Sistema imunitário

Imunidade

capacidade de resistir a agressões de substâncias estranhas, como microrganismos e substâncias químicas nocivas.

Tecidos epitelial

são constituídos por células poliédricas, justapostas, entre as

quais existe pouca substância intercelular.

As suas principais funções são as de

revestir e proteger superfícies (ex: epiderme)

a absorção e secreção (ex: epitélios intestinais),

excreção (ex: glândulas)

funções sensitivas (neuroepitélios).

Tecido epitelial

Tecido epitelial

Caracteristicas dos epitélios

Estão apoiadas sobre uma camada de tecido conjuntivo, que é

designado por lâmina própria.

As células epiteliais são geralmente polarizadas.

Apresentam uma porção ou polo basal e uma porção ou

polo apical.

A forma do núcleo das células acompanha a forma das células

Na superfície de contacto entre as células epiteliais e o tecido

conjuntivo há uma estrutura chamada lâmina basal

A lâmina basal é constituída por colagénio tipo IV, por

glicoproteínas e proteoglícanas e liga-se ao tecido conjuntivo por

fibrilas de ancoragem.

duas lâminas basais originam uma membrana basal

Tecido epitelial

a nutrição das células epiteliais é feita por difusão, a partir do

tecido conjuntivo.

os epitélios possuem terminações nervosas.

os tecidos epiteliais são continuamente renovadas por

actividade mitótica.

as mitoses ocorrem na camada basal do epitélio, a camada

mais interna próxima à lâmina basal.

Tecido epitelial

As células epiteliais apresentam uma grande adesão uma grande

força mecânica para separa-las.

A adesão entre as células é em parte devida à acção coesiva de

glicoproteínas, chamadas canderinas (necessitam de Ca2+).

Apresentam especializações que constituem as junções intercalares.

Estas junções funcionam como locais:

adesão (zônulas de adesão, hemidesmossomas e os desmossomas),

impermeavéis (zônulas de oclusão)

comunicação (junções comunicantes ou junções gap).

Tecido epitelial

Tecido epitelial

As junções de adesão e oclusão, são as junções mais apicais.

Ao conjunto da zônula de oclusão e a zônula de adesão que circunda

toda a parede lateral da região lateral

denomina-se complexo unitivo.

As proteínas das junções comunicantes, chamadas conexinas,

organizam-se em hexameros em torno de um poro hidrófilo. Este

conjunto é designado por conexon, é a unidade estrutural da junção

formada por centenas dessas estruturas.

Os conexons de células vizinhas unem-se de modo a formar canais

hidrófilos entre as 2 células. Estas junções permitem o intercâmbio de

moléculas, permitindo que as células de muitos tecidos trabalhem de

maneira coordenada (exemplo: discos intercalares das células dos

tecidos musculares cardíacos).

Tecido epitelial

Tecido epitelial

Desmossoma ou mácula densa

estrutura complexa, em forma de disco, presente na superfície de

uma célula, que é sobreposta a uma outra estrutura idêntica presente

na outra célula. Em cada célula há uma placa circular denominada

placa de ancoragem.

As canderinas participam na adesão dos desmossomas.

Hemidesmossomas

Estas junções têm uma estrutura de meio desmossoma e prendem a

célula epitelial à membrana basal.

No hemidesmossomas em vez de canderinas, participam as

integrinas.

Tecido epitelial

Tecido epitelial

Especializações da superfície livre das células epiteliais

A superfície livre de algumas células epiteliais possui modificações

que permitem aumentar a sua superfície ou mover partículas.

Microvilos

São extensões cilíndricas da membrana plasmática.

A função é aumentar a área de superfície de contacto.

Apresentam apenas 1/10 a 1/20 do tamanho dos cílios.

Não se deslocam e são sustentadas por filamentos de actina.

Podem modificar-se e funcionar como receptores sensoriais, por

exemplo, no ouvido interno, reagem ao som.

Estereocílios

São microvilos longos, imóveis e ramificados.

Aumentam a área de superfície da célula facilitando o movimento das

moléculas para dentro e fora das células.

Encontram-se nas células do epidídimio e do ducto deferente.

.

Tecido epitelial

Cílios e flagelos

Os cílios são apêndices que se projectam da superfície das células com

capacidade de se movimentar.

Apresentam uma forma cilíndrica com 2 túbulos centrais e 9 microtúbulos

periféricos fundidos, padrão 9+2.

O movimento dos microtúbulos requer ATP e é responsável pelo

movimento ciliar.

Os braços de dineína, proteínas que ligam entre si os pares adjacentes de

microtúbulos, provocam o deslizamento dos microtúbulos uns sobre os

outros.

Os cílios movem-se de uma forma coordenada.

Tecido epitelial

Tecido epitelial

Os flagelos apresentam uma estrutura idêntica à dos cílios mas são mais

compridos.

Existe um flagelo por espermatozóide.

Ao contrário dos cílios, os flagelos não deslocam pequenas partículas ao

longo das superfícies celulares, sendo responsáveis pelos movimentos das

próprias células.

Ao contrário dos cílios que apresentam um movimento pendular ou em

chicote, os flagelos deslocam-se em movimentos ondiformes.

Tecido epitelial

Deficiências nos genes que codificam as proteínas ciliares provocam o

síndroma da imobilidade ciliar que estruturalmente origina a ausência ou

anomalia dos cílios provocando:

na embriogenese que os órgãos não assumem a posição anatómica

normal (ex: coração no lado direito);

falha da remoção do muco dos pulmões originando recorrentes infecções

que podem provocar a morte

infertilidade, porque o transporte dos óvulos na trompa de falópio e a

mobilidade da cauda dos espermatozóides depende do normal

funcionamento dos cílios.

Tecido epitelial

Imunidade inata

O organismo reconhece e destrói algumas substâncias estranhas,

mas a resposta é sempre a mesma em cada exposição, apresenta

uma resistência não específica

Está presente nos invertebrados e também nos vertebrados

Fornece a 1ª linha de defesa contra as infecções

Imunidade adaptativa

O organismo reconhece e destrói substâncias estranhas, mas a

resposta aumenta cada vez que se dá uma exposição a um

agente agressor, apresenta uma resistência específica

Nos vertebrados a imunidade inata é complementada pela

imunidade adquirida

A imunidade adquirida embora mais lenta é muito mais específica

que a inata

A especificidade e a memória são características da Imunidade adaptativa, e estão ausentes na imunidade inata.

A imunidade inata apresenta:1- factores mecânicos;2- mediadores químicos;3- Células envolvidas na fagocitose.

1. Factores mecânicosFormam barreiras protectoras que evitam a entrada e que removem da superfície corporal microrganismos.

2. Mediadores químicosSão moléculas que impedem a entrada de microrganismos nas células (ex. lisozimas e o muco), que favorecem o estabelecimento da inflamação (histamina, o complemento, as prostaglandinas) e que protegem as células das infecções virais (ex. interferões)

Citocinas

São moléculas semelhantes a hormonas que participam na regulção de respostas imunes

Citocinas

São moléculas semelhantes a hormonas que participam na regulação de respostas imunes.

São secretadas por linfócitos, macrófagos, células endoteliais, neurónios, células da glia e outras células do nosso organismo.

São normalmente designadas com base nas suas funções, por exemplo, factor de diferenciação das células B. No entanto, existe uma convenção de que, uma vez definida a sequência de aminoácidos desses factores, ele passa a ser designada por interleucina

Algumas das funções clínicas mais importantes das interleucinas:

Patogenia do choque séptico

Artrite reumatóide

Aterosclorose

Participam no tratamento do carcinoma das células renais

Participam no processos de alergia

Participam no processo inflamatórios causadas por parasitas

Estão associadas ao combate de glomerulonefrite

Estão associas aos diabetes

Implicadas na patologia da esclorose múltipla

Regeneração da medula óssea

Associadas ao combate na doença granulomatosa crónica.

Podem ser boas coadjuvantes de vacinas

Outro tipo de citocinas é a família das quimiocinas

São substâncias que atraem os neutrófilos e outrosleucócitos até áreas de inflamação ou de respostaimune.

Participam ainda na regulação do crescimento celular ena angiogênese.

Os receptores das quimiocinas são receptores emserpentina, que actuam através de proteínas G.

Os efeitos da imunidade inata e adquirida na destruição de células são mediados, em, parte por um sistema de enzimas plasmáticas denominado sistema complemento.

Este sistema é activado por 3 vias:

1. Via clássica – iniciada por acção de Imunocomplexos;

2. Via da lectina de ligação de manose – desencadeada quando a lectina se liga a grupos de manose nas bactérias

3. Via alternativa ou da properdina – activada pelo contacto com diversas bactérias, vírus, fungos e células tumorais

As proteínas do complexo podem:

Formar o complexo de ataque à membrana (MAC)provocando a lise das paredes das bactérias;

aderir à superfície das bactérias e estimular os macrófagos a fagocitar as bactérias;

atrair células do sistema imunitário para os locais de infecção e induzirem a inflamação

A via clássica é usada na imunidade adaptativa.

Interferão

São proteínas que protegem os organismos contra as infecções virais e algumas formas de neoplasias.

Vírus célula replicação viral infecção de novas células

Os vírus e outras substâncias também vão estimular as células a produzir interferões

Estes interferões vão se ligar à superfície das células vizinhas, estimulando-as a produzir proteínas anti-virais que impedem a replicação viral nestas células

A resistência pelos interferões não é específica, os mesmos interferões actuam contra diversos tipos de vírus

Alguns dos interferões também têm funções na activação de células imunitárias

3- Células envolvidas na fagocitose (leucócitos)

Apresentam quimiotaxia

Neutrófilos. São as primeiras células a entrar nos tecidos infectados.. Libertam enzimas lisossómicas, que matam microrganismos e que lesam e inflamam os tecidos.

Macrófagos. São monócitos que deixam o sangue e entram nos tecidos onde aumentam em cerca de 5 vezes o seu tamanho.. São responsáveis pela fagocitose e pela remoção dos neutrófilos mortos.. Produzem diversas substâncias como proteínas de complemento e interferões, reforçando a resposta imunitária.. Podem ser denominados por células de Kupfer no fígado, por macrofagos alveolares nos pulmões, e células de microglia no sistema nervoso central.

Basófilos. São leucócitos móveis que podem deixar o sangue e penetrar no tecido conjuntivo;

Mastócitos. São imóveis e residem no tecido conjuntivo, principalmente perto dos capilares

Os basófilos e os mastócitos libertam substâncias quimícas tais como a estamina e por isso estão associados a reacções alergicas

Eosinófilos. São leucócitos móveis que podem deixar o sangue e penetrar no tecido conjuntivo;. Nas infecções parasitárias o número de eosinófilos é geralmente muito elevado

Células natural Killer (NK). São um tipo de linfócito que reconhecem vários tipos de células, como células neoplásicas ou células infectadas por vírus.. Não apresentam especificidade. Não têm memória, por isso são classificadas como imunidade inata.. Matam as células alvo de diversas formo, libertando substâncias que destroem a membrana e provoca a lise celular.

Resposta inflamatória

Sequência complexa que envolve muitos mediadores quimícos e células da imunidade inata

A inflamação local é confinada a uma área específica do organismo. Provoca edema, rubor, calor e dor.

A inflamação sistémica é generalizada (ocorre em diversos locais do nosso organismo). 1. A médula óssea vermelha produz e liberta muitos neutrófilos que promovem a fagocitose; 2. libertação dos pirogénios, substâncias químicas que estimulam a produção da febre; 3. Aumento muito acentuado da permabilidade vascular

Imunidade adaptativa

As substâncias que estimulam uma resposta imunitária são designadas por antigénios.

A imunidade adaptativa está dividida em duas partes:. Imunidade humoral ou imunidade mediada por anticorpos. Imunidade celular

Na imunidade humoral, as células B estimulam a produção de proteínas específicas, os anticorpos, que circulam no plasma.

Na imunidade celular, as células T são as responsáveis pela imunidade mediada pelas células. Existem diversos tipos de células T e cada um deles é responsável por um aspecto da imunidade mediada pelas células.

Origem e maturação dos linfócitos

Órgãos linfáticos primários, a medula óssea vermelha e o timo, são os locais onde os linfócitos amadurecem, transformando-se em células funcionantes

Órgãos linfáticos secundários, tecido linfático, nódulos linfáticos, amígdalas, gânglios linfáticos e baço, são os locais onde os linfócitos interagem entre si e com os antigénios para produzirem uma resposta imunitária.

Medula vermelha óssea (células estaminais)

Células pré-T

Células pré-B

Células B Ci

rcul

ação

TimoCélulas pré-T

Células T

Timosina

Circulação Circulação

Sistema linfático

Figure 18.08

Activação dos linfócitos

1.Os linfócitos têm de ser capazes de reconhecer o antigénio

2.Após o reconhecimento, o número de linfócitos tem de aumentar para que ocorra uma destruição eficaz do antigénio

Determinantes e receptores antigénicos

Os linfócitos vão interagir somente com determinadas regiões específicasde cada antigénio, os determinantes antigénicos ou epitopos.

Um determinante antigénico só se pode combinar com um receptorantigénico específico no linfócito.

Antigénios do complexo maior de histocompatibilidade (MHC)

A activação dos linfócitos pode ser directa ou com a intervenção de glicoproteínas da superfície das células, os antigénios do MHC.

Estes antigénios fixam-se na membrana celular e têm uma região variável que reconhece os antigénios.

Antigénio MHC I

Os antigénios MHC I, encontram-se nas células nucleadas e têm como função expressar os antigénios produzidos dentro das células.

Na superfície da célula, o complexo antigénio - antigénios do MHC I pode ligar-se a um receptor das células T, activando a célula T

O complexo antigénio - antigénios do MHC I induz o sistema imunitário à destruição da célula em causa.

Antigénio MHC II

Os antigénios MHC II, encontram-se nas células apresentadoras de antigénios, onde se incluem as células B, os macrófagos, os monócitos e as células dendríticas.

As células apresentadoras de antigénios, estão especializadas em captar antigénios estranhos, em processar esses antigénios e em levar os antigénios MHC II a apresentar os antigénios estranhos a outras células do sistema imunitário. Ex. o complexo antigénio – antigénios MHC II pode-se ligar aos receptores das células T.

O complexo antigénio – antigénios MHC II funciona como um sinal que estimula outras células do sistema imunitário a regir contra o antigénio.

Figure 18.12

O complexo antigénio – antigénios MHC II funciona como o primeiro sinal necessário para induzir uma resposta imunitária. Mas, em muitos casos, é também necessária a co-estimulação por outros sinais.

Essa co-estimulação pode ser efectuada por moléculas libertadas pelas células e por moléculas ligadas à superfície das células.

As citocinas, tais como as interleucinas e a linfotoxina, são exemplos de moléculas libertadas pelas células e que actuam como co-estimuladores. Estão implicadas na regulação da imunidade, da reparação dos tecidos e ainda pelo crescimento celular

As moléculas de superficie, como os CD (cluster differentiation), também podem estar envolvidas no processo de co-estimulação.As células T helper apresentam uma glicoproteína denominada CD4 e as células T citotóxicas apresentam uma glicoproteína denominada CD8

Proliferação dos anticorpos

A exposição a um antigénio vai provocar um aumento de linfócitos.

1.Proliferação das células T helper

2.Proliferação e activação das células B ou das células T efectoras

Inibição dos linfócitos

A tolerância é um estado no qual os linfócitos não respondem a um antigénio específico

É necessário manter a tolerância contra os auto-antigénios para evitar doenças auto-imunes.

A tolerância pode ser induzida através da:

1.Elimição dos linfócitos auto-reactivos

2.Prevenção da activação dos linfócitos

3.Activação das células T supressoras

Imunidade mediada por anticorpos

A exposição do organismo a uma antigénio, pode conduzir à activação das células B e a produção de anticorpos responsáveis pela destruição dos antigénios.

É eficaz contra os antigénios extra-celulares, como bactérias, vírus, protozoários, fungos, toxinas e parasitas

Anticorpos ou imunoglobulinas

Existem cinco classes de imunoglobulinas: igG, IgM, IgA, IgE e IgD.

Todos os anticorpos apresentam quatro cadeias: 2 cadeias pesadas idênticas e duas cadeias leves também idênticas.

Apresentam uma região variável, que é o local que se combina com o determinate antigénico do antigénio, e uma região constante que é responsável pelas funções de anticorpo

Figure 18.15

Linha germinal

RNA mensageiro

CnVn Dn Jn

Dn CnVn Jn

Diversidade dos anticorpos

1. Processo de rearranjo

• Diversidade de combinações na linha germinal

• Diversidade na altura da junção dos genes

2. Diversidade após o processo de rearranjo

• Hipermutação somática

• Conversão génica

Produção de anticorpos

Resposta primária

. Surge na primeira exposição de uma célula B específicapara um determinado antigénio, inclui múltiplas divisões celulares,diferenciação celular e produção de anticorpos.

. Durante a estimulação as células B originam linfócitos de grande tamanho

. Na divisão celular formam-se células plasmáticas que produzem anticorpos,enquanto outras voltam a transformar-se em pequenos linfócitos e tornam-secélulas B de mémoria.

. A 1ª classe de anticorpos a ser formada como resposta a um antigénio é a IgM,mais tarde por um fenómeno designado por swiching class são produzidos

outrostipos de anticorpos

. Em média a resposta primária demora 3 a 14 dias para produzir anticorpossuficientes para serem eficazes contra um antigénio

Produção de anticorpos

Resposta secundária

. Ocorre quando o sistema imunitário é exposto a um antigénio contra o qual elejá tinha produzido uma resposta primária.

. Resulta da acção da células B de mémoria que, quando expostas ao antigénio,rapidamente se dividem , para produzir células plasmáticas e uma grandequantidade de anticorpos.

. A resposta secundária é muito mais eficiente:. tempo necessário para começar a produzir anticorpos é muito menor;. A quantidade de anticorpos produzidos é muito maior.

. As células B de memória são a base do sistema de imunidade adaptativa.

Imunidade mediada por células

. Constitui uma das funções das células T e é mais eficaz contra osmicrorganismos intracelulares como vírus, fungos, bactérias intracelulares eparasitas.

. A activação das células T contra os antigénios é regulada pelas célulasapresentadoras de antigénio e pelas células T helper.

. Após a activação as células T dividem-se e formam as células T efectoras e ascélulas T de memória.

. As células T efectoras e as células T citotóxicas são responsáveis pelas reacçõesimunitárias mediadas por células.

. As células T de memória podem fornecer uma resposta secundária e imunidade delonga duração.

Imunidade mediada por células

. As células T citotóxicas têm duas acções:. Lisar as células. Produzir citocinas

. As células infectadas por vírus têm antigénios virais, as células tumoraise ostecidos transplantados têm, à superfície, antigénios que podem estimular aprodução das células T citotóxicas

. as células T citotóxicas ligam-se às células-alvo e libertam mediadores químicos queprovocam a sua lise. Esta lise envolve uma proteína, a perforina, que faz um oríficiona membrana da célula-alvo.

. As células T de hipersensibilidade retardada reagem aos antigénios através dalibertação de citocinas que participam na fagocitose e na inflamação, especialmentenas reacções alergicas.