16/02/2012 •Estudo dos mecanismos naturais de defesa contra doenças. Microbiologia e Imunologia Clínica •Estudo do sistema imune do corpo e suas funções e alterações. Profa. Ms. Renata Fontes Fundamentos da Imunologia e as principais técnicas utilizadas para o diagnóstico das doenças infecciosas, parasitárias e autoimunes. Determinação dos parâmetros sorológicos e interpretação clínica. Etiologia, patologia, sintomatologia, profilaxia, epidemiologia e diagnóstico laboratorial das infecções bacterianas, fúngicas e virais. Metodologia de análise, diagnóstico e interpretação clínicolaboratorial. •Ciência que trata dos mecanismos do corpo que o protegem contra substâncias anormais ou estranhas. •Ramo da Medicina relacionado com a estrutura e função do sistema imune e técnicas laboratoriais envolvendo a interação de antígenos com anticorpos específicos. Imunologia Sistema complexo que é responsável por Ramo da biologia que estuda o sistema imunitário (ou imunológico). distinguir-nos de tudo o que é estranho a nós e Estuda nossa proteção contra macromoléculas estranhas ou organismos invasores e nossas respostas a eles. Vírus, bactéria, protozoários ou mesmos parasitas maiores. por nos proteger contra infecções e substâncias estranhas. O sistema imune trabalha “procurando e matando invasores”. 1 16/02/2012 Células do sistema imune são altamente organizadas como um exército. Cada tipo de célula age de acordo com sua função. Algumas são encarregadas de receber ou enviar mensagens de ataque, ou mensagens de supressão (inibição), outras apresentam o “inimigo” ao exército do sistema imune, outras só atacam para matar, outras constroem substâncias que neutralizam os “inimigos” ou neutralizam substâncias liberadas pelos “inimigos”. Granulócitos (65% dos leucócitos) Circulam no sangue e migram para os tecidos Particularmente na resposta inflamatória • Neutrófilos (90 – 95%) • Eosinófilos (3 – 5%) • Basófilos (0,5 – 1%) Mastócitos • Célula do tecido conjuntivo • Contém grande quantidade de grânulos cheios de histamina e heparina • Papel importante nas reações alérgicas • Precursor provavelmente na medula óssea Monócitos • 5 – 10% • 24h na circulação Tecidos: Macrófagos • Diferentes nomes nos diferentes tecidos • Fagocitose 2 16/02/2012 Linfócitos Linfócitos B • 25 – 30% • Ligação ao antígeno por Ac presentes na • Diferenciação da medula óssea membrana • Glicoproteínas de membrana • Linfócitos T: Medula óssea timo circulação • Linfócitos B: Medula óssea circulação • Reconhecimento de Ag através dos Ac (receptores de superfície) • Ativação = diferenciação em Plasmócitos • Secreção de Ac • IgM • Ac de fase aguda IgG • Células NK (natural killer): citotóxicas • Destroem células infectadas por vírus Linfócitos T Células NK • Contribuem para função dos linfócitos B • Morte de células infectadas por vírus e células • Distinguem próprio do não próprio tumorais • L. T CD8 (citotóxico ou citolítico) • L. TCD4 (auxiliar ou helper) • Produzem citocinas para estimular os macrófagos e os L. B atuarem na infecção • Diferentes linfócitos = Diferentes citocinas Linfócitos T Tecidos (órgãos) Linfóides • Th0: IL-3, TNF-β • Tecidos linfóides primários ou centrais: medula • Th1: IFNγ, IL-2 óssea e timo Produção • Th2: IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13 • Desenvolvimento e maturação dos linfócitos • Th3: TGF-β, IL-10 • Presença de poucos linfócitos • Tr1: TGF-β, IL-10 B e T específicos para Direcionam a qualquer Ag resposta do sistema 1 -2 dias Recirculação imune 3 16/02/2012 Tecidos (órgãos) Linfóides • Tecidos linfóides secundários ou periféricos • A ligação Ag-Ac é uma das interações mais específicas da biologia. Tecidos (órgãos) Linfóides • Tecidos linfóides secundários ou periféricos: linfonodos, baço, adenóides Respostas do • Aquela porção de um antígeno que combina com os Anticorpos de uma resposta imune específica. • É a porção exata do Ag que é reconhecida. sistema imune • Maturação/ Especialização • Agentes infecciosos são direcionados para estes locais • Presença de poucos linfócitos B e T específicos para qualquer Ag Epitopo ou Determinante Antigênico • Em geral determinantes antigênicos são pequenos e são limitados a aproximadamente 4-8 resíduos (aminoácidos ou açúcares) Ag - Ac • Um antígeno pode ter Ag - Ac vários epitopos → iguais ou diferentes. Recirculação 1 -2 dias Ag - Ac Antígeno Toda a estrutura molecular, que interage com um elemento do sistema imune (anticorpo, receptores do linfócito T ou moléculas de MHC) Epitopo ou Determinante Antigênico Toda molécula pode ser um antígeno pois o que é próprio de um organismo pode não ser próprio de outro. 4 16/02/2012 Epitopo ou Determinante Antigênico Valência do anticorpo Refere-se ao número de determinantes antigênicos (epitopos) que uma molécula individual de anticorpo pode se ligar. A valência de todos os anticorpos é pelo menos duas e em alguns casos mais. IgG Anticorpos ou Imunoglobulinas (Ig) Moléculas de glicoproteína que são produzidas pelos plasmócitos (linfócitos B diferenciados) em resposta a um imunógeno IgM IgA SÍTIO LIGAÇÃO Ag • FORMADO REGIÕES HIPERVARIÁVEIS • HIPERVARÁVEL - CDR ( regiões determinantes de complementaridade) Isotipos de Imunoglobulinas Imunoglobulinas (Ig) Cada imunoglobulina liga-se a um determinante antigênico (epitopo) específico. • Ligação a antígeno pelos anticorpos é a função primária dos anticorpos e pode resultar na proteção do hospedeiro. Ag - Ac Ag - Ac • São determinantes antigênicos que caracterizam classes (α δ γ ε µ) e subclasses (α1 α2 µ1 µ2 µ3 µ4) de cadeias pesadas e tipos (κ λ) e subtipos (λ1 λ2 λ3 λ4) de cadeias leves. • Isotipos são encontrados em indivíduos NORMAIS na espécie. todos os • Ex:- IgM ≠ IgG Ag - Ac 5 16/02/2012 Imunidade inata • Imunidade natural IgG Subclasses IgA IgM IgD IgE 1a4 1e2 Concentração 6-12 1-4 • Eventos induzidos: 0,5-2 0,04 0,003 • Precoces (30 min – 4h): fagocitose (macrófagos), degranulação (mastócitos) sérica (g/L) Meia-vida • Imediata: barreiras físicas e químicas 23 (dias) Tipo de imunidade • Imunidade inata • Imunidade adquirida 6 5 3 2,5 • Tardios: (8 - 24 horas): Neutrófilos, monócitos, eosinófilos e células NK Imunidade inata • Seus mecanismo já estão prontos antes da infecção • Não tem memória • Reconhece estruturas compartilhadas por vários microorganismo (PAMPS) • LPS – bactérias gram-negativas • Proteção contra microorganismos • Componentes: barreiras físico-quimica (pele, mucosa, cílios), proteínas e células Sistema complemento • Cascata de proteínas composta por proteínas e fatores de regulação • Componentes produzidos no fígado e por Macrófagos nos sítios de inflamação • 3 vias: clássica, alternativa e ataque à membrana (via comum) 6 16/02/2012 Sistema complemento Imunidade adquirida Atividades biológicas (ou adaptativa) • Lise celular, produção de mediadores préinflamatórios (amplificação e continuidade do processo), solubilização de complexos Ag-Ac, • Respostas específicas, adquirida a partir de exposição e aumenta em intensidade com a exposição recrutamento e • Evento tardio (4- 7 dias) que envolve a ativação de leucócitos participação de células da imunidade adquirida • Linfócitos Barreira celular Imunidade adquirida • Neutrófilos: morte e remoção de bactérias e fungos (ou adaptativa) • Tipos • Eosinófilos: controle de infecção por parasitas multicelulares • Células NK: morte de células infectadas e células tumorais • Passiva: proteção do recém-nascido • Ativa: Indução de imunização por infecção ou vacinação • Basófilos e mastócitos: morte de parasitos/ alergias • Monócitos: Macrófagos Mononuclear Sistema Fagocitário Imunidade adquirida (ou adaptativa) • É estimulada pela exposição a m.o. que invadem os tecidos, específica, tem memória • Papel na imunidade inata • Tipos: • Humoral: mediada por Ac, defesa contra m.o. extra-celulares • Celular: mediada por células, defesa contra m.o. intra-celulares Imunidade adquirida Fases: 1. Reconhecimento: direto (linfócitos B) ou indiretos (linfócitos T) 2. Ativação 3. Diferenciação: dependente de citocinas presentes no momento da ativação linfocitária 4. Efetora: dependente da diferenciação induzida pelas citocinas 5. Hemostasia: declínio da resposta imune após eliminação do agente estranho nocivo. 6. Memória imunológica: capacidade de re-montar uma resposta mais rápida e eficiente contra o mesmo patógeno 7 16/02/2012 1. Comente sobre a importância do sistema imunológico, suas principais células e funções. 2. Um indivíduo foi mordido por uma cobra e foi encaminhado a um hospital para que fossem tomadas as medidas adequadas. Na sua opinião, a administração de uma vacina antiofídica a este indivíduo ajudaria? O que você sugere? 3. Citar e explicar 3 diferenças entre a imunidade inata e a imunidade adaptativa. Imunidade adquirida 4. A interação entre a imunidade inata e a adaptativa tem alguma importância no tipo e intensidade da resposta do sistema imune a um patógeno? 5. Que características dos macrófagos permitem que eles sejam capazes de erradicar infecções por microorganismos intracelulares? Explique como este processo acontece. 6. Sabendo que os receptores da imunidade inata reconhecem estruturas compartilhadas por classes de micróbios, a mudança destas estruturas poderia ser um mecanismo eficiente de evasão (fuga) do sistema imune? Explicar. 7. Que mecanismo faz com que as células NK sejam capazes de destruir células infectadas e não destruam as células não infectadas do hospedeiro? 8 16/02/2012 Moléculas de MHC Receptores MHC X Antígenos • O sistema imune só responderá a um antígeno se apresentado apropriadamente • Para o desenvolvimento da resposta imune adquirida são necessários não somente o antígeno, mas a conjugação deste antígeno a uma molécula apresentadora de antígenos → molécula de histocompatibilidade • Todos os vertebrados (peixes, aves mamíferos) possuem o gene do MHC. e • Estes genes codificam moléculas da classe I, Classe II ou Classe III • Moléculas MHC são ligadas à membrana celular. O reconhecimento pelos LinfócitoT requer um contato célula-célula. Complexo de Histocompatibilidade Maior (MHC) • Molécula de histocompatibilidade → receptores glicoprotéicos especializados codificado por genes localizados em complexo chamado complexo histocompatibilicade maior (MHC). são → um de Os genes MHC determinam quais antígenos serão processados e apresentados Moléculas de MHC São receptores que apresentam tanto antígenos próprios (fragmentos de peptídeos da própria célula) e antígenos externos (fragmentos de microorganismos invasores) → para os linfócitos T 9 16/02/2012 Classes de MHC Funções dos receptores MHC São importante: Na resposta imune (Linfócitos B e T) Nos transplantes de órgãos (rejeição) Na predisposição/resistência às doenças Nas doenças auto-imune Estrutura e Expressão MHC classe I uma cadeia α (pesada) polimórfica e uma cadeia β (leve) MHC classe II uma cadeia α e uma cadeia β (polimórficas e pesadas) Resposta imune Celular – LinfócitoT • O receptor do Linfócito T (TCR) somente reconhece o Ag se o mesmo estiver associado ao MHC. • De acordo com o tipo de linfócito, a ação será diferente: – Linfócito T citotóxico (Tc) – age diretamente sobre o Ag, levando à lise; – Linfócito T helper ou auxiliar (Th) – atua através da secreção de citocinas, em praticamente todas as células do Sistema Imune. Resposta Celular - LT MHC classe I MHC classe II • As moléculas do MHC interagem de forma diferente: – MHC I LTc citotoxicidade – MHC II LTh citocinas • A expressão destas moléculas é diferenciada: – MHC I – nas células nucleadas do organismo – MHC II – nas células profissionais apresentadoras de Ag (macrófagos, células dendríticas, linfócitos B) PROCESSAMENTO DO Ag 10 16/02/2012 Transplante / Enxertos A resposta imune funciona melhor de acordo com o encaixe MHC + Ag → explica a resistência individual a doenças infecciosas • Autólogo: no mesmo indivíduo (autoenxerto) • Isólogo: entre indivíduos geneticamente idênticos (isoenxertos) • Homólogo: entre indivíduos da mesma espécie (aloenxertos) Linfócitos Th Linfócitos Tc • Heterólogo: entre indivíduos de espécies diferentes (xenoenxertos) Resposta Imune Humoral • Para a produção de anticorpos o Linfócito B devem ser ativado pelo linfócito Th que reconhece o MHC classe II Kupffer Transplantes e Enxertos • O Linfócito T citotóxico possui receptores CD8, que tem a função de reconhecer o MHC-classe-I expressada por células nucleadas (transplantes e enxertos). • Para fazer transfusão/ transplante, os MHC devem ser semelhantes, caso contrario há rejeição. 11