BIOLOGIAIMUNIZAÇÃO

P R O F . º J O S É P E D R O

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IMUNIDADE

Existem vários mecanismos de defesa contra invasores que podem provocar doenças. Esses sistemas de defesa baseiam-se na distinção entre aquilo que próprio e aquilo que não é próprio do organismo, ou seja, existem dois tipos gerais de mecanismos de defesa: inespecífi cas (inatas) e específi cas.

Os componentes do sistema de defesa estão dispersos pelo corpo e interagem com quase todos outros tecidos e órgãos. Os tecidos linfoides, que incluem o timo, a medula óssea, o baço e os linfonodos, constituem parte essencial do sistema de defesa. O sangue e a linfa são fundamentais para seu funcionamento:• O plasma sanguíneo é uma solução amarelada

que contém íons, pequenos solutos moleculares e proteínas solúveis. As células vermelhas, os glóbulos brancos e as plaquetas (fragmentos celulares essenciais para a coagulação sanguínea) estão em suspensão no plasma. Ao passo que os glóbulos vermelhos encontram-se normalmente confi nados ao sistema circulatório fechado (o coração, as artérias, os capilares e as veias), os glóbulos brancos e as plaquetas são também encontrados na linfa.

• A linfa é um fl uido derivado do sangue e de outros tecidos e se acumula em espaços intercelulares ao longo do organismo. A partir desses espaços, a linfa move-se lentamente para o interior de vasos do sistema linfático. Pequenos capilares linfáticos conduzem esse fl uido até vasos maiores que se unem formando um grande vaso, o ducto torácico, que se liga a uma veia principal (a veia subclava esquerda) próxima ao coração. Por meio desse sistema de vasos, o fl uido linfático fi nalmente retorna ao sangue e ao sistema circulatório.

a) Defesas inespecífi cas ou defesas inatas são mecanismos herdados que protegem o corpo contra diversos tipos de patógenos. Defesas inespecífi cas, que caracteristicamente atuam de forma rápida, incluem barreiras como a pele, moléculas tóxicas contra os invasores e células fagocíticas que os ingerem. A maioria dos animais – tanto invertebrados quanto vertebrados – assim como os vegetais, possuem mecanismos de defesa inata.

b) Defesas específi cas são mecanismos adaptativos direcionados para um patógeno específi co. Por exemplo, esses sistemas de defesa podem gerar um anticorpo proteico capaz de reconhecer e de se ligar a um vírus determinado, destruindo-o, caso algum dia esse vírus penetre na corrente sanguínea.

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Mecanismos de defesa específica estão presentes nos animais vertebrados. Eles são caracteristicamente lentos em seu estabelecimento e apresentam uma longa duração.

Vamos ver as principais características do sistema imune específico considerando os dois principais tipos de respostas específicas: a resposta imune humoral, mediada pela produção de anticorpos, e a resposta imune celular, que leva à destruição de células infectadas. São elas:

• ESPECIFICIDADE: Respostas imunes são específicas para antígenos distintos e, de fato, para diferentes porções de um único complexo de proteína, polissacarídio ou outras macromoléculas. As partes de tais antígenos que são especificamente reconhecidas por linfócitos individuais são denominadas determinantes ou epítopos.

• DISTINÇÃO ENTRE PRÓPRIO E NÃO PRÓPRIO: Uma das propriedades mais marcantes do sistema imune de todos os indivíduos normais é sua habilidade em reconhecer, responder e eliminar muitos antígenos estranhos (não próprios) enquanto não reagem negativamente às suas próprias substâncias antigênicas. A irresponsividade imunológica também é chamada de tolerância. A tolerância aos próprios antígenos, ou autotolerância, é mantida por vários mecanismos. Estes incluem a eliminação de linfócitos que expressam receptores específicos para alguns autoantígenos, inativando os linfócitos autorreativos ou suprimindo essas células pela ação de outras células (regulatórias). Anormalidades na indução ou manutenção da autotolerância levam a respostas imunes contra os próprios antígenos (autólogos), o que pode resultar em distúrbios denominados doenças autoimunes.

• DIVERSIDADE: número total de especificidade antigênica dos linfócitos em um indivíduo, chamado de repertório dos linfócitos, é extremamente grande. É estimado que o sistema imune de um indivíduo possa discriminar

107 a 109 determinantes antigênicos distintos. Esta habilidade do repertório de linfócitos em reconhecer um grande número de antígenos é o resultado da variabilidade nas estruturas dos locais de ligação do antígeno de receptores de linfócitos para antígenos, que se chama diversidade. Em outras palavras, existem muitos clones de linfócitos que diferem nas estruturas de seus receptores de antígenos e, assim, nas suas especificidades para antígenos, contribuindo para o repertório total que é extremamente diverso. A expressão de diferentes receptores para antígenos em distintos clones de células T e B é a razão pela qual esses receptores são considerados clonalmente distribuídos.

• MEMÓRIA IMUNOLÓGICA: Exposição do sistema imune a um antígeno estranho aumenta sua habilidade em responder novamente àquele antígeno. Respostas a uma segunda exposição ou exposições subsequentes ao mesmo antígeno, denominadas respostas imunes secundárias, normalmente são mais rápidas, maiores e, com frequência, quantitativamente diferentes da primeira resposta imune, ou primária, àquele antígeno. A memória imunológica ocorre porque cada exposição a um antígeno gera células de memória de vida longa e específicas para aquele antígeno, e são mais numerosas do que os linfócitos imaturos específicos para o antígeno que existia antes da exposição ao antígeno. Além disso, as células de memória têm características especiais que as tornam mais eficientes em responder e eliminar um antígeno do que os linfócitos imaturos que não foram previamente expostos ao antígeno.

c) Componentes celularesAs principais células do sistema imune

adaptativo são linfócitos, células apresentadoras de antígenos e células efetoras. Os linfócitos são as células que especificamente reconhecem e respondem a antígenos estranhos, constituindo, assim, os mediadores da imunidade humoral e celular. Existem subpopulações distintas de linfócitos que diferem em como eles reconhecem os antígenos e em suas funções.

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Os linfócitos B são as únicas células capazes de produzir anticorpos. Eles reconhecem antígenos extracelulares solúveis e na superfície celular e diferenciam em plasmócitos secretores de anticorpos, funcionando, assim, como mediadores da imunidade humoral. Os linfócitos T, as células da imunidade mediada por célula, reconhecem os antígenos dos microrganismos intracelulares e as células T ou auxiliam os fagócitos a destruir esses microrganismos ou matam as células infectadas. As células T não produzem moléculas de anticorpo. Seus receptores de antígenos são moléculas de membrana distintas, mas estruturalmente relacionadas com os anticorpos. Os linfócitos T têm uma especifi cidade restrita para antígenos; eles reconhecem peptídios derivados das proteínas estranhas que estão ligadas às proteínas do hospedeiro e são denominadas moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC), expressas nas superfícies de outras células. Como resultado, essas células T reconhecem e respondem aos antígenos associados à superfície celular, mas não aos antígenos solúveis.

Os linfócitos B reconhecem antígenos solúveis e se desenvolvem em células secretoras de antígenos. Os linfócitos T auxiliaresreconhecem antígenos nas superfícies das células apresentadoras de antígenos e secretam citocinas, que estimulam diferentes mecanismos de imunidade e infl amação. Os linfócitos T citotóxicos reconhecem antígenos nas células infectadas, matando-as. As células T regulatórias suprimem e previnem as respostas imunes (p. ex., aos próprios antígenos).

Os linfócitos T consistem em populações funcionalmente distintas, os mais bem defi nidos dos quais são as células T auxiliares e os linfócitos T citotóxicos (ou citolíticos) (CTLs, do inglês cytotoxic T lymphocytes). Em resposta à estimulação antigênica, as células T auxiliares secretam citocinas, que são responsáveis por muitas das respostas celulares da imunidade inata e adaptativa, funcionando como“moléculas mensageiras” do sistema imune. As citocinas secretadas pelos linfócitos T auxiliares estimulam a proliferação e diferenciação das próprias células T e ativam outras células, incluindo

células B, macrófagos e outros leucócitos. Os CTLs matam as células que produzem antígenos estranhos, tais como células infectadas por vírus e outros microrganismos intracelulares. Alguns linfócitos T, denominados células T regulatórias, funcionam principalmente para inibir as respostas imunes. Uma pequena população de linfócitos T que expressa algumas proteínas de superfície celular encontradas somente nas células T é denominada células NKT. Suas especifi cidades e papel na defesa do hospedeiro não são bem compreendidos.

O início e desenvolvimento das respostas imunes adaptativas necessitam que os antígenos sejam capturados e apresentados aos linfócitos específi cos. As células que servem a este papel são as chamadas células apresentadoras de antígeno (APCs, do inglês antigen-presenting cells). As APCs mais especializadas são as células dendríticas, que capturam antígenos microbianos que se originam do ambiente externo, transportam seus antígenos aos órgãos linfoides e apresentam os antígenos aos linfócitos T imaturos para iniciar as respostas imunes. Outros tipos celulares funcionam como APCs em diferentes estágios de respostas imunes mediada por célula ou humoral.A ativação dos linfócitos pelos antígenos leva à geração de numerosos mecanismos que

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funcionam para eliminar o antígeno. A eliminação do antígeno frequentemente necessita da participação das células efetoras, porque elas medeiam o efeito fi nal da resposta imune, que é se livrar dos microrganismos. Os linfócitos T ativados, fagócitos mononucleares e outros leucócitos funcionam como células efetoras em diferentes respostas imunes. Linfócitos e APCs são concentrados em órgãos linfoides anatomicamente discretos, onde eles interagem uns com os outros para iniciar as respostas imunes. Os linfócitos também estão presentes no sangue; do sangue, eles podem recircular através dos tecidos linfoides e voltar aos tecidos periféricos para os locais de exposição do antígeno para eliminar este antígeno

a) IMUNIZAÇÃO ATIVA – VACINA

Histórico:Em 1798, com o médico inglês Edward

Jenner conseguiu produzir de forma curiosa uma forma de imunização utilizada até os dias atuais: a vacina.

Nessa época haviam dois tipos básicos de varíola que assolavam a população: não-maligno, que provocava poucas pústulas no corpo e que era causado por um agente infeccioso que normalmente atacava o gado bovino – era a varíola bovina - e um tipo maligno que provocava muitas pústulas no corpo e podia levar o indivíduo à morte.

Jenner observou que pessoas que ordenhavam vacas atacadas pela varíola, não apresentavam pústulas e não se contaminavam pelo tipo maligno. Ao relacionar esses fatos e a fi m de testar essa observação, Jenner utilizou uma pessoa sadia, um menino de 8 anos chamado James Phipps para seu experimento.

Jenner inoculou o pus extraído de feridas de vacas contaminadas, recolhendo o líquido que saía destas feridas, e colocou-o em cima de arranhões que ele provocou no braço do menino. Este teve um pouco de febre e algumas lesões leves, tendo uma recuperação rápida. A partir daí, o cientista pegou no líquido da ferida de outro paciente com varíola maligna e, novamente, expôs o menino ao material.

Após algumas semanas, a criança estava saudável!

Ao publicar os resultados de sua pesquisa foi muito questionado, o que o levou a repetir o experimento, no ano seguinte, em várias outras crianças, inclusive em seu próprio fi lho.

Após alguns anos desse feito, em homenagem aos trabalhos de Jenner foi sugerido o nome de vacina, do latim vaccinus (que signifi ca vaca) para esse processo de imunização.

Fundamentos: Segundo o Ministério da Saúde, quando

IMUNIZAÇÃO

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uma pessoa é infectada pela primeira vez por um antígeno (substância estranha ao organismo) o sistema imunológico produz anticorpos (proteínas que atuam como defensoras no organismo) para combater aquele invasor.

A produção não é feita na velocidade sufi ciente para prevenir a doença, já que o sistema imunológico não conhece aquele invasor. Por isso a pessoa fi ca doente.

Se aquele organismo invadir o corpo novamente, o sistema imunológico vai produzir anticorpos em uma velocidade sufi ciente para evitar que a pessoa fi que doente uma segunda vez. Pelo fato de levar o sistema imunológico a uma ação, a vacina é classifi cada como imunização ativa.

Isso explica o fato de contrairmos algumas doenças apenas uma vez, como é o caso da catapora, herpes, entre outras. Quando uma mesma doença é causada por pequenas variações de um mesmo indivíduo, como é o caso da dengue, podemos fi car doentes mais de uma vez.

I. Tipos de vacinasVisto que os antígenos usados para

imunização ou para a vacinação são porções do patógeno ou proteínas tóxicas por eles produzidas, eles devem ser modifi cados de forma a não mais serem capazes de provocar a doença, mas ainda mantendo a capacidade de indução de uma resposta imune. Existem quatro maneiras principais de se proceder a essa alteração:

• A inativação envolve o tratamento do antígeno – neste caso geralmente um organismo inteiro, por exemplo, uma bactéria – com calor ou reagentes químicos que o levem à morte.

• A atenuação envolve redução na virulência de um vírus através de ciclos repetidos de infecção de células em laboratório.

• A tecnologia do DNA recombinante pode ser usada para a produção de fragmentos de peptídeos que se liguem e ativem linfócitos, mas que não possuam as regiões perigosas da proteína tóxica completa.

• Vacinas de DNA estão sendo desenvolvidas com o intuito de introduzir o gene que codifi ca um antígeno dentro do organismo.

II. Vacina x autismo: De onde surgiu essa história?

No dia 26 de fevereiro de 1998 foi publicada na conceituada revista Lancet pelo médico Andrew Wakefi eld uma pesquisa descrevendo 12 crianças que desenvolveram comportamentos autistas e infl amação intestinal grave e que essas crianças continham vestígios de sarampo no corpo. O estudo levantava ainda o dado de que 11 dessas crianças haviam sido vacinadas pela MMR (vacina contra sarampo, rubéola e caxumba). Essa pesquisa alarmou a população e reduziu os índices de vacinação por relacionarem a vacinação à causa do autismo.

Em 2004 descobriu-se que antes da publicação do artigo polêmico, Wakefi eld havia feito um pedido de patente para uma vacina contra o sarampo que seria concorrente da MMR. Esse fato levou as autoridades a desconfi arem da pesquisa inicial e a investigarem o caso constatando que tudo não passava de uma fraude científi ca. Um outro médico que auxiliou nas pesquisas afi rmou que nunca foram encontrados vírus de sarampo nas crianças, como o estudo relatava, confi rmando a hipótese das investigações de que o experimento foi falso.

Os rumores dessa falsa pesquisa podem ser sentidos ainda hoje em dia. Muitas pessoas

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que, ainda acreditam na vacina como causa de autismo, deixam de se vacinar e imunizarem a si próprios e seus familiares. É o chamado movimento anti-vacina. Apesar da polêmica, o Ministério da Saúde do Brasil, e de vários outros países, alerta para os riscos da não vacinação.

c) CLASSIFICAÇÃO DA IMUNIZAÇÃOA imunização pode ser classifi cada basicamente em relação a atuação do indivíduo que está sendo imunizado: ativa ou passiva. Outro critério utilizado como classifi cação da imunização é em relação ao processo de produção anticorpos: natural (o próprio organismo o faz) ou artifi cial (par que o organismo o faça é necessário que haja algum processo não natural). Dessa forma temos:

• Esse animal passa a produzir anticorpos contra esse antígeno. Após algum tempo a dose é reforçada; com isso há aumento na quantidade de anticorpos no sangue. • Coleta-se um pouco do sangue do cavalo inoculado e separa-se dele o soro que contém os anticorpos por um processo chamado centrifugação.• Esse soro é preparado e utilizado nas pessoas que precisam ser tratadas.

b) IMUNIZAÇÃO PASSIVA – SORO Algumas substâncias tóxicas que possuem

efeito muito rápido sobre o organismo, como venenos de cobras e aranhas ou toxinas de algumas bactérias, podem levar o indivíduo à morte antes que ele consiga produzir anticorpos.

Para essas situações são utilizados soros, soluções contendo os anticorpos já produzidos previamente por outro organismo (normalmente cavalos) e aplicados após uma situação de risco. Portanto, os soros se classifi cam como imunização passiva, ou seja, aquela em que o indivíduo que está sendo imunizado, não atuou para a produção de seu próprio mecanismo de defesa, já recebeu os mecanismos prontos.

Por receber os anticorpos já produzidos, o sistema imunológico não armazena informações sobre sua produção. Dessa maneira, toda vez que o organismo entrar em contato com esse determinado tipo de antígeno, faz-se necessária a administração de nova dose de soro.

Os anticorpos contidos nos soros são produzidos do seguinte modo: • Após atenuar o efeito de um certo antígeno ele é inoculado em um animal, geralmente um cavalo.

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EXERCÍCIOSA função dessa substância, produzida pelo fungo, no organismo humano éa) neutralizar proteínas virais. b) interromper a ação das toxinas. c) ligar-se ao patógeno já instalado. d) reconhecer substâncias estranhas. e) desencadear a produção de anticorpos.

4. (ENEM 2016) Vários métodos são empregados para prevenção de infecções por microrganismos. Dois desses métodos utilizam microrganismos vivos e são eles: as vacinas atenuadas, constituídas por patógenos avirulentos, e os probióticos que contêm bactérias benéficas. Na figura são apresentados cin-co diferentes mecanismos de exclusão de patógenos pela ação dos probióticos no intestino de um animal.

1. (UFRN) A vacinação é muito eficaz na prevenção de doenças virais, como a poliomielite e o sarampo. No entanto, a eficácia das vacinas diminui quando são aplicadas em indivíduos que não se alimentam ade-quadamente. Uma explicação para esse fato é que, nesses indivíduos, ocorre:a) contato mais frequente com os agentes causadores das doenças.b) produção menor de anticorpos contra o componen-te da vacina.c) carência de vitaminas, como a C e a E, sujeitando-os a infecções.d) queda na multiplicação de hemácias e leucócitos na medula óssea.

2. (Fuvest-SP) Qual das seguintes situações pode le-var o organismo de uma criança a tornar-se imune a um determinado agente patogênico por muitos anos, até mesmo pelo resto de sua vida?a) Passagem de anticorpos contra o agente da mãe para o feto durante a gestação.b) Passagem de anticorpos contra o agente da mãe para a criança durante a amamentação.c) Inoculação no organismo da criança de moléculas orgânicas constituintes do agente.d) Inoculação no organismo da criança de anticorpos específicos contra o agente.e) Inoculação no organismo da criança de soro sanguí-neo obtido de um animal imunizado contra o agente.

3. (ENEM 2016) Nem sempre é seguro colocar vírus inteiros numa vacina. Alguns são tão perigosos que os cientistas preferem usar só um de seus genes – aquele que fabrica o antígeno, proteína que é recon-hecida pelas células de defesa. Uma dessas vacinas de alta tecnologia é a anti-hepatite B. Um gene do vírus é emendado ao DNA de um fungo inofensivo, que passa, então, a produzir uma substância que é in-jetada no corpo humano.

Vírus: guerra silenciosa. Superinteres-sante, n. 143, ago. 1999 (adaptado).

Qual mecanismo de ação desses probióticos promove um efeito similar ao da vacina?a) 5b) 4c) 3d) 2e) 1

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a) Vacina (porque contém antígenos) e soro (porque contém anticorpos).

b) Soro (porque contém antígenos) e vacina (porque contém anticorpos).

c) Vacina (porque contém anticorpos) e soro (porque contém antígenos).

d) Soro (porque contém anticorpos) e vacina (porque contém antígenos).

5. (ENEM 2014)

Embora sejam produzidos e utilizados em situações distintas, os imunobiológicos l e II atuam de forma semelhante nos humanos e equinos, pois:a) conferem imunidade passiva.b) transferem células de defesa.c) suprimem a resposta imunológica.d) estimulam a produção de anticorpos.e) desencadeiam a produção de antígenos.

6. (ENEM) A produção de soro antiofídico é feita por meio da extração da peçonha de serpentes que, após tratamento, é introduzida em um cavalo. Em seguida são feitas sangrias para avaliar a concentração de anticorpos produzidos pelo cavalo. Quando essa concentração atinge o valor desejado, é realizada a sangria final para obtenção do soro. As hemácias são devolvidas ao animal, por meio de uma técnica denominada plasmaferese, a fim de reduzir os efeitos colaterais provocados pela sangria.

Disponível em: <www.infobibos.com>. Acesso em:

28 abr. 2010 (adaptado).

A plasmaferese é importante, pois, se o animal ficar com uma baixa quantidade de hemácias, poderá apresentar:a) febre alta e constante.b) redução de imunidade.c) aumento da pressão arterial.d) quadro de leucemia profunda.e) problemas no transporte de oxigênio.

7. (UFRN) Duas crianças foram levadas a um posto de saúde: uma delas, para se prevenir contra poliomielite; a outra, para atendimento, em virtude de uma picada de serpente peçonhenta. Indique o que deve ser aplicado em cada criança, RESPECTIVAMENTE:

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GABARITO

1. B – Por possuírem uma alimentação inadequada, o sistema imunológico fica mais frágil e suscetível, dificultando a produção e anticorpos.

2. C – Após reconhecimento de substâncias orgânicas (antígenos), ocorre a inoculação pelo sistema imunológico.

3. E - A substância produzida pelo fungo, através de um gene do vírus causador da doença, estimulará a produção de anticorpos, garantindo a defesa do corpo humano.

4. B - As vacinas contêm antígenos que estimulam o organismo a produzir anticorpos (imunoglobu-linas) específicos. Em 4, as bactérias benéficas, conhecidas por probióticos estão estimulando a produção de imunoglobulinas que combatem os microrganismos patogênicos.

5. D - Os imunobiológicos [I] e [II] são compostos por antígenos que estimulam a produção de anticor-pos em humanos e animais.

6. E – O transporte de gás oxigênio é realizado pelas hemácias que, em baixas quantidades, podem levar à falta de oxigenação do tecido

7. A – Com a urgência da picada de serpente, o soro é ideal pois já contém os anticorpos prontos, não havendo necessidade de estimular a serem produzidos.

REFERÊNCIASABBAS, ABUL K.; LICHTMAN, ANDREW H.; PILLAI, SHIV. Imunologia celular e molecular. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015.

LINHARES, SÉRGIO. GEWANDSZNAJDER, FERNANDO. Biologia hoje. Volume I. São Paulo. Ática, 2003.

SADAVA, D.; CRAIG , H. H.; ORIANS , G. H. Coleção Vida: a Ciência da Biologia. 8. ed., Artmed, 2008.