Imunologia para Odontologia.pdf

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IMUNOLOGIA PARA

ODONTOLOGIA



H712i Höfling, José FranciscoImunologia para odontologia [recurso eletrônico] / José Francisco Höfling,

Reginaldo Bruno Gonçalves e colaboradores. – Dados eletrônicos. – Porto

Alegre : Artmed, 2007.

Editado também como livro impresso em 2006.ISBN 978-85-363-0932-3

1. Odontologia – Imunologia. I. Gonçalves, Reginaldo Bruno. II. Título.

CDU 616.314:57.083.3

Catalogação na publicação: Juliana Lagôas Coelho – CRB 10/1798



José Francisco Höfl ingReginaldo Bruno Gonçalves

E COLABORADORES

IMUNOLOGIA PARA

ODONTOLOGIA

2007

Versão impressadesta obra: 2006



© Artmed Editora S.A., 2006

Capa: Gustavo Macri

Preparação do original: Joana Silva

Supervisão editorial: Letícia Bispo de Lima

Projeto Gráfico eEditoração eletrônica:

Reservados todos os direitos de publicação, em língua portuguesa, àARTMED® EDITORA S.A.Av. Jerônimo de Ornelas, 670 - Santana90040-340 Porto Alegre RS

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É proibida a duplicação ou reprodução deste volume, no todo ou em parte, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (eletrônico, mecânico, gravação, fotocópia, distribuição na Web e outros), sem permissãoexpressa da Editora.

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IMPRESSO NO BRASIL PRINTED IN BRAZIL



Alessandra Castro Alves – Graduada em Odontologia pela Universidade Fe-deral da Bahia (1990). Atualização em Odontopediatria pela UniversidadeFederal do Rio de Janeiro (1992). Especialista em Odontopediatria pela Uni-versidade Federal do Rio de Janeiro (1993). Mestre em Odontopediatria pelaUniversidade Federal do Rio de Janeiro (1996). Doutoranda em Microbiologiae Imunologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Cristiane Ribeiro Salmon – Graduada em Odontologia pela UniversidadeFederal de Uberlândia (1998). Especialista em Periodontia pela UniversidadeFederal de Uberlândia (2000). Mestre em Histologia e Embriologia Oral pelaUniversidade Estadual de Campinas (2004). Doutoranda em Histologia eEmbriologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Daniel Fernando Pereira Vasconcelos – Graduado em Odontologia pela Uni-versidade Estadual de Campinas (2003). Mestrando em Histologia eEmbriologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas

Juliana Trindade Clemente – Graduada em Odontologia pela Universidadede Uberaba (2001). Mestre em Fisiologia Oral pela Universidade Estadual deCampinas (2004). Doutoranda em Fisiologia Oral pela Universidade Estadualde Campinas.

Autores

José Francisco Höfling – Biólogo. Especialista em Imunologia. Mestre e Dou-tor em Imunologia, Área de Microbiologia e Imunologia, IB/UNICAMP. Pro-fessor Livre-Docente em Microbiologia e Imunologia, FOP-UNICAMP. Profes-sor Titular, MS-6 da Área de Microbiologia e Imunologia da FOP-UNICAMP.

Reginaldo Bruno Gonçalves – Cirurgião-Dentista. Especialista em Endodontia.Mestre em Biologia e Patologia Buco-Dental, Área de Microbiologia eImunologia da FOP-UNICAMP. Doutor em Microbiologia, IM/UFRJ. Professor Livre-Docente em Microbiologia e Imunologia, FOP-UNICAMP.



Marcelo Henrique Napimoga – Graduado em Odontologia pela Universida-de Estadual de Campinas (2002). Mestre em Cariologia pela UniversidadeEstadual de Campinas (2004). Doutorando em Microbiologia e Imunologia

Oral pela Universidade Estadual de Campinas.Maria Isabela Guimarães Campos – Graduada em Odontologia pela Univer-sidade Federal da Bahia (2002). Mestre em Histologia e Embriologia Oralpela Universidade Estadual de Campinas (2003). Doutoranda em Histologiae Embriologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Marlise Inêz Klein – Graduada em Odontologia pela Universidade Estadualde Campinas (2001). Mestre em Microbiologia e Imunologia Oral pela Uni-versidade Estadual de Campinas (2003). Doutoranda em Microbiologia eImunologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Priscilla de Laet Sant´ana Mariano – Graduada em Farmácia Bioquímica pelaUniversidade Estadual de Maringá (1997). Mestre em Doenças InfecciosasParasitárias pela Universidade Federal de São Paulo (2001). Doutoranda emMicrobiologia e Imunologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Regianne Umeko Kamiya – Graduada em Odontologia pela UniversidadeEstadual de São Paulo (2001). Mestre em Microbiologia e Imunologia Oralpela Universidade Estadual de Campinas (2003). Doutoranda em Micro-biologia e Imunologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Rita de Cássia Mardegan – Graduada em Biologia pela Universidade

Metodista de Piracicaba (1993). Mestre em Microbiologia e Imunologia Oralpela Universidade Estadual de Campinas (2003). Doutoranda em Micro-biologia e Imunologia Oral pela Universidade Estadual de Campinas.

Ruchele Dias Nogueira – Graduada em Odontologia pela Universidade Es-tadual de São Paulo (2003). Doutoranda em Microbiologia e Imunologia Oralpela Universidade Estadual de Campinas.

VI AUTORES



Agradecimentos

Expresso meu reconhecimento à nossa instituição maior, UNICAMP, e àFaculdade de Odontologia de Piracicaba, fundamentais como amparoinstitucional.

Em particular, ao Professor Reginaldo Bruno Gonçalves, pela colabora-ção constante e convívio.

Às instituições de fomento FAPESP, CNPq, CAPES e FAEP/UNICAMP,que, através de auxílio à pesquisa, bolsas de estudo e suporte financeiro em

projetos de pesquisa, permitiram ampliar meu conhecimento científico edidático, proporcionando a dezenas de jovens graduandos a sua formação emPós-Graduação (Mestrado-Doutorado).

Aos meus alunos Alessandra Castro Alves, Cristiane Ribeiro Salmon,Daniel Fernando Pereira Vasconcelos, Juliana Trindade Clemente, MarceloHenrique Napimoga, Maria Isabela Guimarães Campos, Marlise Inêz Klein,Priscilla de Laet Sant´ana Mariano, Regianne Umeko Kamiya, Rita de CássiaMardegan e Ruchele Dias Nogueira, colaboradores efetivos e dedicados àconcretização deste projeto.

Aos técnicos de laboratório Anderson L. Teixeira, Wilma F. de Camargo e

Flávia Pampolini, pelo suporte técnico, digitação e formatação, recursos fun-damentais e imprescindíveis.

José Francisco Höfling



Aos meus dois grandes mestres, Avelino Rodrigues deOliveira e Carminda da Cruz Landim, que me mostraram agrandeza da Biologia e da pesquisa científica, com base no

empenho, honestidade e elevado teor moral. A todos aqueles que direta ou indiretamente puderem

usufruir do meu trabalho.

José Francisco Höfling



Prefácio

De grande interesse na resposta às infecções humanas foi o aparecimentoda Imunologia. Segundo Boghurst, “a agressão torna o organismo apto”. A apli-cação prática de que alguns indivíduos se tornam “aptos” e outros não originou-se dos experimentos de vacinação de Jenner (Século XVIII e XIX) com o cowpox ,a fim de prevenir contra a doença denominada small pox . Posteriormente, Pasteur trabalhou com o germe da cólera dos galináceos, verificando que culturasenvelhecidas que permaneceram muito tempo no laboratório perdiam progressi-

vamente a capacidade de produzir doença quando injetadas nas galinhas; entre-tanto, quando reinjetadas com culturas jovens, permaneciam sem qualquer alte-ração mórbida. Ele fez uso de tais culturas “alteradas” e desenvolveu vacinasatuantes contra doenças virais, hidrofobias e a doença bacteriana denominadaanthracis, conhecida também como carbúnculo. Atualmente, são capazes deimunização com os organismos atenuados ou os produtos de seu metabolismo.

Tais fatos levaram ao conhecimento de que a “resposta imune” se caracteri-za como uma resposta específica à entrada de substâncias extracelulares ao hos-pedeiro. De fato, pode-se dizer que o sucesso dos transplantes – o qual é depen-dente do entendimento do fenômeno em questão – não seria possível sem oconhecimento obtido através dos estudos microbiológicos preliminares.

Devem ser lembrados, ainda, Paul Erlich, Von Behring & Kitassato, Laveran,Metchnikoff, Bordet, Jacques Monod, que também se destacaram na históriada ciência imunológica dos séculos XIX e XX.

Os diferentes estudos bioquímicos e genéticos que envolvem os mecanismosdo sistema imunológico deram origem a uma evolução rápida sobre a compreensãodos processos biológicos dos organismos. As infecções microbiológicas – semprepresentes – e outras alterações orgânicas do hospedeiro têm levado os cientistasdo século XXI a um desafio constante, que é descobrir a cura das infecções, com-preender os processos tumorais e prevenir as doenças, chegando a novas vacinasque – num futuro bem próximo – possam minimizar o sofrimento humano.

José Francisco HöflingReginaldo Bruno Gonçalves



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Sumário

1. HISTÓRICO E INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA .................................................... 13José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesRegianne Umeko Kamiya

2. CÉLULAS, TECIDOS E ÓRGÃOS LINFÓIDES ......................................................... 29José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesRegianne Umeko Kamiya

3. TECIDO LINFÓIDE ORAL...................................................................................... 55José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMaria Isabela Guimarães Campos

4. DEFESA INATA ..................................................................................................... 63José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMaria Isabela Guimarães Campos

5. RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA ........................................................................... 75José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesRita de Cássia Mardegan

6. INTERAÇÕES MOLECULARES E CELULARES DO SISTEMA IMUNE ...................... 105José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesJuliana Trindade Clemente

7. COMPLEXO DE HISTOCOMPATIBILIDADE PRINCIPAL (MHC).............................. 119José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesPriscilla de Laet Sant’Ana Mariano

8. ANTÍGENOS E ANTICORPOS ............................................................................. 135José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMarcelo Henrique Napimoga





13SUMÁRIO

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1Histórico e Introdução

à ImunologiaJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesRegianne Umeko Kamiya

Histórico 13Introdução à imunologia 16Imunidades inata e adquirida 17Tipos de respostas imunes adquiridas 19Imunidades ativa e passiva 20

Principais aspectos das respostas imunesadquiridas 21Componentes celulares do sistema imune

adquirido 21

Fases das respostas imunes adquiridas 23Reconhecimento dos antígenos 23

Ativação dos linfócitos 23Fase efetora das respostas imunes adquiridas:

eliminação de antígenos 25

Inflamação 26Bibliografia selecionada 27Site relacionado 27Questões para recapitulação 28

HISTÓRICO

A imunologia surgiu na história da ciência de uma forma bastante peculiar,tendo evoluído em um âmbito bastante diferente de outras ciências. Enquanto,por exemplo, a anatomia e a fisiologia aprofundaram seus estudos gregos emrelação aos seres vivos, a imunologia surgiu dentro da medicina revolucionan-

do, como uma nova arte de curar ou de prevenir doenças, calcada em aspectosnovos da filosofia de visão da medicina: em lugar da cura das doenças, enten-deu-se ser melhor previni-las. Em uma época em que as doenças infecciosasarrasavam o mundo, as descobertas da bacteriologia deram início à arte médicada cura. Antes que a humanidade conhecesse os agentes etiológicos das doen-ças, Thucydides, durante o século V a.C., relacionou a imunidade a uma infec-ção, que ele denominou peste (provavelmente não se tratava da peste bubônicaque conhecemos atualmente). O conceito de imunidade pode ter existido hámuito mais tempo, conforme sugere o antigo hábito chinês de tornar as criançasresistentes à varíola, fazendo-as inalar pós obtidos de lesões cutâneas prove-nientes de pacientes em recuperação dessa doença.

Foi a partir do surgimento da imunologia que, pela primeira vez, a medi-cina foi capaz de demonstrar a possibilidade de intervir no curso de umadoença. Os primeiros indícios de interferência na saúde de humanos fizeram-se por meio de um instrumento imunológico: a vacina.



14 HÖFLING & GONÇALVES

Eduard Jenner (1749-1823) foi o pioneiro no processo de criação da va-cinação. Logo, a compreensão da imunização e da proteção surgiu no final doséculo XVIII, bem antes de se conhecer os microrganismos, quando foi cria-

da por Louis Pasteur a teoria dos germes, no final do século XIX. Jenner, o qual foi discípulo de John Hunter, era médico de província e

um exímio médico experimental. Em sua época, a varíola era uma ameaçaconstante à população, sendo responsável, na Inglaterra, por um óbito emcada sete crianças. As crianças que sobreviviam à varíola ficavam com seqüelasgraves. Curiosamente, Jenner observou que, em vacas, a varíola (cowpox ouvacínia) também se manifestava, porém, de uma forma bem mais branda eatípica em relação à humana. A característica da cowpox , assim chamadadiferentemente da forma humana (smallpox ), era a manifestação por meio depústulas no úbere, cujas infecções eram passadas para as mãos e os braços

das pessoas que trabalhavam na ordenha. Entretanto, essas pessoas não ado-eciam subseqüentemente com a varíola. Após alguns anos de convívio com ofato, e fazendo observações científicas, Eduard Jenner injetou pus das lesõesde cowpox em uma criança de 8 anos. Quando essa criança foi intencional-mente exposta ao pus da varíola de indivíduos gravemente doentes, a doençanão se desenvolveu. Repetindo em adultos e percebendo que os indivíduosnão adoeciam, Jenner submeteu seus resultados à Royal Society. Essametodologia de prevenção à doença levou à prática da vacinação, cuja pala-vra tem origem grega em vacca, dando origem ao nome vacínia, que levou àpalavra vacinação, que é o significado do processo de imunização.

No final do século XIX, Louis Pasteur (Figura 1.1) lançou a idéia de queas doenças epidêmicas eram causadas por microrganismos (chamados de cor-pos quando vistos ao microscópio) e que haveria possibilidades de eles seremevitados. Esse ilustre pesquisador interessou-se pelas técnicas de isolamentode microrganismos e pelos estudos das doenças e suas respectivas bactérias.Estudou as infecções responsáveis pelas bactérias, em que defendeu a idéiade que as doenças devem ser tratadas previamente pela medicina antes de seinstalarem nos indivíduos.

Pasteur estudou cientificamente a cólera aviária e descobriu que é possí-vel, em laboratório, atenuar os microrganismos, lançando o princípio da ate-nuação microbiana, tornando realmente possível a preparação de vacinas.

FIGURA 1.1 Louis Pasteur. Desenvolveu a vacina contra a hidrofobia e oprincípio da atenuação microbiana. Fonte: www.accessexcellence.org



15IMUNOLOGIA PARA ODONTOLOGIA

Ele contribuiu muito com a saúde da humanidade quando, a partir de umextrato de células de medula de coelhos infectados com o vírus da raiva, foicapaz de produzir uma vacina contra a hidrofobia. Esse fato lhe conferiu o

reconhecimento público e a criação do Instituto Pasteur, em 1888, onde suasidéias começaram a ser difundidas universalmente.

Em 1888, Von Behring e Kitassato encontraram, no soro de animais imu-nizados contra a difteria e o tétano, substâncias neutralizantes específicas, asquais foram denominadas anticorpos (anticorpos). Eles demonstraram que aproteção contra essas duas doenças pode ser transferida passivamente de umanimal doente (imune) para outro animal normal quando transferimos o sorocontendo essas moléculas chamadas de anticorpos. Assim, estava criada asoroterapia, a qual iniciou um processo de cura na medicina em crianças comdifteria em todo o mundo.

Paul Erlich (Figura 1.2) também se destacou na história da ciênciaimunológica desde o início do século. Foi um pesquisador nato, fez carreiracomo químico quando iniciou seus trabalhos científicos com a implantaçãoda indústria química alemã.

Responsável pela síntese dos primeiros corantes biológicos, Erlich crioumétodos de coloração das células sangüíneas, nos quais conseguiu distinguir neutrófilos, eosinófilos e basófilos, descobrindo depois o mastócito no tecido.Interessou-se pela especificidade dos fenômenos imunológicos, sendo capazde diferenciar os mecanismos de imunizações ativa e passiva, demonstrandopara a comunidade científica que existia uma transmissão de anticorpos damãe para seus filhos por meio do processo de amamentação.

FIGURA 1.2 Paul Erlich. Distinguiu as células do sistema imune por meio de métodos de coloração. Demons-trou a transmissão passiva de anticorpos por meio do aleitamento. Fonte: www.personal.psu.edu/faculty/j/e/jel5/micro/erlich.jpg






mais amplo, e dos eventos celulares e moleculares que ocorrem após o orga-nismo encontrar microrganismos ou outras macromoléculas estranhas.

O homem mantém contato direto com uma grande quantidade de mi-

crorganismos com características biológicas muito variadas (vírus, bactérias,fungos, parasitos), muitos das quais podem causar um desequilíbrio fisiológi-co focal ou generalizado, causando o estado de doença. Graças à vigilânciaimunológica, o organismo mantém a sua integridade, agindo contra agentesagressores e substâncias endógenas ou exógenas. Para tanto, o homem utilizadiferentes mecanismos de defesa. Os diferentes mecanismos têm como basede ação o reconhecimento do próprio e do não-próprio, desencadeando pro-cesso imune contra o não-próprio. É reconhecida como própria toda e qual-quer molécula e estrutura criada simultaneamente ao amadurecimento dosistema imune; dessa forma, os espermatozóides masculinos serão reconhe-

cidos como não-próprios ao organismo masculino, pois sua morfogênese ocorresomente durante e após a puberdade, quando o sistema imune já esta total-mente formado. Esse processo é causa de esterilidade masculina em muitoshomens quando a barreira hemato-testicular é rompida.

IMUNIDADES INATA E ADQUIRIDA

A defesa contra os microrganismos e as macromoléculas é mediada pe-las reações iniciais da imunidade inata e pelas respostas mais tardias da imu-nidade adquirida (Figura 1.3).

O mecanismo de reconhecimento do próprio e do não-próprio pode ser

inespecífico (fagocitose de partículas por neutrófilos e macrófagos) ou espe-cífico (cada linhagem de linfócito age contra um agente agressor específico)(Figura 1.3). Podem ocorrer situações em que o sistema imunológico confun-de-se e passa a agir contra o próprio, nesses casos, são desencadeadas asdoenças auto-imunes. As respostas imunológicas podem ser desencadeadasem caso de fusão de organismos; são os casos de transfusões e transplantes.

A imunidade inata (também chamada natural ou inativa) consiste emmecanismos que existem antes da infecção e são capazes de respostas rápi-das aos microrganismos, reagindo essencialmente do mesmo modo às infec-ções repetidas. A imunidade inata proporciona as linhas iniciais de defesa

contra os microrganismos. Os componentes principais da imunidade inatasão: (1) barreiras físicas e químicas, como os epitélios e as substânciasantimicrobianas produzidas nas superfícies epiteliais; (2) células fagocíticas(macrófagos e neutrófilos) e células exterminadoras naturais (EN); (3) prote-ínas do sangue, incluindo os membros do sistema do complemento e outrosmediadores da inflamação, e (4) proteínas chamadas citocinas, que regulame coordenam muitas atividades das células da imunidade inata. A patogenicidade dos microrganismos está relacionada, em parte, com a suacapacidade de resistir aos mecanismos de defesa da imunidade natural.

A resposta imune adquirida ou específica contra um agressor é realizadapor meio da participação de agentes celulares e agentes humorais (Figura1.3). Tem como característica básica o poder discriminatório, a especialidadee a apresentação de mecanismo de memória. Em contraste com a imunidadeinata, os mecanismos de defesa são altamente evoluídos – a magnitude e a




capacidade defensiva aumentam em cada exposição sucessiva aos agentesinfecciosos (ou macromoléculas estranhas).

As características que definem a imunidade adquirida são: a espe-cificidade para as distintas macromoléculas e a capacidade de memória emresponder mais vigorosamente às repetidas exposições ao mesmo microrga-nismo. Os componentes da imunidade adquirida são os linfócitos e seus pro-dutos. As substâncias estranhas que induzem respostas específicas, e são al-vos dessas respostas, são chamadas de antígenos.

Em um primeiro contato com o agente agressor, o organismo desenca-deia a resposta imune após um certo período de contato. Durante esse perío-do, há uma proliferação do agressor no organismo, causando o estado de do-ença. Todavia, após o desencadeamento da resposta imune, o agressor é neu-tralizado e eliminado. Como resultado, temos o estado de resistência àreinfecção. Dessa forma, em um próximo contato, o organismo desencadeia aresposta imune de forma mais rápida e mais eficiente, impedindo a prolifera-ção do agente agressor e impedindo o estado de doença (Figura 1.4).

As respostas das imunidades inata e adquirida são componentes de umsistema integrado de defesas do hospedeiro, no qual numerosas células emoléculas funcionam cooperativamente. Entre as respostas inatas e adquiri-

FIGURA 1.3 Imunidades inata e adquirida. Os mecanismos da imunidade inata proporcionam a defesainicial contra as infecções. As respostas da imunidade adquirida desenvolvem-se mais tarde e consistemna ativação dos linfócitos. Somente mecanismos selecionados são mostrados; por exemplo, não está

incluído o sistema do complemento, um componente importante da imunidade inata. As cinéticas dasrespostas imunes inatas e adquiridas são aproximações e podem variar nas diferentes infecções. EN,célula exterminadora natural. Adaptada de Abbas.

Microrganismos ousubtâncias estranhas

Imunidade Inata

Barreiras epiteliais

Fagócitos

Células EN

Horas

Imunidade Adquirida

Linfócitos B Anticorpos

Linfócitos TCélulas Tefetoras

Dias

0 6 12 1 3 5

Tempo depois da infecção




das existem importantes laços. O primeiro é que a resposta imune inata paraeliminar os microrganismos estimula as respostas imunes adquiridas e influ-encia na natureza das respostas específicas. O segundo é que a resposta imu-ne adquirida, por sua vez, utiliza muitos mecanismos efetores da respostainata para eliminar os agentes infecciosos, e esses funcionam, muitas vezes,para facilitar as atividades antimicrobianas dos mecanismos de defesa da imu-nidade inata.

TIPOS DE RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS

Existem dois tipos de respostas imunes adquiridas: designadas pela imu-nidade humoral e pela imunidade mediada por células. A imunidade humoral é mediada por moléculas do sangue, denomina-

das anticorpos, que são produzidos pelos plasmócitos (linfócitos B diferenci-ados). Os anticorpos reconhecem especificamente os antígenos, neutralizama infecciosidade dos microrganismos e marcam os mesmos para posterior eli-minação pelos mecanismos efetores. A imunidade humoral é o principal me-canismo de defesa contra os microrganismos extracelulares e suas toxinas,porque os anticorpos secretados podem se ligar a esses componentes auxili-ando na sua eliminação. Os anticorpos (também denominados imunoglobu-linas) são moléculas especializadas, e as diferentes classes de anticorpos po-dem atuar ativando diferentes mecanismos efetores, por exemplo, alguns ti-pos de anticorpos promovem a fagocitose, outros desencadeiam a liberaçãode mediadores inflamatórios pelos leucócitos, tais como os mastócitos.

FIGURA 1.4 Especificidade, memória e autolimitação das respostas imunes. Os antígenos A e Binduzem a produção de diferentes anticorpos (especificidade). A resposta secundária ao antígeno A émais rápida e maior do que a resposta primária (memória). Os níveis de anticorpos declinam nodecorrer do tempo depois de cada imunização (auto-limitação. Adaptada de Abbas.

T í t u l o

d e

A n t i c o r p o s S é r i c o s

Antígeno A

Antígeno A + Antígeno B

Anti-A

Anti-B

Respostasecundária

anti-A

Respostasecundária

anti-A

Respostaprimáriaanti-B

2 3 4 5 10 12

Semanas




A imunidade mediada por células, também denominada imunidadecelular, é mediada por células denominadas linfócitos T. Os microrganismosintracelulares, tais como vírus e algumas espécies de bactérias, sobrevivem e

proliferam dentro dos fagócitos e de outras células do hospedeiro, onde fi-cam inacessíveis aos anticorpos circulantes. A defesa contra essas infecçõesé uma função da imunidade celular, que promove a destruição dos microrga-nismos que residem em fagócitos ou desencadea a lise das células infectadas(Figura 1.5).

FIGURA 1.5 Tipos de imunidade adquirida. Na imunidade humoral, os linfócitos B secretam anticorposque eliminam os microrganismos extracelulares. Na imunidade celular, os linfócitos T ativam os macrófagos

para matar os microrganismos intracelulares ou para destruir outras células infectadas. Adaptada de Abbas.

Imunidade Humoral Imunidade Mediada por Célula

M e c a n i s m o

E f e t o r

L i n f ó c i t o s

R e s p o n d e d o r e s

M i c r o r g a n i s m

o s

Bactérias

Linfócito B

Eliminação debactérias

Microrganismosfagocitados

no macrófago

Linfócito T

Ativação domacrófago induzindo

morte microbiana

Microrganismos intracelulares(p. ex., virus) replicando nointerior da célula infectada

Linfócito T

Lise da célulainfectada

IMUNIDADES ATIVA E PASSIVA

A imunidade protetora contra um microrganismo pode ser induzida pelaresposta do hospedeiro ao antígeno (imunidade ativa) ou pela transferênciade anticorpos ou linfócitos específicos para aquele antígeno (imunidade pas-siva). A imunidade passiva constitui um método útil para conferir resistênciarapidamente sem ter de esperar que uma resposta ativa se desenvolva, porémeste tipo de imunidade não desencadeia a formação de células de memóriaspelo organismo (Figura 1.6).




PRINCIPAIS ASPECTOS DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS

Todas as respostas imunes humorais e celulares aos antígenos estranhostêm certo número de propriedades fundamentais que refletem as capacida-des dos linfócitos mediadores dessas respostas (Quadro 1.1).

COMPONENTES CELULARES DO SISTEMA IMUNE ADQUIRIDO

As principais células do sistema imune são os linfócitos, as células acessó-rias e as células efetoras. Os linfócitos são as células que reconhecem especifi-camente e respondem aos antígenos estranhos e, por isso, são os mediadores

das respostas imunes celular e humoral. Existem distintas subpopulações delinfócitos que diferem no modo pelo qual reconhecem os antígenos e nas suas

FIGURA 1.6 Imunidades ativa e passiva. A imunidade ativa é conferida pela resposta do hospedeiro aum microrganismo, enquanto que a imunidade passiva é conferida pela transferência adotiva de anticorposou de linfócitos T específicos para o microrganismo. Ambas as formas de imunidade proporcionam resis-tência à infecção e são específicas para os antígenos microbianos, porém somente as respostas imunesativas geram memória imunológica. Adaptada de Abbas.

I m u n i d a d e

A t i v a

Antígeno

Antígeno microbiano(vacina ou infecção) Infecção provocada

Recuperação(imunidade)

Especificidade

Memória

I m u n i d a d e P a s s i v a

Soro (anticorpos) oucélulas (linfócitos T)do animal imune

Transferênciapassiva para oanimal não-

imune

Infecçãoprovocada

Recuperação(imunidade)

Especificidade

Características Significância funcional à imunidade a microrganismos

Especificidade Assegura que diferentes microrganismos provoquem as respostas específicasDiversidade Possibilita ao sistema imune responder a uma grande variedade de antígenosMemória Induz respostas aumentadas às repetidas exposições ao mesmo antígenoEspecialização Gera respostas que são ótimas para a defesa contra diferentes tipos de microrganismos Autolimitação Permite ao sistema imune responder aos microrganismos recém-formados

Não-reatividade ao Evita danos ao hospedeiro durante as respostas aos antígenospróprio

QUADRO 1.1 Principais aspectos das respostas imunes adquiridas




funções efetoras (Figura 1.7). As únicas células capazes de produzir anticorpossão os linfócitos B. Elas reconhecem não só os antígenos extracelulares, mastambém os de superfície celular, e se diferenciam em células secretoras de

anticorpos, denominadas plasmócitos. Os anticorpos são os mediadores da res-posta imune humoral.

Os linfócitos T, que são mediadores da imunidade celular, são tambémdivididos em subpopulações funcionalmente distintas, as mais bem-defini-das, das quais se têm as células T auxiliares e as células T citotóxicas (oucitolíticas). Os linfócitos T auxiliares e citotóxicos possuem receptores de su-perfície distintos com especificidade restrita para os antígenos; reconhecemapenas os antígenos peptídicos ligados aos receptores de superfície de algu-mas células do hospedeiro, que são codificados por genes do complexo dehistocompatibilidade principal (MHC). Portanto, as células T respondem aos

antígenos associados aos receptores de membrana de células apresentadorasde antígenos (CAA) e não são capazes de responder aos antígenos solúveis.Em resposta à estimulação antigênica, as células T auxiliares secretam pro-

teínas denominadas citocinas, cuja função é a de estimular a proliferação e adiferenciação de células T e B e de outras, como os macrófagos e outros leucócitos.

FIGURA 1.7 Classes de linfócitos. Os linfócitos B reconhecem os antígenos solúveis e se desenvolvemem células secretoras de anticorpos (plasmócitos). Os linfócitos T auxiliares reconhecem os antígenos na

superfície das células acessórias do hospedeiro e secretam citocinas, que estimulam diferentes mecanis-mos de imunidade e de inflamação. Os linfócitos T citotóxicos reconhecem os antígenos nas células-alvose lisam esses alvos. As células EN utilizam os receptores que não estão completamente identificados parareconhecerem e lisarem os alvos. Adaptada de Abbas.

Reconhecimento de Antígenos Funções Efetoras

Antígeno

Antígeno apresentadopela célula acessória

Célula-alvo expressandoantígeno (célula infectada ou

tumoral)

Secreção deanticorpos

Ativação (proliferação ediferenciação) dos linfócitos T e B

Ativação dos macrófagos

Inflamação

Lise dacélula-alvo

Lise dacélula-alvo

Célula-alvo

C é l u l a E N

L i n f ó c i t o T

C i t o t ó x i c o ( C T L )

L i n f ó c i t o T

A u x i l i a r

L i n f ó c i t o B




Os linfócitos citotóxicos (CTL) lisam as células que produzem antígenosestranhos, como as células infectadas por vírus ou outros microrganismosintracelulares. Além disso, os linfócitos T citotóxicos são responsáveis pela

eliminação de células tumorais que expressam moléculas de superfície não-próprias ao organismo.

Alguns tipos de linfócitos, os supressores, podem funcionar comoinibidores da resposta imune. Atualmente, as células supressoras podem ser incluídas na classe de linfócitos T auxiliares, como produtoras de citocinasinibidoras da resposta imune.

Uma terceira classe de linfócitos corresponde às células exterminadorasnaturais (EN), que estão envolvidas na imunidade inata contra vírus e bacté-rias intracelulares.

O início e o desenvolvimento das respostas imunes adaptativas dependemde elementos não-linfóides, as células acessórias, que não são específicas paraos diferentes antígenos, mas exercem papéis importantes na apresentação doantígeno aos linfócitos antígeno-específicos e na ativação destes. Os fagócitosmononucleares, as células dendríticas e várias outras populações celulares fun-cionam como células acessórias na indução de respostas imunes. A fase efetorade ativação dos antígenos requer, muitas vezes, a participação de células efetoras.Os linfócitos T ativados, os fagócitos mononucleares e outros leucócitos funcio-nam como células efetoras em diferentes respostas imunes.

FASES DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS

As respostas imunes adquiridas podem ser divididas em três fases: o reco-nhecimento do antígeno, a ativação dos linfócitos e a fase efetora. O reconheci-mento específico do antígeno induz a proliferação de linfócitos que o reconhe-ceram e culmina nos mecanismo efetores que medeiam a função fisiólogica dosistema imune, ou seja, a eliminação do antígeno. Após a eliminação do antígeno,a reação imune é atenuada, e a homeostase é restaurada. Parte da progênie doslinfócitos B e T estimulados não são diferenciados em células efetoras. Em vezdisso, diferenciam-se em linfócitos de memória, que são capazes de viver por longos períodos, aparentemente, na ausência dos antígenos (Figura 1.8).

RECONHECIMENTO DOS ANTÍGENOSTodo indivíduo possui numerosos linfócitos derivados clonalmente. Cada

clone origina-se de um precursor único capaz de reconhecer e responder aum determinado antigênico distinto e, quando o antígeno entra em contatocom o hospedeiro, ele seleciona um clone específico preexistente ativando-o(Figura 1.9).

ATIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS

A ativação dos linfócitos requer dois sinais distintos: o primeiro é o antígeno,

e o segundo, os produtos microbianos ou os componentes das respostas imunesinatas. Essa idéia constitui a hipótese da dupla sinalização para a ativação doslinfócitos. A presença do antígeno (sinal 1) assegura que a resposta imune sejaespecífica. A exigência de um estímulo adicional, desencadeado pelos produ-




Fase deReconhecimento

Fase de Ativação

FaseEfetora

Declínio(homeostase) Memória

Imunidade Humoral

Imunidade Celular Células dememória

sobreviventes

Apoptose

Tempo após a exposição ao antígeno

FIGURA 1.8 As respostas imunes adquiridas processam-se em três fases: reconhecimento do antígeno,ativação dos linfócitos e fase efetora (eliminação do antígeno). A resposta declina à medida que oslinfócitos estimulados pelos antígenos morrem por apoptose, e as células antígeno-específicas que sobre-viveram ficam responsáveis pela memória. A duração de cada fase pode variar nas diferentes respostasimunes. O eixo y representa uma medida arbitrária da magnitude das respostas. Esses princípios se apli-cam à imunidade humoral (mediada pelos linfócitos B) e à imunidade celular (mediada pelos linfócitos T).

Adaptada de Abbas.

FIGURA 1.9 Hipótesede seleção clonal. Cadaantígeno (A e B) selecio-na um clone preexistentede linfócitos específicose estimula a proliferaçãoe diferenciação daqueleclone. O diagrama mos-tra somente os linfócitosB dando origem a célu-las efetoras secretoras de

anticorpos, mas o mes-mo princípio se aplicaaos linfócitos T. Adapta-da de Abbas.

Os clones de linfócitosamadurecem nos

órgãos linfóides naausência

de antígenos

Os clones de linfócitosmaduros específicos

para os váriosantígenos entram nos

tecidos linfóides

Clones antígeno-específicos são ativados

(selecionados) pelosantígenos

Ocorrem respostasimunes antígeno-específicas (produção

de anticorpos específicos)

Precursor do linfócito

Linfócitomaduro

Antígeno A Antígeno B

Anticorpo anti-A Anticorpo anti-B




tos microbianos ou pelas respostas imunes inatas (sinal 2), assegura que asrespostas imunes sejam induzidas quando necessárias, isto é, contra microrga-nismos resistentes às respostas imunes inatas (Figura 1.10).

FASE EFETORA DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS:ELIMINAÇÃO DE ANTÍGENOS

Durante a fase efetora das respostas imunes, os linfócitos que foram ativadosespecificamente por antígenos executam as funções efetoras que induzem aeliminação dos antígenos. Os anticorpos e os linfócitos T eliminam os micror-ganismos intra e extracelulares, respectivamente. Essas funções são altamentedependentes de outras células não-efetoras e de mecanismos de defesa quetambém operam na imunidade inata. Dessa forma, os mecanismos inatos queproporcionam as linhas de defesa iniciais podem ser utilizados pela subseqüenteresposta adquirida para eliminar os microrganismos. Uma importante funçãodas respostas imunes adquiridas é facilitar os mecanismos efetores inespecíficos

FIGURA 1.10 Os dois sinais necessários para a ativação dos linfócitos T. Os microrganismos produzemantígenos que são reconhecidos por linfócitos específicos, que fornecem o sinal 1. Os microrganismos produ-zem também substâncias, tais como as endotoxinas que se ligam aos receptores específicos nas células aces-sórias, e estimulam a secreção de citocinas ou a expressão de co-estimuladores (não-mostrado) como partedas respostas imunes inatas. As citocinas e os co-estimuladores são exemplos do sinal 2, pois atuam sobre os

linfócitos T – para facilitar as respostas aos antígenos. O segundo sinal para os linfócitos B inclui os produtos dadegradação do complemento, que podem ser gerados também durante as reações imunes inatas aos micror-ganismos (não-mostrado). Os segundos sinais são provenientes da imunidade inata, porém os microrganis-mos podem agir por si próprios sobre os linfócitos para fornecer o segundo sinal. Adaptada de Abbas.

Componentes daparede molecular microbiana

Antígenos

microbianas

Microrganismo

Células acessórias(p. ex., macrófago)

Sinal 1: os antígenos do mi-crorganismo interagem com

os linfócitos específicos

Sinal 2: são produzidasproteínas solúveis (ou de mem-

brana) pelos macrófagos

Citocinas

Linfócitos T virgensantígeno-específico

Proliferação ediferenciaçãodos linfócitos




da imunidade inata e focalizar esses mecanismos efetores sobre os tecidos e ascélulas que contenham antígenos estranhos (Figura 1.11).

INFLAMAÇÃO

As células do sistema imune estão amplamente distribuídas pelo orga-nismo, mas, quando de um processo infeccioso, há a necessidade de se con-centrar essas células e seus produtos no local da infecção. Esse processo semanifesta como uma inflamação e compreende três eventos principais:

1. aumento do suprimento sangüíneo para a área afetada;2. aumento da permeabilidade capilar, ocasionado pela retração das

células endoteliais, com conseqüente escape de moléculas maiores,permitindo, então, que os mediadores solúveis da imunidade atin- jam o local da infecção;

3. migração dos leucócitos dos capilares para os tecidos circundantes.Na fase inicial da inflamação, os neutrófilos são particularmente pre-valentes. No entanto, tardiamente, no processo, os monócitos e oslinfócitos também migram para o local infectado.

FIGURA 1.11 A imunidade adquirida facilita os mecanismos efetores da imunidade inata. A. Na imuni-dade inata, os microrganismos ativam o complemento (marcado com C) diretamente pela via alternativa,resultando na morte de alguns microrganismos. Os anticorpos produzidos como parte da resposta imunehumoral adquirida aumentam a ativação do complemento pela via clássica, resultando em maior elimina-

ção microbiana. B. Como parte da imunidade inata, os fagócitos ingerem e destroem alguns microrganis-mos. Os linfócitos T ativados durante a resposta imune adquirida mediada pela célula interagem com osfagócitos e estimulam sua atividade microbicida, induzindo um aumento da mortalidade microbiana.

Adaptada de Abbas.

Imunidade Inata

A

Ativação docomplemento sérico

B

C

Fagócito com omicrorganismo ingerido

(fraca atividademicrobicida)

Imunidade Adquirida

Ativação

Linfócito B

C

C

Secreção de anticorpos, maior ativação do complemento e

erradicação do microrganismo

Ativação dos fagócitos pelascélulas T, eliminação dos

microrganismos pelos fagócitosativados (↑ da atividade microbicida)

Ativação

Linfócito T




O processo de migração celular é controlado pela adesão das células aoendotélio dos tecidos inflamados (adesão), como conseqüência da interaçãodas moléculas nas membranas dos leucócitos com as moléculas correspon-

dentes no endotélio ativado (Figura 1.12). Uma vez nos tecidos, as célulasmigram em direção ao local da infecção, por meio de um evento de atraçãoquímica denominado quimiotaxia.

Os fagócitos migram ativamente através de um gradiente de concentra-ção de moléculas quimiotáticas, como o fragmento C5a, de um dos compo-nentes do complemento (Figura 1.12), que exerce atração sobre neutrófilos emonócitos. Quando o C5a purificado é aplicado in vitro à base de uma lesão,em pouco tempo, observa-se a adesão dos neutrófilos aos capilares vizinhos.Os neutrófilos atingem os tecidos passando por entre as células endoteliais eabrindo a membrana basal dos microvasos, em um processo de diapedese.

FIGURA 1.12 Quimiotaxia. No local dainflamação, o dano tecidual e a ativaçãodo complemento pelo agente infecciosocausam a liberação de mediadores da in-flamação (p. ex., o C5a, um fragmentodo complemento e um dos peptídeosquimiotáticos mais importantes). Esses me-

diadores sofrem difusão para as vênulasadjacentes, provocando a passagem dosfagócitos, que, por sua vez, aderem aoendotélio. Os fagócitos inserem seuspseudópodos entre as células endoteliaise dissolvem a membrana basal para, en-tão, saírem dos vasos sangüíneos e des-locarem o gradiente de concentração dosmediadores quimiotáticos em direção aolocal da inlfamação (quimiotaxia). Adap-tada de Roitt

Vênula

Fagócito

Fagócitoaderido

Diapedese

Local daInflamação

Ativação doendotélio

Mediadores dainflamação

Mediadoresquimiotáticos

Quimiotaxia

BIBLIOGRAFIA SELECIONADA

Abbas AK, Lichtman AH, Pober JS. Imunologia celular e molecular. 4. ed. Riode Janeiro: Revinter; 2002.

Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.

SITE RELACIONADO

http://www.biomania.com.br




QUESTÕES PARA RECAPITULAÇÃO

1. Descreva, resumidamente, as principais características das imunida-des inata e adquirida.

2. Quais os principais aspectos das respostas imunes adquiridas?3. Cite os componentes celulares e suas respectivas funções nas respos-

tas imunes inata e adquirida.4. Qual a importância das vacinas para a imunologia?5. Descreva o processo de inflamação. Qual sua importância para o siste-

ma imunológico?




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2Células, Tecidos e

Órgãos LinfóidesJosé Francisco HöflingReginaldo Bruno Gonçalves

Regianne Umeko Kamiya

O sangue consiste em um líquido denominado plasma, que contém célu-las (eritrócitos e leucócitos) e fragmentos de células (plaquetas). Dentre essascélulas, os leucócitos, ou glóbulos brancos, são as mais importantes no siste-ma imune. As células do sistema imune estão, normalmente, circulando nosangue e na linfa, como coleções definidas anatomicamente nos órgãoslinfóides e como células dispersas em praticamente todos os tecidos. A orga-nização anatômica dessas células e sua capacidade para circular entre san-

gue, linfa e tecidos têm importância essencial para a geração das respostasimunes. O sistema imune tem de ser capaz de responder a uma grande diver-sidade de antígenos presentes na natureza, que são introduzidos em qual-quer parte do corpo, e apenas um pequeno número de linfócitos reconheceme respondem especificamente a qualquer antígeno. Esses linfócitos localizame reconhecem antígenos estranhos e ativam os diversos mecanismos efetoresnecessários para a eliminação do antígeno.

A resposta imune adquirida inicia-se em tecidos especializados, os ór-gãos linfóides periféricos (ou secundários), que são capazes de concentrar eficientemente os antígenos introduzidos através da pele (tratos gastrintestinal

e respiratório). Os linfócitos virgens (ou seja, aqueles que não reconheceramainda antígenos estranhos) migram através desses órgãos linfóides e das cé-

Eosinófilos 39Órgãos linfóides primários e secundários 40Bibliografia selecionada 53

Questões para recapitulação 53

Linfócitos 32Células acessórias 34Neutrófilos 38

Basófilos/mastócitos 39




lulas acessórias especializadas também presentes nesses tecidos e que sãonecessárias para induzir as respostas dos linfócitos.

Os linfócitos efetores e de memória circulam no sangue, localizam-se

nos sítios periféricos e são eficientemente retidos nesses sítios. Isso asseguraque a imunidade seja sistêmica (isto é, que os mecanismos da imunidadepossam atuar em qualquer parte do corpo).

Este capítulo descreve morfológica e fisiologicamente as células do sis-tema imune.

Os leucócitos ou glóbulos brancos são células incolores, de forma esféricaquando em suspensão no sangue, implicados nas defesas celular e imunocelularesdo organismo. Constantemente, os leucócitos deixam os capilares por diapedese,passando entre as células endoteliais, para penetrar no tecido conjuntivo, quan-do são invadidos por microrganismos. Atraídos por quimiotaxia, isto é, substân-

cias originadas dos tecidos, do plasma sanguíneo e dos microrganismos provo-cam nos leucócitos uma resposta migratória, dirigindo estas células para os lo-cais onde existe maior concentração dos agentes quimiotáticos.

O número de leucócitos por milimetro cúbico de sangue após o nasci-mento é cerca de 20.000/mm3, reduzindo para 4.000 a 10.000/mm3 no indiví-duo adulto. Uma redução na contagem de glóbulos brancos pode indicar umamaior suscetibilidade às infecções. A causa dessa redução, na maioria dasvezes, é uma infecção viral, mas, em alguns casos, pode representar umadoença grave. Existem vários tipos diferentes de glóbulos brancos, dentre osquais se destacam os neutrófilos. Quando o número de neutrófilos se eleva,existe uma grande probabilidade de infecção concomitante.

O aumento (leucocitose) ou a diminuição (leucopenia) do número deleucócitos no sangue pode dar indícios de infecções ou mesmo alteraçõessistêmicas. Por exemplo, a ineficiência da medula óssea pode resultar em qua-dros de leucopenia e displasia, já o aumento desordenado de células brancasresulta em leucocitose.

Os leucócitos são divididos em três categorias: granulócitos, monócitos elinfócitos. Os granulócitos possuem grânulos citoplasmáticos e são poli-morfonucleares (núcleo multilobulado), já os monócitos e os linfócitos nãoapresentam grânulos citoplasmáticos (agranulócitos) e possuem núcleo sim-ples (Figura 2.1).

FIGURA 2.1 Classificação dos leucócitos.Os leucócitos compreendem dois grupos

celulares: os leucócitos polimorfonucleares(basófilos, eosinófilos e neutrófilos) e osleucócitos mononucleares (monócitos/macrófagos e linfócitos). Adaptada de Roitt.

Polimorfonucleares Mononucleares

Basófilo Eosinófilo

Neutrófilo

Granulócitos

Monócito

Macrófago

Monócitos

Linfócito

Linfócitos




Os leucócitos originam-se de células-tronco pluripotentes por meio deduas linhas principais de diferenciação (Figura 2.2):

a linhagem mielóide: que dá origem aos monócitos/macrófagos e aosgranulócitos (neutrófilos, basófilos e eosinófilos);

a linhagem linfóide: que dá origem aos linfócitos e às células extermi-nadoras naturais.

FIGURA 2.2 Hematopoiese. Todas as células hematopoiéticas derivam de células-tronco pluripotentes queoriginam duas linhagens celulares importantes: uma de origem linfóide e outra de origem mielóide. Oprogenitor linfóide comum tem a capacidade de se diferenciar em células B, células T ou células extermina-doras naturais (EN), dependendo do microambiente no qual se aloja. Nos mamíferos, as células T desenvol-

vem-se no timo, enquanto que as células B, no fígado fetal e na medula óssea (Figura 2.3). A origem exatade algumas células apresentadoras de antígeno (CAA) é ainda incerta, embora elas se desenvolvam, emúltima instância, a partir de células-tronco hematopoiéticas. As células mielóides diferenciam-se em“granulócito” (eosinófilos, neutrófilos e basófilos), além de eritrócitos e plaquetas. Adaptada de Abbas.

Célula-troncoauto-renovável

Progenitor mielóide

Célula-troncopluripotente

Progenitor linfóide

Linfócito B Linfócito T Célulaexterminadoranatural (EN)

CFUeritróide

Megacariócito CFUbasófilo

CFUeosinófilo

CFUgranulócito-monócito

Eritrócitos Plaquetas Basófilos Eosinófilos Neutrófilos Monócitos




A Tabela 2.1 demonstra a contagem normal de leucócitos sangüíneos.

TABELA 2.1 Contagem normal de leucócitos sangüíneos

Número médio por mililitro Faixa normal

Leucócitos totais 7.400 4.500-11.000Neutrófilos 4.400 1.800-7.700Eosinófilos 200 0-450Basófilos 40 0-200Linfócitos 2.500 1.000-4.800Monócitos 300 0-800

Didaticamente, as células da resposta imune adquirida são os linfócitosantígeno-específicos, as células acessórias especializadas (que participam daativação dos linfócitos) e as células efetoras (responsáveis pela eliminação doantígeno).

LINFÓCITOS

Os linfócitos são as únicas células do corpo capazes de reconhecer e dis-tinguir especificamente diferentes determinantes antigênicos e, portanto, sãoresponsáveis pelas duas principais características da resposta imune adquiri-da, ou seja, a especificidade e a memória. Morfologicamente, os linfócitos são

mononucleares (possuem um único núcleo simples) e apresentam duas cate-gorias principais de linfócitos: os linfócitos T e B (subpopulações indistinguíveis).Os linfócitos T desenvolvem-se no timo, enquanto que as células B diferenciam-se no fígado fetal e na medula óssea, nos adultos (Figura 2.2). Nas aves, ascélulas B diferenciam-se em um órgão da região da cloaca, a bolsa de Fabricius.Esses locais do organismo, onde ocorrem as diferenciações dos linfócitos, sãoos chamados órgãos linfóides primários ou centrais, por representarem o localonde os precursores dessas células adquirem a capacidade de reconhecer antígenos, por meio de receptores específicos de membrana.

Os linfócitos T formam duas subpopulações que podem ser classificadas

em: linfócitos T auxiliares e citotóxicos. As células T auxiliares diferenciadasexpressam proteínas de superfície, que interagem com os ligantes em outrascélulas e secretam citocinas que ativam outras células; já os linfócitos Tcitotóxicos (CTL) desenvolvem grânulos citoplasmáticos, que possuem prote-ínas que lisam células infectadas por vírus e células tumorais.

Os linfócitos T podem ser distinguidos por seus receptores de antígenos(RLT), localizados na superfície celular dos mesmos. Proteínas de membra-nas podem ser utilizadas como marcadores fenotípicos para distinguir popu-lações de linfócitos funcionalmente distintas. Por exemplo, a maioria das cé-lulas T auxiliares expressa uma proteína de superfície chamada CD4, e a

maioria das CLT expressa uma outra proteína diferente denominada CD8. A nomenclatura aceita para os marcadores linfocitários utiliza a designação CD,que indica “grupo de diferenciação” e refere-se a uma molécula reconhecidapor um grupo específico de anticorpo monoclonal.




Os linfócitos B representam 5 a 15% da população de linfócitos circulantes

e são classicamente definidos pela presença de imunoglobulinas na membra-na. Esses marcadores são produzidos pelas próprias células e inseridos namembrana superficial, onde atuam como receptores específicos de antígenos. Após o reconhecimento específico do antígeno, as células B ativadas diferen-ciam-se em células de memória e plasmócitos, que são células especializadasna produção de anticorpos (imunoglobulinas) específicos para o antígeno queativou, previamente, a célula B.

Os plasmócitos (Figura 2.4) são basofílicos devido à grande quantidade deRNA; raramente são encontrados na circulação (correspondem a 0,1% da popu-lação total de linfócitos), sendo geralmente restritos aos tecidos e órgãos linfóidessecundários e à medula óssea. Os anticorpos produzidos por um único plasmócitopossuem uma única especificidade e pertencem a uma única classe deimunoglobulinas. A meia vida dos plasmócitos é curta, e a morte é por apoptose.

FIGURA 2.3 Diferenciação de células-tronco da medula óssea em linfócitos T e B. A diferenciação doslinfócitos T e B ocorre no timo e na medula óssea, respectivamente, que correspondem aos órgãos linfóidesprimários ou centrais. O primeiro encontro das células T e B com o antígeno ocorre nos órgãos linfóidessecundários (linfonodos, baço, tecidos linfóides das mucosas e cutâneos). A ativação de células T e Bdesencadeia as respostas imunes celular e humoral, respectivamente. Adaptada de Abbas.

Órgãos LinfóidesPrimários ou Centrais

Célula-tronco damedula óssea

L i n h a g e

n s d o s

L i n f ó c i

t o s B

L i n h a g e n s d o s

l i n f ó c i t o s T

Bolsa deFabricius (aves)Medula óssea(mamíferos)

Timo

Órgãos LinfóidesSecundários ou Periféricos

Linfócito B

Sangue

Recirculação

Linfócito T

Sangue, linfa

Linfonodos

Baço

Tecidoslinfóides dasmucosas ecutâneos

FIGURA 2.4 Plasmócito. O plasmócito maduro possui um nú-cleo excêntrico e uma grande quantidade de citoplasmabasofílico, devido à grande quantidade de RNA necessária paraa síntese protéica. Adaptada de Parham.

Recirculação




Parte da progênie dos linfócitos T e B estimulados por antígenos não sediferenciam em células efetoras. Em vez disso, eles tornam-se linfócitos dememória funcionalmente quiescente, que são capazes de viver por longos

períodos (meia-vida longa), aparentemente na ausência de antígenos. As cé-lulas de memória produzidas a partir da ativação das células T e B são respon-sáveis pela resposta imune secundária (após o segundo contato com o antígenoespecífico). Essas células são mais facilmente ativadas pelo antígeno em rela-ção às células T e B virgens, e rapidamente se diferenciam em células T efetorase plasmócitos produtores de anticorpos, respectivamente, produzindo umaresposta imune mais rápida e específica, quando comparada com a respostaimune primária (primeiro contato com o antígeno).

Uma terceira população de linfócitos, que não expressa receptores deantígenos em suas membranas, é denominada células exterminadoras natu-

rais (EN) ou células nulas. Essas células são funcionalmente distintas dascélulas T e B pela sua habilidade em lisar certas linhagens de células tumorais in vitro e células infectadas por vírus, na imunidade inata. Do ponto de vistamorfológico, elas são os linfócitos maiores e granulares (Figura 2.5).

CÉLULAS ACESSÓRIAS

As células acessórias são células que não expressam receptores clonalmentedistribuídos para antígenos, porém participam na iniciação da resposta dolinfócito aos antígenos. No sistema imune, as principais células acessórias sãorepresentadas pelos fagócitos mononucleares e pelas células dendríticas.

Os fagócitos monucleares são representados pelos monócitos do sanguee pelos macrófagos. Esses dois tipos celulares constituem o sistema fagocíticomononulear, cuja principal função é realizar a fagocitose de microrganismose substâncias estranhas que invadem o hospedeiro. Os monócitos são leucócitosmononucleares e não são ativamente fagocíticos no sangue circulante, reali-zam fagocitose ao migrarem para os tecidos corporais ao se diferenciarem emmacrófagos (Figura 2.6). Morfologicamente, os monócitos têm de 10 a 15 mmde diâmetro, núcleo em forma de ferradura e citoplasma granuloso contendolisossomas, vacúolos fagocíticos e filamentos do esqueleto (Figura 2.7). Osmacrófagos podem assumir diferentes morfologias: dependendo da localiza-

ção tecidual, podem assumir forma similar às células epitelióides ou fundir-se para formar células gigantes (Figura 2.8).Os macrófagos podem ser encontrados em todos os órgãos e tecidos con-

juntivos e têm recebido nomes especiais de acordo com suas localizações

FIGURA 2.5 Células exterminadoras naturais (EN). EN comcitoplasma amplo e com presença de grânulos. x 4500. Adapatadade Parham.




específicas. Esses macrófagos também são denominados histiócitos, e o conjunto de histiócitos compõe o sistema fagocítico mononuclear (Figura 2.9). A maturação e a proliferação dos macrófagos (juntamente com os linfócitos) sãofatores responsáveis pelo edema dos linfonodos durante uma infecção.

Existe uma grande diversidade de macrófagos que variam de acordo coma morfologia e a localização tecidual (Figura 2.9).

FIGURA 2.6 Morfologia dos fagócitos mononucleares. Os fagócitos mononucleares desenvolvem-se na medu-la óssea, circulam no sangue como monócitos e são encontrados em todos os tecidos do corpo. Podem diferen-ciar-se em formas especializadas em tecidos particulares. SNC = sistema nervoso central. Adaptada de Abbas.

Medula Óssea

Célula-tronco

Monoblasto

Sangue

Monócito

Tecidos

Macrófagoativado

Ativação

Macrófago

DiferenciaçãoMicróglias (SNC)Células de Kupfer

(fígado)Macrófagos

alveolares (pulmão)Osteoclastos (ossos)

FIGURA 2.7

Monócito sangüíneo. O monócitoé uma célula grande (10-15 mm de diâmetro),maior que os linfócitos circulantes, e possui umnúcleo em forma de ferradura, geralmente comgrânulos azurofílicos pálidos. Adaptada de Parham.

FIGURA 2.8 Macrófago em tecido. Aspectoepitelióide de macrófago tecidual ativado. Adap-tada de Parham.




Os progenitores mielóides na medula óssea diferenciam-se em pro-monócitos (Figura 2.2) e, então, em monócitos sangüíneos. As células deste

pool migram através dos vasos sangüíneos para os vários órgãos e sistemasteciduais, onde se transformam em macrófagos.

O sistema fagocítico mononuclear possui duas funções principais, reali-zadas por dois tipos celulares distintos, derivados da medula óssea:

macrófagos fagocíticos “profissionais”, cuja função predominante é

remover antígenos particulados; células apresentadoras de antígeno (CAA), cuja função é internalizar oantígeno, processá-lo às células T.

Os macrófagos aderem fortemente às superfícies plásticas e de vidro efagocitam ativamente microrganismos e até células tumorais in vitro. A ade-rência e a ingestão pelos macrófagos ocorrem quando as células ligam-se aosagentes agressores por meio de receptores especializados, que podem se li-gar a determinados carboidratos da parede celular microbiana ou à IgG e aocomplemento que, eventualmente, estejam recobrindo o microrganismo.

Os fagócitos mononucleares funcionam como células acessórias nas fa-ses de reconhecimento e ativação dos linfócitos. Suas principais funções, comocélulas acessórias, são exibir o antígeno em uma forma que possam ser reco-nhecidos pelos linfócitos T e produzir proteínas secretadas e de membranaque sirvam de sinais de ativação das células T. Tais funções acessórias sãoaceleradas pelo encontro dos macrófagos com os microrganismos e pelascitocinas produzidas durante a resposta imune inata.

Os fagócitos mononucleares são também importantes células efetoras,tanto na imunidade inata quanto na imunidade adquirida. Na imunidade ina-ta, suas funções efetoras são fagocitar microrganismos e produzir citocinasque atraiam outras células inflamatórias. Nas fases efetoras das respostas

imunes adquiridas, os macrófagos são importantes na imunidade celular, poissão ativados pelos linfócitos T e estimulados pelos antígenos a destruírem osmicrorganismos. Na imunidade humoral, os anticorpos produzidos por

FIGURA 2.9 Sistema fagocítico mononu-clear – histiócitos. Os histiócitos (macrófa-gos) do sistema fagocítico mononuclear re-cebem denominações específicas de acordocom a sua localização nos tecidos. Adapta-da de Parham.

PulmõesMacrófagos

alveolares

FígadoCéluylas de Kupfer

Linfonodos

Medula ósseaCélulas-tronco

CérebroMicróglias

Baço

RinsMacrófagoscirculantes Fagócitos

mesangiais

Macrófagosesplênicos




plasmócitos (células B diferenciadas) opsonizam (ou revestem) os microrga-nismos, marcando-os para a destruição por fagócitos.

As células dendríticas são células que exercem papéis importantes na

indução das respostas dos linfócitos T aos antígenos protéicos. Essas célulassão identificadas morfologicamente por suas projeções membranosas ouespiculares (Figura 2.10). As células dendríticas imaturas estão localizadas nosepitélios da pele e dos sistemas gastrintestinal e respiratório, que representamas principais “portas de entrada” de microrganismos. As células de Langerhansda epiderme são os principais protótipos da célula dendrítica. Sua principalfunção é capturar e transportar os antígenos protéicos para drenagem noslinfonodos. Durante sua migração para os linfonodos, as células dendríticasamadurecem e se tornam eficientes na apresentação de antígenos para as célu-las T virgens. Essa eficiência é alcançada por meio do aumento da expressão

de moléculas de superfície (moléculas MHC) e moléculas co-estimuladoras. A maturação ocorre em resposta aos produtos microbianos ou aos sinais expedi-dos pelas células T ativadas ou pelos macrófagos.

As células dendríticas são células apresentadoras de antígenos (CAA) econstituem uma população heterogênea de leucócitos com capacidadeimunoestimulatória muito eficiente. Algumas são pivôs na indução da atividadefuncional das células T auxiliares, enquanto outras realizam a comunicaçãocom outros leucócitos. As CAA são encontradas primariamente na pele, noslinfonodos, no baço, nas mucosas epiteliais e no timo.

As células de Langerhans na pele ou em outros epitélios escamosos mi-gram através dos vasos linfáticos aferentes para o paracórtex dos linfonodosdrenantes, onde interagem com muitos linfócitos T. Essa migração proporcio-na um mecanismo eficiente para o transporte do antígeno da pele para ascélulas T auxiliares localizadas nos linfonodos.

As células dendríticas foliculares (FDC) são encontradas nos folículossecundários das áreas de células B nos linfonodos, no baço e no tecido linfóideassociado às mucosas (MALT) e apresentam o antígeno para as células B (Fi-gura 2.10). Essas células constituem uma população não-imigratória, que for-ma uma rede estável na medida em que estabelece conexões intracelularesfortes por meio dos desmossomos.

As CAA presentes no timo, também denominadas de células interdigitantes

(IDC), são especialmente abundantes na medula tímica. O timo é de crucial impor-tância no desenvolvimento e na maturação de células T, e parece que as células

FIGURA 2.10 Células da linhagemdendrítica. Morfologicamente, apre-senta-se com projeções membra-nosas ou espiculares. Podem ser en-contradas na pele, nos linfonodos,no baço, nas mucosas epiteliais eno timo. Adaptada de Parham.




interdigitantes possuem um papel importante na eliminação das células que rea-gem contra antígenos próprios, em um processo conhecido como “seleção negativa”.

As células efetoras são responsáveis pela eliminação do antígeno ou de

substância estranha. Como descrito anteriormente, os fagócitos mononucleares(macrófagos), além de desempenhar funções acessórias na resposta imuneadquirida, possuem papéis efetores fundamentais nas diferentes fases da res-posta imune. Além dos macrófagos, outras células do sistema imune partici-pam com diferentes funções efetoras nas respostas imunológicas, entre elas,os leucócitos polimorfonucleares (neutrófilos, basófilos e eosinófilos).

Os granulócitos são leucócitos polimorfonucleares e podem ser classificadosem: basófilos, neutrófilos e eosinófilos, sendo os dois últimos células fagocitárias.O nome granulócito é dado pela presença de grandes grânulos citoplasmáticos,que podem ser visualizados em microscopia óptica. Essa classificação baseia-se

na morfologia e na coloração dos grânulos citoplasmáticos. Os grânulos dosneutrófilos coram-se de cor lilás claro com uma mistura de corantes púrpuros ebásicos, os basófilos coram-se de azul-púrpura com corante básico azul de meti-leno, e os eosinófilos coram-se de vermelho ou laranja com o corante ácido eosina.

Os neutrófilos, também denominados leucócitos polimorfonucleares(PMN), são altamente fagocíticos, móveis e ativos nos estágios iniciais deuma infecção. Eles possuem a capacidade de migrar do sangue para o tecidoinfectado e destruir os microrganismos e/ou partículas estranhas (Figura 2.11).

O papel dos basófilos não está totalmente claro. Contudo, eles liberamsubstâncias, como a histamina, que são importantes na inflamação e nas res-postas alérgicas.

Os eosinófilos são pouco fagocíticos e também têm a capacidade de mi-grar do sangue para os tecidos. Sua principal função é produzir proteínastóxicas contra certos parasitos, como helmintos. Embora os eosinófilos sejamfisicamente pequenos para ingerir e destruir os helmintos, eles são capazesde se fixar à superfície externa dos parasitos e liberar íons peróxido, que osdestroem. Seu número aumenta significativamente durante certas infecçõespor vermes e em reações de hipersensibilidade (alergia).

NEUTRÓFILOS

São os leucócitos mais abundantes no sangue (cerca de 62%), importan-tes para o sistema de defesa inato. Estão continuamente circulando pelos va-sos e vão para os sítios de infecção por quimiotaxia. Possuem aspecto granu-lar e núcleos multilobulares. Sua principal função é realizar a fagocitose demicrorganismos e substâncias estranhas.

FIGURA 2.11 Neutrófilos. Adaptada de Parham.




BASÓFILOS/MASTÓCITOS

São os leucócitos menos abundantes (0,2%). São encontrados em con-centrações muito pequenas na circulação e são caracterizados pela presençade grânulos de cor azul-violeta intenso. Morfologicamente, os mastócitos(Figura 2.12) são distinguíveis dos basófilos (Figura 2.13). Funcionalmente,ambos liberam histamina e heparina na presença de alérgenos por meio dadegranulação. Em associação aos eosinófilos, participam da destruição devermes. Não são considerados células fagocitárias.

FIGURA 2.15 Eosinófilos aderidos ao estágiolarval de um verme parasito. Após a adesão,

ocorre o processo de degranulação com libera-ção de substâncias tóxicas (perforinas). Adapta-da de Tortora.

FIGURA 2.12 Mastócitos. Adaptada de Parham.

FIGURA 2.14 FIGURA 2.13 Eosinófilos. Adapta-

da de Parham.

EOSINÓFILOS

Correspondem de 2 a 5% dos leucócitos sangüíneos, em indivíduos saudá-veis. Morfologicamente, apresentam núcleo bilobulado e muitos grânuloscitoplasmáticos (Figura 2.14). Realizam pouca fagocitose e liberam produtotóxico dos grânulos citoplasmáticos contra grandes alvos, destruindo, por exem-plo, parasitos helmintos, como os vermes (Figura 2.15).

FIGURA 2.13 Basófilos. Adaptada de Parham.




As plaquetas sangüíneas, além do seu papel na coagulação do sangue,estão envolvidas na resposta imune, especialmente na inflamação. As plaquetasderivam dos megacariócitos na medula óssea e contêm grânulos em seu

citoplasma. Um adulto normal produz 1011 plaquetas por dia; em média, 30%dessas células são seqüestradas no baço. Após o trauma ou a lesão das célulasendoteliais, as plaquetas aderem e se agregam à superfície endotelial do teci-do vascular, liberando substâncias que aumentam a permeabilidade e os fato-res que ativam o complemento e, portanto, atraindo leucócitos.

ÓRGÃOS LINFÓIDES PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS

O sistema linfóide é composto por linfócitos, células acessórias (ma-crófagos e células apresentadoras de antígenos) e, em alguns tecidos, células

epiteliais; esse tecido linfóide distribui-se pelo organismo como órgãos dis-cretamente encapsulados ou como acúmulos de tecido linfóide difuso. Paraotimizar as funções celulares necessárias para as fases de reconhecimento eativação das respostas imunes específicas, os linfócitos e as células acessóriasestão localizados e concentrados em tecidos e órgãos anatomicamente defini-dos, que são também os sítios para onde os antígenos estranhos são transpor-tados e concentrados.

Os tecidos e órgãos linfóides são classificados em órgãos linfóides pri-mários (centrais), nos quais os linfócitos primeiramente expressam os recep-tores de antígenos e atingem a maturidade fenotípica e funcional, e em ór-gãos linfóides secundários (periféricos), nos quais as respostas dos linfócitos

aos antígenos estranhos são iniciadas e se desenvolvem. As respostas imunes de natureza celular e humoral ocorrem no nível dos

tecidos linfóides secundários, representados pelos linfonodos, baço, sistemaimune cutâneo e sistema imune das mucosas. Nesses tecidos secundários,também são geradas células efetoras e de memória. Esses tecidos secundári-os podem ser classificados de acordo com as regiões do organismo que elesprotegem. O baço se encarrega predominantemente dos antígenos que temdisseminação via sangüínea; os linfonodos elaboram respostas imunes contraantígenos circulantes na linfa, quer tenham sido absorvidos pela pele, quer tenham sido absorvidos pelas vísceras internas. As tonsilas, as placas de Peyer

e outros tecidos linfóides associados às mucosas respondem aos antígenosque penetram as barreiras mucosas (Figura 2.16). Além disso, no tecido conjuntivo e praticamente em todos os órgãos, exceto

no sistema nervoso central, são encontrados agregados maldefinidos delinfócitos.

O timo e a medula são órgãos linfóides primários, locais de amadureci-mento das células T e B, respectivamente. São os principais sítios de desen-volvimento dos linfócitos no organismo. Neles, os linfócitos se diferenciam apartir de células-tronco linfóides, proliferam e amadurecem em células funci-onais: as células T, no Timo, e as células B, no fígado fetal e na medula óssea

de indivíduos adultos. As aves possuem um local especializado de geração decélulas B, que é a bolsa de Fabricius. É nos órgãos linfóides primários que os




linfócitos adquirem seu repertório de receptores antígeno-específicos, quepermitem sua ação sobre os desafios antigênicos, com os quais o organismose defronta durante a vida. Nesses órgãos primários, as células são selecionadaspara a tolerância aos auto-antígenos, ou antígenos próprios do organismo,tornando-se capazes de reconhecer apenas os antígenos estranhos, quandoas células estão alojadas na periferia do organismo. No caso do timo, estetambém é o local onde as células T “aprendem” a reconhecer antígenos não-próprios.

No adulto, a medula óssea é o local de geração de todas as células

circulantes do sangue e é o sítio de amadurecimento das células B. Durante o

FIGURA 2.16 Principais tecidos e órgãos linfóides. O timo e a medula óssea são órgãos linfóides primá-rios, locais onde amadurecem as células T e B, respectivamente. As respostas imunes de natureza celular ehumoral ocorrem no nível dos tecidos linfóides secundários (periféricos), onde também são geradas célulasefetoras e de memória. O baço se encarrega, predominantemente, dos antígenos que têm disseminaçãosangüínea; os linfonodos elaboram respostas imunes contra antígenos circulantes na linfa, quer tenham sidoabsorvidos pela pele (nódulos superficiais), quer pelas vísceras internas (linfonodos profundos). As tonsilas,as placas de Peyer e outros tecidos linfóides associados às mucosas (MALT) (os que estão no quadrado)respondem a antígenos que penetram as barreiras mucosas. Observe que a medula óssea é tanto um órgãoprimário quanto secundário. Adaptada de Roitt.

Órgãos linfóides primários

Timo

Medula óssea

Órgãos linfóides secundários

Tecido linfóide associadoaos brônquios

Linfonodos

Medula óssea

Baço

Nódulos linfóides

Linfonodosmesentéricos

Placas de Peyer

Tecido linfóideurogenital

Linfonodos

Anel de Waldeyer (tonsilas e adenóides)




desenvolvimento fetal, a geração de todas as células sangüíneas, designadacomo hematopoiese, ocorre inicialmente em ilhas sangüíneas do saco vitelínicoe do mesênquima paraórtico e, mais tarde, no fígado e no baço. Essa função é

assumida gradualmente pela medula óssea e progressivamente pela medulados ossos chatos, de tal modo que, na puberdade, a hematopoiese ocorre nasua maior parte, no esterno, nas vértebras, nas costelas e nos ossos ilíacos. A medula vermelha desses ossos é composta por células gordurosas, fibroblastosestromais e precursores de células sangüíneas. Tais precursores amadureceme migram para a circulação vascular.

Todas as células sangüíneas originam-se de uma célula-tronco comum,que se diferencia em diferentes linhagens celulares (linhagem eritróide,megacariocítica, granulocítica, monocítica e linfocítica) (Figura 2.2).

A partir da célula-tronco comum, a medula óssea origina células-tronco

indiferenciadas como os linfócitos T imaturos, linfócitos B, células extermi-nadoras naturais, eritrócitos, plaquetas, basófilos, eosinófilos, neutrófilos emonócitos. Além de constituir o local de desenvolvimento das células B, amedula óssea pós-natal contém os linfócitos T e os plasmócitos. Assim, emhumanos, a medula óssea também atua como um importante órgão linfóidesecundário.

Com o tempo, a quantidade de células precursoras diminui, cerca de10% a cada década de vida, ficando o organismo mais suscetível às infec-ções.

O timo é o local de desenvolvimento das células T. Está localizado nacavidade torácica próxima ao coração e aos grandes vasos sanguíneos. Nosmamíferos, o timo involui com a idade; no homem, a atrofia inicia-se na pu-berdade e se dá ao longo de toda a vida do indivíduo (ocorre substituição decélulas linfóides por células de gordura). É um órgão dividido em múltiploslóbulos por septos fibrosos e apresenta corpúsculos de Hassal (célulasendoteliais em degeneração). No interior de cada lóbulo, as células linfóides(timócitos) são arranjadas em um córtex externo e em uma medula interna.O córtex denso contém a maioria dos linfócitos (timócitos), relativamenteimaturos em proliferação, e a medula contém células maduras e os corpúscu-los de Hassal, traduzindo um gradiente de diferenciação do córtex para amedula.

Em todos os lóbulos, existe uma rede de células epiteliais importantes noprocesso de diferenciação das células pré-tímicas, derivadas da medula ós-sea, em linfócitos T maduros.

Pelo menos três tipos de células epiteliais podem ser distinguidas nesselocal, conforme função, estrutura e fenótipo: as células epiteliais do córtex ex-terno); as células córtico-epiteliais, que formam uma rede epitelial, e as célulasmedulares-epiteliais, organizadas principalmente em grupos. Além dessas,células dendríticas interdigitantes (IDC) e macrófagos, ambos derivados damedula óssea, são encontrados nos lóbulos tímicos, particularmente na junçãocórtico-medular (Figura 2.17).

Nos mamíferos, o timo involui com a idade. No homem, a atrofia tímicainicia-se na puberdade e se dá ao longo da vida do indivíduo – em um proces-




so que se inicia no córtex, e essa região pode desaparecer completamente,enquanto que os remanescentes medulares persistem. A atrofia cortical estárelacionada com a sensibilidade dos linfócitos T corticais à ação dos corti-costeróides, de tal forma que todas as condições associadas à elevação dosníveis de esteróides (gravidez e estresse) promovem a atrofia tímica. No en-

tanto, é possível que a diferenciação das células T no timo continue durantetoda a vida do indivíduo adulto, ainda que em taxas reduzidas.

A geração de linfócitos nos órgãos linfóides primários é seguida de umamigração dessas células para os tecidos linfóides secundários ou periféricos, quecompreendem órgãos encapsulados, bem-organizados – baço e linfonodos –, eacúmulos não-encapsulados, distribuídos por todo organismo. A grande massade tecido linfóide não-organizado é encontrada em associação às superfíciesepiteliais e mucosas e recebe a denominação de tecido linfóide associado aoepitélio e às mucosas (MALT).

Os linfonodos são os sítios onde são iniciadas as respostas imunes adqui-

ridas aos antígenos protéicos originários da linfa. Os linfonodos são peque-nos agregados nodulares de tecido rico em linfócitos, situados ao longo doscanais linfáticos por todo o corpo. Cada linfonodo é revestido por uma cápsu-la fibrosa, que é perfurada por numerosos vasos linfáticos aferentes, os quaisdespejam a linfa em um seio capsular ou marginal. A rede de linfonodos filtraos antígenos do fluido dos tecidos intersticiais e da linfa, durante sua passa-gem da periferia para o ducto torácico. Os linfonodos geralmente ocorremcomo ramificações dos vasos linfáticos, e existem agrupamentos de linfonodosestrategicamente distribuídos em áreas como pescoço, axilas, virilha,mediastino e cavidade abdominal, onde drenam as diferentes regiões super-

ficiais e profundas do organismo. Os linfonodos que protegem a pele são su-perficiais e são denominados de linfonodos subcutâneos. Os linfonodos que

FIGURA 2.17 Organização das células no timo. Adaptada de Parham.

Cápsula

Cospúsculode Hassal

C ó r t e x

M e d u l a

Cápsula

Trabéculas

Epitéliosubcapsular

Corpúsculode Hassal

Célula epitelialmedular

Junçãocorticome-

dular

Célula epitelialcortical

Timócito (origemna medula óssea)

Célula dendrítica(origem namedula óssea)

Macrófago(origem na

medula óssea)




protegem as superfícies mucosas do trato respiratório, digestivo e genito-urinário são denominados de nódulos viscerais ou profundos.

Os linfonodos consistem em uma área de células B (córtex), uma área de

células T (paracórtex) e uma medula central que possui cordões celularescontendo células T, B, plasmócitos e muitos macrófagos.

O paracórtex contém muitas CAA (células interdigitantes) que migraramda pele (células de Langerhans) ou das mucosas (células dendríticas) e quetransportam antígenos processados para os linfonodos das superfícies inter-nas ou externas do organismo. A massa de tecido linfóide é encontrada nocórtex e paracórtex. A medula é organizada em cordões separados pelossinusóides linfáticos (medulares) que drenam, em um seio terminal, a origemdos vasos linfáticos eferentes. Células fagocíticas rastreadoras estão arranja-das ao longo dos sinusóides linfáticos, especialmente na medula. Na medida

em que a linfa circula pelos linfonodos a partir dos vasos linfáticos aferentespara os eferentes, os antígenos particulados são removidos pelas célulasfagocíticas e transportados para o tecido linfóide do linfonodo (Figura 2.18).

O córtex contém agregados de células B, como folículos primários ou se-cundários, enquanto as células T localizam-se, primariamente, no paracórtex. Assim, se uma área da pele ou da mucosa sofre um desafio por um antígeno T-dependente, os linfonodos que drenam aquela área em particular apresentamuma proliferação ativa de células T no paracórtex.

Os centros germinativos nos folículos secundários podem ser visualizadosem linfonodos estimulados pela presença de Ags (antígenos) e são semelhan-tes aos centros germinativos encontrados nas áreas de células B nas bainhaslinfóides periarteriolares (PALS) esplênicas e do MALT. Os centros germina-tivos de células B são circundados por um manto de linfócitos. As células B,nessas áreas, co-expressam IgM e IgD de superfície. Os folículos secundári-os contêm células dendríticas, alguns macrófagos e poucas células T, queinteragem com as células dendríticas nos centros germinativos. Todas essascélulas, juntamente com os macrófagos especializados dos sinusóides margi-nais, parecem ter um papel na geração de respostas de células B e, em parti-cular, no desenvolvimento de células de memória, que é a função primáriados centros germinativos.

O baço é o principal local das respostas imunes aos antígenos transpor-

tados pelo sangue, e os pacientes submetidos a esplenectomia são muito maissuscetíveis aos patógenos que atingem à circulação sangüínea. Os linfócitosrespondem àqueles que penetram pela pele e superfícies internas e são trans-portados via vasos linfáticos. As respostas produzidas aos antígenos que pe-netram por uma dessas vias resultam na secreção de anticorpos na circulaçãoe em respostas mediadas por células nos locais afetados.

O baço situa-se no quadrante superior esquerdo do abdômen, atrás do estô-mago, próximo ao diafragma. O baço adulto mede aproximadamente 13x8 cm etem um peso médio de 150 a 250 g. A camada externa do baço consiste em umacápsula em fibras colagenosas que penetram no parênquima esplênico como

pequenas trabéculas. Essas, juntamente com uma rede reticular, sustentam umavariedade de células encontradas no interior do órgão. Existem dois tipos princi-pais de tecidos no baço: a polpa vermelha e a polpa branca.




Polpa branca. A polpa branca consiste em tecido linfóide, cuja massaprincipal encontra-se distribuída ao redor de uma arteríola central, conheci-da como PALS. A bainha periarteriolar contém áreas de células T, encontra-das ao redor da arteríola central, e áreas de células B, que podem estar orga-nizadas em folículos primários “não-estimulados” (agregados de células Bvirgens) ou em folículos secundários “estimulados” (que possuem um centrogerminativo com células B de memória). O centro germinativo também con-tém células dendríticas foliculares e macrófagos fagocíticos. Macrófagosespecializados e uma subpopulação de linfócitos B podem ser encontradosnas zonas marginais – a área que circunda os folículos secundários. Osmacrófagos e uma subpopulação de linfócitos T, que respondem aos antígenostimo-independentes – ou seja, polissacarídeos – são encontrados na zona

FIGURA 2.18 Estrutura esquemática de um linfonodo. Os antígenos solúveis e os particulados queestiverem na pele, nas mucosas e em outros tecidos entram no sistema linfático e são transportados paraos linfonodos. Uma grande parte dos antígenos pode ser captada pelas células dendríticas imaturas queestão localizadas na porta de entrada dos epitélios, transportando-os para os linfáticos sob essa forma

associada à célula. Quando a linfa entra em um vaso linfático aferente, ela é filtrada através do estromanodal. As células dendríticas, associadas aos antígenos, entram no paracórtex rico em células T e seacomodam nessa região. Os antígenos solúveis derivados da linfa podem ser extraídos do fluido por células, tais como as dendríticas e os macrófagos, que são “residentes” no estroma dos linfonodos. Osmacrófagos são particularmente aptos a, por fagocitose, extrair antígenos particulados e opsonizados. Oslinfócitos B do linfonodo podem reconhecer antígenos solúveis. As células dendríticas, os macrófagos e oslinfócitos B que captaram antígenos protéicos podem depois processar e apresentar esses antígenos àscélulas T. O resultado final da captação de antígenos por essa diversidade de células é o acúmulo e aconcentração de antígenos no linfonodo e sua apresentação em uma forma que possa ser reconhecidapelos linfócitos T específicos. Adaptada de Roitt.

Sinusóide subcapsular

Vênula doendotélio alto

Folículo primário

Centro germinativo(folículo secundário)

Vaso linfático aferente

Cápsula

Córtex

Paracórtex

Medula

Hilo

Vaso linfáticoeferente

Veia

Trabécula




marginal, a área que reveste o manto dos folículos secundários. Os macrófagose as células dendríticas foliculares apresentam antígenos para as células B nobaço que, assim como outros linfócitos, entram e saem livremente na bainha

linfóide periarteriolar (Figura 2.19).Polpa vermelha. Esse tecido consiste em sinusóides e cordões celulares

contendo macrófagos residentes, eritrócitos, plaquetas, granulócitos, linfócitose inúmeros plasmócitos. Além das funções imunológicas, o baço serve comoum reservatório de plaquetas, eritrócitos e granulócitos. Além disso, em umprocesso conhecido como “hemocaterese” e que ocorre na polpa vermelha dobaço, ocorre a eliminação de eritrócitos e plaquetas envelhecidos. As artériascentrais circundadas pelas PALS terminam com arteríolas capilares que se

FIGURA 2.19 Organização esquemática do tecido linfóide esplênico. A polpa vermelha é composta debainhas linfóides periarteriolares (PALS), freqüentemente contendo centros germinativos com zonas demanto. A polpa branca é circundada pela zona marginal, que contém inúmeros macrófagos, CAA, célulasB de recirculação lenta e células EN. A polpa vermelha contém sinusóides venosos, separados por cor-dões esplênicos. O sangue penetra nos tecidos através das artérias trabeculares que originam as artériascentrais com inúmeras ramificações. Algumas terminam na polpa vermelha, suprindo os centros germinativose a zona do manto, mas a maioria termina proximamente às, ou nas, zonas marginais. Alguns ramos

arteriais correm diretamente para a polpa vermelha, terminando principalmente nos cordões. Os sinusóidesvenosos drenam o sangue para as veias da polpa, para as veias trabeculares e, então, para as veiasesplênicas. Adaptada de Roitt.

Centro germinativo

Cápsula

Sinusóide venoso

Zona marginal

PALS (polpa branca)

Cordões esplênicos(da polpa vermelha)

Veiatrabecular

Veia dapolpa

Sinusóidesvenososda polpavermelha

Folículosecundário

PALSZonamerginal

Artéria central Artéria trabecular




abrem livremente nos cordões da polpa vermelha. Assim, as células circulantesatingem esses cordões, onde ficam presas. As plaquetas e os eritrócitos ve-lhos são reconhecidos e fagocitados pelos macrófagos; as células sangüíneas

que não são digeridas nem destruídas podem reentrar na corrente circulató-ria cruzando as paredes altamente descontínuas dos sinusóides venosos, en-quanto o plasma flui livremente através da parede dos sinusóides. Ossinusóides terminam em vênulas que drenam na veia esplênica, a qual leva osangue para fora do baço e para a circulação portal.

A pele possui um sistema imune especializado, consistindo em linfócitose células acessórias que servem para otimizar a detecção de antígenosambientais. A pele é o maior órgão do corpo, sendo a principal barreira físicaentre o organismo e o ambiente externo. Além disso, é particularmente ativana defesa do hospedeiro, com a capacidade de gerar e de manter a imunidade

local e as reações inflamatórias. Muitos antígenos estranhos penetram no corpoatravés da pele, de modo que muitas respostas imunes são iniciadas nessetecido.

As principais populações celulares dentro da epiderme são constituídasde queratinócitos, melanócitos, células de Langerhans epidérmicas e célulasT intra-epiteliais (Figura 2.20). Os queratinócitos e os melanócitos não pare-cem ser mediadores da imunidade adquirida, embora os queratinócitos pro-duzam várias citocinas que podem contribuir para as reações inatas e a infla-mação cutânea. As células de Langerhans, localizadas na porção suprabasal

FIGURA 2.20 Componentes celulares do sistema imune cutâneo. Os componentes principais do siste-

ma imune cutâneo mostrados neste diagrama esquemático incluem os queratinócitos, as células deLangerhans e os linfócitos intra-epidérmicos, todos localizados na epiderme, e os linfócitos T e macrófagos,localizados na derme. Adaptada de Abbas.

Queratinócitos

Células de Langerhans

Linfócito T intra-epidérmico

E p i d e r m e

Linfócito T

Linfócito e macrófagoperivascular

Macrófago

D e r m e

Vasolinfático Drenagem p/

linfonodo regional

Vênula

Para a circulação




da epiderme, são células dendríticas do sistema imune cutâneo. Apesar de ascélulas de Langerhans constituírem apenas 1% das células epiteliais, elas co-brem quase 25% da superfície, por meio de suas longas projeções dendríticas

e sua orientação horizontal. De fato, elas formam uma rede quase contínuaque as capacita a capturar os antígenos que entram através da pele.

As células de Langerhans, sob estimulação de citocinas pró-inflamatórias,retraem suas projeções, perdem sua força de adesão às células epidérmicas emigram para a derme. Subseqüentemente, localizam-se nos linfonodos viavasos linfáticos, e esse processo pode ser estimulado por quimiocinas queatuam sobre as células de Langerhans.

Os linfócitos T intra-epidérmicos (2% das células da pele) são constituí-dos, na sua maioria, de linfócitos citotóxicos (CD8+) e podem expressar umasérie mais restrita de receptores de antígenos do que os linfócitos T da maio-

ria dos tecidos extracutâneos. A derme contém linfócitos T CD4+ e CD8+, predominantemente, emsua localização perivascular, e macrófagos esparsos, semelhante aos tecidosconjuntivos de outros órgãos. Não está esclarecido se as células T permane-cem na derme ou transitam entre os vasos sangüíneos e linfáticos, como parteda recirculação das células T de memória.

As superfícies mucosas dos tratos gastrintestinal e respiratório, tais comoa pele, são colonizadas por linfócitos e células acessórias (Figura 2.21) com afinalidade de responder adequadamente aos antígenos ingeridos ou inala-dos, assim o sistema de mucosas protege o organismo contra agressores, quepenetram diretamente através do epitélio das superfícies mucosas. Os tecidoslinfóides são encontrados em associação às superfícies de revestimento dos

FIGURA 2.21 Sistema imune das mucosas. Diagrama esquemático dos componentes celulares dosistema imune das mucosas. Adaptada de Abbas.

Linfócito intra-epitelial

Células M

Vênula

Vasolinfático

Para o linfonodo mesentérico

Para a circulação

Placa de Peyer

Epitélio damucosa

Lâmina própria




tratos gastrintestinal (tecido linfóide associado ao intestino – GALT), respira-tório (tecido linfóide associado aos brônquios – BALT) e geniturinário. Nesseslocais, a IgA, secretada diretamente na superfície mucosa epitelial do trato,

constitui o principal mecanismo efetor. Portanto, não é de surpreender o fatode uma grande proporção dos tecidos linfóides (>50%) estar associada aosistema das mucosas, especialmente ao GALT, uma vez que esse local consti-tui a principal porta de entrada dos patógenos externos. Da mesma forma, aIgA é o anticorpo mais abundante no organismo.

Agregados de tecido linfóide não-encapsulado são encontrados, particu-larmente, na lâmina própria e na submucosa dos tratos gastrintestinal,geniturinário e respiratório, e as células se apresentam como agregados difusos,ou em nódulos solitários, ou ainda em agregados contendo centros germi-nativos (folículos secundários). Em humanos, as tonsilas contêm tecido linfóide

com muitos folículos secundários e zonas de células T com vênulas do endotélioalto. Existem três tipos principais de tonsilas – as palatinas, as faríngeas e aslinguais – que constituem o Anel de Waldeyer. Acúmulos de tecido linfóidesão encontrados revestindo os brônquios e ao longo do trato geniturinário. Asmucosas digestiva, respiratória e geniturinária contêm células dendríticas parainternalização, processamento e transporte de antígenos para os linfonodosdrenantes. Acúmulos de tecido linfóide são encontrados na lâmina própria daparede gastrintestinal e, freqüentemente, estendem-se para a submucosa.Esses acúmulos são encontrados como nódulos solitários e nódulos agrega-dos, como àqueles do apêndice. O epitélio intestinal (epitélio folículo associa-do, FAE), sobreposto às placas de Peyer, é especializado, permitindo o trans-porte de patógenos para o tecido linfóide. Essa função, em particular, é de-sempenhada pelas células epiteliais denomindas M, espalhadas entre osenterócitos e assim denominadas por apresentarem inúmeras micropregasem sua superfície lumial (Figura 2.22). As células M contêm invaginações

FIGURA 2.22 Organização estrutural deuma placa de Peyer. A mucosa intestinalsofre um alargamento em uma área des-provida de vilosidades. O epitélio superfi-cial contém células M e é denominado deepitélio folículo-associado (FAE). A regiãoprofunda da mucosa contém um conjuntode folículos secundários, com centrosgerminativos grandes, circundados por zo-nas interfoliculares dependendentes de cé-lulas T, com células interdigitantes e vênulas

do endotélio alto. A área da cúpula é en-contrada entre a FAE, e a área folicular con-tém, principalmente células B, a maioriadas quais de memória. Adaptada de Roitt.

Epitélio associado aofolículo

Cúpula

Vilos

Centro germinativo




profundas da membrana citoplasmática basolateral, que formam bolsas con-tendo linfócitos T e B, células dendríticas e macrófagos. Os antígenos e osmicrorganismos são transcitosados para essas bolsas e para o tecido linfóide

organizado das mucosas, sob o epitélio. As células M não são exclusivas dasplacas de Peyer, sendo também encontradas em associação aos acúmulos decélulas linfóides em outros locais mucosos. Essas células são ativamentepinocíticas e transportam macromoléculas do lume intestinal para os tecidossubepiteliais. São importantes na liberação de antígenos às placas de Peyer (entretanto, deve-se notar que as células M não funcionam como apresenta-doras de antígenos).

As respostas imunes humorais no nível das mucosas são principalmentedo isotipo IgA. A IgA-secretória é um anticorpo capaz de atravessar asmembranas epiteliais e auxiliar na prevenção da penetração de microrganis-

mos infecciosos.O movimento contínuo dos linfócitos via corrente sangüínea e vasos lin-fáticos de um tecido linfóide periférico (secundário) para outro, e, então, paraos sítios inflamatórios, é essencial para as respostas imunes efetivas contra osantígenos estranhos (Figura 2.23).

FIGURA 2.23 Vias de recirculação de linfócitos T. As células T virgens preferencialmente saem dosangue e entram nos linfonodos através das vênulas endoteliais altas (VEA). Os linfócitos ativados retornam

à circulação através dos linfáticos eferentes e do ducto torácico que drena na veia cava superior. Ascélulas T efetoras e de memória preferencialmente deixam o sangue e entram nos tecidos periféricosatravés das vênulas nos sítios de inflamação. Não é mostrada a recirculação através dos órgãos linfóidesperiféricos fora dos linfonodos. Adaptada de Abbas.

Veia cava superior

Veia

AD AE

VD VE A o r t a

Ducto torácico

Linfáticoeferente

Artéria

Coração

Sangue venoso

Sangue arterial

Linfa

Célula T virgem

Célula T efetora ou dememória

Arteríola

Linfáticoaferente

Ativação

Vênula

Eliminaçãodo Antígeno

Tecido periférico

Linfonodo




O movimento dos linfócitos entre essas várias localizações é denomina-do recirculação linfocitária, e o processo pelo qual as subpopulações particu-lares de linfócitos entram seletivamente em alguns tecidos, e não em outros, é

o alojamento linfocitário. A recirculação com o alojamento seletivo preencheduas exigências imperativas da resposta imune protetora. A primeira é asse-gurar que o limitado número de linfócitos específicos que um indivíduo dis-põe para antígenos particulares possa ter contato com aquele antígeno, inde-pendentemente de onde o antígeno esteja localizado no corpo. A segunda éassegurar que subpopulações particulares de linfócitos sejam levadas para omicroambiente de um tecido, onde são necessárias para a resposta imuneadquirida, e não sejam desperdiçadas em locais onde não irão servir paranenhuma finalidade ou função.

Os padrões de recirculação de linfócitos são governados pela expressão

de moléculas de adesão nos linfócitos e nas células endoteliais vasculares. Asvias de recirculação dos linfócitos virgens são diferentes das dos linfócitosefetores e de memória, e essas diferenças são fundamentais quanto ao modopelos quais se desenvolvem as respostas imunes (Figuras 2.23 e 2.24).

A recirculação dos linfócitos é dependente de interações adesivas entreos linfócitos e as células endoteliais dos vasos e entre os linfócitos e os compo-nentes do tecido conjuntivo extravascular.

As células T virgens localizam-se e recirculam entre os órgãos linfóidesperiféricos, onde reconhecem e respondem aos antígenos estranhos. Assim, omovimento das células T virgens através dos linfonodos e do baço maximizaas possibilidades do encontro específico com o antígeno e o início da respostaimune adquirida.

As células T virgens que entram no linfonodo podem ser ativadas por antígenos que podem ser transportados para aquele linfonodo (Figura 2.23). Algumas horas após a exposição a um antígeno, em um sítio periférico, o fluxosangüíneo através de um linfonodo aumenta em mais de 20 vezes, permitindoque um maior número de linfócitos virgens tenha acesso ao sítio, onde o antígenoestá concentrado. Simultaneamente, o efluxo de células a partir do linfonodopoderá decrescer. Essas alterações, provavelmente, são devidas a uma reaçãoinflamatória de adjuvantes associados ao antígeno ou devidas às citocinas infla-matórias produzidas como resultado da infecção ou à entrada do antígeno. As

células T virgens que entram em um linfonodo através das vênulas endoteliaisaltas (VEA) inserem-se entre as células acessórias residentes, incluindo as célulasdendríticas do para-córtex. As moléculas de adesão, tais como o antígeno-1 asso-ciado à função integrina do leucócito (LFA-1) sobre as células T e seu ligante – amolécula de adesão intercelular (ICAM-1) sobre as células acessórias, medeiamessas interações intercelulares. Se uma célula virgem não encontrar antígenos,ela se separa da célula acessória, sai através de um vaso linfático aferente, entranovamente na circulação e se localiza em outro linfonodo. Um ciclo derecirculação pode levar cerca de uma hora, sendo que o fluxo total de linfócitosatravés de um linfonodo é muito elevado (cerca de 25 x 109 células por dia), ou

seja, cada linfócito passa através de um nódulo uma vez por dia, em média. Seuma célula T virgem reconhecer um antígeno, transforma-se em célula T efetoraou em célula T de memória e entra em um padrão distinto de recirculação.




As células T efetoras e de memória saem dos linfonodos e localizam-se,preferencialmente, nos tecidos periféricos inflamados, onde são necessáriaspara eliminar antígenos na fase efetora das respostas imunes adquiridas.

As células T ativadas pelo antígeno são retidas nos linfonodos, em razão

do aumento de expressão das moléculas de adesão, incluindo as integrinasLFA-1 e do antígeno-4 da ativação tardia (VLA-4). Outras moléculas de ade-são são super-reguladas durante a diferenciação das células T virgens paraefetoras ou de memória, entre elas, o CD44, um receptor para o ácido hialurô-nico, e as formas funcionais de ligantes para as selectinas E e P, que são ex-pressas nas células endoteliais ativadas pelas citocinas. As células T, depoisde reconhecerem o antígeno no linfonodo, começam a se proliferar e se dife-renciar em células efetoras e de memória. À medida que as células T se dife-renciam, elas mantêm altos níveis de moléculas de adesão, porém a afinidadedas integrinas com seus ligantes declina em 24 a 48 horas após o estímulo

antigênico. Conseqüentemente, as células T efetoras e de memória diferencia-das tornam-se menos aderentes às células acessórias do linfonodo e às molé-culas da matriz do que as células T recentemente ativadas. Cerca de dois dias

FIGURA 2.24 Seqüência deeventos nas respostas imunes in

vivo. Ilustração da resposta delinfócitos antígeno-espcíficos aum linfonodo. São mostrados oslinfócitos efetores e de memória,estimulados pelo antígeno sain-do do linfonodo linfático eferente;também saem através das veias.Os linfócitos recirculantes mostra-dos são células T ativadas. Ospadrões de recirculação das cé-lulas B não estão bem definidos.

Adaptada de Abbas.

Antígenos nostecidos

Vaso linfáticoaferente

Linfonodo

Folículo linfóide

Linfóide T virgem

Artéria Linfócito Bvirgem

Vaso linfáticoeferente

Ativação de linfócitos dolinfonodo

Linfócitos efetores

e de memória

Anticorpossecretados

Circulação

Células Tefetoras

Migração para o sítiodos antígenos nostecidos

Eliminação dosantígenos nos tecidos Circulação

Eliminação dosantígenos na circulação e

nos tecidos




após a exposição ao antígeno, há um rápido efluxo das células ativadas parafora do linfonodo. As células T saem através dos linfáticos eferentes e final-mente retornam para o sangue, via ducto torácico.

A maioria das células efetoras e de memória não mais se localizam noslinfonodos, pois produzem baixos níveis de L-selectina em comparação comas células virgens. Em contrapartida, essas células localizam-se preferencial-mente nos sítios de inflamação, que, muitas vezes, são os próprios sítios deentrada e de permanência do antígeno. As citocinas produzidas no local dainflamação facilitam a expressão das células endoteliais dos ligantes para asintegrinas e de selectinas, assim essas moléculas de adesão medeiam a liga-ção das células T efetoras e de memória às paredes dos vasos nos sítios infla-matórios, e as células T, subseqüentemente, migram para dentro dos tecidos.

Quando as células T efetoras e de memória encontram seu antígeno es-

pecífico, em um tecido periférico, são estimuladas, e as afinidades das suasintegrinas para os ligantes celulares acessórios e para as proteínas da matrizextracelular são aumentadas. Como conseqüência, os linfócitos T efetores es-timulados pelos antígenos são preferencialmente retidos nos sítios inflamató-rios, onde os antígenos persistem, e, assim, medeiam a fase efetora da respos-ta imune adquirida.

Ao contrário das células T efetoras e de memória, que recirculamativamente, os linfócitos B virgens e os ativados residem durante longos perí-odos dentro dos órgãos linfóides periféricos, tais como o baço, os linfonodos,os tecidos linfóides das mucosas e a medula óssea. Como essas células produ-zem anticorpos que atuam a distância, elas não precisam se alojar nos sítiosda inflamação para mediarem a defesa do hospedeiro.



Parham P. O sistema imune. Porto Alegre: Artmed; 2001.Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5 ed. São Paulo: Manole; 1999.Tortora GJ. Microbiologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed; 2005. 920p.


1. Descreva como ocorre a diferenciação das células-tronco, nos ór-gãos linfóides primários, em linfócitos T e B.

2. O que são plasmócitos?3. Descreva o papel das células acessórias e efetoras na resposta imune.4. Diferencie órgãos linfóides primários e secundários.5. Defina MALT. Qual a sua função?6. Como ocorre a recirculação dos linfócitos?



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3Tecido Linfóide Oral

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMaria Isabela Guimarães Campos

Nódulos linfáticos extra-orais 55Tecidos linfóides intra-orais 56Tecido linfóide gengival 59Tecido linfóide das glândulas

salivares 60

Agregados linfóides dispersos nasubmucosa 60

Bibliografia selecionada 60Site relacionado 61Questões para recapitulação 61

Os tecidos e órgãos linfóides são classificados em órgãos linfóides pri-mários (ou centrais) e secundários (ou periféricos). Os órgãos linfóides pri-mários compreendem o timo e a medula óssea (descritos no Capítulo 2), en-quanto que os órgãos linfóides secundários são constituídos pelo baço, peloslinfonodos e pelos tecidos linfóides associados às mucosas (MALT), que in-cluem o tecido linfóide bucal, representado principalmente pelas tonsilas.

Na verdade, a cavidade oral está associada a nódulos linfóides extra-orais e a agregados linfóides intra-orais. Os nódulos extra-orais estão envol-vidos com a drenagem da mucosa oral, da gengiva e do dente, enquanto quea função dos tecidos linfóides orais ainda não está completamente estabelecida.

NÓDULOS LINFÁTICOS EXTRA-ORAIS

Uma fina rede de capilares linfáticos inicia-se superficialmente na mucosada língua, no assoalho da boca, no palato, na mucosa jugal, nos lábios, nagengiva e na polpa do dente. Esses capilares se fundem formando vasos linfá-ticos maiores que, por sua vez, se unem a outros vasos originados do músculoda língua e de outras estruturas e, a depender da localização anatômica, irãodesembocar no nódulo linfático submandibular, submental, cervical profun-do superior ou retrofaringiano.

O antígeno microbiano que penetra pelo epitélio intacto pode ser trans-portado pelos vasos linfáticos para o nódulo linfático correspondente, ondeirá induzir uma resposta imune apropriada.




TECIDOS LINFÓIDES INTRA-ORAIS

A cavidade oral, diferentemente dos brônquios e do intestino, não possuium tecido linfóide bem-definido. Existem agregados de tecido linfóide quedesempenham algum papel na defesa imunológica dos tecidos orais.

As tonsilas são órgãos constituídos por aglomerados de tecido linfóide,revestidos apenas de epitélio, localizados abaixo e em contato com o epitéliodas porções iniciais do tubo digestivo.

De uma forma geral, as tonsilas contêm uma quantidade apreciável detecido linfóide, freqüentemente com muitos folículos secundários e zonasintervenientes de células T com vênulas de endotélio alto. O epitélio é do tipoestratificado não-queratinizado plano, que emite centenas de invaginaçõespara o interior e forma as chamadas cristas. Essas cristas aumentam a área decontato com a mucosa, sendo um local rico em bactérias e detritos. Os folículos

das tonsilas são típicos, semelhantes aos dos linfonodos, com seu centrogerminativo e zona periférica com linfócitos B maduros. A Figura 3.1 apre-senta um corte histológico de tonsila palatina de rato.

A função mais característica das tonsilas é a produção de plasmócitosque secretam IgA-secretória para a mucosa, protegendo a mucosa da agres-são de micróbios que fazem parte da microbiota normal ou micróbios pato-gênicos que possam vir junto com os alimentos. Se todas as tonsilas foremretiradas do indivíduo, a microbiota normal pode sofrer um desequilíbrio bio-lógico e começar a proliferar excessivamente, dando chance às bactérias opor-tunistas. Se o indivíduo for um portador são de pneumococo (patogênico),

poderá (devido ao desequilíbrio) manifestar pneumonia aguda. Os alimentosque ingerimos contêm diversos tipos de bactérias, que devem ser atacadaspelas IgA-secretórias. Esse isotipo, depois de produzido pela célula, atraves-sa a membrana do epitélio por meio da ligação com um receptor de superfí-cie. Ao se ligar a esse receptor, o complexo é fagocitado pela célula, atraves-sando o citosol para ser liberado na luz do órgão.

FIGURA 3.1 Tonsila palatina.Esta tonsila apresenta alguns nó-dulos linfáticos (NL) situados pró-ximos ao epitélio estratificado pla-no (E). As áreas mais claras nos

nódulos linfáticos são os centrosgerminativos. Em (C), cripta emcorte transversal. Hematoxilina-eosina (HE). Aumento 5x.

NL

C

ENL

NLNL




A amigdalite ou tonsilite é a inflamação das tonsilas, que resulta em umahipertrofia do órgão. As tonsilas são atacadas por agentes viróticos ou bacte-rianos, que desencadeiam respostas inflamatórias, com estímulo para hiperpro-

dução de linfócitos. Os folículos aumentam de tamanho, a tonsila fica vermelhae muito dolorida. Os linfócitos B estão muito ativados e se diferenciam emplasmócito para produzir anticorpos que atacam os agressores. O pus que seforma (mais freqüente nas cristas) resulta da morte de leucócitos destruídos noataque e de muco (Figura 3.2).

FIGURA 3.2 Quadro de amigdalite ou tonsilite. Astonsilas palatinas se apresentam hipertrofiadas, in-flamadas e com pus. Fonte: http://faculty.ccri.edu/kamontgomery/anatomy%20lymphatic.htm

De acordo com sua localização na boca e na faringe, distinguem-se astonsilas palatinas, a tonsila faringiana e as tonsilas linguais, que constituem o

anel de Waldeyer. As tonsilas palatinas são em número de duas e estão localizadas na parte

oral da faringe, próximas ao arco palatofaríngeo (Figura 3.3). Nelas, o tecidolinfóide forma uma faixa sob o epitélio estratificado plano, com nódulos linfáti-cos, em geral com centros germinativos. Abaixo do epitélio, são encontradoslinfócitos e células reticulares. Cada tonsila palatina tem de 10 a 20 invaginaçõesepiteliais que penetram profundamente no parênquima, formando as criptas.

As criptas contêm células epiteliais descamadas, linfócitos vivos e mortos ebactérias, podendo aparecer como pontos purulentos nas amigdalites. Não exis-tem vasos aferentes, apenas eferentes. O epitélio da cripta é bastante permeá-

vel a partículas estranhas, permitindo a penetração de antígenos. Os anticorposproduzidos atravessam o epitélio, desempenhando função protetora na entradados tratos digestivo e respiratório. A porção mais profunda da tonsila é parcial-mente envolvida por uma pseudocápsula de tecido conjuntivo fibroso, que asepara dos tecidos adjacentes. As Figuras 3.4, 3.5 e 3.6 apresentam cortes detonsila palatina, evidenciando suas principais características.

A tonsila faringiana é única e situa-se na porção súpero-posterior dafaringe, sendo recoberta pelo epitélio típico das vias respiratórias (epitéliopseudo-estratificado cilíndrico ciliado). Essa tonsila é formada por pregas damucosa, contém tecido linfóide difuso e nódulos linfáticos e não possui crip-tas. Apesar de não estar na cavidade oral, ela constitui o anel de Waldeyer,separando a boca e o nariz da faringe.

As tonsilas linguais (Figura 3.7) são de pequeno diâmetro, porém maisnumerosas que as outras tonsilas. Situam-se na base da língua, sendo




FIGURA 3.4 Nódulo linfático (NL) ad-jacente à cripta em corte transversal (C).HE (hematoxilina-eosina). Aumento 10x.

FIGURA 3.3 Loca-lização das tonsilaspalatinas, linguais efaringiana na cavida-de oral e faringe.

CNL

E

FIGURA 3.5 Epitélio da tonsila palatinainvadido por células inflamatórias (se-tas). Quadro que representa a respostaimune à infecção microbiana. HE(hematoxilina-eosina). Aumento 10x.

Tonsilafaringiana

Cavidadenasal

Tonsilapalatina

Tonsila lingual

Tonsila palatina

Tonsila lingual

Língua




TL

C

Pcap

recobertas por epitélio estratificado plano. Em cada tonsila, o epitélio formauma invaginação que se aprofunda muito, originando uma cripta. Ductos deglândulas mucosas se abrem nessas criptas; a secreção dessas glândulas fun-ciona como um agente mecânico de limpeza, fazendo com que essas tonsilasfiquem livres de debris e infecções. Assim como nas tonsilas palatinas, exis-tem nódulos linfóides, alguns com centros germinativos, e há presença decélulas linfóides difusas perifoliculares. O aspecto funcional das tonsilas lin-guais ainda não foi completamente estabelecido, entretanto elas parecem ser estrutura e funcionalmente similares às tonsilas palatinas.

TECIDO LINFÓIDE GENGIVALO tecido gengival é povoado por um infiltrado leucocitário devido ao

acúmulo de placa bacteriana. Inicialmente, com a presença de pouca placa

FIGURA 3.6 Pseudocápsula (Pcap) detecido conjuntivo fibroso envolvendo te-cido linfóide (TL) da tonsila palatina. HE

(hematoxilina-eosina). Aumento 10x.

FIGURA 3.7 Tonsila lingual.Nódulos linfáticos (NL) situa-dos próximos ao epitélioestratificado plano (E). As áre-as mais claras nos nódulos lin-fáticos são os centros germi-nativos. Em (C), cripta em cor-te transversal. HE (hemato-xilina-eosina). Aumento 5x.

NL

E




bacteriana, existe uma predominância de linfócitos. Entretanto, com o desen-volvimento da gengivite, há um drástico aumento de plasmócitos. Osplasmócitos, primeiramente, são encontrados adjacentes ao epitélio juncional

e próximos a vasos sangüíneos; posteriormente, essas células começam a inva-dir também o tecido conjuntivo da gengiva. A principal função desse tecido é aproteção contra o acúmulo de placa bacteriana dental, e, por ser uma respostaimune secundária, a maioria dos plasmócitos produz IgG. Existem algumasevidências de que essas células também produzem anticorpos específicos con-tra antígenos da placa. No tecido gengival, também são encontrados macrófagosque parecem estar envolvidos no processamento de bactérias que penetrampelo epitélio juncional e na estimulação da produção de anticorpos contras es-ses antígenos. As reações imunes do tecido linfóide gengival têm o objetivo deevitar que as bactérias da placa dental se espalhem para outras partes do corpo,

entretanto a liberação de endotoxinas das bactérias lisadas, das enzimaslisossômicas dos macrófagos e a ativação do complemento podem iniciar umaresposta inflamatória grave, que irá culminar no efeito destruidor dos tecidos.Dessa forma, há a instalação da doença periodontal.

TECIDO LINFÓIDE DAS GLÂNDULAS SALIVARES

Linfócitos e células plasmáticas são encontrados dispersos sob a mucosaoral, tanto nas glândulas salivares maiores (parótida, submandibular e sublin-gual) como nas glândulas salivares menores. As células linfóides se apresen-tam em pequenos grupos adjacentes aos ductos ou dispersos entre os ácinos.

A maioria dos plasmócitos secreta IgA, e apenas alguns secretam IgM ouIgG. A maior parte da IgA da saliva parece ser sintetizada localmente pelosplasmócitos associados às glândulas.

A principal função desse tecido linfóide é proteger as glândulas de infec-ção. Entretanto, a IgA secretada na saliva protege a mucosa oral e a superfí-cie dos dentes da colonização bacteriana descontrolada.

AGREGADOS LINFÓIDES DISPERSOS NA SUBMUCOSA

Agregados de tecido linfóide foram observados em vários sítios da cavi-

dade oral, como o palato mole, o assoalho da boca, a porção ventral da línguae, ocasionalmente, a mucosa jugal e os lábios. Essas estruturas apresentam-se como pequenas massas de tecido linfóide com uma cripta central, revestidaspor epitélio escamoso estratificado. Quando a primeira linha de defesa nasuperfície da mucosa oral não é suficiente, esse tecido é estimulado e respon-de com proliferação.



Junqueira LC, Carneiro J. Histologia básica. 9. ed. Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan; 1999. p. 221-243.




Parham P. O sistema imune. Porto Alegre: Artmed; 2001.Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.

SITE RELACIONADO

http://faculty.ccri.edu/kamontgomery/anatomy%20lymphatic.htm


1. Qual é a função das tonsilas?2. De que é constituído o anel de Waldeyer?3. Quais são as funções do tecido linfóide das glândulas salivares?



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4Defesa Inata

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMaria Isabela Guimarães Campos

PROPRIEDADES GERAIS DAS IMUNIDADES INATA E ADQUIRIDA

O homem está rodeado de uma grande quantidade de agentes infeccio-sos: vírus, bactérias, fungos, protozoários e parasitos. Como esses organismosapresentam-se de formas bastante diferentes, há a necessidade de uma am-pla variedade de respostas imunes para controlar cada tipo de infecção. Deuma forma geral, os diferentes tipos de resposta imune podem ser classifica-

dos em duas categorias básicas: as respostas inatas (ou não-adaptativas) e asrespostas específicas (ou adaptativas).

A imunidade inata é a primeira linha de defesa contra as infecções. Elase caracteriza por uma resposta rápida e efetiva contra os patógenos invaso-res e reage essencialmente do mesmo modo às infecções repetidas. Os meca-nismos da imunidade inata são estimulados por estruturas comuns a gruposde microrganismos. Em contrapartida, a resposta adquirida desenvolve-se maistarde e aumenta em magnitude a capacidade defensiva em cada exposiçãosucessiva a um microrganismo, fenômeno denominado memória imunológica.Esse tipo de resposta é altamente específico para macromoléculas, e as subs-

tâncias que o induzem são chamadas antígenos, que podem ser microbianosou não-microbianos. Os principais aspectos das imunidades inata e específi-ca são apresentados na tabela abaixo:

Propriedades gerais das imunidades inata eadquirida 63

Mecanismos efetores da imunidade inata 64Componentes de defesa externos 65Componentes de defesa internos 65Outras proteínas circulantes da imunidade

inata 66Citocinas 67

Componentes celulares 68Inflamação 72Mecanismos efetores da imunidade

adquirida 72Relação da imunidade inata com as

respostas imunes adquiridas 73Bibliografia selecionada 74Questões para recapitulação 74




A resposta inata, assim como a adquirida, pode ser dividida em fases dereconhecimento, de ativação e efetora. De fato, as respostas imunes inata eadquirida trabalham de forma integrada para estabelecer a defesa do hospe-deiro. É a resposta imune inata que estimula e influencia a natureza das res-postas adquiridas. Por sua vez, a resposta imune adquirida utiliza e intensifi-ca muitos dos mecanismos efetores da resposta inata para a eliminação dospatógenos. Mais detalhes sobre a interação entre os dois tipos de respostaimune serão abordados ao final do capítulo.

MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE INATA

Nesse tipo de resposta imune, existe a participação de fatores de defesaexternos, que envolvem as barreiras físicas e químicas, e os fatores de defesa

internos, que são constituídos por componentes protéicos (complemento,citocinas e outras proteínas) e por componentes celulares. As barreiras físico-químicas estão em funcionamento constante, mesmo antes da instalação dainfecção. Os outros componentes da resposta inata normalmente estão inativos,mas respondem rapidamente à presença dos patógenos. A Tabela 4.2 resumeos componentes da resposta inata e suas principais funções.

Característica Imunidade inata Imunidade específica

Especificidade Para estruturas compartilhadas por Para antígenos microbianos ou nãogrupos de microrganismos

Diversidade Limitada Muito grandeTempo de ação Resposta máxima imediata Existe um período entre a exposição

e a resposta máximaMemória Nenhuma SimNão-reação ao próprio Sim Sim

TABELA 4.1 Aspectos das imunidades inata e específica

Impedem a entrada de microrganismos e matam alguns micróbi-os que conseguem penetrá-las

Morte e opsonização de micróbiosEstimulação e controle da inflamação, resistência à infecção viral,

ativação de macrófagos, proliferação de células exterminado-ras naturais

Opsonização de micróbios e ativação do complementoOpsonização de micróbios e ativação do complementoBloqueio dos tecidos infectados

Fagocitose inicial e morte dos microrganismosFagocitose eficiente e morte dos microrganismos, secreção de

citocinas que estimulam a inflamaçãoLise das células infectadas e ativação de macrófagos

Barreiras físico-químicas

Componentes ProtéicosComplementoCitocinasTNF, IL-1, IL-2, IL-10, IL-15, TGF-β,IFN-α, β, γ e quimiocinas

Outras ProteínasLectina ligadora de manose (colectina)Proteína C-reativa (pentraxina)Fatores de coagulação

Componentes CelularesNeutrófilosMacrófagos

Células exterminadoras naturais (EN)

TABELA 4.2 Componentes da resposta inata e suas principais funções

Componentes Principais funções




COMPONENTES DE DEFESA EXTERNOS

A pele e as mucosas intactas funcionam como barreira mecânica quepoucos microrganismos conseguem ultrapassar. Muitas vezes, apenas a des-camação epitelial é suficiente para matar certos patógenos, no entanto o áci-do lático e outros ácidos graxos não-saturados, produzidos pelas glândulassebáceas, possuem uma ação antibacteriana. Especialmente no couro cabe-ludo, há a produção de ácidos graxos saturados que desempenham importan-te atividade contra infecções fúngicas. Normalmente, os fungos tendem a seproliferar em regiões do corpo que não possuem glândulas sebáceas, como,por exemplo, entre os dedos.

As vias respiratórias altas possuem cílios que têm a função de filtrar par-tículas maiores. Microrganismos menores que penetram mais profundamen-te no sistema respiratório deparam-se com uma secreção mucosa que reveste

as vias respiratórias e apreendem os patógenos. Normalmente, os elementosinvasores são eliminados via tosse ou espirro; entretanto, microrganismos dediâmetro muito pequeno podem ainda alcançar os alvéolos pulmonares. Seos macrófagos alveolares não atuam sobre eles, a infecção se instala.

Os patógenos encontrados nos alimentos ou na água primeiramente sedeparam com a flora da boca e da garganta, que desempenha um papel dedefesa no organismo. Os microrganismos que alcançam o estômago enfren-tam uma forte acidez gástrica (pH 1,0) devido à secreção de ácido clorídrico. Apenas microrganismos que vivem em meio ácido ou que se situam profun-damente nas partículas alimentares resistem a esse pH. Se alcançarem o in-

testino, além dos movimentos peristálticos, os patógenos encontrarão um pHalcalino decorrente da presença de secreções do pâncreas e do fígado. Háainda um aumento da flora normal do intestino, que desempenha importantepapel agressor contra os patógenos. A utilização de antibióticos que suprimemessa flora normal favorece o estabelecimento de infecções por leveduras.

Nas vias urinárias, a presença de lisozima, o meio um pouco ácido e opróprio fluxo urinário ajudam a combater as infecções. As partes externas doaparelho reprodutor feminino também apresentam um pH baixo devido aoácido lático presente nas secreções.

O olho humano é protegido principalmente pelas lágrimas que exercemtanto um efeito mecânico, arrastando as partículas, como um efeito antibac-teriano pela presença da enzima lisozima. Essa é uma enzima bactericida queage na parede celular de bactérias gram-positivas e de algumas gram-negati-vas. A Figura 4.1 ilustra as principais barreiras físico-químicas do organismo.

COMPONENTES DE DEFESA INTERNOS

Se os microrganismos entrarem na circulação, serão combatidos pelasproteínas do plasma. As principais proteínas circulantes da imunidade inatasão as proteínas do sistema do complemento, colectinas, pentraxinas e as pro-teínas do sistema de coagulação.

O sistema do complemento consiste em várias proteínas plasmáticas cujaprincipal função é a estimulação e o controle da inflamação, recrutandoleucócitos para o sítio de infecção e ativando esses leucócitos para a elimina-




ção dos agentes infecciosos. O sistema do complemento pode ser ativado por duas vias principais: a via alternativa, que é desencadeada pelo reconhecimen-

to de certas estruturas da superfície microbiana, sendo, portanto, um mecanis-mo da imunidade inata, e a via clássica, que ocorre quando o sistema do com-plemento é ativado por anticorpos ligados à superfície do patógeno, fazendoparte da resposta adaptativa ou específica. Independentemente da via, a ativaçãodo complemento é uma reação em cascata, que resulta no aparecimento depeptídeos que irão exercer diversas funções. Os produtos do complemento po-dem opsonizar microrganismos para promover a fagocitose, atrair fagócitos parao local da inflamação (quimiotaxia), aumentar o fluxo sangüíneo e a permea-bilidade capilar, lisar diretamente bactérias ou vírus ou, ainda, estimular a libe-ração de outros mediadores inflamatórios pelos mastócitos. A Figura 4.2 ilustraas principais funções do sistema do complemento na resposta inata. Mais deta-lhes sobre o sistema do complemento serão abordados no Capítulo 9.

OUTRAS PROTEÍNAS CIRCULANTES DA IMUNIDADE INATA

A lectina ligadora de manose pertence à família da colectina e funcionacomo uma opsonina, pois liga os carboidratos encontrados na superfíciemicrobiana à manose. Essa, por sua vez, se ligará ao receptor de manose dosmacrófagos. Além disso, a lectina ligadora de manose pode interagir comduas outras proteínas do complemento, ativando a via clássica.

A proteína C reativa pertence à família pentraxina das proteínas plasmáticas

e tem capacidade de se ligar às cápsulas das bactérias pneumocócicas. Elafunciona como uma opsonina, facilitando a fagocitose, ou pode também contri-buir para a ativação do complemento pela via clássica.

FIGURA 4.1 Barreiras físico-químicas do organismo.

Lisozima nas lágrimas eem outras secreções

Comensais

Pele

Barreira física Ácidos graxos

Comensais

PH baixo e comensaisda vagina

Remoção de partículas pela

rápida passagem de ar através dos ossos turbinados

BrônquiosMuco, cílios Ácidos

Rápida alteração do pH

Comensais

Fluxo do trato urinário




Os fatores de coagulação são as proteínas do plasma, cuja função principalé evitar a hemorragia. No entanto, a coagulação também pode servir para blo-quear as infecções bacterianas, evitando a disseminação dos microrganismos.

CITOCINAS

As citocinas constituem um grupo muito extenso de proteínas produzi-das pelas células das imunidades inata e adquirida em resposta aos micróbiose a outros antígenos e têm a função de regular as reações imunes e inflamató-

rias. Elas transmitem informações entre as células inflamatórias e entre ascélulas inflamatórias e as células teciduais responsivas, como as endoteliaisvasculares. Os principais grupos de citocinas são:

– interferons (IFN) – são produzidos na fase inicial da infecção e consti-tuem a primeira linha de resistência a muitas viroses;

– interleucinas (IL) – formam um grande grupo (IL-1 a IL-17) com umavariedade de funções;

– fatores estimuladores de colônias (CSF) – estão envolvidos diretamentena divisão e na diferenciação das células-tronco na medula óssea e

dos precursores dos leucócitos sangüíneos;– outras citocinas – como os fatores de necrose tumoral (TNF-α e TNF-β)e o fator β de transformação de crescimento (TGF-β).

De acordo com a atividade fisiológica, as citocinas podem ser classifica-das em:

Mediadoras e reguladoras da resposta inata: são principalmente pro-duzidas por macrófagos, neutrófilos, células EN, algumas célulasepiteliais e endoteliais. Essas citocinas estimulam o início das reaçõesinflamatórias e também controlam essas respostas.

Mediadoras e reguladoras da resposta adquirida: são produzidas prin-cipalmente pelos linfócitos T em resposta ao reconhecimento específi-co de antígenos estranhos.

FIGURA 4.2 Funções do sistema do complemento. Adaptada de Abbas.

Complemento

Lise de bactérias Opsonização de bactérias

Quimiotaxia de fagócitos




Estimuladoras da hematopoiese: são produzidas pelas células estromaisda medula óssea, por leucócitos e por outras células. Estimulam o cres-cimento e a diferenciação dos leucócitos imaturos.

Na imunidade inata, as citocinas recrutam e ativam os leucócitos e produ-zem alterações sistêmicas, como o aumento da síntese de células efetoras e deproteínas que potencializam as respostas antimicrobianas. São consideradascitocinas da resposta imune inata: o INF-α e o INF-β, que controlam as infec-ções virais; a IL-1, o TNF e as quimiocinas, que medeiam a inflamação local; aIL-15 e a IL-12, que estimulam a proliferação e atividade das células EN; oTGF-β e a IL-10, cuja função é limitar a inflamação local, e a IL-6, que aumentaa produção de neutrófilos na medula óssea e a síntese de outras proteínas en-volvidas na defesa do hospedeiro. A Tabela 4.3 apresenta as citocinas envolvi-

das na imunidade inata, suas células alvo e seus efeitos biológicos.

COMPONENTES CELULARES

As principais células efetoras da imunidade inata são os fagócitos(neutrófilos e macrófagos) e as células exterminadoras naturais (EN). Essascélulas atacam os microrganismos que ultrapassam as barreiras físico-quími-cas e penetram os tecidos ou a circulação sangüínea.

TABELA 4.3 Citocinas envolvidas na imunidade inata, suas células-alvo e seus efeitos biológicos

Principais alvos celulares eCitocina Principais fontes celulares efeitos biológicos

Fator de necrose tumoral

Interleucina-1 (IL-1)

Quimiocinas


IFNs tipo I (IFN-α e INF-β)





Macrófagos, células T

Macrófagos, células endoteliais,algumas células epiteliais

Macrófagos, células endoteliais,células T, fibroblastos, plaquetas

Macrófagos e células dentríticas

IFN-α: macrófagosINF-β: fibroblastos

Macrófagos e células T

Macrófagos, células endoteliais ecélulas T

Principalmente macrófagos

Macrófagos

Células endoteliais: ativação da inflama-ção e coagulação

Neutrófilos: ativaçãoHipotálamo: febreFígado: síntese de proteínas de fase agudaMúsculo, gordura: catabolismoMuitos tipos de células: apoptose

Células endoteliais: ativação da inflama-ção e coagulação

Hipotálamo: febre

Fígado: síntese de proteínas de fase agudaLeucócitos: quimiotaxia e ativação

Células EN e célulasT: síntese de IFN- γ eaumento da atividade citolítica

Todas as células: estado antiviral e aumen-to de expressão do MHC de classe II

Macrófagos: inibição da produção de IL-12, expressão de co-estimuladores e demoléculas do MHC de classe II

Fígado: síntese de proteínas de fase aguda

Células B: proliferação de células produ-

toras de anticorposCélulas EN: proliferação

Células EN e células T: síntese de IFN- γ




As células do sistema imune inato estão imediatamente disponíveis para ocombate contra uma ampla variedade de patógenos, sem exigir exposição préviaaos mesmos e atuando da mesma forma em todos os indivíduos normais. Além

disso, essas células desempenham um papel importante na iniciação e no poste-rior direcionamento das respostas imunes adaptativas. Como as respostas adap-tativas demoram um certo período de tempo (dias) para exercer seus efeitos, aresposta inata é responsável pelo controle das infecções durante esse período.

Os fagócitos possuem como função principal ingestão e morte dos mi-crorganismos, sendo que os neutrófilos são predominantes no início da res-posta inata, e os macrófagos aparecem posteriormente.

O neutrófilo é uma célula do grupo dos leucócitos polimorfonucleares,caracterizada por possuir núcleo segmentado em três a cinco lóbulos conectados.Seu citoplasma apresenta grânulos de dois tipos: grânulos específicos, conten-

do enzimas como a lisozima, a colagenase e a elastase, e grânulos azurófilos,que são lisossomas. Essas células medeiam as fases mais iniciais das respostasinflamatórias e possuem vida curta, sofrendo morte celular programada e pos-teriormente sendo fagocitadas por macrófagos do fígado ou baço.

Os macrófagos originam-se de precursores circulantes, chamados monó-citos. Os monócitos sanguíneos se desenvolvem na medula óssea e podempermanecer na circulação por longos períodos. Quando penetram nos tecidos,diferenciam-se em macrófagos teciduais e recebem diferentes denominações(Figura 4.3).

Os macrófagos respondem tão rapidamente quanto os neutrófilos, porém,como persistem por muito tempo nos sítios de inflamação, são as células pre-dominantes nos estágios mais tardios da resposta imune inata.

Todas as células fagocíticas ligam-se aos agentes agressores por meio dereceptores especializados, logo a superfície dessas células possui receptorespara uma variedade de moléculas. Esses receptores estimulam a migraçãodas células para o sítio de infecção, promovem a fagocitose dos microrganis-mos e ativam uma via intracelular para a morte do microrganismo. Os recep-tores celulares com maior importância para a imunidade inata são aquelespara a porção Fc de IgG, proteínas do sistema do complemento, interferons,TNF e para alguns componentes bacterianos.

Depois de estabelecido o processo infeccioso, a migração dos leucócitos

para os sítios de infecção é mediada pelas citocinas, sendo as mais importantes

FIGURA 4.3 Origem do macrófago e sua diferenciação nos tecidos. Adaptada de Abbas.

Micróglia (SNC)Céluas de Kupfer (fígado)Macrófagos alveolares (pulmão)Osteoclastos (osso)

Medula óssea Sangue Tecido

Célula-tronco Monócito Macrófago




o TNF e as quimiocinas, ambos produzidos por macrófagos, células endoteliaise outros tipos celulares. O próximo passo consiste na ingestão dos microrganis-mos para vesículas (fagocitose), onde eles serão destruídos (Figura 4.4).

No processo de fagocitose, o fagócito utiliza vários receptores de super-fície para se ligar a um microrganismo e estende uma projeção citoplasmáticaenvolta do mesmo. Essa projeção forma uma vesícula que contém a partículaestranha ingerida, chamada fagossomo. No interior do fagócito, o fagossomose funde com lisossomos, formando os fagolisossomos, nos quais as enzimasproteolíticas dos lisossomos irão destruir a partícula fagocitada.

Após a fagocitose do microrganismo, outro mecanismo microbicida utili-zado pelos neutrófilos e macrófagos ativados é a conversão catalítica dooxigênio molecular em radicais livres, que são agentes oxidantes altamentereativos e destruidores de micróbios e até de outras células. O principal siste-

ma gerador de radicais livres dos fagócitos é o sistema oxidase. A oxidase éuma enzima localizada na membrana plasmática ou na membrana fagolisos-sômica dos fagócitos ativados, cuja função é originar radicais superóxidos apartir do oxigênio molecular. Os macrófagos ainda possuem um segundo sis-tema gerador de radicais livres, a sintase induzível de óxido nítrico (iNOS). A iNOS é uma enzima produzida pelos macrófagos em resposta aos lipo-polissacarídeos bacterianos (LPS) em combinação com o IFN- γ. Essa enzimacatalisa a conversão da arginina em citrulina, liberando o gás óxido nítricoque agirá em combinação com os superóxidos (do sistema oxidase) para ma-tar os micróbios. A liberação de enzimas lisossômicas, de radicais superóxidose de ácido nítrico no meio extracelular pode causar lesão tecidual. Um exem-plo é a formação de abscesso, que é uma bolsa de tecido liquefeito com umacoleção de neutrófilos e de detritos celulares, ou seja, pus.

Os macrófagos ativados ainda possuem outras funções efetoras na defe-sa contra as infecções, como o recrutamento de leucócitos, devido à produçãode quimiocinas e de mediadores lipídicos, e o reparo dos tecidos. No reparotecidual, os macrófagos produzem fatores angiogênicos, fatores que estimu-lam a produção de fibroblastos e fatores que regulam a síntese de tecido conjuntivo. Além disso, os macrófagos ainda participam da remodelagem dostecido, secretando proteases que degradam proteínas da matriz extracelular e, ao mesmo tempo, ativando fibroblastos para formar novas matrizes.

FIGURA 4.4 Fagocitose e destruição intracelular dos microrganismos. Adaptada de Abbas.

Interação receptor e ligante Fagossomo funde-se Liberação dos produtos

digeridos com lisossomos




As células EN são derivadas de precursores da medula óssea e constituemuma subpopulação de linfócitos que apresentam numerosos grânulos cito-plasmáticos. Sua principal função é a defesa contra infecções virais, por meio

de lise de células infectadas por vírus ou por alguns outros microrganismosintracelulares e pela secreção de citocinas, principalmente o IFN- γ.

Essas células possuem receptores de ativação e inibição que regulamsua atividade. A ativação ocorre pelo reconhecimento de três tipos de alvos:células revestidas por anticorpos, células infectadas por vírus ou algumas bacté-rias intracelulares e células carecendo de moléculas do MHC de classe I. Osreceptores de ativação que reconhecem anticorpos não são funcionais na imu-nidade inata. Os receptores inibitórios são aqueles que reconhecem as molé-culas do MHC de classe I. Muitos vírus desenvolveram meios para inibir aexpressão de moléculas de classe I nas células infectadas, e, por isso, as célu-

las EN são ativadas por células infectadas (Figura 4.5). Outras três citocinas,a IL-12, a IL-15 e os IFN α e β, são produzidas por macrófagos e tambémativam as células EN na imunidade inata.

Depois de ativadas, as funções efetoras das células EN são lisar célulasinfectadas por vírus e células tumorais e secretar IFN- γ que estimula os

FIGURA 4.5 Em A, os receptores de ativação reconhecem o ligante, no entanto os receptores inibitóriosreconhecem as moléculas de MHC I, e a célula EN não é ativada. Em B, a infecção viral inibe a expressão doMHC I, portanto a célula EN é ativada. Adaptada de Abbas.

A

Célula ENB

Célula EN

Receptor de ativação Receptor de inibiçãoMHC I

Célula normalCélula infectada por vírusnão expressa o MHC I

Célula EN não-ativada Célula EN ativada

Lise da célula infectada




macrófagos a destruir os microrganismos fagocitados. As células EN possu-em grânulos contendo a proteína perforina, que cria poros na membrana dacélula-alvo, e as enzimas granzimas, que penetram pelos poros e induzem a

apoptose das células-alvo. Destruindo as células infectadas por vírus, as célu-las EN eliminam os reservatórios de infecção.

INFLAMAÇÃO

A reação local da imunidade inata é a resposta inflamatória que consiste norecrutamento e na ativação de leucócitos para o sítio de infecção a fim de erradicá-la. A inflamação em resposta aos micróbios é iniciada por citocinas, principal-mente o TNF. Os neutrófilos são recrutados no início da inflamação, seguidospelos monócitos e linfócitos. Por isso, a composição dos leucócitos inflamatórios

dentro dos tecidos muda com o decorrer do tempo, passando de rica em neutrófilospara rica em células mononucleares. Esse fato é um reflexo tanto do recruta-mento dos diferentes leucócitos como da curta faixa de vida dos neutrófilos. Osmacrófagos que são recrutados para os sítios de infecção são ativados pelos pro-dutos microbianos e pelos IFN- γ derivados das células EN.

A inflamação produz uma variedade de alterações sistêmicas no hospe-deiro que acentuam a capacidade do sistema imune inato de erradicar a in-fecção. Essas alterações devem ser mediadas pela ação endócrina das citocinase incluem o aumento da produção de leucócitos, febre e alteração dos níveisde proteínas plasmáticas, como o complemento, o fibrinogênio e a proteína Creativa. Como já foi visto, o complemento pode destruir diretamente os mi-

crorganismos, atrair células inflamatórias e realizar opsonização. O fibri-nogênio se converte em fibrina para limitar as infecções e fornecer matriz,que auxilia na migração dos leucócitos para os tecidos. A proteína C reativa éuma opsonina. Em casos de infecção severa, a inflamação poderá contribuir para a lesão sistêmica dos tecidos ou a morte, pois as alterações sistêmicasinduzirão choque e coagulação disseminada com insuficiência de múltiplosórgãos.

MECANISMOS EFETORES DA IMUNIDADE ADQUIRIDA

Os mecanismos da imunidade adquirida ou adaptativa são aqueles quemelhoram o reconhecimento do patógeno em vez de sua destruição. As res-postas imunes adaptativas são devidas aos linfócitos do sistema imune quepossuem coletivamente a capacidade de reconhecer grande quantidade deantígenos. O rearranjo gênico somático e a mutação somática nos genes parareceptores de antígeno fornecem à população de linfócitos um conjunto dereceptores de antígenos altamente diversificados – as imunoglobulinas noslinfócitos B e os receptores de células T nos linfócitos T. Um linfócito individualexpressa os receptores específicos de ligação ao antígeno. Dessa forma, umpatógeno estimula somente um pequeno subgrupo de linfócitos que expressareceptores para os seguintes antígenos, focalizando a resposta imuneadaptativa naquele patógeno.

Uma importante diferença entre as células B e T é o tipo de antígeno queelas reconhecem. Enquanto os receptores de imunoglobulinas das células B




ligam-se a moléculas integrais e patógenos intactos, os receptores de célulasT reconhecem somente antígenos peptídicos curtos que estão ligados a molé-culas do complexo de histocompatibilidade principal na superfície celular.

Uma segunda diferença importante é que todas as células B possuem a mes-ma função geral de produzir imunoglobulinas, enquanto que as células T po-dem ter funções distintas. As células T CD8 citotóxicas matam as célulasinfectadas com vírus, reconhecendo os antígenos peptídicos apresentados pelasmoléculas MHC de classe I; as células T CD4 ajudam os macrófagos e ascélulas B a se tornarem ativados, pois possuem a função de reconhecer ospeptídeos apresentados por moléculas MHC de classe II.

As células T CD4 são subdivididas em células TH1 e T

H2. A função das

células TH1 é auxiliar os macrófagos, enquanto que as T

H2 auxiliam as células

B. Antes que elas possam realizar suas funções efetoras, todas as células T

devem ser ativadas dentro de um tecido linfóide secundário por meio do reco-nhecimento de seu antígeno específico ligado a uma célula apresentadora deantígeno profissional.

As células B se diferenciam em plasmócitos que geram anticorpos. A produção de anticorpos por uma célula B requer a ajuda de uma célula T

H2

CD4 que responde ao mesmo antígeno e ativa as células B. Os anticorposligam-se aos patógenos extracelulares e suas toxinas e os entregam aos fagó-citos e a outras células efetoras para destruição. A imunidade por anticorpose suas ações são conhecidas como imunidade humoral. Enquanto as célulasTH2 CD4 atuam dentro dos tecidos linfóides secundários, as células T citotó-

xicas CD8 e as células TH

1 CD4 devem viajar ao local infectado para realizar suas funções efetoras. A imunidade decorrente das células T citotóxicas CD8e/ou das células T

H1 CD4 é reconhecida como imunidade celular.

Quando bem-sucedida, uma resposta imune adaptativa combate a infec-ção e fornece imunidade protetora e duradoura contra o patógeno que origi-nou a resposta. Falhas no desenvolvimento de uma resposta bem-sucedidapodem se originar de deficiências hereditárias no sistema imune ou na capa-cidade do patógeno de escapar, evitar ou subverter a resposta imune. Essasfalhas podem levar a infecções crônicas debilitantes ou à morte.

RELAÇÃO DA IMUNIDADE INATA COM AS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS

A imunidade inata desempenha importante papel na estimulação dasrespostas imunes adquiridas. As citocinas, os produtos de degradação do com-plemento e os co-estimuladores são moléculas produzidas durante as reaçõesda imunidade inata e funcionam como sinais secundários para a imunidadeadquirida. As proteínas estruturalmente semelhantes B7-1 e B7-2 são os prin-cipais co-estimuladores que são expressos pelas células apresentadoras deantígenos (CAA) e funcionam em conjunto com os antígenos para estimular os linfócitos T específicos. Em resposta aos micróbios, os macrófagos e ascélulas dendríticas produzem também citocinas que promovem o crescimen-

to e a diferenciação dos linfócitos T. A IL-12 é a principal citocina com essafunção. A célula B pode ser ativada por uma proteína do complemento cha-mada C3d. Essa ativação resulta em uma resposta de anticorpo contra antígeno.




Os sinais secundários gerados durante as respostas imunes inatas não sóacentuam a resposta adquirida, mas também exercem influência na sua natu-reza. Nas infecções intracelulares, os macrófagos fagocitam ou reconhecem os

micróbios, expressando co-estimuladores e produzindo citocinas que irão esti-mular a imunidade mediada pela célula T. A célula T, por sua vez, ativará osmacrófagos para matar os micróbios intracelulares. Já nas infecçõesextracelulares, os micróbios que entram no sangue ativam proteínas do com-plemento, as quais irão ativar a produção de anticorpos pelos linfócitos B.





1. Como se caracteriza a resposta imune inata?2. Quais são os componentes de defesa externos e internos?3. Quais são os processos envolvidos após o desencadeamento do pro-

cesso infeccioso?4. Cite e explique as diferenças entre as células B e T.




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5Resposta Imune Adaptativa

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesRita de Cássia Mardegan

RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA

O sistema imune possui a função primária de eliminar os agentes infec-ciosos e minimizar os danos que estes podem causar em um organismo. Qual-

quer resposta imune envolve, primeiramente, o reconhecimento do patógenoou outro material estranho e, em segundo lugar, a elaboração de uma respos-ta dirigida a esse elemento, com a finalidade de eliminá-lo do organismo. Osdiferentes tipos de resposta imune enquadram-se em duas categorias: res-postas imunes inatas (ou não-adaptativas) e respostas imunes adaptativas.

A imunidade inata proporciona as linhas iniciais de defesa contra os micror-ganismos. Consiste em mecanismos que existem antes da infecção, que são ca-pazes de rápidas respostas aos microrganismos e que reagem essencialmente domesmo modo a infecções repetidas. Os componentes principais da imunidadeinata são: (1) barreiras físicas e químicas, tais como os epitélios e as substâncias

antimicrobianas produzidas nas superfícies epiteliais; (2) células fagocíticas(neutrófilos, macrófagos) e células exterminadoras naturais (EN); (3) proteínasdo sangue, incluindo os membros do sistema complemento e outros mediadoresda inflamação, e (4) proteínas chamadas citocinas, que regulam e coordenam

Resposta imune adaptativa 75Os componentes da imunidade

adaptativa 76Processo de reconhecimento de

patógenos 79Funções das imunoglobulinas e as células

T efetoras na resposta imune 80 A resposta imune adaptativa origina uma

imunidade protetora 82Principais aspectos das respostas imunes

adquiridas 83Resposta adaptativa celular 84O papel das citocinas na proliferação e

na diferenciação das células T 86

As propriedades e as funções das célulasT efetoras 86

As células TH1 coordenam a respostado hospedeiro aos patógenosintravesiculares 93

As células TH2 CD4 ativam as células Bque reconhecem o mesmo antígeno 93

A resposta imune humoral 95 A ativação das células B 98Funções efetoras dos anticorpos 98Células exterminadoras naturais (EN) 102Bibliografia selecionada 104Questões para recapitulação 104




muitas das atividades das células da imunidade inata. Os mecanismos da imuni-dade inata são estimulados por estruturas que são comuns a grupos de microrga-nismos relacionados e podem distinguir diferenças sutis entre as substâncias

estranhas. A patogenicidade dos microrganismos é, em parte, relacionada a suacapacidade de resistir aos mecanismos da imunidade natural. Em contraste coma imunidade inata, os mecanismos de defesa mais altamente evoluídos são estimu-lados pela exposição aos agentes infecciosos e aumentam em magnitude e capaci-dade defensiva em cada exposição sucessiva a um microrganismo em particular.Pelo fato de que esta forma de imunidade desenvolve-se como uma resposta àinfecção e se adapta a ela, é designada imunidade adquirida (ou adaptativa). Ascaracterísticas que definem a imunidade adaptativa são a grande especificidadepara as distintas macromoléculas e a capacidade de “lembrar” e responder maisvigorosamente às repetidas exposições ao mesmo microrganismo. Em razão de

sua extraordinária capacidade de distinguir entre diferentes microrganismos emacromoléculas, a imunidade adaptativa é também designada imunidade especí-fica. Os mecanismos da imunidade adaptativa são aqueles que melhoram o reco-nhecimento dos patógenos, em vez de sua destruição. Enquanto a imunidadeinata está voltada para os diferentes tipos de patógenos que uma pessoa podeencontrar ao longo de sua vida, tendo sempre a disposição alguns tipos de molécu-las de reconhecimento, cada uma das quais reconhece um grande número depatógenos diferentes, a resposta imune adaptativa é altamente específica paraum determinado patógeno e torna-se mais eficiente após cada encontrosubseqüente com o mesmo agressor. Na verdade, o sistema imune “memoriza” oagente infeccioso, evitando, dessa forma, que esse mesmo patógeno venha poste-riormente causar uma doença. Na resposta imune adaptativa, milhões de imuno-globulinas e receptores de células T diferentes são produzidos pelos linfócitos Be T do sistema imune humano, e cada um reconhece uma estrutura molecular diferente. No momento da infecção, somente aquelas células B e T que produzemmoléculas de reconhecimento, as quais podem se ligar a constituintes daquelepatógeno, são estimuladas a se dividir, proliferar e diferenciar-se em linfócitosefetores. Dessa forma, as duas características de uma resposta imune adaptativasão a memória e a especificidade.

OS COMPONENTES DA IMUNIDADE ADAPTATIVA

Os componentes da imunidade adaptativa são os linfócitos e seus produ-tos. Os linfócitos são um grupo importante de leucócitos envolvidos nesse tipode resposta. São as células centrais, uma vez que reconhecem, especificamente,patógenos individuais, quer eles estejam localizados no interior das células dohospedeiro, quer se localizem nos fluidos teciduais ou no sangue. Existem váriostipos diferentes de linfócitos, mas, na realidade, eles podem ser enquadradosem duas categorias básicas: linfócitos T e linfócitos B. Os linfócitos B comba-tem patógenos extracelulares e seus produtos por meio da liberação deanticorpos, uma molécula que, especificamente, reconhece uma determinada

molécula-alvo, chamada antígeno, e se liga a ela. O antígeno, por sua vez, podeser uma molécula na superfície do patógeno ou uma toxina produzida por este. Já os linfócitos T possuem uma ampla variedade de atividades, alguns estãoenvolvidos no controle do desenvolvimento de linfócitos B e na produção de




anticorpos, outros interagem com as células fagocíticas, auxiliando-nas na des-truição dos patógenos capturados, e um terceiro grupo de linfócitos reconhecee destrói células infectadas por vírus ou células tumorais.

Como uma população, porém, os linfócitos do sistema imune humano pro-duzem milhões de imunoglobulinas e receptores de células T diferentes. Essahierarquia, por meio da qual os linfócitos individuais produzem um só tipo demolécula de reconhecimento e a diversidade que é expressa no nível das popu-lações de linfócitos, permite que a resposta dos linfócitos seja adaptada aospatógenos particulares. Durante a infecção, somente uma proporção muito pe-quena de linfócitos que possuem receptores para reconhecimento de umpatógeno em particular será ativada para se dividir e se diferenciar em célulasefetoras. Conseqüentemente, cada linfócito estimulado pelo patógeno originauma população clonal de células, as quais expressam imunoglobulinas ou re-

ceptores de células T idênticos. O processo por meio do qual os patógenosselecionam clones particulares de linfócitos para expansão é denominado seleçãoclonal (Figura 5.1). O uso de uma fração diminuta do repertório total de linfócitospara responder a cada patógeno assegura que a resposta adaptativa seja alta-mente específica para a infecção que está ocorrendo naquele momento.

Durante a maturação dos linfócitos na medula óssea e no timo, a seleçãoclonal também é usada para impedir o surgimento de células que poderiamatacar as próprias células e os tecidos do corpo. Clones de linfócitos com re-

FIGURA 5.1 Seleção clonal de linfócitos por umpatógeno. Durante o desenvolvimento, cada célula B

ou T é programada para produzir uma única espéciede receptor de antígeno de superfície celular. A popu-lação de linfócitos circulantes abrange muitos milhõesde espécies de receptores, o que permite que todosos patógenos possíveis sejam reconhecidos. Nos dia-gramas, clones individuais de linfócitos são represen-tados por cores diferentes. No momento da infecçãopor um patógeno em particular, os pequenossubgrupos de células B e T com receptores que seligam ao antígeno do patógeno são estimulados a sedividir e a se diferenciar, produzindo, assim, um clonede células efetoras de cada linfócito que se liga ao

antígeno. No segundo quadro, o linfócito selecionadopelo patógeno é o de cor amarela. Após a ativação ea divisão celular, ele origina o clone de células mos-trado no terceiro quadro. Adaptada de Parham.

Durante o desenvolvimento, as células

progenitoras originam grande número de linfócitos,cada qual com uma especificidade diferente

Conjunto de linfócitos pequenos circulantes

Patógeno

Proliferação e diferenciação de linfócitosativados pelo patógeno para formar um

clone de células efetoras

As células efetoras eliminam o patógeno




ceptores que se ligam fortemente aos constituintes do tecido do timo e damedula óssea são marcados para serem eliminados por morte celular progra-mada, ou apoptose. Essa seleção negativa de linfócitos potencialmente auto-

reativos ajuda a tornar o conjunto circulante de células B e T maduras não-responsivo, ou tolerante, aos componentes normais do corpo.

As imunoglobulinas e os receptores de células T são as moléculas de reco-nhecimento altamente variáveis da imunidade adaptativa. As imunoglobulinassão expressas na superfície das células B, onde podem se ligar aos patógenos. As células B efetoras, denominadas plasmócitos, secretam formas solúveis des-sas imunoglobulinas, conhecidas como anticorpos. Em contraste, os receptoresde células T somente são expressos como moléculas de reconhecimento dasuperfície celular e nunca como proteínas solúveis.

Qualquer molécula, macromolécula, partícula viral ou célula que conte-

nha uma estrutura reconhecida e ligada por uma imunoglobulina ou um re-ceptor de célula T é conhecida como seu antígeno correspondente. Assim, asimunoglobulinas de superfície e os receptores de células T também são refe-ridos como receptores de antígeno dos linfócitos. A parte específica do antígenoligada pela imunoglobulina ou pelo receptor de célula T é conhecida comodeterminante antigênico ou epítopo.

Um receptor de célula T típico consiste em uma cadeia α e uma cadeia β,ambas ancoradas na membrana das células T. Assim como as cadeias leves epesadas das imunoglobulinas, as cadeias α e β dos receptores de células T sãoformadas por uma região variável e uma região constante, com as regiõesvariáveis formando um sítio de ligação ao antígeno (Figura 5.2).

As diferenças nas seqüências de aminoácidos das regiões variáveis dasimunoglobulinas e dos receptores de células T criam uma imensa variedadede sítios de ligação específicos para diferentes antígenos e, assim, para dife-rentes patógenos.

FIGURA 5.2 Comparação das estruturas básicas da imunoglobulina de superfície, do anticorpo e doreceptor de célula T. As cadeias pesadas das imunoglobulinas de superfície e do anticorpo são mostradasem amarelo; as cadeias leves, em roxo. Adaptada de Parham.

Imunoglobulinasde Superfície

Anticorpo Receptor de Célula T

Sítio de ligaçãodo antígeno

Cadeia leve

Cadeia pesada

Regiãotransmembrana

Regiõesvariáveis

Regiõesconstantes

Região transmembrana

Sítio deligação do

antígeno

Cadeia α Cadeia β




PROCESSO DE RECONHECIMENTO DE PATÓGENOS

Os anticorpos produzidos pelas células B são as moléculas de reconheci-mento solúveis da imunidade adaptativa. Ao circular nos líquidos corporais,os anticorpos podem se ligar em células bacterianas e partículas virais intac-tas nos espaços extracelulares, marcando-as para a fagocitose. Enquanto osanticorpos ligam-se diretamente a estruturas nativas das macromoléculas bio-lógicas, os receptores de células T podem se ligar somente a peptídeos curtosque foram complexados a uma glicoproteína de membrana denominada mo-lécula do complexo de histocompatibilidade principal (MHC), como mostra aFigura 5.3. Assim, os antígenos das células T são peptídeos produzidos den-tro das células humanas pela degradação do patógeno, ou de seus produtosprotéicos, um processo denominado processamento de antígeno.

A montagem do complexo peptídeo-MHC ocorre na célula em que o

antígeno foi processado, e, uma vez formado, o complexo é transportado àsuperfície celular, onde se torna acessível a receptores de células T presentesna superfície dos linfócitos T. Portanto, diz-se que as moléculas MHC apre-sentam antígenos às células T, e as células que transportam os complexosantígeno-MHC são conhecidas como células apresentadoras de antígeno.

Existem duas classes de MHC (Figura 5.3): as moléculas MHC de classeI, que apresentam antígenos peptídicos derivados de patógenos que se repli-cam intracelularmente, como os vírus e algumas bactérias, e cujas proteínasestão presentes no citosol da célula infectada (Figura 5.4), e as moléculas MHCde classe II, que apresentam peptídeos de patógenos e antígenos protéicos,

que estão presentes no meio extracelular e foram captados pelas vesículasendocíticas das células fagocíticas (Figura 5.5). As moléculas MHC de classe Iestão presentes em quase todos os tipos de células, e, assim, todos os tiposcelulares são capazes de apresentar peptídeos virais em caso de infecção viral. As moléculas MHC de classe II estão presentes somente em alguns tipos celu-lares, que são especializados na captação e no processamento de patógenos eestão presentes em todos os tecidos. Essas células apresentadoras de antígenoprofissionais incluem os macrófagos, as células dendríticas e as células B.

Nas populações humanas, existem muitas variantes genéticas diferentesdas moléculas MHC. Esse polimorfismo é a principal causa de rejeição dostransplantes de tecidos. Quando os doadores e receptores são de tipos dife-rentes de MHC, o sistema imune do receptor produz uma vigorosa resposta

FIGURA 5.3 Moléculas MHC de classe I e MHC de classe II. Adaptada de Parham.

MHC deClasse I

MHC deClasse II

Peptídeo

Membrana celular




imune contra as moléculas MHC do doador, que ele percebe como “estra-nhas”. Foi esse fenômeno que levou a descoberta do MHC e de sua denomi-nação inicial como um complexo de genes que governava a compatibilidadedos tecidos nos transplantes.

FUNÇÕES DAS IMUNOGLOBULINAS E AS CÉLULAS TEFETORAS NA RESPOSTA IMUNE

Na maioria dos mamíferos superiores, existem cinco classes distintas deimunoglobulinas que são designadas de IgG, IgA, IgM, IgD e IgE. Essasimunoglobulinas diferem em tamanho, em cargas elétricas, em composição deaminoácidos e em conteúdo de carboidratos. Possuem, ainda, funções efetorasespecializadas quando secretadas como anticorpos. A imunidade devido aanticorpos e suas funções é conhecida como imunidade humoral, pois osanticorpos foram descobertos pela primeira vez circulando em líquidos corpo-

rais (humores), como o sangue e a linfa. As IgM, IgA e IgG são os principais anticorpos presentes no sangue, nalinfa e nos tecidos conjuntivos. A IgA também é produzida no tecido linfóide

FIGURA 5.4 A via do MHC de classe I para apresentação de antígenos derivados de infecçõesintracelulares. Em células infectadas por vírus, novas proteínas virais são produzidas nos ribossomos celu-lares, no citoplasma. Algumas dessas proteínas são degradadas no citoplasma, e os peptídeos resultantessão transpotados no retículo endoplasmático (RE). As moléculas MHC de classe I ligam-se aos peptídeosno RE e, então, transportam-nos à superfície da célula infectada. Adaptada de Parham.

FIGURA 5.5 A via do MHC de classe II para apresentação de antígenos derivados de infecçõesextracelulares. Os macrófagos fagocitam as bactérias extracelulares e degradam suas proteínas em vesículasendocíticas. As moléculas MHC de classe II ligam-se aos peptídeos nas vesículas endocíticas e transpor-tam-nos à superfície da célula. Adaptada de Parham.




sob a mucosa, sendo, então, transportada seletivamente através do epitéliomucoso, para se ligar aos patógenos extracelulares e suas toxinas nas super-fícies mucosas.

Um meio pelo qual os anticorpos reduzem a infecção é pela ligação in-tensa a um local no patógeno de modo a inibir o crescimento, a replicação oua interação do patógeno com as células humanas. Esse mecanismo é denomi-nado neutralização.

A função mais importante do anticorpo IgG é facilitar o englobamento ea destruição dos microrganismos extracelulares e das toxinas pelos fagócitos.Os neutrófilos e os macrófagos possuem receptores de superfície celular quese ligam às regiões constantes das cadeias pesadas da IgG. Uma bactériarevestida com IgG é fagocitada mais eficientemente que uma bactéria não-revestida, um fenômeno denominado opsonização. As regiões constantes dos

anticorpos IgE ligam-se fortemente a receptores na superfície dos mastócitos,e a maioria dos anticorpos IgE no corpo está nessa forma, em vez de circular livremente no sangue ou na linfa como a IgM e a IgG. Em resposta aos ver-mes e a outras infecções parasitárias, a IgE ligada aos mastócitos desenca-deia fortes reações inflamatórias, as quais se acreditam que ajudam a expelir ou a destruir os parasitos.

A imunidade mediada pelas células T e pelas células do sistema imunecom as quais elas interagem, como os macrófagos, é freqüentemente denomi-nada imunidade celular ou mediada por células, para diferenciá-la das açõesdos anticorpos. Duas classes principais de células T podem ser diferenciadaspor sua expressão das glicoproteínas de superfície celular, CD4 e CD8. Ascélulas T que expressam as glicoproteínas CD8, denominadas células T CD8,têm função citotóxica e também são conhecidas como células T citotóxicas. As células T CD8 efetoras matam as células infectadas com vírus ou outrospatógenos intracelulares, impedindo a replicação do patógeno e a dissemina-ção da infecção. Uma célula T CD8 reconhece somente células que transpor-tam seu antígeno peptídico correspondente, apresentado por uma moléculaMHC de classe I (Figura 5.2). As células T que expressam a glicoproteínaCD4 são denominadas células T CD4. Elas secretam citocinas que ajudam aativar outros tipos de células do sistema imune e respondem a antígenospeptídicos apresentados por moléculas MHC de classe II.

A molécula CD8 tem um sítio de ligação para moléculas MHC de classe I,e a molécula CD4 tem um sítio de ligação para moléculas MHC de classe II.Essas interações determinam a especificidade estrita das células T CD8 pelosantígenos apresentados pelo MHC de classe I e das células T CD4 para antígenosapresentados pelo MHC de classe II. O reconhecimento de antígeno pelas célu-las T requer que os complexos peptídeo-MHC liguem-se ao receptor da célula Te à molécula CD8 ou CD4. Devido a seus papéis no reconhecimento das célulasT, as moléculas CD8 e CD4 são denominadas co-receptores de células T.

As células T CD4 ainda podem ser subdivididas de acordo com as citocinasque secretam e as células que auxiliam. As células auxiliares que secretam

citocinas que ativam principalmente os macrófagos são denominadas célulasTH1 (onde h significa helper , auxiliar), enquanto que as células auxiliares que

ajudam principalmente as células B a produzirem anticorpos são denomina-




das células TH2 (Figura 5.6). Ambos os tipos de células auxiliares produzem

respostas que facilitam a eliminação dos patógenos extracelulares.

A RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA ORIGINA UMA IMUNIDADE PROTETORA

A seleção clonal pelos patógenos é o princípio que orienta a imunidadeadaptativa. A severidade de um primeiro encontro com a doença infecciosaocorre porque a resposta imune primária é desenvolvida por poucos linfócitos;o tempo gasto para expandir seu número dá uma oportunidade ao patógenode estabelecer uma infecção até o ponto de causar doença. Os clones delinfócitos produzidos em uma resposta primária incluem células de memóriade duração prolongada que podem responder de forma mais rápida e potentea um encontro subseqüente com o patógeno.

As potências dessas respostas imunes secundárias podem ser suficientespara repelir o patógeno antes que ocorra qualquer sintoma detectável de do-ença. Assim, o indivíduo parece imune àquela doença. As diferenças notáveisentre uma resposta imune primária e secundária são ilustradas na Figura 5.7. A imunidade devido à resposta imune secundária é absolutamente específicapara o patógeno que provocou a resposta primária. Portanto, a imunidadedesenvolvida para uma doença não protege contra outra.

A vacinação é um modo de estimular a imunidade protetora adminis-trando os antígenos de um patógeno de uma forma que não provoque a doen-ça. Ela tem sido bem-sucedida na prevenção de muitas doenças comuns.

Existem dois tipos de respostas imunes adquiridas, designadas imunida-

de humoral e imunidade mediada por célula, que ocorrem por diferentes com-ponentes do sistema imune e funcionam para eliminar os diferentes tipos demicrorganismos. A imunidade humoral é mediada por moléculas do sangue,chamadas anticorpos, que são produzidos pelos linfócitos B.

A imunidade mediada por células, também chamada de imunidade celu-lar, é mediada por linfócitos T. Os patógenos intracelulares, tais como os vírus ealgumas bactérias, sobrevivem e proliferam dentro dos fagócitos e de outrascélulas do hospedeiro, onde ficam inacessíveis aos anticorpos circulantes. A defesa contra essa infecção é uma função da imunidade celular, que promove adestruição dos microrganismos que residem nos fagócitos ou a lise das células

FIGURA 5.6 Funções au-xiliares das células T CD4.

Adaptada de Parham.

A célula TH1 reconhece o complexo

do antígeno peptídico com MHC declasse II e ativa o macrófago

C D 4

T H 1

Ativa

CD4

MHC declasse II

A célula TH2 reconhece o complexo

do antígeno peptídico com MHC declasse II e ativa a célula B

C D 4

T H 2

CD4

Ativa

MHC declasse II

B




infectadas. Os linfócitos T reconhecem os antígenos protéicos dos patógenosintracelulares que são exibidos na superfície das células infectadas sob a formade peptídeos ligados à molécula dos complexos de histocompatibilidade prin-cipal (MHC) próprios.

PRINCIPAIS ASPECTOS DAS RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS

Os aspectos da imunidade adaptativa tornam-se necessários quando o sis-tema imune precisa executar sua função normal de defesa do hospedeiro (Ta-bela 5.1). A especificidade e a memória capacitam o sistema imune a produzir respostas mais intensas à estimulação persistente ou recorrente ao estímulopelo mesmo antígeno para, assim, combater as infecções prolongadas ou queocorrem repentinamente. A diversidade é essencial quando o sistema imunetem de defender o organismo contra os muitos patógenos potenciais do ambi-ente. A especialização possibilita ao hospedeiro “encomendar” respostas paramelhor combater diferentes tipos de microrganismos. A autolimitação permiteao sistema retornar ao estado de repouso, depois que ele elimina cada antígenoestranho, e ficar preparado para responder a outros antígenos. A autotolerância,

ou seja, a capacidade de distinguir o próprio do não-próprio, é vital para evitar reações contra as próprias células e tecidos, embora mantendo um diversifica-do repertório de linfócitos específicos para antígenos estranhos.

FIGURA 5.7 Comparação de uma resposta imune primária e secundária. Esse diagrama mostra como aresposta imune se desenvolve durante uma imunização experimental de um animal de laboratório. A respos-ta é mediada em termos das quantidades de anticorpos específicos ao patógeno que está presente no sorodo animal, mostrado no eixo vertical, com o tempo sendo mostrado no eixo horizontal. No primeiro dia, oanimal é imunizado com a vacina A; os níveis de anticorpos contra o patógeno A são mostrados em laranja.

A resposta primária atinge seu nível máximo duas semanas após a imunização. Após a resposta primária ter cessado, uma segunda imunização com a vacina A no dia 60 produz uma resposta secundária imediata, aqual, em cinco dias, atinge magnitude maior que a resposta primária. Em contraste, a vacina B, que tambémfoi dada no dia 60, produz uma resposta primária típica ao patógeno B, conforme é mostrado em amarelo,

demonstrando a especificidade da resposta secundária à vacina A. Adaptada de Parham.

Dias

104

Resposta primária Resposta secundária

103

102

101

10-1

10-2

10-3

4 8 12 16 20 64 68 72 Vacina A

Vacinas A + B

Anticorpo

(µg/mL de soro)

Fase

refratária

Resposta a

vacina B

Resposta a

vacina A




RESPOSTA ADAPTATIVA CELULAR

Todos os aspectos da resposta imune adaptativa são iniciados e controla-

dos pelas células T efetoras – as células CD4 TH1 e TH2 e as células T CD8citotóxicas. Essas células se diferenciam a partir de células T virgensrecirculantes, que foram aprisionadas e ativadas por antígenos apresentadospelas células apresentadoras de antígeno profissionais, nos tecidos linfóidessecundários. A ativação leva à proliferação e à diferenciação celular, que ocorrequando a célula T permanece em contato com a célula apresentadora deantígeno. Cada um dos três tipos de célula T efetora possui um papel distintona resposta imune, mas todos agem por meio da interação com outro tipo decélula (Figura 5.8). As células CD4 T

H1 efetoras migram principalmente dos

tecidos linfóides secundários aos locais da infecção, ativando os macrófagos

teciduais. Isso aumenta a capacidade dos macrófagos de fagocitar e matar osmicrorganismos patogênicos que estão infectando os espaços extracelulares eeleva sua capacidade de agir como células apresentadoras de antígeno profis-sionais. Nos tecidos linfóides secundários, as células CD4 T

H2 efetoras ativam

as células B virgens, que são específicas para o mesmo antígeno que elas. Ascélulas B ativadas se dividem e se diferenciam em plasmócitos secretores deanticorpos, sofrendo, também, troca de isotipo sob a influência das células TCD4 efetoras de ambos os tipos, T

H1 e T

H2. Os três tipos de células T efetoras

permitem ao sistema imune humano responder a diferentes categorias de in-fecção e a diferentes estágios de desenvolvimento no curso da mesma infecção.

As células T desenvolvem-se no timo em uma população de células T vir-gens maduras e, posteriormente, circulam através da circulação periférica, ondepodem ser ativadas por um antígeno específico para sofrer uma expansão clonale diferenciar-se em células T efetoras, que podem permanecer nos tecidoslinfóides ou migrar para os locais de infecção, onde o encontro subseqüentecom o antígeno estimula-as a realizar suas funções efetoras. Essas ações efetoras,que eventualmente levam à remoção e à destruição do patógeno, constituem osegundo estágio da resposta imune primária. Os três tipos de células T efetoraspermitem ao sistema imune humano responder efetivamente a diferentes tiposde infecção e a diferentes estágios da mesma infecção.

O sistema imune não tenta iniciar respostas imunes adaptativas nos incon-

táveis locais onde um patógeno poderia desencadear uma infecção. Em vezdisso, ele captura alguns dos patógenos e os leva aos tecidos linfóides secundá-rios organizados, cujo objetivo é a geração de respostas imunes adaptativas.

TABELA 5.1 Principais aspectos das respostas imunes adquiridas

Características Significância funcional à imunidade a micróbios

EspecificidadeDiversidadeMemóriaEspecialização

AutolimitaçãoNão-reatividae ao próprio

Assegura que diferentes micróbios provoquem respostas específicasPossibilita ao sistema imune responder a uma grande variedade de micróbiosInduz respostas aumentadas a repetidas exposições ao mesmo micróbioGera respostas que são ótimas para a defesa contra diferentes tipos de mi-

cróbiosPremite ao sistema imune responder a mircróbios recém-encontradosEvita danos ao hospedeiro durante as respostas aos micróbios




Quando as bactérias penetram na pele através de um ferimento, por exem-plo, algumas são transportadas ao linfonodo mais próximo. Nesse local, as bac-térias são ingeridas por células apresentadoras de antígeno, como os macró-fagos, que processam as proteínas bacterianas e exibem os antígenos bacterianosem forma de complexos peptídeo-MHC de classe II na superfície celular. Alémdisso, as células dendríticas que residem na pele podem captar e processar osantígenos bacterianos e, então, levá-los aos linfonodos para viajar na linfa.

Os microrganismos do sangue são aprisionados no baço, enquanto aquelesque produzem infecções nas superfícies mucosas do trato respiratório ougastrintestinal se acumulam, por exemplo, nas tonsilas, nos tecidos linfóides

associados aos brônquios, nas placas de Peyer ou no apêndice. Uma vez nostecidos linfóides secundários, o antígeno aprisionado é investigado pelas cé-lulas T virgens circulantes, que penetram no tecido linfóide através dos capi-

FIGURA 5.8 Três classes de células T efetoras são especializadas em lidar com três tipos de patógenos. Ascélulas T CD8 citotóxicas matam as células-alvo que apresentam peptídeos derivados de vírus e outros pa-tógenos citosólicos ligados às moléculas MHC de classe I. As células T CD4 T

H1 reconhecem peptídeos deriva-

dos de patógenos ou seus produtos que foram fagocitados por macrófagos. Essas células T induzem osmacrófagos a se tornarem ativados, o que reforça sua capacidade geral de eliminar a infecção extracelular e,mais especificamente, eliminar organismos que colonizam o sistema vesicular do macrófago. As células T CD4TH2 ativam as células B virgens e controlam muitos aspectos do desenvolvimento da resposta de anticorpos.

Adaptada de Parham.

As células T CD8 reconhecemo peptídeo + MHC

de classe I

CD8

Mata

Célula infectadapor vírus

As células T CD4 reconhecem o peptídeo +MHC de classe II

CD4

TH1

Bactériasintravesiculares

Macrófago contendobactérias

CD4TH2

Ativa

Toxinabacteriana

Célula B apresentan-do antígeno específico

CD8

Célula mortapor apoptose

CD4

TH1

Macrófago ativado

CD4

TH2

Anticorpoantitoxina

Plasmócito

Bactériasintravesiculares

mortas




lares sangüíneos. Quando uma célula T encontra um complexo peptídeo-MHCao qual seu receptor de célula T se liga, ela é retida no linfonodo e ativada.Ela se prolifera e se diferencia em um clone de células T efetoras

Durante a maioria das passagens através de um linfonodo, uma célula Tnão encontra seu antígeno específico e sai da medula na linfa eferente paracontinuar a recirculação. Na ausência de um antígeno especifico, as células Tvirgens circulantes vivem por muitos anos como pequenas células que não sedividem, com cromatina condensada, citoplasma escasso e pouca síntese deRNA ou proteína. Com o tempo, toda população de células T circulantes pas-sará através de um linfonodo. O aprisionamento de patógenos e de seusantígenos no tecido linfóide mais próximo do local da infecção cria um depó-sito concentrado de antígenos, processados e apresentados. Isso permite quea pequena população de células T, específicas para aquele antígeno, seja

selecionada eficientemente do conjunto circulante e seja ativada.Uma vez que uma célula T específica para o antígeno é aprisionada em umlinfonodo por uma célula apresentadora de antígeno e ativada, são necessáriosvários dias para a célula T ativada se proliferar e para sua progênie se diferenciar em células T efetoras. Isso responde por boa parte do período entre o início deuma infecção e o surgimento de uma resposta imune adaptativa primária.

O PAPEL DAS CITOCINAS NA PROLIFERAÇÃO E NA DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS T

A ativação por uma célula apresentadora de antígeno profissional inicia

um programa de diferenciação na célula T, que se inicia com um surto de divi-são celular e, então, leva a aquisição da função efetora. Esse programa está sobcontrole de uma citocina denominada interleucina-2 (IL-2), que é sintetizada esecretada pela célula T ativada em si. A IL-2 liga-se a receptores de IL-2 nasuperfície da célula T para estimular a expansão clonal da célula ativada. A IL-2 é uma citocina, de uma série produzida pelas células T ativadas e efetoras,que controla o desenvolvimento e a diferenciação das células na resposta imune.

A IL-2 liga-se a um receptor IL-2 de alta afinidade, cuja expressão tam-bém é induzida pela ativação das células T. No momento da ligação de IL-2,esse receptor ativa a célula T para progredir na divisão celular. As células T

ativadas desse modo podem se dividir 2 a 3 vezes por dia, por cerca de umasemana, permitindo que uma única célula T ativada produza milhares de cé-lulas-filhas. Essa fase proliferativa é de importância crucial na resposta imu-ne, pois gera grande número de células efetoras específicas para o antígeno,a partir de células T virgens específicas .

AS PROPRIEDADES E AS FUNÇÕES DAS CÉLULAS T EFETORAS

Após a diferenciação nos tecidos linfóides secundários, as células T efetorasse destacam das células apresentadoras de antígeno que acompanharam suadiferenciação. As células T CD8 citotóxicas e a maioria das células CD4 T

H1

saem dos tecidos linfóides e penetram no sangue para buscar os sítios de infec-ção, enquanto a maioria das células CD4 T

H2 permanece nos tecidos linfóides




secundários. A função efetora das células T é ativada quando os receptores decélulas T se ligam aos complexos peptídeo-MHC em uma célula alvo.

As moléculas que realizam as funções das células T efetoras se enqua-

dram em duas classes amplas: as citocinas, que alteram o comportamento desuas células-alvo, e as proteínas citotóxicas secretadas, ou citotoxinas, quesão usadas para matar as células-alvo. Todas as células T efetoras produzemcitocinas, mas de tipos e combinações diferentes. As citotoxinas em contrastesão os produtos especializados das células T citotóxicas.

As citocinas são pequenas proteínas secretadas e correlatas ligadas asmembranas, que atuam por meio de receptores de superfície e geralmente in-duzem alterações na expressão genética dentro da célula-alvo. As citocinassecretadas podem agir nas células que as produziram (ação autócrina), comona IL-2, ou agir localmente em outro tipo de célula (ação parácrina). Muitas

das citocinas produzidas pelas células T são denominadas interleucinas e rece-bem números de acordo com a ordem de sua descoberta, por exemplo, ainterleucina-2 (IL-2). As citocinas produzidas pelos linfócitos são denominadaslinfocinas. As citocinas secretadas em geral atuam localmente e por um curtoperíodo.

As células T CD4 TH1 e T

H2 são diferenciadas pelo conjunto de citocinas

que produzem e pelos efeitos que apresentam sobre a resposta imune. Ascélulas T

H1 trabalham principalmente com os macrófagos no desenvolvimen-

to de uma resposta imune celular, enquanto as células TH2 atuam principal-

mente com as células B, no desenvolvimento de uma resposta imune mediadapor anticorpos. As células T CD8 atuam principalmente por meio dascitotoxinas que elas produzem, mas também produzem citocinas que podemter efeitos sobre outras células do sistema imune. Quando ativadas peloantígeno e por moléculas co-estimuladoras em uma célula dendrítica, as cé-lulas T CD8 são estimuladas a sintetizar simultaneamente a citocina IL-2 e oreceptor de alta afinidade, que, juntos, induzem a proliferação e a diferencia-ção das células T CD8 (Figura 5.9).

Quando a célula T CD4 já é uma célula efetora, o reconhecimento doantígeno faz com que ela secrete citocinas, que induzem a célula apresenta-dora de antígeno a aumentar seu nível de co-estimuladores (Figura 5.9). A célula apresentadora de antígeno ativada, então, ativa a célula T CD8 virgem.

Nesse mecanismo, a célula T CD4 e a célula T CD8 podem interagir simultâneaou sucessivamente com a célula apresentadora de antígeno. Quando a célulaT CD4 é virgem, ela é ativada pela célula apresentadora de antígeno paraproduzir IL-2, que pode estimular a proliferação e a diferenciação da célula TCD8 (Figura 5.9).

Esse último mecanismo funciona porque o engajamento do receptor decélula T é suficiente para induzir a célula T CD8 a expressar o receptor de IL-2 de alta afinidade, embora não produza sua própria IL-2. Esse mecanismorequer que as duas células T interajam simultaneamente com a célula apre-sentadora de antígeno. A justaposição íntima das duas células T na superfície

da célula apresentadora de antígeno é necessária para assegurar que IL-2suficiente seja capturada pela célula T CD8 para induzir sua ativação.




As exigências mais restritas para ativação das células T CD8 virgens sig-

nificam que elas somente são ativadas quando as evidências de infecção sãoindubitáveis. As células T citotóxicas infligem dano a qualquer tecido-alvo aoqual sejam direcionadas, e suas ações somente são benéficas ao hospedeirose um patógeno é eliminado no processo. Mesmo assim, então, as ações dascélulas T citotóxicas podem ter efeitos deletérios. Por exemplo, ao combater as infecções virais das vias aéreas, as células T citotóxicas impedem areplicação viral destruindo a camada epitelial, mas isso torna o tecido sujeitoà infecção bacteriana secundária.

A função das células T CD8 citotóxicas é matar as células que foramdominadas pela infecção intracelular (Figura 5.10).

A importância das células citotóxicas no combate à infecção viral é ob-servada em seres humanos e camundongos que não possuem as células Tcitotóxicas funcionais e que sofrem de infecções virais persistentes.

FIGURA 5.9 Três formas de ativar uma célula T CD8 virgem. Os painéis da esquerda mostram comouma célula T CD8 virgem pode ser ativada diretamente por uma célula dendrítica infectada com um vírus.Os painéis do centro e da direita mostram dois modos pelos quais as células apresentadoras de antígenosque oferecem co-estimulação subótima podem interagir com a célula T CD4 para estimular uma célula TCD8 virgem. Um modo é por meio de citocinas secretadas pelas célula T CD4 para melhorar a co-estimulação da célula apresentadora de antígeno, por exemplo, pela indução da expressão de B7 (nocentro); um segundo modo é por meio das citocinas secretadas pela célula T CD4, por exemplo IL-2,atuando diretamente em uma célula T CD8 vizinha (à direita). Adaptada de Parham.

As células dendríticas expressamaltos níveis de B7 e podem ativar

as células T CD8 virgens

T CD8

CD28

B7

Célula dendrítica

infectada com vírus

A célula apresentadora deantígeno (APC) estimula a célulaTCD4 efetora, que, por sua vez,

ativa a APC

T CD4 T CD8

Ativa

CD4CD8

MHC II MHC I APC

A APC ativa a célulaT CD4 para produzir IL-2e a célula T CD8 para

expressar receptores IL-2

T CD4 T CD8

CD28

B7

APC

IL-2

As células T CD8 ativadas produ-

zem IL-2, impulsionando sua própriaproliferação e diferenciação

T CD8

IL-2

A APC ativada expressa B7,

que co-estimula a célulaT CD8 virgem

T CD4 R CD8

IL-2B7

A IL-2 secretada pela célula T

CD4 ativada é ligada pela célulaT CD8

T CD4 T CD8




As células T citotóxicas efetoras contêm grânulos líticos armazenados, que

são lisossomos modificados contendo uma mistura de proteínas especializadasdenominadas citotoxinas. As células T CD8 começam a sintetizar citotoxinasem forma inativa e armazená-las em grânulos líticos assim que são ativadaspelo antígeno específico, nos tecidos linfóides secundários. A seguir, elas mi-gram ao sítio de infecção onde reconhecem complexos específicos peptídeo-MHC de classe I apresentado pelas células infectadas. A ligação ao receptor decélula T faz com que a célula secrete uma carga de grânulos líticos, que éenviada diretamente a superfície da célula-alvo infectada.

Nos sítios de infecção, as células T CD8 citotóxicas e as células-alvo infec-tadas são circundadas por células saudáveis e por células do sistema imuneque se infiltram no tecido infectado. Devido a sua especificidade antigênica,

as células T citotóxicas escolhem somente células infectadas para o ataque,poupando as células saudáveis. A célula T focaliza a secreção de grânulos napequena área localizada da célula-alvo, onde essa se fixa à célula T (Figura5.11). Desse modo, os grânulos citotóxicos não atacam os vizinhos saudáveisde uma célula infectada. À medida que a célula-alvo começa a morrer, a célu-la T citotóxica é liberada da célula-alvo e começa a produzir novos grânulos. Assim, a célula T citotóxica é capaz de matar outra célula-alvo, podendo, des-sa forma, matar muitas células infectadas seqüencialmente.

FIGURA 5.10 Os linfócitos T CD8 reconhecem os antígenos peptídicos de microrganismos associadosà classe I do MHC que estão se replicando no citoplasma das células infectadas e matam essas células.

Adaptada de Abbas.

Células infectadascom micróbios no

citoplasma CD8 +

CTL Lise da célulabacteriana

FIGURA 5.11 As células T CD8 citotóxicas matam seletivamente as células infectadas. O reconhecimen-to específico dos complexos peptídeo-MHC em uma célula infectada por uma célula T CD8 citotóxicaprograma a célula infectada para morrer. A célula T destaca-se de sua célula-alvo e sintetiza um novoconjunto de grânulos líticos. A célula T citotóxica, então, localiza e mata outro alvo. Adaptada de Parham.

A célula T citotóxicareconhece a célula

infectada por vírus

A célula T citotóxicaprograma a célula-alvo

para morrer

A célula T citotóxicamove-se para outra célula-alvo

A primeira célula-alvo morre




Além de sua ação citotóxica, as células T CD8 também contribuem paraa resposta imune secretando citocinas. A secreção de interferon- γ (IFN- γ) ini-be a replicação viral das células infectadas e aumenta o processamento e a

apresentação de antígenos virais pelas moléculas MHC de classe I. Outroefeito do IFN- γ é ativar os macrófagos na vizinhança das células T citotóxicas.Esses macrófagos eliminam as células infectadas que estão morrendo, permi-tindo mais espaço para as células T manobrarem e também auxiliando o teci-do danificado a cicatrizar-se e regenerar.

As células mortas por linfócitos T CD8 citotóxicos não sofrem lise ou sedesintegram, como as células que sofreram necrose por lesão física ou quími-ca. Em vez disso, os alvos das células T citotóxicas murcham e encolhem.Esse tipo de morte celular impede não somente a replicação do patógeno,como também a liberação de bactérias ou partículas virais infecciosas. Esse

suicídio celular é denominado apoptose, ou morte celular programada, sendoinduzido nas células-alvo pelas citotoxinas liberadas pelas células T citotóxicas.Logo após o contato com uma célula T citotóxica, a célula infectada des-

trói a si própria de dentro para fora. As alterações que ocorrem na membranaplasmática durante a apoptose são reconhecidas pelos fagócitos, que acele-ram a morte celular por ingestão e por digestão da célula. Um contato decinco minutos entre uma célula T citotóxica e a célula-alvo é suficiente paraque a última seja programada para morrer, mesmo que os sinais visíveis demorte levem mais tempo para se tornarem evidentes.

As células T citotóxicas podem induzir apoptose de dois modos. O pri-meiro é iniciado por citotoxinas que elas liberam. Essas são as perforinas e asgranzimas. Um modelo atual para o mecanismo de morte celular é que aperforina faz poros na membrana das células-alvo, através dos quais asgranzimas podem entrar. Uma vez dentro das células, as granzimas clivamcertas proteínas celulares, levando à ativação de nucleases e de outras enzimasque iniciam a apoptose.

Em relação as células T CD4, elas podem se diferenciar de duas formas,originando células CD4 T

H1 ou T

H2 (Figura 5.12). A maioria das respostas

imunes envolve contribuição de ambas as células TH1 e T

H2. A via de diferen-

ciação escolhida depende de fatores que não estão completamente compre-endidos. Esses incluem citocinas que já estão presentes como resultado de

respostas imunes inatas precedentes, citocinas produzidas por células apre-sentadoras de antígeno, abundância do antígeno, densidade de complexosespecíficos peptídeo-MHC na superfície da célula apresentadora de antígenoe afinidade dos complexos peptídeo-MHC pelo receptor de célula T. Ascitocinas produzidas pelas T

H1 e T

H2 efetoras também tendem a suprir a dife-

renciação uma da outra. Assim, uma vez que uma resposta de célula T CD4 éorientada para uma direção, essa tendência torna-se reforçada.

As células T CD4 efetoras são células auxiliares que secretam citocinasque ativam e recrutam outras células do sistema imune para a resposta imu-ne. As citocinas secretadas pelas células T

H1 desviam a resposta imune em

direção à ativação dos macrófagos, que conduz à inflamação e à respostaimune mediada por células. Isso significa uma resposta dominada por célulasT citotóxicas CD8 e/ou células T

H1 CD4, macrófagos e outras células efetoras




do sistema imune. As citocinas secretadas pelas células TH2, em contraste,

induzem principalmente a diferenciação das células B e a produção deanticorpos. Entretanto, essa divisão de tarefas não é absoluta, pois as células

TH1 possuem alguma influência na produção de anticorpos. Assim, as célulasTH1 e T

H2 contribuem para indução de troca de isotipo da célula B.

Certos agentes infecciosos podem desencadear uma resposta TH1 ou uma

TH2 em vez de uma mistura das duas, e a escolha feita pelo sistema imune

pode ter conseqüências profundas para o hospedeiro humano. Um exemplodisso é a lepra, causada pela infecção com Mycobacterium leprae, uma bactériaque cresce dentro do sistema vesicular dos macrófagos. A resposta mais efetivapara esse microrganismo é dada pelas células T

H1; elas secretam citocinas

que ativam os macrófagos, que, então, destroem as bactérias que eles con-têm. Quando a resposta do hospedeiro consiste principalmente em células

TH1, as populações bacterianas são mantidas baixas, e, embora a pele e osnervos periféricos sejam lesados pela resposta inflamatória associada à ativaçãodos macrófagos, a doença progride lentamente, e o paciente geralmente so-brevive. Porém, se a resposta em células T CD4 consiste principalmente emcélulas T

H2, as populações bacterianas se expandem, pois os anticorpos pro-

duzidos pelo hospedeiro não podem atingir as bactérias dentro dos macrófagos.O crescimento bacteriano descontrolado dentro do macrófago causa grandedestruição tecidual, que usualmente é fatal. Os sintomas visíveis da doençaem pacientes que produzem uma resposta T

H1 ou T

H2 ao Mycobacterium leprae

são tão distintos que as condições recebem nomes diferentes: lepra tuber-

culóide e lepra lepromatosa, respectivamente.Uma outra função das células TH1 é agir sobre os macrófagos, elevando

sua capacidade fagocítica e sua capacidade de matar os microrganismos inge-

FIGURA 5.12 Os estágios de ativação das cé-lulas T CD4. As células T CD4 virgens respon-dem primeiramente aos complexos peptídeo-MHC de classe II pela síntese de IL-2 e prolifera-ção. As células da progênie têm o potencial dese tornar células T

H1 ou T

H2. Adaptada de

Parham.

Célula T CD4 virgem(não-comprometida)

Célula T em proliferação

Célula T efetora imatura

Célula TH1 Célula T

H2

Ativação dosmacrófagos

Ativação das células Be produção de

anticorpos opsonizantescomo 1gG1

Ativação geraldas células B paraproduzir anticorpos




ridos. O reforço da função dos macrófagos é denominado ativação dos ma-crófagos e requer a interação dos complexos peptídeo-MHC de classe II nomacrófago com o receptor de célula T da célula T

H1. Um efeito da ativação dos

macrófagos é fazer com que os fagossomos que contêm os microrganismoscapturados sejam fundidos mais eficientemente com os lisossomos, a fonte dasenzimas hidrolíticas de degradação. Outro efeito é o aumento da síntese pelosmacrófagos de moléculas altamente reativas e microbicidas, como os radicaisde oxigênio, de óxido nítrico (NO) e de proteases que, juntos, matam os pató-genos englobados. Em pacientes com HIV, o número de células T CD4 diminuiprogressivamente, assim como a ativação dos macrófagos. Nessas circunstân-cias, microrganismos como o Pneumocystis carinii e as micobactérias, que vi-vem nas vesículas dos macrófagos e normalmente são mantidas sob controlepela ativação dos macrófagos, florescem como infecções oportunistas e, algu-

mas vezes, fatais. As células T CD4 produzem suas moléculas efetoras somente conforme ademanda, ao contrário das células T CD8. Após o encontro com um antígenoem um macrófago, uma célula T

H1 efetora leva várias horas para sintetizar as

citocinas efetoras e as moléculas de superfície requisitadas. Durante esse pe-ríodo, a célula T deve manter contato com sua célula-alvo. As citocinas re-cém-sintetizadas são translocadas ao retículo endoplasmático das células T eenviadas por vesículas secretoras ao local de contato entre a célula T e omacrófago. Assim, elas são focalizadas na célula-alvo. O ligante CD40 re-cém-sintetizado também é expresso seletivamente na região de contato como macrófago. Em conjunto, essa produção localizada de citocinas assegura a

FIGURA 5.13 As células TH1 CD4 ativam os macrófagos, tornando-os altamente microbicidas. Quando

uma célula TH1 específica para um peptídeo bacteriano entra em contato com um macrófago que apre-senta o peptídeo, a célula TH1 é induzida a secretar a citocina ativadora de macrófago IFN- γ e também a

expressar o ligante CD40 em sua superfície. Juntas, essas proteínas recém-sintetizadas ativam o macrófagoa matar as bactérias que vivem dentro de suas vesículas. Adaptada de Parham.

A célula TH1 e o macrófago

infectado se aproximam

TH1

CD40

A célula T liga-se aomacrófago e o ativa

LiganteCD40

TH1

Receptor IFN- γ




ativação seletiva daqueles macrófagos que transportam o complexo específi-co peptídeo-MHC reconhecido pela célula T.

As substâncias microbicidas produzidas pelos macrófagos ativados tam-

bém são nocivas aos tecidos humanos, que inevitavelmente sofrem danos,por essa razão, a ativação dos macrófagos pelas células CD4 T

H1 está sob

controle estrito. As citocinas secretadas pelas células CD4 TH2, que incluem o

fator de crescimento e a transformação-β (TGF-β), IL-4, IL-10 e IL-13, inibema ativação dos macrófagos, um exemplo de como as citocinas secretadas pe-las células T

H2 podem controlar a resposta T

H1. Essas células T

H1 cessam a

produção de IFN- γ se os seus receptores de antígeno perdem contato com oscomplexos peptídeo-MHC em um macrófago, controlando subseqüentemen-te a resposta T

H1.

AS CÉLULAS TH1 COORDENAM A RESPOSTA DO HOSPEDEIRO AOS PATÓGENOSINTRAVESICULARES

Certos microrganismos, incluindo as micobactérias que causam a tuber-culose e a lepra, são patógenos intracelulares que desfrutam de uma vidaprotegida do sistema vesicular dos macrófagos. Esses microrganismos sub-vertem a missão destrutiva do macrófago para seus próprios objetivos. Dentrodesses compartimentos celulares, eles não podem ser atingidos pelos anti-corpos, e os seus peptídeos não são apresentados pelas moléculas MHC declasse I, impedindo, assim, que o macrófago infectado seja atacado por célu-las T citotóxicas. As micobactérias evitam a digestão por enzimas lisossômicas,

impedindo a acidificação do fagolisossomo, que é requerida para ativar ashidrolases lisossômicas. As infecções desse tipo são combatidas por células TCD4 T

H1, que ajudam o macrófago a se tornar ativado até o ponto em que os

patógenos intracelulares são eliminados ou mortos. A ativação dos macrófagos pelo IFN- γ e pelo ligante CD40 é central para

a resposta imune contra os patógenos que proliferam nas vesículas dosmacrófagos. Embora o IFN- γ e o ligante CD40 provavelmente sejam as molé-culas efetoras mais importantes das células T

H1, outras citocinas secretadas

por essas células ajudam a coordenar as respostas a bactérias intravesiculares(Figura 5.14). Os macrófagos cronicamente infectados com bactérias intra-

vesículares podem perder a capacidade de serem ativados. Essas células po-dem ser mortas por uma célula TH1 efetora que usa o ligante Fas ou TNF para

engajar o Fas ou um receptor TNF na superfície do macrófago, induzindo-o asofrer apoptose. Isso libera as bactérias, que são, então, captadas e mortas por macrófagos novos.

AS CÉLULAS CD4 TH2 ATIVAM AS CÉLULAS B QUE

RECONHECEM O MESMO ANTÍGENO

Durante uma infecção, a zona de células T dos tecidos linfóides secundá-rios contém células efetoras T

H2 específicas para o patógeno, que são a progênie

das células T CD4 virgens, ativadas pelas células dendríticas apresentadorasde antígeno. A principal função dessas células T é ajudar as células B a montar uma resposta de anticorpos contra o agente infeccioso. As células B virgens




maduras, passando através do tecido linfóide, captam e apresentam seusantígenos específicos. À medida que as células B circulantes passam atravésdas zonas de células T, fazem interações transitórias com as células T

H2, cujos

receptores de células T realizam uma triagem dos peptídeos apresentados pe-las moléculas MHC de classe II na superfície da célula B. Quando uma célulaB apresenta um antígeno específico reconhecido pela célula T

H2, as interações

adesivas são reforçadas, e a célula B é aprisionada pela célula T. Essa interaçãoorigina um foco primário de células B ativadas e células T auxiliares.

Quando o receptor de célula T, de uma célula T auxiliar, reconhece oscomplexos peptídeo-MHC de classe II na superfície de uma célula B virgem,a célula T responde sintetizando o ligante CD40. Essa molécula está envolvi-da em todas as interações das células T com as células B, que expressam a

molécula receptora CD40 correspondente. A interação do ligante CD40 como CD40 estimula a célula B em repouso a entrar no ciclo de divisão celular. A citocina característica secretada pelas células T

H2 na estimulação por sua

célula-alvo é a IL-4, que atua em conjunto com o ligante CD40 para iniciar aproliferação e a expansão clonal das células B, que precedem sua diferencia-ção em plasmócitos secretores de anticorpos. As células T

H2 também produ-

zem IL-5 e IL-6, que estimulam a diferenciação subseqüente das células Bem plasmócitos (Figura 5.15).

O princípio que governa o auxílio das células T às células B é o de que acooperação somente ocorre entre as células B e T que são específicas para o

mesmo antígeno, embora elas geralmente reconheçam epítopos diferentes.Essas interações são denominadas interações cognatas. O peptídeo reconhe-cido pela célula T deve ser parte da mesma entidade física ligada pela

FIGURA 5.14 A resposta imune às bactérias intravesiculares é coordenada pelas células TH1 ativadas. A

ativação das células TH1 por macrófagos infectados resulta na síntese de citocinas, que ativam os macrófagos

e coordenam a resposta imune aos patógenos intravesículares. Os seis painéis mostram os efeitos dediferentes citocinas secretadas pelas células T

H1. LT, linfotoxina (TNF-β); MCP, proteína quimioatraente dos

macrófagos. Adaptada de Parham.

IFN- γ eligante CD40

Ativa o macrófagopara destruir as bactériasenglobadas

Ligante Fas

Mata o macrófagoinfectado, liberando

as bactérias paraserem destruídaspelos macrófagos

saudáveis

IL-2

Induz a proliferaçãodas células T, aumen-tando o número decélulas T efetoras

IL-3 + GM-CSF

Induz a deterioraçãodos macrófagos na

medula óssea

LT + TNF-α

Ativa o endotélio parainduzir adesão dos

macrófagos e a saídado vaso sangüíneo no

local da infecção

MCP

Diapedese

Quimiotaxia

Sítio da infecção

Faz com que osmacrófagos se

acumulem no localda infecção




imunoglobulina de superfície da célula B. Por exemplo, a célula T pode reco-

nhecer um peptídeo derivado de uma proteína interna de um vírus, enquantoa célula B reconhece um epítopo de carboidrato externo, exposto, de umaglicoproteína de capsídeo viral. A função especializada de apresentação deantígeno de uma célula B torna-a extremamente eficiente em apresentar peptídeos derivados de qualquer proteína, vírus ou microrganismo que seligue especificamente à sua imunoglobulina de superfície. Somente aquelascélulas B que internalizam seletivamente um antígeno de patógeno por meiode endocitose mediada por receptor apresentarão quantidades suficientes dopeptídeo derivado do patógeno para engajar e estimular uma célula T

H2 es-

pecífica para o antígeno. Estima-se que uma célula B que pode usar a

endocitose mediada por receptor para capturar um dado antígeno é 10 milvezes mais eficiente em apresentar peptídeos derivados daquele antígeno.O reconhecimento do mecanismo por meio do qual as células B e T cooperam

auxilia no planejamento de vacinas. Um exemplo ilustrado na Figura 5.16 é avacina contra o Haemophilus influenzae B, um patógeno bacteriano que apresentarisco de vida para crianças pequenas. Ele infecta o revestimento do cérebro – asmeninges –, produzindo uma meningite que, em casos graves, causa lesão neu-rológica permanente ou morte. A imunidade protetora contra o H. influenzae éfornecida por anticorpos específicos para os polissacarídeos capsulares. Porém,a resposta de anticorpos de uma criança é enfraquecida pela falta de epítopospeptídicos associados, que poderiam engajar as células T

H2 e fornecer ajuda às

células B específicas para o polissacarídeo. Para permitir que o sistema imuneproduza anticorpos contra H. influenzae, foi desenvolvido uma vacina em que oantígeno imunizante é o polissacarídeo bacteriano ligado covalentemente aotoxóide tetânico, uma proteína contendo bons epítopos peptídicos que são liga-dos pela molécula MHC de classe II e apresentados às células T

H2.

A RESPOSTA IMUNE HUMORAL

O principal componente molecular da resposta imune humoral é o anticorpo,e sua função fisiológica é a defesa contra microrganismos extracelulares e toxi-

nas microbianas. As moléculas de anticorpos são sintetizadas por células B eplasmócitos e são úteis na defesa contra qualquer patógeno que esteja presentenos espaços extracelulares dos tecidos corporais. Alguns patógenos humanos,

FIGURA 5.15 As células TH2 esti-

mulam a proliferação e a diferencia-ção das células B virgens. A interaçãoespecífica de uma célula B de liga-ção ao antígeno com uma célula T

H2

auxiliar leva à expressão do liganteCD40 (CD40L) e à secreção de IL-4, IL-5 e IL-6. Em conjunto, esses pro-dutos da T

H2 estimulam a prolifera-

ção de células B e sua diferenciaçãoem plasmócitos secretores de anti-corpos. Adaptada de Parham.

O reconhecimento de antígeno induz aexpressão do ligante CD40 e de citocinas

pela célula TH2, que ativa a célula B

CélulaTH2

CD40L

CD40Citocinas

IL-4, IL5e IL6B

A célula B prolifera e sediferencia em plasmócitos




como muitas espécies de bactérias, vivem e se reproduzem inteiramente nosespaços extracelulares, enquanto outros, como os vírus, se replicam no interior

das células, mas são transportados através dos espaços extracelulares, à medidaque se disseminam de uma célula para outra. Os anticorpos secretados pelosplasmócitos nos tecidos linfóides secundários e na medula óssea encontram seucaminho nos líquidos que preenchem os espaços extracelulares.

Os anticorpos não são tóxicos ou destrutivos aos patógenos em si próprios;seu papel é simplesmente ligar-se fortemente a eles, neutralizando-os. Ummeio pelo qual os anticorpos reduzem a infecção é recobrindo sítios na super-fície de um patógeno que são necessários para o crescimento ou a replicação(por exemplo, as glicoproteínas que os vírus utilizam para se ligar à superfí-cie das células humanas e iniciar a infecção). Os anticorpos também agemcomo adaptadores moleculares que se ligam aos patógenos com seus braçosde ligação ao antígeno e aos receptores das células fagocíticas, como suasregiões Fc. A opsonização, ou revestimento de um patógeno com anticorpos,promove sua fagocitose. A destruição dos patógenos dirigida por anticorposdevido à opsonização é fortalecida pelas ações de um conjunto de proteínasque não discriminam entre os antígenos e estão presentes no sangue e nalinfa. Essas proteínas são conhecidas coletivamente como complemento, poissuas funções complementam a função de ligação ao antígeno dos anticorpos.

Os anticorpos são produzidos pelos linfócitos B e pelos plasmócitos nosórgãos linfóides e na medula óssea, porém exercem suas funções efetoras emsítios distantes da sua produção. A razão para esse efeito distante é que os

anticorpos entram no sangue e nas secreções mucosas e são capazes de cir-cular até os sítios onde os antígenos estão localizados. Portanto, a fase efetorada imunidade humoral é sistêmica, embora as fases de reconhecimento e de

FIGURA 5.16 Os complexos moleculares reconhecidos pelas células B e T produzem vacinas efetivas. Oprimeiro quadro mostra a imunoglobulina na superfície de uma célula B virgem, ligando-se a um epítopocarboidrato em uma vacina composta de um polissacarídeo da Haemophilus (azul), conjugado ao toxóide

tetânico (vermelho), uma proteína. Isso resulta na endocitose mediada por receptor do conjugado e emuma degradação nos endossomos e nos lisossomos, como mostrado no segundo quadro. Os peptídeosderivados da degradação das partes do toxóide tetânico do conjugado são ligados por moléculas MHCde classe II e apresentados na superfície da célula B. No terceiro quadro, o receptor de uma célula T

H2

reconhece o complexo peptídeo-MHC. Isso induz as células T a secretar citocinas, as quais ativam a célulaB para se diferenciar em plasmócitos, os quais produzem anticorpos protetores contra o polissacarídeo doHaemophilus. Adaptada de Parham.

A célula B liga-se aocomponente polissacarídeo

bacteriano da vacinaconjugada

Polissacarídeo

Toxóide

CélulaB

O conjugado é internalizadoe degradado

CélulaB

Os peptídeos do toxóide sãoapresentados à célula T, que

ativa a célula B

CD40L CélulaTH2

Célula BCitocinas

A célula B ativada se diferen-cia em um plasmócito que pro-duz anticorpos antipolissacarí-

deos que se ligam a bactéria

Plasmócito




ativação iniciais ocorram no baço, nos linfonodos e nos tecidos linfóides dasmucosas. Os anticorpos circulantes podem reconhecer os antígenos no san-gue ou difundidos através das paredes dos vasos para os sítios de inflamação

extravasculares. Os anticorpos de alguns isotipos são também transportadosativamente através dos epitélios para o lúmen dos órgãos mucosos e atravésda placenta para a circulação do feto em desenvolvimento.

Anticorpos também podem ser chamados de gamaglobulinas ou imuno-globulinas (Ig). Quando nos referimos a imunoglobulinas, indicamos a letracorrespondente ao seu isotipo, ou seja, a classe que pertence a imunoglobulina.

As imunoglobulinas são divididas em classes e subclasses com base naestrutura e na antigenicidade de suas cadeias pesadas. As IgG, IgM e IgA constituem as principais formas de anticorpos, enquanto as IgD e IgE com-preendem menos de 1% das imunoglobulinas totais. Duas classes de imunoglo-

bulinas, a IgA e a IgG, são ainda subdivididas em subclasses com base emdiferenças na fração Fc. Quatro subclasses de IgG são designadas por IgG1 aIgG4, enquanto as duas subclasses de IgA são designadas por IgA1 e IgA2.

A IgD representa menos de 1% das imunoglobulinas séricas e ocorrebasicamente como IgD de membrana, que atua com a IgM como receptor deantígeno nas membranas das células B em fase inicial de desenvolvimentopara ajudar a iniciar as respostas dos anticorpos ao ativar o crescimento dascélulas B.

A IgM é o primeiro anticorpo produzido em resposta a estímulos an-tigênicos, compreende 5 a 10% das imunoglobulinas totais no adulto e possuimeia vida de cinco dias, é uma molécula pentamérica e é a mais eficaz parafixação (ligação) do complemento. A IgM monomérica é encontrada com aIgD sobre a superfície das células B, onde atua como receptor de antígeno.Como a IgM é muito grande, ela não pode passar do sangue para os tecidos.Essa molécula é particularmente importante na imunidade contra antígenospolissacarídeos, existentes na parte externa dos microrganismos patogênicos;além disso, promove a fagocitose, bem como a bacteriólise por meio de suaatividade de ativação do complemento.

A IgG representa aproximadamente 85% das imunoglobulinas no adul-to; estão divididas em quatro subclasses que diferem quanto a sua estrutura,concentração relativa e função. A produção da IgG requer ajuda das células

B. Essa imunoglobulina possui uma meia vida mais prolongada (23 dias),atravessa a placenta e constitui o principal anticorpo na resposta anamnésicaou de reforço. A IgG possui alta avidez ou capacidade de ligação paraantígenos, fixa o complemento, estimula a quimiotaxia e atua como opsoninapara facilitar a fagocitose.

A IgA representa de 5 a 15% das imunoglobulinas séricas e possui meia-vida de 6 dias, apresenta estrutura monomérica, mas também pode ocorrer na forma de dímeros, trímeros e polímeros em combinação com a cadeia ϑ

(de forma semelhante a IgM). Além da IgA sérica, aparece uma variedadesecretória ou exócrina nas secreções corporais que proporciona imunidade

localizada. A produção de IgA requer o auxílio das células T e o estímuloespecial da mucosa para promover a produção de IgAs. A IgAs adquire umcomponente secretório, que promove a liberação através das células epiteliais,




e se encontra presente no colostro, nas secreções intestinais e respiratórias,na saliva, nas lágrimas e em outras secreções.

A IgE constitui menos de 1% das imunoglobulinas totais e possui meia

vida de aproximadamente 2,5 dias. A maior parte da IgE liga-se a receptoresFc sobre os mastócitos, onde atua como receptor de alérgenos e antígenosparasitários. Quando uma quantidade suficiente de antígenos se liga a IgEsobre o mastócito, a célula libera histamina, prostaglandina, fator de ativaçãode plaquetas e citocinas. A IgE é importante contra infecções parasitárias e éresponsável pela hipersensibilidade anafilática.

A ATIVAÇÃO DAS CÉLULAS B

Embora a resposta de anticorpos a um patógeno possa ser iniciada por

antígenos timo-independentes, a maior quantidade de anticorpos específicoscontra o patógeno eventualmente provém de células B estimuladas por antígenos timo-dependentes. A ativação dessas células B ocorre nos tecidoslinfóides secundários, onde as células B, o antígeno específico e as células TCD4 auxiliares são reunidos.

Os antígenos chegam ao linfonodo na linfa, que drena o tecido infecta-do, enquanto os linfócitos específicos para o antígeno entram no linfonodoproveniente do sangue. Os antígenos que podem ser transportados por célu-las dendriticas ou pelo próprio líquido são aprisionados no nodo e processa-dos por células apresentadoras de antígenos profissionais (CAA). Na zona decélulas T, os linfócitos T CD4 específicos para o antígeno são ativados para se

tornarem células T auxiliares efetoras por meio do engajamento com célulasdendríticas, que apresentam o antígeno específico em suas moléculas MHCde classe II. As células B passam através da zona de células T e, quando seuantígeno específico está presente, são ativadas por interações cognatas comas células T auxiliares efetoras.

Na ativação da célula B, o receptor desta possui dois papéis: a ligação aoantígeno (que envia um sinal ao núcleo da célula B) e a internalização doantígeno por endocitose mediada por receptor (que facilita o processamentoe a apresentação do antígeno às células T auxiliares). Um sinal nas células Tfaz com que citocinas essenciais para proliferação de células B e diferencia-

ção em plasmócitos sejam secretadas (Figura 5.17).

FUNÇÕES EFETORAS DOS ANTICORPOS

Muitas das funções efetoras dos anticorpos são mediadas pelas regiõesconstantes de cadeia pesada das moléculas de imunoglobulinas (Ig), e dife-rentes isotipos de cadeia pesada de Ig exercem funções efetoras distintas. Osistema imune humoral é especializado de tal modo que as exposições a dife-rentes microrganismos ou antígenos estimulam a troca de células B paraisotipos Ig que sejam melhores para combater esses microrganismos. A trocade isotipo diversifica as propriedades funcionais da região Fc do anticorpo,que contém sítios de ligação para outras proteínas e células do sistema imu-ne. As regiões Fc servem a duas funções distintas: elas enviam anticorpos aossítios anatômicos, que de outro modo seriam inacessíveis, e unem o antígeno




ligado à molécula ou à célula que realiza a sua destruição. Essas células sãoportadoras de receptores denominados Fc, que se ligam às regiões Fc dosanticorpos de uma classe ou subclasse particular independentemente daespecificidade antigênica do anticorpo.

Mas, apesar de muitas funções antigênicas dos anticorpos serem media-

das pelas regiões constantes das cadeias pesadas da Ig, todas essas funçõessão desencadeadas pela ligação dos antígenos às regiões variáveis. A ligaçãodos antígenos às regiões variáveis dos anticorpos induz múltiplas moléculasde Ig, formando um arranjo ou alterações da conformação das regiões cons-tantes. Essas alterações possibilitam às regiões constantes dos complexosantígeno-anticorpo ligarem-se aos receptores Fc e ao complemento e, dessemodo, desencadearem os mecanismos efetores. A exigência quanto à ligaçãodo antígeno assegura que os anticorpos ativem os vários mecanismos efetoressomente quando for necessário (isto é, quando os anticorpos encontrarem osantígenos e se ligarem especificamente a eles), e não quando os anticorpos

estiverem veiculando sob uma forma livre de antígeno. A primeira etapa na infecção de uma célula humana por um vírus é suafixação à célula através de uma proteína de superfície, que é usada comoreceptor do vírus. O vírus da influenza, por exemplo, liga-se a oligossacarídeosnas glicoproteinas de superfície das células epiteliais do trato respiratório. Ovírus se liga através de uma proteína em seu envelope externo, conhecidacomo hemaglutinina da influenza, pois pode aglutinar, ou agrupar, as hemáciaspela ligação a oligossacarídeos na superfície das mesmas. Os anticorposneutralizantes que foram desenvolvidos durante as respostas imunes primá-rias à influenza e a outros vírus são o aspecto mais importante da imunidadesubseqüente ao vírus. Esses anticorpos recobrem os vírus, inibem sua fixação

na célula humana e previnem a infecção (Figura 5.18). Algumas bactérias que exploram as superfícies mucosas mantêm suas po-

pulações por meio da ligação e da colonização da superfície das células epiteliais,

FIGURA 5.17 A ativação das células B em resposta a antígenos timo-dependentes requer o auxílio dascélulas T cognatas. O primeiro sinal requerido para ativação da célula B é enviado pelo receptor de

antígeno (à esquerda). Com antígenos timo-dependentes, o segundo sinal é enviado por uma célula Tauxiliar cognata, que reconhece um fragmento peptídico do antígeno ligado a molécula MHC de classe IIna superfície da célula B (no centro). Os dois sinais em conjunto estimulam a proliferação e diferenciaçãodas células B em plasmócito (à direita). Adaptada de Parham.

A ligação do antígeno aoreceptor de célula B envia o

primeiro sinal à mesma

Célula B

A célula TH2 auxiliar envia o

segundo sinalatravés do liganteCD40 e das citocinas

Célula Tauxiliar

CD40L

CD40

Citocinas

A célula B se prolifera e sediferencia em plasmócitos




FIGURA 5.18 As infecções viral e bacteriana das células podem ser bloqueadas por anticorposneutralizantes. Painéis superiores: para que um vírus infecte uma célula, ele deve penetrar no citoplasma.Isso requer a ligação do vírus à superfície da célula, a internalização em um endossomo e a fusão dasmembranas viral e celular, liberando ácido nucléico viral no citoplasma. Os anticorpos que se ligam aproteínas de superfícies virais podem inibir a ligação inicial do vírus ou sua entrada subseqüente na célula.Painéis inferiores: muitas infecções bacterianas requerem uma interação entre a bactéria e a superfície deuma célula humana. Isso é particularmente verdadeiro para infecções das superfícies mucosas. O proces-so de fixação envolve interações moleculares muito específicas entre as adesinas bacterianas e seus ligantesnas células humanas. Assim, os anticorpos específicos para epítopos das adesinas podem bloquear ainfecção. Adaptada de Parham.

O vírus liga-se aoreceptor na superfície

da célula

Endocitose do vírus

mediada por receptor

A acidificação doendossomo após a

endocitose desencadeia a

fusão do vírus com acélula e a entrada doDNA viral

O anticorpo bloqueiaa ligação ao

receptor do vírus

As bactérias colonizam assuperfícies celulares humanasusando adesinas bacterianas

Algumas espécies de bactériastornam-se internalizadas e se

propagam em vesículas internas

Os anticorpos contra asadesinas bloqueiam a

colonização e a captação

como a bactéria Neisseria gonorrhoeae, que causa a gonorréia. Outras entramnas células epiteliais, como a espécie Salmonella, que causa infecções gastrin-testinais alimentares. Os anticorpos IgA contra as proteínas de adesão (adesinas)responsáveis pela ligação às células epiteliais limitam as populações bacterianasnos tratos gastrintestinal, respiratório e reprodutivo e previnem as infecçõescausadoras de doenças nesses tecidos (Figura 5.18).

Embora a ligação de um anticorpo neutralizante a um patógeno ou auma toxina impeça a infecção subseqüente, em si ela não remove o antígenodo corpo. Isso é obtido pelas células fagocíticas efetoras, principalmente osneutrófilos, os monócitos e os macrófagos teciduais. Essas células expressam




vários receptores que se ligam às regiões Fc de anticorpos de isotipos dife-rentes e são conhecidos geralmente como receptores Fc.

Os receptores Fc dos fagócitos e de outras células hematopoiéticas são

funcional e estruturalmente distintos do FcRB das células endoteliais e facili-tam o reconhecimento, a captação e a destruição dos patógenos revestidos deanticorpos.

As células fagocíticas podem reconhecer, ingerir e destruir bactérias naausência de anticorpos específicos. Essa capacidade é de essencial importânciapara conter a infecção no período anterior à elaboração de uma resposta imuneespecífica para o antígeno e para permitir aos macrófagos que captem, proces-sem e apresentem os antígenos às células T nas fases precoces de uma respostaimune adaptativa. Porém, a velocidade com que os patógenos podem ser ligadose englobados pelos fagócitos aumenta grandemente quando os patógenos são

revestidos com anticorpos ou opsonizados. Isso ocorre porque as principais cé-lulas fagocíticas do corpo – os macrófagos e os neutrófilos – expressam recepto-res Fc, denominados receptores Fcg, que são específicos para as regiões Fc dosanticorpos IgG, particularmente aqueles da IgG1. Após o patógeno ter se ligadoao fagócito, as interações entre as regiões Fc do anticorpo e seus receptoresfacilitam o englobamento do patógeno revestido de anticorpo (Figura 5.19). A superfície do fagócito estende-se gradualmente em torno da superfície dopatógeno opsonizado através de sítios de ligação e de liberação entre os recep-tores Fc do fagócito e as regiões Fc que se projetam na superfície do patógeno.

Um revestimento de anticorpo faz diferentes tipos de microrganismos pa-recerem similares ao macrófago, permitindo, assim, que aborde todos eles usan-

do um único mecanismo efetor. As bactérias encapsuladas, como o Streptococcus pneumoniae, desenvolveram estruturas de superfície que são resistentes àfagocitose direta: para que essas espécies sejam fagocitadas, é essencial quesejam recobertas com um anticorpo que mascare sua superfície.

Quando uma bactéria opsonizada é endocitada, ela é fechada em umavesícula acidificada denominada fagolisossomo, formada pela fusão do

FIGURA 5.19 Os receptores Fc dos fagócitos ativam a captação e a degradação de bactérias revestidas por anticorpos. Moléculas IgG específicas recobrem a superfície bacteriana e, então, fixam a bactéria na superfíciedo fagócito por meio da ligação aos receptores Fc. Os sinais dos receptores Fc reforçam a fagocitose dabactéria e a fusão dos lisossomos contendo enzimas degradativas com o fagossomo. Adaptada de Parham.

Anticorposligando-se à

bactéria

Receptor Fc

Lisossomo

Macrófago

Bactéria revestida deanticorpo liga-se aos

receptores Fc na

superfície da célula

Membrana domacrófago circunda

a bactéria

A membrana domacrófago se funde,criando uma vaselina,

o fagossomo

Os lisossomos sefundem com o

fagossomo, criando

o fagolisossomo




fagossomo com o lisossomo e os grânulos de neutrófilos, que contêm enzimashidrolíticas e os peptídeos microbicidas. Os neutrófilos ativados e osmacrófagos também possuem radicais de oxigênio, óxido nítrico e outros agen-

tes oxidantes com poderosas ações microbicidas. As bactérias englobadas sãomortas pela ação combinada dessas substâncias.

A IgE liga-se ao receptor de alta afinidade nos mastócitos, nos basófilose nos eosinófilos ativados. Os anticorpos IgE contra uma ampla variedade deantígenos diferentes normalmente estão presentes em pequenas quantidadesem todos os seres humanos. Eles são produzidos em respostas dominadas por células CD4 T

H2 em que as citocinas produzidas favorecem a troca para o

isotipo IgE. Uma conseqüência da baixa afinidade dos receptores Fc pelaIgG é que as moléculas livres de IgG não formam interações estáveis com ascélulas, expressando esses receptores. O receptor Fc para IgE nos mastócitos,

nos basófilos e nos eosinófilos ativados possuem propriedades opostas. Essereceptor, denominado FcεRI, possui uma afinidade tão alta para a região Fcda IgE que as moléculas de IgE são fortemente ligadas na ausência de antí-geno, e as células são quase sempre revestidas de anticorpos. Na ausência dealergia ou de infecção parasitária, um único mastócito transporta moléculasIgE específicas para muitos antígenos diferentes.

Os mastócitos são sentinelas postadas nos tecidos corporais, particular-mente nos tecidos conjuntivos subjacentes às mucosas gastrintestinal e respi-ratória e ao longo dos vasos sangüíneos, especialmente aqueles na derme. Ocitoplasma do mastócito em repouso está cheio de grânulos grandes conten-do histamina e outras moléculas que contribuem para a inflamação, conheci-das, de modo geral, como mediadores inflamatórios. Os mastócitos tornam-seativados para liberar seus grânulos quando os antígenos se ligam às molécu-las IgE, unidas por FcεRI na superfície do mastócito (Figura 5.20). Para ativar as células, o antígeno deve produzir ligações cruzadas com pelo menos duasmoléculas de IgE e seus receptores associados, o que significa que o antígenodeve ter no mínimo dois epítopos topograficamente separados, reconhecidospela IgE ligada à célula. A ligação cruzada do FcεRI gera o sinal que inicia aliberação dos grânulos do mastócito. Após a degranulação, o mastócito sinte-tiza e armazena um novo conjunto de grânulos.

Os mediadores inflamatórios secretados nos tecidos pelos mastócitos, pe-

los basófilos e pelos eosinófilos ativados aumentam a permeabilidade dos vasossangüíneos locais, permitindo que outras células e moléculas do sistema imunemovam-se para fora da corrente sangüínea e penetrem nos tecidos. Isso causao acúmulo local de líquido e edema, o eritema e a dor que caracterizam a infla-mação. A inflamação em resposta a uma infecção é benéfica, pois recruta célu-las e proteínas requeridas para a defesa do hospedeiro aos locais de infecção.

CÉLULAS EXTERMINADORAS NATURAIS (EN)

As células exterminadoras naturais humanas (células EN) são linfócitos

grandes cujo papel principal é a imunidade inata, porém elas também ex-pressam um receptor Fc denominado Fc γRIII ou CD16, que é específico paraIgG1 e IgG3. Em situações experimentais, as células EN demonstraram reco-




nhecer e matar as células humanas revestidas com anticorpos contra compo-nentes da superfície celular (Figura 5.21). Essa citotoxidade mediada por cé-lula e dependente de anticorpos (ADCC) requer a presença de anticorpospré-formados, que não estão disponíveis durante uma resposta imune primá-ria, mas poderiam ter um papel em respostas secundárias.

FIGURA 5.20 A ligação cruzada de IgE na superfície dos mastócitos leva à liberação rápida dos grânulosdos mastócitos contendo mediadores inflamatórios. Os mastócitos em repouso contêm numerosos grânuloscom mediadores inflamatórios como a histamina e a serotonina. As células possuem receptores Fc de altaafinidade (FcεRI) em sua superfície, que são ocupados por moléculas de IgE (à esquerda). A ligação cruzadado antígeno e da IgE ligada produz ligações com as moléculas de FcεRI, ativando a desgranulação domastócito e a liberação de mediadores inflamatórios no tecido circundante, como mostrado à direita. Adap-tada de Parham.

O mastócito em repouso possuigrânulos pré-formatados contendo

histamina e outros mediadoresinflamatórios

FcεRI

Anticorpo

O antígeno multivalente produzligações cruzadas com o

anticorpo IgE ligado na superfície do

mastócito, causando aliberação do conteúdo dos grânulos

FIGURA 5.21 As células-alvo revestidas de anticorpo podem ser mortas por células exterminadoras natu-rais (EN), na citotoxidade mediada por células e dependente de anticorpos (ADCC). As células EN são

grandes linfócitos granulares diferentes das células B e T, possuindo receptores Fc γRIII (CD16) em sua super-fície. Quando encontram as células revestidas com anticorpo IgG, matam rapidamente a célula-alvo. A importância da ADCC na defesa do hospedeiro ou na lesão tecidual é incerta. Adaptada de Parham.

O anticorpo liga-se aoantígeno na superfície

das células-alvo

Os receptores Fc nascélulas EN reconhecem o

anticorpo ligado

Fc γRIII(CD16)

CélulaEN

A ligação cruzada dosreceptores Fc sinaliza

para a célula EN matar a célula-alvo

CélulaEN

A célula-alvo morre por apoptose e/ou por lesão

na membrana








1. O que diferencia a resposta imune adaptativa celular da humoral?2. Qual é a função dos linfócitos na resposta imune adaptativa?3. Quais são as diferenças entre imunoglobulinas de superfície,

anticorpo livre e receptor de célula T?4. Onde e como ocorre o processo de ativação das células T?

5. Qual é a função das moléculas de adesão no direcionamento dascélulas T?6. Como as células T são ativadas pelo antígeno?7. Quais as funções efetoras das células T CD4 e das células TCD8?8. No processo de ativação das células T CD4, como ocorre a diferen-

ciação em células TH1 e T

H2?




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6Interações Moleculares e

Celulares do Sistema ImuneJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesJuliana Trindade Clemente

Muitas das respostas do sistema imune iniciam a destruição e a eliminaçãodos organismos invasores e quaisquer moléculas tóxicas por eles produzidos. Comoas reações imunes são destrutivas, é essencial que sejam feitas somente em res-posta a moléculas que são estranhas ao hospedeiro e não àquelas que pertencemao próprio hospedeiro. Essa capacidade de distinguir moléculas não-próprias demoléculas próprias é uma característica fundamental do sistema imune.

Apesar de estar clara essa capacidade do sistema imune em distinguir moléculas estranhas e próprias do organismo, um dos maiores desafios daimunologia tem sido a compreensão de como esse sistema reconhece de for-ma específica e reage agressivamente a um número praticamente ilimitadode macromoléculas estranhas ao nosso organismo.

Uma das formas de compreender como o sistema imune pode produzir tal diversidade de anticorpos específicos está na teoria da seleção clonal. A teoria da seleção clonal é baseada na proposição de que, durante o desenvol-vimento, cada linfócito torna-se comprometido para reagir com um antígenoem particular, antes de ser exposto ao mesmo. Cada célula expressa esse com-

prometimento na forma de receptores proteicos de superfície celular, que espe-cificamente se acoplam ao antígeno. A ligação do antígeno aos receptoresativa a célula, causando sua proliferação e maturação. Dessa forma, um antí-geno estranho estimula seletivamente aquelas células que expressam recep-

Célula B 106Célula T 107Processamento e apresentação ao

antígeno 108

Mecanismos das moléculas MHC 109 Ativação de células B 113

Ativação de células T 114Células T citotóxicas e vírus 115Recirculação das células B e T 115

Anticorpos 116

Bibliografia selecionada 117Questões para recapitulação 117




tores antígeno-específicos e estão, portanto, já comprometidas a responde-rem aos mesmos. Isso torna as respostas imunes específicas ao antígeno.

Os receptores antígeno-específicos em células T e B são codificados por

genes que são montados, a partir de uma série de segmentos gênicos, por uma forma específica de recombinação genética, que ocorre no início do de-senvolvimento celular, antes destes terem contato com o antígeno.

Uma grande parte das macromoléculas, incluindo praticamente todas asproteínas e muitos polissacarídeos, pode servir como antígeno. As porções doantígeno que combinam com o sítio ligador de antígeno na molécula de an-ticorpo, ou no receptor de linfócitos, são denominadas determinantes antigê-nicos (ou epítopos). A maioria dos antígenos tem uma variedade de deter-minantes antigênicos que estimulam a produção de anticorpos ou respostasde células T. Alguns determinantes são mais antigênicos que outros, assim a

reação a estes predomina na resposta geral. Tais determinantes são ditosimunodominantes.Seguindo a teoria da seleção clonal, todas as moléculas de anticorpos pro-

duzidas por uma célula B individual têm o mesmo sítio ligador ao antígeno. Osprimeiros anticorpos produzidos por uma célula B recém-formada não sãosecretados. Ao invés, ficam ancorados na membrana plasmática, onde servemcomo receptores para o antígeno. Cada molécula de anticorpo está associada deforma não-covalente a um grupo de cadeias polipeptídicas transmembrana não-variáveis, que estão envolvidas na passagem de sinais para o interior das célulasquando o sítio extracelular de ligação do antígeno é ocupado pelo antígeno. Acredita-se que esses polipeptídeos invariantes acoplam os receptores de célulasB a um ou mais membros da família Src de proteínas tirosinoquinases, ativandouma cascata de fosforilação quando o antígeno está ligado. Essa fosforilaçãonada mais é que a introdução do grupo fosforila carregado negativamente, as-sim alterando a conformação do receptor, modificando sua função – reconheci-mento e destruição do antígeno.

As diversas respostas das células T são seletivamente chamadas de reaçõesimunes mediadas por células, entretanto células T diferem de células B emvários aspectos importantes: (1) atuam em raio menor, interagindo diretamentecom outras células do corpo, matando ou emitindo sinais de alguma forma(células-alvo), enquanto as células B secretam anticorpos que podem atuar

em regiões distantes; (2) as células T são especializadas em reconhecer antígenos estranhos somente quando expostos na superfície da célula-alvo.Por essa razão, a forma do antígeno reconhecido por células T é diferente dareconhecida por células B: enquanto as células B reconhecem antígenos in-tactos, células T reconhecem fragmentos peptídicos de antígenos proteicosque tenham sido parcialmente degradados dentro das células, assim comoantígenos extracelulares que tenham sido ingeridos.

CÉLULA B

A molécula de imunoglobulina na superfície das células B liga-se a seusantígenos específicos. Todavia, essa interação isoladamente não pode dar osinal que avisa ao interior da célula quando um antígeno foi ligado. As por-ções citoplasmáticas da molécula de imunoglobulina são muito curtas e não




interagem com as proteínas intracelulares que sinalizam para que as célulasse dividam e se diferenciem. As interações antígeno-anticorpo fora da célulaB são comunicadas ao interior da célula por duas proteínas transmembrana,

denominadas Igα e Igβ, que estão associadas às imunoglobulinas na mem-brana da célula B. Diferentemente das imunoglobulinas, essas proteínas nãovariam em sua seqüência e possuem caudas citoplasmáticas mais longas, queinteragem com moléculas sinalizadoras intracelulares. O complexo de imu-noglobulina, Igα e Igβ, forma o receptor de células B funcional para o antígeno(Figura 6.1). Assim como todas as proteínas destinadas à superfície celular, asimunoglobulinas penetram no retículo endoplasmático assim que são sinteti-zadas. A associação com a Igα e a Igβ é necessária para que a imunoglobulinaseja transportada para fora do retículo endoplasmático e apareça na superfí-cie celular.

CÉLULA T

Como as respostas de células T dependem do contato direto com a célu-la-alvo, os receptores produzidos pelas células T existem apenas na formaligada à membrana e não são secretados. Esses receptores estão associadosfortemente na membrana plasmática a um número invariável de proteínasque estão envolvidas em passar sinais de um receptor ativado por antígenopara o interior da célula. Um receptor de célula T consiste em duas cadeiaspolipeptídicas diferentes, denominadas cadeia α do receptor de célula T(TCRα) e cadeia β do receptor de célula T (TCRβ). Os genes que codificam as

cadeias α e β possuem organização germinativa similar a dos genes que codi-ficam as cadeias leves e pesadas da imunoglobulina, pois são compostos deconjuntos de segmentos gênicos que devem ser rearranjados para formar umgene funcional. Como conseqüência de rearranjos gênicos que ocorrem comoparte do desenvolvimento da célula T, cada célula T madura expressa umacadeia α funcional e uma cadeia β funcional, as quais, juntas, definem umamolécula receptora exclusiva de células T.

Os receptores de células T possuem um único sítio de ligação ao antígenoe são usados somente como receptores de superfície celular para o antígeno enunca como moléculas solúveis de ligação a antígenos (Figura 6.2A).

Esse receptores são variados e específicos para o antígeno, no entanto,os heterodímeros das cadeias α e β são incapazes de sair do retículo endo-

FIGURA 6.1 Receptor de célula B. Adaptada de Parham.

Igβ Igβ IgαIgα

Receptor de células B




plasmático e ser expressos na superfície da célula T. Antes de sair do retículoendoplasmático, um heterodímero de cadeias α e β se associa a quatro prote-ínas de membrana invariáveis. Três dessas proteínas são codificadas por genes

intimamente ligados ao cromossomo humano 11, homólogos uns aos outros;essas proteínas são denominadas coletivamente complexo CD3 e individual-mente conhecidas como CD3 γ, CD3δ, CD3ε. A quarta proteína é conhecidacomo cadeia ς, sendo codificada por um gene no cromossomo humano 1. Nasuperfície da célula, as proteínas CD3 e a cadeia ς permanecem em associa-ção estável com o receptor de célula T e formam o complexo receptor de célu-la T funcional. Nesse complexo, as proteínas CD3 e a cadeia ς transduzem ossinais ao interior da célula após o antígeno ter sido reconhecido peloheterodímero das cadeias α e β. Correlacionando-se com essas diferença fun-cionais, os domínios citoplasmáticos da proteínas CD3 e a cadeia ς contêm

seqüências que se associam a moléculas sinalizadoras intracelulares. Em con-traste, as cadeias α e β do receptor de célula T possuem caudas citoplasmáticasmuito curtas, que não possuem função sinalizadora (Figura 6.2B).

Em pessoas que não têm cadeias funcionais CD3 γ ou CD3ε, o transportedos receptores de células T à superfície celular é ineficiente; assim, suas cé-lulas T expressam números anormalmente baixos de receptores. Como con-seqüência da baixa expressão dos receptores de células T e da transdução desinais prejudicada, essas pessoas sofrem de imunodeficiência.

PROCESSAMENTO E APRESENTAÇÃO AO ANTÍGENOMoléculas MHC de classes I e II são as proteínas conhecidas mais

polimórficas, isto é, apresentam a maior variabilidade genética de um indiví-duo a outro, e exercem um importante papel na apresentação de antígenosprotéicos estranhos para as células T. A afinidade de receptores de células Tpara o complexo peptídeo-MHC em uma célula-alvo é geralmente muito bai-xa para mediar uma interação funcional entre duas células. Para isso, são

FIGURA 6.2 A. Receptor de célula T. B. Transdução do sinal de receptores de célula T. Adaptada de Parham.

Reconhecimento do antígeno

CD3 CD3

ε δβ α

γ ε

ς ς

Transdução do sinal

Sítio de ligaçãocom antígeno

Região invariável

Região constante

Região transmembrana

Cadeia β Cadeia α

Receptor de célula T A B




necessários receptores acessórios, que ajudam a estabilizar a interação au-mentando toda a força de adesão célula-célula, porém, quando exercem umpapel direto em ativar células T para gerar seus próprios sinais intracelulares,

são denominados co-receptores. Os receptores acessórios não ligam antígenoe são invariáveis e não-polimórficos.

Os mais importantes e mais bem estudados co-receptores em células Tsão as proteínas CD4 e CD8; ambas são proteínas transmembrana com passa-gem única contendo domínios extracelulares semelhantes à imunoglobulina.Como receptores de células T, eles reconhecem proteínas MHC se ligando apartes não-variáveis da proteína, longe da saliência ligadora de peptídeo. OCD4 é expresso na célula T acessória ( helper ) e se liga a moléculas MHC declasse II, enquanto que o CD8 é expresso nas células T citotóxicas e se liga amoléculas MHC de classe I. As proteínas CD4 e CD8 são necessárias não

somente para aumentar a força de adesão célula-célula e ajudar na ativaçãode células T, mas também para o desenvolvimento de células T: se genes quecodificam a CD4 ou a CD8 são inativados em um camundongo por recom-binação genética direcionada, tanto células T acessórias quanto células Tcitotóxicas, respectivamente, não se desenvolvem. Ironicamente, a CD4 tam-bém funciona como receptor para o vírus da AIDS (HIV), permitindo que ovírus infecte células T acessórias.

MECANISMOS DAS MOLÉCULAS MHC

Os antígenos peptídicos, que são ligados e apresentados por moléculas

MHC, são gerados dentro das células do corpo pela degradação de antígenosproteicos maiores. As proteínas derivadas dos antígenos intracelulares eextracelulares estão presentes em diferentes compartimentos intracelulares. Elassão processadas em peptídeos por duas vias intracelulares de degradação, li-gando-se às duas classes de molécula MHC em compartimentos intracelularesseparados. Os peptídeos derivados da degradação dos patógenos intracelularessão formados no citosol e enviados ao retículo endoplasmático. É nele que asmoléculas MHC de classe I ligam-se aos peptídeos. Em contraste, os microrga-nismos extracelulares e as proteínas são captados por células por meio dafagocitose e da endocitose e são degradados nos lisossomos e em outras vesículas

da rota endocítica. São nesses compartimentos celulares que as moléculas MHCde classe II se ligam aos peptídeos. Desse modo, a classe de molécula MHCmarca o peptídeo como tendo uma origem extra ou intracelular.

Uma vez formados, os peptídeos antigênicos são transportados para forado citosol e para o interior do retículo endoplasmático. O transporte de pep-tídeos através da membrana do retículo endoplasmático é obtido por umaproteína denominada transportador associado ao processamento de antígenos(TAP), embebida na membrana. O TAP é um heterodímero consistindo emduas cadeias polipeptídicas estruturalmente relacionadas, TAP-1 e TAP-2. Otransporte de peptídeos pelo TAP depende da ligação e da hidrólise de ATP

(adenosina trifosfato) (Figura 6.3). As cadeias pesadas do MHC de classe I e β2-microglobulina recém-sinte-tizadas também são translocadas ao retículo endoplasmático, onde realizam




parcialmente seu dobramento, associam-se e finalmente se ligam ao peptídeo,

quando o dobramento é completado. A dobra correta e o carregamento compeptídeos das moléculas MHC de classe I dentro do retículo endoplasmáticosão auxiliados por proteínas conhecidas como chaperonas (chaperones). Essassão proteínas que auxiliam no dobramento correto e na montagem das subu-nidades de outras proteínas, enquanto as mantêm fora de perigo, até que elasestejam prontas para entrar nas rotas celulares e desempenhar suas funções.

Quando as cadeias pesadas do MHC de classe I entram pela primeiravez no retículo endoplasmático, ligam-se à proteína de membrana conhecidacomo calnexina, que retém a cadeia pesada parcialmente dobrada no retículoendoplasmático. A calnexina é uma lectina dependente de cálcio, uma proteína

de ligação a carboidratos, que retém muitas glicoproteínas de multissubuni-dades, incluindo os receptores de células T e as imunoglobulinas no retículoendoplasmático, até que elas tenham se dobrado corretamente. Quando acadeia pesada do MHC de classe I se liga à β2-microglobulina, a calnexina éliberada do heterodímero de α:β2-microglobulina, para ser substituída por um complexo de proteínas, uma das quais, calreticulina, assemelha-se à for-ma solúvel da calnexina e, provavelmente, possui uma função chaperona si-milar. Um segundo componente do complexo, denominado tapasina, liga-seà subunidade TAP-1 do transportador peptídico, posicionando o heterodímeroparcialmente dobrado de cadeia pesada e β2-microglobulina para aguardar orecebimento de um peptídeo aceitável do citosol.

Durante a ligação do peptídeo, a molécula, agora completamente mon-tada, MHC de classe I é liberada de todas as chaperonas e sai do retículoendoplasmático em uma vesícula ligada à membrana. Então, ela segue seucaminho através do complexo de Golgi até a membrana plasmática. A maio-ria dos peptídeos transportados pelo TAP não são bem-sucedidos na ligação auma molécula MHC de classe I e são eliminados do retículo endoplasmático.

A degradação das proteínas e o transporte dos peptídeos ocorrem conti-nuamente não apenas quando as células são infectadas. Na ausência de in-fecção, as moléculas MHC de classe I transportam os peptídeos derivadosdas proteínas próprias normais humanas, bem como das moléculas MHC de

classe II. Essas normalmente não provocam uma resposta imune. Durante odesenvolvimento das células T, as células T em amadurecimento – que sãoreativas aos peptídeos próprios – são eliminadas ou inativadas. Ocasional-

FIGURA 6.3 Transporte de peptídeos pelaproteína TAP. Adaptada de Parham.

Citosol

Retículoendoplasmático

Citosol Proteossoma

ATP

TAP

Proteína

Fragmentospeptídicos

1 2




mente, porém, esse estado de tolerância das células T aos peptídeos própriosé interrompido, resultando em auto-imunidade.

As proteínas das bactérias extracelulares, as partículas virais extra-

celulares e os antígenos protéicos solúveis são processados por uma viaintracelular diferente daquela seguida pelas proteínas citosólicas, e seus frag-mentos peptídicos acabam internalizando líquido extracelular e material li-gado em sua superfície pelo processo da endocitose. Além disso, as célulasespecializadas na fagocitose, como os macrófagos, englobam os objetos mai-ores, como células mortas. Esses mecanismos de captação produzem vesículasintracelulares conhecidas como vesículas endocíticas ou fagossomos (no casoda fagocitose), em que a membrana vesicular é derivada da membranaplasmática, e o lúmem contém material extracelular. Essas vesículas ligadas àmembrana tornam-se parte de um sistema de vesículas interconectadas, que

transportam os materiais para a superfície da célula. À medida que as vesículasdeslocam-se para dentro da membrana plasmática, seu interior torna-seacidificado pela ação de bombas de prótons na membrana vesicular, e elas sefundem com outras vesículas, como os lisossomos, que contêm proteases ehidrolases que são ativas em condições ácidas. Nos fagolisossomos formadospor essa fusão, as enzimas degradam o conteúdo da vesícula para produzir,entre outras coisas, peptídeos de proteínas e de glicoproteínas.

Os microrganismos presentes no ambiente extracelular são captados por fagocitose, por exemplo, pelos macrófagos e são, então, degradados dentrodos fagolisossomos. As células B ligam-se a antígenos específicos por meiode sua imunoglobulina de superfície e, então, internalizam esses antígenospor meio de endocitose mediada por receptor. Esses antígenos são degrada-dos de modo similar no sistema vesicular. Os peptídeos produzidos dentrodos fagolisossomos são ligados às moléculas MHC de classe II no sistemavesicular, e os complexos peptídeo-MHC de classe II são transportados à su-perfície da célula por vesículas que se dirigem para fora. Assim, a via doMHC de classe II verifica o ambiente extracelular complementando a via doMHC de classe I, que se encarrega do ambiente intracelular (Figura 6.4).

As cadeiasα e β recém-sintetizadas do MHC de classe II são translocadasdos ribossomos às membranas do retículo endoplasmático. Ali, uma cadeia αe uma cadeia β se associam a uma terceira cadeia, denominada cadeia inva-

riável, pois é idêntica em todos os indivíduos (Figura 6.5). Uma função dacadeia invariável é impedir o sítio de ligação ao peptídeo formado pela asso-ciação de uma cadeia α e uma β de se ligar aos peptídeos presentes no retículoendoplasmático; assim, esses peptídeos são marcados somente para molécu-las MHC de classe I.

Uma segunda função da cadeia invariável é enviar moléculas MHC declasse II para as vesículas endocíticas, onde elas se ligam ao peptídeo. Essasvesículas, denominadas MIIC ou compartimento do MHC de classe II, contêmproteases como a catepsina L, que ataca seletivamente a cadeia invariável. Umasérie de clivagens deixa apenas um pequeno fragmento da cadeia invariável,

que abrange o sítio de ligação ao peptídeo do MHC de classe II. Esse fragmen-to é chamado CLIP, peptídeo de cadeia invariável associado à classe II. A remo-ção do CLIP e a ligação do peptídeo são auxiliadas pela interação da molécula




MHC de classe II com uma glicoproteína na membrana da vesícula, denomi-nada HLA-DM. O HLA-DM lembra, em estrutura, uma molécula MHC declasse II, mas não se liga a peptídeos ou aparece na superfície da célula. Apósperder o CLIP, uma molécula MHC de classe II liga-se rapidamente ao peptídeo

ou é degradada. Uma vez que a molécula MHC de classe II perde sua cadeiainvariável e se liga ao peptídeo, ela é transportada à superfície da célula por vesículas que se dirigem para fora (Figura 6.6).

Quando um complexo peptídeo-MHC surge na superfície da célula, elepode ser reconhecido por seu receptor de célula T correspondente. Quando oreceptor de célula T se liga a um complexo peptídeo-MHC, ele faz contatocom o peptídeo e com a superfície da molécula MHC. Assim, cada complexopeptídeo-MHC forma um ligante exclusivo para seu receptor de célula T.

O assoalho da fenda de ligação ao peptídeo de ambas as classes de mo-lécula MHC é formado por oito fitas de lâminas antiparalelas compregueamento β, sobre as quais estão duas α-hélices antiparalelas. O peptídeo

está situado entre as hélices, paralelo a elas, de modo que as superfícies su-periores das hélices e do peptídeo formam uma superfície grosseiramenteplana, à qual o receptor de célula T se liga. Os resíduos dos peptídeos que se

FIGURA 6.4 Montagem e carreamento de peptídeos nas moléculas MHC de classe I no retículo

endoplasmático. As cadeias pesadas do MHC estão ligadas, no retículo endoplasmático, à proteínacalnexina. Quando esse complexo se liga a β2-microglobulina, a molécula MHC (parcialmente dobrada)libera a calnexina e se associa à calreticulina, à tapasina e ao TAP. Este novo complexo fica retido noretículo endoplasmático até que haja o ligamento de peptídeo à molécula MHC, que completa seu do-bramento e libera a calreticulina, a tapasina e o TAP. O MHC sai do retículo endoplasmático e é transpor-tado à superfície celular. Adaptada de Parham

FIGURA 6.5 Cadeia invariável das moléculas MHC de classeII. Adaptada de Parham.

Citosol

Retículoendoplasmático

Citosol

Calnexina

MHC declasse I

β2m

Calreticulina

Tapasina

Proteína Proteossoma

Fragmentospeptídicos

Citosol

Cadeia

invariávelRetículoendoplasmático

MHC declasse II




ligam à molécula MHC situam-se profundamente na fenda de ligação aospeptídeos e são inacessíveis ao receptor de célula T; as cadeias laterais deoutros aminoácidos peptídeos projetam-se para fora do sítio de ligação e seligam ao receptor de célula T.

Um receptor de célula T liga-se a um complexo peptídeo-MHC de classe Icom o eixo longo de sua região determinante de complementaridade, orientadodiagonalmente através da fenda de ligação ao peptídeo da molécula MHC declasse I. As alças CDR3 das cadeias α e β do receptor de célula T formam a partecentral do sítio de ligação e seguram a cadeia lateral de um dos aminoácidos nomeio do peptídeo. Em contraste, as alças CDR1 e CDR2 formam a periferia do

sítio de ligação e contactam as α-hélices da molécula MHC. As alças CDR3contatam diretamente o antígeno peptídico e também são a parte mais variáveldo sítio de reconhecimento de antígenos do receptor de célula T; a cadeia αCDR3 inclui a junção entre as seqüências V e D, e a cadeia β CDR3 inclui as junções entre V e D, todo o segmento D e a junção D e J.

O receptor de célula T não interage simetricamente com a face formadapelo peptídeo e as duas α-hélices da molécula MHC. Conseqüentemente, asalças CDR1 e CDR2 da cadeia α fazem contatos mais fortes com o complexopeptídeo-MHC do que as alças CDR1 e CDR2 da cadeia β. Embora as estru-turas cristalinas dos complexos receptores de célula T-peptídeo-MHC de classe

II ainda não tenham sido determinadas, provavelmente são similares àquelasdos complexos contendo MHC de classe I.

ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B

Uma vez que células T acessórias tenham sido ativadas e contatem umacélula B, o contato inicia um rearranjo interno do citoplasma da célula T aces-sória, que orienta o centrossomo e o aparelho de Golgi em direção à célula B.Essa orientação permite à célula T acessória se direcionar às moléculasinseridas nas membranas e às moléculas sinalizadoras secretadas sobre a su-perfície da célula B. A molécula sinalizadora inserida na membrana é uma

proteína transmembrana chamada de ligante CD40, que é expressa na super-fície de células T acessórias ativadas. Este é reconhecido pela proteínatransmembrana denominada CD40, sobre a superfície de células B. A interação

FIGURA 6.6 Transporte depeptídeos pelas moléculasMHC de classe II. Adapta-da de Parham.

Superfície celular

Citosol

Retículo endoplasmático

CLIP

HLA-DM




entre o ligante CD40 é necessária para as células T acessórias ativarem célu-las B, para proliferarem e maturarem em células de memória e célulassecretoras de anticorpo. Essa interação é crucial para a ajuda de células T:

indivíduos que não possuem ligante CD40, devido a uma mutação no geneque codifica a proteína, podem produzir somente anticorpos IgM e sãoimunodeficientes, sendo suscetíveis às mesmas infecções que afetam pacien-tes com AIDS, em que ocorre destruição das células T acessórias.

Sinais secretados das células T fornecem ajuda adicional, ativando célu-las B a proliferar e maturar e, em alguns casos, para a troca de classe deanticorpo produzida. Interleucina-4 é um desses sinais. Este estimula a proli-feração e maturação de células B e promove a troca de produção de anticorposIgE e IgG1. Assim, a maioria das células B, como as células T, necessitam demúltiplos sinais para ativação, um fornecido pela ligação do antígeno à molé-

cula de Ig ligada à membrana e outro pelas células T acessórias, como nocaso de células T; se uma célula B recebe somente o primeiro sinal, pode setornar funcionalmente inativada.

ATIVAÇÃO DE CÉLULAS T

Quanto à ativação de uma célula T, seja ela citotóxica ou acessória, é umprocesso complicado que não é completamente entendido. O heterodímero decélulas T reconhece peptídeos estranhos ligados às moléculas MHC na super-fície da célula-alvo. Como no caso de células B, o receptor está associado a umconjunto de cadeias polipeptídicas transmembrana invariável (complexo CD3),

que transduz o evento da ligação extracelular em sinais ativadores intracelulares. Acredita-se que o complexo CD3 ativa um ou mais membros da família Src detirosinoquinas, incluindo a proteína Fyn para fosforilar várias proteínas celula-res, incluindo componentes do complexo CD3 e uma enzima C- γ, que, por suavez, ativa a via de sinalização do inositol fosfolipídico. É válido lembrar que,para a ativação da célula T por meio de seu receptor e do complexo CD3, tam-bém são necessários os co-receptores CD4 e CD8. No processo de ativação decélula T, esses receptores e co-receptores, assim como suas tirosinoquinases,são acoplados com um complexo sinalizador grande na membrana plasmáticada célula T. No entanto, para ativar uma célula T acessória, além do grande

complexo sinalizador mencionado anteriormente, uma célula apresentadorade antígeno deve fornecer pelo menos dois sinais. O sinal 1, já mencionado,fornecido por um peptídeo estranho ligado a uma molécula MHC de classe IIna superfície da célula apresentadora, que ativa o complexo do receptor decélulas T, e o sinal 2, fornecido tanto por um sinal químico secretado, tal comointerleucina-1, quanto pela molécula B7, molécula sinalizadora ligada à mem-brana plasmática na superfície da célula apresentadora de antígeno. A molécu-la B7 é reconhecida por um co-receptor protéico chamado CD28, que está pre-sente na superfície da célula T acessória, sendo um membro da superfamíliaIg. Se células T acessórias recebem ambos os sinais, são ativadas para prolife-

rar e secretar uma variedade de interleucinas, porém, se receberem o sinal 1 enão o sinal 2, são alteradas de forma que não podem mais ser ativadas, mesmose receberem ambos os sinais. Isso é sugestivo de ser um dos mecanismos emque células T se tornam tolerantes.




A ação combinada dos sinais 1 e 2 gera um estímulo no qual a própriacélula T prolifera-se simultaneamente por secreção do fator de crescimentointerleucina-2 (IL-2) e por síntese dos próprios receptores de superfície celular.

A ligação da interleucina-2 aos receptores de IL-2 estimula diretamente as célulasT para a proliferação. Por esse mecanismo autócrino, células T acessórias podemproliferar continuamente após terem deixado a superfície das células apresen-tadoras de antígeno. As células T acessórias podem também estimular a proli-feração de quaisquer células T ao redor, incluindo células T citotóxicas quetenham antes sido induzidas por antígenos para expressar receptores de IL-2.

CÉLULAS T CITOTÓXICAS E VÍRUS

Quando células T são ativadas por antígeno, elas secretam vários sinais

moleculares, incluindo o interferon- γ (IFN- γ) que aumentam muito as respostasantivirais. O IFN- γ induz a expressão de muitos genes dentro da regiãocromossômica do MHC, incluindo aqueles que codificam proteínas MHC declasse I e II. Assim, toda a maquinaria necessária para apresentação de antígenosvirais para células citotóxicas é acionada de forma coordenada por meio do IFN- γ, criando um sistema de feedback positivo que amplifica a resposta imune eculmina na morte da célula infectada. Uma vez que células T citotóxicas tenhamreconhecido um peptídeo viral ligado à molécula MHC de classe I, na superfícieda célula-alvo, seu trabalho é destruir a célula antes que o vírus que deu origemao peptídeo possa produzir novas partículas virais, que podem escapar das célu-las infectadas. O mecanismo pelo qual as células T citotóxicas matam seu alvo

não é bem conhecido; no entanto, parece que elas empregam, pelo menos, duasestratégias, ambas parecem operar por indução da célula-alvo a caminhar paraa apoptose. Em uma estratégia, a ligação a uma célula-alvo estimula essas célu-las T citotóxicas a liberarem uma proteína formadora de poro chamada perforina,que é homóloga ao componente C9 do complemento e polimeriza na membranaplasmática da célula-alvo para formar canais transmembrana. A perforina é ar-mazenada em vesículas secretoras e é liberada por exocitose local no ponto decontato com a célula-alvo. As vesículas secretoras também contêm serinoproteasese outras proteínas, que também parecem tomar parte na destruição da célula-alvo, talvez entrando nesta através dos canais de perforina e induzindo morte

celular programada (apoptose). A segunda estratégia, ao contrário, envolve cé-lulas T citotóxicas ativando um receptor na superfície da célula-alvo, sinalizan-do esta a caminhar para a apoptose.

RECIRCULAÇÃO DAS CÉLULAS B E T

A maioria das células B e T recircula continuamente entre o sangue e ostecidos linfóides secundários. Essa recirculação é de extrema importância, pois,além de assegurar que os linfócitos apropriados entrarão em contato comantígeno, também permite que linfócitos se encontrem por meio de interaçõesespecíficas. Outro tipo de interação específica dentro da recirculação linfocitária,que deve ser ressaltada, é a interação entre os linfócitos e as células endoteliaisespecializadas. É por meio dessa interação que os linfócitos conseguem migrar para fora dos vasos sanguíneos e cair na circulação sanguínea.




Essas migrações são guiadas por vários receptores-guias, nos linfócitos,e pelos ligantes desses receptores, nas células endoteliais, os contra-recepto-res. Um bom exemplo é a migração de linfócitos para o linfonodo. Esta de-

pende de uma proteína de adesão na célula chamada E-selectina, que per-tence à família de selectinas das lectinas de superfície celular. Esse receptor-guia, que está presente na maioria dos linfócitos, liga-se a grupamentos deaçúcar específicos sobre o contra-receptor altamente glicosilado semelhantesà mucina, que é expressada exclusivamente na superfície de células endoteliaisaltas ao longo de vênulas pós-capilares nos linfonodos. A ligação de E-selectinaprovoca uma fraca ligação dos linfócitos às células endoteliais e permite o seudeslizamento ao longo dessa superfície. O deslizamento continua até que umoutro sistema de adesão mais forte seja ativado. Essa adesão forte, que é me-diada por um membro da família das integrinas das moléculas de adesão

sobre a superfície de linfócitos, permite que os linfócitos parem o deslizamentoe saiam do vaso sangüíneo para entrar no linfonodo.

ANTICORPOS

Os anticorpos mais simples são moléculas com formato de Y, com doissítios de ligação ao antígeno idênticos, um em cada extremidade dos braçosdo Y. Devido aos dois sítios de ligação, estes são ditos bivalentes. Desde queum antígeno tenha três ou mais determinantes antigênicos, moléculas deanticorpos bivalentes podem interligar esses determinantes formando umagrande rede, que pode ser fagocitada e degradada pelos macrófagos. A efici-

ência da ligação ao antígeno e a interligação das mesmas é aumentada pelaregião da dobradiça flexível nos anticorpos, que permite a variação da distân-cia entre dois sítios de ligação ao antígeno.

No entanto, a ligação de um antígeno ao anticorpo é reversível. As regiõescomplementares de uma unidade de anticorpo de quatro cadeias, por exemplo,são seus dois sítios antigênicos idênticos, a região correspondente no antígenoé um determinante antigênico. Essa ligação é mediada pela soma de muitasforças não-covalentes relativamente fracas, incluindo ligações hidrofóbicas ede pontes de hidrogênio, forças de van der Waals e interações iônicas. Essasforças fracas são efetivas somente quando a molécula do antígeno está sufici-

entemente perto para permitir que alguns de seus átomos se encaixem nasfendas complementares da superfície do anticorpo. O ponto de equilíbrio de-pende da concentração do anticorpo e do antígeno, e da força de sua interação. A afinidade de um anticorpo para um determinante antigênico descreve a forçade ligação de uma única cópia do determinante antigênico para um único sítioligador de antígeno e é independente do número de sítios. Quando um antígenoque possui cópias múltiplas do mesmo determinante antigênico combina-secom um anticorpo multivalente, a força de ligação é aumentada, porque todasas ligações antígeno-anticorpo devem ser quebradas simultaneamente, antesque o antígeno e o anticorpo possam se dissociar.

Um outro aspecto interessante a ser abordado é o aumento progressivoda afinidade dos anticorpos produzidos contra os antígenos da imunização,fenômeno conhecido como afinidade de maturação. A afinidade de maturação




se deve ao acúmulo de mutações pontuais, especificamente nas seqüênciascodificadas das regiões V das cadeias leves e pesadas. As mutações pontuaisocorrem em uma razão de cerca de uma mutação por seqüência codificadora

da região V por geração da célula, que é cerca de um milhão de vezes maior do que a mutação espontânea que ocorre em outros genes; por isso, é deno-minada processo de hipermutação somática. Somente uma pequena propor-ção dessas mutações pontuais irá resultar em receptores de anticorpos comafinidade aumentada para o antígeno. Assim, como resultado de ciclos repe-tidos de hipermutação somática seguido por seleção dirigida pelo antígeno,anticorpos de afinidade cada vez maiores são produzidos durante o curso deuma resposta imune, conferindo progressivamente melhor proteção contraantígenos danosos.

BIBLIOGRAFIA SELECIONADA Abbas AK, Lichtman AH, Pober JS. Imunologia celular e molecular. 4. ed. Rio

de Janeiro: Revinter; 2002. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Biologia molecular

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Germain RN, Margulies DH. The biochemistry and cell biology of antigenprocessing and presentation. Ann. Rev.Immunol. 1993; 11:403-50.

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Parham P. O sistema imune. Porto Alegre: Artmed; 2001.Parnes OS. The specificity of the clonal selection theory. Nat Immunol 2003;4:95.



1. Quais são as características de um receptor de célula T?2. Como as moléculas MHC de classes I e II apresentam o antígeno

aos receptores de célula T?3. Descreva a montagem e o carreamento de peptídeos na molécula

MHC de classe I no retículo endoplasmático.4. Como as células B são ativadas?5. Por que são necessários, pelo menos, dois sinais para ativação de

células T?6. Explique o fenômeno da afinidade de maturação dos anticorpos.



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7 Complexo de

HistocompatibilidadePrincipal (MHC)


Priscilla de Laet Sant’ana Mariano

Estrutura molecular do MHC 122Reconhecimento de antígeno pelo MHC 124

Associação de HLA com doenças 125Imunologia dos transplantes 126Transplante e rejeição 127O papel dos linfócitos T na rejeição 127Linfocinas e células T auxiliares no pro-

cesso de rejeição 129

O processo de rejeição pode ocorrer em

três diferentes tempos 130Os tipos de transplante e a rejeição 132Prevenção da rejeição 132Imunossupressão 133Bibliografia selecionada 134Questões para recapitulação 134

O complexo de histocompatibilidade principal (MHC) é definido por umcomplexo gênico, presente em todas as espécies de vertebrados, que, em hu-

manos, está localizado no braço curto do sexto par cromossômico. Esses genessão altamente polimórficos e codificam a síntese de glicoproteínas de superfí-cie celular que permitem às células do sistema imune reconhecer a si própri-as ou reconhecer células e moléculas não-pertencentes ao organismo

Esse polimorfismo se traduz por um grande número de alelos para cada locus gênico. Muitos desses alelos têm uma representação significativa, comfreqüência na população maior que 1%, e geralmente eles diferem uns dosoutros por vários aminoácidos, com até 30 substituições. Em humanos, existemmais de 200 alelos descritos para alguns loci MHC. Esse grau de polimorfismoé crucial, pois aplica uma pressão seletiva para a manutenção e o estabeleci-

mento da população.Tanto em humanos como em ratos, bem como na maioria das espécies, oMHC está representado por mais de um locus gênico (Figura 7.1). Todos os loci MHC são expressos co-dominantemente, ou seja, ambos os conjuntos de




genes, o herdado do pai e o herdado da mãe, são expressos em cada célula doindivíduo (Figura 7.2). Em cerca de 97% dos casos, o complexo MHC inteiroé herdado intacto, sem recombinação, sendo o conjunto de alelos ligados,encontrados em um mesmo cromossomo, chamado de haplótipo.

Os produtos desses genes são glicoproteínas conhecidas comumente comomoléculas MHC ou antígenos MHC, as quais foram descobertas na década de1950, quando se observou que muitas multíparas e politransfundidos tinhamanticorpos no seu soro, que reagiam contra glicoproteínas de leucócitos de ou-tras pessoas da população. Essas proteínas de membranas foram chamadas deantígenos leucocitários humanos ( human leukocyte antigen – HLA), termo queé usado como sinônimo do MHC humano. Tais moléculas são expressas nassuperfícies de uma variedade de células, caracterizando-as antigenicamente.Os antígenos HLA possuem particular importância nos fenômenos de rejeiçãode enxertos, porque determinam a aceitação ou a rejeição de transplante detecido entre indivíduos de mesma espécie, ou de espécies diferentes. A funçãoimunológica primária das moléculas MHC é se ligar e apresentar antígenos

FIGURA 7.1 Mapa físico do MHC humano e de camundongos, mostrando as localizações das sub-

regiões, que abrangem de 3 a 4 Mbp de DNA. Em humanos, esses genes são chamados de HLA e, emcamundongos, são conhecidos como H-2. O MHC humano é organizado de forma que os loci de classeII situam-se entre o centrômero e os loci de classe I. Esse padrão pode ser observado em todas as outrasespécies de mamíferos até então estudadas. Adaptada de Holmes e Roitt.

Organização dos genes MHC humano e de camundongos

DP DQ DR B C A

Classe II (região D) Classe I

Complexo HLA humano

Centrômero Telômero

K A E D L

Classe I Classe II Classe I

ComplexoH-2 decamundongo

FIGURA 7.2 Os filhos herdam dos pais osgenes MHC que são expressos de forma co-dominante nas células do organismo. Adapta-da de Roitt.

GenesMHC

Maternos Paternos

Possíveisfilhos




peptídeos, derivados de patógenos, na superfície das células, para serem reco-nhecidos pelos receptores de células T (TCR) antígeno-específicos, presentesna superfície dos linfócitos, executando um papel importante no reconheci-

mento de antígenos pelo linfócito T. Os antígenos HLA também estão envolvi-dos com a predisposição ao desenvolvimento de doenças auto-imunes. O siste-ma imunológico do receptor tende a rejeitar mais intensamente as células quepossuem perfil HLA muito diferentes das suas próprias células. Os linfócitos Tantígeno-específicos não reconhecem antígenos em forma livre ou solúvel, masreconhecem partes dos antígenos protéicos que estejam ligados não-covalentemente às moléculas HLA. Um linfócito T específico reconhece oantígeno ligado a apenas uma molécula específica, de classe I ou II, do MHC.

O HLA é constituído de dois tipos de moléculas de superfície altamentepolimórficas, designadas HLA classe I ( loci A, B e C) e classe II ( loci DQ, DR, DP,

DX, DO e DZ) do MHC. Essa divisão em duas classes está baseada em suasestruturas químicas e propriedades fisiológicas. Os antígenos HLA de classe Iestão presentes em todas as células nucleadas, enquanto os de classe II apare-cem nos linfócitos B, nos linfócitos T ativados (armados), nas células apresenta-doras de antígeno e nas células epiteliais durante um processo inflamatório (Ta-bela 7.1). Como existem várias especificidades para cada um dos antígenos declasse I (HLA-A, HLA-B, HLA-C), bem como para cada um dos antígenos declasse II (HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP), é quase nula a possibilidade de se en-contrar um indivíduo com um perfil de antígenos HLA idêntico a outro (Tabela7.2). As moléculas MHC de classe I, embora sejam expressas em células detodos os tecidos, apresentam níveis diferentes de expressão entre os tipos dife-rentes de células. Moléculas MHC de classe II, que são constituintes de algu-mas células específicas envolvidas na resposta imune, podem ter sua expressãoinduzida em uma grande variedade de células.

Tipo celular MHC I MHC II

Células T +++ Variável, induzível em algumas espéciesCélulas B +++ ++Macrófagos +++ +

Células dendríticas +++ x10 +++ x10Granulócitos ++ -Endotélio ++ - (induzível)Hepatocitos + -Neurônios - -

TABELA 7.1 Expressão de moléculas MHC em diversas células do organismo humano (adaptada de Holmes)

HLA-A HLA-B HLA-B HLA-C HLA-DR HLA-DQ HLA-DP

A1 Bw4 Bw48 Cw1 DR1 DQw1 DPw1

A2 B5 B49 Cw2 DR2 DQw2 DPw2 A3 Bw6 Bw50 Cw3 DR3 DQw3 DPw3

TABELA 7.2 Principais antígenos HLA de classe I e II

(continua)




ESTRUTURA MOLECULAR DO MHC

Moléculas, tanto de classe I como de classe II do MHC, são caracteriza-das por subunidades de polipeptídeos distintos α e β, que se combinam paraformar uma molécula madura heterogêna, com porções α e β. Na classe I, assubunidades α são codificadas por genes MHC, e as subunidades β, por umgene conservado, que codifica a β2-microglobulina, não-pertencente ao MHC.Na classe II, ambas as subunidades, α e β, são codificadas por genes MHC.

A estrutura das moléculas de classe I é composta por uma cadeia pesadaα, de 45 quilodaltons (kDa), glicosilada, que se insere na membrana citoplas-mática. Essa cadeia está ligada de forma não-covalente a β2-microglobulinade 12 kDa, um polipeptídeo que também pode ser encontrado livre no soro,

codificado pelo cromossomo 9. A cadeia pesada é composta de três domíniosextracelulares chamados de α1, α2 e α3. As regiões α1 e α2 formam a fendade ligação que receberá um peptídeo, local onde se encontra a variabilidadeda molécula. A região α3 é a porção ligada a β2-microglobulina. Internamen-te à célula, encontra-se uma região transmembrana, composta de 25 ami-noácidos, predominantemente hidrofóbica, que atravessa a camada lipídica,e um domínio citoplasmático, hidrofílico, com aproximandamente 30 a 40resíduos de aminoácidos.

A β2-microglobulina é uma proteína necessária para a expressão de to-dos os antígenos de classe I. As moléculas de classe I são expressas em célu-

las nucleadas e apresentam peptídeos endógenos aos linfócitos T CD8 ou Tcitotóxicos. Os peptídeos endógenos são processados e sintetizados nocitoplasma (retículo endoplasmático rugoso) da célula. As principais diferen-

HLA-A HLA-B HLA-B HLA-C HLA-DR HLA-DQ HLA-DP

TABELA 7.2 (Continuação)

A9 B7 B51 Cw4 DR4 DQw4 DPw4 A10 B8 Bw52 Cw5 DR5 DQw5 DPw5 A11 B12 Bw53 Cw6 DRw6 DQw6 DPw6 Aw19 B13 Bw54 Cw7 DR7 DQw7 A23 B14 Bw55 Cw8 DRw8 DQw8 A24 B15 Bw56 Cw9 DRw9 DQw9 A25 B16 Bw57 Cw10 DRw10 A26 B17 Bw58 Cw11 DRw11 A30 B18 Bw59 DRw12 A31 B21 Bw60 DRw13 A32 Bw22 Bw61 DRw14 Aw33 B27 Bw62 DRw15 Aw34 B35 Bw63 DRw16 Aw36 B37 Bw64 DRw17

Aw43 B38 Bw65 DRw18 Aw66 B39 Bw67 DRw52 Aw68 B40 Bw70 DRW53 Aw69 Bw41 Bw71 Aw74 Bw42 Bw72

B44 Bw73B45 Bw75Bw46 Bw76Bw47




ças entre moléculas HLA situam-se em cadeias de aminoácidos dos domíniosα1 e α2 e, em menor proporção, em α3. Essas diferenças foram observadasem comparações feitas entre as estruturas dos antígenos HLA-A2 e HLA-

Aw68. Nessas duas moléculas, foram observadas diferenças em 13 aminoácidosdas cadeias laterais da fenda de ligação de peptídeo, seis das quais em α1,seis em α2 e um aminoácido em α3. Tal fenômeno é responsável pelas dife-renças no formato da fenda e nos peptídeos que se ligarão a ela.

A estrutura das moléculas de classe II é composta por duas cadeias, α e β,associadas de forma não-covalente e ancoradas na membrana celular. As ca-deias α podem apresentar peso molecular entre 30 e 34 kDa, enquanto que ascadeias β variam de 26 a 29 kDa, dependendo do locus envolvido. As cadeias αe β apresentam estrutura geral semelhante, na qual a porção extracelular apre-senta dois domínios α1 e α2 ou β1 e β2. Essa porção extracelular está ligada por

uma seqüência curta a uma região transmembrana, de aproximadamente 30resíduos de aminoácidos, e a uma porção citoplasmática de 10 a 15 resíduos.Os domínios α1 e β1 são as regiões ligantes do peptídeo (fenda de ligação como peptídeo), enquanto queα2 e β2 são as regiões semelhantes à imunoglobulina. A molécula CD4 liga-se a moléculas MHC de classe II, com indícios de queessa ligação ocorre no domínio β2. A ligação com o CD4 pode ser importantepara a ativação da célula T.

Os tamanhos das fendas de ligação de peptídeos são diferentes entre asclasses I e II. A estrutura tridimensional da molécula HLA-DR1 foi definida emostrou-se semelhante à das moléculas HLA de classe I. Entretanto, a fendade ligação de peptídeos é mais aberta na molécula de classe II, permitindo aligação de peptídeos de maior tamanho. Moléculas de classe I albergam resí-duos de 8 a 10 aminoácidos, enquanto que as moléculas HLA de classe IIpodem conter resíduos maiores de 13 a 18 aminoácidos (Figura 7.3).

FIGURA 7.3 Representação esquemática das estruturas das moléculas MHC de classes I e II. Na molé-cula de classe I, a β2-microglobulina está ligada ao domínio α3. A estrutura das moléculas é estabilizadapor ligações dissulfeto intracadeia. Adaptada de Holmes.

Classe I

α1α2

Citoplasma

Nα3

β2Microglobulina

Membranaplasmática

C

Classe II

α1 β1

α2

N

N

β2

Membranaplasmática

Pontes dissulfeto




RECONHECIMENTO DE ANTÍGENO PELO MHC

Os produtos do MHC exercem um papel fundamental na regulação daresposta imune. Células T devem reconhecer antígenos formando um com-plexo com moléculas MHC. Por isso, o antígeno necessita ser processado por digestão proteolítica antes de formar um complexo com a molécula MHC.Uma vez formado o complexo peptídeo antigênico-MHC, este é geralmentemuito estável, com tempo de meia vida de aproximadamente 24 horas. Por-tanto, a função biológica das proteínas do MHC é se ligar a pequenos peptídeose apresentá-los na superfície celular para a ligação com os receptores de cé-lula T. Em uma célula normal, a maioria das moléculas MHC formarão com-plexos com seus próprios peptídeos, uma molécula MHC não-ligada a umpeptídeo é menos estável, especialmente as de classe I.

A ativação das células T depende das moléculas MHC. O fenômeno da

ativação dependeria de interações ocorrendo nas superfícies celulares dolinfócito T e da célula apresentadora de antígeno. A célula reconhece as mo-léculas MHC de classe I, expressas na superfície de células T CD8+, e declasse II, expressas em células T CD4+, e o antígeno, por meio de um únicoreceptor. A partir daí, ocorre a formação do complexo receptor-antígeno. OMHC é que dispara o processo de ativação das células T. As moléculas MHCde classes I e II têm afinidade diferenciada pelas moléculas de adesão celular CD8 e CD4. MHC de classe I se liga especificamente a moléculas CD8 ex-pressas no linfócito T citotóxico, enquanto que as de classe II se ligam a mo-léculas CD4, expressas na superfície do linfócito T auxiliar.

As propriedades estruturais diferenciadas das moléculas MHC de clas-ses I e II estão relacionadas aos seus respectivos papéis na ativação das dife-rentes populações de linfócitos T. Linfócitos T citotóxicos ligam-se a antígenospeptídeos apresentados por moléculas MHC de classe I, enquanto quelinfócitos T auxiliares se ligam a antígenos peptídeos apresentados pelo MHCde classe II (Figura 7.4).

Além disso, as moléculas MHC de classe I e de classe II são especializadasem apresentar diferentes fontes de antígenos. Moléculas de classe I apresen-tam antígenos sintetizados endogenamente, como, por exemplo, proteínasvirais. Moléculas de classe II apresentam derivados exógenos de proteínasde um patógeno extracelular, presentes nos vasos e tecidos, englobados pelosmacrófagos de fora para dentro, como, por exemplo, produtos bacterianos ouproteínas do capsídeo viral (Figura 7.5).

O processamento do antígeno pelas moléculas de classe I inicia-se coma síntese e/ou liberação de antígenos protéicos no citoplasma. A moléculaMHC de classe I é altamente instável na ausência de peptídeo, sendo ligadaaos peptídeos no retículo endoplasmático (RE) da célula. Moléculas MHC declasse II apresentam peptídeos exógenos aos linfócitos T CD4 ou T auxiliares.O processamento do antígeno inicia-se com a endocitose do antígeno protéico,do ambiente extracelular para o interior da célula apresentadora de antígeno.Todo o processo de ligação das moléculas MHC aos peptídeos antigênicos

está demonstrado no Capítulo 6.




ASSOCIAÇÃO DE HLA COM DOENÇAS

Alguns alelos HLA são encontrados mais freqüentemente em pacientescom doenças específicas em relação ao restante da população. Um exemploclássico dessa associação é o alelo HLA B-27, o qual é encontrado em mais de90% dos pacientes portadores de espondilite anquilosante, contrastando comuma freqüência de apenas 10%, aproximadamente, em indivíduos normais.

Essa associação é demonstrada por um elevado risco relativo (87,4%), o qual

FIGURA 7.4 Diagrama esquemático mostrando o complexo de interação entre o receptor de célula T(TCR) de um linfócito T auxiliar, um antígeno e a molécula MHC de classe II. Os antígenos reconhecidospela célula T possuem duas regiões de interação, sendo uma para ligação com a molécula MHC e outrapara ligação com o TCR. A molécula CD4 da célula T também interage com a molécula MHC. LinfócitosT citotóxicos formam complexos similares com moléculas MHC de classe I. Adaptada de Kuby

FIGURA 7.5 Esquema de apresentação de antígeno por moléculas MHC de classes I e II. Adaptada deHolmes.

MHC de classe I

Peptídeo

antigênico

CD8

Célula Tcitotóxica

Célula infectadapor vírus

MHC de classe II CD4 Receptor decélula T

Célula Tauxiliar

Célula apresentadorade antígeno

Membranaplasmática

MHC de classe IITCR

Célulaapresentadorade antígeno

AntígenoCD4

Linfócito Tauxiliar




expressa uma elevada probabilidade de o indivíduo que carrega esse alelodesenvolver a doença em relação ao indivíduo que não o possui. Entretanto,nem todos os indivíduos portadores do alelo de risco irão desenvolver a doen-

ça, e nem todos os indivíduos doentes possuem o alelo de alto risco. Na maio-ria dos casos de doenças, as quais apresentam associação com HLA, o resul-tado é uma patologia imune esperada.

IMUNOLOGIA DOS TRANSPLANTES

Um transplante pode ser definido pela substituição de um órgão ou tecido,com déficit funcional, por outro em melhores condições, que pode ser origina-do de um outro ser vivo ou de outra região do mesmo organismo. O indivíduoque doa o órgão ou tecido é chamado de doador, e o que recebe é chamado de

receptor. O principal objetivo que se busca ao substituir um órgão que estejacom seu funcionamento comprometido é aumentar o tempo e a qualidade devida do indivíduo. Entretanto, não raro é o impedimento ou insucesso do trans-plante, devido, principalmente, ao fenômeno de rejeição do órgão transplanta-do pelo organismo receptor, ocasionado pela incompatibilidade genética entredoador e receptor. Alguns exemplos de transplantes mais comumente realiza-dos são os de rim, córnea, fígado, medula óssea, pele, coração e fígado.

Além dos avanços nos tratamentos de uma série de doenças, os estudossobre transplantes contribuíram para o acréscimo de conhecimento na áreada imunologia. Pesquisas feitas sobre rejeição de enxertos de pele em camun-dongos levaram a descoberta do complexo de histocompatibilidade principal.

São essas moléculas que atuam na apresentação do antígeno aos linfócitos T,os quais são as principais células envolvidas no processo de rejeição de en-xertos. O conhecimento atual acerca da fisiologia e da função das células T edas vias imunológicas mediadas pela ação dessa célula advém, em grandeparte, de estudos sobre transplantes. Os avanços no conhecimento do proces-so de rejeição levaram ao desenvolvimento de novas drogas e procedimentosque levam à indução de tolerância ao tecido transplantado, que podem ser aplicados também no tratamento de doenças auto-imunes.

Os transplantes podem ser classificados em quatro categorias, com basena relação genética entre o doador e o receptor:

Autotransplante – Ocorre quando o doador e o receptor são o mesmoindivíduo. Por exemplo, quando uma pessoa recebe um enxerto de suaprópria pele, de uma região do corpo para outra.Isotransplante – Esse tipo se dá quando o doador e o receptor são gene-ticamente idênticos, como no caso de gêmeos univitelinos. Alotransplante – Quando o doador e o receptor são indivíduos da mesmaespécie, porém são geneticamente diferentes entre si. Esse é o tipo detransplante que ocorre entre dois seres humanos não-relacionados. É otipo mais comum de transplante, também chamado de alogênico, pois se

dá entre dois indivíduos com alelos diferentes de certos genes. Xenotransplante – Ocorre quando o doador e o receptor são indivíduosde espécies diferentes, como, por exemplo, quando um humano recebe oenxerto de um animal.




Tipos de doadores para transplantes:

Doador vivo – Pode ser relacionado, ou seja, ter uma relação familiar com

o receptor, ou não-relacionado, quando não há relação familiar.Doador cadáver – Quando se constata morte cerebral completa eirreversível em um indivíduo, seus órgãos podem ser transplantados paraoutro organismo.

TRANSPLANTE E REJEIÇÃO

A compatibilidade tecidual é determinada por antígenos codificados por genes conhecidos como genes de histocompatibilidade. Esses antígenos são osresponsáveis primários pelo processo de rejeição. Os genes responsáveis peloprocesso de rejeição estão localizados em mais de 30 loci gênicos. Dentre es-ses, os genes codificados pelo MHC são os mais importantes pelo grau de in-tensidade das reações produzidas por seus aloantígenos. A não-identidade naregião codificada pelo MHC produz um processo de rejeição que se inicia deforma rápida no tecido transplantado, mesmo sendo essa a única diferençagenética existente entre o doador e o receptor. Como os genes do MHC sãoaltamente polimórficos, dois indivíduos em uma população serão, quase comcerteza, diferentes geneticamente nessa região, a menos que eles sejammonozigóticos. Por outro lado, mesmo se o MHC do doador for idêntico ao doreceptor, os transplantes entre esses indivíduos sofrerão também rejeição, devi-da aos loci de histocompatibilidade menor. Existem cerca de 50 desses loci em

ratos. Em humanos, provavelmente, esse número seja maior. É possível que,analisados individualmente, esses loci de histocompatibilidade produzamreações menos intensas que se iniciam mais tardiamente (Figura 7.6).

Existem três mecanismos básicos de reconhecimento do antígeno, que per-mitem que o hospedeiro saiba que o tecido transplantado é estranho ao organis-mo: o reconhecimento por anticorpos, o reconhecimento de moléculas de MHCestranhas por células T (reconhecimento direto) e o reconhecimento de molécu-las de histocompatibilidade menor por células T (reconhecimento indireto).

O PAPEL DOS LINFÓCITOS T NA REJEIÇÃO

Um tipo de rejeição que pode ocorrer é a do enxerto contra o hospedeiro.Essa situação ocorre especialmente em transplantes de medula óssea. Nessecaso, a doença do enxerto versus hospedeiro (DEVH), como é chamada, dá-sepela presença de células T imunologicamente competentes do doador, trans-plantadas em receptores imunologicamente incapazes de rejeitá-las. A incapa-cidade de reagir a essas células pode ser devida a uma incompetênciaimunológica do hospedeiro originada por uma imaturidade ou imunossupressão,ou, ainda, a uma tolerância resultante de relação genética entre doador e re-ceptor (Figura 7.7). Como resultado desse processo, as células T podem atacar o hospedeiro. A DEVH é a principal complicação do transplante de medulaóssea, que pode ocasionar sérios danos ao hospedeiro, em particular na pele eintestinos, podendo ser evitada por uma tipagem criteriosa, remoção de célulasT maduras do enxerto e emprego de drogas imunossupressoras.




Experimentos com roedores mostraram que os animais que eram atímicos

ao nascimento ou tiveram seu timo removido, não possuindo células T madu-ras, não eram capazes de rejeitar transplantes. Nesses animais, ao se fazer uma infusão de células T provenientes de um animal normal da mesma linha-

FIGURA 7.6 Rejeição de enxertos e a relação genética entre doador e receptor. Adaptada de Roitt.

Doador Receptor

Linhagem A Linhagem B

Linhagem B Linhagem A

Linhagem B A X B

A X B Linhagem B

Transplante aceito

Rejeição

Transplante aceito

Rejeição

Linhagem A

Célulasimunocompetentes

Receptor

Imunossuprimido

Linhagem C

Células sedividem

Morte doreceptor

Tolerante

A X B

FIGURA 7.7 Doença do enxerto versus hospedeiro. Receptores imunossuprimidos (tipo C) ou tolerantespor relação genética (AxB) são incapazes de rejeitar células imunocompetentes de um doador tipo A.Essas células reconhecem os tecidos estranhos, dividem-se e reagem contra o hospedeiro, geralmente,ocasionando a morte. Adaptada de Roitt.




gem, restaura-se a capacidade de rejeição a enxertos. Isso vem demonstrar que as células T exercem um papel primordial na rejeição, embora os anti-corpos, as células B e outras células também interagem com esse processo,

exercendo suas funções.Os linfócitos T, por meio dos receptores de células T (TCR), reconhecem

peptídeos antigênicos derivados do doador, associados a moléculas MHC pre-sentes no enxerto. As diferenças entre as moléculas MHC estão principal-mente na fenda de ligação, onde estarão ligados diferentes peptídeos, e nãona porção de ligação com o TCR. Em um estado fisiologicamente normal, afenda de ligação da molécula MHC é preenchida por peptídeos celularesnormais, originados da degradação intracelular normal. Existem mecanis-mos de proteção no sistema imune, que ocorrem no timo, chamados de tole-rância tímica. Esses mecanismos promovem a deleção de clones de células T,

que reagem contra antígenos do próprio indivíduo (células auto-reativas). Seesse mecanismo de proteção está afetado, ocorre o desenvolvimento das do-enças auto-imunes. Em células infectadas por vírus, esses peptídeos própriossão substituídos por peptídeos originados dos vírus, que são apresentados emassociação com o MHC próprio, pelas células apresentadoras de antígenos,para reconhecimento pela célula T.

Em transplante entre indivíduos geneticamente diferentes, devido às di-ferenças no formato e na carga elétrica das fendas de ligação do MHC, entreenxerto e doador, diversos constituintes celulares diferentes são expressos nasuperfície da célula do doador, ligados a moléculas MHC. Como resultado, asdiferenças no MHC entre doador e receptor levam à expressão de uma gran-de variedade de antígenos novos, que podem ser reconhecidos pelas célulasT do hospedeiro.

LINFOCINAS E CÉLULAS T AUXILIARES NO PROCESSO DE REJEIÇÃO

Outros mecanismos são importantes no processo de rejeição, atuando deforma conjunta, que envolvem diversos processos imunológicos. Algumaslinfocinas são importantes nesse processo, como a interleucina-2 (IL-2), queativa as células T citotóxicas, e o IFN- γ, que induz a expressão de moléculasMHC, aumenta a atividade das células apresentadoras de antígeno, ativa

linfócitos granulares e, juntamente com o TNF-β, ativa macrófagos. Linfocinas,tais como a IL-4, 5 e 6, têm também seu papel na ativação de células B para aprodução de anticorpos contra o enxerto. Esses anticorpos fixam complemen-to causando lesão no endotélio vascular. Esse processo pode levar a ocorrên-cia de hemorragia, agregação plaquetária no interior do vasos com conse-qüente trombose no enxerto, lise de células do transplante e liberação de com-ponentes inflamatórios, como as frações C3a e C5a do complemento.

Experimentos com roedores atímicos mostraram que uma rejeição agu-da de um enxerto de pele pode ser induzida ao se administrar células T CD4+nos animais. Células T CD8+ virgens, não-sensibilizadas, são incapazes de

provocar a rejeição. Por outro lado, células T CD8+ sensibilizadas por meiode contato com uma pequena quantidade de células T CD4+, ou sensibiliza-das por antígenos do enxerto (retiradas de animais que rejeitaram um enxer-




to), podem induzir a ocorrência de um dano veloz ao enxerto. Tratamento dereceptores com anticorpos monoclonais anti-CD4+ confirmam que essas cé-lulas são essenciais no processo de rejeição. As células T auxiliadores são

ativadas pelas células apresentadoras de antígenos, que podem ser origina-das do doador ou do receptor. Essas células apresentam antígenos ligados aoMHC de classe II. Quando os linfócitos T auxiliares reconhecem antígenosdo enxerto apresentados pelas células apresentadoras de antígeno do doador,que são células passageiras, esse reconhecimento se dá de forma direta. Se oreconhecimento é feito por meio da apresentação do antígeno por células doreceptor, promovendo uma ativação indireta, pois as células apresentadorasde antígenos do receptor apresentam estes liberados do enxerto, a via diretaproduz um processo de rejeição mais potente que a via indireta de ativação.

O PROCESSO DE REJEIÇÃO PODE OCORRER EM TRÊS DIFERENTES TEMPOSRejeição hiperaguda

Tipo de rejeição que ocorre muito rapidamente, resultando em necrosedo tecido transplantado após minutos ou horas de contato. Esse fenômeno éresultante da reatividade das células do enxerto com anticorpos preexistentesno organismo do receptor. A situação mais comum que está relacionada aessa ocorrência em um transplante é a incompatibilidade no sistema sangüíneo ABO. A transfusão sangüínea é a mais antiga forma de transplante que existe.Os grupos sangüíneos, geneticamente variáveis, apresentam estruturas

polimórficas nas células vermelhas do sangue. Algumas dessas estruturas estãopresentes apenas nas células vermelhas do sangue, e, portanto, a incompati-bilidade nesses loci apenas afeta a transfusão sangüínea, enquanto outrasestão presentes em muitos tecidos e células, podendo afetar outros tipos detransplantes. O sistema ABO é o único aloantígeno de histocompatibilidadepara o qual anticorpos preexistentes estão presentes em receptores não-transfundidos previamente. Esses anticorpos preexistentes reagem contracélulas do enxerto que expressam esses antígenos. Outra forma de rejeiçãohiperaguda se dá pela presença de anticorpos anti-HLA preexistentes no hos-pedeiro, que também podem induzir a esse tipo de rejeição. Esses anticorpossão induzidos por transfusões sangüíneas prévias, múltiplas gestações ou por ocorrência de rejeição em transplante anterior.

Existe um particular problema em xenotransplantes, relacionado à rejeiçãohiperaguda. Os seres humanos produzem naturalmente anticorpos, IgG e IgM,contra estruturas presentes em tecidos de animais, sendo que muitas espéciespodem expressar essas estruturas em abundância na superfície de suas células.

O mecanismo da rejeição hiperaguda envolve a ativação do sistema docomplemento com secundária ativação do processo de coagulação, o qualpromove a agregação plaquetária e a trombose microvascular no enxerto.

Rejeição aguda

Esta é a principal barreira para a realização de um alotransplante. É umprocesso mediado pelo reconhecimento do tecido transplantado pelas células T.Esse tipo de rejeição não tem grande significância em transfusão de células




vermelhas do sangue, porque essas células sobrevivem por um curto período detempo e não expressam antígenos do MHC. A rejeição aguda pode se manifestar em poucos dias ou semanas após o transplante e é resultante da ativação primá-

ria de células T com posterior desencadeamento de vários mecanismos efetores.Existem dois tipos de reconhecimento, o direto e o indireto. Na forma

direta, o receptor reconhece antígenos estranhos ligados ao MHC apresenta-dos pelas próprias células dendríticas do doador. Isso se dá pela existência,no indivíduo, de células T reativas para produtos do MHC. Os atributos dosistema MHC promovem uma rápida rejeição em transplantes entre indiví-duos com genes MHC não-idênticos, com níveis consistentes e reproduzíveis.

Mesmo em transplantes em que existe identidade no MHC do enxerto, arejeição aguda ainda pode ocorrer, pela forma indireta, por meio de mecanismosdependentes de células T. Antígenos liberados pelas células do enxerto são proteí-

nas que se ligam ao MHC do hospedeiro e são expressos por células dendríticas.Esses peptídeos são reconhecidos por células T, que promovem a ativação demacrófagos e conseqüente dano tecidual ao enxerto (Figuras 7.8 e 7.9).

FIGURA 7.8 Mecanis-mo de reconhecimentodireto de moléculas MHCdo doador. Adaptada deHolmes

Célula TCD8

CD28

B7

TCR

CD40L

CD40

MHC

Célula dendríticado doador

Célula Tativada

CD8

MHC

TCR

Danotecidual

Célula de enxerto

FIGURA 7.9 Mecanis-

mo de rejeição indiretapelo reconhecimento deantígenos do doador.

Adaptada de Holmes.

CélulaTCD4

CD28TCR

CD40L

B7 CD40

MHC

Céluladendrítica

do hospedeiro

Célulanecrótica do

doador

Antígenos derivados do doador

Macrófago ativado

Danotecidual

Célula do enxerto




Rejeição crônica

A rejeição do enxerto pode se dar por meio de um processo lento, quedepende de diversos fatores ainda obscuros. Possivelmente, o grau de dife-rença existente entre doador e receptor e o uso de agentes imunossupressorespodem ser determinantes da ocorrência de rejeição crônica, com perda lentae gradual do órgão transplantado por meio de um processo que pode levar demeses até anos. Nos últimos 25 anos, pouco progresso foi conseguido no tra-tamento desse tipo de rejeição. Várias causas diferentes podem estar relacio-nadas, como rejeição de baixo grau mediada por células, deposição deanticorpos ou de complexos antígeno-anticorpo no tecido enxertado, danifi-cando células endoteliais dos vasos, desencadeando respostas de reparo ina-dequadas. O espessamento das paredes dos vasos no enxerto e o bloqueio dosvasos, além da fibrose intersticial, são alguns sinais comuns de rejeição crônica.

OS TIPOS DE TRANSPLANTE E A REJEIÇÃO

Transplantes em determinados sítios podem ser aceitos sem sofrer rejei-ção imunológica. Esses tecidos são privilegiados devido, possivelmente, àausência de irrigação linfática, fator comum entre esses sítios, sendo quealguns são também desprovidos de vascularização. O tipo mais comum é otransplante de córnea. Em ordem de intensidade de rejeição, tem-se, na se-qüência, os transplantes de órgãos sólidos vascularizados, como rins, pulmões,fígado, coração, pâncreas, e, ainda, os transplantes de mais de um órgão

combinados.O transplante de medula óssea, recentemente denominado de transplantede células tronco hematopoiéticas (CTH), tem como origem, freqüentemente,o sangue. As células tronco podem ser originadas de três fontes, em ordemdecrescente de grau de contaminação por células T maduras: sangue perifé-rico, medula óssea e cordão umbilical. A maioria dos transplantes de CTH sãoautólogos, visando a restaurar a hematopoiese após doses elevadas de quimio-terapia ou radioterapia. Esse tipo não desencadeia problemas imunológicos.

Devido às condições imunológicas próprias dos receptores, em geralgrandemente comprometidas, o maior problema relacionado com transplantealogênico de células tronco é a DEVH. Tal situação se deve à presença decélulas T maduras do doador e também de células EN, que deixam o enxertoimunologicamente ativo, com células reativas. Na verdade, a DEVH pode ser útil em pacientes leucêmicos, pois ela pode auxiliar na eliminação de resídu-os de células tumorais. A remoção de células T do inóculo pode reduzir aDEVH, aumentando a recidiva do tumor em pacientes leucêmicos.

PREVENÇÃO DA REJEIÇÃO

Técnicas de tipagem do HLA foram desenvolvidas para se conhecer ograu de compatibilidade entre doadores e receptores. A compatibilidade HLA

em grau máximo se dá no transplante isogênico, no qual os dois indivíduossão geneticamente idênticos, como no caso de gêmeos monozigóticos. Essacondição, entretanto, é rara, e a maioria dos transplantes são alogênicos. A




tipagem de um indivíduo pode ser feita por métodos sorológicos ou por meioda reação em cadeia da polimerase, esta última permite uma tipagem tecidualmais precisa na identificação de genes do HLA de doadores e receptores.

É praticamente impossível encontrar dois indivíduos com pareamentoperfeito para todos os antígenos HLA. Porém, se ocorrer compartilhamentodos mesmos genes MHC de classe II, especialmente do locus DR (HLA-DR),obtém-se uma boa sobrevida do enxerto, visto que esses antígenos atuamdiretamente na ativação das células T do receptor.

A compatibilidade na tipagem HLA tem grande influência na sobrevida deenxertos alogênicos, em diferentes níveis, de acordo com o tecido transplantado.Para transplantes CTH, essa condição é essencialmente importante. Em órgãoscomo fígado e coração, esse fator é significante, porém em menor grau se com-parado com a situação anterior. Para transplantes de fígado, a compatibilidade

HLA não exerce influência. O grau de compatibilidade de HLA em um trans-plante de CTH é crucial, podendo determinar a probabilidade de ocorrência deDEVH. Essa é a principal forma de rejeição clínica em trasnplantes de CTH.Quanto maiores as diferenças na tipagem HLA entre doador e receptor, maior éa probabilidade de intercorrências imunológicas pós-transplantes. Mesmo en-contrando um grau de similaridade considerado como zero, ainda há ocorrênciade rejeição, possivelmente devida à deficiência da técnica de tipagem, que nãopermite a distinção entre alelos altamente relacionados. Além disso, pode haver influência de outros loci gênicos de histocompatibilidade menor.

IMUNOSSUPRESSÃO A imunossupressão é feita por meio da administração de drogas inespe-

cíficas, que diminuem o processo de reação imunológica contra o enxerto.Esse procedimento é essencial em transplantes clínicos, com exceção paratecidos privilegiados ou transplante autólogo. A terapia imunossupressora ne-cessita ser mantida indefinidamente. Existem diferentes regimes de terapiaimunossupressora que variam de acordo com os diferentes tecidos ou órgãostransplantados. Em geral, são três categorias de drogas utilizadas:

– Esteroides, como, por exemplo, a prednisolona, proporcionam efeito

imunossupressivo sistêmico. Com propriedades antiinflamatórias, su-primem os macrófagos ativados, interferem na função das células apre-sentadoras de antígenos e diminuem a expressão de moléculas MHC.

– Drogas citotóxicas, como a azatioprina, interferem no ciclo celular le-vando a morte celular. Têm ação anti-proliferativa, incorporando-seao DNA da célula em divisão, impedindo a proliferação celular.

– Drogas imunossupressoras, como a ciclosporina, têm como alvo a viade ativação de linfócitos por meio do bloqueio da sinalização. Sua açãoconsiste na supressão da produção de linfocinas pelas células T auxi-liares e pela redução das expressão de receptores para IL-2 nos linfó-

citos em processo de ativação. Outras drogas imunossupressoras são oFK506 e a rapamicina, com efeitos na inibição de linfocinas seme-lhantes a ciclosporina.




Algumas drogas e tratamentos novos estão em desenvolvimento, parti-cularmente visando ao bloqueio de moléculas envolvidas na ativação da célu-la T. Como exemplos de novos compostos em desenvolvimento estão o anti-

CD40L e os anticorpos monoclonais anti-CD3 e anti-CD25. O principal alvodos pesquisadores é o desenvolvimento de tolerância específica para o doa-dor, visando a minimizar os efeitos tóxicos do uso prolongado da ciclosporinae o comprometimento geral do sistema imune, o que ocasiona o aumento dasusceptibilidade a diversas doenças infecciosas.


Holmes N. The major histocompatibility complex. In: Immunology partIBHome Page. University of Cambridge, 1998. Disponível em: URL: http://

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Kuby J. Major histocompatibility complex. In: Immunology. 3rd ed. WHFreeman & Company, 1997. Available from: URL: http://www.whfreeman.com/ immunology/index.html.



1. Quais são as vantagens e desvantagens da existência de múltiplos ale-los nos loci gênicos que codificam moléculas MHC de classes I e II ?

2. Como atuam as células T no processo de rejeição de transplantes?3. Explique qual o papel do MHC na rejeição de transplantes e a rela-

ção entre os tipos de transplante e a ocorrência de rejeição.4. No transplante de células tronco hematopoiéticas (CTH), explique

o mecanismo da doença do enxerto versus hospedeiro. Por que essetipo de rejeição não ocorre em outros tipos de tecidos?

5. De acordo com o tipo de tecido transplantado, quais as maneiras deevitar a ocorrência de rejeição?




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8 Antígenos e Anticorpos

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesMarcelo Henrique Napimoga

Teoria da seleção clonal 136Indução da resposta humoral pelo reco-

nhecimento de antígenos 138 A diversidade estrutural dos anticorpos 139Propriedades funcionais dos anticorpos 139Classes de imunoglobulinas 141

Regiões hipervariáveis constituem o sítioligador de antígeno 142

Sítios de ligação aos antígenos 143Bibliografia selecionada 147Questões para recapitulação 147

A maioria das macromoléculas pode induzir uma resposta imune, umavez que sejam estranhas ao hospedeiro; qualquer substância capaz de indu-zir uma resposta imune é referida como antígeno (gerador de anticorpo).Notadamente, o sistema imune pode distinguir entre antígenos que são mui-to semelhantes, tais como duas proteínas que diferem em um único aminoácidoou entre dois isômeros ópticos da mesma molécula.

Há duas grandes classes de respostas imunes: (1) respostas imunes media-das por anticorpos (humoral) e (2) respostas imunes mediadas por células. A resposta humoral envolve a produção de anticorpos, que são proteínas denomi-

nadas imunoglobulinas. Os anticorpos são proteínas variáveis específicas paraantígenos, produzidas pelos linfócitos B do sistema imune em resposta à infec-ção. Eles circulam como um componente importante do plasma no sangue e nalinfa. Sua função é se ligar aos microrganismos patogênicos e às suas toxinasquando eles são encontrados nos espaços extracelulares do corpo. As respostasdo sistema imune iniciam a destruição e eliminação dos organismos invasores ede quaisquer moléculas tóxicas por eles produzidos, bloqueando sua capacida-de de ligação aos receptores das células do hospedeiro, facilitando a ingestãopela célula fagocitária ou pela ativação de um sistema de proteínas do sangue,coletivamente denominado complemento. Como as reações imunes são

destrutivas, é essencial que sejam feitas somente em resposta a moléculas quesão estranhas ao hospedeiro e não àquelas que pertencem ao próprio hospedeiro.Respostas mediadas por células, o segundo tipo de respostas imunes,

envolvem a produção de células especializadas que reagem com antígenos




estranhos sobre a superfície de outras células do hospedeiro. A célula reativa,por exemplo, pode matar a célula do hospedeiro infectada por vírus, a qualpossui em sua superfície os antígenos virais, eliminando a célula infectada

antes da replicação viral. Em outros casos, a célula reagente secreta sinaisquímicos que ativam macrófagos para destruir os microrganismos invasores.

O principal desafio da imunologia tem sido a compreensão de como osistema imune reconhece especificamente e reage agressivamente a um nú-mero praticamente ilimitado de macromoléculas estranhas, mas evita reagir contra dezenas de milhares de macromoléculas próprias produzidas pelascélulas do hospedeiro. Iniciaremos nossa discussão do sistema imune consi-derando as células do hospedeiro que são primordialmente responsáveis pe-los dois tipos de imunidade. Em seguida, consideraremos as característicasfuncionais e estruturais dos anticorpos que permitem o reconhecimento e a

destruição dos antígenos extracelulares.

TEORIA DA SELEÇÃO CLONAL

Os anticorpos individuais são específicos; cada anticorpo pode se ligar somente a um ou a um número muito pequeno de antígenos diferentes. Por essa razão, a imunidade ao vírus do sarampo, por exemplo, não fornece proteçãocontra o vírus da influenza, nem a imunidade à influenza protege contra osarampo. O sistema imune de um indivíduo tem o potencial de produzir anticorpos contra um grande número de substâncias diferentes, como os mui-tos antígenos estranhos aos quais uma pessoa pode ser exposta ao longo de sua

vida. A teoria da seleção clonal, que emergiu nos anos de 1950, mostra como osistema imune pode produzir tal diversidade de anticorpos específicos. De acordocom essa teoria, cada animal gera, ao acaso, uma vasta diversidade de linfócitos,e, então, aquelas células que reagem contra os antígenos estranhos que o ani-mal entra em contato são especificamente selecionadas para atuarem. A teoriaé baseada na proposição de que, durante o desenvolvimento, cada linfócitotorna-se comprometido para reagir com um anticorpo em particular antes deserem expostos aos mesmos. Cada célula expressa esse comprometimento naforma de receptores protéicos de superfície celular que especificamente seacoplam ao antígeno. A ligação do antígeno aos receptores ativa a célula, cau-

sando sua proliferação e maturação. Dessa forma, um antígeno estranho esti-mula seletivamente aquelas células que expressam receptores antígenos-espe-cíficos, que estão, portanto, já comprometidos a responderem aos mesmos. Issotorna as respostas imunes específicas ao antígeno.

A teoria da seleção clonal fornece uma estrutura conceitual útil para com-preender a base celular da memória imunológica. Em um animal adulto, ascélulas T e B nos órgãos linfóides secundários são uma mistura de células com,pelo menos, três estágios de maturação, que podem ser designadas como célu-las virgens, células de memória e células ativadas. Quando as células virgensencontram o antígeno pela primeira vez, algumas são estimuladas para multi-

plicar e se tornam células ativadas, que definimos como células que estãoativamente engajadas em montar uma resposta (células T fazem a respostamediada por células, enquanto células B ativadas se diferenciam em plasmócitosque secretam anticorpos). Outras células virgens são estimuladas a se multipli-




carem e se tornarem células de memória – células que por si não estão desen-volvendo uma resposta, mas são rapidamente induzidas a se tornarem célulasativadas no encontro posterior com o mesmo antígeno (Figura 8.1). Enquanto

células virgens ou de memória, podem viver por meses ou anos; células ativadasmorrem por morte celular programada dentro de dias.

Células de memória respondem muito mais rapidamente ao antígeno doque as células virgens. Veremos mais tarde que uma das razões para a capa-cidade de uma resposta de células B de memória ser aumentada é que seusreceptores possuem maior afinidade para o antígeno. Ao contrário, células Tde memória parecem responder mais rapidamente do que células T virgens –não devido a maior afinidade de seus receptores para o antígeno, mas por aderirem mais fortemente a outras células e, dessa maneira, transduziremsinais extracelulares mais eficientemente. Assim, a memória imunológica é

gerada durante a resposta primária, em parte porque a proliferação de célu-las virgens ativadas por antígenos cria muitas células de memória – um pro-

FIGURA 8.1 Um modelo para a basecelular da memória imunológica. Adap-tada de Alberts.

Linfócito virgem

Células de memória Células ativadas

Células de memória

Células ativadas

Primeira exposição ao antígeno

Segunda exposição

ao antígeno






É a partir do reconhecimento específico entre antígeno e anticorpo desuperfície de célula B que ocorre a indução da resposta imune humoral. Ascélulas B sensibilizadas e selecionadas pelo antígeno se diferenciam em plas-

mócitos que secretam anticorpos específicos ao antígeno (Figura 8.3).

A DIVERSIDADE ESTRUTURAL DOS ANTICORPOS

A função de uma molécula de anticorpo na defesa do hospedeiro é reco-nhecer e se ligar a seu antígeno correspondente e marcar o antígeno ligadopara outros componentes do sistema imune. Esses, então, destroem o antígenoou eliminam-no do corpo. A ligação ao antígeno e a interação com outras célu-las e moléculas do sistema imune são realizadas por partes diferentes da molé-cula de anticorpo. Uma parte é altamente variável, pois sua seqüência de

aminoácidos difere consideravelmente de um anticorpo para o outro. Essa par-te variável contém o local da ligação ao antígeno e confere especificidade aoanticorpo. O restante da molécula é muito menos variável na seqüência deaminoácidos. Essa parte constante do anticorpo interage com outros compo-nentes do sistema imune.

Na maioria dos mamíferos superiores, existem cinco classes distintas demoléculas de imunoglobulinas, que são designadas de IgA, IgD, IgE, IgG eIgM. Essas imunoglobulinas diferem em tamanho, carga elétrica, composi-ção de aminoácidos e conteúdo de carboidratos.

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS ANTICORPOSOs anticorpos são glicoproteínas compostas de uma unidade básica de

quatro cadeias de polipeptídeos. Essa unidade consiste em duas cadeias pe-sadas idênticas (cadeias H) e duas cadeias leves idênticas, menores (cadeiasL), que são unidas em uma estrutura que parece com a letra Y (Figura 8.4). Asquatro cadeias são mantidas juntas por uma combinação de ligações não-

FIGURA 8.3 Indução da resposta imune pelo reconhecimento do antígeno.

Lg ligada àmembrana

Célula Bmadura em

repouso

Bactéria

Ligações antígeno-anticorpo

Plasmócitos

Ac secretado

Proliferação e diferenciaçãoda célula B em plasmócitos




covalentes e covalentes (dissulfídicas). A molécula é composta de duas meta-des idênticas, cada qual contendo o mesmo sítio ligador do antígeno, e ascadeias leve e pesada geralmente cooperam para formar a superfície ligadora

do antígeno. Cada braço do Y é composto de uma cadeia leve completa, pareadacom a parte amino-terminal (N-terminal) de uma cadeia pesada, ligadacovalentemente por uma ponte dissulfídica. A haste do Y consiste nas porçõescarboxiterminais (C-terminal) pareadas das duas cadeias pesadas. As duascadeias pesadas também estão ligadas uma a outra por pontes dissulfídicas.

As cadeias polipeptídicas de diferentes anticorpos variam grandementena seqüência de aminoácidos, e as diferenças de seqüência estão concentra-das na região amino-terminal de cada tipo de cadeia; essa é conhecida comoregião variável ou região V. Essa variabilidade é a razão para a grande diver-sidade de especificidade de ligação ao antígeno entre os anticorpos quando

as regiões V pareadas de uma cadeia pesada e uma leve formam o sítio deligação ao antígeno. Assim, cada molécula de anticorpo em forma de Y temdois sítios de ligação idênticos ao antígeno, um na extremidade de cada bra-ço. As partes restantes da cadeia leve e da cadeia pesada possuem uma vari-ação muito mais limitada na seqüência de aminoácidos entre os diferentesanticorpos e, assim, são conhecidas como regiões constantes ou região C.

As enzimas proteolíticas papaína e pepsina quebram as moléculas deanticorpo em diferentes fragmentos característicos. A papaína produz doisfragmentos Fab idênticos (fragmento que se liga ao antígeno – antigen

binding), cada um contendo um sítio ligador de antígeno e um fragmento Fc(fragmento cristalizável). Assim, a haste de uma molécula completa deanticorpo freqüentemente é conhecida como a região Fc, e os braços, comoFab. A pepsina, por outro lado, produz um fragmento F(ab´)2, em que os doisbraços permanecem unidos por pontes dissulfídicas entre as cadeias pesadas.

FIGURA 8.4 Desenho esquemático de uma molécula típica de anticorpo. Composto de duas cadeiaspesadas idênticas e duas cadeias leves idênticas. Os sítios de ligação de antígeno são formados por umcomplexo de regiões amino-terminais das cadeias leves e pesadas, mas a cauda e a região da dobradiçasão formadas apenas pelas cadeias pesadas. As regiões hipervariáveis são, algumas vezes, chamadasregiões determinantes de complementaridade. Adaptada de Alberts.

Sítio de ligação de antígeno Sítio de ligação de antígeno

Cadeiapesada

Regiões dedobradiça

Regiões hipervariáveis

de cadeia pesada

Cadeia leve

Sítio deligação parao antígeno

Regiõeshipervariáveis da

cadeia leve

H2

N

H2

N

HOOC COOH

HOOC COOH

- s - s

- - s - s -

-s-s--s-s-




As diferenças nas regiões constantes da cadeia pesada definem cincoisotipos principais ou classes de imunoglobulina, que possuem diferentes fun-ções na resposta imune. Eles são a imunoglobulina A (IgA), imunoglobulina

D (IgD), imunoglobulina E (IgE), imunoglobulina G (IgG), imunoglobulinaM (IgM). Suas cadeias pesadas são representadas pelas correspondentes le-tras gregas minúsculas (α, δ, ε, γ e µ, respectivamente).

As cadeias leves da maioria das imunoglobulinas dos vertebrados exis-tem sob duas formas distintas, denominadas de cadeias kappa (κ) ou cadeiaslambda (λ), constituindo os isótipos de cadeia leve. Qualquer um dos tipos decadeia leve pode se combinar com qualquer um dos tipos de cadeia pesada,mas, em uma única imunoglobulina, ambas as cadeias leves são idênticas,assim como as cadeias pesadas.

CLASSES DE IMUNOGLOBULINAS A IgG constitui a principal imunoglobulina do soro, constituindo cerca de

70-75% do total de imunoglobulinas. A IgG consiste em uma molécula única,com quatro cadeias polipeptídicas e um peso molecular de 146 kDa. A classeIgG, distribuída uniformemente entre os espaços intra e extra-vasculares, é oanticorpo mais importante das respostas imunes secundárias e é a única classeantitoxina. Além de ativar o sistema do complemento, a região Fc de uma mo-lécula IgG se liga a receptores específicos dos macrófagos e neutrófilos. Emgrande parte, por meio de receptores Fc, essas células fagocitárias se ligam a,ingerem e destroem microrganismos infectantes que se tornaram recobertos

com anticorpo IgG produzidos em resposta à infecção (Figura 8.5) A IgG materna também confere imunidade aos recém-nascidos. Em hu-

manos, as moléculas de IgG atravessam a barreira placentária e conferemalto grau de imunidade passiva ao recém-nascido.

FIGURA 8.5 O anticorpo IgG aderido à bactéria torna a

fagocitose por macrófago, ou neutrófilos, mais eficiente, oqual tem os receptores de superfície capazes de ligar a re-gião Fc de moléculas de IgG. A bactéria recoberta comanticorpos ativa o processo de fagocitose. Adaptada de Roitt.

Bactéria Anticorpo

Receptores

Macrófago




IgM: constitui aproximadamente 10% do total de imunoglobulinas e con-siste em um pentâmero da estrutura básica de quatro cadeias. Essa imuno-globulina tem um peso molecular de 970 kDa e encontra-se em grande parte

confinada ao espaço intravascular, sendo o anticorpo inicial predominante,freqüentemente encontrado na resposta a organismos infecciosos antige-nicamente complexos.

IgA: a IgA no soro é essencialmente polimérica, ocorrendo principal-mente como um dímero de peso molecular de 385 kDa. Representa entre 15-20% do total de imunoglobulinas humanas séricas, sendo encontrada de for-ma predominante nas secreções muco-serosas como saliva, colostro, leite esecreções traqueobronquiais e geniturinárias. A IgA secretora (dimérica) étransportada por meio de células epiteliais do fluido extracelular para o fluidosecretado por outro tipo de receptor Fc que é único de epitélio secretor e

resistente às enzimas proteolíticas. Atua neutralizando bactérias e toxinas,bloqueia a adesão de bactérias nos tecidos epiteliais e a aglutinação de mi-crorganismos nas mucosas. Gera baixa indução de resposta inflamatória, poistem menor capacidade de ativação do sistema do complemento.

IgD: perfaz menos de 1% do total de imunoglobulinas plasmáticas, masestá presente em grandes quantidades na membrana de muitos linfócitos B. A função biológica precisa dessa classe de imunoglobulina é ainda incerta, mas aIgD pode ter um papel na diferenciação dos linfócitos desafiados por antígenos.

IgE: a região Fc da molécula de IgE liga-se com alta afinidade a outraclasse de receptores Fc. Esses receptores estão localizados nas superfícies demastócitos de tecidos e em basófilos no sangue, e as moléculas de IgE ligadas,por sua vez, servem como receptores para o antígeno. A ligação do antígenoprovoca nessas células a secreção de uma variedade de aminas biologicamenteativas, especialmente histamina. Essas aminas causam dilatação e aumento dapermeabilidade vascular e são responsáveis em grande parte pelas manifesta-ções clínicas, tais como reações alérgicas, como a febre do feno, asma e urticá-ria; em circunstâncias normais, pensa-se que as mudanças nos vasos sangüíneosajudam as células brancas do sangue, anticorpos e componentes do comple-mento, a entrarem no local da inflamação. Mastócitos também secretam fatoresque atraem e ativam uma classe especial de células brancas do sangue deno-minadas eosinófilos, que podem matar vários tipos de parasitos, especialmente

se os parasitos estão recobertos com anticorpos IgE ou IgA. As propriedades das várias classes de anticorpos em humanos estão reu-

nidas na Tabela 8.1.

REGIÕES HIPERVARIÁVEIS CONSTITUEM O SÍTIO LIGADOR DE ANTÍGENO

Comparando-se as seqüências de aminoácidos de muitas cadeias deimunoglobulinas, notou-se que a variabilidade nas regiões variáveis das cadeiasleve e pesada está restrita; na maioria dos casos, há três pequenas regiões hiper-variáveis em cada cadeia. A parte restante da região variável, conhecida como

regiões de molde, é relativamente constante. As regiões de moldura correspondemàs fitas β e às alças restantes. Essa relação é ilustrada pelo domínio V da cadeialeve. Assim, a estrutura do domínio da imunoglobulina fornece a capacidade devariabilidade localizada contra um fundo estruturalmente estável.




O pareamento de uma cadeia pesada e uma leve em uma molécula deanticorpo une as alças hipervariáveis de cada domínio V para criar uma su-perfície hipervariável composta, que forma o sítio de ligação ao antígeno naextremidade de cada braço Fab. As diferenças nas alças entre diferentesanticorpos criam a especificidade do sítio de ligação ao antígeno, bem comosua diversidade. As alças hipervariáveis também são denominadas regiõesdeterminantes de complementariedade, pois fornecem uma superfície de li-gação que é complementar à do antígeno.

SÍTIOS DE LIGAÇÃO AOS ANTÍGENOS

A função dos anticorpos é se ligar aos microrganismos e facilitar sua destrui-ção ou sua expulsão do corpo. Os anticorpos mais efetivos em combater a infec-ção geralmente são aqueles que se ligam às moléculas expostas e acessíveis quecompõem a superfície de um patógeno. A parte de um antígeno à qual um anti-corpo se liga é denominada determinante antigênico ou epítopo (Figura 8.6).

Na natureza, essas estruturas geralmente são carboidratos, proteínas ouambos, pois as moléculas de superfície dos patógenos comumente sãoglicoproteínas, polissacarídeos, glicolipídeos e proteoglicanos. Qualquer antígeno que contenha mais de um epítopo, ou mais de uma cópia do mesmoepítopo, é denominado antígeno multivalente (Figura 8.7).

A eficiência da ligação ao antígeno e da interligação das mesmas é au-mentada pela região de dobradiça flexível nos anticorpos, que permite a varia-ção das distâncias entre os dois sítios de ligação ao antígeno (Figura 8.8).

TABELA 8.1 Propriedades das principais classes de anticorpos humanos

Classes de anticorpos

Propriedades IgM IgD IgG IgA IgE

Cadeias pesadas µ δ γ α εCadeias leves κ ou λ κ ou λ κ ou λ κ ou λ κ ou λNúmero de unidades das 4 cadeias 5 1 1 1 ou 2 1Porcentagem de 1g no total do sangue 10 <1 75 15 <1 Ativa o complemento ++++ - ++ - - Atravessa a placenta - - + - -Liga aos macrófagos e neutrófilos - - + - -Liga aos basófilos e mastócitos - - - - +

FIGURA 8.6 A ligação entre antígeno e anticorpo. Odeterminante antigênico é mantido no sítio de ligação de antígenopor várias forças não-covalentes fracas, e o sítio com melhor en-caixe para o antígeno possui maior afinidade. Adaptada de Alberts.

Antígeno

Determinanteantigênico(epítopo)

Sítio de ligação deantígeno (parátopo)




FIGURA 8.7 Aqui está sendo mostrada uma espécie única de anticorpo (monoclonal) ligando-se a antígenoscontendo 1, 2 ou 3 cópias de um único determinante antigênico. Antígenos com dois determinantes antigênicospodem formar pequenos complexos cíclicos ou cadeias lineares com o anticorpo, enquanto antígenos com três oumais determinantes antigênicos formam grandes redes tridimensionais que precipitam facilmente da solução. A maioria dos antígenos possui muitos determinantes antigênicos diferentes, e os diversos anticorpos que reconhecemesses diferentes determinantes podem cooperar na interligação do antígeno (não-mostrado). Adaptada de Roitt.

1 epítopo

2 epítopos

3 epítopos

FIGURA 8.8 Flexibilidade das moléculas de anticorpo. Os dois sítios de ligação do antígeno de ummonômero Ig podem, simultaneamente, ligar-se a dois determinantes separados por distâncias variáveis.Em A, é representada uma molécula Ig ligando-se a dois determinantes bem-separados na superfície celular,e, em B, o mesmo anticorpo liga-se a dois determinantes que estão muito próximos. Essa flexibilização édevida principalmente à região da dobradiça localizada entre o primeiro domínio constante da cadeiapesada e o segundo domínio, que permite um movimento independente dos sítios de ligação de antígenoscom relação ao restante da molécula. Adaptada de Alberts.

A BDobradiça

O sítio de ligação de antígeno dos anticorpos varia de acordo com o tama-nho e a forma do epítopo. Os anticorpos que se ligam à extremidade de umacadeia polissacarídica, ou a uma molécula pequena, usam um sulco profundoformado entre os domínios V das cadeias pesada e leve. Nesses casos, nemtodas as regiões determinantes de complementaridade fazem contato com o




antígeno. Em contraste, os anticorpos que se ligam a uma série de açúcaresadjacentes dentro de um polissacarídeo, ou a aminoácidos dentro de umpolipeptídeo, utilizam fendas mais longas e menos profundas formadas por

todas as regiões determinantes de complementaridade opostas aos domínios V.Epítopos desse tipo, em que o anticorpo se liga a porções de moléculas adja-centes na seqüência linear, são denominados epítopos lineares (Figura 8.9).

Outro tipo de epítopo é formado por porções de uma proteína que são sepa-radas na seqüência de aminoácidos, mas são unidas na proteína dobrada. Essessão denominados epítopos conformacionais ou descontínuos (Figura 8.10).

FIGURA 8.10 O epítopo descontínuo é formado deaminoácidos de partes diferentes do polipeptídeo, que sãounidas quando a cadeia se dobra. Adaptada de Parham.

Epítopo descontínuo

Anticorpo

Antígenoprotéico

Epítopo linear

Anticorpo

Antígeno protéicoFIGURA 8.9 O epítopo linear de um antígeno protéico éformado por aminoácidos contíguos. Adaptada de Parham.




A afinidade de um anticorpo para um determinante antigênico descrevea força de ligação de uma única cópia do determinante antigênico para umsítio ligador de antígeno e é independente do número de sítios. Quando um

anticorpo que possui múltiplas cópias do mesmo determinante antigênicocombina-se com um anticorpo multivalente, a força de ligação é aumentada,porque todas as ligações antígeno-anticorpo devem ser quebradas simulta-neamente antes que o antígeno e o anticorpo possam se dissociar. Assim, umamolécula típica pode ligar-se pelo menos 50-100 vezes mais fortemente a umantígeno multivalente se ambos os sítios ligadores estiverem engajados quandocomparados com apenas um único sítio ligador. A força total de ligação de umanticorpo multivalente é referida como avidez da interação.

De certa forma, o antígeno é uma proteína cuja conformação espacial édefinida por sua seqüência de aminoácidos. Um dos fatores mais importantes

que regem o dobramento de uma proteína é a distribuição de suas cadeiaslaterais polares (hidrofílicas) e não-polares (hidrofóbicas). As muitas cadeiaslaterais hidrofóbicas são atraídas para o interior da molécula, o que permiteque elas evitem contato com o meio aquoso (como gotas de óleo que se jun-tam após terem sido dispersadas mecanicamente em água). Em contraste, ascadeias laterais polares (hidrofílicas) tendem a se arranjar no lado externo damolécula de proteína, onde elas podem interagir com a água e outras molécu-las polares (Figura 8.11); é nesta região que encontramos os epítopos oudeterminantes antigênicos da molécula de antígeno. A exposição dos epítoposna superfície da proteína antigênica é essencial para a interação antígeno-anticorpo. Desde que as ligações peptídicas sejam polares, elas tendem ainteragir entre elas mesmas e outras cadeias laterais polares para formar pon-tes de hidrogênio; quase todos os resíduos polares da região interna da prote-ína são pareados. As pontes de hidrogênio, portanto, exercem um importantepapel de manter unidas diferentes regiões da cadeia polipeptídica em umamolécula de proteína dobrada. Elas são também cruciais para muitas das

FIGURA 8.11 Localização de epítopos. As cadeias laterais hidrofílicas predominam na parte externa daproteína, onde elas podem interagir com a água. As cadeias laterais não-polares dos aminoácidos são voltadaspara o lado de dentro para formar um centro hidrofóbico que é “escondido” da água. Adaptada de Alberts.

Áreashidrofóbicas

Áreashidrofóbicas

Pontes dehidrogênio

Áreashidrofóbicas




interações que ocorrem nas superfícies das proteínas, como, por exemplo, ainteração antígeno-anticorpo.

A ligação dos antígenos aos anticorpos é baseada unicamente nas forças

não-covalentes – forças eletrostáticas, pontes de hidrogênio, forças de van de Waals e interações hidrofóbicas. Os sítios de ligação do antígeno com osanticorpos são incomumente ricos em aminoácidos aromáticos, que podemparticipar em muitas interações de van de Waals e hidrofóbicas. Quanto me-lhor o ajuste geral entre as superfícies do antígeno e do anticorpo que inte-ragem, mais fortes são as ligações formadas por essas forças de curto alcance. Assim, pequenas diferenças na forma e nas propriedades químicas do sítio deligação podem fornecer a vários anticorpos especificidade ao mesmo epítopo,embora se liguem a ele com diferentes forças de ligação ou afinidades. A ligação por forças de van der Waals e por interações hidrofóbicas é comple-

mentada pela formação de interações eletrostáticas e pontes de hidrogênioentre grupos químicos particulares no antígeno e determinados resíduos deaminoácidos do anticorpo.



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new conformational changes. Current Opinions in Structural Biology 1994;4:857-67.


1. Descreva a teoria da seleção clonal.

2. Como ocorre a indução da resposta humoral?3. Qual é a razão para a grande diversidade de especificidade de liga-ção ao antígeno?

4. Defina epítopo.5. O que é antígeno multivalente?6. Como ocorre a ligação dos antígenos aos anticorpos?



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9Sistema do Complemento


Marlise Inêz Klein

Definições 149Proteínas do sistema do complemento 150

Vias de ativação do sistema docomplemento 150

Via clássica 150 Via da lectina 151

Via alternativa 151 Via lítica 154Produtos biologicamente ativos resultantes

da ativação do complemento 155Bibliografia selecionada 160Questões para recapitulação 160

Um importante mecanismo para a amplificação das respostas imunesenvolve um grupo de proteínas encontradas normalmente no plasma, referi-das coletivamente como sistema do complemento. A ativação do complemen-to está ligada a um número de eventos associados com as reações inflamató-rias, incluindo o aumento da permeabilidade vascular e o recrutamento decélulas fagocíticas. Além disso, os produtos da ativação do complemento faci-litam o reconhecimento e a ingestão de agentes infecciosos pelas célulasfagocíticas, promovem a lise direta da membrana de bactérias susceptíveis,mobilizam os fagócitos da medula óssea durante infecções bacterianas agu-das e até mesmo regulam as funções dos linfócitos T e B.

DEFINIÇÕES

– Ativação do complemento: alteração de um componente do comple-mento (proteína) de tal modo que o mesmo possa proceder e interagir com o próximo componente na cascata.

– Fixação do complemento: utilização de componentes do complemen-to pelo complexo antígeno-anticorpo.

– Inativação do complemento: desnaturação (geralmente por aquecimento)de um dos componentes iniciais da via de ativação do complemento,resultando na destruição da atividade hemolítica do complemento.

– Convertase/esterase: componentes do sistema do complemento ativados(alterados/clivados) que atuam como uma enzima proteolítica especí-fica para o componente subseqüente.




PROTEÍNAS DO SISTEMA DO COMPLEMENTO

Complemento refere-se, historicamente, ao soro fresco capaz de lisar cé-lulas ligadas a anticorpos (Ac). Essa atividade é destruída (inativada) peloaquecimento do soro a 56°C por 30 minutos.

O sistema do complemento é composto por mais de 25 proteínas diferen-tes (Quadro 9.1) produzidas por diferentes tecidos e células, incluindohepatócitos, macrófagos e células epiteliais do intestino. Essas proteínas sãoativadas por uma variedade de agentes, e sua ativação ocorre por diferentesvias, em uma cascata de eventos que resultará em lise. Conseqüentemente, aausência de um dos componentes na via de ativação pode romper a cascata efinalizar a reação.

VIAS DE ATIVAÇÃO DO SISTEMA DO COMPLEMENTO

A ativação do sistema do complemento pode ser dividida em três vias –clássica, da lectina e alternativa. Todas as vias resultam na ativação de C5 elevam à ativação da via de ataque à membrana (lítica).

VIA CLÁSSICA

A via clássica (Figura 9.1) normalmente requer um adequado anticorpoligado a um antígeno (imunidade adaptativa), os componentes 1, 4, 2 e 3 docomplemento e cátions Ca2+ e Mg2+.

1. Ativação de C1: ligação de C1 (C1q, C1r e C1s: um complexo Ca2+dependente), presente no soro normal, a um complexo Ag-Ac; re-sulta na autocatálise de C1r. O C1r alterado cliva C1s, e este C1sclivado é uma C4-C2 convertase capaz de clivar ambos C4 e C2.

2. Ativação de C4 e C2 (geração de C3 convertase): o C1s ativado clivaC4 em C4a e C4b. O C4b liga-se à partícula ou à membrana celular

em que o Ac está ligado, enquanto o C4a persiste como um peptídeobiologicamente ativo no sítio da reação. O C4b liga-se ao C2, que setorna suscetível ao C1s e é clivado em C2a e C2b. O C2a permaneceligado ao C4b, enquanto o C2b é liberado no microambiente. O com-

QUADRO 9.1 Proteínas do sistema do complemento

Proteína S (vitronectina)

Via clássica Via da lectina Via alternativa Via lítica

Proteínas de ativação:C1qrs, C2, C3, C4

Proteína ligadora de ma-nose (MBP), proteasesérica associada à MBP(MASP, MASP2)

C3, fatores B e D*, proper-dina

C5, C6, C7, C8, C9

Proteínas de controle:C1-INH, C4-BP, fatores I* e H, DAF, CR1, etc.

Componentes sublinhados adquirem atividade enzimática quando ativados.Componentes marcados com (*) possuem atividade enzimática na sua forma nativa.




plexo C4bC2a é conhecido como C3 convertase, em que C2a é aparte enzimática.

3. Ativação de C3 (geração de C5 convertase): a C3 convertase, napresença de Mg2+, cliva C3 em C3a e C3b. O C3b liga-se à mem-brana para formar o complexo C4b2a3b, enquanto o C3a permane-ce no microambiente. O complexo C4b2a3b funciona como uma C5convertase, que cliva C5a em C5 e C5b. A geração de C5 convertasemarca o final da via clássica.

VIA DA LECTINA

A ativação de C4 pode ocorrer sem a participação de anticorpo (imunidadeinata) e de C1 por meio da via da lectina (Figura 9.2). Essa via é iniciada por trêsproteínas: uma proteína ligadora de manose (MBP, também conhecida comolectina ligadora de manose – MBL) e duas proteases séricas associada à MBP(MASP, MASP2), todas presentes no soro normal. A MBP liga-se a certos resídu-os de manose presentes em muitas bactérias e com subseqüente interação com

MASP e MASP2. O complexo MBP-MASP-MASP2 é análogo ao complexo Ac-C1qrs e leva a uma ativação de C4, C2 e C3 independente de anticorpo. O C1qrspode também se ligar a um número de agentes incluindo alguns retrovírus,micoplasmas, ácido poliinosínico e agregam IgG, iniciando a via clássica.

VIA ALTERNATIVA

A via alternativa inicia-se com a ativação de C3 e requer os fatores B e D,e o cátion Mg2+, todos presentes no soro normal.

Ativação espontânea de C3: uma molécula semelhante a C3b – o C3i – égerada por meio de hidrólise espontânea do C3 nativo. O C3i liga-se ao fator B, que é clivado pelo fator D para produzir C3iBb. O C3iBb cliva o C3 nativoem C3a e C3b (Figura 9.3). O C3b liga-se ao fator B, que é novamente clivadopelo fator D para produzir C3bBb (C3 convertase). Essa C3 convertase (ou

FIGURA 9.1 Representação esquemática da via clássica.

Superfície microbiana

C1r C1s

C1q

C4 C2

C4a

C4b

C2b

Mg2+

C3

C3b

C4bC2a

C3b Ac

Ag-Ac




aquela gerada pela via clássica – C4bC2a), se não for inativada, continuará a

atuar no componente C3 e causar sua total depleção.Regulação normal de C3 convertase: o C3b, na fase fluída, possui umavida muito curta, a menos que ele encontre uma membrana estabilizada oumoléculas (veja a seguir, ativador de C3) suscetíveis presentes em muitospatógenos. Na ausência dos mesmos, uma molécula CR1, que se liga facilmen-te a células vermelhas autólogas por meio do receptor para C3b, liga-se em umsítio próximo ao fator de aceleração do decaimento (DAF), prevenindo a liga-ção do fator B. A ligação ao CR1 também é realizada pelo C3b susceptível aofator I (Figura 9.4), que o cliva em muitos fragmentos (iC3b, C3d, C3e). O C4bgerado na via clássica também é regulado por DAF, CR1 e fator I (Figura 9.5).Um defeito no DAF ou sua deficiência/ausência pode levar à lise das célulasvermelhas e anemia; além disso, a ativação do complemento poderá processar-se e levar à via lítica (veja a seguir). Uma outra proteína sérica, o fator H, podesubstituir o fator B e ligar-se ao C3b. A ligação do fator H torna o C3b mais

FIGURA 9.2 Representação esquemática da via da lectina.

MASPMASP2

MBP

C4

C4a

C2

C2b

C4b C4bC2a

Superfície microbiana

FIGURA 9.3 Representação esquemática da ativação espontânea de C3.

H2O

Mg2

C3 convertase

C3 C3i

B

C3iB

D Ba

C3iBb

C3

C3a

C3b




suscetível ao fator I (Figura 9.4). A C3 convertase gerada pela via clássica éregulada de maneira similar por DAF, CR1 e fator I. A única diferença é que a

proteína ligante de C4b (C4-BP, não o fator H) torna-se suscetível ao fator I.Uma deficiência genética de fator I (ou fator H) leva a uma ativação de C3descontrolada e é uma causa significante de deficiência hereditária de C3.

Estabilização de C3 convertase: determinadas bactérias ou seus produtos(peptideoglicano, polissacarídeos) fornecem uma superfície protegida (ativador)para C3b. Então, o C3b ligado a tal superfície torna-se relativamente resistenteà ação do fator I (Figura 9.6). Igualmente, C3bBb ligado à membrana dissocia-se rapidamente de modo favorável. Entretanto, a ligação de outra proteína, aproperdina (p), favorece a estabilização desse complexo. Por essa razão, a viaalternativa é também denominada como a via da properdina.

Geração de C5 convertase: a C3 convertase estabilizada cliva mais C3 eproduz o complexo C3bBbC3b (análogo ao C4b2a3b da via clássica), a C5convertase que cliva C5 em C5a e C5b (Figuras 9.6 e 9.7). O C5b inicia a viade ataque à membrana que leva à lise celular. Durante essas vias de ativação

FIGURA 9.5 Representação esquemática da regulação normal de C3 convertase (parte 2).

Membrana celular autólogaMembrana celular autóloga

DAF inibe a ligação do fator B ao C3b DAF promove a dissociação de Bb apartir do complexo C3bBb

Membrana celular autóloga

FIGURA 9.4 Representação esquemática da regulação normal de C3 convertase (parte 1).

Bb

H

D A F

C3b

CR1 D A F

I

iC3b

CR1

B

D A F C3b

CR1

Bb

D A F iC3b

CR1




de C3, que são iniciadas por diferentes mecanismos, as mesmas são análogasumas às outras por levarem à lise da membrana.

A via alternativa fornece um meio de resistência não-específica contrainfecções, sem a participação de anticorpos, e, por essa razão, promove aprimeira linha de defesa contra numerosos agentes infecciosos. Muitas bac-térias gram-negativas (principalmente, Neisseria meningitidis e N. gonorrhoea)e algumas bactérias gram-positivas, alguns vírus, parasitos, células verme-lhas heterólogas, podem promover ativação da via alternativa, e a deficiênciade C3 resulta no aumento de suscetibilidade a esses organismos. Imuno-

globulinas agregadas (particularmente IgA) e outras proteínas (proteases,produtos da via de coagulação sangüínea) também podem ativar a via alter-nativa. Uma outra proteína, fator de veneno de cobra (CVF), uma protease-C3 estável, tem sido extensivamente estudada por sua habilidade de ativar essa via.

VIA LÍTICA

A via lítica envolve os componentes C5-9. A C5 convertase gerada por uma das vias descritas anteriormente, cliva C5 em C5a e C5b. O C5b liga-seinstantaneamente ao C6 e subseqüentemente ao C7 para produzir um

complexo hidrofóbico C5b67, que ataca facilmente a membrana plasmática –MAC (complexo de ataque a membrana) (Figura 9.7). Subseqüentemente, oC8 liga-se a este complexo e causa a inserção de várias moléculas de C9. A

FIGURA 9.6 Representação esquemática da estabilização de C3 convertase e da geração de C5convertase.

Superfície autóloga Superfície autóloga

C3 inativado C3 estabilizado

H

H

C3

I

C3b

Bb

C3b

C3i B

D

C3b

C3i

P

Bb




inserção do complexo C8(9)n causa a formação de um poro na membrana,lisando a célula. Essa lise não-enzimática é considerada como sendo devidaà mudança física na membrana plasmática. O C5b67 pode ligar-se indiscri-minadamente a qualquer membrana celular levando à lise da célula. Desse

modo, um dano indiscriminado ao hospedeiro por células estáveis é preveni-do pela proteína S (vitronectina), que se liga ao complexo C5b67 e bloqueiaa ligação indiscriminada desse complexo a outras células que não o alvoinicial.

PRODUTOS BIOLOGICAMENTE ATIVOS RESULTANTESDA ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO

A ativação do complemento resulta na produção de várias moléculas bi-ologicamente ativas que contribuem para a imunidade não-específica e infla-

mação.Produção de cininas: o C2b, gerado durante a via clássica de ativação docomplemento, é uma pró-cinina que se torna biologicamente ativa após aalteração enzimática por plasmina e causa permeabilidade vascular e edema.Excesso na produção de C2b é prevenido pela limitação da ativação de C2pela C1 inibidora (C1-INH), também conhecida como serpina, que desmontao complexo C1qrs (Figura 9.8). Uma deficiência genética de C1-INH resultana superprodução de C2b e é causa de edema angioneurótico hereditário.

Anafilotoxinas: C4a, C3a e C5a são todas anafilotoxinas (em ordem cres-cente de atividade), que causam degranulação de basófilos/mastócitos econtração de músculos lisos (Figura 9.9). Essas anafilotoxinas são inativadaspela carboxipeptidase B (C3a-INA).

Fatores quimiotáticos: C5a e MAC (C5b67) são ambos quimiotáticos. C5aé também um potente ativador de neutrófilos, basófilos e macrófagos e, con-

FIGURA 9.7 Representação esquemática da via lítica. Adaptada de Roitt.

C6 C7

C5b

C6

C7C5b

C8

C6

C7C5b

C8

C9

C6

C7C5b

C8

C5b67 C5b678 C5b6789n(MAC)




FIGURA 9.8 Representação esquemática da ação de C1-INH desmontando o complexo C1qrs.

C1-INH

C1q

C1r C1s

seqüentemente, amplifica a inflamação e a imunidade não-específica. Tam-bém causa a indução de adesão de moléculas nas células do endotélio vascular e, por essa razão, promove a diapedese (Figura 9.9).

Opsoninas: C3b e C4b na superfície de microrganismos ligam-se ao re-ceptor do complemento (CR1) de células fagocíticas e promovem a fagocitose(Figura 9.10 A, B).

FIGURA 9.9 Efeitos biológicos de C5a. Adaptada de Roitt.

1. Ativação dosneutrófilos 2. Adesão neutrofílica

3. Emigração e quimiotaxia dosneutrófilos

IL-1

IL-6

4. Ativação dos

monócitos

5. Degranulaçãodos monócitos

Contração da muscula-tura lisa e aumento da

permeabilidade vascular C5a




A

1. Ligação ao CR1 doseritrócitos e transporte

para o sistema fagocítico mononuclear

2. Formação do com-plexo de ataque àmembrana e lise

3. Ligação dos recep-tores de complemen-

to nas célulasfagocíticas

4. Fagocitose e gêneseda explosão respiratória

B

1. Redução no tamanhodas partículas 2. Ligação ao CR1 dos

eritrócitos e transportepara o sistema fagocítico

mononuclear

3. Internalização pelas célulasmononucleares fixas e degradação do Ag

4. Localização para CAA

Outros produtos biologicamente ativos resultantes da ativação do comple-mento: os produtos de degradação de C3 (iC3b, C3d e C3e) também se ligam adiferentes células por meio de receptores distintos e modulam suas funções.

Em resumo, o sistema do complemento é um componente importante dafunção imune não-específica e um auxiliar do sistema imune específico. Essesistema gera inúmeros produtos de atividade biológica (Figura 9.11) e pato-

FIGURA 9.10 A. Atividades do C3b: destruição e eliminação de bactérias. Adaptada de Roitt. B. Atividadesdo C3b: processamento dos complexos imunes. Adaptada de Roitt.




fisiológica (Quadro 9.2). São conhecidas deficiências genéticas da maioria doscomponentes individuais do complemento, mas a deficiência de C3 é a maisséria e fatal. Deficiências do complemento também ocorrem em doenças do com-plexo imune (lúpus eritematoso sistêmico, por exemplo) e infecções bacterianas,virais e parasitárias agudas ou crônicas. Os Diagramas 9.1 e 9.2 mostram, res-pectivamente, a integração das três vias do sistema do complemento e o resumodas vias de ativação do sistema do complemento e suas funções.

FIGURA 9.11 As três maiores atividades biológicas do sistema do complemento. Opsonização (revesti-mento de microrganismos e complexos imunes por células com receptores para complemento, de modoque possam ser reconhecidos pelas células que expressam receptores para complemento), lise de células-alvo e ativação dos fagócitos (incluindo macrófagos e neutrófilos). Adaptada de Roitt.

Complexos imunes

Fagócito

Bactérias

Opsorização

Complemento

Lise Ativação

C3b

iC3b

Componente Atividade biológica Efeito Controles

C2b (pró-cinina)

C3a (anafilotoxina)

C3b e seus produ-tos (Figura 9.10)

Acúmulo de fluido corporal

Degranulação de mastócitos e ba-sófilos; aumento da permeabilidadevascular; contração de músculos li-sos; indução de supressor de célu-las T.

Opsonização; ativação da fagocitose.

Edema

AnafilaxiaImunorregulação

Fagocitose

C1-INH

Carboxipeptidase B(C3a-INA)

Fatores H e I

(continua)

QUADRO 9.2

Propriedades biológicas dos produtos do complemento gerados pela sua ativação e suas

moléculas regulatórias




DIAGRAMA 9.1 Integração das três vias do sistema do complemento

Via clássica Via da lectina Via alternativa

C1, C4, C2 MBP:MASP, C4, C2 C3, B, D

Convertase clássica do C3 (C4b2a) Convertase C3balternativa (C3b, Bb)

C4a, C3a C3b

C5a Convertase clássicade C5 (C4b2a3b)

Componentes terminaisdo complemento:

C5b, C6, C7, C8, C9

Peptídeos mediadores da infla-mação, recrutamento

de fagócitos

Convertase C5 alternativa(C3b

2

, Bb)

Liga-se aos receptores decomplemento dos fagócitos Complexo de ataque da

membrana, lise de certospatógenos e células

Opsonização de patógenosRemoção dos complexos imunes

O Ac se liga ao Ag específico nasuperfície do patógeno

A proteína ligadora demanose liga-se à superfície

do patógeno

A superfície do patógenocria um ambiente local

Componente Atividade biológica Efeito Controles

C4a (anafilotoxina)

C4b

C5a (anafilotoxina,fator quimiotático)(Figura 9.11)

C5b67

Ativação de mastócitos e basófilos;aumento da permeabilidade vas-cular; contração de músculos lisos.

Opsonização

Ativação de mastócitos e basófilos;aumento da permeabilidade vascu-lar; contração de músculos lisos.

Quimiotaxia; agregação de neutró-filos; estimulação do metabolismooxidativo; Estimulação de liberaçãode leucotrienos.

Quimiotaxia; ligação a outras mem-

branas celulares.

Anafilaxia

Fagocitose

AnafilaxiaInflamação Anafilaxia tardiaImunorregulação

Inflamação; lise de cé-

lulas vizinhas (que es-tão ao redor)

C3a-INA

C4-BP, Fator I

C3a-INA

Proteína S

QUADRO 9.2 (Continuação)




DIAGRAMA 9.2 Resumo das vias de ativação do sistema do complemento e suas funções

Via clássica Via da lectina Via alternativa

O Ac se liga ao Ag específicona superfície do patógeno

A proteína ligadora de manoseliga-se à superfície do patógeno

A superfície do patógenocria um ambiente local

Ativação do complemento

Recrutamento decélulas inflamatórias Opsonização de patógenos,facilitando a fagocitose

Lise e morte

dos patógenos


Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999. Cap. 4,p. 43-59.


1. Quais as diferenças e as semelhanças entre as diferentes vias deativação do complemento?

2. Descreva os mecanismos enzimáticos e não-enzimáticos da ativaçãodo complemento.

3. Resuma as propriedades biológicas dos produtos resultantes daativação do complemento.

4. Qual o significado do sistema do complemento na resistência, nainflamação e nos mecanismos para discriminação entre o próprio eo não-próprio (proteínas reguladoras nos tecidos) do hospedeiro?

5. Descreva os mecanismos de regulação da ativação do complementoe de seus produtos.






A hipersensibilidade não se manifesta ao primeiro contato com o antígeno,aparecendo, geralmente, nos contatos subseqüentes. Há aproximadamentecinco décadas, as reações de hipersensibilidade foram classificadas com basenas reações imunológicas envolvidas e não nos sintomas clínicos da doença.Foram divididas em quatro tipos (I, II, III e IV), mas, na prática, estes nãoocorrem necessariamente de forma isolada.

Os primeiros três tipos são mediados por anticorpos, embora os isotiposde imunoglobulinas sejam variáveis. O último é mediado primariamente por células T e macrófagos. Há também variações quanto ao período de tempo noqual as manifestações clínicas das reações tornam-se aparentes.

Devido ao fato de o conhecimento da organização e função do sistema imuneter se expandido bastante, tornou-se evidente que algumas reações imuno-patológicas envolvem respostas imunes celular e humoral com diversos meca-nismos efetores. Entretanto, o esquema de classificação de Gell e Coombs per-manece como um método útil para a descrição das reações de hipersensibilidade.

Reação do tipo I (imediata): ocorre quando uma resposta de IgE édirigida contra antígenos inócuos, como pólen, ácaros da poeira do-

méstica e pêlo animal (Figura 1). A resposta imune libera substânciasvasoativas e espamogênicas, que agem nos vasos e nas células muscu-lares lisas, e citocinas pró-inflamatórias, que ativam células inflamató-rias. A resposta máxima pode ocorrer dentro de 5 a 15 minutos após aexposição ao antígeno, finalizando dentro de 1 a 2 horas depois.

Reação do tipo II (citotóxica): depende dos anticorpos que participamdiretamente na lesão celular, predispondo-a à fagocitose ou lise, atividadede células exterminadoras ou lise mediada por complemento. Desen-volve-se no período de 5 a 8 horas após a exposição ao antígeno.

Reação do tipo III (complexos imunes): também denominada doença

dos imunocomplexos, em que Ac se liga a Ag e ativa o complemento. As frações do complemento, então, atraem neutrófilos, que destroem otecido pela liberação de enzimas lisossomais e formação de radicaislivres tóxicos. Desenvolvimento dentro de 2 a 8 horas.

FIGURA 10.1 Diversos alérgenos que de-sencadeiam respostas inflamatórias por hiper-sensibilidade tipo I.




Reação do tipo IV (tardia ou retardada): causa lesão tecidual pela res-posta imune mediada por células, com linfócitos T sensibilizados. Oslinfócitos T são, então, estimulados a elaborar linfocinas mediadoras

de uma série de respostas inflamatórias. Outros aspectos dessa reaçãosão observados na rejeição de transplante e na dermatite alérgica decontato. Seu tempo de iniciação pode requerer de 24 a 72 horas.

HIPERSENSIBILIDADE TIPO I

A hipersensibilidade do tipo I é uma reação imune desenvolvida rapida-mente, ocorrendo minutos depois da combinação do Ag com o Ac ligado aosmastócitos e basófilos, em indivíduos previamente sensibilizados pelo Ag. Podeprovocar uma reação sistêmica ou local. As principais células são os mastócitos,

neutrófilos e basófilos, e o principal Ac é a IgE. A reação sistêmica geralmente ocorre quando há injeção intravenosa do Ag ao que o indivíduo já foi sensibilizado. Em minutos, o estado de choque éproduzido e pode ser fatal.

Reações locais dependem da porta de entrada do Ag e possuem a formade inchaço cutâneo (alergia da pele), problemas nasais e nas conjuntivas (rinitealérgica e conjuntivite), febre do feno, asma brônquica ou gastrenterite alér-gica (alergia a alimentos).

A hipersensibilidade tipo I envolve duas fases: a resposta inicial, carac-terizada por vasodilatação, aumento da permeabilidade capilar, espasmo dascélulas musculares lisas e secreção glandular, começando após 5-30 min de

exposição com o Ag e durando 1 h; a fase tardia, que ocorre na rinite e naasma, caracterizada por infiltração de eosinófilos, basófilos, neutrófilos,monócitos, LT CD4+, destruição tecidual e dano das células epiteliais damucosa, começando após 2-8 h e durando por vários dias.

A IgE produzida após o contato inicial com o antígeno liga-se aos recep-tores de superfície de mastócitos e basófilos, os quais possuem receptorescom alta afinidade para a região Fc da cadeia pesada ∈. A ligação da IgE atais células não requer a presença de antígenos específicos. Uma vez ligadasaos mastócitos e basófilos (sensibilizados), as IgEs atuam como receptores deantígenos. A subseqüente exposição dos mastócitos e basófilos sensibilizados

ao antígeno específico resulta na “ligação cruzada” de moléculas de IgE adjacentes e seus receptores Fc∈ associados. A ligação cruzada dos receptoresativa a proteína G, que estimula a produção de segundos mensageiros envol-vidos na ativação de mastócitos e basófilos. A conseqüência desse processode transdução de sinal é a desgranulação dos mastócitos (e basófilos) e aneosíntese/liberação de mediadores inflamatórios; exocitose dos produtos dainflamação, por exemplo, histamina (Figura 10.2). É a liberação desses media-dores farmacologicamente ativos que produz as manifestações clínicas dahipersensibilidade imediata. Tais mediadores são divididos em duas catego-rias: os pré-formados (associados ao grânulo) e os induzidos (particularmen-

te derivados de lipídeos). Veja o Quadro 10.1.Resumindo, a hipersensibilidade tipo I é uma desordem complexa, re-sultante da ativação dos mastócitos e mediada por acúmulo de células infla-matórias nos locais de deposição do Ag.




Esses eventos mediados por IgE são regulados por indução de LTH2, que

promove a síntese de IgE e o acúmulo de células, principalmente eosinófilos.Os achados clínicos resultam em liberação de mediadores dos mastócitos,assim como o acúmulo de um exsudato inflamatório, rico em eosinófilos. A patogenia para essa reação é explicada do seguinte modo: anticorpos do tipoIgE já produzidos contra o antígeno são estimulados por ele a se prender namembrana plasmática dos mastócitos, o que provoca a liberação de mediado-res químicos produzidos por essa célula (histamina, heparina e fator quimio-tático para neutrófilos). Esses mediadores atuam diretamente na paredevascular, promovendo um aumento da permeabilidade e intensa exsudaçãoplasmática, o que leva a edemas generalizados.

A exposição a alguns alérgenos também pode induzir a anafilaxia

sistêmica, uma forma de hipersensibilidade imediata afetando múltiplos ór-gãos simultaneamente. Ocorre após a administração de proteínas heterólogas,hormônios, enzimas, polissacarídeos, drogas (penicilina), venenos de insetos

FIGURA 10.2 Mecanismo de hipersensibilidade tipo I. Mastócito em processo de desgranulação (libera-ção de histaminas, heparina e outros mediadores da inflamação). Adaptada de Abbas.

Interleucinas

Alérgeno

Célula Tauxiliar madura

Célula B Célulaplasmática

IgE

Mastócito

Mediadores

Sintomas

Mediadores Propriedades farmacológicas

Dilatação capilar; aumento da permeabilidade vascular;contração da musculatura lisa dos brônquios

Quimiotaxia para eosinófilosQuimiotaxia para neutrófilos

Contração da musculatura lisa dos brônquios; agregação edesgranulação de plaquetas

Contração das vias aéreas superiores e inferiores; vasodilataçãoperiférica

Contração da musculatura lisa dos brônquios; aumento da

permeabilidade vascular

Pré-formados

Histamina

Fator quimiotático da anafilaxia para eosinófilosFator quimiotático da anafilaxia para neu-

trófilos

Induzidos

Fator ativador de plaquetas

Prostaglandinas (PGD2, em especial)

Leucotrienos (LTC4, LTD4 e LTE4)

QUADRO 10.1 Principais mediadores da inflamação




e alguns alimentos. São geralmente mediadas pela IgE, porém outrasimunoglobulinas capazes de ativar o complemento (IgM, IgG) podem gerar anafilotoxinas (C3a e C5a), induzindo a degranulação de mastócitos e basófilos.

A gravidade depende do nível de sensibilização. Após minutos de exposição, aparecem inchaço, eritema de pele, contração

dos bronquíolos e problemas respiratórios. O edema da laringe levará à rou-quidão, seguida por vômitos, dores abdominais, diarréia, hipotensão e obs-trução da laringe. A obstrução, o choque e a queda de pressão arterial reque-rem intervenções imediatas, pois podem ser letais.

É exemplificada pela alergia atópica, em que há uma predisposição ge-nética para desenvolver esse tipo de reação com Ag inalados ou ingeridos(como pólen, pêlo de animal, poeira, mariscos). Doenças específicas incluemurticária, angioedema, rinite alérgica e algumas formas de asma.

Os indivíduos normais (não-atópicos) produzem quantidades limitadas deanticorpos IgE em resposta aos vários antígenos. Esses anticorpos ligam-se aosreceptores de IgE de alta afinidade em mastócitos e basófilos. Todavia, os indi-víduos não-atópicos não estão sujeitos a desenvolver reações de hipersensi-bilidade do tipo imediato. Isso é atribuído ao fato de que, sobre determinadomastócito, as diferentes moléculas de IgE ligadas aos receptores possuemespecificidades antigênicas características. Portanto, um único antígeno possuiuma probabilidade muito baixa de ligar duas moléculas de IgE adjacentes coma mesma especificidade. Os pacientes com a doença atópica, ao contrário, pro-duzem enormes quantidades de IgE específicas para um antígeno. Nesses in-divíduos, a probabilidade de que os mastócitos e os basófilos sejam sensibiliza-dos pela IgE com certa especificidade antigênica comum é significativamenteaumentada, dando, assim, a oportunidade de o antígeno induzir a ligação cru-zada de duas moléculas de IgE (Figura 10.3).

FIGURA 10.3 Reação de hipersensibilidade tipo I. Exposições inicial e subseqüente ao antígeno. Mastócitocom receptor Fc específico para IgE.

Mastócito,basófilo oueosinófilo Vesícula com

histamina

Receptor Fcpara IgE

Antígeno

Ag multivalentese liga à IgE

IgE

Exposição Inicial ao Ag:1. Produção de IgE específica;

2. Ligação de IgE específicaaos receptores

ExposiçãoSubseqüente ao Ag:1. Ligação do Ag à IgE




Indivíduos atópicos tendem a ter um nível aumentado de IgE, com Agativando principalmente a via do LT

H2.

ALERGIAS

Nos seres humanos, os anticorpos do tipo IgE são resposáveis pela mai-oria das reações alérgicas. Os indivíduos alérgicos, freqüentemente, possu-em níveis mais altos de anticorpos IgE que os não-alérgicos; no entanto, umindivíduo alérgico pode apresentar níveis muito mais altos de IgE contra umou poucos alérgenos específicos, mesmo sem ter níveis de IgE total elevadosno seu sangue. Assim, o uso da concentração da IgE total como um delimitador diagnóstico é limitado.

Não se sabe perfeitamente por que algumas substâncias são alergênicas

e outras não, nem por que nem todos os indivíduos desenvolvem uma reaçãoalérgica após exporem-se aos alérgenos. É possível que haja uma contribui-ção genética às doenças alérgicas; as crianças cujos pais são alérgicos sãomais propensas a serem também alérgicas.

REAÇÕES ALÉRGICAS E INFLAMAÇÃO ALÉRGICA

Um indivíduo que desenvolveu anticorpos IgE que reconhecem um oumais alérgenos (ácaros da poeira, caspa de animais, baratas, fungos do ar,etc.) diz-se estar “sensível” a esses alérgenos. As moléculas de IgE específi-cas a um alérgeno viajam pelo sangue até os tecidos, onde passam a revestir

a superfície de mastócitos. Até 500.000 anticorpos IgE específicos podem es-tar presentes na superfície de um único mastócito, permitindo-o reconhecer vários alérgenos específicos diferentes.

Os mastócitos, que são particularmente abundantes no revestimento donariz, dos olhos, dos pulmões e do trato gastrintestinal, ficam ativados quan-do as moléculas de alérgeno fazem contato físico com anticorpos IgE da su-perfície da célula capaz de reconhecer esses alérgenos específicos. Assim, osmastócitos de um indivíduo que somente desenvolveu anticorpos IgE contracaspa de gato não ficará ativado por um fungo do ar.

Um reação alérgica inicia-se quando as moléculas de alérgeno entram

em contato e ativam os mastócitos recobertos pela IgE alérgeno-específica(Figura 10.3). Uma vez ativados, os mastócitos liberam uma variedade demediadores químicos potentes, todos com poderosas propriedades inflamató-rias. Eles incluem substâncias como histamina (combatida pelos anti-histamínicos), leucotrienos e prostaglandinas, assim como as citocinas – mo-léculas de proteína que atuam como reguladores das interações celulares.

Um dos avanços recentes mais importantes foi o reconhecimento de queas reações alérgicas produzem uma inflamação nos tecidos onde ocorrem. Umareação alérgica desencadeia uma cascata de eventos, começando pela libera-ção de mediadores químicos dos mastócitos ativados. Estes, então, recrutamoutras células inflamatórias da corrente sangüínea que invadem as áreasafetadas, onde (junto a células residentes nas proximidades) liberam outros






mento C3b na superfície da célula (opsonização). Nesse modo, geral-mente são envolvidas células sangüíneas. Essas reações podem ocor-rer nas transfusões sangüíneas, na eritroblastose fetal, na anemiahemolítica auto-imune, na agranulocitose ou na trombocitopenia, e emalgumas reações a drogas, em especial às penicilinas e cefalosporinas.

A hemólise causada pela produção de anticorpos anti-eritrócitos naeritroblastose fetal seria um exemplo de incompatibilidade do sistemaRh entre uma mãe Rh- e um feto Rh+. A mãe Rh- pode tornar-se sen-sibilizada ao antígeno na primeira gestação de um feto Rh+. Talsensibilização ocorre particularmente durante o parto, época na qual oseritrócitos fetais Rh+ podem penetrar na circulação materna. Nas ges-tações subseqüentes de outros fetos Rh+, os anticorpos maternos cruza-rão a placenta, causando a lise substancial de eritrócitos fetais (Figura10.6). A hemólise intravascular pode resultar em uma anemia grave edano ao sistema nervoso central, causado pelo acúmulo de bilirrubina.

FIGURA 10.5 Algumas gotas de soluções contendo alérgenosdiversos são depositadas na superfície da pele. Com uma lanceta,

é provocada uma solução de continuidade para que a substânciapenetre mais, e, ao final de certo tempo, procede-se com a avalia-ção do quadro. Observe a inflamação presente em relação aoprimeiro e ao terceiro alérgenos. Fonte: www.medonline.com.br

FIGURA 10.6 Mecanis-mo da eritroblastose fetal.

Adaptada de Abbas.

Primeiro filho

MãeRhD-

Hemácias RhD+

Feto RhD+

Parto

CélulaB

Anti-RhD

Gestação subseqüente

Anti-Rh

LiseFeto RhD+






gãos, ou localizadas, como no rim, articulação ou pequenos vasos, quando osimunocomplexos são formados e depositados localmente (reação local de Arthus)*. Tal localização da lesão dependerá de como ocorrerá a interaçãoantígeno-anticorpo.

DOENÇAS SISTÊMICAS DO IMUNOCOMPLEXO

A combinação do antígeno com o anticorpo no interior do compartimen-to vascular pode resultar em uma forma mais generalizada de doença por complexos imunes. O melhor exemplo é a doença aguda do soro. A patogênese

pode ser dividida em três fases: formação do complexo Ag-Ac na circulação;deposição do imunocomplexo em vários tecidos e uma resposta inflamatóriaem vários lugares do organismo. A primeira fase é iniciada pela inoculaçãodo Ag na circulação e sua interação com células imunocompetentes, levandoà formação de Ac. Esses Ac, então, reagem com o Ag ainda presente na circu-lação para formar o complexo. Na segunda fase, o complexo formado na cir-culação é depositado em vários tecidos (Figura 10.8). Os fatores que possivel-mente determinam isso são:

*Vasculite aguda mediada por complexos imunes.

FIGURA 10.7 Complexos imunes formados. Adaptada de Parham.

No início da resposta,há pouco anticorpo e

um excesso de antígeno

Pequenos complexos imunessão formados, que não fixam

o complemento e não sãoeliminados da circulação

Em estágios intermediários naresposta, há quantidadescomparáveis de antígenos

e de anticorpos

São formados complexosimunes, que podem fixar

o complemento e sãoeliminados da circulação

Tardiamente na resposta, hágrandes quantidades de

anticorpo e pouco antígeno

São formados complexos detamanho intermediário, que

podem fixar o complemento esão eliminados da circulação




a) complexos grandes formados com excesso de Ac são rapidamente re-movidos da circulação por células do sistema mononuclear fagocitário,sendo inofensivos. Os complexos mais patogênicos são aqueles detamanho pequeno ou intermediário, formados com pouco Ac, que,então, circulam por mais tempo e se ligam menos avidamente a célu-

las fagocíticas;b) como o sistema mononuclear fagocitário geralmente retira da circula-ção os imunocomplexos formados, sua disfunção aumenta a probabi-lidade de persistência do imunocomplexo na circulação e sua deposi-ção tecidual;

c) além disso, outros fatores como carga do imunocomplexo, valência do Ag, afinidade do Ac, afinidade do Ag a componentes teciduais, estru-tura tridimensional dos complexos e fatores hemodinâmicos tambéminfluenciam a deposição.

Para que os complexos saiam da microcirculação e se depositem nas pa-redes dos vasos ou fora deles, deve haver um aumento na permeabilidadevascular. Isso ocorre quando o complexo se liga a células inflamatórias por seus receptores Fc ou C3b e provocam a liberação de mediadores vasoativose outras citocinas.

Na última fase, uma vez depositado nos tecidos, o imunocomplexo iniciauma reação inflamatória aguda. Durante essa fase (10 dias depois do contatocom Ac), ocorrerão febre, urticária, artralgias, aumento de linfonodos eproteinúria.

Dois mecanismos operam:

– ativação da cascata do complemento, que possui vários efeitos pró-inflamatórios, como: liberação de C3b (a opsonina que promove

FIGURA 10.8 Deposição de complexos imunes nas paredes dos vasos sangüíneos (p. ex., doença dosoro). Adaptada de Parham.

Anticorpo Antígeno

ComplementoC3a C5a

ComplexoBasófilos

Plaquetas Aminasvasoativas

Parededo vaso

Membrana basal

Endotélio

Complexo

Agregaçãode plaquetas

Formação demicrotombos

Neutrófilo

D e p

o s i ç ã

o

C 3 a

C 5 a




fagocitose de partículas e organismos), produção de fatores quimio-táticos (C5, C5bC6, que promovem a migração de polimorfos nuclearese monócitos), liberação de C3a e C5a (que aumentam a permeabilidade

vascular e causam contração da musculatura lisa) e formação do com-plexo de ataque à membrana, causando dano celular ou citólise;

– ativação de neutrófilos e macrófagos por meio de seus receptores Fc.Neutrófilos e macrófagos podem ser ativados por imunocomplexos, naausência do complemento, devido a seus receptores Fc.

A fagocitose do imunocomplexo por leucócitos resultante de fatoresquimiotáticos provoca liberação de várias substâncias pró-inflamatórias, comoprostaglandinas, peptídeos vasodilatadores e substâncias quimiotáticas, as-sim como enzimas lisossomais (proteases). O dano tecidual também ocorre

devido a radicais livres de oxigênio, produzidos por neutrófilos ativados. Osimunocomplexos ainda causam agregação plaquetária e ativam o fator Hageman, os quais iniciam a formação de microtrombos. A lesão patológicaresultante é a vasculite, se ocorrer em vasos; glomerulonefrite, se ocorrer noglomérulo renal, e artrite, se ocorrer nas juntas.

Se a doença resultar de apenas uma grande exposição ao Ag, todas aslesões tendem a se resolver, devido ao catabolismo dos imunocomplexos. Jáuma forma crônica resulta de uma repetida ou prolongada exposição ao Ag.

A reação de Arthus é definida como uma área localizada de necrosetecidual de uma vasculite aguda por imunocomplexo, ocorrendo principal-mente na pele. A reação ocorre quando se injeta intravenosamente o Ag con-tra o qual o indivíduo já possui Ac circulante. Devido ao excesso de Ac, àmedida que o Ag se difunde pela parede vascular, grandes imunocomplexossão formados nesse local. Esses complexos ativam o complemento, liberandoas anafilotoxinas (C3a e C5a), as quais induzem a desgranulação dos mastócitose, portanto, aumentam a permeabilidade vascular. Isso facilita a penetraçãode complexos imunes, que podem depositar-se nas membranas basais dosvasos sangüíneos afetados. Os fatores quimiotáticos derivados do comple-mento (C5a e C5a) promovem subseqüente infiltração pelos neutrófiloscirculantes, que migram na direção dos complexos imunes. As células fa-gocíticas são incapazes de digerir os complexos imunes aprisionados, apesar

de serem capazes de se ligar aos imunocomplexos por meio de seus recepto-res para a IgG e aos fragmentos opsonizantes do complemento (C3b). Por meio da fagocitose frustrada, os neutrófilos aderem-se com firmeza à superfí-cie não-digerível e liberam o conteúdo de seus grânulos citoplasmáticos noespaço extracelular circundante. As enzimas lisossomais e os metabólitos tó-xicos do oxigênio produzidos durante o metabolismo respiratório causam odano tecidual local. Isso leva a necrose hemorrágica e a eventual oclusãovascular.

Ao contrário da reação com IgE, essa lesão demora 5-12 horas após ainjeção para alcançar o pico. Caracteriza-se por uma área de edema visível,

com grave hemorragia, seguida, ocasionalmente, por ulceração. Ocorre prin-cipalmente nas veias, em que há deposição de complemento, imunoglobulinase fibrinogênio precipitados na parede do vaso. A ruptura desses vasos pode




produzir hemorragias, mas geralmente formam-se trombos, levando a umaisquemia local.

HIPERSENSIBILIDADE TIPO IV (MEDIADA POR CÉLULAS)

A hipersensibilidade do tipo retardada foi a primeira prova experimentalde imunidade transferível, levada somente pelas células imunes. As primeirasdiscussões sobre o papel da imunidade celular e humoral começaram no sécu-lo XIX entre os “celularistas” franceses, liderados por Elie Metchnikof e os“humoralistas” alemães. Os humoralistas acreditavam que a imunidade surgiaa partir de fatores séricos (anticorpos e complemento), os quais diretamentedestruiam bactérias. Os celularistas defendiam que fagócitos eram a base daimunidade. No início do século XX, os humoralistas haviam ostensivamente

ganho a questão, com a caracterização bioquímica de anticorpos e comple-mento. Todavia, por volta da década de 1940, experimentos confirmaram queambas teorias estavam essencialmente corretas. A função imune não é somen-te química (anticorpos e complemento), mas também celular (celulas T, celulasB e macrófagos). Robert Koch, o descobridor do bacilo da tuberculose, foi oprimeiro a demonstrar uma resposta imune retardada ou tardia (RIT), em 1882.Koch tentou usar sua preparação de tuberculina como uma vacina profilática eterapêutica. Infelizmente, o antígeno não proporcionava proteção aos pacien-tes sadios, e, quando injetada por via venosa, em pacientes infectados, causavareativação da doença e, em alguns casos, morte. Além disso, quando o antígenoera injetado intradermicamente, a resposta inflamatória retardada (reação

tuberculínica) podia indicar se uma pessoa assintomática havia sido exposta aoMycobacterium tuberculosis. Somente em 1942, Landsteiner e Chase demons-traram que a reação RIT podia ser transferida por uma fração “somente celu-lar”. A base do experimento era bem direta. Células de cobaias, que haviamsido imunizados com M. tuberculosis ou hapteno, foram transferidas para co-baias sadias. Posteriormente, quando antígeno ou hapteno era injetado nessascobaias, provocavam uma resposta imune de memória, que não estava presen-te nos animais sadios do grupo-controle. Isso não ocorria quando a fração séricaera transferida. Coombs e Gell classificaram a hipersensibilidade do tipo retar-dada como tipo IV.

As respostas de hipersensibilidade retardada foram bem-caracterizadas. A reação é específica para cada antígeno (linfócitos antígeno-específicos) ecausa eritema e endurecimento no local da injeção do antígeno em animais ouhumanos imunizados. Injeção sistêmica de antígeno resulta em febre, síntesede proteínas de fase aguda e, em alguns casos, morte. O tipo de antígeno podevariar: micobacteria, proteína, hapteno e até tecido enxertado são capazes deinduzir tais reações. A histologia para a hipersensibilidade do tipo IV pode ser diferente para diversas espécies, mas as características gerais são: influxo decélulas imunes no local da injeção, macrófagos e basófilos em humanos e ca-mundongos ou neutrófilos em cobaias, e o endurecimento que se torna eviden-

te em 24-72 horas. Embora elas sejam apenas uma pequena porcentagem (10-20%) do infiltrado inflamatório total em 48 horas, as células T (tanto CD4+ ouCD8+, dependendo do antígeno) são necessárias para iniciar a reação.




Ao contrário dos três primeiros tipos de hipersensibilidade, que são me-diadas por anticorpos, as reações de hipersensibilidade tipo IV são mediadaspelos linfócitos T. As reações do tipo tardio (RIT), como são chamadas, são

ocasionadas pelo estímulo induzido pelo antígeno de células T auxiliaresCD4+, particularmente aquelas pertencentes ao fenótipo T

H1. As células T

auxiliares pertencentes a este fenótipo elaboram uma variedade de citocinas,que incluem a IL-2 e o interferon- γ, que promovem a ativação e a infiltraçãode macrófagos no sítio afetado. O dano tecidual desencadeado é conseqüên-cia da liberação de enzimas lisossomais e de metabólitos tóxicos do oxigêniopelos macrófagos ativados. Algumas das células T

H1 sensibilizadas penetram

na circulação e permanecem como células de memória por um longo período(e em uma próxima exposição ao antígeno, estas células serão mais facilmen-te ativadas). Citocinas secretadas:

a) IL-12 – uma citocina produzida por macrófagos, é crucial para a res-posta de T

H1, já que é a responsável pela diferenciação destas células.

Também é um potente indutor da secreção de IFN- γ pela TH1e EN;

b) IFN- γ – além de também atuar na diferenciação de TH1, é um potente

ativador de macrófagos, causando um aumento na secreção de IL-12;c) IL-2 – causa proliferação autócrina e parácrina de LT;d) TNF-α – exerce importantes efeitos nas células endoteliais: aumenta

a secreção de prostaciclina (aumentando o fluxo sangüíneo por vasodilatação), aumenta a expressão de E-selectina (molécula de ade-são que promove a ligação de linfócitos e monócitos), indução e se-creção de fatores quimiotáticos como a IL-8. Essas mudanças noendotélio facilitam o extravazamento de linfócitos e monócitos para osítio da inflamação.

RESPOSTA MEDIADA POR MONÓCITOS

Monócitos são células de 12-20 nm com núcleo em forma de um rim,cromatina solta e abundante citoplasma com organelas necessárias para sín-tese. Também contêm vários lisossomos, com quase as mesmas substânciaspresentes nos grânulos azurófilos dos neutrófilos. São abundantes na circula-

ção periférica e produzidos na medula óssea. Quando migram para os teci-dos, dão origem aos macrófagos, que podem ser fixos, específicos de cadatecido, ou móveis.

A ativação dos monócitos pode ocorre tanto por IFN- γ como por endotoxinasde bactérias, mediadores químicos e proteínas da matriz extracelular comofibronectina.

A permanência dessas células, em uma inflamação de longa duração, dá-se por atração contínua de monócitos da circulação (pela expressão de moléculasde adesão e fatores quimiotáticos como C5a, quimocinas produzidas por ma-crófagos, linfócitos e outras células ativadas, fatores de crescimento, fragmen-

tos de colágeno e fibrinopeptídeos); proliferação local de macrófagos depois daemigração sangüínea e imobilização dos macrófagos no sítio inflamatório (por certas citocinas, como o fator inibitório de macrófagos) e lipídeos oxidados.




Os monócitos (macrófagos) ativados sofrem várias alterações: aumentamde tamanho; seu metabolismo aumenta; sua capacidade de fagocitar e matar microrganismos amplia; expressam mais moléculas MHC de classe II, facili-

tando a apresentação de Ag; secretam vários fatores de crescimento, como fator de crescimento derivado de plaquetas e TGF-β, que estimula a proliferação defibroblatos e aumenta a síntese de colágeno. Portanto, os macrófagos ativadosservem para eliminar o Ag agressor e, se a ativação persistir, provocam fibrose.

Dentre as substâncias produzidas por macrófagos, tem-se: metabólito deO2 (tóxico para as células); proteases (tóxicas para a matriz extracelular); al-

gumas que causam influxo de outras células (citocinas e fatores quimiotáticos);outras que causam proliferação de fibroblastos, deposição de colágeno eangiogênese (fatores de crescimento). Assim, uma ativação inapropriada des-sas células pode levar a uma destruição tecidual considerável, demonstrando

como isso é uma das principais características da inflamação crônica. Deve-se lembrar que produzem, ainda, monocinas, que ativam linfócitos, os quaisnovamente atuam nos macrófagos, propagando a reação.

O granuloma tuberculóide ocorre por um tipo distinto de inflamaçãocrônica, na qual a célula predominante é o macrófago ativado (grande e acha-tado), com aparência epitelóide. O granuloma consiste em um agregado demacrófagos epitelóides circundado por um colar de leucócitos mononucleares,principalmente linfócitos e, ocasionalmemte, células do plasma.

As células epitelóides, quando coradas por hematoxilina-eosina, possuemo citoplasma rosa pálido, sem fronteiras bem-definidas, parecendo quase fun-didas. O núcleo é menos denso que de um linfócito, alongado e oval. Às vezes,podem se fundir, formando células gigantes, quando o material a ser fagocitadoé muito grande. São chamadas de epitelóides porque se organizam ao redor doagente agressor formando uma capa, como se fosse um epitélio.

O granuloma pode ser de corpo estranho, que não provoca inflamaçãoou resposta imunitária, e imunes, causados por partículas insolúveis que sãocapazes de induzir uma resposta imune mediada por células (Quadro 10.2).Ocorre em tuberculose (Mycobacterium tuberculosis); lepra (Mycobacterium

leprae); leishmaniose (Leishmania braziliensis); doença de arranhadura de gato(bacilos gram-negativos); blastomicose (Paracoccidioide braziliensis); cromo-micose (Phialophora verrucosa).

Nesse tipo de resposta, linfócitos T citotóxicos (CTL) sensibilizados ma-tam células-alvo, que contêm Ag de agentes agressores em suas membranas,pela apresentação por moléculas do MHC de classe I. Os CTL são ativadospela produção de IL-2 por T

H1 e, então, reconhecem Ag estranhos em células

que apresentam moléculas MHC de classe I por seus RTC (receptor de Ag). A morte das células pode ocorrer por dois processos: perfurina-granzymas e Fas-Fas ligante.

Perfurinas e granzimas são mediadores solúveis presentes nos lisossomosdos CTL. As perfurinas formam poros nas membranas das células, e as gran-zimas penetram por eles, degradando substâncias no interior das células

(proteases) e também ativam os processos de apoptose.Os CTL ativados também possuem moléculas Fas-ligantes, que se ligamàs moléculas Fas das células, ativando processos de apoptose.




Um exemplo de hipersensibilidade do tipo tardio é a dermatite de contato,observada em indivíduos sensíveis a cosméticos, veneno de hera, veneno decarvalho ou metais, como o níquel. Tais substâncias são capazes de se complexar

com proteínas no nível da pele. Esses complexos são subseqüentementeinternalizados por células apresentadoras de antígenos presentes na pele, comoas células de Langerhans ou ceratinócitos epidérmicos. Os complexos interna-lizados são processados e expressos nas superfícies das células apresentadorasde antígenos no contexto das moléculas MHC de classe II. Os linfócitos T CD4+antígeno-específicos presentes no indivíduo sensibilizado são ativados pelascélulas apresentadoras de antígeno, resultando na secreção de citocinas infla-matórias, desencadeando os sintomas da inflamação.



Jawetz E. Melnick, JL, Adelberg, EA. Microbiologia médica. 18. ed.Guanabara-Koogan; 1991. p.89-108.


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1. Explique a hipersensibilidade tipo I.2. Quais as causas da formação do granuloma?3. Quais os sintomas da anafilaxia?4. Diferencie a hipersensibilidade tipo I da do tipo II.5. O que é reação de Arthus?6. Explique como ocorre a formação do complexo imune e as con-

seqüências no organismo quando os mesmos não são eliminados.

Causas do granuloma

Infecção específica

Corpo estranho

Drogas

Desconhecida

Micobactérias (tuberculose, lepra, outros), sífilis, fungos e parasitos (Schistossoma).

Endógeno: osso necrótico, queratina, tecido adiposo, cristais de ácido úrico.Exógeno: sílica, poeira, próteses de silicone, metais.

Hepatite por drogas.

Sarcoidose.

QUADRO 10.2 Patologias com manifestações da hipersensibilidade tipo IV: inflamação granulomatosa




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11Tolerância Imunológica

José Francisco HöflingReginaldo Bruno Gonçalves Alessandra Castro Alves

Histórico e tolerância experimental 178Propriedades gerais da tolerância

imunológica 179Tolerância dos linfócitos T aos antígenos

autólogos 180Tolerância dos linfócitos B aos antígenos

autólogos 182

Manutenção da tolerância 183 Aplicações terapêuticas da tolerância 183Bibliografia selecionada 183Sites relacionados 183Questões para recapitulação 184

A ativação e a tolerância dos linfócitos são os dois resultados possíveis doreconhecimento dos antígenos pelos linfócitos. O termo tolerância imunológicarefere-se a um estado de não-reatividade específica para determinado antí-geno e é induzida por prévia exposição àquele antígeno. A tolerância podeser induzida para antígenos não-próprios, mas o aspecto mais importante datolerância é a autotolerância, que impede que o organismo elabore um ata-que contra seus próprios constituintes. O potencial para a auto-agressão acon-tece porque o sistema imune gera uma grande diversidade, ao acaso, de re-ceptores antígeno-específicos, alguns dos quais se tornarão auto-reativos. As

células portadoras desses receptores devem ser eliminadas, funcional ou fisi-camente. A auto-reatividade deve ser evitada por processos que ocorrem du-rante o desenvolvimento e não geneticamente pré-programados.

Antígenos indutores da tolerância são denominados tolerógenos, devendoser distinguidos dos imunógenos, que geram respostas imunes. A tolerância aosantígenos próprios é uma propriedade fundamental do sistema imune, e sua per-da leva às doenças auto-imunes. Normalmente, todos os antígenos próprios sãotolerógenos. Muitos antígenos estranhos podem ser imunógenos ou tolerógenos,dependendo de sua forma fisico-química, dose e via de administração. A exposi-ção de um indivíduo a antígenos imunogênicos estimula a imunidade específica,

e, para a maior parte das proteínas imunogênicas, exposições subseqüentes irãogerar respostas secundárias aumentadas. Em contraste, a exposição a um antígenotolerogênico não deixa apenas de induzir a imunidade específica, mas tambéminibe a ativação linfocitária pela subseqüente administração de formas imu-




nogênicas do mesmo antígeno. Essa inativação dos linfócitos induzida por antígeno e imunologicamente específica é a marca distintiva de todas as formasde tolerância. Assim, os mecanismos responsáveis pela indução e manutenção

da tolerância nos linfócitos são de fundamental importância, por determinaremcomo o sistema imune discrimina entre o próprio e o não-próprio e também comoo sistema responde a diferentes formas de antígenos estranhos.

HISTÓRICO E TOLERÂNCIA EXPERIMENTAL

A imunologia é uma ciência relativamente nova, e sua origem é atribuí-da à Edward Jenner, que, em 1796, descobriu que a vacínia – cowpox – induziaproteção contra varíola – vacinação.

A primeira controvérsia surgiu na imunologia, quando Metchnikoff de-

monstrou, no século XIX, que algumas células eram capazes de “comer” mi-crorganismos. Tais células foram denominadas de fagócitos, os principais agen-tes de defesa contra esses microrganismos. Com isso, sugeriu que os anticorposapresentavam pouca importância no sistema imunológico.

Muitas outras teorias surgiram nessa época, após pesquisas com anti-corpos, mas foi no século XX que o pesquisador McFarlane Burnet (Figura11.1) teorizou que cada célula tem a capacidade de produzir e expressar emsua superfície um único tipo de molécula de anticorpo e que o evento seletivoé o estímulo dado pelo antígeno, sendo que aquelas células que produzemanticorpos complementares a ele irão se proliferar (expansão clonal) e secretar anticorpos. Com essa teoria, Burnet (1959) assumiu que a diversidade dos

anticorpos era gerada por processos aleatórios, como mutação somática, du-rante o período pré-natal, de forma que, logo após o nascimento, o indivíduoteria um repertório fixo de anticorpos. Além disso, ele postulou a morte dequalquer célula portadora de anticorpos capazes de reconhecer antígenospróprios, denominadas células auto-reativas, durante esse período de gera-ção de diversidade. Peter Medawar confirmou experimentalmente a teoria daseleção clonal proposta por Burnet. Esses estudos sobre como o organismoreage aos agentes externos e apresenta tolerância (ausência de reação) àscélulas do próprio organismo resultaram em mais um prêmio Nobel naimunologia para Medawar e Burnet.

FIGURA 11.1 McFarlane Burnet, 2o Prêmio Nobel na Imunologia. Fonte:www.medonline.com.br




É possível criar animais transgênicos nos quais todos os linfócitos T e/ouB expressem um único receptor de antígenos. Assim, aumentando a freqüênciade células precursoras antígeno-específicas, pode-se estudar os mecanismos

de tolerância. O estudo pioneiro com animal em relação à tolerância foi o dePeter Medawar e colaboradores, quando mostraram, pela primeira vez, umcamundongo de linhagem endogâmica sendo tolerizado aos antígenos dahistocompatibilidade tissular de uma linhagem diferente, por meio da injeção,durante a fase neonatal, de células linfóides da segunda linhagem. Ao se tor-nar adulto, o recipiente da injeção neonatal aceitava um enxerto cutâneo pro-veniente da linhagem imunizante. Além disso, os linfócitos do recipiente nãoproliferavam, quando cultivados com células da linhagem doadora, em umareação leucocitária mista (Figura 11.2).

Existem três vias possíveis de impedir os linfócitos auto-reativos de res-

ponderem aos auto-antígenos: Deleção clonal – deleção física do repertório celular (linfócitos imatu-

ros que interagem com antígenos específicos) durante alguma fase doseu desenvolvimento.

Inativação funcional ou anergia clonal dos linfócitos – regulação ne-gativa dos mecanismos intrínsecos da resposta imune. Esta é induzidapelo encontro com o tolerógeno.

Supressão – inibição da atividade celular por meio da interação comoutras células, como as produtoras de citocinas ou com linfócitosidiótipo-específicos que reconhecem o próprio receptor de antígenos.

PROPRIEDADES GERAIS DA TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA

a) A tolerância imunológica é imunologicamente específica e, portanto,deve ser resultante da deleção ou inativação de linfócitos T ou Bantígeno-específicos.

FIGURA 11.2 Tolerância neonatal aos aloenxertos. O camundongo adulto normal da linhagem A

rejeitará um aloenxerto de pele de um camundongo da linhagem B. Se um camundongo neonato dalinhagem A é injetado com leucócitos da linhagem B, quando o camundongo tornar-se adulto, nãorejeitará um enxerto de pele da linhagem B. Tal forma de tolerância é específica, pois o camundongo dalinhagem A rejeita o enxerto de outro camundongo de linhagem C.

Camundongo neonato Camundongo adulto Rejeição

+

–

Linhagem A

Linhagem A

Linhagem A

2 a 4 semanas

Linhagem B

Linhagem C

Enxerto de peleda linhagem B

Enxerto de peleda linhagem B

Enxerto de peleda linhagem C

+

2 a 4 semanas

2 a 4 semanas

Leucócitos dalinhagem B

Leucócitos dalinhagem B




b) A autotolerância é aprendida ou adquirida. Existe o potencial para aauto-reatividade em todos os indivíduos, porque os genes V codi-ficadores dos receptores dos linfócitos que poderiam reconhecer os

antígenos próprios estão presentes na linhagem germinativa. Portan-to, a autotolerância é induzida e mantida por mecanismos que evitama maturação ou a estimulação dos clones linfocitários que expressamreceptores para antígenos próprios.

c) Os linfócitos imaturos ou em desenvolvimento são mais suscetíveis àindução da tolerância do que as células maduras ou funcionalmentecompetentes. A manutenção da tolerância requer a disponibilidade con-tínua de agentes tolerógenos, para a interação com linfócitos imaturos,durante seu desenvolvimento a partir dos precursores. De fato, durantea sua maturação normal, todos os linfócitos podem passar por um está-

gio no qual o reconhecimento antigênico conduz à sua morte ou àinativação. Isso, certamente, é importante para a manutenção da auto-tolerância, visto que clones linfocitários potencialmente auto-reativossão gerados a partir de células-tronco da medula durante muitos anosem humanos e, talvez, ao longo de toda vida de cada indivíduo.

d) A tolerância a antígenos estranhos é induzida mesmo em linfócitosmaduros, quando estas células são expostas a antígenos sob condi-ções que sejam inadequadas à ativação.

TOLERÂNCIA DOS LINFÓCITOS T AOS ANTÍGENOS AUTÓLOGOS

As células T são linfócitos que se originam de células-tronco da medulaóssea, porém emigram para amadurecer no timo (órgão linfóide). Quandoimaturas, são chamadas de timócitos. Na primeira fase de desenvolvimentodas células T, a responsabilidade do timo é produzir receptores de células T(TCR), independentemente de sua especificidade antigênica. Em uma se-gunda fase de desenvolvimento das células T, ocorrerá um exame crítico dosreceptores produzidos pelo timo e uma seleção daqueles que podem funcio-nar efetivamente nas moléculas MHC próprias do indivíduo no reconheci-mento dos peptídeos derivados dos patógenos. Tais processos de seleção en-volvem apenas a linhagem da célula T a:b.

No timo, as células T desenvolvem-se a partir de células precursoras quenão sofreram rearranjo nos genes para os receptores de células T (TCR). Taisgenes reorganizam-se durante o desenvolvimento dos linfócitos no timo paraque as células que expressam TCR tornem-se capazes de reconhecer o produtode degradação do antígeno ou de peptídeos, quando estes forem apresentadosàs moléculas MHC codificadas pelo complexo de histocompatibilidade princi-pal do próprio organismo (interação com moléculas MHC).

As células com receptores que se ligam ao antígeno em associação àsmoléculas MHC são selecionadas pelo timo. Porém, as células que expres-sam avidez elevada para os auto-antígenos são deletadas.

A grande maioria dos timócitos duplo-positivo (CD4+ e CD8+) morreno próprio timo. Somente uma pequena subpopulação de timócitos duplo-positivos, no máximo 1 a 2% do total, possui os receptores que podem interagir




com uma das isoformas de MHC de classes I ou II expressas pelo indivíduo.Isso ocorrerá em função de alguns fatores, dentre eles, rearranjos aberrantesdo TCR, seleção negativa e incapacidade de seleção positiva das células.

Quando as células T com avidez por regiões polimórficas de moléculasMHC encontram as moléculas MHC nas células córtico-epiteliais, ambas seligam, sendo as células T protegidas da morte celular programada (apoptose).Esse processo é chamado de seleção positiva e permite que a célula T madurareconheça os peptídeos apresentados por moléculas MHC, por conseguinteauto-MHC restritas (células próprias). Se um complexo peptídeo-MHC é li-gado dentro de 3 ou 4 dias da expressão de um receptor funcional pelo timócito,um sinal positivo é enviado ao timócito, que continua sua maturação. As célu-las que não receberam sinal dentro desse período morrem por apoptose e sãoremovidas por macrófagos.

A seleção negativa ocorre para deletar células T, cujo receptor de antígenosliga-se, demasiadamente forte, aos complexos de peptídeos próprios e às mo-léculas MHC próprias apresentadas por células no timo. Tais células são po-tencialmente auto-reativas e, se penetrassem na circulação periférica, pode-riam causar dano tecidual e doença auto-imune. Enquanto a seleção positivaé mediada exclusivamente por células epiteliais no córtex do timo, a seleçãonegativa no timo pode ser mediada por vários tipos celulares, dos quais, asmais importantes são as células dendríticas derivadas da medula óssea e osmacrófagos. Tais tipos celulares também funcionam como células apresenta-doras de antígenos especializadas, que ativam as células T maduras nos teci-dos linfóides secundários. Visando a prevenir a ativação das células T madurasauto-reativas, essas células T são eliminadas do repertório antes que entremna circulação (deleção clonal).

Os mecanismos das seleções positiva e negativa utilizados pelo timo en-volvem a triagem das interações entre os TCR e as moléculas MHC. A popula-ção de linfócitos T que sairá do timo tem um repertório diversificado de re-ceptores, a ponto de a seleção positiva apresentar uma variedade muito maior de especificidade de receptores do que a seleção negativa. Os sinais dadosaos timócitos por interações similares entre receptor:peptídeo-MHC durantea seleção positiva e a negativa devem ser diferentes, mas o mecanismo aindanão foi esclarecido.

Por outro lado, é também provável que pelo menos algumas proteínaspróprias possam jamais terem residido no timo, de modo que os linfócitos T emdesenvolvimento possam não ter tido acesso a tais antígenos, deixando os clonesespecíficos livres da deleção. Portanto, a tolerância a tais proteínas é induzidana periferia, após os linfócitos T maduros migrarem para fora do timo.

Somente uma pequena fração das células T a:b sobrevive aos obstáculosda seleção positiva e da negativa, indo para a periferia. Essas células madu-ras circulam através dos tecidos corpóreos, passando do sangue aos tecidoslinfóides secundários, à linfa e, então, retornam ao sangue. Desse modo, ascélulas auto-reativas podem ser geradas a partir do sangue periférico de indi-

víduos saudáveis, mas existem outras maneiras de impedir os linfócitos T deatacarem as próprias células: anergia e morte celular periférica.




As células podem tornar-se irresponsivas após a sinalização por meio doseu TCR. Em uma primeira ocasião, elas podem regular negativamente seuTCR e as moléculas co-receptoras. Essa regulação negativa é conseqüência

da ativação das células T e, sob condições de estimulação crônica, pode levar a uma anergia. A anergia é definida como um estado celular no qual umlinfócito está vivo, porém não apresentaria respostas funcionais mesmo queotimamente estimulado por receptor específico para antígeno e outros recep-tores necessários para a ativação. Estudos in vitro já foram realizados mos-trando tal possibilidade pela paralisia induzida nos linfócitos antes da mortecelular programada.

A deleção extratímica das células T é um processo importante envolvidona manutenção da tolerância e na homeostasia normal do sistema imune. Após a ativação antigênica, muitas células morrem por um processo de

apoptose, que age tanto para controlar as respostas imunes quanto para man-ter o tamanho ideal da população de linfócitos. A deleção periférica das células T exige o envolvimento do Fas pelo seu

ligante ou do receptor do TNF pelo TNF. O evento subseqüente de transduçãodos sinais ativa a protease, enzima conversora da IL-1b-símile (ICE) que desen-cadeia a morte celular programada (apoptose). Os linfócitos T regulam positi-vamente a expressão do ligante Fas na superfície celular (FasL) após a ativaçãoantigênica. A ligação do Fas pela forma solúvel do FasL célula-associado, ouclivado proteoliticamente, pode enviar o “sinal para a morte” às células vizi-nhas, em um processo denominado fraticida. Alguns tecidos utilizam o siste-ma Fas para proteger-se das respostas imunes prejudiciais. CTLA-4 tambémexerce um papel importante no controle negativo. Após a ativação, os linfócitosT regulam positivamente a expressão de CTLA-4 na superfície celular. A liga-ção dessa molécula leva a um bloqueio na produção de IL-2 CD28-dependen-te, na expressão do receptor da IL-2 e na progressão do ciclo celular nas célu-las T ativadas. A ligação concomitante do TCR e das moléculas CTLA-4 pro-voca a morte das células, que podem ser preservadas pela IL-2.

TOLERÂNCIA DOS LINFÓCITOS B AOS ANTÍGENOS AUTÓLOGOS

A seleção positiva das células B maduras envolve o resgate da morte

celular. Como resultado do reconhecimento e da ligação ao antígeno e auxílioda célula T auxiliar, os linfócitos B em proliferação sofrem hipermutações. Aquelas células-filhas mutantes que se ligam mais eficientemente ao antígenosão selecionadas para expansão e, portanto, resgatadas da morte celular.

A tolerância promovida pelas células T seria insuficiente para a proteçãocontra doenças auto-imunes. Células B imaturas dentro da medula óssea tam-bém são sensíveis a uma indução de tolerância por seleção negativa, casoelas encontrem um antígeno na ausência dos sinais co-estimulatórios libera-dos principalmente pelas células T. Da mesma forma que as células T, linfócitosB auto-reativos também podem escapar da seleção negativa centralizada.

Nesse caso, a ativação ou a tolerância da célula B será resultado de quantida-de, avidez, tempo e da presença de determinados sinais co-estimulatórios.




Uma ligação brusca e repentina (característica de antígenos estranhos) doreceptor ao antígeno geralmente induz uma resposta clonal, enquanto umaestimulação constante e relativamente fraca leva à inibição e posterior apop-

tose. Tal mecanismo de tolerância periférica serve tanto para as células Bquanto para as células T.

MANUTENÇÃO DA TOLERÂNCIA

A persistência do antígeno tem um papel fundamental no estado de tole-rância in vivo. A resposta é restaurada após ser atingida uma concentraçãoabaixo de um certo limiar. Se a tolerância é resultante de uma deleção clonalou de uma anergia permanente, a recuperação é dependente do tempo ne-cessário para a formação de novos linfócitos a partir da população das célu-

las-tronco. Portanto, um recurso como a timectomia (remoção do timo) podeimpedir essa recuperação.

APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS DA TOLERÂNCIA

Uma melhor compreensão da tolerogênese pode ser útil em muitos as-pectos: poderia ser utilizada para promover tolerância a tecidos estranhosenxertados ou para controlar respostas imunes de hipersensibilidade ou dedoenças auto-imunes. Infelizmente, ainda não existem meios seguros de seinduzir tolerância imunológica específica para antígenos conhecidos em in-divíduos adultos. É essencial, portanto, determinar os mecanismos que inclu-

em tolerância periférica e explorar esses conhecimentos para garantir asobrevida prolongada de enxertos estranhos e limitar as reações alérgicas ede auto-imunidade. Por outro lado, no tratamento de tumores, a capacidadede romper a tolerância periférica para um determinado componente próprio(como produto de um oncogene) poderia habilitar o organismo a elaborar uma resposta imune ativa que limitaria o crescimento do tumor.



Jawetz E, Melnick, JL, Adelberg, EA. Microbiologia médica. 18. ed.Guanabara-Koogan; 1991. p.89-108.

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Parham P. O sistema imune. Porto Alegre: Artmed; 2001.Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.Rumjaneck VM. Próprio e estranho: é essa a questão? Ciência Hoje, 171:40-1.

SITES RELACIONADOS

http://ioh.medstudents.com.br/tole.htm www.medonline.com.br





1. O que é tolerância imunológica?2. Explique a teoria da seleção clonal.3. Qual a importância da autotolerância?4. Explique o que são tolerógenos.5. Como a autotolerância pode impedir as doenças auto-imunes nos

indivíduos?




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12 Auto-imunidade


Daniel Fernando Pereira Vasconcelos

O espectro das doenças auto-imunes 187Etiologia da resposta auto-imune 189Colapso da tolerância imunológica 189Fatores genéticos interatuantes e ambientais

associados à resposta auto-imune 191

Diagnóstico 192Tratamento 194Bibliografia selecionada 194Sites relacionados 195Questões para recapitulação 195

“A auto-imunidade resulta de uma interrupção ou falha dos mecanismos do sis-tema imune que normalmente são responsáveis pela manutenção da auto-tole-

rância.” (Parham)

As reações de hipersensibilidade produzem lesão tecidual como conse-qüência de uma resposta imune a antígenos exógenos. O sistema imune nãoresponde tipicamente a antígenos autólogos (próprios) devido à: indução datolerância, deleção clonal (eliminação de linfócitos T e B auto-reativos) ouanergia clonal, na qual linfócitos auto-reativos persistem, porém não respon-

dem. Contudo, existem circunstâncias nas quais a ausência de resposta aauto-antígenos é alterada, o que resulta no estado denominado de auto-imuni-dade. A doença auto-imune é caracterizada por uma resposta imunológicacontra os constituintes teciduais do próprio organismo. Nessas circunstâncias,a atividade do sistema imune, direta ou indiretamente, causa lesão aos tecidos.

Esse conceito de auto-imunidade como causa de doença humana é rela-tivamente novo e não foi aceito pela medicina até antes das décadas de 1950e 1960. Porém, desde o século XIX, o sistema imune vem sendo alvo de pes-quisas intensas. Geralmente, o organismo não desenvolve reações imunescontra os próprios constituintes, e essa propriedade foi denominada primei-

ramente de horror autotoxicus pelo pesquisador alemão Paul Erhlich. Segun-do esse princípio, o organismo teria três maneiras de prevenir os auto-anticorpos de reagir de forma lesiva contra ele. De algum modo, o horror




autotoxicus de Ehrlich foi, durante muitos anos, interpretado como uma im-possibilidade de o organismo produzir auto-anticorpos, o que dificultou acompreensão das doenças auto-imunes.

Em 1957, uma pesquisa mudaria o entendimento de como a entrada desubstâncias estranhas (antígenos) no organismo resulta na produção de anti-corpos específicos que se ligam ao invasor para neutralizá-lo. Proposta peloimunologista australiano Frank MacFarlane Burnet, a teoria da seleção clonalsugeria a existência de uma seleção, não de imunoglobulinas circulantes, masdas células capazes de produzir tais imunoglobulinas. Assim, a autotolerância(tolerância ao próprio) seria possível devido à eliminação (seleção negativa),pelo timo, dos clones proibidos, originados durante a vida fetal, ou mais tar-de, por mutação.

O mecanismo causador das doenças auto-imunes é ainda desconhecido,

porém existe um componente genético nesse processo, uma vez que a heran-ça de certos tipos do gene HLA está freqüentemente associada às doençasauto-imunes, como, por exemplo, na espondilite anquilosante.

Nos Estados Unidos, as doenças auto-imunes afetam, pelo menos, dezmilhões de americanos, sendo algumas das mais citadas por afetar a saúdedessa população. Acometem, em especial, mulheres (aproximadamente, 75%dos pacientes são mulheres), sendo uma das causas de óbito entre mulheresacima de 65 anos. Dentre as mais prevalentes doenças do sistema imune quegeram auto-imunidade, estão a doença de Graves, a artrite reumatóide e atireoidite de Hashimoto (Figura 12.1).

FIGURA 12.1 As 10 doenças auto-imunes mais prevalentes nos Estados Unidos, no ano de 1996. A maior prevalência ocorreu entre mulheres, sendo causa mortis, em especial, no grupo acima dos 65anos de idade. Fonte: Jacobson et al., 1997.

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FIGURA 12.2 O espectro das doenças auto-imunes. As doenças auto-imunes são classifica-das como órgão-específicas e órgão-inespecíficas(sistêmicas), dependendo da resposta imunológicaa ser dirigida, primariamente, contra antígenoslocalizados em determinado órgão, ou contraantígenos disseminados. Adaptada de Roitt.

Tireóide de HashimotoMixedema primárioTireotoxicose

Anemia perniciosaGastrite autoimune atróficaDoença de AddisonMenopausa prematuraDiabetes melito insulina-dependenteSíndrome do homem rígidoSíndrome de GoodpastureMiastenia graveInfertilidade masculinaPênfigo vulgar PenfigóideOftalmia simpáticaUveíte facogênicaEsclerose múltipla

Anemia hemolítica auto-imunePúrpura trombocitopênica idiopáticaLeucopenia idiopáticaCirrose biliar primáriaHepatite crônica ativaCirrose criptogênicaColite ulcerativaSíndrome de Sjogren Artrite reumatóideDermatomiositeEsclerodermaDoença do tecido conjuntivo mistoLúpus eritematoso discóideLúpus eritematoso sistêmico (LES)

Órgão-específicas

A existência de uma resposta auto-imune não é necessariamente deleté-ria ao hospedeiro. Existem algumas situações nas quais as reações auto-imu-nes são claramente benéficas na função imune e na regulação (por exemplo,

anticorpos anti-idiótipos).

O ESPECTRO DAS DOENÇAS AUTO-IMUNES

As enfermidades relacionadas com a auto-imunidade podem ser vistascomo formadoras de um espectro (Figura 12.2). Em uma das extremidades,têm-se as doenças específicas de órgãos, com auto-anticorpos específicos con-tra órgãos. A doença de Hashimoto, que afeta a glândula tireóide, constituium exemplo: há uma lesão específica e localizada da tireóide, que envolveinfiltração por células mononucleares (linfócitos, histiócitos e células plas-

máticas), destruição das células foliculares e formação de centros germinativos(similar a um linfonodo), acompanhadas pela produção de anticorpos circulan-tes com especificidade absoluta para certos constituintes da tireóide. Os paci-






mais importantes. Na auto-imunidade órgão-inespecífica, a deposição doscomplexos imunes promove a inflamação por meio de uma variedade de me-canismos, incluindo ativação do complemento e recrutamento de fagócitos.

Existem evidências circunstanciais para definir uma doença como auto-imune. Elas são denominados de marcadores descritivos das doenças auto-imunes. Exemplos desses marcadores são:

História familiar positiva para a mesma doença, ou para outras doen-ças conhecidamente como auto-imunes.

Presença no mesmo paciente de outras doenças auto-imunes conhe-cidas.

Presença de infiltrado celular mononuclear no órgão ou no tecido afetado. Uso preferencial de certo alelo MHC de classe II.

Níveis séricos elevados de auto-anticorpos IgG. Deposição de complexos imunes em órgão ou tecidos afetados. Aumento de sintomatologia com o uso de drogas imunossupressoras,

como os corticosteróides.

ETIOLOGIA DA RESPOSTA AUTO-IMUNE

A exata etiologia das doenças auto-imunes ainda não é conhecida. En-tretanto, várias teorias têm sido oferecidas.

A falha na autotolerância pode ser devida à deleção incompleta dos clonesauto-reativos ou à estimulação ou à regulação aberrante dos linfócitos auto-

reativos, que são normalmente anérgicos aos antígenos próprios. As doenças auto-imunes podem resultar de anormalidades primárias dos

linfócitos B, linfócitos T ou ambos. Mesmo em desordens mediadas por auto-anticorpos, o defeito pode situar-se nos linfócitos T auxiliares, que são neces-sários para a produção de anticorpos de alta afinidade.

As anormalidades imunológicas podem promover o rompimento daautotolerância de muitos modos diferentes. Primeiramente, a auto-imunida-de pode ocorrer se clones auto-reativos de linfócitos escaparem aos mecanis-mos normais de deleção, permitindo sua maturação. Em segundo lugar, oslinfócitos auto-reativos que sobrevivem, mas que normalmente não respon-

dem aos antígenos próprios, podem ser estimulados por antígenos que façamreação cruzada, ou por ativadores policlonais, que funcionem independente-mente da estimulação mediada pelo receptor do antígeno. Em terceiro lugar,os mecanismos reguladores que normalmente controlam as respostas de to-dos os linfócitos, inclusive os que são auto-reativos, podem ser aberrantes ouafuncionais.

COLAPSO DA TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA

Como poderia a tolerância das células T, induzida no timo e reforçadapor múltiplos mecanismos extra-tímicos, entrar em colapso dando origem às

doenças auto-imunes?




Uma das razões é que a extensão da deleção intra-tímica das células Tauto-imunes varia. Um exemplo seria no caso do diabetes auto-imune: osgenes que conferem suscetibilidade ao diabetes incluem um que determina o

nível intra-tímico de insulina. Outra razão seria a ativação de células T poten-cialmente auto-reativas no repertório normal por agentes infecciosos.

Considerável evidência implica a infecção como a causa de doenças auto-imunes, tais como a esclerose múltipla e o diabetes tipo I. Mecanismos quepodem levar da infecção à auto-imunidade incluem a liberação de auto-antígenos seqüestrados através do tecido danificado, a ativação de uma grandefração da população de células T por superantígenos e a indução de citocinasinflamatórias e moléculas co-estimulatórias por produtos microbianos. Em ra-tos, uma ativação espectadora desse tipo desencadeia o diabetes auto-imune.

Alternativamente, uma similaridade estrutural entre microrganismos e

antígenos próprios (mímica molecular) teria um papel-chave na ativação decélulas T auto-reativas. Finalmente, algumas células T podem reconhecer tantoum peptídeo microbiano quanto um peptídeo próprio com uma seqüênciasimilar de aminoácido (Figura 12.3). Entretanto, in vivo, é falha a evidênciade que mímica molecular precipita uma doença auto-imune. Na realidade,um único receptor de célula T pode reconhecer muitos peptídeos, nem todosdos quais mostram seqüência forte de homologia. A idéia de que a reatividadecruzada entre um peptídeo microbiano e um peptídeo próprio causa auto-imunidade pode ser por isso simplista.

Infecções podem ser capazes não apenas de engatilharem auto-imunidade,mas também de ativarem uma população de células protetoras. Gibbon e colabo-radores, em 1997, mostraram que múltiplas infecções durante o primeiro ano devida estão associadas a uma redução significante do risco do diabetes auto-imune.

Ocasionalmente, a ativação de células T auto-reativas induz apenas a auto-imunidade transitória, uma indicação de que há controladores adicionais quepodem levar a medidas para prevenir a doença auto-imune. A neurite óptica éuma manifestação inicial comum da esclerose múltipla e de uma das quais ospacientes sempre se recuperam. Já tanto em pacientes com um único episódiode neurite óptica quanto em pacientes com esclerose múltipla, é eventualmen-te diagnosticado ter células T que reconhecem antígenos do sistema nervoso

FIGURA 12.3 A auto-imunidade pode ser originada por peptídeos próprios (MHC produzindoantigenicamente reações cruzadas), mimetizando os peptídeos derivados dos patógenos e estimulando aresposta de células T, que ativam macrófagos e iniciam uma reação inflamatória. Adaptada de Parham.

Peptídeo oupatógeno

Peptídeopróprio

miméticoCélula T virgem

Bactéria

Macrófago

Célula T efetora

Macrófago




central. Em modelos murinos de diabetes auto-imune, a insulite pode ser de-terminada muitas semanas antes do início do diabetes, tão freqüente em ratosmachos quanto em ratos fêmeas; já o diabetes raramente se desenvolve em

ratos masculinos. Insulite sem progressão para diabetes também ocorre emratos com certos polimorfismos, que candidatam genes que influenciam a pro-gressão da insulite para o diabetes a serem identificados em ratos e humanos.Em camundongos com diabetes auto-imune, as células T que entram nas ilhotasdo pâncreas são inicialmente mantidas por seu receptor inibitório CD152.

FATORES GENÉTICOS INTERATUANTES E AMBIENTAIS ASSOCIADOS À RESPOSTA AUTO-IMUNE

Muitos fatores interatuantes contribuem para o desenvolvimento dasdoenças auto-imunes. Anormalidades imunológicas, reservas genéticas e in-fecções microbianas que precedem freqüentemente as doenças auto-imunesclínicas são exemplos típicos que podem levar a uma estimulação aberrantedos linfócitos.

Estudos em camundongos e observações em humanos sugerem a pre-disposição genética das doenças auto-imunes. A incidência familiar da auto-imunidade é comprovada por estudos com gêmeos idênticos e não-idênticose estudos da associação de auto-anticorpos contra tireóide com anomalias docromossomo X.

Há uma tendência familiar da auto-imunidade à reação órgão-específi-ca, sendo esta evidente, por exemplo, nas famílias com a doença de Hashimoto:

a alta incidência e títulos de auto-anticorpos contra tireóide são maiores doque o esperado.

As evidências adicionais para a influência de fatores genéticos no desen-volvimento e na manifestação das doenças auto-imunes, tanto órgão-específi-cas como órgão-inespecíficas, vêm da tendência desses fatores em se apresen-tarem em associação com determinadas especificidades de HLA (Tabela 12.1).

A artrite reumatóide, por exemplo, não apresenta relação com os haplótiposdos loci HLA-A e HLA-B, mas sim com uma seqüência nucleotídica (aminoácidos70-74 na cadeia DRβ) e que é comum ao DR1 e aos principais subtipos de DR4.

O trauma físico também pode ceder ao sistema imune acesso a locais

anatômicos e auto-antígenos aos quais ele normalmente não é exposto. Umdesses locais imunologicamente privilegiados é a câmara anterior do olho,que contém proteínas especializadas envolvidas na visão. Quando um olho érompido por meio de traumatismo, as proteínas oculares podem ser drenadas

TABELA 12.1 Especificidade HLA e risco relativo de resposta auto-imune (doença auto-imune)

Esclerose múltiplaDiabetes melito insulino-dependente

Artrite reumatóidePênfigo vulgar Lúpus eritematoso sistêmicoTireóide de Hashimoto

Doença HLA Risco relativo

DR2DR2

DR4DR4DR3DR5

4,83,2

4,214,45,83,2




ao linfonodo local e ali induzir auto-imunidade. Eventualmente, tal respostapoderá causar cegueira ocular ao olho lesado. De forma inesperada, o outroolho também poderá sofrer conseqüências de cegueira (oftalmia simpática)

se não houver tratamento.

DIAGNÓSTICO

A presença de auto-anticorpos fornece, sem dúvida, marcadores valiososque podem ser utilizados para fins de diagnósticos. Por exemplo, tem-se o testepara anticorpos mitocondriais para o diagnóstico de cirrose biliar primária.

Nos processos de auto-imunidade, há quase sempre uma associação en-tre as duas formas de reposta imunitária. Esses antígenos, dependendo deseus determinantes antigênicos, estimulam uma resposta humoral ou celular.

Os anticorpos secretados pelas células B apresentam características dis-tintas, de acordo com o estímulo de origem. Nas doenças órgão-específicas,esses anticorpos se caracterizam por reagirem especificamente contra deter-minado órgão (Tabela 12.2), ao contrário das doenças sistêmicas, em que amaioria dos anticorpos reage contra antígenos encontrados em todas as célu-las do organismo (Tabela 12.3).

Para as diferentes patologias, também encontram-se diferentes anticorposespecíficos. Por exemplo, o antitireoglobulina, o antiantígeno microssomial,um segundo antígeno coloidal independente da tireoglobulina, e o estimulador tireoidiano de longa ação são dirigidos contra estruturas da glândula tireóide.Em outras doenças, encontram-se outros anticorpos, como na infertilidade

humana, na qual aparecem os anticorpos antiespermatozóides, tanto em ho-mens como em mulheres.

TABELA 12.2 Participação da imunidade humoral nas doenças auto-imunes órgão-específicas (adaptada

de Ferri)

Doenças Classe Especificidade de órgão % de positividade

Tireoidite IgG, IgM, IgA + 85Hipertireoidismo IgG + 85

Doença de Addison IgG + 65Infertilidade masculina IgG, IgM, IgA + 24

TABELA 12.3 Participação da imunidade humoral nas doenças auto-imunes sistêmicas

Doença Classe Especificidade de órgão % de positividade

Doença reumatóide IgM, IgG, IgA - 75Lúpus eritematoso IgG, IgM - 95

sistêmico

Polimiostite IgG - 10Doença mista do IgG - 100tecido conectivo




Na doença reumatóide, entidade clínica do grupo das doenças docolágeno com lesões disseminadas pelo tecido conjuntivo, predominando as,mas não estando limitadas às, articulações (freqüente nas mulheres de 30 a

50 anos), aparece um anticorpo importante – o fator reumatóide. É um auto-anticorpo circulante dirigido contra o fragmento Fc de IgG autóloga, emborareaja também com IgG heteróloga. São muitas as doenças e em maior núme-ro ainda seus anticorpos específicos para serem descritos aqui. Portanto cite-mos apenas alguns exemplos.

No lúpus eritematoso sistêmico, a alteração sorológica mais característi-ca é a existência de uma IgG conhecida como fator LE, que tem especificidadepela conjugação DNA-histona do núcleo celular.

Embora os métodos seletivos possam ser empregados na detecção decada doença auto-imune especificamente, testes generalizados são descritos

em três categorias: imunofluorescência, aglutinação e radioimunoensaio. A imunofluorescência indireta (FI) é muito utilizada na detecção de de-sordens auto-imunes. Esse teste pode ser empregado para determinar a pre-sença de auto-anticorpos no soro. Amostras congeladas de tecido, contendo oauto-antígeno suspeito, são incubadas com uma amostra do soro do indiví-duo. Se o soro contém auto-anticorpos, a imunoglobulina irá se ligar à super-fície dos auto-antígenos. Então, um anticorpo IgG anti-humano, marcado comum corante fluorescente, é adicionado. Se os auto-anticorpos estiverem liga-dos às células do tecido, as moléculas anti-IgG fluorescentes irão se ligar àporção Fc destes auto-anticorpos, e as células fluorescerão quando observa-das por microscopia de fluorescência. As células não-afetadas pelos auto-anticorpos não tomam a aparência fluorescente, aparecendo escuras contra oagrupamento celular afetado pela doença auto-imune. Esse teste é usado paradiagnóstico de doenças auto-imunes como: tireoidite de Hashimoto, diabetes

juvenil, miastenia gravis, artrite reumatóide e LES.No teste de aglutinação, o soro é adicionado à suspensão celular que apre-

senta auto-antígenos para serem testados. Se o soro do indivíduo contém auto-anticorpos específicos, imunoglobulinas irão se ligar, e, em uma concentraçãoapropriada de anticorpos, as células irão se tornar ligadas. Isso irá causar aglu-tinação, e as células formarão uma película no fundo do poço-teste. Os auto-anticorpos anexados às células do paciente podem ser detectados pela adição

de um segundo anticorpo e observado por aglutinação. Antígenos próprios solúveis seletivos também podem ser usados para

avaliar auto-anticorpos pela ligação deles à superfície das células vermelhasdo sangue. Esse último teste de aglutinação é denominado de hemaglutinaçãopassiva ou indireta. Os testes de aglutinação são normalmente utilizados paradetectar auto-anticorpos da tireoglobulina (tireoidite) e auto-anticorpos dashemácias do sangue (anemia hemolítica auto-imune).

Radioimunoensaio (RIE) é uma técnica bastante sensível na detecção depequenas quantidades de auto-anticorpos no soro de pacientes portadores dedoenças auto-imunes. O antígeno pode ser adsorvido no interior da superfí-

cie de um tubo plástico, e o soro teste é, então, adicionado. Se o soro contiver auto-anticorpos específicos para os antígenos, eles irão se ligar aos mesmos.Um anticorpo anti-humano IgG secundário, marcado por material radioativo,




pode ser adicionado, o qual se ligará apenas à porção Fc da IgG. O tubo élavado, e a radioatividade é medida. Quando o soro não contém auto-anticor-pos, não haverá ligação com a IgG radioativa, sendo detectada baixa ra-

dioatividade no tubo. O RIE é usado na determinação da presença de fatoresintrínsecos (anemia perniciosa), anticorpos anti-DNA (LES) e anti-tireoglo-bulina IgG (tireóide). Tais testes diagnósticos são também usados para tria-gem de indivíduos, os quais são considerados de risco em potencial para de-senvolverem alguma doença auto-imune específica.

TRATAMENTO

Normalmente, nas doenças auto-imunes órgão-específicas, os sintomaspodem ser corrigidos pelo controle metabólico (Tabela 12.4).

TABELA 12.4 Tratamentos para os sintomas de auto-imunidades órgão-específicas

Doenças auto-imunes Droga administrada

Hipotireoidismo TireoxinaTireotoxicose Antitireoidianas Anemia perniciosa Injeções de Vitamina B12Miastenia gravis Inibidores da Colinesterase

A terapia com drogas imunossupressoras, como a ciclosporina e drogas

antiinflamatórias, como os corticosteróides, é o método atual de tratamentodas doenças auto-imunes. Futuramente, tratamentos mais sofisticados basea-dos na compreensão atual do sistema imune incluirão receptores de anticorposanti-IL2, anticorpos anti-CD4, peptídeos antigênicos, etc.

Excluir células auto-reativas do repertório imune é uma opção para os ca-sos graves de auto-imunidade. O transplante de células-tronco autólogas vemsendo testado em pacientes com artrite reumatóide, psoríase e LES com umsucesso apreciável. Porém, ainda não é possível julgar a eficácia e a segurançadesse procedimento a longo prazo, e não está claro se pacientes que receberamtal tratamento podem gerar um repertório completamente novo de células T.


Abbas AK, Lichtman AH, Pober JS. Imunologia celular e molecular. 4 ed. Riode Janeiro: Revinter; 2002.

Gibbon, C. et al. Early infection and subsequent insulin dependent diabetes. Arch Dis Child 1997; 77: 384-5.

Jawetz E, Melnick, JL, Adelberg, EA. Microbiologia médica. 18 ed. Guanabara-Koogan; 1991. p.89-108.

Kamradt T, Mitchinson NA. Tolerance and autoimmunity. N Engl Med 2001;344: 655-64.

Parham P. O sistema imune. Porto Alegre: Artmed; 2001.Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.Rumjaneck VM. Próprio e estranho: é essa a questão? Ciência Hoje, 171:40-1.




SITES RELACIONADOS

http://ioh.medstudents.com.br/tole.htm www.medonline.com.br http://ntri.tamub.edu/immunology/autoimmunity.htmlhttp://edcenter.med.cornell.edu/cumc_pathnotes/immunopatology/immuno_03.htmlhttp://autoimmune.pathology.jhmi.edu/what is autoimmunity.html


1. O que é auto-imunidade?2. Quais as causas da auto-imunidade?3. Como são diagnosticadas as doenças auto-imunes?4. Quais as doenças auto-imunes mais prevalentes?

5. Explique a existência de um amplo espectro para as doenças auto-imunes.



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13Imunodeficiência


Imunodeficiências congênitas ou primárias 198Deficiência dos isotipos de imunoglobulinas199Imunodeficiência variável comum (CVID) 200Deficiências congênitas das células T 200Deficiências combinadas (células B e T) 201Defeitos nas proteínas do complemento 202Desordens congênitas dos fagócitos 203

Imunodeficiências adquiridas ou secundárias206Ingestão alimentar em excesso 209Genética na prevenção das

imunodeficiências 209Bibliografia selecionada 210Site relacionado 210Questões para recapitulação 210

A integridade do sistema imune é essencial para a defesa contra organis-mos infecciosos e seus produtos tóxicos. Defeitos, em um ou mais componen-tes do sistema imune, conduzem a desordens, que podem ser sérias efreqüentemente fatais. A ausência ou deficiência de um ou mais elementosdo sistema imune caracteriza, portanto, as doenças por imunodeficiência.

Essas doenças são classificadas em dois grupos: imunodeficiênciascongênitas ou primárias e imunodeficiências adquiridas ou secundárias. O pri-meiro grupo é caracterizado por defeitos genéticos que resultam em uma maior

suscetibilidade às infecções, manifestando-se freqüentemente no período pós-natal e na infância, mas, algumas vezes, podem ser detectadas mais tarde navida do indivíduo. O segundo grupo ocorre em conseqüência de desnutrição,câncer disseminado, tratamentos com medicamentos imunossupressivos ou in-fecção das células imunocompetentes, como o vírus da imunodeficiência hu-mana (HIV – Human immunodeficiency virus).

Clínica e patologicamente, as doenças da imunodeficiência são extre-mamente heterogêneas por estarem envolvidas com diferentes componentesdo sistema imune. Por outro lado, tal heterogeneidade é também observadaem várias doenças envolvendo as mesmas células ou moléculas e mesmo em

diferentes pacientes sofrendo da mesma desordem. A razão para tal variabili-dade não está bem-esclarecida. As respostas imunes deficientes podem ser resultado de anormalidades

na imunidade natural ou específica. As imunodeficiências específicas geram




doenças envolvendo anormalidades das células T e/ou B, ou seja, células dosistema imune adaptativo, enquanto as imudeficiências inespecíficas envol-vem anormalidades em elementos como fagócitos ou complemento, atuantes

na imunidade natural ou inespecífica.Pacientes com defeitos nas imunoglobulinas, nos fagócitos ou nas prote-

ínas do complemento são bastante sucetíveis à recorrência de infecções cau-sadas por bactérias encapsuladas e piogênicas, como Haemophilus influenzae,Streptococcus pneumoniae e Staphylococcus aureus. Em contrapartida, osportadores de deficiência da imunidade mediada por células são sucetíveis ainfecções por microrganismos cosmopolitas no ambiente, causadas por fun-gos e vírus comuns, denominadas de oportunistas.

IMUNODEFICIÊNCIAS CONGÊNITAS OU PRIMÁRIAS

Segundo os dados do registro do Latin American Group for Primary Immu-nodeficiencies (LAGID), as imunodeficiências primárias predominantemen-te de anticorpos são as de maior prevalência (65,7%), seguidas pelas celula-res e combinadas (17,8%), pelas de fagócitos (13,8%) e, por último, as do com-plemento (2,7%).

As anomalias congênitas no desenvolvimento e funcionamento doslinfócitos B resultam em uma deficiente produção de anticorpos. Essa doençafoi caracterizada precocemente devido ao fato de a utilização rotineira deexames laboratoriais para quantificação de anticorpos séricos ser feita desdeo século passado. Os portadores de defeitos nas funções das células B apre-

sentam infecções piogênicas recorrentes, como, por exemplo, por pneumo-cocos, Haemophilus influenzae e estreptococos, que, quando não tratadas,evoluem para doença pulmonar obstrutiva grave. São suscetíveis às infecçõesvirais, como a pólio, e a parasitas intestinais, como a giardia. Adiante, sãoapresentadas algumas imunodeficiências dos anticorpos, enfatizando os me-canismos defeituosos das células B.

A agamaglobulinemia ligada ao X, descrita em 1952, foi a primeira do-ença do gênero a ser totalmente compreendida, sendo também uma das maiscomuns. É também denominada de agamaglobulinemia de Bruton. Os porta-dores, sempre do sexo masculino, possuem ausência das células B no sangue

periférico e em tecidos linfóides. Em conseqüência, possuem linfonodosatrofiados, ausência de plasmócitos nos tecidos e ausência de tonsilas palatinas. As mulheres portadoras do gene defeituoso em um cromossomo X são

fenotipicamente normais em vista do outro cromossomo X possuir um genenormal. Portanto, a agamaglobulinemia ligada ao X é transmitida aos filhosdo sexo masculino por mulheres portadoras e fenotipicamente normais.

O soro desses pacientes não apresenta IgA, IgM, IgD e IgE, ou podemapresentá-las em concentrações baixíssimas. As crianças sofrem infecçõesbacterianas piogênicas recorrentes da conjuntiva, da garganta, da pele, do ou-vido médio, dos brônquios e dos pulmões. Os bebês recém-nascidos se mos-

tram normais devido ao fato de os anticorpos da mãe propiciarem proteçãoadequada; a doença, então, somente é reconhecida mais tarde, no primeiro anode vida. O tratamento consiste na infusão intramuscular ou intravenosa perió-dica (mensal) de grandes quantidades de preparados de gamaglobulina. Esses




coquetéis contém anticorpos pré-formados contra microrganismos comuns,propiciando imunidade passiva efetiva.

O número de pré-linfócitos B na medula óssea é normal, e essas células

sintetizam cadeias pesadas µ normais. A doença se deve a um bloqueio namaturação dos pré-linfócitos B até linfócitos B positivos para IgM de superfí-cie. Alguns pacientes possuem alguns linfócitos B periféricos maduros e ain-da apresentam níveis elevados de IgG e IgA séricas. Contudo, em tais pacien-tes, a quantidade de células B pode ser cem vezes inferior ao normal, e asrespostas por anticorpos à imunização são deficientes, sugerindo um repertó-rio muito pequeno de células B. A maturação, a quantidade e as funções doslinfócitos T são normais.

DEFICIÊNCIA DOS ISOTIPOS DE IMUNOGLOBULINAS

Muitas imunodeficiências envolvendo um ou mais isotipos de imuno-globulinas já foram descobertas. A mais freqüentemente encontrada é a defi-ciência primária seletiva de IgA, que afeta menos que 0,5% da populaçãocaucasiana, porém raramente é encontrada em outros grupos étnicos. Seusportadores tendem a desenvolver doenças por complexos imunes (hipersen-sibilidade tipo III). Cerca de 20% dos indivíduos deficientes para IgA tambémo são para IgG2 e IgG4, além de apresentarem maior suscetibilidade parainfecções piogênicas. A deficiência da subclasse IgG2 leva à ocorrência deinfecções piogênicas recorrentes.

A imunodeficiência seletiva de IgA pode ser classificada em dois subgru-

pos distintos:

a) forma completa, traduzindo níveis de IgA indetectáveis (IgA < 5mg/dL);b) forma parcial que apresenta níveis de IgA abaixo do normal para a

idade, estes, porém, detectáveis. A freqüência dessa condição na po-pulação varia entre 1:400 e 1:3.000 em diferentes países. A suscetibi-lidade está relacionada a genes HLA classe III e a defeitos no cromos-somo 18, mas os fatores que determinam sua expressão não foramdeterminados.

O padrão de herança da deficiência de IgA é variável, e os diferentescasos são autossômicos, dominantes ou recessivos. Há relatos também de adesordem ter ocorrido pela infecção intra-uterina por rubéola ou exposição acertas drogas. Muitos pacientes portadores de tal desordem são clinicamentenormais, outros apresentam infecções respiratórias causadas por bactériascapsuladas (Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria

meningitidis). Esses pacientes geralmente são crianças, apresentando infec-ções das vias aéreas superiores (otites, sinusites, adenofaringoamigdalites)de repetição e diarréias ocasionais. Raramente, há pacientes com infecçõesrecorrentes graves, causando danos permanentes intestinais e às vias respi-ratórias, com desordens auto-imunes associadas. A imunodeficiência seletivade IgA é um importante diagnóstico a ser considerado nos casos de infecçõesotorrinolaringológicas recorrentes. A avaliação laboratorial, incluindo dosa-gem de imunoglobulinas, subclasse de IgG (principalmente IgG2), comple-




mento total e frações, deve ser realizada principalmente em crianças comotites e sinusites de repetição.

Normalmente, os níveis séricos de IgA estão abaixo de 50µg/mL, com

níveis normais ou elevados para IgM e IgG. O defeito existente consiste emum bloqueio na diferenciação ocorrente desde linfócitos B que expressamIgA de superfície até plasmócitos secretores de anticorpos. Não foram relata-das anormalidades visíveis em quantidades, fenótipos ou respostas funcio-nais dos linfócitos T em tais pacientes.

A deficiência seletiva de IgM é rara e está associada às infecções graves,como a meningite bacteriana. Tem caráter transmissor autossômico recessivo.Os pacientes apresentam células B normais, expressando IgD e IgM de mem-brana, porém tais células não se diferenciam em plasmócitos secretores deanticorpos. A falha pode ocorrer no fornecimento do auxílio pelos linfócitos T

ou nas respostas das células B aos estímulos dos linfócitos T auxiliares.Deficiências seletivas de subclasses de IgG foram relatadas comoimunodeficiências em função da diferenciação anormal das células B.

A deficiência de IgG e IgA, com o aumento de IgM, está relacionada aocromossomo X. Crianças do sexo masculino afetadas produzem apenas imuno-globulinas IgM, o que resulta em um quadro suscetível às infecções bacterianasrecorrentes. Muitos dos anticorpos IgM são auto-anticorpos reativos comhemácias, leucócitos e plaquetas do próprio paciente, resultando em deficiên-cias secundárias em tais células sangüíneas, reduzindo ainda mais a resistên-cia às infecções. Ainda não está claro se o defeito seria intrínseco às células B,que produzem apenas IgM em detrimento aos isotipos IgA e IgG, que tambémnão são encontrados em sua superfície, em pacientes com tal deficiência.

IMUNODEFICIÊNCIA VARIÁVEL COMUM (CVID)

Os portadores da CVID, por volta da segunda ou terceira década de vida,desenvolvem um quadro de agamaglobulinemia adquirida. A hipogamaglo-bulinemia pode ocorrer quando crianças são afetadas nas diferentes idades.Não existe predileção por sexo, e sua etiologia é geralmente desconhecida,porém pode ser conseqüência das infecções pelo vírus Epstein-Barr (EBV). In-divíduos com CVID são bastante suscetíveis a protozóarios e a microrganismos

piogênicos. Cerca de 80% dos portadores possuem células B não-funcionais ouimaturas (defeitos intrínsecos), que não recebem sinais adequados das célulasT, sendo que os defeitos das células T na CVID não estão claramente definidos.Possuem uma atividade excessiva de células supressoras. Nos tecidos linfóides,as áreas dos folículos linfóides estão freqüentemente hiperplásicas, porém complasmócitos ausentes. A CVID tem caráter hereditário, autossômico, e muitosportadores desenvolvem doenças auto-imunes, como a artrite reumatóide e aanemia hemolítica auto-imune.

DEFICIÊNCIAS CONGÊNITAS DAS CÉLULAS T

Os pacientes com deficiência de células T desenvolvem uma imunode-ficiência combinada das imunidades humoral e celular, pois as funções dascélulas B, em humanos, dependem das células T.




As deficiência imunes celulares são manifestadas por grande suscetibilida-de a infecções fúngicas, virais, por protozoários e bactérias intracelulares. Es-ses patógenos são capazes de sobreviver e até replicarem no interior celular.

Isso resulta em infecções severas e difíceis de controlar, levando o indivíduo aóbito. Esses pacientes também são alvo de malignidades induzidas por vírus.

A anomalia de DiGeorge possui etiologia em um defeito na embriogênesedo timo. As crianças portadoras apresentam olhos bem-separados (hiper-telorismo), implantação baixa das orelhas e filtro do lábio inferior encurtado.Más formações cardíacas e do arco aortíco, tetania neonatal devido à hipoplasiaou aplasia das glândulas paratireóides também fazem parte do quadro clínicodesses pacientes.

A hipoplasia do timo leva à maturação defeituosa de todos os linfócitos T(linfócitos T ausentes no sangue ou quantidades reduzidas). Muitas vezes,

ocorre uma contagem total de linfócitos no sangue periférico normal, mas, narealidade, são células B. Os linfócitos do sangue periférico não respondem aativadores policlonais dos linfócitos T ou nas reações mistas de leucócitos. Osníveis de anticorpos estão normais, mas podem estar reduzidos nos pacientesgravemente afetados. Os linfócitos B parecem normais nos tecidos linfóidesperiféricos. Esses pacientes, como os demais que sofrem deficiência severade células T, ficam suscetíveis às patogêneses fúngicas, virais e bacterianas.

DEFICIÊNCIAS COMBINADAS (CÉLULAS B E T)

Imunodeficiência severa combinada (SCID)

Ocorre um desenvolvimento anormal dos linfócitos B e T a partir dascélulas-tronco da medula óssea

Os pacientes que sofrem da SCID (severe combined immunodeficiency )são crianças que desenvolvem infecções recorrentes no início da vida. Essascrianças são acometidas por infecções bacterianas, virais e fúngicas, sendoque a Candida albicans cresce profusamente na boca e na pele desses pacien-tes. Os bebês têm contagens de linfócitos sangüíneos e anticorpos reduzidase deficientes em todas as funções imunes. As imunizações com organismosvivos levam a óbito por infecção progressiva causada por esses organismoscomumente benignos. Caso não seja realizado o tratamento com base no trans-plante de medula óssea, os portadores falecem no primeiro ou no segundoano de vida.

O timo dos pacientes com SCID apresenta uma aparência fetal e nãodesenvolve a função de órgão linfóide. Esses portadores quase não apresen-tam linfócitos no sangue e em tecidos linfóides.

As crianças do sexo masculino são as mais afetadas, tendo uma prevalênciade 3:1 em relação ao sexo feminino. A predileção por meninos deve-se ao fatode que, em 50% dos casos, o gene responsável está localizado no cromossomoX. Os demais casos de SCID são por genes recessivos em outros cromossomos,e, dentre esses casos, freqüentemente encontramos a deficiência de adenosina

desaminase (ADA) ou purina nucleosídeo fosforilase (PNP).Como já citado anteriormente, o tratamento consiste no transplante demedula óssea de um doador histocompatível, geralmente um irmão normal.




Deficiência de MHC de classe II

As crianças portadoras da deficiência de MHC de classe II possuemdeficiência de células T CD4+, pois o desenvolvimento dessas células de-pende da seleção positiva pelas moléculas MHC de classe II no timo. A au-sência de células T acarreta, também, uma deficiência de anticorpos. A inca-pacidade de expressar moléculas de histocompatibilidade em células B emacrófagos é herdada como uma característica autossômica recessiva, não-ligada ao locus do sistema de histocompatibilidade no braço curto docromossomo humano 6. As crianças afetadas apresentam infecções recor-rentes, principalmente no trato gastrintestinal.

Ataxia-telangiectasia hereditária (AT)

As crianças acometidas pela AT desenvolvem um andar cambaleante(ataxia) por volta dos 18 meses e dilatação dos capilares (telangiectasia) nosolhos e na pele por volta dos seis anos de idade. Apresentam várias deficiênciasneurológicas, maior incidência de tumores e imunodeficiência, sendo essasíndrome uma característica autossômica recessiva. Cerca de 70% dos porta-dores com AT são deficientes para IgA, e outros podem possuí-la para IgG2 eIgG4. Existe uma significativa redução dos linfócitos T circulantes, assim sen-do, a imunidade célular também encontra-se deprimida. Esses pacientes de-senvolvem infecções pulmonares e sinosoidais graves. Os fenômenos auto-imunes e tumores aumentam a freqüência com o avanço da idade.

Síndrome de Wiskott-Aldrich (WAS)

Os portadores da WAS apresentam quantidades elevadas de IgA e IgE,níveis normais de IgG e níveis reduzidos de IgM no soro. As células T sãodeficitárias em sua função, que se agrava paulatinamente. A morfologia des-sas células apresenta-se alterada à microscopia eletrônica, com defeito citoes-quelético e menor número de microvilosidades na superfície do que as célu-las T normais. Há, na WAS, uma cooperação deficitária entre as células T e B.

A WAS é uma imunodeficiência ligada ao cromossomo X, em que osmeninos afetados possuem plaquetas pequenas, altamente anormais e redu-

zidas em número (trombocitopenia). Os pacientes desenvolvem eczema gra-ve, infecções piogênicas e oportunistas. Com o envelhecimento, os pacientesapresentam redução nas quantidades de linfócitos e uma imunodeficiênciamais grave. Esses indivíduos sofrem defeito na glicosilação das proteínas demembrana, resultando na expressão de muitas glicoproteínas da superfíciecelular.

DEFEITOS NAS PROTEÍNAS DO COMPLEMENTO

As deficiências para os componentes do sistema do complemento, quasena sua totalidade, são herdadas como caracteres autossômicos recessivos. A

deficiência da propedina é uma exceção, já que é herdada como um caráter recessivo e ligado ao sexo. Também, como exceção, temos a deficiência doinibidor de C1, que é herdada de maneira autossômica dominante.




Deficiências dos componentes Clq, Clr, Cls, C4 e C2, da via clássica,ocasionam uma propensão ao desenvolvimento de doenças por complexosimunes, como o lúpus eritematoso sistêmico. As deficiências de C3, fator H

ou fator I aumentam a suscetibilidade a infecções piogênicas, enquanto asdeficiências dos componentes terminais (C5, C6, C7, C8) e dos componentesda via alternativa (fator D e propedina) resultam em uma grande susceti-bilidade à infecção por espécies patogênicas do gênero Neisseria. Esse fatodemonstra a importância da via alternativa e do complexo macromolecular de ataque à membrana na bacteriólise desse gênero de bactérias.

Deficiência do inibidor de C1

Esta consiste na mais importante deficiência do sistema do complemen-to. O inibidor de C1 é responsável pela dissociação do C1 ativado pela ligaçãoao Clr2 e Cls2. Como conseqüência dessa deficiência, temos a doença deno-minada de angioedema hereditário (HAE), que é herdado como um caráter autossômico dominante. Os portadores de HAE desenvolvem epsódios recor-rentes de edema circunscrito em diversas regiões do corpo. Quando essesedemas acometem as vias aéreas, instala-se um quadro clínico grave, quepode levar a óbito por obstrução das vias respiratórias.

O edema é mediado por dois peptídeos gerados pela não-inibição daativação do complemento e de sistemas de contato: um peptídeo derivado daativação de C2 (C2 cianina) e uma bradicinina derivada da ativação do siste-ma de contato. Esses peptídeos agem na vênula pós-capilar provocando

contração das células endoteliais que formam cavidades permitindo a passa-gem do plasma. O inibidor de C1 tem a função de inibir os elementos dossistemas das cianinas, da plasmina e da coagulação, além da inibição da viaclássica de ativação do complemento.

A HAE é determinada geneticamente por duas formas: tipo I e tipo II.No tipo I, o gene inibidor de C1 é defeituoso, e não são formados transcritos.No tipo II, ocorrem mutações pontuais no gene do inibidor de C1, de formaque moléculas defeituosas sejam sintetizadas.

A deficiência do inibidor de C1 pode ocorrer mais tardiamente na vidado indivíduo. Em alguns casos, pode haver uma proliferação monoclonal de

células B, como o que ocorre na leucemia linfocítica crônica, no mielomamúltiplo ou na leucemia da célula B. Em outros, há produção de um autoanticorpo para produção de C1. Esses pacientes fazem um anti-idiótipo parasuas próprias imunoglobulinas produzidas em quantidade excessiva, sendoque a interação idiótipo-anti-idiótipo causa o consumo de C1, C4, C2 e doinibidor de C1, sem formação de uma C3-convertase.

DESORDENS CONGÊNITAS DOS FAGÓCITOS

As células fagocíticas (leucócitos polimorfonucleares e células da linha-gem mácrofagos/monócitos) são importantes na defesa contra bactérias

piogênicas e outros parasitos intracelulares. Uma deficiência grave de leu-cócitos polimorfonucleares (neutrófilos) pode desencadear uma infecção ge-neralizada. A doença granulomatosa crônica (CGD) e a deficiência de adesão




leucocitária são defeitos genéticos dos fagócitos que causam suscetibilidadeàs infecções graves e que freqüentemente levam a óbito.

Doença granulomatosa crônica (CGD)

A doença granulomatosa crônica (CGD) é uma desordem dos fagócitos(neutrófilos e monócitos) caracterizada pela incapacidade de matar microrga-nismos produtores de catalase (catalase-positivos). Embora os fagócitos consi-gam realizar a fagocitose e formar o fagolisossoma, não são capazes de produ-zir radicais livres do oxigênio para oxidar e matar bactérias e fungos. Comoresultado, os microrganismos permanecem vivos, ocasionando o aparecimentode respostas mediadas por células contra os antígenos microbianos persisten-tes, com conseqüente formação de granulomas. As crianças com CGD desen-volvem linfadenite recorrente, osteomielite em locais múltiplos, pneumonia eabscessos em diversas vísceras, principalmente no fígado. A idade de instala-ção da moléstia pode ocorrer precocemente na infância ou no início da adoles-cência, quando percebe-se que existe um histórico familiar compatível. É umadoença rara, ocorrendo quatro casos para um milhão de habitantes. A formamais comum de CGD está relacionada ao sexo, com origem no cromossomo X,existindo ainda outros três tipos que são autossômicos recessivos.

O organismo produtor de catalase mais comum nas infecções da CGD éo Staphylococcus aureus, embora qualquer microrganismo produtor de catalasepossa estar envolvido. Outros comuns são: Serratia marcescens, Pseudomonas

cepacia, Aspergillus spp, Candida albicans e Mycobacterium tuberculosis. Os

locais comuns de infecção recorrente são linfadenites (qualquer grupo delinfonodos), infecções de pele e pneumonia. O paciente também exibe ane-mia de doença crônica, hepatoesplenomegalia, dermatite purulenta crônica,gengivite, doença pulmonar restritiva, lupus eritematoso discóide (Figura 13.1),abscessos perianais e estreitamento intestinal.

A deficiência na formação do O2

- e do peróxido de hidrogênio ocorreporque esses pacientes possuem uma NADPH oxidase deficitária que catalisaa redução do O

2 em O

2

-.O diagnóstico da CGD é realizado pela incapacidade dos fagócitos em

reduzir o corante tetrazólio nitro-azul (NBT), após um estímulo fagocítico.

O tratamento geralmente é paliativo, pois a única condição curativa se-ria um transplante de medula óssea. Sulfametoxazol-trimetoprim todos os diascomo profilaxia para infecções recorrentes. Na infecção por Aspergillus spp,usa-se anfotericina B, e o Interferon- γ reduz o número de infecções graves.

Deficiência de adesão leucocitária (LAD)

Os pacientes com LAD desenvolvem infecções bacterianas graves, particu-larmente orais e gastrintestinais, devido à deficiência do receptor para o comple-mento C3 (CR3). O CR3 na membrana do fagócito se liga ao iC3b do microrga-nismo opsonizado, o que é fundamental para ingestão da bactéria pelos fagócitos.

Os fagócitos de pacientes com LAD são incapazes de aderir ao endotéliovascular, ficando impossibilitados de migrar dos vasos sangüíneos para oslocais de infecção. Dessa forma, os portadores da deficiência tornam-se inap-




tos a formar pus eficientemente, o que permite a rápida propagação das bac-térias invasoras.

Síndrome de Chédiak-Higashi (SCH)

Descrita inicialmente por Begues-César (1943), a SCH foi, no começo,conhecida por enfermidade de Begues-César. Em 1952, primeiro, Chediak e,depois, Higashi (1954) descreveram uma série de pacientes com distribuiçãoalterada da mieloperoxidase em grânulos dos neutrófilos. Posteriormente, asíndrome passou a ser denominada como SCH. Apesar de vir acompanhadade defeitos funcionais de fagócitos, de acordo com a classificação da OMS, aSCH está incluída nos defeitos metabólicos hereditários. É uma doença raraque ocorre por disfunção primária de fagócitos, caracterizada por albinismo

parcial óculo-cutâneo, suscetibilidade aumentada às infecções e presença deinclusões gigantes em leucócitos do sangue periférico e na maioria das célu-las. A herança é autossômica recessiva, mais freqüente em filhos de pais con-sangüíneos, sendo muito rara na raça negra.

O diagnóstico da SCH geralmente é feito nos primeiros cinco anos devida, mas a maioria dos pacientes morre antes de completar os dez anos.

Além das inclusões gigantes típicas, à microscopia óptica, em esfregaçode sangue periférico e de medula óssea, a SCH apresenta alterações funcio-nais de fagócitos, tais como: atividade quimiotática e microbicida reduzidas ealteração da atividade de células exterminadoras naturais.

A fase crônica da SCH é caracterizada por albinismo, alteração da cor doscabelos (cinza prata), infecções piogênicas freqüentes e febre. A fase acelera-da, também denominada de linfoproliferativa, evolui com febre, hepatesple-

FIGURA 13.1 Lupus eritematoso discóide na face. Fonte:www.medonline.com.br




nomegalia, tendência a sangramentos, linfoadenomegalia, pancitopenia e in-fecções graves. É de etiologia obscura e prognóstico sombrio.

As infecções de repetição não são tão graves quanto às da doença granulo-

matosa crônica e acometem principalmente a pele, as mucosas e o trato res-piratório, embora haja descrição de lesões intestinais semelhantes às da doen-ça de Crohn.

Os quadros infecciosos têm como principais agentes etiológicos: Staphylo-

coccus aureus, Streptococcus spp (β-hemolítico), enterobactérias, fungos e vírus(Epstein-Baar [EBV], citomegalovirus, herpes simples ou varicela zoster). Qua-dros infecciosos crônicos pelo EBV podem evoluir para leucemia linfocítica aguda.

A fase acelerada (linfoproliferativa ou linfo-histiocítica) ocorre em cercade 85% dos pacientes. Caracteriza-se por febre, icterícia, hepatesplenomegalia,linfonodomegalia e alterações neurológicas (sonolência, parestesia, paralisia

do nervo facial, diminuição sensorial, degeneração espino-cerebelar). Pode ocor-rer pancitopenia, com neutropenia acentuada, provavelmente decorrente dedestruição intramedular dos granulócitos e hiperesplenismo, tendência asangramentos graves no sistema nervoso central e no trato gastrintestinal. Nessafase, as infecções são muito graves. Há infiltrado linfóide e histiocítico exten-sos, processo linfoproliferativo não-neoplásico ou mesmo desenvolvimento dedoenças malignas (leucemia, linfoma), provavelmente decorrentes de meca-nismos defeituosos no reparo do DNA e da deficiência da atividade de célulasexterminadoras naturais. Geralmente, a evolução é para o óbito, conseqüentede infecções, fenômenos hemorrágicos, linfoma ou leucemia. O albinismo par-cial óculo-cutâneo e as infecções de repetição são geralmente as manifestaçõesclínicas iniciais. Crê-se que o defeito básico seja uma anormalidade nas mem-branas de certas organelas intracitoplasmáticas que se fundem formando in-clusões gigantes, típicas da doença e presentes na maioria das células. A eleva-da fluidez da membrana das células (característica dos pacientes com SCH),levando à desorganização dos microtúbulos, poderia explicar alterações comoa fusão descontrolada de grânulos e o defeito de mobilização de leucócitos,caracterizando uma disfunção celular generalizada. Essas alterações justificama atividade quimiotática e a capacidade bactericida reduzidas, embora essascélulas possuam fagocitose normal e metabolismo oxidativo exacerbado.

IMUNODEFICIÊNCIAS ADQUIRIDAS OU SECUNDÁRIAS

A conexão entre nutrição e imunidade, especialmente na incidência deinfecções e tumores, é conhecida desde a antigüidade. Há relatos de que ascrianças que morriam por desnutrição calórico-proteíca (PEM) apresenta-vam uma atrofia do timo, com perda de sua arquitetura.

Somente nos últimos 25 anos, estabeleceu-se uma relação definitiva entrea nutrição e a imunologia. Foi no fim da década de 1960 que começaram osestudos sérios para estabelecer como são as interações e para compreender-mos que a alimentação é um fator crucial da resposta imune, e esta, por sua

vez, é um índice muito sensível do estado nutricional do paciente. Então, obser-vamos que deficiências leves, subclínicas de alguns nutrientes são significativasnas alterações da resposta imune, e esta pode ser a causa de diversas doenças.




Beisel (1992) definiu a síndrome de imunodeficiência adquirida nutri-cional (NAIDS) e relatou que a mesma é a causa de mais de 40.000 mortes decrianças em países subdesenvolvidos, além de outras incontáveis mortes de

adultos por NAIDS em hospitais modernos.Muitas doenças crônicas, incluindo infecções, aterosclerose, artrite e cân-

cer, têm suas raízes em alterações do sistema imune, e seu curso pode ser alte-rado por meio do uso de tratamentos nutricionais. Atualmente, a pergunta quedevemos fazer não é se a desnutrição está afetando a imunidade, mas, sim,como a resposta imune está sendo afetada, quais nutrientes são mais importan-tes e qual a dose ótima de cada nutriente que deve ser ingerida com o objetivode obter-se uma resposta imune com benefícios máximos em cada situação.

Os antígenos (Ag) alimentares, quando são absorvidos, podem estimular uma resposta imune causando uma resposta inflamatória ou levando ao desen-

volvimento de uma tolerância imune. As proteínas alimentares são, ao mesmotempo, fatores nutricionais indispensáveis e também fortemente antigênicas,portanto o desenvolvimento de uma resposta imune adequada a essas substân-cias é muito grave; se for intenso, não só pode diminuir a absorção das mesmas,mas também pode causar reações potencialmente perigosas (alergias alimen-tares). Por outro lado, a incapacidade de eliminar microrganismos ingeridospode trazer conseqüências patológicas conhecidas. A exposição pós-natal aantígenos alimentares e a aquisição da flora intestinal são eventos críticos quemodulam o desenvolvimento do sistema imunológico e a indução de tolerânciaoral a uma variedade de antígenos ingeridos. Os benefícios da tolerância oralàs proteínas alimentares são óbvios, mas cerca de 8% das crianças e 1% dosadultos têm hipersensibilidades a alimentos. Essa condição associa-se tipica-mente a reações mediadas pela IgE a glicoproteínas dos alimentos, emboraexistam alergias não-mediadas pela IgE. As alergias alimentares habitualmen-te são familiares (principalmente a nozes, grãos, ostras, etc.), o que originarespostas gastrintestinais, angioedema, rinoconjuntivite e, embora menosfreqüentemente, asma. A exposição neo-natal precoce ao antígeno tem impli-cações profundas a longo prazo, conduz, a depender dos casos, à indução detolerância, à sensibilização alérgica e à imunidade protetora.

É importante fazer referência aos estados leves de desnutrição, não-apa-rentes, ocasionados pela dieta ocidental habitual, considerada normal, pobre

em frutas, verduras frescas, legumes e grãos integrais; rica em farinhas eaçúcares refinados (que são privados de suas fibras e micronutrientes); ex-cessiva em proteínas animais, gorduras saturadas e em azeites quimicamentealterados (por hidrogenização e/ou geração de isômeros trans). Esses são pro-váveis fatores de peso no surgimento precoce de doenças imunológicas pró-prias da velhice: aterosclerose, câncer, doenças auto-imunes. Estas são maisgraves em classes médias e altas devido às freqüentes dietas com o objetivode redução de peso, em geral com carência de elementos essenciais, fazendocom que o objetivo médico de promoção de saúde seja confundido com abusca por um corpo magro – a normalização do peso deve ser uma manifesta-

ção da boa nutrição e de saúde, mas não deve ser às custas da mesma.Há vários exemplos de estudos epidemiológicos em diferentes popula-ções que observaram tratamentos, características étnicas, tipo de alimenta-




ção e outras variáveis que podem ser associadas com o tema do papel danutrição na atividade do sistema imune.

É fato conhecido o aumento da mortalidade infantil causado pelas infec-

ções em crianças com desnutrição (Figura 13.2), mas as doenças infecciosassão influenciadas de forma diferente pelo estado nutricional (Quadro 13.1).

Doenças e nutrição: exemplos

Estudos realizados no Canadá (país desenvolvido em que não é comuma desnutrição protéico-calórica grave) indicam que as crianças com bai-xo peso em relação à altura têm um aumento de 50% nos dias deinternação hospitalar por infecções comuns como otite e pneumonia.

As infecções respiratórias são mais freqüentes e de maior duração nosobesos.

A esclerose múltipla na Noruega não existe em populações da costa,onde o alimento principal é o peixe; por outro lado, há uma alta inci-dência nas populações mediterrâneas, cujo alimento de base são oslaticínios e farináceos.

Ausência de doenças auto-imunes e câncer em populações esquimós. A incidência de diabetes juvenil e alergia alimentar aumentou várias

vezes nos países industrializados e é ainda maior nas áreas urbanas eempobrecidas destes países.

Aumento da incidência de doenças auto-imunes e câncer, em relaçãoà diminuição de doença cardiovascular, devido ao aumento da ingestão

de azeite de oliva. A probabilidade de morte é trinta vezes maior em idosos hospitaliza-

dos com DTH negativa (hipersensibilidade cutânea retardada). Essa

FIGURA 13.2 Desnutrição no nordeste brasileiro. Fonte:www.medonline.com.br

Grupo 1 O estado nutricional influi fortemente sobre elas: sarampo, pneumonia por Pneumocystiscarinii, herpes, tuberculose (note que são todas doenças causadas por patógenosintracelulares, sugerindo que o sistema imune celular seja mais afetado pelo estadonutricional)

Grupo2 O estado nutricional não influi sobre a infecção: tétano, encefalite viralGrupo3 Há evidências de algum efeito da nutrição sobre o desenvolvimento e a evolução da

infecção: AIDS, esclerose múltipla (se considerarmos esta como causada por vírus)

QUADRO 13.1 Influência do estado nutricional sobre algumas doenças




resposta e também a sobrevida foram fatores significativamente me-lhorados com a administração de diferentes doses de vitamina.

Em idosos sadios com alimentação normal aparentemente suficiente,

a administração de multivitamínicos e multiminerais, com doses se-melhantes ou ligeiramente acima das recomendações diárias, por umano, diminuiu muito os dias de doença e o uso de antibióticos; tambémhouve um aumento da resposta de anticorpos frente a vacinação.

Em mulheres com displasia cervical pelo HPV, observa-se um baixoconsumo de alimentos que contenham vitamina C, β-caroteno e ácidofólico, enquanto o nível de vitamina E tem uma correlação inversasignificativa.

O aumento do risco de asma na Inglaterra, nos últimos 25 anos, pare-ce estar associado com a diminuição do aporte de vitamina C, manganês

e magnésio. Um estudo com mais de 20.000 pessoas mostrou que baixas concen-trações de α-tocoferol, caroteno e retinol são fatores de risco para aartrite reumatóide e o lúpus eritematoso sistêmico (LES).

Comparando os níveis plasmáticos de antioxidantes de 101 pacientescom câncer com 100 pacientes de um grupo-controle, comprovou-seque os doentes apresentavam níveis significativamente mais baixos.Constatou-se, ainda, que os doentes recebiam uma dieta pobre emfrutas e vegetais, em troca de uma dieta rica e excessiva em carnes.

INGESTÃO ALIMENTAR EM EXCESSO Alguns nutrientes, como vitamina E e A, zinco e selênio, ministrados em

excesso moderado, potencializam determinados aspectos das respostasimunológicas, principalmente a resposta celular. Por outro lado, a maioria dosnutrientes tem um limiar de absorção no organismo que está além do qualpoderia danificar o sistema imunológico.

O baço é necessário para indução da resposta imune humoral protetoracontra microrganismos. Em algumas situações, ele pode ser excisado cirurgica-mente (infarto na anemia falciforme). Os indivíduos com ausência desse órgãoestão mais suscetíveis às bactérias encapsuladas, como o Streptococcus pneu-

moniae.

GENÉTICA NA PREVENÇÃO DAS IMUNODEFICIÊNCIAS

O campo da terapia gênica, após 15 anos, está no seu início, e os investi-gadores apenas começaram a dar os primeiros passos na sua compreensão.

Enquanto cientistas já haviam isolado muitos genes antes do projetogenoma humano, investigadores concordam que o término do mapeamentodos genes, que identificou cerca de 100.000 genes, possibilitará o acesso amais doenças. É um passo inicial fundamental no desenvolvimento de terapi-as gênicas para doenças específicas.

Hoje, no mundo, de acordo com a Organização Mundial de Saúde, cercade 5% das crianças nascem com alguma doença congênita ou hereditária, e






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14Imunidade aos

Agentes InfecciososJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesMarlise Inêz Klein

Respostas antibacterianas 213 Ativação das respostas antibacterianas 215Fagocitose 217Respostas imunes específicas a bactérias220Imunopatogenia bacteriana

221Evasão bacteriana das respostas protetoras 222Respostas imunes específicas a vírus 224Imunidade antígeno-específica 229Imunidade mediada por células T 231

Respostas aos estímulos virais primários esecundários 232

Respostas imunes específicas a fungos 233Respostas imunes específicas a parasitos 233

Evasão dos mecanismos imunes pelosparasitos 236Bibliografia selecionada 238Questões para recapitulação 238

A função fisiológica do sistema imune é proteger o hospedeiro contrainfecções. A maioria dos patógenos que causam doenças graves não resideno corpo humano. Entretanto, há também patógenos oportunistas. A trans-missão de patógenos normalmente ocorre em hospedeiros de espécies relacio-nadas e depende da estabilidade do patógeno no ambiente (por exemplo,

esporos de gram-positivos resistentes ao calor e ao ressecamento possuemalta estabilidade; o vírus HIV possui baixa estabilidade).

A escolha dos mecanismos de defesa é fundamental para o sucesso do siste-ma imunológico em relação a diferentes patógenos (Tabela 14.1). O organismodispõe de três tipos básicos de proteção contra a invasão por agentes infecciosos:

As barreiras naturais: fazem parte da resposta imune inata e restringema entrada do agente (pele, muco, epitélio ciliado, ácido gástrico, bile).

As defesas imunes inatas antígeno-não-específicas: produzem repos-tas locais rápidas à presença de um invasor (febre, interferon, neu-

trófilos, macrófagos, células exterminadoras naturais). As respostas imunes antígeno-específicas: fazem parte da respostaimune adaptativa, atacam e eliminam especificamente os invasoresque superaram as duas primeiras defesas (anticorpos, células T).




Para cada agente infeccioso, há diferença na importância de cada umdestes mecanismos no combate à infecção:

As células fagocíticas, a via alternativa do complemento e os anticorpossão mais importantes no combate a infecções bacterianas, exceto asbactérias intracelulares.

As bactérias intracelulares (micobactérias, por exemplo) são inacessí-veis aos anticorpos e, portanto, tornam-se necessárias às respostas dosmacrófagos e das células T relacionadas à hipersensibilidade do tipotardio (HTT).

Nas infecções virais, o interferon e as respostas das células extermina-doras naturais e das células T assumem maior importância. Os anticorpostambém desempenham algum papel na imunidade antiviral, especial-mente para limitar a disseminação do vírus por viremia.

Para proteção antifúngica, as respostas de HTT são especialmente im-portantes.

Contra as infecções parasitárias, são importantes as respostas dosmacrófagos ativados, células T, atividade da IgE, eosinófilos e mas-

tócitos.

TABELA 14.1 Os diferentes patógenos ativam vários mecanismos de defesa do organismo

Componentes e a atuação doPatógenos Localização sistema imune

Extracelulares

Intracelulares

Espaços intersticiais

Superfícies epiteliais

Citoplasma

Vesicular

AnticorposComplementoFagocitoseNeutralização

Anticorpos – principalmente IgA Peptídeos antimicrobianos

Células T citotóxicasCélulas EN

Ativação de macrófagos dependentede células T

H1 e EN

BactériasFungosProtozoários Vermes

Neisseria gnorrhoeaeHelicobacter pyloriMycoplasmaStreptococcus pneumoniaeVibrio choleraeEscherichia coliCandida albicans Vermes

VírusChlamydia sppRickettsia sppListeria monocytogenesProtozoários

MicobactériasSalmonella typhimuriumLeishmania sppListeria sppTrypanosoma cruziYersinia pestisHistoplasma




As respostas imunes do tipo TH1 (interferon- γ, respostas citotóxicas e in-

flamatórias) são importantes no controle de infecções causadas por bactériasintracelulares, vírus, fungos e parasitos. Por outro lado, as respostas T

H2

(humorais) são mais importantes no combate a infecções bacterianas e para-sitárias, no estabelecimento de células de memória e produção da imuno-globulina A secretória (IgAs), para a proteção das superfícies mucosas.

RESPOSTAS ANTIBACTERIANAS

Os mecanismos de imunidade estão relacionados aos mecanismos depatogenicidade das bactérias (Figura 14.1). Algumas bactérias causam doen-ça exclusivamente devido a uma toxina (por exemplo, Corynebacterium

diphteriae, Clostridium tetani) ou pela habilidade de aderência a superfícies

epiteliais sem invadir os tecidos do hospedeiro (por exemplo, infecção de gar-ganta por estreptococos do grupo A). A imunidade a esses agentes pode exi-gir apenas anticorpo para neutralizar essa função crítica. No outro extremo,estão os organismos que não são tóxicos e causam doenças por invasão dostecidos e, algumas vezes, de células (por exemplo, Mycobacterium leprae,Listeria monocytogenes), e a lesão resulta do volume de microrganismos oude imunopatologia (por exemplo, hanseníase virchowiana). Esses microrga-nismos devem ser destruídos e degradados pela resposta imune mediada por células. Entretanto, a maioria dos microrganismos situa-se entre os dois ex-tremos, com alguma invasão local auxiliada pela toxicidade também local eenzimas que degradam a matriz extracelular (Staphylococcus aureus). Nesse

caso, anticorpos e respostas imunes celulares precisam estar envolvidos. A primeira linha de defesa contra bactérias patogênicas consiste em bar-

reiras simples que dificultam a penetração ou o estabelecimento da infecção(Capítulo 4 – Defesa inata, Figura 4.1). A segunda linha de defesa é mediadapelo reconhecimento de componentes bacterianos comuns (veja descrição aseguir).

A Figura 14.2 ilustra a progressão das respostas protetoras contra a inva-são bacteriana. A proteção é iniciada com a ativação das respostas inatas emnível local e progride para as respostas de fase aguda e antígeno-específicasem uma escala sistêmica. O Quadro 14.1 fornece um resumo de todas as res-

postas antibacterianas. A inflamação aguda é um mecanismo de defesa inicial para deter umainfecção, impedir a sua disseminação a partir do foco inicial e induzir respos-tas imunes específicas subseqüentes. As respostas inflamatórias são benéfi-cas, mas também podem causar lesão tecidual e, portanto, contribuir para ossintomas da doença. Os três principais eventos da inflamação aguda são:

1. Expansão/dilatação dos capilares para aumentar o fluxo sangüíneo(observada em forma de rubor ou exantema).

2. Aumento da permeabilidade vascular (da microcirculação), para

permitir o extravasamento de líquido, proteínas plasmáticas eleucócitos da circulação (fonte de edema).3. A saída de leucócitos dos capilares e seu acúmulo no local da lesão.




FIGURA 14.1 Mecanismos de imunopatogenicidade bacteriana. Adaptada de Roitt.

Adesão + Produção de toxina

Toxina

Efeito sistêmico

Exemplos:Corynebacterium diphteriaeClostridium tetani

Adesão + Invasão

Exemplos:Mycobacterium lepraeListeria monocytogenes

Adesão + Invasão + Toxina

Efeito local

Exemplos:Staphylococcus aureausMais comum entre patógenos

Infecção Respostas Inatas

Bactérias

C3bC3b

C3b

IL-1, IL-6, TNFRespostas deface aguda

IL-12

PMNMacrófago

CAA

IL-12INF-α

C5a C5aC5aC5aC5a C5a

C5a

C a p i l a

rPMN

Célula EN

INF- γ

Tecido Macrófago ativado

Respostas antígeno-específicas

Precoce

IgM

Célula B IL-2IL4

CAA

IL-1

Ta0

CD4 IL-2IFN- γ

IL-2 IFN- γLinfonodo

Ta1

CD4

INF- γ

Pró-inflamatória Tc

CD8

Ta2

CD4

IL-4IL-10

IgG

Célula BIL-10

IgG

IgE IgA

Célula

BCélula

de memória

CD4

Inibidora

Ativadora

Efetora

FIGURA 14.2 Respostas antibacterianas. Inicialmente, as respostas antígeno-não-específicas inatas atraemos PMN e macrófagos e promovem a sua resposta. As células apresentadoras de antígeno e o antígeno

alcançam o linfonodo, ativando as respostas imunes iniciais (TH1 e IgM). Posteriormente, ocorre maturaçãode T

H2, e são desenvolvidas as respostas dos anticorpos e de células de memória. PMN: neutrófilos

polimorfonucleares; IL: interleucinas; TNF: fator de necrose tumoral; IFN: interferon; CAA: célula apresen-tadora de antígeno. Adaptada de Murray.

Tardia




ATIVAÇÃO DAS RESPOSTAS ANTIBACTERIANAS

Os componentes bacterianos são excelentes ativadores das respostasprotetoras inatas antígeno-não-específicas (Quadro 14.2). A camada depeptideoglicano nas paredes celulares bacterianas (ácido teicóico e fragmentode peptideoglicano) das bactérias gram-positivas e o lipopolissacarídeo (LPS)nas paredes celulares das bactérias gram-negativas podem ativar a via alterna-tiva do complemento (properdina) na ausência de anticorpo, enquanto a prote-ína de ligação da manose é capaz de ativar a via clássica do complemento. OLPS (endotoxina) é um ativador muito potente de macrófagos, células B e ou-tras células (por exemplo, células endoteliais); existe uma via complexa queneutraliza o LPS, que também ativa os receptores membrano-associados nos

leucócitos e, provavelmente, das células endoteliais, de modo que a funçãopossa ser ativada de forma adequada (Figura 14.3).

QUADRO 14.1 Resumo das respostas antibacterianas (adaptado de Murray)

Componente dosistema imune Resposta

Complemento: Via alternativa ativada por superfícies bacterianas Via clássica ativada posteriormente por complexos antígeno-anticorpoProdução de proteínas quimiotáticas e anafilotoxinas (C3a, C5a)Opsonização das bactérias (C3b)Promoção da destruição de bactérias gram-negativas

Neutrófilos: Importante célula fagocítica antibacterianaDestruição por meio de mecanismos oxigênio-dependente e oxigênio-independente

Macrófagos: Importante célula fagocítica antibacterianaDestruição por meio de mecanismos oxigênio-dependente e oxigênio-independenteProdução de IL-1, IL-6, IL-12, TNF-α, TNF-β, IFN-α Ativação das respostas de fases aguda e inflamatória Apresentação de antígeno às células T CD4

Células T: Respostas das células TH1 CD4 importantes nas infecções bacterianas intracelulares

Respostas das células TH2 CD4 importantes para todas as infecções bacterianas

As células T citotóxicas CD8 não são muito importantes

Anticorpo: Ligação a estruturas superficiais de bactérias (fímbrias, ácido lipoteicóico, cápsula)Bloqueio de adesãoOpsonização de bactérias para fagocitosePromoção da ação do complementoPromoção da depuração de bactériasNeutralização de toxinas e enzimas tóxicas

QUADRO 14.2 Componentes bacterianos que ativam respostas protetoras (adaptado de Murray)

Ativação direta:• lipopolissacarídeo (endotoxina)• ácido lipoteicóico• lipoarabinomana• poliânions• formilpeptídeos (formil-metionil-leucil-fenilalanina)

Quimiotáticos:• fragmentos de peptideoglicano• ativação superficial da via alternativa do complemento (C5a)




A ativação do sistema do complemento pela via alternativa ou pela via dalectina (ver Capítulo 9 – Sistema do Complemento) constitui uma forma dedefesa antibacteriana muito precoce e importante. O sistema do complemen-to ativa as respostas inflamatórias e também pode matar diretamente as bac-térias gram-negativas e, em grau bem menor, as bactérias gram-positivas. (A camada espessa de peptideoglicano das bactérias gram-positivas protege acélula contra lise.) A ativação da cascata do complemento por bactérias gram-

positivas ou gram-negativas fornece fatores quimiotáticos (C5a) para a atraçãode neutrófilos e macrófagos até o local da infecção; anafilotoxinas (C3a e C5a)para estimular a liberação de histamina pelos mastócitos, aumentando apermeabilidade vascular e permitindo, assim, o acesso ao local de infecção, eopsoninas (C3b), que se ligam a bactérias e promovem sua fagocitose.

O anticorpo (IgM ou IgG), que aparece em uma fase tardia da infecção,intensifica a resposta do complemento por meio da ativação da via clássica dacascata do complemento.

As citocinas e os fatores da coagulação induzidos pela lesão tecidual tam-bém participam no processo de inflamação (por exemplo, fator XII – fator de

Hageman –, bradicinina e fibronopeptídeos). Esses fatores aumentam apermeabilidade vascular e são quimiotáticos para os leucócitos. Os produtosproduzidos durante o metabolismo do ácido araquidônico também afetam a

FIGURA 14.3 O LPS liberado pelas bactérias gram-negativas liga-se ao CD14 solúvel (sCD14) e às partículasde lipoproteína no plasma. Essas interações são catalisadas por uma proteína de transferência de lipídeos(LPS-ligante ou LBP). A ligação à partícula da lipoproteína neutraliza o LPS, mas a ligação ao sCD14 é umpasso de uma via de ativação celular. Assim, o CD14 também existe como uma proteína GPI-ligada (mCD14)nos neutrófilos e macrófagos, e o LPS é transferido do complexo sCD14-LPS para essa forma membrano-ligada. Então, o complexo mCD14-LPS, em associação a outros fatores membrano-ligados, transduz ossinais que provocam expressão aumentada de integrinas (moléculas de adesão) e liberação aumentada de

TNF-α e IL-1, que, por sua vez, ativam as células endoteliais e direcionam a resposta de fase aguda nofígado. Uma maior produção de LBP é conseqüência da resposta de fase aguda. Adaptada de Roitt.

Bactériasgram-negaticas

Fígado

Micéliasde LPS

LBP

LBP

mCD14

TNFIL-1

Partículas de

lipoproteína

LBP

SCD14LPS

Macrófago

Neutrófilo

mCD14 mCD14LPS

Neutralizaçãodo LPS

Via deativaçãocelular

Transferênciado LPS

Ativação daresposta defase aguda

Ativaçãodas célulasendoteliais

mCD14LPS




inflamação. Esses produtos incluem as prostaglandinas e os leucotrienos, quepodem mediar praticamente qualquer aspecto da inflamação aguda.

FAGOCITOSE

Os neutrófilos polimorfonucleares (PMN), os monócitos e, por vezes, oseosinófilos são as primeiras células que aparecem em resposta à inflamaçãoaguda, seguidas, posteriormente, pelos macrófagos. Os fatores quimiotáticos,incluindo componentes do complemento (C5a) e produtos bacterianos (por exemplo, formil-metionil-leucil-fenilalanina), são quimioatraentes poderosospara as células fagocíticas. Os neutrófilos proporcionam uma importante res-posta antibacteriana. São atraídos até o local de infecção, fagocitam e matamas bactérias internalizadas. A observação de um número elevado de neutrófilos

no sangue, líquidos orgânicos (por exemplo, líquido cefalorraquidiano) outecidos indica infecção bacteriana. A mobilização dos neutrófilos é acompa-nhada de “desvio para a esquerda” – um aumento no número de bastões ima-turos liberados na medula óssea (“à esquerda” refere-se ao início de um grá-fico de desenvolvimento dos neutrófilos).

A fagocitose das bactérias por macrófagos e neutrófilos envolve diversasetapas, incluindo adesão, internalização e digestão. A adesão das bactériasaos macrófagos é mediada por receptores de carboidratos bacterianos (lec-tinas), receptores de opsoninas (por exemplo, C3b, receptores de proteína deligação da manose), receptores de fibronectina (especialmente para Staphylo-

coccus aureus) e receptores Fc para anticorpos. Após sua adesão, a partícula

é circundada por uma porção de membrana plasmática, que forma um vacúolofagocítico em torno do microrganismo. Esse vacúolo se funde com os lisossomasprimários (macrófagos) ou grânulos (PMN), com conseqüente inativação edigestão do conteúdo do vacúolo. A destruição fagocítica é oxigênio-depen-dente ou oxigênio-independente, conforme as substâncias químicas antimi-crobianas produzidas pelos grânulos (Figura 14.4). A ativação dos macrófagosé promovida pelo interferon- γ (IFN- γ; com melhor atividade), fator deestimulação de colônias granulócitos-macrófagos (GM-CSF), fator de necrosetumoral-α (TNF-α) e linfotoxina (TNF-β), que são produzidos em uma fasemais inicial da infecção pelas células exterminadoras naturais ou posterior-

mente pelas células T CD4. A ativação dos macrófagos é necessária para adestruição dos microrganismos internalizados por essas células. A destruição oxigênio-dependente se dá por uma poderosa atividade

oxidativa, que culmina na formação de peróxido de hidrogênio e outras substân-cias antimicrobianas (Quadro 14.3). A fusão dos grânulos lisossômicos específicose fagossoma permite a interação da NADPH-oxidase com o citocromo β com aajuda de quinona – essa combinação reduz o oxigênio a ânion superóxido (O

2

-)que, na presença de um catalisador (por exemplo, superóxido-desmutase), éconvertido em peróxido de hidrogênio. No neutrófilo, o peróxido de hidrogêniocom mieloperoxidase (liberado pelos grânulos primários durante a fusão para o

fagolisossoma) transforma íons cloreto em íons hipocloroso, que matam os mi-crorganismos. O óxido nítrico produzido durante essa resposta possui atividadeantimicrobiana (na forma de peroxinitrito – N

2O

2

-) e também atua como impor-




tante molécula segundo mensageiro (como o AMP cíclico), que intensifica aresposta inflamatória e outras respostas ao ativar a adenilato-ciclase.

O neutrófilo também pode mediar a destruição oxigênio-independente,por meio da fusão do fagossoma com grânulos azurófilos que contêm proteínascatiônicas (por exemplo, catepsina G) e grânulos específicos que contêm lisozima

e lactoferrina. Essas proteínas matam as bactérias gram-negativas ao desorga-nizarem a integridade da membrana celular; todavia, são bem menos eficazescontra as bactérias gram-positivas, que são destruídas principalmente por meiodo mecanismo oxigênio-dependente. A liberação de citotoxinas, citocinas eoutras moléculas também pode causar lesão do endotélio e de tecidos.

Os macrófagos e as células da linhagem dos macrófagos desempenhamvárias funções além da fagocitose de bactérias e antígenos (Figura 14.5). Osmacrófagos desencadeiam a resposta da fase aguda ao liberarem interleucina1 (IL-1), IL-6, fator de necrose tumoral e quimiocinas em resposta ao LPS e aoutros componentes da parede celular bacteriana, presentes durante um ata-que bacteriano. Os macrófagos também são ativados pelo fator de necrosetumoral e IL-1 ou IFN- γ, que promovem sua passagem para os tecidos afetadose ativam o processo de destruição oxigênio-dependente. Os macrófagos tam-bém produzem IL-12, que ativa as células exterminadoras naturais no local

FIGURA 14.4 Destruição de bactérias por fagócito. As bactérias são fixadas diretamente ouopsonizadas pela proteína de ligação de manose,IgG e/ou C3b, promovendo sua aderência e cap-tação pelos fagócitos. Substâncias bactericidas eperóxido de hidrogênio são produzidos e libera-dos em resposta à aderência bacteriana, destruin-do o microrganismo. NADPH: forma reduzida do

fosfato de nicotinamida-adenina-dinucleotídeo. Adaptada de Murray.

Membranaplasmática

do PMN

Cl-

Cl-

Cl- Cl-Cl-

Cl-

C3b

IgG

Receptor da C3b

Receptor de IgG

Oxidase

NADPH

H1O

1

OH-

O1-

H1O

1

OH-

O1

-

O1

-

H1O

1

QUADRO 14.3 Compostos antibacterianos do fagolisossoma (adaptado de Murray)

Compostos oxigênio-dependentes• peróxido de hidrogênio: NADPH-oxidasee NADH-oxidase• superóxido• radicais hidroxila (OH)• halóides ativados (Cl-, I-, Br -): mieloperoxidase

Compostos oxigênio-independentes• ácidos• lisossoma (degrada o peptideoglicano bacteriano)• lactoferrina (quelação do ferro)• defensinas e outras proteínas catiônicas (lesão das membranas)• proteases, elastase, catepsina G




da infecção. As células exterminadoras naturais podem produzir IFN- γ,ativando ainda mais os macrófagos.

Os macrófagos desempenham importante papel na transição entre asrespostas antígeno-não-específicas e antígeno-específicas. Os macrófagos,especialmente as células dendríticas, fornecem o antígeno aos linfonodos paraa apresentação às células T CD4 e estimulam as células T com IL-1.

A resposta de fase aguda inicia-se pela presença de inflamação, lesãotecidual e liberação de IL-1, IL-6, fator de necrose tumoral (produzido por macrófagos), prostaglandina E1 e interferons, associados à infecção. As pro-teínas de fase aguda que são produzidas e liberadas no soro incluem o com-

plemento, proteínas de coagulação, proteínas de ligação de LPS, proteínas detransporte, inibidores da protease e proteínas de aderência. A febre édesencadeada pela presença de IL-1, TNF-α e interferon. A estimulação do

FIGURA 14.5 Os macrófagos fagocitam e inativam microrganismos, apresentam o antígeno, ativam aimunidade específica e promovem as respostas inflamatórias e de fase aguda por meio da liberação delinfocinas. Os macrófagos ativos também podem destruir células tumorais e outras células. IL: interleucina;TNF: fator de necrose tumoral. Adaptada de Murray.

Inflamação e febre

IL-6, TNF-α, IL-1

ProstaglandinasFatores do complementoFatores da coagulação

Pirogênicos

Mediadorese proteínassecretadas

Seleção do mecanismoa ser ativado

IL-10 TH2

IL-12 TH1

→

→

Ativação das células T

Processamento do antígeno Apresentação do antígenoProdução de IL-1

Reorganização tecidual

Fatores secretados

Elastase, colagenase,hialuronidase

Fatores de estimulação defibroblastos

Fatores da angiogênese

Macrófago

Lesão tecidual

H2O

2

Hidrolases ácidas

C3a, TNF-α

Atividade microbicidaFagocitose

Oxigênio-dependenteH

2O

2, •O

2

-, NO•OH, hipoalóide

Oxigênio-independenteLisozima, ácido, hidrolases

ácidas, proteínas catiônicas

Atividade tumoricida

Ação citotóxica

Fatores tóxicosH

2O

2, C3a

Proteases Arginase, NOTNF-α




fígado pela IL-1 promove a produção de proteína C-reativa. A proteína C-reativa forma complexos com polissacarídeos de numerosas bactérias e fun-gos e ativa a via alternativa do complemento, que facilita a remoção desses

microrganismos do corpo por meio de um aumento da fagocitose. As proteí-nas da fase aguda reforçam as defesas inatas contra infecções.

RESPOSTAS IMUNES ESPECÍFICAS A BACTÉRIAS

A ingestão de bactérias ou antígenos bacterianos mobiliza os macrófagos,que migram para os linfonodos e interagem com células T CD4 (Figura 14.2). A interação inicial ocorre com células T

H0 CD4. Os peptídeos antigênicos

(11+ aminoácidos) produzidos a partir das proteínas fagocitadas (via exógena)ligam-se a moléculas MHC de classe II e são apresentados pelo macrófago às

células TH0. Essas células são ativadas pela interação de seu receptor deantígeno celular T e CD4 com o complexo peptídeo antigênico-molécula MHCde classe II, em conjunção com os sinais estimuladores concomitantes pro-porcionados pela interação de moléculas CD28 sobre as células T com a mo-lécula B7 existente no macrófago e por IL-1 e IL-12. As células T

H0 produzem

IL-2, IFN- γ e IL-4. Simultaneamente, as células B, que expressam IgG e IgDde superfície específicas para os antígenos bacterianos, são ativadas e produ-zem IgM. Os polissacarídeos da parede celular microbiana, especialmenteLPS, ativam as células B e promovem respostas específicas dos anticorposIgM. O intumescimento dos linfonodos constitui uma indicação de ativaçãodos linfócitos em resposta ao estímulo antigênico.

As células TH1 (CD4) ativadas promovem e reforçam as respostas inflama-tórias (por exemplo, ativação do macrófago por IFN- γ) e a comutação de classedas células B, produzindo anticorpos de ligação do complemento (IgM, IgG).Esses processos são importantes para as fases iniciais da resposta antibacteriana. As respostas das células T

H1 também são essenciais para combater infecções

bacterianas intracelulares, como as micobactérias, uma vez que essas bactériassão protegidas dos anticorpos. O IFN- γ ativa os macrófagos e outros processosinflamatórios (HTT) para matar a célula infectada. Por outro lado, de formaalternativa, o estímulo contínuo induzido por uma infecção crônica (por exemplo,tuberculose) pode promover a fusão do macrófago com células gigantes e célu-

las epitelióides, formando um granuloma ao redor da infecção. As células TCD8 não são muito importantes para a imunidade antibacteriana. As respostas das células CD4 T

H2 surgem em uma fase mais tardia e,

freqüentemente, são iniciadas pela apresentação de antígeno pelas células B. A ligação do antígeno ao anticorpo de superfície celular das células B ativaessas células e também promove a captação, o processamento do antígeno e aapresentação de peptídeos antigênicos sobre moléculas MHC de classe II àcélula auxiliar T

H2. A célula T

H2 produz IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10, que potencia-

lizam a produção de IgG e, dependendo de outros fatores, a de IgA ou IgE. A resposta das células T

H2 também promove a diferenciação final das células B

em plasmócitos produtores de anticorpos ou a produção de células B de memória.Os anticorpos constituem a principal proteção contra bactérias extrace-lulares e a reinfecção (Figura 14.6). O anticorpo é importante para promover a ativação do complemento, a opsonização das bactérias para fagocitose, o




bloqueio da adesão bacteriana e a neutralização (inativação) de exotoxinas(por exemplo, toxina botulínica) e outras proteínas citotóxicas produzidas por

bactérias (por exemplo, enzimas degradativas). A imunização por vacina comexotoxinas (toxóides) inativadas constitui a principal forma de proteção con-tra os efeitos potencialmente letais das exotoxinas.

Os anticorpos IgM são produzidos em uma fase precoce da respostaantibacteriana. A IgM ligada à bactéria ativa a cascata da via clássica docomplemento, promovendo tanto a destruição direta das bactérias gram-ne-gativas quanto as respostas inflamatórias. O tamanho grande da IgM limitasua capacidade de distribuir-se pelos tecidos. Posteriormente, na resposta imu-ne, as células T ajudam a promover a diferenciação da célula B e a comutaçãodas imunoglobulinas (troca de classe) para a produção de IgG. Os anticorpos

IgG constituem os anticorpos predominantes, sobretudo com uma nova expo-sição do antígeno. Os anticorpos IgG, à exceção de IgG4, fixam o comple-mento e promovem a captação fagocítica das bactérias por meio dos recepto-res Fc nos macrófagos. A produção de IgA requer a presença de linfocinas(fator de crescimento de transformação β) das células T

H2 e T

H3. A IgA é o

principal anticorpo secretório, importante para a proteção das membranasmucosas. A IgA secretória (IgAs) contém um componente secretório que pro-move a interação e passagem da IgAs através das células epiteliais da mucosa.Ela neutraliza a ligação das bactérias e suas toxinas.

IMUNOPATOGENIA BACTERIANA

A ativação das respostas inflamatórias e de fase aguda pode iniciar lesãotecidual e sistêmica. A inflamação aguda promove lesão tecidual e edema, e as

FIGURA 14.6 Efeitos dos anticorpos na resposta imune às bactérias.

Bloqueio de fatores de adesão

Ex: fímbrias, ácido lipoteicóico, algumas cápsulas

Bactérias

Ligação ao hospedeiro

Via clássica do complementoComplexo de ataque à membrana em gram-negativos Proliferação

Opsonização por meio das porções Fc e C3b Escape dos fagócitos

Dano

Ac específicos para toxinas (neutralização) Tóxico Invasivo




respostas a IL-1, IL-6 e fator de necrose tumoral, que são induzidas pela pre-sença de endotoxina, podem resultar em falência hemodinâmica. Os anticorposproduzidos contra antígenos bacterianos que compartilham determinantes

antigênicos com proteínas humanas podem induzir destruição tecidual (por exemplo, anticorpos produzidos na glomerulonefrite pós-estreptocócica e fe-bre reumática). A ativação inespecífica das células T CD4 por superantígenos(por exemplo, toxina de S. aureus na síndrome do choque tóxico) promove aprodução de grandes quantidades de citocinas e, por fim, resulta em morte dacélula T ativada. A súbita liberação maciça de citocinas pode causar choque egrave lesão tecidual (por exemplo, síndrome do choque tóxico).

EVASÃO BACTERIANA DAS RESPOSTAS PROTETORAS

Os mecanismos utilizados por bactérias para escapar das respostasprotetoras do hospedeiro (fatores de virulência) incluem: o escape de bactériasdos mecanismos de defesa epiteliais (Figura 14.7), a inibição da fagocitose eda destruição intracelular no fagócito (Figura 14.8), a inativação da função docomplemento e o crescimento intracelular (evitando, assim, os anticorpos –Figura 14.9).

Dentre tais mecanismos de evasão do sistema imunológico por bactérias,destacam-se:

FIGURA 14.7 Estratégias para o escape de bactérias dos mecanismos de defesa epiteliais. A prevençãoda opsonização (1) é requerida para facilitar a colonização das superfícies do hospedeiro (2). A secreçãode toxinas pode paralisar as defesas do hospedeiro (3) e romper a integridade da mucosa (4). Reconheci-mento microbiano e respostas do hospedeiro, tais como a secreção de peptídeos antimicrobianos (5) ouprodução de quimiocinas (6), podem ser prejudicados pela modificação de apresentação de moléculasou por interferência com a sinalização intracelular ou tráfico celular (8). Indução pelos microrganismos (7)

e escape dos fagossomos junto com inibição do reconhecimento intracelular (9) ou persistência deendossomos (10) podem, então, impedir a remoção por meio dos mecanismos de defesa do hospedeiro.Em lilás, a resposta do hospedeiro; em cinza, os componentes bacterianos e interferência com as estraté-gias de defesa do hospedeiro. Adaptada de Hornef.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

IL-8




FIGURA 14.8 Estratégias bacterianascontra o englobamento por fagócitos in-cluem a indução de apoptose (1) e a ini-bição (2) pelo efeito de proteínastranslocadas. Proteínas efetoras tambémpodem regular outras respostas via nú-cleo da célula do hospedeiro (3). Se afagocitose ocorrer, as bactérias podem es-capar do endossomo para dentro docitoplasma da célula do hospedeiro (4)ou interferir com a maturação do fagosso-mo (5) e a localização subcelular de fato-

res de defesa (6). Adaptada de Hornef.

1

2

3

4

56

FIGURA 14.9 Estratégias de defesa bacteriana contra a resposta imune adaptativa. Incluem: a indução

de citocinas imunosupressivas – IL-10, IL-6 e TGF-β (1); inibição da produção de citocinas pró-inflamató-rias, e expressão de superfície co-estimulatórias – CD86 (2) pelas CAA. Interferência com o englobamentobacteriano (3), maturação do fagossomo (4), processamento do antígeno (5), bem como a expressão deMHC de classes I e II (6) também levam a uma apresentação de antígeno diminuída. Inibição da fosforilaçãode tirosina dos receptores das células B eT (7) e ativação do receptor inibitório CEACAMI nas células T (8),além de diminuição da função efetora da célula. Algumas bactérias também podem induzir as células Tsupressoras, as quais deprimem a resposta imune (9) ou induzem a apoptose de células T por meio daexpressão aumentada de FasL nas células T (10). Adaptada de Hornef.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

7

2

CAA

TGF-βIL-10

IL-6

CD86

CEACAMI

Célula T

FasL

IL-10TGF-β

Célula B

1. Escape da ação do complemento: as bactérias escapam do dano me-diado pelo complemento por meio de uma série de estratégias:

a) cápsulas externas ou revestimentos, que impedem a ativação docomplemento;




b) uma superfície externa definida, de modo que os receptores para ocomplemento nos fagócitos não possam ter acesso ao C3b fixado;

c) expressão de estruturas de superfície que desviam a ligação do

complexo lítico ou de ataque à membrana (MAC);d) degradação enzimática do complemento fixado ou indução de

sua liberação;e) membrana externa resistente à inserção do complexo lítico;f) proteínas despistadoras, que fazem com que o complemento seja

depositado nelas e não na própria bactéria.

2. Evasão do sistema fagocítico (Figura 14.8) por meio de:

a) toxinas/bloqueadores de agentes quimiotáticos;b) cápsulas/revestimentos que inibem reconhecimento;

c) bloqueio dos mecanismos de lise no fagolisossomo;d) produção de catalase que degrada H2O

2;

e) cápsulas altamente resistentes à lise enzimática e agentes oxidantes;f) proteínas que bloqueiam sinais de ativação por citocinas;g) inibição da apresentação antigênica;h) saída do fagossomo para multiplicação no citoplasma.

3. Algumas bactérias podem se esconder dos fagócitos no interior dascélulas. Alguns microrganismos, incluindo as micobactérias (espéci-es de Listeria e Brucella), sobrevivem e se multiplicam no interior dosmacrófagos e utilizam essas células como reservatório protetor ou sis-

tema de transporte para ajudar a disseminação dos microrganismospelo corpo do hospedeiro. Todavia, os macrófagos ativados podemmatar os patógenos intracelulares. Como exemplos desses microrga-nismos, temos a Listeria monocytogenes, que produz enzimas que lisama membrana dos fagossomos; o Mycobacterium leprae, que induz aprópria internalização por células não-fagocíticas.

4. Variação antigênica: relacionada aos genes que codificam proteínasantigênicas, os quais podem sofrer mutações que “escondem” ou mo-dificam epítopos (por exemplo, alta diversidade genética deStreptococcus pneumoniae).

5. Produção de superantígenos: os superantígenos ligam-se a molécu-las MHC de classe II e aos RCT inespecificamente; estimulam res-posta policlonal (resposta ineficiente). Como exemplos desuperantígenos, temos as enterotoxinas estafilocócicas (ES) e a to-xina da síndrome do choque tóxico (TSST-1).

RESPOSTAS IMUNES ESPECÍFICAS A VÍRUS

Os vírus são parasitos intracelulares e necessitam da maquinaria bioquí-mica da célula hospedeira para direcionar a síntese protéica e o metabolismode seus constituintes celulares.

A resposta imune constitui a melhor maneira e, na maioria dos casos, aúnica forma de controlar uma infecção viral. As respostas imunes humorais ecelulares são importantes na imunidade antiviral (Figura 14.10). Em contraste




com a infecção bacteriana, o objetivo final da resposta imune antiviral consisteem eliminar tanto o vírus quanto as células hospedeiras que abrigam ou repli-cam o vírus. O interferon, as células exterminadoras naturais, as respostas deHTT e as células T citotóxicas são mais importantes nas infecções virais do que

nas infecções bacterianas. A incapacidade de controlar a infecção pode resul-tar em infecções persistentes ou crônicas ou em morte.

A temperatura corporal, a febre, os interferons, outras citocinas, o sistemamononuclear fagocítico e as células exterminadoras naturais proporcionam umarápida resposta local à infecção viral e também ativam as defesas imunes espe-cíficas. Com freqüência, as defesas inespecíficas são suficientes para controlar uma infecção viral, evitando, assim, o aparecimento de sintomas.

A infecção viral pode induzir a liberação de citocinas (por exemplo, fator denecrose tumoral, IL-1) e de interferon das células infectadas e macrófagos. Essesfatores protéicos solúveis desencadeiam respostas locais e sistêmicas. A indução

de febre e o estímulo do sistema imune representam dois desses efeitos sistêmicos. A temperatura corporal e a febre podem limitar a multiplicação de algunsvírus ou podem desestabilizá-los. Muitos vírus são pouco estáveis (por exemplo,vírus do herpes simples) ou não podem replicar-se (rinovírus) a 37oC ou mais.

FIGURA 14.10 Respostas antivirais. A resposta a determinado vírus (p. ex., vírus da influenza) começa com a produção ea ação do interferon e das células exterminadoras naturais. A ativação da imunidade antígeno-específica assemelha-se àresposta antibacteriana, exceto pelas células T CD8 citotóxicas (Tc CD8), que representam importantes respostas antivirais.TNF: fator de necrose tumoral; IFN: interferon; CAA: célula apresentadora de antígeno. Adaptada de Murray.

Respostas Inatas

Influenza

IFN-αIFN-β

CélulaEN

IFNTNFIL-12

IFN - γ

Macrófago

IgA IgA

Macrófagoativado

Pulmão

Respostas Antígeno-Específicas

Precoce

IgM

Célula BIL-2IL-4

IFN- γ

CAA

Linfonodo

IL-1

TH0

CD4 IL-2

IFN- γ

IL-2 IFN- γTa1

CD4

IL-2IFN- γ

TcCD8

Tardia

Pró-inflamatória

IFN- γ

TH2

CD4

Ii

IL-10

IgC

Célula

Célula de

memória

CD4

CD




As células do sistema mononuclear fagocítico fagocitam restos virais e ce-lulares das células infectadas por vírus. Os macrófagos no fígado (células deKupffer) e o baço filtram rapidamente muitos vírus do sangue. Os anticorpos e

o complemento se ligam ao vírus para facilitar sua captação pelos macrófagos(opsonização). Os macrófagos também apresentam o antígeno às células T eliberam IL-1 e interferon para iniciar a resposta imune antígeno-específica. Osmacrófagos ativados também podem distinguir e matar células-alvo infectadas.

As células exterminadoras naturais são ativadas pelo interferon e por linfocinas específicas, destruindo as células infectadas por vírus. A infecçãoviral pode reduzir a expressão de antígenos MHC ou alterar os carboidratossobre proteínas de superfície celular, para induzir sinais citolíticos para ascélulas exterminadoras naturais.

O interferon constitui a primeira defesa ativa do organismo contra uma

infecção viral, um “sistema de alarme precoce” em nível local e sistêmico. Além de ativarem uma defesa antiviral das células-alvo para bloquear areplicação do vírus, os interferons também ativam a resposta imune e ampli-ficam o reconhecimento da célula infectada pelas células T. O interferon cons-titui uma defesa muito importante contra a infecção, mas também representauma causa de mal-estar, mialgia, calafrios e febre (sintomas de tipo gripalinespecífico) associados a numerosas infecções virais.

O interferon compreende uma família de proteínas que podem ser subdivi-didas com base em diversas propriedades, incluindo tamanho, estabilidade, cé-lula e origem e modo de ação. O interferon-α e o interferon-β compartilhammuitas propriedades, incluindo homologia estrutural e modo de ação. O inter-

feron-α é produzido por células B, monócitos e macrófagos. O interferon-β ésintetizado por fibroblastos e outras células em resposta a infecções virais e ou-tros estímulos. O interferon- γ é produzido por células exterminadoras naturais ecélulas B ativadas em uma fase posterior da infecção. Apesar de o interferon- γinibir a replicação viral, sua estrutura e seu modo de ação diferem daqueles deoutros interferons. O interferon- γ, que é também conhecido como fator de ativaçãode macrófagos, é um componente integral da resposta das células T

H1.

Um dos melhores indutores da produção de interferon-α e interferon-β consis-te no RNA de duplo filamento, como os intermediários de replicação dos vírus deRNA (Quadro 14.4). Uma molécula de RNA de filamento duplo por célula é sufi-

ciente para induzir a produção de interferon. A expressão do gene do interferoné também induzida quando ocorre redução da síntese da proteína na célula. Issotambém diminui a concentração de uma proteína repressora do gene do interferon.Os indutores não-virais do interferon incluem microrganismos intracelulares (por exemplo, micobactérias, fungos e protozoários), estimuladores imunes oumitógenos (por exemplo, endotoxinas, fito-hemaglutinina), polinucleotídeos deduplo filamento (por exemplo, poli I:C; poli dA:dT), polímeros poliânions sintéticos(por exemplo, polissulfatos, polifosfatos e pirano), antibióticos (por exrmplo,canamicina, ciclo-heximida) e compostos sintéticos de baixo peso molecular (por exemplo, tilorona, corantes de acridina).

O interferon-α e o interferon-β podem ser induzidos e liberados dentro dehoras após a instalação da infecção (Figura 14.11). O interferon liga-se a recepto-res específicos sobre as células vizinhas e induz a síntese de proteínas antivirais,constituindo o estado antiviral. Todavia, essas proteínas antivirais não são ativadas




Indução A produção de interferon é estimulada por infecção viral:• RNA de filamento duplo (p. ex., intermediário viral RNA)Inibição viral da síntese de proteína celular

Mecanismos de ação• Ocorre a liberação de uma célula inicial infectada• O interferon liga-se a um receptor de superfície celular específico em outra célula• O interferon induz o “estado antiviral”: síntese de proteína-quinase, 2´-5´-oligoadenilato sintase e

ribonuclease L• A infecção viral da célula ativa estas enzimas• Ocorre inibição da síntese de proteínas virais e celulares

QUADRO 14.4 Interferons (adaptado de Murray)

FIGURA 14.11 Indução do estado antiviral do interferon-α ou interferon-β. O interferon é produzido emresposta a infecção viral, mas não afeta a célula inicialmente infectada. O interferon liga-se a um receptor de superfície celular sobre outras células e induz a produção de enzimas antivirais (estado antiviral). A infecção e produção de RNA de duplo filamento ativam a atividade antiviral. Adaptada de Murray.

Vírus

Célula infectada Célula infectada morta

IFN-α (leucócitos)IFN-β (fibroblastos

Receptor de IFN

Vírus de influenza

+

Estado antiviral 2’,5’-oligoadenilato-sintase,

proteína quinase etc.

MHC de classe I

Degradação doRNAm, inibição da

síntese de proteína




até a sua ligação ao RNA de duplo filamento. Os principais efeitos antivirais dointerferon são produzidos por duas enzimas: (uma polimerase singular) a 2´-5´-oligoadenilato-sintase e uma proteína-quinase específica para o fator de inicia-

ção ribossomal (fator de iniciação eucariótico [eIF-2]). A infecção viral da célulae a produção de RNA de duplo filamento ativam essas enzimas e deflagram umacascata de eventos bioquímicos que levam à inibição da síntese de proteínas,degradação do RNA-mensageiro (de preferência o RNAm viral) e outrasatividades. Esse processo essencialmente faz com que a fábrica celular “entreem greve”, impedindo a replicação do vírus (Figura 14.12). Ressalta-se que ointerferon induz um estado antiviral, mas não bloqueia diretamente a replicaçãodo vírus. O estado antiviral, cuja duração é de 2 a 3 dias, pode ser suficiente paraque a célula degrade e elimine o vírus sem ser destruída.

Os interferons estimulam a imunidade mediada por células ao ativar cé-

lulas efetoras e ao intensificar o reconhecimento da célula-alvo infectada por vírus. Os interferons estimulam a diferenciação das células pré-exterminado-

FIGURA 14.12 As duas principais vias da síntese de proteínas virais pelo interferon. Um mecanismo envolvea indução de uma polimerase não-usual (2’-5’-oligoadenilato-sintase [2-5A]), que é ativada pelo RNA deduplo filamento. A enzima ativada sintetiza uma adenina-trinucleotídeo não-usual, com ligação 2´,5´-fosfodiéster.O trinucleotídeo ativa uma endonuclease que degrada o RNAm. O outro mecanismo envolve a indução deuma proteína-quinase que inativa o eIF-2, por meio da fosforilação de uma das subunidades para impedir ainiciação da síntese de proteína. ATP: adenosina-trifosfato. Adaptada de Murray.

Interferon

Receptor de interferon

Estado antiviral

Indução da A 2’-p5’ A 2’p3 A-sintese

ATP

pppA 2’-p5’ A 2’p5 A(2-5 A)

Ativação da RNA-endonuclease

Degradação do RNAm

Ativação do

RNA viral deduplo filamento

Indução daproteína quinase

Ativação daproteína quinase

Fosforilação do fator de iniciação (subunidade

eIF-2) necessária paraa síntese de proteína

ATP

Inibição da formação docomplexo de iniciação

Inibição dasíntese deproteína

Inibição dareplicação viral




ras naturais em células exterminadoras naturais para ativar uma resposta lo-cal e precoce contra a infecção. A ativação dos macrófagos pelo interferon- γpromove a síntese de mais interferon, a secreção de outros modificadores da

resposta biológica, fagocitose, o recrutamento e a resposta inflamatória.Todos os tipos de interferons estimulam a expressão de moléculas MHC

de classe I e de classe II sobre a superfície celular. O interferon- γ aumenta aexpressão dos antígenos MHC de classe II sobre o macrófago, ajudando a pro-mover a apresentação do antígeno às células T. O interferon-α e o interferon-βaumentam a expressão de moléculas MHC de classe I, ampliando a capacida-de da célula de apresentar o antígeno e transformando a célula em alvo melhor para as células T citotóxicas (LTC).

O interferon também exerce efeitos reguladores disseminados sobre o cres-cimento celular, a síntese de proteína e a resposta imune (Quadro 14.5). Todos os

três tipos de interferons, em doses apropriadas, bloqueiam a proliferação celular.O interferon recombinante obtido por engenharia genética está sendoutilizado como terapia antiviral para algumas infecções virais (por exemplo,condiloma acuminado, hepatite C). O tratamento eficaz requer o uso do subtipocorreto de interferon e sua rápida liberação na concentração apropriada. Osinterferons também têm sido utilizados em estudos clínicos para o tratamentode certos tipos de câncer. O tratamento com interferon é acompanhado deefeitos colaterais de tipo gripal, como calafrios, febre e fadiga.

IMUNIDADE ANTÍGENO-ESPECÍFICA

As imunidades humoral e celular desempenham diferentes papéis nocombate a infecções virais. A imunidade humoral (anticorpos) atua principal-mente sobre os vírions extracelulares, enquanto a imunidade mediada por células (células T) é dirigida contra a célula produtora de vírus (Figura 14.13).

Praticamente todas as proteínas virais são estranhas para o hospedeiro e,portanto, são imunogênicas (capazes de produzir uma resposta de anticorpos).Todavia, nem todos os imunógenos induzem uma imunidade protetora. Ocor-re imunidade protetora contra os antígenos estruturais localizados na super-fície do vírus. Esses antígenos incluem as proteínas do capsídio viral dos ví-

Ações antivirais• Iniciam um estado antiviral nas células• Bloqueiam a síntese de proteína viral• Inibem o crescimento celular

Ações imunomoduladoras• O interferon-α e o interferon-β ativam as células exterminadoras naturais• O interferon-α ativa os macrófagos• O interferon- γ ativa os macrófagos• Aumentam a expressão antigênica MHC• Regulam as atividades das células T

Outras ações• Regulam os processos inflamatórios• Regulam o crescimento tumoral

QUADRO 14.5 Resumo das atividades dos interferons (adaptado de Murray)




rus sem envoltório e as glicoproteínas dos vírus com envoltório. A melhor resposta protetora é produzida contra as proteínas virais que interagem comreceptores de superfície celular (proteínas de ligação de vírus). Uma respostahumoral contra outros antígenos virais pode ser útil para a análise sorológica

da infecção viral (Quadro 14.6).O anticorpo bloqueia a progressão da doença por meio da neutralização

e da opsonização do vírus livre. O anticorpo pode neutralizar o vírus ao ligar-se às proteínas de fixação virais, impedindo, assim, sua interação com as cé-lulas-alvo, ou, ao desorganizar a estabilidade do vírus, iniciando, assim, a suadegradação. A ligação do anticorpo ao vírus também provoca opsonização,promovendo a sua captação e eliminação por macrófagos. O reconhecimentodas células infectadas por anticorpos também pode promover a citotoxicidadecelular anticorpo-dependente pelas células exterminadoras naturais.

O principal papel antiviral dos anticorpos consiste em impedir a propa-

gação do vírus extracelular para outras células, o que é especialmente impor-tante na prevenção da viremia. O anticorpo é mais eficaz para combater asinfecções citolíticas. A infecção é controlada porque o vírus mata a fábrica

FIGURA 14.13 Imunidade antiviralantígeno-específica. A resposta imu-ne é iniciada por fagocitose, proteólisee apresentação do antígeno sobre cé-lulas da linhagem dos macrófagos.

As células T CD4 antígeno-específi-cas são ativadas e liberam linfocinas,que ativam a HTT (hipersensibilidadedo tipo tardio – ver Capítulo 10), cé-lulas T citolíticas e células B. O

anticorpo liga-se ao vírus e neutralizaou opsoniza os vírus livres. Os macró-fagos fagocitam as partículas virais ereiniciam o ciclo. IFN: interferon.

Adaptada de Murray.

Célula-alvo

Citólise

TcCD8

TcCD8

HTT

TaCD4

Apresentaçãode antígeno

Macrófago

Vírus

Célula-alvo

Célula B

Anticorpo

Neutralização

Opsonização

IFN- γ

Macrófago




Interferon• Ocorre indução do interferon por meio da presença de RNA de duplo filamento ou inibição da síntese

de proteínas celulares• Inicia o estado antiviral nas células circundantes• Bloqueia a replicação local do vírus• Inicia respostas antivirais sistêmicas

Células exterminadoras naturais• São ativadas pelo interferon-α e interferon-β• São ativadas pelo interferon-α e IL-12 e ativam macrófagos (interferon- γ)• Dirigem-se contra células infectadas por vírus e as matam (especialmente vírus com envoltório)

Macrófagos• Filtram as partículas virais do sangue• Inativam as partículas opsonizadas• Apresentam antígenos virais às células T CD4

Células T• São essenciais para o controle das infecções por vírus com envoltório e não-citolíticos• Reconhecem os peptídeos virais apresentados por moléculas MHC sobre as superfícies celulares• Os peptídeos virais antigênicos (epítopos lineares) podem ser provenientes de qualquer proteína viral

(p. ex., glicoproteínas, nucleoproteínas)• As respostas das células T

H1 são mais importantes do que as respostas T

H2

• As células T citotóxicas CD8 respondem a complexos de peptídeo viral-proteínas MHC de classe I sobre asuperfície celular

• As respostas das células TH2 são importantes para a maturação da resposta humoral

• As respostas das células TH2 podem ser prejudiciais se limitarem prematuramente as respostas inflamató-

rias e citolíticas de TH1

Anticorpo• O anticorpo neutraliza o vírus extracelular

1. bloqueia as proteínas de fixação virais

2. desorganiza a estrutura viral• Opsoniza o vírus para a fagocitose• Promove a destruição da célula-alvo via complemento e citotoxicidade celular anticorpo-dependente• Combate às infecções virais líticas• Bloqueia a disseminação viral para tecidos-alvo• A IgM é indicadora de infecção recente ou atual• A IgG é mais eficaz do que a IgM• A IgA secretória é importante para a proteção das superfícies mucosas

QUADRO 14.6 Resumo das respostas antivirais (adaptado de Murray)

celular, e o anticorpo elimina os vírus extracelulares. O anticorpo constitui adefesa principal iniciada pela vacinação.

IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS T

A imunidade mediada por células T promove as respostas dos anticopos erespostas inflamatórias (células T auxiliares CD4) e mata as células infectadas(célula T citotóxicas CD8) (Quadro 14.6). Em geral, a resposta das células T

H1 é

mais importante do que a das TH2 no controle das infecções virais, sobretudo por

vírus não-citolíticos e com envoltório. As células T citotóxicas matam as células

infectadas e, em conseqüência, eliminam a fonte de novos vírus. As células Tcitotóxicas são ativadas por linfocinas produzidas pelas células TH1 e matam

células que expressam o complexo apropriado de peptídeo viral com proteína




MHC de classe I. Os peptídeos expressos nos antígenos MHC de classe I sãoobtidos de proteínas virais sintetizadas no interior da célula infectada (viaendógena). Os alvos das células T citotóxicas incluem peptídeos derivados das

proteínas virais, que podem não induzir a produção de anticorpos protetores(por exemplo, proteínas de vírions intracelulares ou internos, proteínas nucleares,proteínas inadequadamente dobradas ou processadas [“lixo celular”]), além deglicoproteínas virais. Por exemplo, a matriz e as nucleoproteínas do vírus influenzae a proteína (nuclear) do vírus do herpes simples constituem alvos para a lise por células T citotóxicas, mas não induzem a formação de anticorpos protetores.

A imunidade celular é especialmente importante no combate a infecçõescausadas por vírus formadores de sincícios, que podem disseminar-se de umacélula para outra sem exposição a anticorpos (por exemplo, vírus da hepatite A evírus do sarampo), bem como no controle de vírus latente (herpesvírus e papilo-

mavírus).

RESPOSTAS AOS ESTÍMULOS VIRAIS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS

As respostas imunes inespecíficas são as primeiras respostas ao estímuloviral e, com freqüência, são suficientes para limitar a disseminação do vírus(Figura 14.5). O interferon produzido em resposta à maioria das infecções viraisinicia a proteção das células adjacentes, intensifica a apresentação do antígenoao aumentar a expressão de antígeno MHC e inicia o processo de eliminaçãodas células infectadas ao ativar as células exterminadoras naturais e as repos-tas antígeno-específicas. Os vírus e componentes virais liberados das células

infectadas são fagocitados por macrófagos residentes que se mobilizam e mi-gram para os linfonodos. Os macrófagos no fígado e no baço são especialmenteimportantes para a remoção dos vírus da corrente sangüínea (filtros). Osmacrófagos degradam e processam os antígenos virais e expressam sobre a suasuperfície célular os fragmentos peptídicos apropriados ligados a antígenosMHC de classe II. Os macrófagos também liberam IL-1, IL-6 e fator de necrosetumoral, induzindo febre e promovendo a ativação das células T auxiliares.

As respostas antivirais antígeno-específicas assemelham-se às respostasantibacterianas antígeno-específicas, à exceção da célula T citotóxica CD8, quedesempenha um papel mais importante. A IgM é o primeiro anticorpo antiviral

produzido, e sua formação indica infecção primária. A IgG e a IgA são produzi-das dentro de 2 a 3 dias após a síntese de IgM. A IgA secretória é sintetizadaem resposta a um estímulo viral através dos orifícios naturais do corpo: olhos,boca, sistema respiratório e sistema gastrintestinal. As células T supressoras/ citotóxicas CD8 aparecem aproximadamente ao mesmo tempo em que a IgGsérica. As células CD8 migram para o local da infecção e matam as célulasinfectadas por vírus. O reconhecimento e a ligação a células-alvo que expres-sam peptídeos virais via MHC de classe I promovem a liberação de perforina egranzinas, que provocam ruptura da membrana celular, enquanto a ligação doligante Fas ao Fas sobre a célula-alvo promove a apoptose da célula-alvo. A

resolução da infecção ocorre posteriormente, quando existe anticorpo suficien-te para neutralizar toda a progênie viral, ou quando a imunidade celular é ca-paz de alcançar e eliminar as células infectadas. As respostas de HTT e dascélulas T citotóxicas são necessárias para a resolução da maioria das infecções




por vírus com envoltório e não-citolíticos. Em muitos casos, detecta-se no san-gue a presença de IgG e células T citotóxicas após controle da replicação viral.

Em qualquer guerra, é mais fácil eliminar o inimigo se a sua identidade e

sua origem forem conhecidas, e se for possível impedir o seu estabelecimento.De forma semelhante, no corpo, a imunidade primária permite a rápidamobilização específica de defesas para impedir o aparecimento dos sintomasda doença, promover a rápida eliminação do vírus e impedir o acesso dos vírusaos tecidos-alvo. Em conseqüência, a maioria das invasões virais secundárias éassintomática. Os anticorpos e as células T e B de memória encontram-se pre-sentes no hospedeiro imune para atuar sobre a infecção viral e produzir umaresposta mais rápida e extensa. A IgA secretória representa uma importantedefesa contra reinfecção através dos orifícios naturais do corpo, porém é produ-zida apenas de modo transitório. O anticorpo IgG impede a disseminação

virêmica do local primário de infecção. A natureza da resposta imune a infecções virais é determinada por fatoresdo hospedeiro, vírus e outros fatores. Os fatores do hospedeiro incluem consti-tuição genética, estado imune, idade e estado geral de saúde do indivíduo. Osfatores virais incluem a cepa viral, a dose infecciosa e a via de entrada. O temponecessário para iniciar a proteção imune, a extensão da resposta, o nível decontrole da infecção e o potencial de imunopatologias resultante da infecçãodiferem após uma infecção primária e reinfecção.

Um importante fator na virulência de um vírus consiste em sua capaci-dade de escapar à resposta imune. O vírus pode escapar da resposta imuneao escapar da detecção, impedir a ativação ou bloquear a indução da respostaimune. São apresentados exemplos específicos na Tabela 14.2. Alguns vírusaté mesmo codificam proteínas especiais que suprimem a resposta imune.

RESPOSTAS IMUNES ESPECÍFICAS A FUNGOS

As respostas protetoras primárias à infecção fúngica são promovidas por reações inflamatórias mediadas por células T

H1. Os pacientes que apresenta-

rem deficiências dessas respostas (por exemplo, pacientes com AIDS) são maissuscetíveis a infecções fúngicas. Os macrófagos ativados pelo interferon- γ sãoimportantes para a destruição dos fungos. A produção de proteínas catiônicas

pelos neutrófilos pode ser importante contra algumas infecções fúngicas (por exemplo, mucormicose), e o uso de óxido nítrico pode ser importante contraCryptococus e outros fungos. O anticorpo, como uma opsonina, pode facilitar aeliminação dos fungos.

RESPOSTAS IMUNES ESPECÍFICAS A PARASITOS

É difícil emitir generalizações sobre os mecanismos de imunidadeantiparasitária devido ao enorme número de parasitos diferentes e à existên-cia de diferentes formas e localizações teciduais expressas durante o ciclo devida dos parasitos (Tabela 14.3). Em geral, o estímulo das respostas das célu-las T CD4, CD8 e macrófagos pelas células T

H1 é importante no controle das

infecções intracelulares, enquanto as respostas dos anticorpos e de TH2 são

importantes para parasitos extracelulares encontrados no sangue e em outros




TABELA 14.2 Evasão viral das respostas imunes (adaptada de Murray)

Mecanismo Exemplos de vírus Ação

Oculto pelo anticorpo

Variação gênica

Secreção de antígeno blo-queador

Decomposição do comple-mento

Bloqueio da produção

Bloqueio da ação

Citólise dos linfócitos

Comprometimento da função

Fatores imunossupressores

Redução da expressãodo MHC

—

Herpesvírus, retrovírus Vírus do herpes simples, vírus varicela

zoster, paramixovírus, vírus da imu-nodeficiência humana

Lentavírus (vírus da imunodeficiênciahumana)

Vírus da influenza Vírus da hepatite B

Vírus do herpes simples

Vírus da hepatite B Vírus de Epstein-Barr

Adenovírus

Vírus do herpes simples

Vírus da imunodeficiência humana

Vírus do sarampo

Vírus de Epstein-Barr

Adenovírus 12

Citomegalovírus

Poxvírus, adenovírus

Infecção latenteInfecção de célula para célula (formação

de sincícios)

Alteração genética após infecção Alterações genéticas anuais

Antígeno de superfície da hepatite B

Glicoproteína C, que se liga ao C3 epromove a sua degradação

Inibição da transcrição de interferon Análogo IL-10 (BRCA 1) bloqueia a pro-

dução de interferon- γInibe a regulação ascendente da expres-

são MHCRNA VA 1, bloqueando a ativação da pro-

teína-quinase induzida pelo interferonpor RNA de filamento duplo

Prevenção da destruição de células por células T CD8

Mata as células T CD4 e provoca altera-ção dos macrófagos

Supressão das células exterminadoras na-turais, B e T

Supressão das respostas das células TH1

por BCRF (semelhante à IL-10)

Inibição da transcrição de MHC de clas-se I.

A proteína 19-kD (gene E3) liga-se à cadeiapesada de MHC de classe I, bloqueandoa translocação para a superfície

A proteína H301 bloqueia a expressãosuperficial da β

2-microglobulina

Atividade bloqueadora de IL-1 ou do fator de necrose tumoral

Resposta humoral

Interferon

Função celular imune

Diminuição da apresentação do antígeno

Inibição da inflamação

líquidos. A atividade de IgE, dos eosinófilos e dos mastócitos é essencial paraa eliminação de infecções por helmintos (cestóides e nematódeos). O controleda infecção pode depender da resposta iniciada no hospedeiro. Por exemplo,a iniciação de uma resposta T

H2 à espécie Leshmania é prejudicial, visto que

ela detém (inibição de IL-10) a resposta protetora de TH

1. Os parasitos desen-volveram mecanismos sofisticados para evitar a eliminação imune e, comfreqüência, conseguem estabelecer infecções crônicas.




Os parasitos extracelulares, como Trypanosoma cruzi, Toxoplasma gondiie Leshmania, são fagocitados por macrófagos. Os anticorpos podem promo-ver a captação (opsonizar) dos parasitos. Ocorre a destruição dos parasitos

após ativação do macrófago pelo interferon- γ (produzido por células extermi-nadoras naturais ou T

H1) ou pelo fator de necrose tumoral-α (produzido por

outros macrófagos) e indução dos mecanismos de destruição oxigênio-de-pendentes (peróxido, superóxido, óxido nítrico). Na ausência de ativação dosmacrófagos, os parasitos podem multiplicar-se no interior do macrófago (Fi-gura 14.14). A observação de que a produção de IL-4 e de anticorpos contraespécies de Leshmania correlaciona-se com a inibição das respostas inflama-

FIGURA 14.14 Remodelação dos compartimentos intracelulares de macrófagos por protozoários para-sitos. Tripomastigotas de T. cruzi entram nos macrófagos por meio da indução e do recrutamento delisossomos até a membrana plasmática; eles residem no vacúolo parasitado apenas transitoriamente,antes de escaparem para dentro do citoplasma por meio de secreção da molécula formadora de poro,denominada Tc-TOX (amarelo). Taquizoites de T. cruzi invadem ativamente a célula e remodelam a mem-brana do vacúolo parasitado (azul) que contém proteínas secretadas pelo parasito, mas excluem as pro-teínas do hospedeiro que normalmente promoveriam a maturação do fagossomo, desse modo prevenin-do a fusão com lisossomos. Promastigotas metaciclicos de Leishmania são “capturados” por receptoresque medeiam a fagocitose; a maturação do fagossomo pode ser inibida de modo transitório por lipofosfoglicanos (LPG) (verde), que se incorporam na membrana do fagossomo. O estagio de replicaçãofinal em amastigotas residentes dentro de um fagolisossomo, onde eles sobrevivem por meio da produçãode glicoconjugados na superfície celular e secretados, incluindo fosfolipídeo glicoinositol (GILPS) eproteofosfoglicano (PPG) (verde). Adaptada de Sacks & Sher.

Leishmaniaamastigota

Leishmaniapromastigota

FagolisossomoLisossomos

Toxoplasma gondiitaquizoita

T. cruzitripomastigota

Vacúolosparasitados

Fagossomo




tórias protetoras e prognóstico sombrio forneceu a base para a descoberta deque as respostas das células T

H1 e T

H2 são distintas e antagônicas.

Os neutrófilos atuam de modo semelhante aos macrófagos: fagocitam e

destroem os parasitos extracelulares por meio de mecanismos oxigênio-de-pendentes e oxigênio-independentes. Os eosinófilos localizam-se perto dosparasitos, ligam-se à IgG ou à IgE sobre a superfície das larvas ou dos vermes(por exemplo, helmintos, Schistosoma mansonii, Trichinella spiralis), sofremdegranulação por fusão de seus grânulos intracelulares com a membranaplasmática e liberam a proteína básica principal no espaço intercelular. A proteína básica principal é tóxica para o parasito.

Conforme assinalado anteriormente, as respostas que dependem das cé-lulas T são importantes para as respostas inflamatórias antiparasitárias. A pro-dução de interferon- γ pelas células T

H1 e a ativação dos macrófagos são es-

senciais para a proteção contra protozoários intracelulares e o desenvolvi-mento de granulomas ao redor dos ovos e vermes de S. mansonii no fígado. Ogranuloma, formado por camadas de células inflamatórias, protege o fígadodas toxinas produzidas pelos ovos, mas também causa fibrose. O desenvolvi-mento de fibrose interrompe o suprimento sangüíneo venoso para o fígado,resultando em hipertensão e cirrose.

As citocinas produzidas pelas respostas das células TH2 são muito impor-

tantes para estimular a produção de IgE e a ativação dos mastócitos (Figura14.15). A IgE ligada aos receptores Fc sobre o mastócito o transforma emcélula-alvo para antígenos do parasito infectante. Na luz do intestino, a liga-ção do antígeno e a ligação cruzada da IgE sobre a superfície dos mastócitosestimulam a liberação de histamina e substâncias tóxicas para o parasito, alémde promoverem a secreção de muco para recobrir e promover a expulsão doverme.

O anticorpo IgG também desempenha importante papel na imunidadeantiparasitária ao atuar como opsonina e ao ativar o complemento sobre asuperfície do parasito.

EVASÃO DOS MECANISMOS IMUNES PELOS PARASITOS

Os animais parasitos desenvolveram mecanismos notáveis para o esta-

belecimento de infecções crônicas no hospedeiro vertebrado (Tabela 14.3).Esses mecanismos incluem: crescimento intracelular (Figura 14.14), inativa-ção da destruição fagocítica, liberação de antígeno bloqueador (por exem-plo, Trypanosoma brucei, Plasmodium falciparum) e desenvolvimento de cis-tos (por exemplo, protozoários: Entamoeba histolytica; helmintos: T. spiralis)para limitar o acesso à resposta imune. Os tripanossomas africanos são capa-zes de organizar seus genes para o antígeno de superfície (glicoproteína desuperfície variável) e, assim, modificar seu aspecto antigênico. Os esquis-tossomas podem revestir-se com antígenos do hospedeiro, incluindo molé-culas MHC.




FIGURA 14.15 Eliminação de nematódeos do intestino. As respostas das células TH2 são importantes na

estimulação da produção de anticorpos. Os anticorpos são capazes de lesar o verme. A IgE está associa-da aos mastócitos, à liberação de histamina e a substâncias tóxicas. O aumento da secreção de mucotambém promove a expulsão do verme. TNF: fator de necrose tumoral. Adaptado de Murray.

Processos célulaT-dependentes específicos

Antígenosparasitários

Ta2

IL-4IL-5

Célula B

IL-3IL-4

IL-9IL-10

IgE

Mastócito

Receptor FC?

Processos inflamatóriosnão-específicos (p. ex., TNF, IL-)

Estimulam a proliferaçãode células caliciformes

Luz intestinal

Nematódeo

AnticorpoEpitéliointestinal

Verme lesado

Aumento dasecreção de

mucoExpulsão

TABELA 14.3 Exemplos de resposta imune antiparasitária (adaptada de Roitt)

Principal mecanismoParasito Hábitat efetor do hospedeiro Método de prevenção

Trypanosoma bruceiEspécies de Plasmodium

Toxoplasma gondii

Trypanosoma cruzi

Espécies de Leishmania

Trichinella spiralis

Schistosoma mansoni

Wuchereria bancrofti

Corrente sangüíneaHepatócito, célula san-

güínea

Macrófago

Muitas células

Macrófago

Intestino, sangue, músculo

Pele, sangue, pulmões, veiaporta

Sistema linfático

Anticorpo + complemento Anticorpo, citocinas

Metabólitos de O2, NO,enzimas lisossômicasMetabólitos de O

2, NO,

enzimas lisossômicas

Metabólitos de O2, NO,

enzimas lisossômicas

Células mielóides, anticorpo+ complemento



Variação gênicaIntracelular, variação gênicaInibição da fusão com

lisossomasEscapam no citoplasma,evitando assim a digestãono lisossomo

Comprometimento da pro-dução de O

2 e eliminação

de produtos; prevenção dadigestão

Encistamento (formação decisto) no músculo

Aquisição de antígenos dohospedeiro, bloqueio por anticorpo; antígenos solú-veis e imunocomplexos;

antioxidantesCutícula extracelular espes-sa; antioxidantes





Hornef MW, Wick MJ, Rheb M, Normark S. Bacterial strategies for overcominghost innate and adaptative immune responses. Nature 2002; 3 (11): 1033-40.

Murray PR, Rosenthal KS, Kobayashi GS, Pfaller MA. Microbiologia médica.3. ed. Rio de Haneiro: Guanabara Koogan. Cap.14, p. 91-102.

Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.Sacks D, Sher A. Evasion of innate immunity by parasitic protozoa. Nature2002; 3 (11): 1041-7.


1. De que maneira os diferentes componentes do sistema imune inte-ragem para produzir uma resposta protetora contra agentes infeccio-

sos de diversas naturezas?2. Descreva as semelhanças e as diferenças dos mecanismos de defesacontra bactérias intra e extracelulares.

3. De que maneira as bactérias podem se evadir dos mecanismos dedefesa do sistema imune?

4. Explique o significado de estado antiviral.5. Descreva o processo de eliminação de nematódeos do intestino.




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15Imunologia dos Tumores

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesDaniel Fernando Pereira Vasconcelos

Antígenos tumorais e reconhecimentoimunológico 239

Vigilância imune 241Mecanismos imunológicos 242Complexos imunes 244

Imunidade natural 244Expressão antigênica 245Potencial terapêutico 245Bibliografia selecionada 248Questões para recapitulação 249

O papel do sistema imune em prevenir o aparecimento de, e reagir con-tra, um tumor já instalado tem sido tema de investigação de um grande nú-mero de pesquisadores em todo o mundo. No entanto, a importância real e acapacidade da resposta imunológica de impedir o desenvolvimento de umaneoplasia necessitam de melhor confirmação experimental. As modernas téc-nicas que vêm revolucionando a biologia, em geral, e a imunologia, em particu-lar – biologia molecular, anticorpos monoclonais, clones de linfócitos T –, de-ram novo impulso nessa área de conhecimento, abrindo novas perspectivas.

As patologias que se abrigam com o nome de tumores são, em grandenúmero, complexas e heterogêneas. Todas se caracterizam por um crescimentodesordenado de células ditas de um determinado tipo, as quais variam suas

características celulares de acordo com o tecido de origem. Grande é a diver-sidade nos possíveis mecanismos de indução da transformação dos tumoresmalignos – vírus, radiação, agente químico ou outro.

ANTÍGENOS TUMORAIS E RECONHECIMENTO IMUNOLÓGICO

Os tumores expressam antígenos que são reconhecidos como estranhospelo sistema imune do hospedeiro. As observações clínicas e as experiênciasem animais estabeleceram que, embora as células tumorais sejam derivadasdas células do hospedeiro, os tumores despertam respostas imunes. As res-

postas imunes freqüentemente não evitam o crescimento dos tumores, sendovárias as razões pelas quais a imunidade antitumor é incapaz de erradicar ascélulas transformadas. Tais células derivam do próprio hospedeiro, por issolembram as células normais. A maioria dos tumores expressa somente




antígenos que podem ser reconhecidos como não-próprios e, como resultado,a maioria dos tumores tende a ter uma resposta imunológica fraca. De modogeral, os tumores que provocam fortes respostas são os que sofreram muta-

ção, ou são de alguma forma bastante estranhos ao sistema imune.Características clássicas dos tumores como sua aparente autonomia, sua

habilidade para crescer e se disseminar pela metástase independem do hos-pedeiro; no entanto, é possível que o crescimento de muitos tumores sejadependente de fatores do hospedeiro.

Em humanos são poucos os tumores conhecidos de etiologia viral, sendotambém encontrados tumores que demonstram evidências abundantes de al-terações genéticas (mutação, amplificação gênica, deleção ou translocaçãocromossônica): na maioria, se não em todos os tumores, acredita-se que algu-mas dessas alterações resultem em expressão de proteínas alteradas nas cé-

lulas tumorais e, às vezes, de superexpressão de proteínas normais. Alguns tumores possuem antígenos específicos, que se baseiam na idéiade que a célula tumoral apresenta alguma diferença estrutural diferencian-do-se do reconhecimento pelo sistema imune. A transformação maligna podeser acompanhada por mudanças fenotípicas celulares, que incluem perda decomponentes normais ou ganho de outros não-expressos na célula; compo-nente neo-expresso, se for reconhecido pelo sistema imune como estranho, éum antígeno tumoral. Dessa forma, a eficácia do sistema imune em eliminar células neoplásicas estaria na dependência de que estas células sofram alte-rações, reconhecimento pelo sistema imune, da ação de componentes efica-zes na destruição destas células. Caso haja falha em uma das etapas, a célulatumoral escapará ao controle imunológico.

Freqüentemente, antígenos descritos como tumorais, quando investiga-dos com maior profundidade, são antígenos de histocompatibilidade, de gru-po sangüíneo, de diferenciação ou oncofetais. Antígenos de classe II do com-plexo de histocompatibilidade principal podem ser encontrados em diferen-tes tipos de leucemias e linfomas, sendo que eles estão normalmente expres-sos em alguns linfócitos.

A classificação preliminar dos antígenos tumorais foi baseada nos seus tiposde expressão. Os antígenos que são expressos nas células tumorais são conheci-dos como antígenos específicos de tumores (TSA), e os que são também expres-

sos em células normais são os antígenos associados a tumores (TAA). A classifi-cação moderna apóia-se na estrutura molecular e na fonte dos antígenos:

– Produtos de oncogenes mutados, genes supressores de tumores: pro-duzidos por mutantes oncogênicos de genes celulares normais.

– Produtos de outros genes mutados: antígenos tumorais podem ser pro-duzidos pelos genes mutados cujos produtos não são relacionadoscom o fenótipo transformado e não têm função conhecida.

– Proteínas celulares normais expressas de modo aberrante: como pro-teínas celulares normais que são expressas excessiva ou de modo

aberrante nas células tumorais.– Antígenos tumorais codificados por genomas de vírus oncogênicos:funcionam como antígenos tumorais e provocam respostas de célulasT específicas que podem servir para erradicar tumores.




– Antígenos oncofetais: são proteínas expressas em altos níveis nas célu-las cancerosas e em tecidos normais (do feto), porém não em adultos.

– Antígenos glicolipídicos e glicoproteínas alteradas: moléculas de su-

perfície (expressadas) em níveis mais elevados do que os normais, po-dendo servir como marcadores diagnósticos e de alvos para a terapia.

– Antígenos de diferenciação específicos de tecidos: os tumores ex-pressam moléculas que estão normalmente presentes nas células deorigem.

Tumores induzidos por vírus contêm antígenos que apresentam reaçãocruzada com outros tumores causados pelo mesmo vírus ou semelhante, em-bora possam existir diferenças morfológicas. Em realidade, a quase totalida-de dos antígenos associados a tumores (AAT) nada mais é do que proteínas ou

glicoproteínas, cuja expressão podem ser componentes normais em outrascélulas, ou outro estado de diferenciação da mesma linhagem celular. Dessaforma, a maioria dessas estruturas é mais bem reconhecida pelo sistema imu-ne de outras pessoas ou de indivíduos da mesma espécie do que propriamen-te pelo paciente com câncer.

VIGILÂNCIA IMUNE

Se os tumores têm antígenos específicos que são reconhecidos pelo sis-tema imune do hospedeiro, então é possível que esses antígenos possam ser usados pelo hospedeiro para eliminar as células cancerígenas. Atualmente,

admite-se que o principal papel da hipersensibilidade tardia é impedir o de-senvolvimento dos tumores, funcionando o sistema imune como um filtroanticâncer.

É dessa forma que o organismo se defende de células potencialmentemalignas; tais células desenvolvem novos determinantes antigênicos e sãoreconhecidas como estranhas pelo sistema imune. Não foi ainda demonstra-do que a vigilância imune seja significante para impedir o crescimento detumores no homem, embora os tumores apareçam mais freqüentemente nosindivíduos com um sistema imune comprometido.

Em modelos experimentais, o transplante de tumor alogênico leva nor-

malmente à rejeição devido a dois tipos de antígenos de histocompatibilidade.Um efeito paradoxal, no entanto, é observado em certas condições quando oanimal é pré-imunizado com antígenos tumorais ou se o animal recebe passi-vamente anti-soro específico. A pré-imunização produz anticorpos que, em vezde levarem à rápida rejeição, aumentam o crescimento tumoral ou facilitamesse crescimento. Para explicar o fenômeno: os anticorpos combinar-se-iamcom antígenos tumorais, impedindo o reconhecimento pelos linfócitos, e, nosegundo, os anticorpos impediriam as células citotóxicas de desempenharemsuas funções que necessitam de interação celular por meio do antígeno. Evi-dentemente, não é qualquer anticorpo que pode exercer tais funções. Embora

não se saiba com certeza qual o papel dos anticorpos facilitadores em sistemasnaturais, é bem possível que tal tipo de anticorpo exista como mecanismo deescape imunológico de tumores.




MECANISMOS IMUNOLÓGICOS

Evasão das respostas imunes – os tumores conseguem evadir a respostaimune do hospedeiro. Uma possível forma é que as células tumorais são fracasapresentadoras de antígenos, e não que essas células não possuam antígenostumorais. As respostas imunes requerem co-estímulos que podem ser moléculasde superfície celular ou citocinas secretadas pelas células apresentadoras deantígenos (CAA). A molécula B7, presente em CAA especializadas, pode funcionar como um co-estímulo, através de seu receptor CD28 na superfície da célula T. Naausência desses co-estímulos, experimentalmente, a apresentação do complexoantígeno peptídico-MHC para o receptor da célula T leva à anergia. Ainda as-sim, o tumor pode não apresentar moléculas de MHC de classe II, então a res-posta imune depende das CAA e do processamento dos antígenos tumorais.

O reconhecimento pelo sistema imune de antígenos tumorais desenca-

deia uma resposta imunológica adaptativa, que pode ser celular, humoral ouambas. Além desse, outros mecanismos efetores reconhecendo a célula tumoralpodem destruí-la em um primeiro contato, sem necessidade de desencadea-mento dos complexos processos de reconhecimento, proliferação e diferencia-ção do sistema imune, como a imunidade natural. A imunidade adaptativainduzida por antígenos tumorais é essencialmente semelhante àquela evocadacontra transplantes dependentes de células T e outros antígenos glicoprotéicosde membrana. A ativação de células T inclui a geração das subclasses auxiliar (Ta) e supressora (Ts), assim como linfócitos T citotóxicos (CTL). Células CTLreconhecem antígeno tumoral em associação com produtos de classe I (Figura

15.1). A ativação também leva à produção de linfocinas pelas células Ta, que

FIGURA 15.1 O antígeno tumoral pode ser apresentado às células T de diversas formas. 1. Diretamentena ausência de co-estímulos necessários, resultando em energia. 2. Diretamente por um tumor que ex-pressa moléculas co-estimuladoras, resultando em ativação das células T. 3. Diretamente por células CAA especializadas, resultando em ativação das células T. Adaptada de Roitt.

Célulatumoral

Classe 1

CD8

Energia

Célulatumoral

Co-estímulos

B7

CD28

Ativaçãocélula T

CD8Célulatumoral

Citocinas

Liberação

do atnígeno

CD4

Classe II Ativação célulaT

1 2 3




são importantes no recrutamento e na ativação de macrófagos, células extermi-nadoras naturais (EN) e que são ativadas por importantes mediadores químivos:

– Interleucina 2 (IL-2): essa linfocina é essencial para a divisão da célula Te para a diferenciação de células B em plasmócitos. Também é importantena amplificação de células LAK a partir dos precursores. Enquanto cé-lulas EN podem lisar células infectadas por vírus, o que pode ter implica-ções para tumores de origem viral, em que produtos virais são expressosnas células.

– Fator de inibição de macrófagos: esse liga-se a receptores na membranade macrófagos e aumenta o nível de AMP cíclico intracelular, resultan-do no aumento de polimerização de microtúbulos e diminuição da mi-gração. Sua função é provavelmente a de deter macrófagos no sítio tu-

moral (antigênico).– Fator de ativação de macrófagos: macrófagos em cultura com IFN- γdesenvolvem algumas das propriedades dos macrófagos ativados, por exemplo, o aumento da atividade tumoricida.

– Linfotoxina (LT): essa linfocina pode lisar algumas células tumorais in

vitro e é também diretamente citotóxica quando injetada em um tumor in situ. O significado da LT in vivo não é conhecido. Embora não sejacompletamente responsável pela capacidade de destruição das célu-las Tc, ela pode amplificar a destruição mediada por células T por ou-tros mecanismos.

– Interferon (IFN): propriedades antivirais e imunomodulatórias dos dife-rentes tipos de IFN sobrepõem-se, apesar de que IFN- γ é consistente-mente o imunomodulador mais eficiente. IFN aumentam a citotoxici-dade das células EN, assim como induzem moléculas MHC de classesI e II nas células adjacentes, com as conseqüências possíveis menciona-das previamente. Interferons também causam ativação de macrófagos,tornando-os mais tumoricidas.

– Fatores quimiotáticos: fatores quimiotáticos independentes para ma-crófagos e para granulócitos recrutam células fagocíticas para sítio tumoral.

– Fatores mitogênicos (FM): esses incluem uma família de moléculasgeradas por estímulo antigênico dos linfócitos. Um fator mitogênico

de linfócitos é provavelmente idêntico à IL-2.– Detecção de imunidade mediada por células T: a metodologia para a

detecção de antígenos tumorais em humanos e experimentais que evo-cam uma resposta adaptativa depende da ativação das células T e,concomitante, da elaboração de linfocinas, seguindo-se à exposição dascélulas T às células tumorais (alvo). Testes têm implicações diretas paraa relação tumor-hospedeiro somente se conduzidos em animais, comcélulas-alvo e efetoras da mesma cepa, ou para tumores humanos, emcombinações autólogas, com células-alvo e células T do mesmo doador. Já a célula T efetora é induzida somente quando complexos MHC

peptídeos são reconhecidos na superfície da célula-alvo pelo receptor de um linfócito T efetor ativado. Esse reconhecimento instrui a célulaT efetora a aderir mais fortemente à célula-alvo portadora do antígeno




e a liberar suas moléculas efetoras diretamente na célula-alvo, levan-do à ativação ou morte desse alvo.

– Resposta das células B: apesar de as reações mediadas por células

serem, provavelmente, de maior significado, anticorpos contraantígenos tumorais detectáveis em soro autólogo recrutam células comreceptores Fc, por exemplo, células T e macrófagos. A citotoxicidadecelular dependente de anticorpo (ADCC) é demonstrável no soro dealguns pacientes com tumores. Anticorpos formando complexos imunessolúveis com antígenos tumorais podem subverter respostas celulares.

COMPLEXOS IMUNES

As secreções corporais de pacientes com câncer freqüentemente contêm

complexos imunes. Nesse aspecto, eles diferem pouco do soro de pacientescom condições degenerativas ou inflamatórias não-malignas do mesmo teci-do ou órgão. Teoricamente, complexos imunes circulantes detectáveis no sorode pacientes com câncer e de pacientes com outros distúrbios patológicospodem consistir em vários antígenos desiguais, incluindo, no caso de pacien-tes com câncer, alguns que são tumor-associados. No entanto, a natureza doscomplexos imunes no soro dos pacientes portadores de câncer é, na maior parte, desconhecida.

IMUNIDADE NATURAL

A imunidade específica contra os antígenos tumorais não é a única ob-servada na resistência imunológica contra as neoplasias. A observação deque leucócitos periféricos de indivíduos normais são capazes de impedir ocrescimento de células tumorais in vitro, e mesmo destruí-las, levou àconceituação de imunidade inata do indivíduo, alterando a idéia da necessi-dade de um contato prévio com o antígeno. Essa imunidade natural, sabe-sehoje, é desenvolvida por três tipos de célula. Os linfócitos T, especificamenteos citotóxicos, podem exercer função de vigilância, reconhecendo e matandoas células potecialmente alteradas que expressem moléculas do MHC de classeI. Tais células também podem lisar o tumor do qual se originaram. Já oslinfócitos T auxiliares não têm seu papel bem-esclarecido, podendo fornecer citocinas para o desenvolvimento eficiente de linfócitos T citotóxicos.

As células EN, in vitro, podem destruir muitos tipos de células tumorais,podem lisar células infectadas por vírus e certas linhagens de tumores, bemcomo responder na ausência de moléculas do MHC de classe I, porque oreconhecimento dessas moléculas libera sinais inibidores para as células EN.Seu papel in vivo é ainda obscuro, apesar das evidências sugestivas de queexerça uma função de vigilância imune.

Os macrófagos, quando ativados, podem lisar células tumorais com maior eficiência do que as células normais. A forma com que o macrófago é ativadosainda é desconhecido, mas os possíveis mecanismos são o reconhecimento

direto de alguns antígenos de superfície das células tumorais e a ativação por meio da produção de IFNs pelas células T. A lise provocada pelos macrófagospode ocorrer por meio de enzimas lisossômicas, por moléculas reativas de




oxigênio e de óxido de zinco. Os macrófagos ainda produzem citocinas im-portantes, como o fator de necrose tumoral (TNF), que pode destruir as célu-las tumorais diretamente (ligação do TNF à célula, sinalizando apoptose) e

indiretamente (por meio de trombose no tumor dos vasos sangüíneos).

EXPRESSÃO ANTIGÊNICA

Como já foi salientado anteriormente, a célula tumoral não expressa ne-cessariamente novos antígenos. Os antígenos normalmente presentes podemestar ausentes ou com expressão alterada. Dessa forma, alguma mudança nasmoléculas MHC de classe I impossibilita o reconhecimento da célula tumoralpelas células T citotóxicas.

Certos antígenos podem sofrer modulação. Após a fixação de anticorpos

na superfície e a migração das moléculas para o pólo celular, há desapareci-mento do antígeno enquanto persistir o excesso de anticorpo. Estruturas dasuperfície celular podem estar mascaradas por um excesso de mucina, açúca-res e ácido siálico adicionados aos antígenos, impedindo o reconhecimentopelo sistema imune. Alguns tumores secretam grandes quantidades deantígenos na circulação. Os anticorpos produzidos formam complexos imu-nes circulantes e não conseguem chegar ao alvo celular tumoral.

POTENCIAL TERAPÊUTICO

Tentativas de vacinar animais para induzir resistência tumoral têm en-

contrado sucesso limitado em sistemas animais, e, em algumas circunstâncias,por exemplo, com tumores transplantáveis quimicamente induzidos, a imuni-zação com células tumorais irradiadas previamente à transplantação do tu-mor pode resultar em crescimento tumoral aumentado, possivelmente pelaestimulação de anticorpos bloqueadores. A consciência crescente do en-volvimento de vírus no desenvolvimento de tumores no homem oferece gran-des esperanças para a prevenção de certos tumores. Por exemplo, há poucasdúvidas de que a vacinação contra o vírus da hepatite B reduzirá a incidênciado hematoma primário. Da mesma forma, onde outras fortes associações exis-tirem, como com o papilomavírus 16 e 18 e carcinoma de cérvix, haverá, tam-

bém, o potencial para a vacinação de mulheres com alto risco, apesar de que,neste caso, a imunidade deve ser estimulada nas mucosas. Vacinas modificadas contra o câncer podem oferecer um meio pelo qual

a imunogenicidade das células tumorais pode ser artificialmente aumentadapara o uso nos protocolos de imunização; estes são os seguintes:

1. Infecção com certos vírus (Figura 15.2). Nos camundongos, prepara-dos homogeneizados a partir de tumores vírus-infectados sãoimunógenos mais efetivos do que preparados comparáveis de célulastumorais não-infectadas para a indução de imunidade ao transplante.No camundongo, os mixovírus são os vírus de escolha, e células demelanoma infectadas pelo vírus da estomatite vesicular (VSV) estãosendo estudadas no homem.






tumoral ou do sangue de um paciente. De outro modo, existe a possibilidade deestimulação in vitro de linfócitos com antígenos tumor-específicos isolados epurificados. Já foi mostrado que clones de células T alogênicas capazes de lisar vários tipos de tumores humanos frescos, mas não células humanas não-trans-formadas in vitro, são capazes de induzir remissão da doença maligna quandoadministrados em pacientes com câncer. Já que a IL-2 demonstrou ter efeitosinérgico com aqueles clones causando remissão, pode ser que os clones sejamcélulas LAK (células EN ativadas pela IL-2), possuindo algum marcador fenotípico da célula T.

Imunoterapia passiva. Usa anticorpos monoclonais vinculando a trans-ferência de anticorpos do paciente com câncer para causar a regressão dotumor ou prevenir recorrência do tumor. Vários problemas relacionam-se amatar células tumorais dessa maneira. Primeiro, a especificidade do anticorpoe da distribuição do antígeno “tumoral” é de suma importância. Apesar deque anticorpos monoclonais são unicamente específicos para um dado epítopo,é muito raro que tal epítopo apareça unicamente nas células de um únicotipo. Assim, há uma captação pobre do anticorpo, e a proporção de captaçãopelo tumor em relação a dos tecidos normais é baixa. Segundo, mesmo que oantígeno tumoral seja específico, uma baixa densidade de superfície do

antígeno levará normalmente a problemas de baixa captação. A afinidade doanticorpo também é importante, apesar de que isso pode ser controlado atéum certo ponto ao selecionar o hibridoma, na primeira instância. Já que osuprimento de sangue a um dado tumor representa uma fração muito peque-na do débito cardíaco total, a ligação de anticorpos injetados intravenosamenteserá lenta, mesmo na presença de anticorpos de alta afinidade. Presumindoque o anticorpo localizou-se com sucesso dentro do tumor, é muito poucoprovável que ele causará regressão generalizada do tumor, a não ser que sejabem-vascularizado, de maneira que todas as partes do tumor sejam alcançadas.Se ocorrer morte, pode estar envolvida a citotoxicidade dependente de com-

plemento, apesar de a ADCC ser o fator significativo. Alguns ensaios clínicos com anticorpo monoclonal antitumor foram rea-lizados com pouco sucesso, mas o maior potencial para este tipo de terapia

A maioria das citocinas é ministrada sistemicamente e em altas doses, mas seu mecanismo ainda não está esclarecido.O fato de alguns pacientes tratados com IL-2 sofrerem de tireoidite auto-imune transitória fornece alguma evidência deque a administração de citocinas potencializa as respostas imunes (adaptado de Roitt).

Citocinas Tipos de tumor e resultados Efeitos e mecanismos

IFN-α

IFN- γ

IL-2

TNF-α

Remissão prolongada da leucemia da célulapilosa; efeitos fracos em alguns carcinomas

Sistemicamente ineficiente, remissões de car-cinoma peritoneal do ovário

Remissões em carcinoma renal e melanoma

Pode reduzir ascite maligna

Possível efeito citostático no tumor; citoestase,aumento na expressão de moléculas MHCde classe I

Aumento de moléculas MHC de classes I e II,ativando magrófagos, células T, citoestase

Ativação e proliferação de células T e de célu-las exterminadoras naturais

Aumento da adesão de célula ao tumor, ativa-ção de macrófagos e linfócitos

QUADRO 15.1 Imunoterapia por citocinas






Bier O. Microbiologia e imunologia. São Paulo; 1994.Dalgleish AG, O’Byrne K. Inflammation and Cancer: the role of the immuneresponse and angiogenesis. Cancer Treat Res. 2006; p. 1-38.

Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999. Wang XY, Facciponte JG, Subjeck JR. Molecular chaperones and cancer

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1. Qual a importância dos antígenos tumorais no sistema imunológico?2. O que é vigilância imune?

3. Comente sobre os mecanismos imunológicos dos tumores?4. Qual a importância da expressão antigênca na imunologia tumoral?5. Quais seriam as expectativas terapêuticas dos tumores diante da

engenharia genética?



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16Imunopatologia das

Infecções da Mucosa OralJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesDaniel Fernando Pereira Vasconcelos

Infecções virais 251Manifestações orais virais 252Infecções bacterianas 253Manifestações orais bacterianas 255

Infecções fúngicas 256

Manifestações orais fúngicas 257Bibliografia selecionada 259Sites relacionados 259Questões para recapitulação 259

INFECÇÕES VIRAIS

O estágio inicial de uma infecção, freqüentemente, é uma disputa entre ovírus e o sistema de defesa do hospedeiro. Sendo a integridade da superfície aprimeira linha de defesa contra a invasão viral, uma vez rompida tal barreira,outras células inflamatórias entram em ação. As defesas do hospedeiro, os inter-ferons α, β e γ (Figura 16.1), são, geralmente, produzidas logo que uma célula éinfectada, ativando mecanismos antivirais nas células vizinhas, tornando-as re-

sistentes à infecção. As células exterminadoras naturais podem ser detectadasdentro de dois dias após a infecção viral, e elas são consideradas as principaisefetoras contra os vírus herpes. Células T (citotóxicas) são essenciais para elimi-nação dos vírus nos tecidos, pois destroem as células infectadas. A ausência decélulas T torna o hospedeiro altamente suscetível ao ataque pelos vírus.

Os mecanismos de destruição da célula infectada incluem a liberação,pelas células exterminadoras naturais, de perforinas e granzimas B sobre acélula infectada, as quais possuem uma função citotóxica contra as célulasinfectadas. Os mecanismos utilizados na destruição incluem os mesmos dascélulas T (citotoxicas) e ainda realizam citotoxicidade celular dependente de

anticorpos. Devido à interação celular, anticorpos podem limitar ou não a dis-seminação ou a reinfecção, pois fornecem uma barreira importante na restri-ção da disseminação viral na corrente sangüínea.




A produção de IgA nas superfícies mucosas é importante, pois previne areinfecção. A defesa contra partículas virais livres envolve a neutralização dainfectividade, que pode ocorrer de várias maneiras. O complemento está rela-cionado na neutralização de alguns vírus livres: ele danifica o envelope viral,em um processo conhecido como viriólise. Além disso, o complemento mobi-liza células efetoras. A descrição do mecanismo de ação dos diferentes com-ponentes do sistema imune contra os vírus estão descritos no Capítulo 14.

MANIFESTAÇÕES ORAIS VIRAIS

A herpes (Figura 16.2) pode ser desencadeada pelos raios solares, infec-

ções respiratórias, trauma, menstruação, estresse emocional e imunodepressão.Esta última é comum em pacientes portadores do vírus HIV. As lesões maisfreqüentes são causadas pelo HSV-1 e HSV-2, afetam lábios e são encontra-das em 10 a 15% dos pacientes soropositivos, nos quais, geralmente recidivamcom maior freqüência, são maiores e muitas vezes aparecem como múltiplaslesões persistentes, respondendo muito mal ao tratamento.

O ciclo dura em média 1 mês, enquanto nos pacientes normais demorano máximo 7 dias.

A evolução da doença é bastante diferente em portadores do HIV e napopulação em geral. A infecção intra-oral aparece na forma clássica de úlce-

ras irregulares e rasas que destroem o epitélio pavimentoso estratificadoqueratinizado do palato duro; gengiva e região dorsal da língua geralmentesão cobertas por pseudomembrana e tornam-se muito doloridas.

FIGURA 16.1 O estado viral desenvolve-se poucas horas após a estimulação do interferon e perdurapor 1 ou 2 dias. Adaptada de Roitt.

Célula Infecta-da por Vírus

Produção deINF α/β

INF α/βLigando-se

Célula Não-Infectada

Produção de INF α/β

Oligoadenilato sintetase

Síntese de adenina trinucleotídeo

Ativa endonuclease

Degrada RNAm viral

Proteína cinase

Fosforilação einativação de IF-2

Inibe síntese proteíca

Impede infecção viral

Vírus






Já a segunda linha de defesa é mediada pelo reconhecimento de compo-nentes bacterianos comuns: numerosos e de amplo espectro, existentes aindaantes das células T antígeno-específicas e das imunoglobulinas, permitem o

desencadeamento de respostas protetoras por componentes microbianos co-muns. Mecanismo de ação do LPS: existe uma via complexa que neutraliza oLPS, que também ativa os receptores membrano-associados nos leucócitos ecélulas endoteliais, ativando sua função efetora.

Quimiotaxia: essa pode ser devida tanto à ativação do complemento quan-to aos efeitos quimiotáticos diretos dos produtos bacterianos e contribui paraatrair mais fagócitos ao local da infecção.

Anticorpos: controlam as toxinas bacterianas, por exemplo, neutralizama toxina diftérica, bloqueando sua ligação à célula-alvo. Uma função impor-tante nas superfícies mucosas e externas, normalmente realizada pela IgA, é

impedir a ligação das bactérias às células epiteliais (Figura 16.3). A maioria das bactérias é destruída pelos fagócitos; poucos microrganis-mos são destruídos diretamente pelo complemento; outros podem ser destruídospor células exterminadoras naturais ou até mesmo células citotóxicas, o queenvolve a lise da membrana celular. Entretanto, a maioria das bactérias édestruída pelos fagócitos em um processo que envolve várias etapas.

FIGURA 16.3 Este diagrama lista os estágios de invasão bacteriana (amarelo) e indica os efeitos antibacterianosdo anticorpo que atua em diferentes pontos (azul). Anticorpos contra fímbrias bloqueiam a ligação das bactériasà membrana celular do hospedeiro. O anticorpo desencadeia um dano mediado pelo complemento contra acamada lipídica. Os anticorpos bloqueiam diretamente proteínas de superfície bacteriana que selecionam

moléculas úteis do ambiente e transportam-nas através da membrana. Anticorpos contra proteínas M e cápsu-las opsonizam a bactéria via receptores Fc e C3 para a fagocitose. As toxinas bacterianas podem ser neutrali-zadas pelo anticorpo, assim como o podem ser os fatores bacterianos disseminadores, os quais facilitam ainvasão, por exemplo, pela destruição de tecido conjuntivo ou fibrina. Adaptada de Roitt.

Anticorpo contrafímbrias, ácidos

lipotecóicos ealgumas cápsulas

Desencadeamento dodano mediado pelocomplemento contra

camada lipídica

Anticorpos contraproteínas M e cápsula

resultam em oposonizaçãovia Fc e C3

Anticorpos antitoxinaspermitem neutralização

Ligação

Proliferação demicrorganismos

Escape dosfagócitos

Dano aohospedeiro

Tóxico Invasivo

Bloqueiodos mecanismosde transporte e

receptores

Neutralização deimunorrepelentespelos anticorpos

Neutralizaçãodos fatores de

propagação, enzimas(hialuronidase)




Células fagocíticas possuem muitos mecanismos microbicidas grupo-de-pendente de oxigênio – envolvem uma enzima na membrana dos fagócitosresponsável pela redução do oxigênio para o ânion superóxido. Dessa forma,

quando a peroxidase está presente, compostos tóxicos são gerados, e, assim,os monócitos dos pacientes com deficiência congênita de mieloperoxidasepodem apresentar uma atividade microbicida deficitária.

MANIFESTAÇÕES ORAIS BACTERIANAS

A sífilis (Figura 16.4), também chamada de avariose ou lues, é uma doen-ça infecciosa de evolução crônica e distribuição mundial. A via principal detransmissão são as relações sexuais. O agente causador é o Treponema pallidum,que é muito sensível à dessecação, ao calor e aos anti-sépticos suaves, motivo

pelo qual sua transmissão requer um contato muito direto ou muito prolongado. A transmissão por meio de transfusões sangüíneas é praticamente inexis-tente hoje em dia, mas a transmissão de mãe para filho é muito comum. Mes-mo sendo provável que esse microrganismo seja capaz de atravessar a peleou as mucosas intactas, aparentemente o mecanismo de contágio é por contatodireto do microrganismo com feridas microscópicas ou maiores, cujas super-fícies sejam úmidas.

As manifestações clínicas da sífilis englobam distintos períodos cronológicos:

– Período primário (sífilis primária): caracteriza-se pelo “cancro” e aafecção de gânglios próximos. O cancro é a primeira manifestação da

sífilis, localizando-se no ponto de infecção do treponema. Manifesta-se como uma ferida indolor, circunscrita e de contornos sobrelevadosredondos ou ovais. O cancro se faz acompanhar de uma afecção dosgânglios linfáticos, geralmente na região inguinal, encontrando-se por apalpação vários gânglios afetados, duros e pouco dolorosos. Depoisde três a cinco semanas, o cancro regride, seca e empalidece pouco apouco, cicatrizando definitivamente.

– Período secundário (sífilis secundária): com certa freqüência, ocorremal-estar geral, perda do apetite, rouquidão, perda ligeira de peso eleve aumento da temperatura corporal. As lesões cutâneas que apare-

cem nesse período são a roséola sifilítica e lesões papulosas. A roséolasifilítica consiste em uma erupção de manchas redondas de cor ver-

FIGURA 16.4 Paciente com sífilis. Fonte:www. odontologia.uchile.cl




melho-cobre, localizadas principalmente no tórax, nos braços e noabdômen. Em muitas ocasiões, passam despercebidas porque não cau-sam coceira nem descamação, e sua coloração tende a ser muito clara

e evanescente. Podem durar poucos dias ou até semanas, e desapare-cem espontaneamente. Aproximadamente após 4 a 12 meses do inícioda doença, aparecem as lesões papulosas de cor vermelho-escura, pro-eminentes, redondas e de tamanho variável, de poucos milímetros atéum centímetro de diâmetro. Dependendo da localização das pápulas,podemos distinguir dois tipos de quadros clínicos: os condilomas pla-nos (localizados na região perianal, nas virilhas, nas regiões genitais,nas axilas e, em geral, nas pregas onde há umidade e maceração) e assifílides palmoplantares (afetando as palmas das mãos e as plantas dospés). Também pode haver lesões na mucosa da boca, denominadas pla-

cas mucosas, que se apresentam como manchas vermelhas ou azuladasdelimitadas.– Período terciário (sífilis tardia): a sífilis tardia agrupa os quadros clíni-

cos que sobrevêm do segundo ano de evolução da doença. As lesõesna pele aparecem em geral após 3 a 7 anos do início da infecção, sen-do características as “gomas”, que começam como um ou vários nódu-los subcutâneos indolores em qualquer parte do corpo, mas com maior freqüência no rosto, no couro cabeludo e no tronco. A superfície des-ses nódulos se avermelha e ulcera e, posteriormente, pode cicatrizar. A lesão cardiovascular normal é um processo inflamatório da aorta,podendo aumentar seu diâmetro, causando sua ruptura. A afecção dosistema nervoso pode causar um quadro de paralisia geral progressi-va, que se apresenta entre 20 e 40 anos depois do contágio e caracte-riza-se por distúrbios motores.

– Sífilis congênita: o contágio do feto ocorre através da placenta da mãesifilítica. A probabilidade de que uma mulher grávida não-tratada, du-rante o primeiro ano de sua doença, contagie o feto com sífilis é de,aproximadamente, 90%. Se uma mulher grávida tem uma sífilis demenos de 2 anos de evolução e não tiver recebido tratamento, há umaprobabilidade de 30% de sofrer um aborto e de 30% a 40% de morteneonatal. Dos que sobrevivem, 30% desenvolverão a sífilis congênita.

Não vamos entrar em patologias dos tecidos de suporte e proteçãoorais nesse capítulo.

INFECÇÕES FÚNGICAS

Existem quatro categorias de infecções fúngicas, e pouco se sabe a res-peito dos mecanismos envolvidos na imunidade às infecções fúngicas, masacredita-se que eles são essencialmente similares àqueles envolvidos na re-sistência a infecções bacterianas. As infecções fúngicas do homem dividem-se em quatro categorias principais:

1. Micoses superficiais: causadas por fungos dermatófitos, geralmen-te restritos aos componentes queratinizados mortos da pele, dos ca-belos e das unhas.




2. Micoses subcutâneas: fungos saprófitas podem causar nóduloscrônicos ou úlceras nos tecidos subcutâneos após traumatismo, por exemplo, cromomicose, esporotricose e micetoma.

3. Micoses respiratórias: são saprófitas do solo que produzem infecçõespulmares subclínicas ou agudas ou produzem lesões granulomatosas,por exemplo, histoplasmose e cocciodomicose.

4. Candidíase: Candida albicans (comensal onipresente) causador deinfecções superficiais da pele e membranas mucosas, raramentesistêmicas.

Imunidade celular : geralmente as infecções fúngicas cutâneas sãoautolimitadas, e a recuperação está associada a uma certa resistência limita-da à reinfecção. A resistência é baseada aparentemente na imunidade celu-

lar, uma vez que os pacientes desenvolvem reações de hipersensibilidade tar-dia (tipo IV) a antígenos fúngicos, e a ocorrência de infecção crônica estáassociada à perda dessas reações.

A imunidade das células T também está implicada na resistência a outrasinfecções fúngicas, já que a resistência pode, às vezes, ser transferida com cé-lulas T imunes.

Presume-se que os linfócitos T liberem linfocinas que induzem a destruiçãodos fungos por macrófagos (Tabela 16.1). Distúrbios no equilíbrio do sistema imunepodem quebrar a homeostasia, predispondo à invasão por Candida, que tambémsão comuns em pacientes com AIDS, o que significa que o sistema imune estáenvolvido no confinamento dos fungos em seus sítios comensais normais.

MANIFESTAÇÕES ORAIS FÚNGICAS

Candidíase (Figura 16.5) é infecção fúngica produzida por Candida

albicans, que vive nas mucosas, e só causa doença quando existem condiçõesque favoreçam o seu crescimento.

É a mais comum das infecções fúngicas que afetam a boca; podem de-senvolver-se em qualquer superfície da mucosa. Pacientes infectados pelo

HIV, normalmente apresentam a lesão no palato duro e no palato mole. A candidíase é também encontrada nos quadros clínicos de quase todos os pa-cientes que participam dos antigos grupos de risco: hemofílicos, pacientes

TABELA 16.1 Destruição dos fungos por monócitos/macrófagos

Doença granulomatosa Deficiência daOrganismo Normal crônica mieloperoxidase

Candida albicans Destruídos Algumas vezes destruídos Algumas vezes destruídosCandida parapsilosis Destruídos Não-destruídos DesconhecidoCryptococcus neoformans Destruídos Desconhecido Destruídos Aspergillus fumigatus conmidia Destruídos Destruídos Desconhecido Aspergillus fumigatus hyphae Destruídos Destruídos Desconhecido

Muitos fungos são destruídos por monócitos ou macrófagos. As células dos pacientes com doença granulomatosa crônica oude indivíduos com deficiência de mieloperoxidase também podem efetuar destruição, mostrando a importância dos mecanis-mos oxigênio-independentes (adaptada de Roitt).




que são submetidos à transfusões sangüíneos e usuários de drogas. A can-didíase bucal pode ser o primeiro sinal ou sintoma de infecção pelo HIV.

Formas clínicas predominantes de candidíases:

1. Candidíase eritematosa: apresenta-se sob a forma de manchas ouáreas eritematosas avermelhadas. Ocorre com maior freqüência nopalato e no dorso da língua, podendo ocorrer como pequenos pon-tos avermelhados na mucosa jugal. É uma forma bem típica de pa-cientes infectados pelo HIV.

2. Pseudomembranosa: infecção resultante da proliferação da Candida

albicans, é vulgarmente conhecida como “sapinho”. É mais comumem crianças; caracteriza-se pela presença de placas esbranquiçadas

ou amareladas distribuídas em qualquer parte da boca, principal-mente nas mucosas jugal, palatina e lingual. A retirada é fácil por meio de raspagem e deixa áreas eritematosas e hemorrágicas. Empacientes HIV+, pode ser um aviso da progressão da doença, po-dendo ser complicado pela xerostomia nos pacientes terminais.

3. Queilite angular: apresenta-se como fissuras radiais nas comissuraslabiais. Estão freqüentemente associadas a eritema e, às vezes, aplacas esbranquiçadas. A Candida albicans é um importante fator etiológico dessa manifestação, podendo também estar presente oStaphylococus aureus.

Tratamento. Geralmente é efetivo, pelo menos nos casos em que o pacientenão se encontra nos estágios finais de infecção pelo HIV. É fundamental aidentificação e a eliminação do fator predisponente. O maior problema é quesão infecções crônicas que requerem tratamentos permanentes e repetidos. A terapêutica exige o uso de anti-fungícos tópicos e sistêmicos e a incorporaçãode bochechos com substâncias alcalinas. A nistatina aplicada topicamente ouo cetoconazol de uso sistêmico ou a anfotericina são medicamentos utiliza-dos, podendo, em casos de resistência, usar também o fluconazol. Uma boahigienização bucal é importante para o sucesso do tratamento.

FIGURA 16.5 Paciente portador de candidíase.Fonte: www.soropositivo.org






Bier O, Ferr RG, Calich VLG, Vaz CA. Imunologia. São Paulo; 1989. p. 259-309.Bier O. Microbiologia e imunologia. São Paulo; 1994.Roitt I, Brostoff J, Male D. Imunologia. 5. ed. São Paulo: Manole; 1999.

SITES RELACIONADOS

www.saudevidaonline.com.br www. odontologia.uchile.cl www.soropositivo.org


1. Como o sistema imune reage às infecções virais?2. Descreva a reação do sistema imune frente às infecções bacterianas.3. Quais são os tipos de infecções fúngicas em humanos? Cite-as e

discuta-as sucintamente.



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17 Imunologia da

Cárie DentalJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesRuchele Dias Nogueira

Papel protetor da saliva 261Componentes antimicrobianos presentes

na saliva 263Fluido crevicular gengival 264Cárie dental 268

A busca de uma vacina anticárie 269

Diretrizes da vacina anticárie 270Mecanismos de imunização contra a cárie

dental 270Bibliografia selecionada 271Questões para recapitulação 272

PAPEL PROTETOR DA SALIVA

A saliva é de primordial importância para a manutenção da saúde oral,devido às inúmeras funções que pode desempenhar, em especial sobre os den-tes, os alimentos e sobre os microrganismos (Figura 17.1). Numerosos estudosobjetivam mostrar essas funções e a habilidade individual de cada pessoa emproduzir um volume ideal de saliva, pois um descontrole dessa produção podeacarretar em alterações na deglutição, quadros de xerostomia e aumento da

suscetibilidade a infecções oportunistas.De qualquer forma, a propriedade essencial da saliva é manter as condi-ções normais da cavidade bucal (Figura 17.2). Para tanto, possui muitos com-ponentes que interagem com os microrganismos a fim de controlar a composi-ção da microflora oral. Por muitos anos, as proteínas e os peptídeos presentesna saliva humana foram identificados e caracterizados na tentativa de se elucidar a função desempenhada pela saliva na proteção do esmalte dental e se identi-ficar um grande número de proteínas que in vitro são envolvidas na formaçãoda película na hidroxiapatita. Recentes estudos, no entanto, mostram que asimunoglobulinas vêm assumindo maior atenção em relação a sua função

protetora a um único microrganismo, além dos peptídeos e das glicoproteínasdo sistema imune inato, contribuindo como primeira linha de defesa. A saliva é produzida constantemente e reveste todas as superfícies da ca-

vidade oral, possuindo componentes orgânicos (proteínas, carboidratos, enzimas,




FIGURA 17.1 Apresentação esquemática das principais funções da saliva. Adaptada de Nieuw Amerogen.

Mucina Água

Formaçãodo bolo

Anidrase carbônicaZn2+ Água

Sabor

AmilaseProtease

LipaseDNAseRNAse

Digestão

CistatinaHistatinaLisozimaLactoferrinaLactoperioxidasesImunoglobulinasCromogranina A

Anti-bacteriana

HistatinaCromogranina A Imunoglobulinas

Anti-fúngicaCistatinaMucinaImunoglobulinas

Anti-viral

Mucina

Lubrificação

EstaterinaCa2+Fosfato

Remineralização

MucinaCa2+Fosfato

Proteção contradesmineralização

BicarbonatoFosfatoProteínas

Tampão

Alimento Dente

Microrganismo

Funçõesda saliva

FIGURA 17.2 Funções primordiais da saliva.

Funções Primordiais da Saliva

Digestiva por ter amilase

Lubrificante por ter mucina, permitindo a formação do bolo, da fala e da deglutinação

Solventes para substâncias com propriedades de sabor

Defesa contra microrganismos virulentos na cavidade oral

Tamponamento das alterações de pH

etc.) e inorgânicos (cálcio, fosfato), além de inúmeros elementos celulares, taiscomo células epiteliais da mucosa, neutrófilos e inúmeros microrganismos.

A cavidade oral é colonizada por grande número de espécies de micror-ganismos. Como um equilibrado sistema de ecologia microbiana, pode ser ilustrado pelo fato de que metade da população humana alberga Candida sppsem desenvolver a candidiase. Em outras palavras, candidiase é uma doença




oportunista que emerge após a queda do sistema imune. O equilíbrio da eco-logia dos microrganismos na cavidade oral pode ser mantido não somentepela dieta, mas também por meio da interação entre as próprias bactérias.

A microbiota bucal está constantemente monitorada pelo sistema imuneespecífico e pelo não-específico, tendo a função de limitar a colonização micro-biana das superfícies orais e prevenir a penetração de substâncias nocivas nes-sas superfícies e o dano resultante aos tecidos subjacentes, fazendo, ainda, comque apenas os patógenos portadores de fatores antimicrobianos possam se ins-talar e colonizar o ambiente oral e induzir a formação de anticorpos.

No entanto, a colonização bacteriana é um processo que envolve cons-tantes alterações nas respostas secretoras dos anticorpos em virtude da adap-tação constante dos antígenos dos microrganismos colonizadores às respos-tas imunológicas secretoras.

O sistema não-específico é constituído por diversas proteínas ou glicopro-teínas, tais como lactoperoxidases, lactoferrina e aglutininas de elevado pesomolecular, que possuem atividade antibacteriana. Essas proteínas estão em ta-xas relativamente constantes, exibem amplo espectro de atividade, não reve-lam qualquer característica de memória imunológica e nem estão sujeitas aestímulos específicos. Entretanto, podem interagir com as imunoglobulinas,resultando em amplificação de suas atividades. Além dessas proteínas, existemmeios não-enzimáticos contra a colonização bacteriana, ou seja, as proprieda-des salivares de capacidade tampão das concentrações de cálcio e fosfato e delimpeza, que atuam na remoção dos microrganismos da cavidade oral.

O sistema imune específico apresenta células e órgãos especializadosque reconhecem estruturas químicas não-próprias e levam à produção deimunoglobulinas com especificidade para moléculas e/ou células estranhas,resultando em neutralização e eliminação da substância exógena, diferindoesse sistema do inespecíficopor possuir memória. As imunoglobulinas IgA,IgG e IgM estão implicadas na imunidade à cárie.

Assim, a perda acentuada da função salivar pode levar a um maior riscode desenvolver inúmeras patologias, em especial a doença cárie, que temcomo principal agente etiológico os estreptococos que colonizam a mucosa eos dentes. Se, por um lado, a saliva fornece substrato para o metabolismomicrobiano, por outro, contém substâncias com ação antimicrobiana, tais como

anticorpos, lisozima e lactoferrina.

COMPONENTES ANTIMICROBIANOS PRESENTES NA SALIVA

Dentre as proteínas de defesa na saliva humana integral, estão as:

Não-pertencentes às imunoglobulinas: lisozima, lactoferrina, peroxidasessalivares, mieloperoxidases, aglutininas, fibronectina, IgA secretora,mucinas, histatinas e prolinas.

– Lisozima: a ação antimicrobiana baseia-se em sua atividade muramidase,

ou seja, capacidade de hidrolisar a camada peptideoglicana da parededa célula bacteriana, sendo as bactérias gram-negativas mais resisten-tes por possuírem a camada lipopolissacaridea externa.




– Lactoferrina: é uma glicoproteína combinada com ferro; está presentenas células polimorfonucleares que a liberam para o fluido crevicular gengival e saliva. Tem ação bacteriostática, sendo capaz de inibir o de-

senvolvimento bacteriano por ter afinidade ao ferro, ligando-se a ele eremovendo-o do meio. Sua função concentra-se, portanto, na remoçãode ferro essencial aos microrganismos patogênicos. Possui efeitobactericida irreversível em forma livre por formar radicais livres.

– Peroxidases: compreendem duas enzimas – peroxidase salivar (SP ouLPO) e mieloperoxidase (MP). Tem duas funções biológicas princi-pais: atividade antimicrobiana e proteção das proteínas e células hos-pedeiras contra a toxicidade do peróxido de hidrogênio.

– Cromaginina A: é uma proteína que mostra atividade antimicrobianacontra bactérias gram-positivas e é capaz de eliminar um grande nú-

mero de fungos filamentosos e células leveduriformes– Cistatina: Sua função envolve o controle da atividade proteolítica, me-diando a resposta inflamatória, podendo regular a produção de citocinasnos fibroblastos gengivais.

Aglutininas salivares, mucinas, β 2-microglobulina e fibronectina: aglutinambactérias facilitando sua eliminação através da saliva ou deglutição.

Imunoglobulinas: IgA secretora, IgG e IgM

– Imunoglobulina A (IgA): predominante na saliva perfazendo 80% dasimunoglobulinas circulantes, que, sob condições normais, são a únicaclasse ativamente secretada na cavidade bucal. A IgA encontrada emsecreções difere da IgA secretória em relação à estrutura molecular. A IgAs compõe-se de uma forma dimérica que contém uma cadeiapolipeptídica extra, chamada J ou de ligação, e o componente secretor,que é subseqüentemente adquirido durante o transporte seletivo daIgA dimérica através da célula epitelial para o lúmen glandular, o qualconfere a essa imunoglobulina resistência às enzimas proteolíticas,além de dar resistência relativa à adaptação de sua função em ambienteshostis da cavidade oral e de outras mucosas.

– Imunoglobulina IgG: presente em pequenas quantidades na saliva total. Age inibindo a aderência microbiana e a glicosiltransferase. Forma os

complexos imunes sendo capaz de ativar o sistema do complemento eagir como opsonina, facilitando, assim, a morte e a fagocitose bacteriana.

– Imunoglobulina IgM: não parece estar diretamente ligada à imunida-de à cárie como a IgA e a IgG estão. Contudo, nos casos de deficiênciaseletiva de IgA, é encontrada IgM anti-Streptococcus mutans e estáassociada com algum grau de proteção à cárie.

FLUIDO CREVICULAR GENGIVAL

Os componentes do sangue podem alcançar as superfícies epiteliais e as

mucosas da boca através do epitélio juncional da gengiva, e seu aparecimen-to na boca pode estar relacionado secundariamente à inflamação pelo acúmulomicrobiano na junção dento-gengival. Há, ainda, especulações de que o flu-xo é um processo fisiológico contínuo.




Nesse fluido, são detectadas IgA, IgG e IgM, além de componentes dosistema do complemento, tanto da via clássica como da alternativa. Há umgrande número de outros componentes, incluindo albumina, transferrina e

glicoproteínas. Possui, ainda, células, tais como os neutrófilos, em 92%,macrófagos, linfócitos T e B.

Película adquirida

A película adquirida consiste em uma camada acelular de proteínas sali-vares adsorvidas e outras macromoléculas na superfície do esmalte dentário,formando uma base para a adesão de microrganismos. É formada por proteí-nas, peptídeos e outras moléculas orgânicas que seletivamente adsorvem-sena superfície dos dentes. As proteínas que formam a película são: amilase,lisozima, peroxidase, IgA, e glicosiltransferase junto com as mucinas e osprodutos da saliva ou de microrganismos.

A película exibe várias funções, tais como: formação de uma interfaceprotetora entre a superfície do dente e o ambiente oral; age como uma barreiraseletiva que regula o processo de mineralização e desmineralização do dente, econtrola a composição da flora microbiana que se forma na superfície do dente.

A IgA salivar presente na película possivelmente expõe o fragmento Fc,que pode agir como receptor de alguns tipos de bactérias. O complexo forma-do entre o anticorpo e a bactéria provavelmente promove o desligamento des-sa bactéria à película.

Biofilme dental

O biofilme dental é uma agregação de um grande número de variáveis mi-crorganismos na superfície do dente. A ecologia desta é extremamente comple-xa, com bactérias comensais, competidoras e antagonistas. Inicialmente, orga-nismos aeróbios anexam-se à película (formada basicamente por glicoproteína).Ocorre, posteriormente, uma mudança para organismos anaeróbios, tais comoveillonella, actinomyces e fusobacteria. O desenvolvimento de condiçõesanaeróbias com aumento do acúmulo bacteriano amplia a interação nutricionalentre bactéria do biofilme e formação de polissacarídeos extracelulares median-do adesão interbacteriana, conferindo, assim, as propriedades do biofilme.

O biofilme possui três componentes funcionais:

– organismos cariogênicos como Streptococcus mutans;– organismos atuantes no periodonto como Actinomyces viscosus,

Bacterioides melaninogenicus, Veillonella alcalescences, fusobacteriae espiroquetas;

– agentes supressores e auxiliares, tais como lipopolissacarídeos (LPS),dextranos, ácidos lipoteicóicos (LTA).

Os efeitos do biofilme na resposta imune são variados e bem complexos

(Figura 17.3). Um grande número de bactérias gram-positivas e gram-negati-vas e seus produtos, como LPS, LTA, dextranos e levanos, pode induzir a umaresposta imune. O sistema do complemento pode ser ativado, linfócitos são






Células específicas na resposta imune ao biofilme

Os linfócitos T e B podem ter ação sob os antígenos do biofilme por exis-tir correlação significante entre o aumento no número de linfócitos e a proli-feração do biofilme, no entanto seus efeitos não são aditivos. Respondem adiferentes componentes bacterianos por reconhecer mediadores solúveis oulinfocinas. As células T respondem a frações protéicas, enquanto que oslinfócitos B, às lipoproteínas de Veillonella sp.

O acúmulo da placa dental adjacente à gengiva pode estimular a respos-

ta imune mediada por células, por meio da entrada de antígenos no epitélio juncional. O biofilme age como um estimulador da resposta imune de célulasT e B. Particularmente, pode recrutar as células T auxiliares.

Os antígenos do biofilme, na presença de anticorpos, podem formar com-plexos imunes, que possivelmente ativam a via clássica do sistema do comple-mento. Portanto, a placa e alguns desses componentes, em especial oslipopolissacarideos, podem ativar a via alternativa do sistema do complemento.Ocorre a liberação de C3 e C5, que induzem à liberação de fatores da inflama-ção, como a histamina dos mastócitos, aumentado, assim, a permeabilidadevascular. Subseqüentemente, podem ocorrer agregação plaquetária equimiotaxia de fagócitos.

As células da resposta imune atuam bloqueando a formação do biofilme,concentrando-se na ligação da IgA com a bactéria nos seus respectivos deter-minantes antigênicos nas bactérias orais, e podem, especialmente a IgA secretória,

FIGURA 17.4 Diagrama da formação do biofilme. Adaptada de Costerton.

Antibiótico Anticorpo Célulasplanquitônicas

BiofilmeEnzimas fagocíticas

A B C D




bloquear as adesinas da superfície bacteriana, importantes para a interação comas superfícies orais, induzindo aglutinação de bactérias e interferindo em impor-tantes enzimas extracelulares ou da membrana da célula (por exemplo,

glicosiltransferase) As imunoglobulinas G podem formar imunocomplexos e ativar o com-

plemento, agindo como opsoninas, facilitando, assim, a fagocitose e a mortebacteriana. Nos tecidos, essas reações inflamatórias são úteis na eliminaçãode antígenos, preparando caminho para a regeneração do tecido.

CÁRIE DENTAL

O processo de cárie tem como etiologia fundamental a inter-relação entrea microbiota oral cariogênica, representada principalmente pelos estreptococos

do grupo mutans e fatores intrínsecos do hospedeiro, tais como a dieta, e osistema de defesa, além do tempo de exposição ao agente causador. A progressãoda cárie geralmente ocorre de forma lenta, existindo fatores do hospedeiro queauxiliam a sua formação ou controlam seu crescimento. Dentre estes, a anatomiadental, com sulcos e fissuras profundas, favorece a colonização microbiana,devido à dificuldade de higienização oral. Outros fatores como a composição eo fluxo da saliva, a higiene bucal e a exposição ao flúor participam da regulaçãoda progressão da doença, tanto diminuindo como aumentando a resistênciados dentes à cárie, controlando não só a quantidade, como também o tipo demicrobiota relacionada com a instalação da cárie e com a cariogenicidade dosubstrato.

O potencial de desenvolvimento da cárie dentária que existe na popula-ção, em decorrência do aumento do potencial cariogênico da dieta da popula-ção moderna, associado com o alerta que o sistema imunológico desenvolve,sob condições naturais, não é suficiente apenas para proteger contra a doen-ça, pois o sistema imune de defesa da mucosa foi desenvolvido para manter oequilíbrio da microbiota oral, limitando a colonização bacteriana e prevenin-do a ação de substâncias nocivas sobre os dentes.

Isso é ressaltado ainda mais pelo fato de a cárie não determinar a imuni-dade adquirida, diferentemente das outras doenças causadas por microrganis-mos. Pode haver duas razões para isso: a primeira é que o sistema imunológico

desenvolveu-se para manter o equilíbrio natural com os membros da microbiotacomensal do corpo e não para eliminá-los; em segundo lugar, semelhante aoutros membros da microbiota oral, o Streptococcus mutans libera proteínasimunossupressoras.

Os mecanismos de defesa inespecífico dependem da ação de proteínaspresentes na saliva, conhecidas como componentes salivares ativos. A suaação atinge vários microrganismos, em decorrência de seus diversos meca-nismos de atuação, não possuindo capacidade de memória imunológica. Exis-tem, ainda, mecanismos de defesa não-enzimáticos contra a colonizaçãobacteriana, que são as propriedades salivares de capacidade tampão das con-

centrações de cálcio e fosfato e de limpeza, os quais atuam eliminando osmicrorganismos da cavidade bucal.Os componentes salivares específicos ou passivos, ou seja, respostas es-

pecíficas de anticorpos contra os diversos tipos microbianos, são mediados




por proteínas globulares, conhecidas como imunoglobulinas. Dentre elas,assumem maior destaque, para mediar a imunidade contra cárie dental, aIgA secretória e as séricas: IgG, IgM e IgA oriundas do fluido crevicular.

Dentre estas, a IgA secretória (IgAs) merece maior destaque por estar emmaior concentração, sendo ativamente secretada pelos plasmócitos do próprioestroma glandular. Sua ação está relacionada, possivelmente, à formação daplaca supragengival, neutralizando as enzimas dos estreptococcos do grupomutans e a inibição dos seus fatores de virulência pelo bloqueio dos de-terminantes de aderência, pela redução da hidrofobicidade e pela aglutinaçãobacteriana. Atua, portanto, cobrindo as superfícies bacterianas, impedindo asua aderência à película adquirida do esmalte, bloqueando os receptores dasuperfície das bactérias. A IgAs promove, ainda, a aglutinação bacteriana, faci-litando, assim, a sua remoção da cavidade oral através do fluxo salivar. É tam-

bém uma aglutinina bem eficiente, visto que apresenta quatro sítios de ligaçãoantigênica. Há estudos que relatam níveis maiores de IgA salivar anti-S.mutans

em indivíduos cárie-resistentes do que em indivíduos suscetíveis à cárie As IgG e IgM desempenham papel semelhante à IgA, no entanto atuam

sobre a placa subgengival, sendo capazes de ativar o complemento, resultandona formação de imunocomplexos e, conseqüentemente, no ataque à membra-na com posterior lise da bactéria. A IgG pode aumentar consideravelmenteno fluido gengival durante a inflamação. Age inibindo a aderência microbia-na e a glicosiltransferase. A IgM não parece ser tão importante no combate acárie, no entanto, nos casos de deficiência de IgA, são encontrados IgM anti-Streptococcus mutans.

Complementando esses mecanismos, há uma resposta imune celular con-tra a cárie dental. A maioria dos microrganismos tem a capacidade de estimu-lar a proliferação de linfócitos, especialmente linfócitos T CD4, e a produçãode citocinas.

A BUSCA DE UMA VACINA ANTICÁRIE

Logo após o nascimento, as crianças são expostas a muitos microrganis-mos presentes no ambiente e a indivíduos com quem mantêm contato, princi-palmente as mães. A primeira linha de defesa na resposta imune adaptativa é

oferecida pelo sistema de mucosas, o qual inclui os linfócitos distribuídos nostratos gastrintestinal, respiratório, geniturinário e glândulas associadas àsmucosas (mamárias, salivares e lacrimais).

O recém-nascido apresenta a cavidade bucal inabitada por microrganis-mos, tendo sua colonização iniciada logo nas primeiras horas do nascimento,sendo que os Streptococcus salivarius representam a maior parte das bactériascultivadas nos primeiros dias de vida. Também aparecem Veillonella alcalescens,

lactobacilli e Candida albicans. Actinomyces e outros anaeróbios aparecemmeses depois, e com a erupção do dentes surgem os colonizadores iniciais, quesão Streptococcus mitis e S. salivarius, ocorrendo por volta do primeiro e do

segundo ano de vida, já o Streptococcus mutans ocorre por volta do terceiro edo quarto ano de vida. Ao nascimento, a IgA está essencialmente ausente tanto na saliva como

nas outras secreções. Com a exposição a diversos antígenos microbianos e ali-




mentares, há uma rápida expansão do nível de células produtoras de IgA nalâmina própria das mucosas com conseqüente detecção de IgA nas secreções.

Aos três meses de idade, IgAs pode ser detectada, específica a coloniza-

dores iniciais da cavidade oral como Streptococcus salivarius e Streptococcus mitis biovar 1. Os níveis de IgA contra estreptococos orais continuam a au-mentar em concentração e complexibidade de resposta durante os dois anossubseqüentes.

DIRETRIZES DA VACINA ANTICÁRIE

A evidência de uma bactéria específica causal da doença cárie e a fun-ção das glândulas salivares como um sítio efetor do sistema imune de mucosatêm dado suporte científico para o desenvolvimento de uma vacina contra S.

mutans, altamente prevalente nas doenças orais. Os avanços nas pesquisasenvolvendo uma vacina anticárie estão sendo facilitados pelos conhecimen-tos de biologia molecular, por meio dos estudos genéticos e dos fatores devirulência dos estreptococos do grupo mutans, o principal agente causador da doença cárie, além dos avanços sobre os conhecimentos sobre a imunologiada mucosa, incluindo o desenvolvimento de sofisticados antígenos e fatorescoadjuvantes que estimulam a resposta das imunoglobulinas A salivares.

Existem antígenos de S. mutans candidatos a vacina anti-cárie, dentreestes, as adesinas; as dextranases; a proteína ligante de glucano; os polímerosde superfície celulares, que promovem a aderência à película salivar, e asenzimas glicosiltransferases, que sintetizam glucanos adesivos. Seguidos pela

acumulação microbiana, são componentes de virulência dos candidatos pri-mários na elaboração da vacina anticárie em humanos.

MECANISMOS DE IMUNIZAÇÃO CONTRA A CÁRIE DENTAL

Vários pesquisadores vêm estudando diversas formas para desenvolver uma vacina anticárie na tentativa de se alcançar uma resposta imune ideal,invadindo os tecidos e atingindo a circulação, limitando danos ao organismoe obtendo uma resposta eficaz ao Streptococcus mutans. Para tanto, diversosmecanismos de imunização vêm sendo testados, dentre eles:

– Imunização ativa: consiste em um estímulo ao sistema imunológico,por meio de vacinas, a formar anticorpos específicos, sem ter desen-volvido a doença. Podem ser estimulados a IgA secretória diretamenteou, então, anticorpos do soro, que atingem a placa via líquido crevicular.

– Imunização oral: os antígenos ingeridos são captados pelas células M,presentes na mucosa intestinal, que são capazes de apresentá-los alinfócitos, macrófagos e células dendríticas e desencadear o desenvol-vimento de tolerância ou resposta imunológica. Ao atingirem as pla-cas de Peyer, há a formação de linfoblastos que migram através dosistema linfáticos atingindo a corrente sangüínea, chegando nas glân-dulas salivares. Os primeiros estudos de injeção de células de S. mutans




ou de GTF induzem níveis elevados de anticorpos salivares IgAs, noentanto a função das glândulas geralmente é perturbada.

– Imunização local por estimulação direta de IgAs: injeção de antígenos

em regiões próximas às glândulas salivares, aplicação de GTF no lá-bio inferior ou diretamente nas glândulas salivares de ratos, promo-vendo aumento da secreção de IgAs.

– Imunização sistêmica: através da via subcutânea, visando ao aumentodos níveis de anticorpos séricos, principalmente as IgG que atingem acavidade bucal por meio de transdução, principalmente com fluidogengival. Esse tipo de imunização pode gerar problemas de seguran-ça por poder desencadear doenças auto-imunes e inflamação, que éuma parte natural de uma reação de IgG em tecidos.

– Imunização passiva: consiste na aplicação de anticorpos contra antí-

genos específicos de S. mutans. Essa técnica de imunização vem assu-mindo um papel de destaque pelo fato de não se obter um métodoseguro e prático da imunização ativa.

Com base na teoria específica de etiologia da cárie dental e nos váriosestudos experimentais de imunização em animais, tem-se tentado a utiliza-ção de uma vacina anticárie em humanos. No entanto, várias são as preocu-pações sobre o uso dessas vacinas em humanos, principalmente, devido àreação de anticorpos com o tecido cardíaco humano e à reação inflamatóriaque pode resultar da imunização parenteral.

Apesar dos inúmeros estudos sobre a criação de uma vacina anticárie,ainda não se chegou a uma técnica ideal, nem mesmo ao melhor antígeno, issoporque há uma grande preocupação com relação aos efeitos que podem ser provocados.


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defender of the oral cavity. Oral Disease 2002, 8:12-22.





1. Quais são as funções primordias da saliva, e quais são as proteínasenvolvidas em cada uma delas?

2. Quais os mecanismos desempenhados pela IgA secretória naproteção contra cárie dental?

3. O biofilme exerce efeitos variados e complexos sobre a resposta imune.Quais são eles, e que tipo de respostas imunológicas podem provocar?

4. Explique a dinâmica de formação do biofilme, dando ênfase aosfagócitos envolvidos.

5. Quais são os candidatos primários à elaboração de uma vacinaanticárie e por quê?

6. Por que as crianças são o alvo inicial para receberem uma vacinaanticárie?

7. Qual o critério de escolha do mecanismo de imunização para quepromova uma resposta imunológica e sistêmica ideal a um antígeno?




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18Imunopatologia

da Doença PeriodontalJosé Francisco Höfling

Reginaldo Bruno GonçalvesCristiane Ribeiro Salmon

Saúde periodontal 274Gengivite 276Periodontite crônica 278Periodontite agressiva 280

Indicadores no fluido crevicular gengival 283Bibliografia selecionada 284Site relacionado 284Questões para recapitulação 284

A doença periodontal ou periodontite é uma doença inflamatória crônicaque conduz eventualmente à perda das estruturas de suporte do dente, inclu-indo reabsorção do osso alveolar. As doenças periodontais são as maisprevalentes das doenças que acometem o osso no homem.

A periodontite é uma doença infecciosa e está associada com o cresci-mento de certas espécies de bactérias gram-negativas facultativamente anae-róbias, consideradas periodontopatogênicas (Tabela 18.1). Essas bactérias têmmuitos fatores de virulência, entretanto grande parte do dano aos tecidos

periodontais na doença é resultado da resposta do hospedeiro à bactéria e aseus produtos, pois são passíveis de danificar as células e estruturas vizinhasdo tecido conjuntivo, podendo envolver áreas mais profundas, como o ossoalveolar, nesse processo destrutivo.

Os indivíduos, porém, podem ser colonizados continuamente por bacté-rias na margem gengival ou acima e, ainda assim, não demonstrar evidênciasde destruição periodontal prévia ou em andamento. Tal fenômeno é compatí-vel com outras doenças infecciosas, nas quais pode ser observado que ospatógenos são necessários, mas não suficientes, para a ocorrência de doença.

Embora possuam certos aspectos em comum com outras doenças infeccio-sas, as infecções periodontais apresentam características únicas. O dente forne-ce uma superfície para colonização de uma série de espécies bacterianas que seaderem a ele, às superfícies epiteliais da gengiva ou da bolsa periodontal, aostecidos conjuntivos adjacentes, se exposto, e a outras bactérias já aderidas. O






FIGURA 18.1 Gengiva saudável mostrando contornos bem-definidos, consistência firme, cor rósea, aspecto de “casca de laran-ja” e sem sangramento à sondagem. Fonte: www.periobirth.com/treatment.html

FIGURA 18.2 Ilustração esquemática de gengiva sem a presença deplaca. Esparsa e contínua migração de neutrófilos para a porção

coronária do epitélio juncional e sulco. Adaptada de Lindhe.

FIGURA 18.3 Ilustração esquemática de gengiva sadia normal, mos-trando colonização bacteriana formando placa (seta), tecido conjunti-vo infiltrado por monócitos/macrófagos, linfócitos e neutrófilos. Adap-tada de Lindhe.

Mesmo nesse estágio inicial da inflamação, que não é detectável clinica-mente, observa-se a depleção do colágeno na área infiltrada, juntamente comum aumento das estruturas vasculares. A região do sulco gengival recebeexsudato e transudato, além de proteínas plasmáticas, que deixaram os vasos,deslocando-se nos tecidos para criar o fluido gengival.

O recrutamento de leucócitos, predominantemente polimorfonucleares(PMN), dos tecidos para a região do sulco gengival deve-se às ações quimio-




táticas dos sistemas do hospedeiro (interleucina 8, componente do comple-mento C5a, leucotrieno B4) e aos produtos bacterianos (fMet-Leu-Phe, poli-polissacarídeos, etc.). Nesse estágio, citocinas pró-inflamatórias medeiam a

regulação de moléculas de adesão sobre as células endoteliais, que estimu-lam os leucócitos a aderirem às vênulas pós-capilares e a começarem a sedeslocar através do vaso, pela quimiotaxia, para o sulco gengival. Essas mo-léculas de adesão são principalmente a molécula-1 de adesão intercelular (ICAM-1) e a molécula-1 de adesão do leucócito ao endotélio (ELAM-1), queparecem ser fundamentais para a migração celular.

Consistentes com os baixos níveis de inflamação na gengiva saudável,vários estudos indicam baixos níveis de mediadores inflamatórios. Muitoslocais saudáveis são privados de PGE2 como um marcador da inflamação,baixos níveis ou níveis não-detectados de IL-1β. Os níveis de imunoglobulinas

e anticorpos de todos os isotipos no fluido crevicular gengival e os sítios sadi-os são geralmente baixos, minimizando o potencial para várias reações dehipersensibilidade que podem contribuir para a destruição tecidual local.

Alguns dados sugerem que o epitélio intacto proporciona uma barreiraefetiva ou que a bactéria associada com a placa sadia não é particularmenteativa na estimulação do complemento, pois a conversão do C3 é mínima nofluido crevicular durante a saúde, mesmo considerando que até o sulco gen-gival saudável contém bactérias.

Na saúde periodontal, respostas imunes sistêmicas são esperadas na re-flexão da falta de estimulações inflamatória e imune locais, e a sensibilizaçãode células T a antígenos da placa é, de fato, baixa em indivíduos normais. Anticorpos séricos, para a maioria das bactérias orais, são detectados em in-divíduos sadios. As respostas desses isotipos IgM, IgG e IgA são bem variá-veis no que diz respeito aos microrganismos que colonizam a placa supra esubgengival na saúde.

GENGIVITE

A gengivite é primariamente uma resposta contra os produtos da placabacteriana que aparentemente transpassam o epitélio gengival, o qual per-deu algumas de suas funções de barreira protetora inata. A inflamação se

desenvolve à medida que a placa é depositada sobre o dente, devido ao seucontrole inadequado. Alterações nos sistemas imunológico ou inflamatóriopodem provocar inflamação gengival patente.

A gengivite caracteriza-se clinicamente por vermelhidão e tumefaçãogengival e uma tendência aumentada de sangramento dos tecidos moles àsondagem delicada. Histologicamente, as alterações são bastante acentua-das. Alterações na rede vascular ocorrem com a abertura de muitos capilares.Os fluidos e as proteínas exudativas causam a tumefação dos tecidos, ocor-rendo um influxo de células inflamatórias no tecido conjuntivo subjacente aoepitélio juncional, principalmente linfócitos, macrófagos e neutrófilos, auxilia-

das por moléculas de adesão (ICAM-1 e ELAM-1) que ajudam os leucócitos adeixarem o vaso sangüíneo e a migrarem até o sulco gengival sob um gradi-ente de fatores quimiotáticos do hospedeiro e dos microrganismos da placa. À




medida que o infiltrado celular se desenvolve, as composições estrutural ecelular dos tecidos sofrem alterações.

Na iniciação da resposta imune, as células de Langherans no interior do

epitélio apreendem o material antigênico proveniente dos microrganismos, le-vando-o para o tecido linfóide, onde ocorre a apresentação do antígeno para oslinfócitos. A resposta precoce é, em sua maioria, linfocítica, representada por células T, que permanecem nos tecidos da região do epitélio juncional e reali-zam funções locais imunológicas celulares e humorais. Os neutrófilos parecemestar preferencialmente no sulco gengival, onde fagocitam bactérias, auxilia-dos pelo complemento e pelos anticorpos (Figura 18.4). Os macrófagos, alémda função de apresentação dos antígenos, também desempenham um papel deutilidade no sulco gengival, o de redução da inflamação. Eles fagocitam osneutrófilos que estão morrendo ou superativos e, portanto, que estão desgra-

nulando, causando excitação e maiores danos aos tecidos. O tecido afetadopela gengivite mais avançada e crônica pode também conter células plasmáticas.No interior da lesão, ocorrem a degeneração dos fibroblastos e a destrui-

ção do colágeno na área infiltrada. As células basais do epitélio juncional esulcular proliferam, representando uma tentativa do organismo de reforçar abarreira inata contra a placa. Cristas epiteliais podem ser vistas invadindo aporção coronária da lesão.

Proteínas da fase aguda, incluindo a α2-macroglobulina, a α

1-antitripsina

e a transferrina, estão aumentadas na inflamação gengival, refletindo o ambi-ente sob estresse local. Níveis aumentados de IL-1, expressão de HLA-DR e C3quebrado no fluido gengival, maiores níveis de mediadores inflamatórios/imu-nes de PGE2, LTC4, IL-1b, IL-2 e IgG, nos locais com gengivite e no fluidogengival, parecem ser características em pacientes com gengivite crônica.

À medida que a exposição à placa persiste, há uma intensificação do esta-do inflamatório, e a lesão gengival se estabelece. Observa-se um grande núme-ro de plasmócitos maduros situados principalmente na porção coronária dotecido conjuntivo, bem como ao redor dos vasos. A perda de colágeno continuaa ocorrer nas direções lateral e apical, à medida que o infiltrado celular sofreexpansão, resultando em espaços destituídos de colágeno que se estendem mais

FIGURA 18.4 Ilustração esquemática de gengivite precoce mostrando oaumento da migração dos neutrófilos e proliferação do epitélio juncional.

Aumento do infiltrado, da proliferação vascular, perda de colágeno e pe-quena quantidade de plasmócitos. Adaptada de Lindhe.




profundamente nos tecidos. O epitélio da bolsa não está mais aderido à super-fície dentária e encontra-se densamente infiltrado por leucócitos, principalmentepor neutrófilos, podendo sofrer ulcerações temporárias (Figura 18.5).

Com a extensão do infiltrado imunológico no periodonto, há formação detecido de granulação, ricamente vascularizado e repleto de plasmócitos queproduzem anticorpos. Muitas células desse tecido produzem enzimas e citocinasque degradam a matriz e que causam também a destruição direta ou indiretado tecido conjuntivo, do ligamento periodontal e do osso e o aprofundamentoda bolsa, levando a uma condição de periodontite, com a progressão da doença.

PERIODONTITE CRÔNICA

A doença periodontal ou periodontite é caracterizada principalmente pela

destruição das estruturas de sustentação do dente, como resultado da açãoineficaz e frustrada do sistema de defesa do hospedeiro em resposta ao acúmulode placa bacteriana (Figuras 18.6 e 18.7).

Como já vimos, a periodontite é iniciada e mantida por fatores oriundosda microbiota gengival. Algumas dessas substâncias podem causar lesão diretaàs células e aos tecidos, como, por exemplo, as proteases que são capazes dedigerir colágeno, elastina, fibronectina, fibrina e diversos outros componen-tes da matriz intercelular dos tecidos epitelial e conjuntivo. Porém, a via res-ponsável pela maior parte das lesões ao periodonto é o processo inflamatórioou os sistemas imunes celular e humoral do hospedeiro. Distribuição alteradade células imunes, imunorregulação e/ou função podem contribuir para a pro-

gressão da doença periodontal .Constatou-se serem os plasmócitos os principais componentes celulares

do tecido conjuntivo infiltrado na lesão avançada, onde a perda óssea é evi-dente (Figuras 18.8 e 18.9), sendo que a quantidade dessas células pareceaumentar com a gravidade da lesão, com predominância de IgG seguida deIgA. As células T

H em tecidos com doença periodontal exibem CD29 e CD45R,

o que sugere uma ativação celular e formação de memória nesses tecidos,assim como as células T CD8+ que são significantemente ativas.

FIGURA 18.5 Ilustração esquemática de gengivite estabelecida, mos-trando acentuada proliferação do epitélio juncional, grande aumentoda migração dos neutrófilos e infiltrado bastante aumentado contendoplasmócitos. Adaptada de Lindhe.




FIGURA 18.6 Aspecto clínico de um paciente comdoença periodontal: profundidade de bolsa aumenta-da e inflamação gengival. Fonte: www.periobirth.com/treatment.html

FIGURA 18.7 Extensão da penetração da sonda nosulco gengival, indicando perda de inserção perio-dontal localizada na distal do dente 43. Fonte:www.periobirth.com/treatment.html

FIGURA 18.8 Radiografia periapical da região dosmolares superiores de paciente com doença

periodontal.

FIGURA 18.9 Radiografia periapical da região dos

molares inferiores, mostrando defeitos ósseos na regiãomesial dos molares e presença de cálculos dentais.




As respostas dos anticorpos específicos contra microrganismos periodonto-patógenos importantes como P. gingivalis e A. actinomycetemcomitans são ele-vadas, inclusive no soro, em pacientes com doença periodontal. Os níveis de

mediadores inflamatórios/imunes no fluido gengival e nos tecidos gengivais deperiodontite crônica podem ser quantificados e apresentar diferenças significantesquando comparados aos tecidos de pacientes saudáveis.

Os níveis de PGE2 IL-1β, IL-5, IL-6 (correlacionados com o sangramentogengival e a profundidade da bolsa em alguns estudos) e IL-6R em célulasmononucleares gengivais são elevados, assim como a mensagem de TGF-β eIL-8 e o produto e a mensagem de MCP-1 por fibroblastos. Em contraste, pacientescom periodontite exibem baixos níveis de IL-4 e um enriquecimento de célulasT produtoras de IL-2 tipo 1/IFN- γ na gengiva de indivíduos não-suscetíveis.

Alguns estudos sugerem que a terapia periodontal afeta a magnitude e aqualidade da resposta imune humoral contra os periodontopatógenos suspei-tos e que esse efeito depende da condição sorológica inicial e pode ter influên-cia sobre os resultados do tratamento. Assim, os níveis aumentados de algunsmediadores inflamatórios/imunes característicos nos tecidos afetados por do-ença periodontal estão reduzidos após raspagem e alisamento radicular comoterapia periodontal.

PERIODONTITE AGRESSIVA

Para facilitar o estudo, chamaremos aqui de periodontite agressiva osvários tipos de doença periodontal de estabelecimento precoce e de progres-

são rápida, abordando suas principais características e particularidades naresposta imunológica da doença. A periodontite de estabelecimento precoce pode ser subdivida nas for-

mas pré-puberais (generalizada ou localizada), que acometem a dentição pri-mária, e as formas juvenis, ou que ocorrem em jovens, envolvendo a dentiçãopermanente e também podem ser localizadas ou generalizadas. Compreendeum grupo de doenças periodontais raras, freqüentemente graves, que progri-dem rapidamente e se caracterizam por manifestações clínicas em idade pre-coce e com uma tendência distinta de casos agregados em famílias.

Pode-se considerar, então, que essas doenças ocorrem aparentemente emum grupo de alto risco, que apresenta destruição periodontal com rápida pro-

gressão, freqüentemente incompatível com o nível de fatores iniciais locais.Isso implica que os agentes etiológicos têm sido capazes de causar ní-

veis de doença clinicamente detectáveis em um período de tempo relativa-mente pequeno, devido a uma microflora específica altamente virulenta ou aum alto nível de suscetibilidade do indivíduo para a doença periodontal, ou,ainda, a combinação de ambos.

Os indivíduos acometidos por uma dessas doenças, em geral, apresentamum pequeno acúmulo de placa visível. Os microrganismos gram-negativos cons-tituem aproximadamente dois terços do total isolado de bolsas periodontaisprofundas. Alguns deles podem ser considerados dominantes para esse grupo

de doenças: Actinobacillus actinomycetemcomitans (A.a.), Capnocytophaga sp.,Eikenella corrodens, Prevotella intermedia, Campylobacter rectus.O A.a. é um dos poucos microrganismos orais caracterizado como um agen-

te verdadeiro na doença periodontal. Ele é encontrado em níveis elevados em




sítios que apresentam episódios recentes de destruição periodontal, produzindodiversas substâncias potencialmente patogênicas, como leucotoxina, e induz ele-vação dos níveis de anticorpos específicos no soro e localmente nos sítios doen-

tes. A leucotoxina é uma toxina lítica com certa especificidade citotóxica, capazde destruir leucócitos humanos e macrófagos. Cadeias de A.a. altamente produ-toras de leucotoxinas têm sido ligadas à etiologia das periodontites de estabeleci-mento precoce.

As respostas locais do hospedeiro aos patógenos bacterianos nas perio-dontites de estabelecimento precoce têm sido caracterizadas por um intensorecrutamento de leucócitos polimorfonucleares tanto dentro dos tecidos quan-to dentro das bolsas periodontais, destacando a importância dessas célulasna destruição tecidual mediada pelo hospedeiro. Células B e células plas-máticas produtoras de anticorpos (predominantemente IgG) representam um

componente significativo das lesões de tecido conjuntivo dominadas por cé-lulas mononucleares.Células T são um componente importante no infiltrado inflamatório e são

encontradas em níveis diminuídos de T-auxiliar/T-supressora quando com-parados com gengiva saudável, podendo sugerir uma possível alteração localna regulação imunológica. Nas respostas inflamatórias locais, têm sido ca-racterizadas por altos níveis de prospaglandina E2, IL-1β e TNF-α tanto nofluido do sulco gengival quanto no tecido, além de anticorpos específicos contraos microrganismos associados à periodontite de estabelecimento precoce e afragmentos partidos do complemento, principalmente C3 e C4.

Um aspecto importante nessa doença é o conhecimento de que os leucócitospolimorfonucleares (PMN) apresentam declínio na migração e nas funçõesantibacterianas, incluindo quimiotaxia, fagocitose, produção de superóxidos emecanismos bactericidas. Essas alterações têm sido vistas em pacientes agrupa-dos em famílias, sugerindo que defeitos nos PMN associados à periodontite ju-venil podem ser hereditários. Além disso, alguns estudos mostram uma incidên-cia elevada de periodontite juvenil em indivíduos negros que apresentam altosníveis de IgG2 no soro, anticorpos IgG2 contra A.a. e alterações nos neutrófilos.

Alguns genes associados à função dos neutrófilos, e com a habilidade dohospedeiro em efetivamente lidar com a exposição aos lipopolissacarídeosbacterianos, podem determinar a suscetibilidade às periodontites de estabeleci-

mento precoce. Entretanto, interações entre o processo da doença, o ambiente(fumo, por exemplo) e o controle genético modificam fatores que são conhe-cidamente contribuintes para a determinação das manifestações clínicas especí-ficas da doença.

As doenças periodontais necrosantes geralmente ocorrem de forma agu-da, incluindo três tipos de doença periodontal inflamatórias mais graves pro-vocadas pela placa bacteriana. Pode-se distinguir a gengivite necrosante quan-do a doença está limitada ao tecido gengival. Porém, a doença freqüentementeresulta em lesão que atinge os tecidos periodontais, incluindo gengiva, liga-mento periodontal e osso alveolar, com a perda de inserção, chamada periodon-

tite necrosante. O termo estomatite necrosante é usado com a progressão dadoença e a inclusão dos tecidos além da junção mucogengival, podendo estar relacionada a um sério comprometimento das funções imunes tipicamente as-sociadas à infecção por HIV e à má nutrição.




As doenças periodontais necrosantes têm sido descritas com vários no-mes: gengivite ulceromembranosa, gengivite ulcerativa necrosante aguda(GUNA), gengivite ou gengivoestomatite de Vincent, gengivoestomatite

necrosante e “boca de trincheira”. Neste capítulo, usaremos o termo geral,doença periodontal necrosante (DPN), para facilitar a descrição das princi-pais características e dos eventos imunológicos que envolvem a doença.

Clinicamente, as DPN são caracterizadas, no início, por uma condiçãodestrutiva inflamatória da gengiva com ulceração e necrose da papila e dasmargens gengivais, cobertas por uma pseudomembrana de fibrina com célu-las epiteliais em degeneração, leucócitos, eritrócitos, bactérias e depósitos derestos celulares. Pode ocorrer sangramento espontâneo ou com leve toque,devido à inflamação aguda e à exposição do tecido conjuntivo subjacente.

As lesões são caracterizadas pela ulceração com necrose do epitélio e

das camadas superficiais do tecido conjuntivo e por uma reação inflamatóriaaguda não-específica, dominada por neutrófilos. Desenvolvem-se rapidamentee são dolorosas, formando crateras nas papilas, principalmente nas regiõesinterproximais. Nesse estágio, o processo da doença geralmente causa perdade inserção, envolvendo o ligamento periodontal e o osso alveolar, às vezes,com formação de seqüestros. Além disso, intumescimento dos nódulos linfá-ticos, febre, mal-estar, dificuldades em alimentar-se e com a higienização oralsão alguns dos achados freqüentes na DPN.

Um aspecto importante na patogenia da periodontite é a capacidade dosmicrorganismos em invadir os tecidos. Entre as bactérias isoladas nas lesõesnecrosantes, espiroquetas e bactérias fusiformes podem de fato invadir o epi-télio e o tecido conjuntivo vital, além de liberarem endotoxinas. As endoto-xinas podem produzir destruição tecidual por efeitos diretos, causando necrose,e, indiretamente, podem funcionar como antígenos e estimular reações imu-nes, podem ativar o complemento diretamente por meio da via alternativa e,deste modo, liberar quimiotoxinas, mas também podem ativar macrófagos,linfócitos T e B e influenciar reações imunológicas do hospedeiro pela inter-ferência na produção de citocinas.

Dentre os microrganismos encontrados nas lesões da DPN, alguns pare-cem pertencer a uma “flora constante”: Treponema sp., Selenomons sp., Fuso-

bacterium sp., e B. melaninogenicus sp. intermedius (P. intermedia). Ainda

não está claro se esses microrganismos desempenham um papel na etiologiada doença ou se a doença é uma infecção oportunista, pois as característicaspatogênicas dos mesmos são normalmente aumentadas quando a defesa dohospedeiro está limitada.

Existem alguns fatores predisponentes que interagem com o sistema dedefesa do hospedeiro e tornam o paciente suscetível à doença periodontalnecrosante. Vários deles estão relacionados a uma diminuição da imunidade.

Doenças sistêmicas como sarampo, varicela, tuberculose, gengivoestomatiteherpética, malária e também a má nutrição são exemplos de doenças que pre-dispõem à DPN. Nas infecções pelo HIV, a falta de um efetor local da resposta

imune e de células reguladoras pode explicar a característica e a natureza rapi-damente progressiva da periodontite nesses pacientes.




Fatores relacionados ao ambiente e ao modo de vida parecem tambéminterferir na doença. Fumo, consumo de álcool, estresse psicológico e sonoinadequado, além de uma higiene oral ineficiente ou gengivite preexistente,

parecem estar ligados ao desenvolvimento da doença periodontal necrosante.

INDICADORES NO FLUIDO CREVICULAR GENGIVAL

Como visto anteriormente no Capítulo 17, o fluido do sulco gengival éum exsudato derivado do soro que banha o sulco gengival ou a bolsaperiodontal e que segue um gradiente osmótico dos tecidos locais. O fluidocrevicular gengival (FCG) é provavelmente induzido pela placa bacterianalocal, a qual é, em geral, depositada adjacente à margem gengival e aumentamuito com mudanças inflamatórias da gengivite e da periodontite. À medida

que esse fluido sai da microcirculação do hospedeiro, através dos tecidos in-flamados para o interior da bolsa periodontal, ele captura mediadores envol-vidos na resposta destrutiva do hospedeiro e dos subprodutos do metabolis-mo do tecido local.

Os constituintes do FCG podem ser colhidos por várias técnicas. Em umaforma não-invasiva, a mais usada, coloca-se tiras de filtro de papel de metil-celulose ou túbulos capilares no sulco gengival e pode-se quantificar e quali-ficar seus componentes com análises específicas. Estudos examinando a rela-ção dos marcadores de atividades celulares e inflamatórias (mediadores es-pecíficos) no fluido crevicular gengival da progressão da doença periodontaltêm providenciado um aumento no entendimento da patogênese da perio-

dontite.O fluido crevicular gengival contém vários dos componentes celular e

humoral encontrados no sangue. Os componentes celulares consistem, emsua maioria, em neutrófilos, com poucas células T, células B e macrófagos. Ofluido consiste em IgG, IgA, IgM, componentes do complemento, como o C3,C4, C5 proativador C3, e uma variedade de enzimas.

Como já visto neste capítulo, alguns marcadores do hospedeiro podem ser considerados no momento como testes rápidos de diagnóstico. Metabólitos comoo ácido aracdônico incluem um número de mediadores inflamatórios conhecidospor serem estimuladores potentes da reabsorção óssea. Níveis de prostaglandina

E2 (PGE2) no FCG estão significativamente elevados na periodontite, assimcomo os níveis de algumas citocinas, como as IL-1α e β e IL-6, a atividade decolagenases, os derivados da catepsina e das proteases neutras, a β-glucuronidase,o aspartato amino-transferase e a fosfatase alcalina (Tabela 18.2).

Atualmente, existem diversos testes e kits para diagnóstico de sítios ativosda doença periodontal que podem ser utilizados pelo clínico no consultório. A quantificação dos níveis desses mediadores inflamatórios pode auxiliar a nossacompreensão sobre o papel do hospedeiro na destruição associada à progres-são da doença periodontal. A dosagem dos níveis dos marcadores pode con-tribuir para o diagnóstico nos vários estágios da doença, e a diminuição desse

níveis pode demonstrar as mudanças ocorridas nos tecidos periodontais e nosoro do paciente durante o tratamento periodontal.






2. Na gengivite estabelecida, a lesão gengival se intensifica à medidaque o infiltrado celular sofre expansão, e a perda de colágeno conti-nua a ocorrer nas direções lateral e apical. Os principais tipos celu-

lares encontrados nessa fase da doença são:a) neutrófilos e fibroblastosb) fibroblastos e plasmócitosc) plasmócitos e macrófagosd) neutrófilos e plasmócitose) macrófagos e neutrófilos

3. A terapia periodontal, como raspagem e alisamento radicular, podecausar a redução dos níveis aumentados de alguns mediadores infla-matórios/imunes característicos nos tecidos afetados por periodontite.

Dentre esses mediadores, podemos citar todos, EXCETO:a) IL-4 e IL-2 tipo 1/IFN- γb) IL-1β e PGE2c) IL-5, IL-6d) TGF-β e IL-8e) TGF-β, IL-1β e PGE2

4. Um aspecto importante na periodontite de estabelecimento precoceem pacientes agrupados em famílias é o declínio na migração e naalteração nas funções antibacterianas dos:

a) plasmócitosb) macrófagosc) linfócitosd) mastócitose) neutrófilos

5. Sobre a doença periodontal necrosante, é INCORRETO afirmar que:

a) Alguns fatores relacionados ao ambiente, como fumo e estressepsicológico, parecem não interferir na doença.

b) Os microrganismos relacionados à doença periodontal necrosantetêm a capacidade de invadir os tecidos.

c) Dentre as bactérias isoladas nas lesões necrosantes, podemos ci-tar as espiroquetas e as bactérias fusiformes.

d) Algumas doenças sistêmicas podem interferir na resposta imunelocal e predispor o paciente à doença periodontal necrosante.

e) Endotoxinas liberadas pelas bactérias podem produzir destruiçãotecidual por efeitos diretos ou podem funcionar como antígenos.



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19Imunopatologia da Polpa

José Francisco HöflingReginaldo Bruno GonçalvesCristiane Ribeiro Salmon

Resposta da polpa à agressão 288Pulpite reversível 288Pulpite irreversível 290Resposta dos tecidos perirradiculares à

agressão 293Mediadores químicos envolvidos na pato-

gênese das lesões perirradiculares 294Periodontite apical aguda 295

Abcesso perirradicular agudo 295Periodontite apical crônica 296Granuloma perirradicular 297Cisto perirradicular 299

Abcesso perirradicular crônico 301Bibliografia selecionada 301Site relacionado 301Questões para recapitulação 302

As principais alterações patológicas que acometem a polpa e os tecidosperirradiculares são de natureza inflamatória. A inflamação é a principal res-posta dos referidos tecidos a uma grande variedade de estímulos que causamlesão tecidual.

Exceto por suas posições anatômicas singulares, a polpa dental e os teci-dos perirradiculares reagem às infecções bacterianas do mesmo modo que osoutros tecidos conjuntivos, como visto no Capítulo 2. A extensão do dano como

conseqüência da penetração bacteriana nesses tecidos, como em outros teci-dos, depende da virulência das bactérias participantes e da resistência dostecidos hospedeiros.

A intensidade da resposta inflamatória varia conforme o tipo e a intensi-dade da agressão. Uma vez que a agressão rompe a integridade tecidual, aresposta inflamatória visa a localizar e preparar os tecidos alterados para areparação da região afetada.

Muitas vezes, quando a agressão é persistente e não-resolvida pelamobilização dos mecanismos de defesa do hospedeiro, instala-se um proces-so crônico, caracterizado pela participação da resposta imunológica adaptativa,de caráter específico. Nesse caso, se a resposta imunológica não consegueeliminar o agente agressor, ela, pelo menos na grande maioria das vezes,consegue controlá-lo, confinando-o ao local da agressão. A destruição tecidualcausada pelas defesas do hospedeiro, específicas ou não-específicas, em res-




posta a uma agressão persistente parece ser mais significativa do que os pró-prios efeitos diretos proporcionados pelos microrganismos, embora estes sejam os principais agentes desencadeadores de todo o fenômeno.

Neste capítulo, mostraremos como o grau de resposta imunológica pulpar e perirradicular aos irritantes bacterianos pode variar de uma inflamação tissular leve à necrose pulpar completa, com as principais características imunológicas,celular e humoral, em cada estágio de desenvolvimento da infecção.

RESPOSTA DA POLPA À AGRESSÃO

A polpa normal do dente é livre de células inflamatórias. Com o desen-volvimento de cáries, a bactéria ou alguns antígenos bacterianos solúveispodem induzir uma resposta inflamatória clássica na polpa.

Para causar os problemas endodônticos pelos quais são responsáveis, asbactérias devem alcançar a cavidade pulpar, o que conseguem por vários ca-minhos, alguns dos quais permitem que somente bactérias com determina-das características infectem a polpa. A penetração mais comum é pela cárieda coroa dentária, mas podem usar outras vias de acesso, como bolsas perio-dontais ou infecção retrógrada.

Durante o processo de cárie, as bactérias são encontradas rotineiramen-te nos canalículos dentinários (Figura 19.1). A intensidade da resposta infla-matória pulpar abaixo de uma lesão de cárie dependerá da profundidade dainvasão bacteriana e das alterações da permeabilidade dentinária decorren-tes do processo carioso.

PULPITE REVERSÍVEL

A pulpite reversível é uma leve alteração inflamatória da polpa, em faseinicial geralmente assintomática, mas que pode apresentar dor aguda, rápidae localizada, em resposta a estímulos.

Na cárie inicial, os odontoblastos são estimulados a produzir colágeno eaumentar a produção de dentina peritubular, na tentativa de reduzir o diâme-tro dos túbulos dentinários. Quando os odontoblastos são destruídos pela agres-são, há formação de dentina reparadora pelas células mesenquimais da polpa

(Figuras 19.2 e 19.3).

FIGURA 19.1 Bactérias nos túbulos dentinários e naprópria polpa são demonstradas por coloração especial.

Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




Nesse estágio, um infiltrado discreto de células mononucleares, linfócitose macrófagos é observado no tecido pulpar, na área adjacente aos túbulosexpostos, devido à agressão de baixa intensidade. Os produtos bacterianosantigênicos, como enzimas, toxinas e produtos metabólicos, após alcançarema polpa, podem ser capturados por células dendríticas presentes na camadaodontoblástica e por macrófagos pulpares, sendo, então, transportados aoslinfonodos, onde são apresentados aos linfócitos.

Assim, dois fatores não-específicos principais podem ser identificados: adeposição de dentina reparadora e a fagocitose das bactérias, enquanto umaresposta imunológica adaptativa é ativada, culminando com a mobilização de

células imunocompetentes, como linfócitos T e B, plasmócitos e macrófagos,para a área adjacente aos túbulos dentinários expostos.

Quando a lesão cariosa invade a dentina reparadora, ocorre a destruiçãoda camada odontoblástica e a substituição por células inflamatórias. Nesse mo-mento, a inflamação pulpar torna-se aguda, na qual os evento vasculares sãoinduzidos e amplificados por mediadores químicos, como os neuropeptídeos esubstância P, liberados após a agressão tecidual. A migração de neutrófilos parao espaço extravascular adjacente ao local da agressão bacteriana pode, eventu-almente, estimular o desenvolvimento de uma resposta supurativa por liberar enzimas lisossomais e radicais oxigenados que promovem a destruição dos te-

cidos (Figuras 19.4 e 19.5).Fibras nervosas A-d, responsáveis pela inervação e dor dentinária, po-dem ser estimuladas pela diminuição do limiar de excitabilidade por meio da

FIGURA 19.2 Corte histológico de polpa normal, mos-trando a presença de uma camada de odontoblastos in-tactos, zona livre de células (seta) e zona rica em células.

Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.3 Primeiras mudanças encontradas na pol-pa como resultado da agressão. Observe o núcleo deodontoblastos dentro de túbulos dentinários. Capilaresaparecem na zona subodontoblástica na presença de cá-rie profunda. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




pressão promovida pelo extravasamento de fluido para o compartimentoextravascular, causando um edema discreto no tecido pulpar, que se encontrahiperêmico e ainda organizado. Essas fibras nervosas da polpa também po-dem tornar-se mais excitáveis na presença de mediadores inflamatórios, comoprostaglandinas e serotonina (5-HT), além de produtos bacterianos, comoamônia, indol e determinadas enzimas.

A reparação tecidual pode ocorrer quando o agente desencadeador éremovido. Se os irritantes persistirem ou aumentarem a inflamação, torna-sede intensidade moderada ou severa, o que caracteriza a pulpite irreversível,com posterior necrose pulpar.

PULPITE IRREVERSÍVEL

Quando a polpa é exposta, ocorre o contato direto de uma área desta comos microrganismos da cárie. A polpa, por suas características anatômicas pe-culiares, sofre alterações irreversíveis, caracterizadas por inflamação severaque, invariavelmente, progride para a necrose, a qual pode dar-se lenta ourapidamente. Em alguns casos, a pulpite irreversível pode instalar-se mesmosem haver a exposição da polpa à cavidade oral (Figura 19.6).

Como já vimos anteriormente, as bactérias podem causar dano direto,por intermédio de seus fatores de virulência, e indireto, por evocar uma res-

posta inflamatória e/ou imunológica no tecido pulpar que, quando exacerba-da, é crítica para a sobrevivência da polpa. Peptídeos N-formilados liberados

FIGURA 19.4 Corte histológico mostrando hiperemia dapolpa. Grande número de capilares e células inflamatóri-as, predentina e dentina reparadora irregular. A camadasubodontoblástica está intacta. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental.

FIGURA 19.5 Corte histológico mostrando inflamaçãointensa da polpa com dentina reparadora e presença departe da camada odontoblástica adjacente à polpa não-inflamada. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




pelas bactérias, componentes do sistema do complemento e mediadores quí-micos da inflamação são quimiotáticos para neutrófilos polimorfonucleares,atraindo-os para o local da agressão. A liberação de enzimas proteolíticas eradicais oxigenados por essas células inflamatórias promove a destruiçãotecidual, na maioria das vezes caracterizada por microabcessos (Figura 19.7).

Uma polpa inflamada pode apresentar níveis elevados de prostaglandinas,que reduzem o limiar das fibras nervosas amielínicas do tipo C da polpa,tornando-as mais suscetíveis aos efeitos estimulatórios diretos dos mediado-res químicos bradicinina e histamina. Entretanto, o aumento de pressão teci-dual é o principal responsável pela dor de origem pulpar e perirradicular.Porém, na pulpite irreversível, a dor nem sempre está presente, podendo ser considerada como exceção, e não regra.

Quando uma região localizada da polpa torna-se necrosada, fruto daagressão, ela não tem mais como se defender da invasão bacteriana. Uma vezque a área afetada por inflamação e necrose torna-se infectada, as bactériaspassam a agredir a região da polpa adjacente. Esta sofrerá os mesmos even-tos de inflamação, necrose e invasão bacteriana, que ocorrem gradualmente,por compartimentos teciduais em direção apical, até que toda a polpa estejanecrosada e infectada.

A inflamação aguda da polpa pode tornar-se crônica quando a agressãobacteriana tem sua intensidade reduzida e/ou quando há uma drenagemsatisfatória do exsudato inflamatório, o que pode dar-se por meio de vênulas,

FIGURA 19.6 Cárie penetrando o corno pulpar e umamassa escura de material necrótico formando umabscesso. A porção remanescente da polpa tem uma altapredominância de células inflamatórias crônicas. Adap-tada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.7 Este corte histológico mostra um alto poder de junção do abscesso com a porção remanescente da pol-

pa. Nota-se fibrina circundando a área do abscesso e pre-sença de macrófagos. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




linfáticos ou por uma área de exposição pulpar extensa (Figura 19.8). Umapolpa acometida por inflamação crônica pode levar anos para torna-se ne-crosada. A necrose resultará da ação de enzimas lisossomais e radicais livres

liberados por macrófagos, que conduzirão à lise do tecido pulpar. Alteraçõesdegenerativas da polpa, como fibrose e reabsorção interna (Figura 19.9), po-dem, eventualmente desenvolver-se durante o curso de um processo inflama-tório crônico da polpa (Figuras 19.10 e 19.10).

FIGURA 19.8 Corte histológica mostrando parte da pol-pa com inflamação aguda (seta) e outra com inflamaçãocrônica. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.9 Corte histológico mostrando áreas de rea-bsorção idiopática na dentina radicular e inflamaçãocrônica da polpa. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.10 Paciente jovem com inflamação crônicada polpa, resultando na formação de um pólipo (pulpitehiperplásica). Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




O fluxo sangüíneo alterado, combinado com enzimas lisossômicas libe-radas pelos leucócitos desintegrados, pode causar abcessos pequenos e focosnecróticos na polpa. A infecção e/ou as reações inflamatórias anômalas

incontroladas podem resultar na necrose total da polpa e na colonização debactérias no sistema de canais radiculares. A passagem desses microrganis-mos, ou seus subprodutos, do sistema de canais radiculares para os tecidosperiapicais é a principal causa do desenvolvimento de lesões apicais, queestudaremos a seguir.

RESPOSTA DOS TECIDOS PERIRRADICULARES À AGRESSÃO

A ocorrência de uma patologia perirradicular está associada às respostasinflamatória e imunológica do hospedeiro com o intuito de conter o avanço da

infecção endodôntica. A intensidade da agressão bacteriana, associada à resistência do hospe-deiro, pode estimular o desenvolvimento de uma resposta inflamatória aguda –com a ocorrência de uma periodontite apical ou de um abscesso – ou crônica,com o formação de granuloma, cisto ou abscesso perirradicular crônico, comconseqüente destruição óssea.

As bactérias que avançam para fora do canal radicular, inicialmente emdireção ao ligamento periodontal, são imediatamente combatidas pelos me-canismos de defesa do hospedeiro. Estes, representados por mecanismos dedefesa inata não-induzida, pela resposta inflamatória não-específica (aguda)ou por uma resposta inflamatória adaptativa (crônica), de caráter específico

(Tabela 19.1).Quando da persistência da agressão bacteriana, oriunda do canal, a qual

não é eliminada pela defesa inata não-induzida, um dano tecidual é gerado,levando ao desenvolvimento da resposta inflamatória aguda, não-específica –a periodontite apical aguda está, então, instalada. Se essa resposta não reduza intensidade de agressão proveniente do canal, pode tornar-se exacerbada,dando origem ao abscesso perirradicular agudo. Como tal resposta não é ca-paz de eliminar bactérias no canal, que egressam pelo forame apical, o pro-cesso se cronifica, ativando o terceiro mecanismo de defesa, a resposta imu-nológica adaptativa com caráter de especificidade. Uma inflamação crônica,

caracterizada por componentes da resposta imunológica adaptativa e por ele-mentos de reparação, instala-se nos tecidos perirradiculares, sendo conheci-da como periodontite apical crônica. Se o estímulo persiste no sistema decanais radiculares, esse processo crônico resulta em reabsorção óssea, dandoorigem ao granuloma e, posteriormente, ao cisto perirradicular. Como já ex-posto, a resposta inflamatória crônica pode se desenvolver sem ser precedidapela resposta inflamatória aguda, desde que a agressão inicial seja de baixaintensidade.




PAA= periodontite apical aguda; APA= abcesso periapical agudo; PAC= periodontite apical crônica; GPC = granulomaperirradicular crônico; CPC = cisto perirradicular crônico; APC = abscesso perirradicular crônico.

TABELA 19.1 Mecanismos de defesa do hospedeiro contra bactérias e fungos presentes no canal perirradicular

Elementos PatologiaMecanismo Características 2o encontro de defesa perirradicular

Defesa inata não-in-duzida

Resposta inflamatória

Resposta imunológicaadaptativa

Não-específicaNão-induzida

Não-específicaInduzida

EspecíficaInduzida

Sem memória

Sem memória

Memória

MacrófagosComplemento (via

alternativa)

NeutrófilosMacrófagos Anticorpos (-)Complemento (via

alternativa)

Macrófagos Anticorpos (+)Complemento (via

clássica)

Sem alterações signi-ficativas

PAA APA

PACGPCCPC APC

MEDIADORES QUÍMICOS ENVOLVIDOS NA PATOGÊNESEDAS LESÕES PERIRRADICULARES

O primeiro mecanismo de defesa do hospedeiro é representado pela de-fesa inata não-induzida. Após a invasão inicial do tecido conjuntivo, as célu-las bacterianas são imediatamente combatidas por macrófagos teciduais resi-dentes e pelo sistema do complemento ativado pela via alternativa.

Os macrófagos teciduais possuem receptores que reconhecem os com-ponentes da superfície bacteriana, incluindo os receptores de manose, deglicana e de CD14, que se ligam ao lipopolissacarídeo bacteriano. Uma vezativado, o macrófago tem sua capacidade fagocítica aumentada, assim comoa capacidade de apresentar antígenos aos linfócitos, além de apresentar umapronunciada atividade biossintética, liberando uma variada gama de media-dores, como as citocinas IL-1, IL-6, IL-8 e TNF-α, mediadores lipídicos (comoprostaglandinas e leucotrienos), enzimas lisossomais, radicais oxigenados eradicais nitrogenados. Em caso de necessidade, como a persistência da fontede agressão, esses mediadores poderão estar envolvidos na indução do se-

gundo mecanismo de defesa – a resposta inflamatória não-específica.Componentes da superfície bacteriana, como lipopolissacarídeos,peptideoglicano e ácido lipoteicóico, podem ativar o sistema do complemen-to pela via alternativa, sendo representado pelo efeito citolítico e opsonizador exercido por componentes do sistema do complemento. Os produtos daativação do sistema do complemento, como C3a e C5a, atuam como anafi-latoxinas, que estimulam a desgranulação de mastócitos nos tecidos perir-radiculares e a conseqüente liberação de aminas vasoativas, como a histamina,e outros mediadores químicos envolvidos na inflamação, podendo iniciar ouagravar um processo inflamatório existente, além de contribuir para a reab-sorção óssea, por meio da destruição do osso ou da inibição da neoformaçãoóssea nos tecidos perirradiculares.




A presença de alérgenos potenciais, moléculas IgE e mastócitos nos teci-dos perirradiculares indica que todos os componentes de uma reação media-da pelas moléculas IgE estão presentes nas lesões apicais e que as reações

imunes tipo I podem ocorrer nesses tecidos. A presença de várias classes deimunoglobulinas e células imunocompetentes e a descoberta de complexosimunes e componentes C3 em lesões apicais indicam que as reações imunesdos tipos II e III podem ocorrer também nos tecidos perirradiculares.

Além das células B e suas imunoglobulinas, as reações mediadas por células também participam nas alterações patogênicas dos tecidos perirradi-culares. As células exterminadoras naturais (EN), assim como outras célulasT, são encontradas em lesões apicais crônicas.

Existe uma predominância de células T auxiliares durante a fase ativa dodesenvolvimento da lesão, enquanto as células T supressoras são associadas

às lesões crônicas. A presença de diferentes tipos de linfócitos em lesões apicaisindica que vários tipos de reações imunes participam na patogênese dessaslesões. As reações inflamatórias específicas e as reações imunes específicascontribuem significativamente para a proteção – e, sob certas circunstâncias,para a destruição – dos tecidos pulpar e perirradicular.

O TNF é encontrado nos exsudatos do tecido perirradicular de dentescom periodontite apical. A IL-1 também é encontrada em polpas de dentescariados sintomáticos, em lesões apicais crônicas e em lesões apicais sinto-máticas. Essas moléculas podem ser encontradas em níveis mais altos duran-te a fase ativa da expansão da lesão perirradicular do que na fase crônica,estimulando a atividade de reabsorção óssea.

PERIODONTITE APICAL AGUDA

Se a agressão causada por bactérias saindo pelo forame apical é de altaintensidade, há desenvolvimento de uma resposta aguda no ligamentoperiodontal – a periodontite apical aguda. Ela é caracterizada por aumento dapermeabilidade vascular, com conseqüente edema, o que causa elevação dapressão hidrostática tecidual. Como resultado, fibras nervosas são comprimi-das, produzindo dor. Mediadores químicos são gerados após a agressãotecidual. Bradicinina, prostaglandinas e histamina também podem causar dor,

agindo sobre as fibras nervosas. Contudo, a compressão de fibras é mais sig-nificativa nesse aspecto. A análise histopatológica evidencia a presença, no ligamento periodontal,

de hiperemia e um infiltrado inflamatório contendo, predominantemente, neu-trófilos polimorfonucleares. Fibras colágenas podem estar dilaceradas, comoresultado do edema formado.

ABSCESSO PERIRRADICULAR AGUDO

Em resposta à agressão, células inflamatórias, principalmente neutrófilospolimorfonucleares e macrófagos, são atraídas para o local, visando à elimi-nação das bactérias. Se a resposta inflamatória não consegue eliminar o agente




agressor ou reduzir a intensidade da lesão, há uma exacerbação, caracteriza-da por uma inflamação purulenta (Figura 19.11). Isso ocorre devido à presençade bactérias extremamente virulentas associadas à infecção. Em associação

a enzimas proteolíticas, liberadas por bactérias, enzimas lisossomais – bemcomo radicais oxigenados – são descarregadas por neutrófilos, os quais pro-movem a liquefação tecidual, gerando pus. As enzimas elastase, colagenasee gelatinase são as principais envolvidas na degradação tecidual. Um abscessoperirradicular agudo está formado, sendo geralmente eficaz em reduzir aagressão bacteriana, embora isso possa custar a destruição da arquiteturatecidual. As fibras periodontais podem encontrar-se dilaceradas pelo edemaintenso.

As cininas são consideradas as principais substâncias mediadoras da dor associada às respostas inflamatórias, encontrada em altas concentrações nos

abscessos periapicais.

PERIODONTITE APICAL CRÔNICA

Quando a resposta inflamatória associada à periodontite apical aguda éeficaz na redução da intensidade da agressão, a resposta cronifica. Célulasimunocompetentes, como linfócitos, plasmócitos e macrófagos, são atraídaspara a região afetada, o que representa o início de uma resposta imunológicaadaptativa, de caráter específico, estabelecendo a periodontite apical crônica.É imperioso ressaltar que, se o agente agressor for inicialmente de baixa in-tensidade, a inflamação crônica no ligamento periodontal se estabelece sem

ser precedida por uma resposta inflamatória aguda.No ligamento periodontal adjacente ao forame apical ou às ramificações,

observa-se a presença de um infiltrado inflamatório do tipo crônico, compos-to basicamente por linfócitos, plasmócitos e macrófagos e por componentesdo processo de reparo tecidual, como fibroblastos, fibras nervosas e vasossangüíneos neoformados (Figura 19.12). Não há ainda reabsorção óssea. A periodontite apical crônica, se não tratada, representa o início da formaçãodo granuloma, o qual é caracterizado por reabsorção óssea e substituição doosso reabsorvido por tecido granulomatoso.

FIGURA 19.11 Biópsia mostrando uma lesão densamente

povoada por neutrófilos com poucos capilares. Em algu-mas áreas, ocorrerá degeneração de neutrófilos, precipi-tação de fibrina e hemorragia e a formação de pus. Adap-tada de www.usc.edu/hsc/dental




Para que essa resposta imunológica específica se inicie, o hospedeiro

precisa ser sensibilizado pelos antígenos que saem pelo forame apical. A sensibilização para antígenos oriundos do canal dá-se no nível de linfonodos,em que os linfócitos T e B específicos para um determinado antígeno terãomaiores chances de encontrá-lo e, assim, de serem ativados.

Uma vez aprisionada no linfonodo por células especializadas, a probabi-lidade de a molécula antigênica ser apresentada a linfócitos circulantes queainda não contataram um antígeno com especificidade para ela é muito maior do que ocorreria nos tecidos perirradiculares. Por isso, no início do desenvol-vimento de uma lesão perirradicular crônica, o antígeno deve ser conduzidoa um linfonodo para que o hospedeiro seja sensibilizado e os linfócitos comsensibilidade para ele sejam ativados. Além de serem especializados em apri-sionar antígenos e facilitarem o encontro entre estes e os linfócitos específi-cos, os órgãos linfóides secundários (no caso, os linfonodos) também permi-tem o estabelecimento de interações celulares, necessárias para a ativação.

Quando o linfócito específico para um determinado antígeno o reconhe-ce no linfonodo, passa, então, a se proliferar, expandindo o clone, no qual ascélulas se diferenciam em células efetoras. Essas passam a expressar, em suasuperfície, moléculas de adesão especializadas que irão afetar o modelo derecirculação após deixarem o linfonodo e são atraídas para o foco infecciosopor mediadores químicos, onde aquele antígeno responsável pela ativaçãoestá altamente concentrado. As células efetoras, imunocompetentes, estabe-

lecem-se na região, visando a conter o avanço do processo infeccioso.

GRANULOMA PERIRRADICULAR

O granuloma perirradicular é a patologia dos tecidos perirradicularesmais comumente encontrada. Ele é constituído, basicamente, por um infiltradoinflamatório do tipo crônico, associado a elementos de reparação. Na perife-ria, circunscrevendo a lesão, encontra-se uma cápsula composta basicamentepor colágeno (Figura 19.13).

Nesse tipo de lesão perirradicular, as células inflamatórias compreen-

dem cerca de 50% dos elementos da lesão, sendo que os macrófagos predomi-nam, seguidos, em ordem decrescente, por linfócitos, plasmócitos e neutrófilos.Mastócitos também podem ser encontrados em granulomas perirradiculares.

FIGURA 19.12 Periodontite apical crônica. Cortehistológico evidenciando grande número de capilaresenvolvidos por uma reação inflamatória. Adaptada dewww.usc.edu/hsc/dental




Dos linfócitos, os T encontram-se em maior número do que os B. Nos

períodos de atividade lítica da lesão, os linfócitos T CD4+ predominam. Nasfases de paralisação do crescimento da lesão, os linfócitos T CD8+ estão emmaior número.

Em resposta à agressão bacteriana aos tecidos perirradiculares, as célu-las presentes no ligamento periodontal e no osso produzem uma gama varia-da de mediadores químicos. Citocinas, como IL-1α e β, IL-3, IL-6, TNF-α, M-CSF e GM-CSF, e prostaglandinas são moléculas bioativas de grande rele-vância na indução da reabsorção óssea (Figura 19.14).

Como resultado dos efeitos dos mediadores químicos, o osso é reabsorvidoe substituído por tecido granulomatoso, constituído basicamente de célulasimunocompetentes, como linfócitos, plasmócitos e macrófagos, e de compo-

nentes do processo de reparo tecidual, como fibroblastos, fibras nervosas evasos sangüíneos neoformados. Assim, o processo reabsortivo cria um espaçocapaz de comportar um maior número de células imunocompetentes na re-gião adjacente ao forame apical, visando a impedir a disseminação da infec-ção para o tecido ósseo e o restante do organismo. Isso permite o estabeleci-mento de um equilíbrio entre a agressão e a defesa. Na periferia desse tecidogranulomatoso, ocorre uma deposição de fibras colágenas, que encapsulam alesão. Está formado o granuloma perirradicular, que pode ser detectadoradiograficamente (Figuras 19.15 e 19.16).

FIGURA 19.14 Corte histológico de área apical do den-

te mostrando intensa inflamação, fibrose e reabsorção dasuperfície da raiz. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.13 Granuloma apical, mostrando uma áreabem-definida de tecido conjuntivo fibroso com intensainflamação crônica adjacente ao ápice da raiz, contendoplasmócitos, histiócitos e linfócitos. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




CISTO PERIRRADICULAR

O cisto perirradicular é originado de um granuloma que se tornouepiteliado. Todavia, nem todo granuloma pode originar um cisto. Mantida acausa, que é a infecção situada no interior do sistema de canais radiculares, aproliferação assume maiores proporções, gerando lojas no interior de aglome-rações de células epiteliais. Está formado o cisto perirradicular. Isso sugere queesse tipo de lesão é resultado de uma infecção endodôntica de longa duração.

O cisto consiste em uma cavidade patológica contendo material fluídoou semi-sólido, o qual é composto principalmente por células epiteliaisdegeneradas. Essa loja é revestida por epitélio estratificado pavimentoso,escamoso, de espessura variável (Figura 19.17). Em contato com o epitélio,está um tecido granulomatoso que, à semelhança do granuloma, é constituí-do de macrófagos, linfócitos, plasmócitos, alguns neutrófilos, fibroblastos evasos neoformados. Cristais de colesterol podem ser observados em algumaslesões (Figuras 19.18 e 19.19). Mais externamente, encontra-se uma cápsulade tecido conjuntivo denso, composto basicamente de colágeno, que separaa lesão do osso.

Várias teorias tentam explicar a formação da loja cística, sendo que amais plausível é a que sugere o envolvimento do sistema imune, com base na

presença de elementos da resposta imunológica adaptativa, como linfócitos T

FIGURA 19.16 Lesão perirradicular detectada radiogra-ficamente no dente 14. Não é possível a diferenciaçãode granuloma e cisto perirradicular.

FIGURA 19.15 Radiografia periapical mostrando ima-gem de destruição do tecido ósseo na área de furca eápice do dente 36.




e B, plasmócitos, macrófagos, células EN, anticorpos e componentes do siste-ma do complemento.

Imunoglobulinas podem ligar-se a moléculas antigênicas presentes nasuperfície de células epiteliais, induzindo a lise célular, que não se realizadiretamente pelos efeitos dos anticorpos, mas sim por intermédio do sistemado complemento ou de células EN. Esse tipo de resposta é denominadahipersensibilidade tipo II ou citotóxica.

Se os anticorpos dos isotipos IgG ou IgM reconhecem e se ligam a molé-culas antigênicas sobre uma superfície celular, o sistema do complemento é

FIGURA 19.17 Cisto apical. O epitélio do cisto éfreqüentemente hiperplásico e espesso por causa da infla-mação intensa. Aqui observamos inflamação aguda noepitélio escamoso, plasmócitos no tecido conjuntivo e mui-tos capilares. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.19 Cisto apical. Ulceração focal do epitéliocom extensão de colesterol dentro da cápsula resultandoem inflamação crônica e reação de corpo estranho. Adap-tada de www.usc.edu/hsc/dental

FIGURA 19.18 Cisto apical, constituído por um epitélioescamoso e contendo material necrótico no lúmen. A pa-rede do cisto ou cápsula contém tecido conjuntivo fibrosodenso com poucas células inflamatórias crônicas e fendasde colesterol circundadas por células gigantes tipo corpoestranho. Adaptada de www.usc.edu/hsc/dental




ativado pela via clássica. Uma série de reações de clivagem de proteínas sedesencadeia, levando à formação do complexo C5b-9, que se fixa à membra-na, promovendo sua lise e, conseqüentemente, a da célula. O complexo C5b-

9 forma poros na membrana, oriundos da polimerização de 12 a 15 moléculasmaiores, como as proteínas, impedindo que escapem do citoplasma. Assim,há uma grande entrada de água no compartimento intracelular, fruto dodesequilíbrio osmótico gerado, resultando em lise celular. Esse fenômeno édenominado de lise osmótica.

Anticorpos podem ligar-se à superfície das células epiteliais se estas ex-pressam moléculas reconhecidas como estranhas. A lise da célula coberta por anticorpos por meio de células EN é denominada citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos.

Peptídeos antigênicos sintetizados no citosol de células epiteliais podem

ser expressos na membrana destas, associados a moléculas MHC de classe I.O TCR de linfócitos T citotóxicos (CTL) apenas reconhece antígenos de natu-reza protéica complexados às moléculas MHC de classe I. Após o reconheci-mento antigênico, o linfócito CTL liga-se à célula-alvo (no caso, a epitelial),tornando-se ativado, e, então, promove a exocitose de substâncias que leva-rão à morte da célula epitelial.

ABSCESSO PERIRRADICULAR CRÔNICO

Um outro tipo de lesão perirradicular de origem inflamatória é o abscessoperirradicular crônico, também conhecido como periodontite apical supurativa.

Ele resulta do egresso gradual de irritantes do canal radicular para os tecidosperirradiculares, com conseqüente formação de exsudato purulento no interior de um granuloma. Contudo, a lesão também pode originar-se da cronificaçãodo abscesso perirradicular agudo.

Histologicamente, verifica-se a presença de zonas de necrose de lique-fação contendo neutrófilos polimorfonucleares desintegrados, circundadas por macrófagos e neutrófilos. A fístula comunica essas zonas à periferia, sendorevestida por epitélio ou por tecido conjuntivo inflamado.


Cohen S, Burns RC. Caminhos da polpa. 7. ed. Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan; 2000.

de Deus QD. Endodontia. 5. ed. Rio de Janeiro: Medsi; 1992.Ingle JI, Taintor JF. Endodontia. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara; 1989.Lopes HP, Siqueira JF. Endodontia: biologia e técnica. Rio de Janeiro: Medsi;1999.

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www.usc.edu/hsc/dental





1. Diferencie a resposta inflamatória da pulpite reversível da pulpiteirreversível.

2. Qual a importância dos macrófagos na patogenia das lesões perir-radiculares?

3. Qual a importância do linfonodo para a resposta imune de uma lesãoperirradicular crônica?

4. Em resposta à agressão bacteriana, muitas citocinas são liberadas.Qual é o efeito que isso causa?

5. Qual o envolvimento da resposta imune na formação da loja cistica?




Índice

A

Abscesso perirradicular agudo 296 Abscesso perirradicular crônico 301 Agentes infecciosos, imunidade aos

211-237ativação das respostas antibacterianas

215-217evasão bacteriana das respostas

protetoras 222-224evasão dos mecanismos imunes pelos

parasitos 236-237fagocitose 217-220imunidade antígeno-específica 229-231imunidade mediada por células T

231-232imunopatogenia bacteriana 221-222respostas antibacterianas 213-215respostas aos estímulos virais primá-

rios e secundários 232-233respostas imunes

específicas a bactérias 220-221específicas a fungos 233específicas a parasitos 233-236específicas a vírus 224-229

Alergias 166

Amigdalite 57f Anticorpos neutralizantes

bloqueio de infecções bacterianas 100f bloqueio de infecções virais 100f

Antígenos e anticorpos 116-117, 135-147anticorpos humanos, propriedades 143tantígeno e anticorpo, ligação entre 143f classes de imunoglobulinas 141-142diversidade estrutural dos

anticorpos 139efeito na resposta imue às bactérias 221f indução da resposta humoral pelo reco-

nhecimento de antígenos 138-139indução da resposta imune pelo reco-

nhecimento do antígeno 139f molécula de anticorpo típico 140f propriedades funcionais dos

anticorpos 139-141

regiões hipervariáveis constituem osítio ligador de antígeno 142-143

sítios de ligação aos antígenos 143-147teoria da seleção clonal 136-138

Antígenos HLA de classe I e II 121-122t Ativação dos linfócitos, sinais necessá-

rios para 25f Auto-imunidade 185-195

colapso da tolerância imunológica189-191

diagnóstico 192-194

d corresponde à diagrama; f, à figura; q, a quadro; t, à tabela.




doenças auto-imunes 187-189etiologia da resposta auto-imune 189fatores genéticos e ambientais asso-

ciados 191-192tratamento 194-195

B

Bactériasativação as respostas antibacterianas

215-217destruição por fagócitos 218f efeito dos anticorpos na resposta imu-

ne às 221f imunopatogenia 221-222infecções 253-255manifestações orais 255-256mecanismos utilizados para escapar

das respostas protetoras do hos-pedeiro 222-223f

respostas antibacterianas 213-215respostas imunes 220-221

Barreiras físico-químicas doorganismo 66f

Basófilos/mastócitos 39f Burnet, McFarlane 178f

C

Candidíase 258f C1-INH desmontando o complexo C1qrs

representação esquemática da

ação 156f C3

ativação espontânea, representaçãoesquemática da 152f

regulação normal, representaçãoesquemática da 153f

estabilização e geração de C5convertase, representaçãoesquemática 154f

C3batividades 157f

C5a, efeitos biológicos 156f Cárie dental, imunologia da 261-271

cárie dental 268-270busca de uma vacina 269-270mecanismos de imunização 270-271

fluido crevicular gengival 264-268biofilme

diagrama da formação 267f efeito dos componentes na respos-

ta imune 266f saliva

componentes antimicrobianos pre-

sentes 263-264funções 262f papel protetor da 261-263

Células B, ativação 99f, 138f Células da linhagem dendrítica 37f Células exterminadoras naturais 34f Células no timo, organização das 43f Células T CD4

estágios de ativação 91f funções auxiliares 82f

Células T CD8ativação 88f

Células T efetoras, papéis na respostaimune 85f

Células TH1, resposta imune às bactéri-

as intravesiculares 94f Células T

H2, estímulo a proliferação e a

diferenciação das células B vir-gens 95f

Células, tecidos e órgãos linfóides 29-54basófilos/mastócitos 39células acessórias 34-38eosinófilos 39-40linfócitos 32-34neutrófilos 38órgãos linfóides primários e secundá-

rios 40-54Cisto perirradicular 299-301Complexo de histocompatibilidade prin-

cipal (MHC) 119-134




associação de HLA com doenças125-126

estrutura molecular 122-123imunologia dos transplantes 126-127imunossupressão 133-134linfocinas e células auxiliares no pro-

cesso de rejeição 129-130papel dos linfócitos T na rejeição

127-129prevenção da rejeição 132-133processo de rejeição 130-132

rejeição aguda 130-131

rejeição crônica 132rejeição hiperaguda 130reconhecimento de antígeno 124-125tipos de transplante e a rejeição 132transplante e rejeição 127

Complexos imunes formados 170f deposição nas paredes dos vasos

sangüíneos 171f Componentes bacterianos que ativam

respostas protetoras 215q

Compostos antibacterianos dofagolisossoma 218q

D

Defesa inata 63-74citocinas 67-68componentes celulares 68-72componentes de defesa externos 65componentes de defesa internos 65-66imunidade adquirida, mecanismos

efetores da 72-73imunidade inata

mecanismos efetores da 64outras proteínas circulantes da 66-67

imunidades inata e adquiridapropriedades gerais 63-64

inflamação 72relação da imunidade inata com as res-

postas imunes adquiridas 73-74

Doença periodontal, imunopatologia da273-284

gengiva saudável 275f gengivite 276-278

gengivite estabelecida 278f gengivite precoce 277f

indicadores no fluido crevicular gengival 283-284

principais marcadores do fluidogengival e funções 284t

periodontite agressiva 280-283periodontite crônica 278-280

aspecto clínico de um paciente 279f penetração da sonda no sulcogengival 279f

radiografia periapical 279f saúde periodontal 274-276

Doenças auto-imunesespectro 187f participação da imunidade humoral

nas doenças órgão-específicas 192tnas doenças sistêmicas 192t

órgão-específicastratamentos para os sintomas 194t

prevalência nos Estados Unidos 186f

E

Enxertosdoença do enxerto versus

hospedeiro 128f rejeição e relação genética entre doa-

dor e receptor 128f Eosinófilos 39f Epítopo

descontínuo 145f linear 145f localização 146f

Eritroblastose fetal, mecanismo da 167f Erlich, Paul 15f Especificidade HLA e risco relativo de

resposta auto-imune 191t




Estado nutricional, influência sobre al-gumas doenças 208q

F

Fagócitosdestruição de bactérias por 218f mononucleares, morfologia dos 35f

Fagocitose e destruição intracelular dosmicrorganismos 70f

Fungosdestruição por monócitos/macrófagos

257tinfecções 256-257manifestações orais 257-258resposta imune 233

G

Gengivite 276-278Granuloma perirradicular 297-299

H

Hematopoiese 31f Herpes labial 253f Hipersensibilidade 161-176

alergias 166doenças sistêmicas do imunocomplexo

170-172hipersensibilidade tipo I 163-166, 165f hipersensibilidade tipo II 167-169

hipersensibilidade tipo III (mediadapor imunocomplexos) 169-170hipersensibilidade tipo IV (mediada

por células) 173-174mecanismo de hipersensibilidade tipo

I 164f principais mediadores da

inflamação 164qreações alérgicas e inflamação alér-

gica 166-167

dermatite de contato no braço 167f pápulas na região do pescoço 167f

testes de alergias 168f resposta mediada por monócitos

174-176Histórico e introdução 13-28

ativação dos linfócitos 23-25componentes celulares do sistema

imune adquirido 21-23imunidades ativa e passiva 20-21imunidades inata e adquirida 17-19, 18f inflamação 26-27reconhecimento dos antígenos 23respostas imunes adquiridas

fase efetora das 25-26fases 23principais aspectos 20-21, 21qtipos de 19-20

I

Imunoglobulina de superfície, compa-ração das estruturas básicas 78f

Imunidade adquirida, tipos de 20f

Imunidade antiviralantígeno-específica 230f

Imunidades ativa e passiva 21f Imunidade inata, citocinas envolvidas

na 68f Imunidades inata e adquirida 18f Imunidades inata e específica 64tImunodeficiência 198-210

congênitas ou primárias 198-199defeitos nas proteínas do complemen-

to 202-203deficiência do inibidor de C1 203

deficiência dos isotipos deimunoglobulinas 199-200

deficiências combinadas (células B eT) 201-202

ataxia-telangiectasia hereditária 202deficiência de MHC de classe II 202imunodeficiência severa

combinada 201síndrome de Wiskott-Aldrich 202




deficiências congênitas das células T200-201

desordens congênitas dos fagócitos203-206

deficiência de adesão leucocitária204-205

doença granulomatosa crônica 204síndrome de Chédiak-Higashi

205-206genética na prevenção 209-210imunodeficiência variável comum 200imunodeficiências adquiridas ou se-

cundárias 206-209ingestão alimentar em excesso 209Imunopatogenicidade bacteriana, me-

canismos de 214f Infecções da mucosa oral,

imunopatologia das 251-258infecções bacterianas 253-255infecções fúngicas 256-257infecções virais 251-252manifestações orais bacterianas

255-256manifestações orais fúngicas 257-258manifestações orais virais 252-253

Interações moleculares e celulares dosistema imune 105-117

anticorpos 116-117ativação de células B 113-114ativação de células T 114-115célula B 106-107

célula T 107-108células T citotóxicas e vírus 115mecanismos das moléculas MHC

109-113processamento e apresentação ao

antígeno 108-109recirculação das células B e T 115-116

Interferons 227qatividades dos 229qvias da síntese de proteínas virais pelo

interferon 228f

indução do estado antiviral por 227f Invasão bacteriana

respostas protetoras 216f, 217q

L

Leucócitosclassificação 30f contagem normal de 32t

Linfócitosclasses de 22f seleção clonal por um linfócito 77f vias de circulação de 51f

Linfonodo, estrutura esquemática 45f Lúpus eritematoso discóide na face 205f

M

Macrófagoem tecido 35f funções 221f origem e diferenciação nos tecidos 69f

Mecanismos efetores, imunidade ad-quirida e inata 26f Memória imunológica, modelo para a

base celular da 137f MHC

cadeia invariável de classe II 112f de classe I e de classe II 79f

representação esquemática dasestruturas 123f

esquema de apresentação de

antígeno 125f expressão em diversas células do

organismo humano 121tgenes 120f mapa físico de camundongos 120f mapa físico humano 120f mecanismo de rejeição indireta pelo

reconhecimento de antígenosdo doador 131f

mecanismo de reconhecimento diretode moléculas do doador 131f




via de classe I para apresentação deantígenos derivados de infec-ções intracelulares 80f

via de classe II para apresentação deantígenos derivados de infec-ções extracelulares 80f

Monócito sangüíneo 35f Mucosa oral, imunopatologia das infec-

ções da. Ver Infecções da mucosaoral, imunopatologia das

N

Neutrófilos 38f Nódulo linfático 58f

O

Órgãos linfóides primários 41f

P

Parasitos

eliminação de nematódeos do intesti-no 237f

evasão dos mecanismos imunes pe-los 236-267

multiplicação no interior macrófagos 235f

resposta imune anti-parasitária233-236, 237t

Pasteur, Louis 14f

Patógenos extracelularesativação dos mecanismos de defesa doorganismo 212t

Patógenos intracelularesativação dos mecanismos de defesa

do organismo 212tPeptídeos

montagem e carreamento nas molé-culas MHC de classe I 112f

transporte pela proteína TAP 110f

transporte pelas moléculas MHC declasse II 113f

Periodontiteagressiva 280-283apical aguda 295-296apical crônica 296-297crônica 278-280

Placa de Peyer, organização de 50f Plasmócito 33f Polpa, imunopatologia da 287-301

abscesso perirradicular agudo 296lesão povoada por neutrófilos com

poucos capilares, biópsia 296f abscesso perirradicular crônico 301cisto perirradicular 299-301

cisto apical 300f granuloma perirradicular 297-299

área apical do dente, cortehistológico 298f

granuloma apical 298f lesão perirradicular 199f

mediadores químicos e patôgenese das

lesões perirradiculares 294-295periodontite apical aguda 295-296periodontite apical crônica 296-297,

297f pulpite irreversível 290-293

área de reabsorção idiopática nadentina radicular e inflamaçãocrônica da polpa 292f

cárie penetrando o corno pulpar e

abscesso 291f inflamação crônica da polpa e for-mação de pólipo 292f

junção do abscesso com a porção re-manescente da polpa 291f

parte da polpa com inflamação agu-da e outra com crônica 292f

pulpite reversível 288-290polpa normal 289f hiperemia 290f




inflamação intensa 290f primeiras mudanças encontradas 289f

resposta da polpa à agressão 288bactérias nos túbulos dentinários e

na própria polpa 288f resposta dos tecidos perirradiculares

à agressão 293-294mecanismos de defesa do hospedei-

ro 294tProteínas do sistema do

complemento 150qPseudocápsula de tecido conjuntivo fibro-

so 59f Pulpite irreversível 290-293Pulpite reversível 288-290

Q

Quimiotaxia 27f

R

Receptor de célula B 107f Receptor de célula T 108f transdução do sinal 108f

Resposta imune, indução pelo reconhe-cimento do antígeno 139f

Resposta imune adaptativa 75-103ativação das células B 98células CD4 T

H2 e ativação das célu-

las B 93-95células exterminadoras naturais

102-103células T efetoras

propriedades e funções 86-93células T

H1

e resposta do hospedeiro aospatógenos intravesiculares 93

componentes 76-78e imunidade protetora 82-83funções das imunoglobulinas e as cé-

lulas T efetoras na resposta imu-ne 80-82

funções efetoras dos anticorpos 98-102proliferação e diferenciação das células

T 86papel das citocinas na 86

processo de reconhecimento depatógenos 79-80

resposta adaptativa celular 84-86resposta imune humoral 95-98respostas imunes adquiridas

principais aspectos 83-84Resposta inata, componentes da 64tRespostas imunes

adquiridasfases 24f principais aspectos 84t

primárias e secundárias,comparação 83f

Respostas imunesespecificidade, memória e

autolimitação 19f in vivo, seqüência de eventos 52f

S

Seleção clonal, hipótese de 24f Sífilis 257f Sistema do complemento 149-160

funções do 67f integração das três vias 159dprodutos biologicamente ativos resul-

tantes da ativação do complemen-to 155-160

propriedades biológicas dos produ-tos 158-159q

proteínas do sistema do complemen-to 150

resumo das vias de ativação efunções 160d

três maiores atividades biológicas 158f via alternativa 151-154via clássica 150-151

via da lectina 151via lítica 154-155



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Imunologia para Odontologia.pdf