas ou trombócitos. Assim que um vaso se rompe, as plaquetas acumulam-se rapidamente na região e formam um tampão, que diminui a perda de sangue. Além disso, elas secretam substâncias que promovem a contração do vaso, diminuindo o fluxo sanguíneo no local (vasoconstrição). Os tecidos lesados e as plaquetas liberam um complexo de substâncias chamado de ativador de protrombina, que tem como enzima principal a tromboplastina. A protrombina, em presença da tromboplastina e de outros fatores de coagulação (e de íons cálcio do plasma), ela se transforma em uma enzima ativa, a trombina, que transforma fibrinogênio (proteína do plasma) em fibrina. As moléculas de fibrina unem-se constituindo uma rede tridimensional que retém os glóbulos sanguíneos. Surge assim, o coágulo. A protrombina e o fibrinogênio são formados pelo fígado. Para que esse órgão produza a protrombina é necessária a vitamina K (também chamada, por isso, de vitamina antihemorrágica). É preciso também uma concentração mínima de íons cálcio para que as diversas etapas do processo ocorram. O Além das defesas não específicas, possuímos defesas específicas que dependem da ação dos linfócitos e geram imunidade. Todas as defesas contra patógenos dependem da habilidade do organismo em reconhecer o que lhe é próprio e o que lhe é estranho. Todos os organismos são bioquimicamente únicos; suas superfícies celulares possuem glicoproteínas e glicolipídeos que variam de acordo com a espécie e com os indivíduos. Cada organismo reconhece e aceita suas macromoléculas e estranha as macromoléculas de outros organismos. Antígenos: são chamadas assim macromoléculas de um patógeno que são interpretadas como estranhas e capazes de desencadear resposta imunológica. Em um único patógeno muitas moléculas podem ser antigênicas. O sistema imunológico ou imune combate especificamente cada tipo de invasor. As principais células que atuam neste sistema são os linfócitos T e os linfócitos B. Os linfócitos B: a defesa pelos anticorpos Os linfócitos B atuam na resposta imune humoral mediada por anticorpos ou imonoglobulinas, que neutralizam os antígenos. Os anticorpos são proteínas específicas: para cada antígeno que penetra no organismo deverá ser formado apenas um tipo de anticorpo. O sistema imunitário produz milhões de linfócitos B diferentes, cada grupo com um anticorpo diferente em sua membrana. Quando um antígeno entra no corpo é reconhecido por um grupo de linfócitos que tem um determinado anticorpo na membrana. A união do antígeno com este anticorpo fará que este grupo de linfócitos se multiplique e produza mais anticorpos. Quando o linfócito começa a fabricar anticorpos que serão secretados, transforma-se em plasmócito. Este reconhecimento do anticorpo pelo antígeno entrante, a subsequente multiplicação dos linfócitos e transformação destes em plasmócitos chama-se resposta primaria. A união do anticorpo com o antígeno promove uma aglutinação dos agentes infecciosos, evitando que eles se espalhem pelo corpo. Desse modo, o anticorpo facilita a ação dos neutrófilos e macrófagos. Alguns anticorpos podem também provocar a ruptura da membrana do micróbio invasor, recobrir partes tóxicas do antígeno ou ainda causar o deposito do antígeno, removendoo da circulação. Alguns anticorpos que foram ativados pelo antígeno transformam-se em linfócitos de memória. Se o antígeno invadir novamente, algumas destas células de memória se transformarão em plasmócitos em poucas horas. Este tipo de resposta é chamada de resposta secundária. Graças às células de memória nosso organismo torna-se imune contra doenças como sarampo, catapora, etc. Linfócitos T Os linfócitos T atuam atacando diretamente as células do corpo que foram invadidas por micróbios. Além disso, eles ativam outros linfócitos e também suprimem a produção de anticorpos depois que o invasor foi destruído. Cada uma dessas funções é exercida por um tipo diferente de linfócito T: o linfócito T citotóxico, o linfócito T auxiliar (ou helper), o linfócito T supressor e a célula T de memória. Linfócitos T supressores: Este tipo de linfócitos suprime a resposta do sistema imunológico à invasão de um patógeno, quando o combate se encerra. Células T de memória: Ao igual que as células B de memória, estas células estão prontas a se diferenciar em diferentes tipos de linfócitos quando o mesmo antígeno invadir novamente. 3. IMUNIZAÇÃO Uma pessoa tem imunidade contra uma doença infecciosa quando possui linfócitos de memória resultantes de contato com antígenos causadores dessa doença. Em um novo contato, o patógeno não consegue se reproduzir e causar a doença, pois logo é destruído. Imunização ativa Linfócitos T auxiliares: Depois de ter fagocitado o micróbio invasor, o macrófago passa a circular pelo sangue e pela linfa, levando aderida a sua membrana algumas proteínas (antígenos) do invasor. Nesta viagem o macrófago se encontra com linfócitos T com o receptor adequado que reconhece esses antígenos. Nesse momento o linfócito T auxiliar produz substâncias (as linfoquinas) que estimulam a multiplicação do próprio linfócito T auxiliar e de outros linfócitos T e B. Linfócitos T citotóxicos: Estes linfócitos se encarregam de destruir as células do corpo que foram invadidas por vírus. AS células invadidas são reconhecidas porque apresentam pedaços do vírus na sua membrana. Os linfócitos T citotóxicos unem-se as células invadidas por vírus e destroem sua membrana, abrindo orifícios por onde sai o citoplasma. O linfócito T também secreta substâncias que destroem os lisossomos da célula, provocando assim a autólise e a destruição do ADN do vírus. Esse grupo de linfócitos constitui a principal causa de rejeição nos transplantes de órgãos. A imunização ativa resulta do contato com um determinado antígeno e a conseqüente formação de anticorpos que serão produzidos com maior rapidez e em maior intensidade em um novo contanto com o mesmo antígeno. É ativa porque o próprio organismo fabrica anticorpos contra o patógeno. Pode ser natural, decorrente de uma infecção ou artificial, por vacinação. Vacinação: vacinar um indivíduo é injetar antígenos mortos ou atenuados para que o organismo reaja, sem ficar doente, produzindo anticorpos específicos. Imunização passiva Na imunização passiva, o individuo recebe anticorpos prontos, produzidos por outro organismo. Pode ser natural, na transferência de anticorpos da mãe ao embrião pela placenta e da mãe para o bebê através do leite, que disponibiliza grandes concentrações de anticorpos para o neonato. Soroterapia A soroterapia tem efeito curativo em situações que necessitam de defesa rápida. É o caso de ferimento suspeito de contar o bacilo do tétano, vírus da raiva ou veneno de cobra, devido a grande velocidade de proliferação do patógeno ou ao alto teor tóxico do veneno. O soro é um líquido obtido a partir do sangue de um animal, rico em anticorpos, para neutralizar rapidamente os antígenos, enquanto o corpo começa a produzir os anticorpos próprios. São usados cavalos, coelhos e outros animais que recebem doses progressivamente maiores, mas não mortais de antígenos e produzem muitos anticorpos. 4. ALERGIAS frequência cardíaca aumenta permitindo que os glóbulos brancos cheguem mais rápido ao local da infecção. Medicamentos como: Aspirina, Tylenol e Advil inibem a síntese de prostaglandinas combatendo a febre. Quando um organismo é invadido por uma proteína estranha, plasmócitos produzem anticorpos contra esse antígeno. Esses anticorpos ligam-se à superfície de basófilos e mastócitos e, num segundo encontro, os antígenos aos anticorpos, o que leva à ruptura da membrana e a liberação de histamina, heparina e outras substâncias que provocam reações alérgicas. A histamina dilata os vasos sanguíneos, estimula produção de muco e em alguns casos contração de músculos lisos das vias aéreas. Nas pessoas alérgicas há uma alta produção dos anticorpos que se ligam aos mastócitos e basófilos. Estes anticorpos são produzidos em resposta à presença de pólen, penas, poeira, etc. QUESTÕES DE VESTIBULAR 5. DOENÇAS AUTO-IMUNES As curvas abaixo mostram a produção de anticorpos específicos de dois indivíduos inoculados com antígenos protéicos do vírus X no dia 0. Com base nas respostas de cada um deles ao antígeno, suspeitou-se de que um dos indivíduos fosse originário de uma região onde a infecção pelo vírus X atinge grande número de indivíduos. Chamamos doenças auto-imunes aquelas em que o organismo produz anticorpos que destroem as suas próprias células. É o que acontece no vitiligo (anticorpos destroem melanócitos); no diabetes infantil (destruição de células beta do pâncreas), na artrite reumatóide (destruição de células presentes nas articulações), etc. FEBRE É uma temperatura corporal anormalmente alta. Causada mais frequentemente pela infecção por bactérias e vírus. O aumento da temperatura inibe o crescimento microbiano e acelera reações corporais que auxiliam o reparo da infecção. O mecanismo da febre ocorre da seguinte forma: os fagócitos, após ingerirem os agentes invasores, liberam substâncias químicas que circulam até o hipotálamo. É no hipotálamo que se encontra o centro regulador da temperatura corporal cuja função é manter a temperatura em equilíbrio através da produção e da perda de calor. As substâncias químicas liberadas pelos fagócitos, ao chegarem ao hipotálamo, sinaliza que alguma coisa está errada, ou seja, está ocorrendo uma invasão por algum agente estranho. O hipotálamo induz a secreção pelos neurônios de prostaglandinas (hormônios) que atuam no centro regulador da temperatura corporal para que a temperatura se eleve. A 1 – UFRJ (1998) Apesar dos esforços de numerosas equipes de cientistas em todo o mundo, uma vacina contra a gripe, que imunize as pessoas a longo prazo, ainda não foi conseguida. A explicação para isso é que o vírus da influenza, causador da gripe, sofre constantes mutações. Por que essas mutações diminuem a eficácia das vacinas? 2 – UFRJ (2001) Qual dos dois indivíduos é originário da região com alta incidência do vírus X? Justifique. 3. (UFMG) Dois leõezinhos recém-nascidos, abandonados pela mãe, correm risco de vida. O diretor do zoológico explica que “o problema não é só falta de carinho, mas sim falta de colostro, o que significa para os leõezinhos uma condenação sumaria”. (Folha da tarde, SP) O colostro, referido no texto, é insubstituível na função de: a) dar energia aos leõezinhos b) hidratar os leõezinhos c) conferir imunidade inicial d) estimular o instinto de caça e) desenvolver a agressividade 4. (UNIRIO) Nosso corpo está sendo sempre ameaçado de invasão por substâncias estranhas e por uma variedade enorme de microrganismos. Toda vez que isso acontece, além de nossos mecanismos gerais de defesa, acionamos nosso sistema imune constituído por diferentes tipos de glóbulos brancos e por órgãos imunitários que, primariamente são: a) fígado e baço; b) tonsilas e pâncreas; c) medula óssea e timo; d) pâncreas e medula óssea; e) fígado e gânglios linfáticos. No caso de algumas doenças infecciosas, podese que toda a população está protegida se uma alta proporção dos indivíduos estiver imunizada. Tal fenômeno é denominado imunidade de grupo. a) Explique por que a imunidade de grupo é eficiente no controle de doenças como a gripe. b) Explique por que a imunidade de grupo não é eficiente no controle de doenças como, por exemplo, o cólera e a hepatite. 7. UFRJ – 2005 O gráfico a seguir mostra o número de casos de raiva relatados em um país, entre 1960 e 1995. A raiva é uma doença viral, potencialmente letal. Ela mata milhares de pessoas anualmente, principalmente nos países em desenvolvimento. Tanto os animais selvagens, quanto os domésticos, são reservatórios de transmissão da raiva. 5. (UERJ) A produção de imunoglobulinas por células do sistema imunitário constitui um dos mecanismos de defesa do organismo contra infecções. O gráfico demonstra os níveis de imunoglobulina G (IgG) no soro do feto e do recém nascido. Por que há diferença entre o número de casos de raiva relatados em animais selvagens e domésticos? 8. (Unicamp – SP) Quando há um ferimento na pele, bactérias podem penetrar no local e causar infecção. Os resultados permitem chegar à seguinte conclusão em relação a esse soro: a) na época do nascimento há presença de IgG materna b) durante a gestação diminuem os níveis de IgG fetal c) durante a gestação os níveis de IgG independem da produção fetal d) após o nascimento diminuem os níveis de IgG produzida pelo recém-nascido. 6. UFRJ – 2006 a) que células irão se dirigir ao local para combater as bactérias invasoras? b) Explique o processo pelo qual essas bactérias serão eliminadas. c) A que se deve a formação de pus no ferimento? 9. UFRJ – É comum os médicos pedirem um exame de sangue do tipo hemograma completo. Nesse exame, entre outros, os seguintes parâmetros são analisados: a) número de leucócitos b) número de hemácias c) número de plaquetas Explique que informações de interesse clínico cada um desses parâmetros fornece ao médico. Gabarito: 1 - Em função das mutações, as proteínas do capsídeo viral são diferentes e, assim, apesar de as pessoas vacinadas possuírem anticorpos contra uma determinada linhagem do vírus, não possuem anticorpos capazes de reconhecer os vírus com as proteínas alteradas resultantes das mutações. 2 - O indivíduo A. Um contato prévio com o vírus X leva à produção de anticorpos por linhagens celulares que guardam esse estímulo na chamada “memória imunológica”. São essas linhagens que promovem uma resposta mais rápida e mais intensa em contatos posteriores com o mesmo vírus. 3 – letra c 4 – letra c 5 – letra a 6 - a) Como nessa população existem muitos indivíduos imunizados, sem a doença, a probabilidade de contágio de pessoa a pessoa é muito baixa. b) O cólera e a hepatite são transmitidos pela água, uma fonte comum consumida por toda a população. Assim, a maioria dos indivíduos estaria exposta ao agente infeccioso. 7 – Porque a prática da vacinação dos animais domésticos levou à redução da incidência de raiva nesses animais, o que não ocorreu com os animais selvagens. 8 – a) Neutrófilos e macrófagos. b) Os neutrófilos e os macrófagos são atraídos quimicamente por substâncias liberadas pelo agente invasor ou pelas células danificadas. Eles atravessam os vasos sanguíneos (diapedese) e migram para o local da infecção. Logo após, eles ingerem as bactérias através da fagocitose, destruindo-as. c) O pus é um fluido espesso que contém glóbulos brancos, neutrófilos e macrófagos, mortos com os restos das bactérias. 9 – a) O número de leucócitos indica se o paciente está com alguma infecção, pois se os níveis estiverem altos, indicam infecção. b) O número de hemácias indica se o paciente está com anemia, caso os valores estejam baixos. c) O número de plaquetas indica se o paciente pode ser submetido a algum procedimento cirúrgico, pois as plaquetas são responsáveis pela coagulação sanguínea, o que impede a perda de sangue.