Sistema imunitário

Imunidade

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

Tecido epitelial 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 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.

Tecido epitelial

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 Ca 2+ ). 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

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.

Tecido epitelial

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.

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 mecânicos Formam barreiras protectoras que evitam a entrada e que removem da superfície corporal microrganismos.

2. Mediadores químicos São 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 outros leucócitos até áreas de inflamação ou de resposta imune.

Participam ainda na regulação do crescimento celular e na angiogênese.

Os receptores das quimiocinas são receptores em serpentina, 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

Medula vermelha óssea (células estaminais) Células pré -T Células pré -B Células B Timo Células pré -T Timosina Células T Sistema linfático 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.

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 específicas de cada antigénio,

os determinantes antigénicos ou epitopos.

Um determinante antigénico só se pode combinar com um receptor antigénico 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 um receptor das células T, activando a célula T antigénios do MHC I pode ligar -se a 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

V

n

D

n

J

n

C

n RNA mensageiro

V

n

D

n

J

n

C

n

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 específica para 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 -se células 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 outros tipos de anticorpos . Em média a resposta primária demora 3 a 14 dias para produzir anticorpos suficientes para serem eficazes contra um antigénio

Produção de anticorpos Resposta secundária

. Ocorre quando o sistema imunitário é exposto a um antigénio contra o qual ele já 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 grande quantidade 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 os microrganismos intracelulares como vírus, fungos, bactérias intracelulares e parasitas.

. A activação das células T contra os antigénios é regulada pelas células apresentadoras de antigénio e pelas células T helper. . Após a activação as células T dividem se e formam as células T efectoras e as células T de memória. . As células T efectoras e as células T citotóxicas são responsáveis pelas reacções imunitárias mediadas por células.

. As células T de memória podem fornecer uma resposta secundária e imunidade de longa 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 os tecidos transplantados têm, à superfície, antigénios que podem estimular a produção das células T citotóxicas . as células T citotóxicas ligam se às células alvo e libertam mediadores químicos que provocam a sua lise. Esta lise envolve uma proteína, a perforina, que faz um oríficio na membrana da célula -alvo.

. As células T de hipersensibilidade retardada reagem aos antigénios através da libertação de citocinas que participam na fagocitose e na inflamação, especialmente nas reacções alergicas.