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Como as APCs encontram suas células T específicas nos nódulos linfáticos?

Como as APCs encontram suas células T específicas nos nódulos linfáticos?



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Meu entendimento é que quando uma APC (mais especificamente uma célula dendrítica) encontra um antígeno na periferia, ela o ingere e o apresenta em sua superfície. Em seguida, migra para os nódulos linfáticos para ativar a célula T que possui o receptor específico para este antígeno.

Bem, eu sei que as células T circulam por todo o corpo, mas dada a quantidade de células em um linfonodo e o fato de que apenas algumas células T são específicas para um determinado antígeno, parece para mim é altamente improvável que o APC encontre a célula T específica.

É realmente que os APCs verificam aleatoriamente cada célula T lá? Em caso afirmativo, sabemos quanto tempo isso levaria? Ou existe uma maneira de localizar rapidamente a célula T específica?


Anatomia e função dos linfonodos

Os gânglios linfáticos são massas de tecido especializadas que estão situadas ao longo das vias do sistema linfático. Essas estruturas filtram o fluido linfático antes de devolvê-lo ao sangue. Os gânglios linfáticos, vasos linfáticos e outros órgãos linfáticos ajudam a prevenir o acúmulo de líquido nos tecidos, a defender contra infecções e a manter o volume sanguíneo e a pressão normais no corpo. Com exceção do sistema nervoso central (SNC), os linfonodos podem ser encontrados em todas as áreas do corpo.


Ativação de células T

As células T são geradas no Thymus e são programados para serem específicos para uma partícula estranha particular (antígeno). Depois de deixarem o timo, eles circulam por todo o corpo até reconhecerem seu antígeno na superfície do células apresentadoras de antígeno (APCs) o Receptor de células T (TCR) nos dois Células T auxiliares CD4 + e Células T citotóxicas CD8 + liga-se ao antígeno, uma vez que é mantido em uma estrutura chamada de complexo MHC, na superfície do APC. Isso desencadeia a ativação inicial das células T. As moléculas de CD4 e CD8 então se ligam à molécula de MHC também, estabilizando toda a estrutura. Esta ligação inicial entre uma célula T específica para um antígeno e o antígeno-MHC que corresponde coloca toda a resposta em movimento. Isso normalmente ocorre nos órgãos linfóides secundários.

(Crédito: Shutterstock - Juan Gaertner)
Figura 1. Interação entre a célula T e a célula dendrítica

Além de TCR ligação ao MHC carregado com antígeno, ambos células T auxiliares e células T citotóxicas requerem uma série de sinais secundários para serem ativados e responder à ameaça. No caso de células T auxiliares, o primeiro deles é fornecido por CD28. Esta molécula na célula T se liga a uma das duas moléculas no APC - B7.1 (CD80) ou B7.2 (CD86) - e inicia a proliferação de células T.

Esse processo leva à produção de muitos milhões de células T que reconhecem o antígeno. A fim de controlar a resposta, a estimulação de CD28 por B7 induz a produção de CTLA-4 (CD152). Esta molécula compete com o CD28 por B7 e, assim, reduz os sinais de ativação para a célula T e diminui a resposta imunológica. As células T citotóxicas são menos dependentes de CD28 para ativação, mas requerem sinais de outras moléculas coestimulatórias, como CD70 e 4-1BB (CD137).

As células T devem reconhecer o antígeno estranho forte e especificamente para montar uma resposta imune eficaz e aquelas que o fazem recebem sinais de sobrevivência por várias moléculas, incluindo ICOS, 4-1BB e OX40. Essas moléculas são encontradas na superfície das células T e são estimuladas por seus respectivos ligantes, que são tipicamente encontrados em APCs. Ao contrário do CD28 e do TCR, ICOS, OX40 e 4-1BB não são expressos constitutivamente em células T. Da mesma forma, seus respectivos ligantes são expressos apenas em APCs após o reconhecimento do patógeno. Isso é importante porque garante que as células T sejam ativadas apenas por APCs que encontraram um patógeno e responderam. A interação do TCR com o peptídeo-MHC na ausência de coestimulação desliga as células T, de modo que não respondem de forma inadequada.

Figura 2. Esquema da ativação precoce das células T. A célula T encontra uma célula dendrítica (DC) carregando seu peptídeo cognato em uma molécula de MHC e se liga ao peptídeo-MHC através de CD3 e CD4 ou 8. Subseqüentemente, a coestimulação ocorre através de CD86, CD80, OX40L e 4- ligados a DC 1BBL. Isso induz a ativação total e a função efetora na célula T.

Sinal Três

Uma vez que a célula T recebeu um sinal de antígeno específico e um sinal geral dois, ela recebe mais instruções na forma de citocinas. Isso determina em que tipo de resposta a célula se tornará - no caso das células T auxiliares, isso as empurrará para dentro Tipo Th1 (células expostas à citocina IL-12), Th2 (IL-4), ou IL-17 (IL-6, IL-23). Cada uma dessas células desempenha uma tarefa específica no tecido e no desenvolvimento de outras respostas imunológicas.

A população de células resultante move-se para o local da infecção ou inflamação para lidar com o patógeno. Outras células presentes no local da inflamação do tecido - como neutrófilos, mastócitos e células epiteliais - também podem liberar citocinas, quimiocinas, peptídeos curtos e outras moléculas que induzem mais ativação e proliferação das células T.


Resposta livre

Por que os cães podem pegar sarampo?

O vírus não pode se ligar às células do cão porque as células do cão não expressam os receptores para o vírus ou não há nenhuma célula dentro do cão que seja permissiva para a replicação viral.

Por que a imunização após ser mordido por um animal raivoso é tão eficaz?

A vacina anti-rábica funciona após uma picada porque leva duas semanas para o vírus se deslocar do local da picada para o sistema nervoso central, onde ocorrem os sintomas mais graves da doença. A vacina é capaz de causar uma resposta imunológica no corpo durante esse período, que elimina a infecção antes que ela atinja o sistema nervoso.

17.2: Imunidade inata

A imunidade inata não é causada por uma infecção ou vacinação e depende inicialmente de barreiras físicas e químicas que atuam em todos os patógenos, às vezes chamadas de primeira linha de defesa. A segunda linha de defesa do sistema inato inclui sinais químicos que produzem inflamação e respostas febris, bem como células de proteção de mobilização e outras defesas químicas.


Maneiras em que as células T são afetadas pelo câncer

  • Envolvimento direto no câncer: em cânceres como o linfoma de células T, as próprias células T são cancerosas.
  • Aquisição da medula óssea: Linfomas e outros cânceres que se espalham para a medula óssea bloqueiam as células-tronco saudáveis ​​na medula óssea (precursores das células T), resultando no esgotamento das células T.
  • Destruição devido à quimioterapia: a quimioterapia pode esgotar diretamente as células T e outras células brancas do sangue.

Captura de antígeno e apresentação aos linfócitos: o que os linfócitos veem

As respostas imunes adaptativas são iniciadas pelo reconhecimento de antígenos por receptores de antígenos de linfócitos. Os linfócitos B e T diferem nos tipos de antígenos que reconhecem. Os receptores de antígeno dos linfócitos B - a saber, anticorpos ligados à membrana - podem reconhecer uma variedade de macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, lipídios, ácidos nucléicos), na forma solúvel ou na forma associada à superfície celular, bem como pequenos produtos químicos. Portanto, as respostas imunes humorais mediadas por células B podem ser geradas contra muitos tipos de parede celular microbiana e antígenos solúveis. Os receptores de antígenos da maioria dos linfócitos T, por outro lado, podem ver apenas fragmentos de peptídeos de antígenos proteicos, e somente quando esses peptídeos são exibidos na superfície da célula hospedeira ligada a proteínas especializadas chamadas moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Como a associação de peptídeos antigênicos e moléculas de MHC ocorre dentro das células, as respostas imunes mediadas por células T podem ser geradas apenas contra antígenos proteicos que são produzidos ou absorvidos pelas células hospedeiras. Este capítulo enfoca a natureza dos antígenos que são reconhecidos pelos linfócitos. O Capítulo 4 descreve os receptores usados ​​pelos linfócitos para detectar esses antígenos.

A indução de respostas imunes por antígenos é um processo altamente orquestrado com uma série de características notáveis. A primeira é que muito poucos linfócitos ingênuos são específicos para qualquer antígeno, apenas 1 em 10 5 ou 10 6 linfócitos circulantes, e esta pequena fração dos linfócitos do corpo precisa localizar e reagir rapidamente ao antígeno, onde quer que seja introduzido . Em segundo lugar, diferentes tipos de respostas imunes adaptativas são necessários para se defender contra diferentes tipos de micróbios. Na verdade, o sistema imunológico tem que reagir de maneiras diferentes até mesmo para o mesmo micróbio em diferentes estágios do ciclo de vida do micróbio. Por exemplo, a defesa contra um micróbio (por exemplo, um vírus) que entrou na corrente sanguínea depende de anticorpos que se ligam ao micróbio, evitam que infecte as células hospedeiras e ajudam a eliminá-lo. A produção de anticorpos potentes requer a ativação de células T auxiliares CD4 +. Depois de infectar as células hospedeiras, no entanto, o micróbio está a salvo de anticorpos, que não podem entrar nas células. Como resultado, a ativação de linfócitos T citotóxicos CD8 + (CTLs) pode ser necessária para matar as células infectadas e eliminar o reservatório de infecção. Assim, somos confrontados com duas questões importantes:

Como os raros linfócitos ingênuos específicos para qualquer antígeno microbiano encontram esse micróbio, especialmente considerando que os micróbios podem entrar em qualquer parte do corpo?

Como diferentes tipos de células T reconhecem micróbios em diferentes compartimentos celulares? Especificamente, as células T auxiliares reconhecem e respondem a micróbios extracelulares e intracelulares que podem ser internalizados em compartimentos vesiculares nas células hospedeiras, enquanto os CTLs matam as células infectadas que abrigam antígenos microbianos no citosol e no núcleo fora dos compartimentos vesiculares. Como veremos neste capítulo, as moléculas de MHC desempenham um papel central nessa segregação do reconhecimento do antígeno pelas células T.

A resposta a ambas as perguntas é que o sistema imunológico desenvolveu um sistema altamente especializado para capturar e exibir antígenos aos linfócitos. Pesquisas por imunologistas, biólogos celulares e bioquímicos levaram a uma compreensão sofisticada de como os antígenos proteicos são capturados, decompostos e exibidos para reconhecimento pelos linfócitos T. Este é o principal tópico de discussão neste capítulo.

Antígenos reconhecidos por linfócitos T

A maioria dos linfócitos T reconhece antígenos peptídicos que são ligados e exibidos pelas moléculas MHC das células apresentadoras de antígenos (APCs). O MHC é um locus genético cujos principais produtos proteicos funcionam como moléculas de exibição de peptídeos do sistema imunológico. As células T CD4 + e CD8 + podem ver os peptídeos apenas quando esses peptídeos são exibidos pelas moléculas de MHC daquele indivíduo. Esta propriedade das células T é chamada de restrição ao MHC. O receptor de células T (TCR) reconhece alguns resíduos de aminoácidos do antígeno peptídico e, simultaneamente, também reconhece resíduos da molécula de MHC que está exibindo aquele peptídeo (Fig. 3.1). Cada TCR e, portanto, cada clone de células T CD4 + ou CD8 +, reconhece um peptídeo exibido por uma das muitas moléculas de MHC em cada indivíduo. As propriedades das moléculas de MHC e a importância da restrição de MHC são descritas posteriormente neste capítulo. Como geramos células T que reconhecem peptídeos apresentados apenas por moléculas de MHC próprias é descrito no Capítulo 4. Além disso, algumas pequenas populações de células T reconhecem lipídios e outros antígenos não peptídicos apresentados por moléculas semelhantes a MHC de classe I não polimórficas ou sem a necessidade de um sistema de exibição de antígeno especializado.

As células que capturam antígenos microbianos e os exibem para reconhecimento pelos linfócitos T são chamadas de células apresentadoras de antígenos (APCs). Os linfócitos T ingênuos devem ver os antígenos protéicos apresentados pelas células dendríticas para iniciar a expansão clonal e a diferenciação das células T em células efetoras e de memória. As células T efetoras diferenciadas novamente precisam ver os antígenos, que podem ser apresentados por vários tipos de APCs além das células dendríticas, para ativar as funções efetoras das células T nas respostas imunes humorais e mediadas por células. Primeiro, descrevemos como APCs capturam e apresentam antígenos para desencadear respostas imunes e, em seguida, examinamos o papel das moléculas de MHC na apresentação de antígenos às células T.

Captura de Antígenos de Proteína por Células Apresentadoras de Antígenos

Antígenos proteicos de micróbios que entram no corpo são capturados principalmente pelas células dendríticas e concentrados nos órgãos linfoides periféricos (secundários), onde as respostas imunes são iniciadas (Fig. 3.2). Os micróbios geralmente entram no corpo através da pele (por contato), do trato gastrointestinal (por ingestão), do trato respiratório (por inalação) e do trato geniturinário (por contato sexual). Alguns micróbios podem entrar na corrente sanguínea. Os antígenos microbianos também podem ser produzidos em qualquer tecido infectado. Devido à vasta área de superfície das barreiras epiteliais e ao grande volume de sangue, tecidos conjuntivos e órgãos internos, seria impossível para os linfócitos de todas as especificidades possíveis patrulhar com eficiência todos esses locais em busca de invasores estranhos, em vez disso, os antígenos são levados para os órgãos linfoides através dos quais os linfócitos recirculam.

Os antígenos são levados para os órgãos linfóides periféricos de duas maneiras.

Micróbios ou seus antígenos podem entrar na linfa ou no sangue e circular para os linfonodos ou baço, respectivamente, onde são capturados pelas células dendríticas residentes e apresentados às células T. Outras APCs também podem capturar antígenos e exibi-los às células B desses órgãos.

As células dendríticas em epitélios, tecidos conjuntivos e órgãos transportam antígenos microbianos para órgãos linfoides. Este processo envolve uma série de eventos após o encontro de células dendríticas com micróbios - captura de antígenos, ativação das células dendríticas, migração das células portadoras de antígenos para os nódulos linfáticos e exibição do antígeno nas células T. Essas etapas são descritas a seguir.

Todas as interfaces entre o corpo e o ambiente externo são revestidas por epitélios contínuos, que fornecem barreiras à infecção. O epitélio e os tecidos subepiteliais contêm uma rede de células com processos longos, chamadas células dendríticas, essas células também estão presentes nas áreas ricas em células T dos órgãos linfoides periféricos e, em números menores, na maioria dos outros órgãos (Fig. 3.3). Existem duas populações principais de células dendríticas, chamadas convencionais (ou clássicas) e plasmocitoides, que diferem em suas localizações e respostas (Fig. 3.4). A maioria das células dendríticas em tecidos e órgãos linfóides pertencem ao subconjunto clássico. Na pele, as células dendríticas epidérmicas são chamadas de células de Langerhans. As células dendríticas plasmocitoides são nomeadas devido à sua semelhança morfológica com as células plasmáticas, pois estão presentes no sangue e nos tecidos. As células dendríticas plasmocitoides também são a principal fonte de interferons do tipo I nas respostas imunes inatas às infecções virais (ver Capítulo 2).


Previsões de epítopos

Epítopos de células T

As células apresentadoras de antígenos processam proteínas em peptídeos que, se reconhecidos por células T, são chamados de epítopos de células T. Duas vias distintas facilitam o processamento de proteínas exógenas e endógenas (próprias e estranhas) em peptídeos que foram exaustivamente revisados ​​por Blum et al. (2013). A maioria dos peptídeos gerados por proteólise através do proteassoma 26S são transportados por TAP (transportador associado ao processamento de antígenos) para o retículo endoplasmático, onde se ligam a moléculas MHC de classe I. Se a afinidade dos peptídeos para moléculas de MHC de classe I for suficientemente alta, os complexos de peptídeo-MHC-I estáveis ​​são transportados através do aparelho de Golgi para a superfície da célula, onde são reconhecidos pelos receptores de células T (TCR) de células T CD8 + ( Figura 1 ). Em contraste, as moléculas MHC de classe II geralmente se ligam no endossomo a peptídeos derivados da proteólise lisossomal de proteínas exógenas trafegadas por fagocitose e endocotose. Os complexos peptídeo-MHC II são então transportados em vesículas endossômicas para a superfície da célula, onde são reconhecidos por TCR expresso em células T CD4 + (Fig. 2). Embora a ligação dos peptídeos ao MHC seja crucial para definir se os peptídeos podem se tornar epítopos, a apresentação cruzada de peptídeos gerados a partir de proteínas exógenas fagocitadas por MHC classe I ou proteínas endógenas processadas no lisossoma por MHC classe II complica as questões na predição assistida por epítopos projeto de vacinas. A iniciação cruzada de células T CD8 + naïve mediada por apresentação cruzada é apenas um exemplo em que a escolha de epítopos em uma vacina afetará as respostas de células T primárias e secundárias (Grotzke et al., 2017). Uma vez que as vacinas baseadas em epítopos são destinadas a imitar a imunidade protetora natural que ativa as funções das células T e B (Fig. 3), precisamos considerar também os epítopos das células B.

Figura 1 . Processamento, apresentação e reconhecimento de epítopos de células T restritos ao MHC de classe I.

Modificado da Fig. 17.21 (a) em Karp, G., 2008. Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments, quinta edição. Ásia: John Wiley & ampamp Sons (Ásia) Pte. Ltd.

Figura 2 . Processamento, apresentação e reconhecimento de epítopos de células T restritos ao MHC de classe II.

Modificado da Fig. 17.21 (a) em Karp, G., 2008. Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments, quinta edição. Ásia: John Wiley & ampamp Sons (Ásia) Pte. Ltd.

Fig. 3. A interação de células T auxiliares ativadas ativa as células B que se diferenciam em células de memória e plasmáticas. Os últimos secretam anticorpos específicos para o antígeno.

Modificado da Fig 17.10 (a) em Karp, G., 2008. Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments, quinta edição. Ásia: John Wiley & ampamp Sons (Ásia) Pte. Ltd.


Resumo do sistema imunológico e inflamação

Introdução ao sistema imunológico

  • O sistema imunológico é capaz de distinguir entre 'eu' e 'não-eu' e entre células normais e anormais.
  • O sistema imunológico atua por meio de dois mecanismos amplos e um tanto sobrepostos - Respostas imunológicas específicas e imunidade não específica (inata).

O sistema imunológico inato

  • O sistema imunológico inato executa as funções não específicas.
  • O sistema imunológico inato consiste em três componentes:
    • Barreiras físicas e químicas como pele, muco e cera de ouvido
    • Células incluindo macrófagos e neutrófilos
    • Proteínas que incluem enzimas encontradas na saliva e lágrimas

    A Resposta Imune Adquirida

    • A resposta imune adquirida realiza imunidade específica ou adaptativa.
    • A resposta adaptativa se desenvolve e muda ao longo de nossas vidas.
    • A resposta imune adaptativa é altamente específica para patógenos invasores.
    • As células T e B são os principais tipos de células do sistema imunológico adquirido.
    • A resposta imune específica é caracterizada pelo seguinte: 1) especificidade do antígeno, 2) diversidade, 3) memória e 4) autodiscriminação: não autodiscriminação.
    • A resposta imune adaptativa pode detectar células cancerosas.

    Células da resposta imunológica adquirida

    • As células B e T são conhecidas como linfócitos e se originam na medula óssea.
    • Os linfócitos residem no tecido linfático, como os gânglios linfáticos e o baço.
    • Uma proteína ou outro produto que pode ser reconhecido pelo sistema imunológico e levar à produção de uma resposta imunológica é conhecido como um antígeno.
    • As células B produzem anticorpos que se ligam fortemente a um patógeno que é então inativado ou destruído.
    • As células T amadurecem em células T auxiliares ou linfócitos T citotóxicos.

    O sistema imunológico e o câncer

    • O sistema imunológico pode reconhecer células mutantes ou anormais como estranhas.
    • As células cancerosas podem sofrer mutações o suficiente para escapar dos mecanismos de vigilância do sistema imunológico.
    • Muitos cânceres produzem sinais químicos que inibem as ações das células imunológicas.
    • Alguns tumores crescem em locais como os olhos ou o cérebro, que não são patrulhados regularmente por células do sistema imunológico.
    • A imunoterapia e as vacinas contra o câncer são projetadas para fornecer ao sistema imunológico os sinais de que ele precisa para reconhecer e destruir as células cancerosas.

    Resumo de inflamação

    A inflamação é a resposta do corpo a eventos potencialmente prejudiciais. É um processo protetor e necessário que envolve o recrutamento de células e moléculas do sistema imunológico do hospedeiro para o local da lesão. A própria inflamação pode se tornar prejudicial quando o processo é prolongado.

    A inflamação aguda (de curto prazo) é uma resposta física observável com quatro sinais principais:

    1. Vermelhidão
    2. Calor
    3. Inchaço
    4. Dor.

    A inflamação aguda não demonstrou aumentar o risco de câncer.

    A inflamação crônica (de longo prazo) não mostra os sintomas de inflamação aguda. É um prolongado resposta imunológica que freqüentemente leva a danos nos tecidos. Essas respostas podem durar muitos anos. A inflamação crônica é diferente da inflamação aguda, embora a inflamação aguda posso evoluir para inflamação crônica se a lesão / infecção for de longa duração ou se algo impedir o processo normal de cicatrização. Coisas que podem levar à inflamação crônica incluem infecções persistentes, doenças de hipersensibilidade e exposição de longo prazo a agentes tóxicos. A pesquisa também indica que o sobrepeso / obesidade também pode desencadear alguns aspectos da inflamação crônica. 42

    Um resumo das características da inflamação aguda e crônica

    • Início rápido (minutos ou horas)
    • As células imunes recrutadas são principalmente neutrófilos
    • Causa danos leves e autolimitados ao tecido do hospedeiro
    • Sintomas físicos locais e sistêmicos perceptíveis (os quatro sinais cardinais listados acima. 9
    • Início mais lento (dias)
    • Envolve o recrutamento de macrófagos (derivados de monócitos) e linfócitos
    • Causa danos moderados a graves ao tecido do hospedeiro
    • Condições inflamatórias crônicas têm sido associadas ao aumento do risco de câncer. Existem várias maneiras pelas quais a inflamação crônica pode causar câncer, incluindo:

    1. Causando proliferação celular sustentada.
    2. Aumentar a presença de fatores de crescimento.
    3. Causando mudanças nas proteínas que circundam as células (produz estroma "ativado").
    4. Conduz à invasão e ativação de células imunes inflamatórias.
    5. Aumentando a quantidade de agentes que danificam o DNA na área.

    Existem várias maneiras de prevenir a inflamação crônica e uma das mais significativas é evitar o excesso de peso ou a obesidade.

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    42.2 Resposta Imune Adaptativa

    Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

    • Explicar imunidade adaptativa
    • Compare e contraste imunidade adaptativa e inata
    • Descrever a resposta imune mediada por células e a resposta imune humoral
    • Descreva a tolerância imunológica

    A resposta imune adaptativa, ou adquirida, leva dias ou até semanas para se estabelecer - muito mais do que a resposta inata, no entanto, a imunidade adaptativa é mais específica para patógenos e tem memória. A imunidade adaptativa é uma imunidade que ocorre após a exposição a um antígeno de um patógeno ou vacinação. Esta parte do sistema imunológico é ativada quando a resposta imunológica inata é insuficiente para controlar uma infecção. Na verdade, sem informações do sistema imunológico inato, a resposta adaptativa não poderia ser mobilizada. Existem dois tipos de respostas adaptativas: a resposta imune mediada por células, que é realizada pelas células T, e a resposta imune humoral, que é controlada por células B ativadas e anticorpos. As células T ativadas e as células B específicas das estruturas moleculares do patógeno proliferam e atacam o patógeno invasor. Seu ataque pode matar os patógenos diretamente ou secretar anticorpos que aumentam a fagocitose dos patógenos e interrompem a infecção. A imunidade adaptativa também envolve uma memória para fornecer ao hospedeiro proteção de longo prazo contra a reinfecção com o mesmo tipo de patógeno na reexposição; essa memória facilitará uma resposta rápida e eficiente.

    Células apresentadoras de antígeno

    Ao contrário das células NK do sistema imunológico inato, as células B (linfócitos B) são um tipo de glóbulo branco que dá origem a anticorpos, enquanto as células T (linfócitos T) são um tipo de glóbulo branco que desempenha um papel importante no sistema imunológico resposta. As células T são um componente-chave na resposta mediada por células - a resposta imunológica específica que utiliza as células T para neutralizar as células que foram infectadas com vírus e certas bactérias. Existem três tipos de células T: células T citotóxicas, auxiliares e supressoras. As células T citotóxicas destroem as células infectadas por vírus na resposta imune mediada por células, e as células T auxiliares desempenham um papel na ativação tanto do anticorpo quanto das respostas imunes mediadas por células. As células T supressoras desativam as células T e B quando necessário e, assim, evitam que a resposta imune se torne muito intensa.

    Um antígeno é uma macromolécula estranha ou “não própria” que reage com as células do sistema imunológico. Nem todos os antígenos provocarão uma resposta. Por exemplo, os indivíduos produzem inúmeros "próprios" antígenos e estão constantemente expostos a antígenos estranhos inofensivos, como proteínas alimentares, pólen ou componentes de poeira. A supressão das respostas imunológicas a macromoléculas inofensivas é altamente regulada e normalmente evita processos que podem ser prejudiciais ao hospedeiro, conhecidos como tolerância.

    O sistema imune inato contém células que detectam antígenos potencialmente prejudiciais e, a seguir, informam a resposta imune adaptativa sobre a presença desses antígenos. Uma célula apresentadora de antígeno (APC) é uma célula imune que detecta, envolve e informa a resposta imune adaptativa sobre uma infecção. Quando um patógeno é detectado, essas APCs fagocitam o patógeno e o digerem para formar muitos fragmentos diferentes do antígeno. Fragmentos de antígeno serão então transportados para a superfície do APC, onde servirão como um indicador para outras células do sistema imunológico. As células dendríticas são células imunes que processam o material do antígeno que estão presentes na pele (células de Langerhans) e no revestimento do nariz, pulmões, estômago e intestinos. Às vezes, uma célula dendrítica se apresenta na superfície de outras células para induzir uma resposta imune, funcionando assim como uma célula apresentadora de antígeno. Os macrófagos também funcionam como APCs. Antes da ativação e diferenciação, as células B também podem funcionar como APCs.

    Após a fagocitose por APCs, a vesícula fagocítica se funde com um lisossoma intracelular formando o fagolisossomo. Dentro do fagolisossomo, os componentes são quebrados em fragmentos, os fragmentos são então carregados em moléculas de MHC de classe I ou MHC de classe II e são transportados para a superfície da célula para apresentação de antígeno, conforme ilustrado na Figura 42.8. Observe que os linfócitos T não podem responder adequadamente ao antígeno, a menos que ele seja processado e incorporado em uma molécula MHC II. APCs expressam MHC em suas superfícies e, quando combinados com um antígeno estranho, esses complexos sinalizam um invasor “não próprio”. Uma vez que o fragmento do antígeno é incorporado na molécula MHC II, a célula imune pode responder. As células T auxiliares são um dos principais linfócitos que respondem às células apresentadoras de antígenos. Lembre-se de que todas as outras células nucleadas do corpo expressaram moléculas MHC I, que sinalizam "saudáveis" ou "normais".

    Link para aprendizagem

    Esta animação da Universidade Rockefeller mostra como as células dendríticas agem como sentinelas no sistema imunológico do corpo.

    Linfócitos T e B

    Os linfócitos no sangue circulante humano são aproximadamente 80 a 90 por cento de células T, mostradas na Figura 42.9, e 10 a 20 por cento de células B. Lembre-se de que as células T estão envolvidas na resposta imune mediada por células, enquanto as células B fazem parte da resposta imune humoral.

    As células T abrangem uma população heterogênea de células com funções extremamente diversas. Algumas células T respondem a APCs do sistema imune inato e indiretamente induzem respostas imunes pela liberação de citocinas. Outras células T estimulam as células B a preparar sua própria resposta. Outra população de células T detecta sinais de APC e mata diretamente as células infectadas. Outras células T estão envolvidas na supressão de reações imunológicas inadequadas a antígenos inofensivos ou "próprios".

    As células T e B exibem um tema comum de reconhecimento / ligação de antígenos específicos por meio de um receptor complementar, seguido por ativação e autoamplificação / maturação para se ligar especificamente ao antígeno particular do patógeno infectante. Os linfócitos T e B também são semelhantes, pois cada célula expressa apenas um tipo de receptor de antígeno. Qualquer indivíduo pode possuir uma população de células T e B que, juntas, expressam uma variedade quase ilimitada de receptores de antígenos que são capazes de reconhecer virtualmente qualquer patógeno infectante. As células T e B são ativadas quando reconhecem pequenos componentes de antígenos, chamados epítopos, apresentados por APCs, ilustrados na Figura 42.10. Observe que o reconhecimento ocorre em um epítopo específico, em vez de em todo o antígeno, por esse motivo, os epítopos são conhecidos como "determinantes antigênicos". Na ausência de informações das APCs, as células T e B permanecem inativas, ou virgens, e são incapazes de preparar uma resposta imune. O requisito de informações das APCs de imunidade inata para desencadear a ativação de células B ou T ilustra a natureza essencial da resposta imune inata para o funcionamento de todo o sistema imunológico.

    As células T naive podem expressar uma de duas moléculas diferentes, CD4 ou CD8, em sua superfície, como mostrado na Figura 42.11, e são classificadas como células CD4 + ou CD8 +. Essas moléculas são importantes porque regulam como uma célula T irá interagir e responder a uma APC. As células CD4 + naïve ligam-se a APCs por meio de suas moléculas MHC II embutidas no antígeno e são estimuladas a se tornarem T auxiliares (TH) linfócitos, células que estimulam as células B (ou células T citotóxicas) diretamente ou secretam citocinas para informar mais e várias células-alvo sobre a ameaça patogênica. Em contraste, as células CD8 + envolvem moléculas MHC I incorporadas ao antígeno em APCs e são estimuladas a se tornarem linfócitos T citotóxicos (CTLs), que matam diretamente as células infectadas por apoptose e emitem citocinas para amplificar a resposta imune. As duas populações de células T têm mecanismos diferentes de proteção imunológica, mas ambas se ligam a moléculas de MHC por meio de seus receptores de antígenos, chamados receptores de células T (TCRs). As moléculas de superfície CD4 ou CD8 diferenciam se o TCR irá envolver uma molécula MHC II ou MHC I. Porque auxiliam na especificidade de ligação, as moléculas CD4 e CD8 são descritas como co-receptores.

    Conexão Visual

    Qual das seguintes afirmações sobre as células T é falsa?

    1. As células T auxiliares liberam citocinas enquanto as células T citotóxicas matam a célula infectada.
    2. As células T auxiliares são CD4 +, enquanto as células T citotóxicas são CD8 +.
    3. O MHC II é um receptor encontrado na maioria das células do corpo, enquanto o MHC I é um receptor encontrado apenas nas células do sistema imunológico.
    4. O receptor de células T é encontrado nas células T CD4 + e CD8 +.

    Considere os inúmeros antígenos possíveis aos quais um indivíduo será exposto durante a vida. O sistema imune adaptativo dos mamíferos é adepto de responder apropriadamente a cada antígeno. Os mamíferos possuem uma enorme diversidade de populações de células T, resultante da diversidade de TCRs. Cada TCR consiste em duas cadeias polipeptídicas que abrangem a membrana das células T, conforme ilustrado na Figura 42.12 as cadeias são ligadas por uma ponte dissulfeto. Cada cadeia polipeptídica é composta por um domínio constante e um domínio variável: um domínio, neste sentido, é uma região específica de uma proteína que pode ser regulatória ou estrutural. O domínio intracelular está envolvido na sinalização intracelular. Uma única célula T expressará milhares de cópias idênticas de uma variante de TCR específica em sua superfície celular. A especificidade do sistema imune adaptativo ocorre porque ele sintetiza milhões de diferentes populações de células T, cada uma expressando um TCR que difere em seu domínio variável. Essa diversidade de TCR é alcançada pela mutação e recombinação de genes que codificam esses receptores em células-tronco precursoras de células T. A ligação entre uma molécula de MHC exibindo antígeno e uma "correspondência" de TCR complementar indica que o sistema imune adaptativo precisa ativar e produzir essa célula T específica porque sua estrutura é apropriada para reconhecer e destruir o patógeno invasor.

    Linfócitos T Helper

    O TH os linfócitos funcionam indiretamente para identificar patógenos potenciais para outras células do sistema imunológico. Essas células são importantes para infecções extracelulares, como as causadas por certas bactérias, helmintos e protozoários. TH os linfócitos reconhecem antígenos específicos exibidos nos complexos MHC II de APCs. Existem duas populações principais de TH células: TH1 e TH2. THAs células 1 secretam citocinas para aumentar as atividades de macrófagos e outras células T. THAs células 1 ativam a ação das células T citotóxicas, bem como dos macrófagos. THAs células 2 estimulam as células B virgens a destruir invasores estranhos por meio da secreção de anticorpos. Seja um TH1 ou um THA resposta imune que se desenvolve depende dos tipos específicos de citocinas secretadas pelas células do sistema imune inato, que por sua vez depende da natureza do patógeno invasor.

    O THA resposta mediada por 1 envolve macrófagos e está associada à inflamação. Lembre-se das defesas da linha de frente dos macrófagos envolvidos na resposta imune inata. Algumas bactérias intracelulares, como Mycobacterium tuberculosis, evoluíram para se multiplicar em macrófagos depois de serem engolfados. Esses patógenos fogem das tentativas dos macrófagos de destruir e digerir o patógeno. Quando M. tuberculosis infecção ocorre, os macrófagos podem estimular as células T virgens a se tornarem TH1 células. Essas células T estimuladas secretam citocinas específicas que enviam feedback ao macrófago para estimular suas capacidades digestivas e permitir que ele destrua o M. tuberculosis. Da mesma maneira, THOs macrófagos ativados por 1 também se tornam mais adequados para ingerir e matar células tumorais. Em resumo TH1 respostas são direcionadas a invasores intracelulares enquanto TH2 respostas são direcionadas para aqueles que são extracelulares.

    Linfócitos B

    Quando estimulado pelo TH2 vias, as células B virgens se diferenciam em células plasmáticas secretoras de anticorpos. Uma célula plasmática é uma célula imune que secreta anticorpos dessas células surgem de células B que foram estimuladas por antígenos. Semelhante às células T, as células B virgens inicialmente são revestidas por milhares de receptores de células B (BCRs), que são formas de Ig ligadas à membrana (imunoglobulina ou um anticorpo). O receptor de células B tem duas cadeias pesadas e duas cadeias leves conectadas por ligações dissulfeto. Cada cadeia possui uma região constante e uma variável, a última está envolvida na ligação ao antígeno. Duas outras proteínas de membrana, Ig alfa e Ig beta, estão envolvidas na sinalização. Os receptores de qualquer célula B particular, conforme mostrado na Figura 42.13, são todos iguais, mas as centenas de milhões de células B diferentes em um indivíduo têm domínios de reconhecimento distintos que contribuem para uma extensa diversidade nos tipos de estruturas moleculares às quais podem se ligar . Nesse estado, as células B funcionam como APCs. Eles se ligam e engolfam antígenos estranhos por meio de seus BCRs e, em seguida, exibem antígenos processados ​​no contexto de moléculas MHC II para TH2 células. Quando um THA célula 2 detecta que uma célula B está ligada a um antígeno relevante, secreta citocinas específicas que induzem a célula B a proliferar rapidamente, o que faz milhares de cópias idênticas (clonais) dela e, em seguida, sintetiza e secreta anticorpos com o mesmo antígeno padrão de reconhecimento como os BCRs. A ativação de células B correspondendo a uma variante BCR específica e a proliferação dramática dessa variante é conhecida como seleção clonal. Este fenômeno muda drasticamente, mas brevemente, as proporções das variantes de BCR expressas pelo sistema imunológico e muda o equilíbrio para BCRs específicos para o patógeno infectante.

    As células T e B diferem em um aspecto fundamental: enquanto as células T se ligam a antígenos que foram digeridos e incorporados em moléculas de MHC por APCs, as células B funcionam como APCs que se ligam a antígenos intactos que não foram processados. Embora as células T e B reajam com moléculas chamadas de “antígenos”, esses linfócitos na verdade respondem a tipos muito diferentes de moléculas. As células B devem ser capazes de se ligar a antígenos intactos porque secretam anticorpos que devem reconhecer o patógeno diretamente, em vez de restos digeridos do patógeno. Moléculas de carboidratos e lipídios bacterianos podem ativar as células B independentemente das células T.

    Linfócitos T citotóxicos

    CTLs, uma subclasse de células T, funcionam para eliminar infecções diretamente. A parte mediada por células do sistema imunológico adaptativo consiste em CTLs que atacam e destroem as células infectadas. Os CTLs são particularmente importantes na proteção contra infecções virais porque os vírus se replicam dentro das células, onde são protegidos do contato extracelular com os anticorpos circulantes. Quando APCs fagocitam patógenos e apresentam antígenos embutidos em MHC I para células T CD8 + virgens que expressam TCRs complementares, as células T CD8 + tornam-se ativadas para proliferar de acordo com a seleção clonal. Esses CTLs resultantes identificam então não APCs que exibem os mesmos antígenos embutidos em MHC I (por exemplo, proteínas virais) - por exemplo, os CTLs identificam células hospedeiras infectadas.

    Intracelularmente, as células infectadas normalmente morrem depois que o patógeno infectante se replica a uma concentração suficiente e lise a célula, como muitos vírus fazem. Os CTLs tentam identificar e destruir as células infectadas antes que o patógeno possa se replicar e escapar, interrompendo assim a progressão das infecções intracelulares. Os CTLs também auxiliam os linfócitos NK na destruição dos cânceres iniciais. Citocinas secretadas pelo TH1 resposta que estimula macrófagos também estimula CTLs e aumenta sua capacidade de identificar e destruir células infectadas e tumores.

    Os CTLs detectam antígenos embutidos no MHC I, interagindo diretamente com as células infectadas por meio de seus TCRs. A ligação de TCRs com antígenos ativa os CTLs para liberar perforina e granzima, enzimas degradativas que irão induzir a apoptose da célula infectada. Lembre-se de que esse é um mecanismo de destruição semelhante ao usado pelas células NK. Neste processo, o CTL não infecciona e não é prejudicado pela secreção de perforina e granzimas. Na verdade, as funções das células NK e CTLs são complementares e maximizam a remoção de células infectadas, conforme ilustrado na Figura 42.14.Se a célula NK não consegue identificar o padrão de "auto ausente" de moléculas MHC I reguladas negativamente, o CTL pode identificá-lo pelo complexo de MHC I com antígenos estranhos, o que sinaliza "auto alterado". Da mesma forma, se o CTL não puder detectar o MHC I incorporado ao antígeno porque os receptores estão esgotados da superfície da célula, as células NK destruirão a célula. Os CTLs também emitem citocinas, como interferons, que alteram a expressão de proteínas de superfície em outras células infectadas, de modo que as células infectadas podem ser facilmente identificadas e destruídas. Além disso, esses interferons também podem impedir que células infectadas por vírus liberem partículas de vírus.

    Conexão Visual

    Com base no que você sabe sobre os receptores MHC, por que você acha que um órgão transplantado de um doador incompatível para um receptor será rejeitado?

    As células plasmáticas e os CTLs são chamados coletivamente de células efetoras: elas representam versões diferenciadas de suas contrapartes ingênuas e estão envolvidas na defesa imunológica de matar patógenos e células hospedeiras infectadas.

    Superfícies mucosas e tolerância imunológica

    As respostas imunes inatas e adaptativas discutidas até agora compreendem o sistema imune sistêmico (afetando todo o corpo), que é distinto do sistema imune da mucosa. A imunidade mucosa é formada por tecido linfóide associado à mucosa, que funciona independentemente do sistema imunológico sistêmico e que possui seus próprios componentes inatos e adaptativos. O tecido linfóide associado à mucosa (MALT), ilustrado na Figura 42.15, é uma coleção de tecido linfático que se combina com o tecido epitelial que reveste a mucosa de todo o corpo. Esse tecido funciona como barreira imunológica e resposta em áreas do corpo com contato direto com o ambiente externo. Os sistemas imunológico sistêmico e mucoso usam muitos dos mesmos tipos de células. As partículas estranhas que chegam ao MALT são captadas por células epiteliais absortivas chamadas células M e enviadas às APCs localizadas diretamente abaixo do tecido da mucosa. As células M funcionam no transporte descrito e estão localizadas no patch de Peyer, um nódulo linfóide. APCs do sistema imunológico da mucosa são principalmente células dendríticas, com células B e macrófagos tendo papéis menores. Os antígenos processados ​​exibidos nas APCs são detectados pelas células T no MALT e em vários locais de indução da mucosa, como amígdalas, adenóides, apêndice ou linfonodos mesentéricos do intestino. As células T ativadas então migram através do sistema linfático e no sistema circulatório para os locais de infecção da mucosa.

    MALT é um componente crucial de um sistema imunológico funcional porque as superfícies mucosas, como as passagens nasais, são os primeiros tecidos nos quais os patógenos inalados ou ingeridos são depositados. O tecido mucoso inclui a boca, faringe e esôfago e os tratos gastrointestinal, respiratório e urogenital.

    O sistema imunológico deve ser regulado para evitar desperdício, respostas desnecessárias a substâncias inofensivas e, mais importante, para que não ataque "a si mesmo". A capacidade adquirida de prevenir uma resposta imune desnecessária ou prejudicial a uma substância estranha detectada que não causa doença é descrita como tolerância imune. A tolerância imunológica é crucial para manter a homeostase da mucosa devido ao grande número de substâncias estranhas (como proteínas alimentares) que as APCs da cavidade oral, faringe e mucosa gastrointestinal encontram. A tolerância imunológica é provocada por APCs especializados no fígado, nódulos linfáticos, intestino delgado e pulmão que apresentam antígenos inofensivos a uma população excepcionalmente diversa de T reguladores (Treg) células, linfócitos especializados que suprimem a inflamação local e inibem a secreção de fatores imunes estimuladores. O resultado combinado de Treg células é para prevenir a ativação imunológica e inflamação em compartimentos de tecido indesejáveis ​​e permitir que o sistema imunológico se concentre nos patógenos. Além de promover a tolerância imunológica a antígenos inofensivos, outros subconjuntos de Treg as células estão envolvidas na prevenção da resposta autoimune, que é uma resposta imunológica inadequada às células hospedeiras ou aos autoantígenos. Outro Treg A classe suprime as respostas imunológicas a patógenos prejudiciais após a eliminação da infecção para minimizar o dano à célula hospedeira induzido pela inflamação e lise celular.

    Memória Imunológica

    O sistema imunológico adaptativo possui um componente de memória que permite uma resposta eficiente e dramática após a reinvasão do mesmo patógeno. A memória é controlada pelo sistema imunológico adaptativo com pouca confiança nas sugestões da resposta inata. Durante a resposta imune adaptativa a um patógeno que não foi encontrado antes, chamada de resposta primária, as células plasmáticas que secretam anticorpos e células T diferenciadas aumentam e se estabilizam com o tempo. Conforme as células B e T amadurecem em células efetoras, um subconjunto das populações ingênuas se diferencia em células de memória B e T com as mesmas especificidades de antígeno, conforme ilustrado na Figura 42.16.

    Uma célula de memória é um linfócito B ou T específico do antígeno que não se diferencia em células efetoras durante a resposta imune primária, mas que pode se tornar imediatamente células efetoras após a reexposição ao mesmo patógeno. Durante a resposta imune primária, as células de memória não respondem aos antígenos e não contribuem para as defesas do hospedeiro. À medida que a infecção é eliminada e os estímulos patogênicos diminuem, os efetores não são mais necessários e sofrem apoptose. Em contraste, as células de memória persistem na circulação.

    Conexão Visual

    O antígeno Rh é encontrado nos glóbulos vermelhos Rh-positivos. Uma mulher Rh-negativo geralmente pode carregar um feto Rh-positivo sem dificuldade. No entanto, se ela tiver um segundo feto Rh-positivo, seu corpo pode lançar um ataque imunológico que causa doença hemolítica no recém-nascido. Por que você acha que a doença hemolítica é um problema apenas durante a segunda gravidez ou as subsequentes?

    Se o patógeno nunca for encontrado novamente durante a vida do indivíduo, as células de memória B e T circularão por alguns anos ou mesmo várias décadas e morrerão gradualmente, nunca tendo funcionado como células efetoras. No entanto, se o hospedeiro for reexposto ao mesmo tipo de patógeno, as células de memória circulantes irão se diferenciar imediatamente em células plasmáticas e CTLs sem entrada de APCs ou TH células. Uma razão pela qual a resposta imune adaptativa é atrasada é porque leva tempo para as células B e T virgens com as especificidades de antígeno apropriadas serem identificadas e ativadas. Após a reinfecção, esta etapa é ignorada e o resultado é uma produção mais rápida de defesas imunológicas. As células B de memória que se diferenciam em células plasmáticas produzem quantidades dezenas a centenas de vezes maiores de anticorpos do que as secretadas durante a resposta primária, como ilustra o gráfico da Figura 42.17. Essa resposta rápida e dramática de anticorpos pode interromper a infecção antes mesmo que ela se estabeleça, e o indivíduo pode não perceber que foi exposto.

    A vacinação é baseada no conhecimento de que a exposição a antígenos não infecciosos, derivados de patógenos conhecidos, gera uma resposta imunológica primária leve. A resposta imunológica à vacinação pode não ser percebida pelo hospedeiro como doença, mas ainda confere memória imunológica. Quando exposto ao patógeno correspondente ao qual um indivíduo foi vacinado, a reação é semelhante a uma exposição secundária. Como cada reinfecção gera mais células de memória e maior resistência ao patógeno, e porque algumas células de memória morrem, certos cursos de vacina envolvem uma ou mais vacinações de reforço para imitar exposições repetidas: por exemplo, reforços de tétano são necessários a cada dez anos porque apenas as células de memória viva tanto tempo.

    Memória Imunológica Mucosa

    Um subconjunto de células T e B do sistema imunológico da mucosa se diferencia em células de memória, assim como no sistema imunológico sistêmico. Após a reinvasão do mesmo tipo de patógeno, ocorre uma resposta imune pronunciada no local da mucosa onde o patógeno original se depositou, mas uma defesa coletiva também é organizada dentro do tecido da mucosa interconectado ou adjacente. Por exemplo, a memória imunológica de uma infecção na cavidade oral também provocaria uma resposta na faringe se a cavidade oral fosse exposta ao mesmo patógeno.

    Conexão de Carreira

    Vacinologista

    A vacinação (ou imunização) envolve a entrega, geralmente por injeção, conforme mostrado na Figura 42.18, de antígeno (s) não infeccioso (s) derivados de patógenos conhecidos. Outros componentes, chamados adjuvantes, são administrados em paralelo para ajudar a estimular a resposta imunológica. A memória imunológica é o motivo pelo qual as vacinas funcionam. Idealmente, o efeito da vacinação é eliciar memória imunológica e, portanto, resistência a patógenos específicos sem que o indivíduo tenha de sofrer uma infecção.

    Os vacinologistas estão envolvidos no processo de desenvolvimento da vacina, desde a ideia inicial até a disponibilidade da vacina completa. Esse processo pode levar décadas, pode custar milhões de dólares e pode envolver muitos obstáculos ao longo do caminho. Por exemplo, as vacinas injetadas estimulam o sistema imunológico sistêmico, provocando imunidade humoral e mediada por células, mas têm pouco efeito na resposta da mucosa, o que representa um desafio porque muitos patógenos são depositados e se replicam nos compartimentos da mucosa, e a injeção não fornece o memória imunológica mais eficiente para esses agentes de doenças. Por esse motivo, os vacinologistas estão ativamente envolvidos no desenvolvimento de novas vacinas que são aplicadas por meio de métodos de administração intranasal, aerossol, oral ou transcutânea (absorvida pela pele). É importante ressaltar que as vacinas administradas pela mucosa estimulam a imunidade tanto da mucosa quanto sistêmica e produzem o mesmo nível de resistência a doenças que as vacinas injetáveis.

    Atualmente, uma versão da vacina intranasal contra influenza está disponível e as vacinas contra poliomielite e febre tifóide podem ser administradas por via oral, conforme mostrado na Figura 42.19. Da mesma forma, as vacinas contra sarampo e rubéola estão sendo adaptadas para aplicação em aerossol por meio de dispositivos de inalação. Eventualmente, as plantas transgênicas podem ser modificadas para produzir antígenos de vacina que podem ser comidos para conferir resistência a doenças. Outras vacinas podem ser adaptadas para aplicação retal ou vaginal para induzir respostas imunes na mucosa retal, geniturinária ou reprodutiva. Finalmente, os antígenos da vacina podem ser adaptados para aplicação transdérmica em que a pele é levemente raspada e microagulhas são usadas para perfurar a camada mais externa. Além de mobilizar a resposta imune da mucosa, essa nova geração de vacinas pode acabar com a ansiedade associada às injeções e, por sua vez, melhorar a participação do paciente.

    Centros primários do sistema imunológico

    Embora o sistema imunológico seja caracterizado por células circulantes por todo o corpo, a regulação, a maturação e a intercomunicação dos fatores imunológicos ocorrem em locais específicos. O sangue circula células do sistema imunológico, proteínas e outros fatores por todo o corpo. Aproximadamente 0,1 por cento de todas as células do sangue são leucócitos, que englobam monócitos (o precursor dos macrófagos) e linfócitos. A maioria das células do sangue são eritrócitos (glóbulos vermelhos). A linfa é um fluido aquoso que banha os tecidos e órgãos com glóbulos brancos protetores e não contém eritrócitos. As células do sistema imunológico podem viajar entre os sistemas circulatório linfático e sanguíneo distintos, que são separados pelo espaço intersticial, por um processo denominado extravasamento (passando para o tecido circundante).

    As células do sistema imunológico se originam de células-tronco hematopoéticas na medula óssea. As citocinas estimulam essas células-tronco a se diferenciarem em células do sistema imunológico. A maturação das células B ocorre na medula óssea, enquanto as células T naïve transitam da medula óssea para o timo para maturação. No timo, células T imaturas que expressam TCRs complementares aos autoantígenos são destruídas. Este processo ajuda a prevenir respostas auto-imunes.

    Na maturação, os linfócitos T e B circulam para vários destinos. Os linfonodos espalhados por todo o corpo, conforme ilustrado na Figura 42.20, abrigam grandes populações de células T e B, células dendríticas e macrófagos. A linfa reúne antígenos à medida que é drenada dos tecidos. Esses antígenos são filtrados através dos linfonodos antes que a linfa volte à circulação. APCs nos nódulos linfáticos capturam e processam antígenos e informam os linfócitos próximos sobre patógenos potenciais.

    O baço abriga células B e T, macrófagos, células dendríticas e células NK. O baço, mostrado na Figura 42.21, é o local onde APCs que possuem partículas estranhas aprisionadas no sangue podem se comunicar com os linfócitos. Os anticorpos são sintetizados e secretados por células plasmáticas ativadas no baço, e o baço filtra substâncias estranhas e patógenos complexados com anticorpos do sangue. Funcionalmente, o baço está para o sangue assim como os gânglios linfáticos estão para a linfa.


    Resposta Imune Adaptativa

    A resposta imune adaptativa, ou adquirida, leva dias ou até semanas para se estabelecer - muito mais do que a resposta inata, no entanto, a imunidade adaptativa é mais específica para patógenos e tem memória. Imunidade adaptativa é uma imunidade que ocorre após a exposição a um antígeno de um patógeno ou vacinação. Esta parte do sistema imunológico é ativada quando a resposta imunológica inata é insuficiente para controlar uma infecção. Na verdade, sem informações do sistema imunológico inato, a resposta adaptativa não poderia ser mobilizada. Existem dois tipos de respostas adaptativas: o resposta imune mediada por células, que é realizado por células T, e o resposta imune humoral, que é controlado por células B ativadas e anticorpos. As células T ativadas e as células B específicas das estruturas moleculares do patógeno proliferam e atacam o patógeno invasor. Seu ataque pode matar os patógenos diretamente ou secretar anticorpos que aumentam a fagocitose dos patógenos e interrompem a infecção. A imunidade adaptativa também envolve uma memória para fornecer ao hospedeiro proteção de longo prazo contra a reinfecção com o mesmo tipo de patógeno na reexposição; essa memória facilitará uma resposta rápida e eficiente.

    Células apresentadoras de antígeno

    Ao contrário das células NK do sistema imunológico inato, as células B (linfócitos B) são um tipo de glóbulo branco que dá origem a anticorpos, enquanto as células T (linfócitos T) são um tipo de glóbulo branco que desempenha um papel importante no sistema imunológico resposta. As células T são um componente-chave na resposta mediada por células - a resposta imunológica específica que utiliza as células T para neutralizar as células que foram infectadas com vírus e certas bactérias. Existem três tipos de células T: células T citotóxicas, auxiliares e supressoras. As células T citotóxicas destroem as células infectadas por vírus na resposta imune mediada por células, e as células T auxiliares desempenham um papel na ativação tanto do anticorpo quanto das respostas imunes mediadas por células. As células T supressoras desativam as células T e B quando necessário e, assim, evitam que a resposta imune se torne muito intensa.

    Um antígeno é uma macromolécula estranha ou “não própria” que reage com as células do sistema imunológico. Nem todos os antígenos provocarão uma resposta. Por exemplo, os indivíduos produzem inúmeros "próprios" antígenos e estão constantemente expostos a antígenos estranhos inofensivos, como proteínas alimentares, pólen ou componentes de poeira. A supressão das respostas imunológicas a macromoléculas inofensivas é altamente regulada e normalmente evita processos que podem ser prejudiciais ao hospedeiro, conhecidos como tolerância.

    O sistema imune inato contém células que detectam antígenos potencialmente prejudiciais e, a seguir, informam a resposta imune adaptativa sobre a presença desses antígenos. Um célula apresentadora de antígeno (APC) é uma célula imune que detecta, envolve e informa a resposta imune adaptativa sobre uma infecção. Quando um patógeno é detectado, essas APCs fagocitam o patógeno e o digerem para formar muitos fragmentos diferentes do antígeno. Fragmentos de antígeno serão então transportados para a superfície do APC, onde servirão como um indicador para outras células do sistema imunológico. Células dendríticas são células imunes que processam o material do antígeno que estão presentes na pele (células de Langerhans) e no revestimento do nariz, pulmões, estômago e intestinos. Às vezes, uma célula dendrítica se apresenta na superfície de outras células para induzir uma resposta imune, funcionando assim como uma célula apresentadora de antígeno. Os macrófagos também funcionam como APCs. Antes da ativação e diferenciação, as células B também podem funcionar como APCs.

    Após a fagocitose por APCs, a vesícula fagocítica se funde com um lisossoma intracelular formando o fagolisossomo. Dentro do fagolisossomo, os componentes são quebrados em fragmentos, os fragmentos são então carregados em moléculas de MHC de classe I ou MHC de classe II e são transportados para a superfície da célula para apresentação de antígeno, conforme ilustrado em [link]. Observe que os linfócitos T não podem responder adequadamente ao antígeno, a menos que ele seja processado e incorporado em uma molécula MHC II. APCs expressam MHC em suas superfícies e, quando combinados com um antígeno estranho, esses complexos sinalizam um invasor “não próprio”. Uma vez que o fragmento do antígeno é incorporado na molécula MHC II, a célula imune pode responder. As células T auxiliares são um dos principais linfócitos que respondem às células apresentadoras de antígenos. Lembre-se de que todas as outras células nucleadas do corpo expressaram moléculas MHC I, que sinalizam "saudáveis" ou "normais".

    Esta animação da Universidade Rockefeller mostra como as células dendríticas agem como sentinelas no sistema imunológico do corpo.

    Linfócitos T e B

    Os linfócitos no sangue circulante humano são aproximadamente 80 a 90 por cento de células T, mostradas em [link], e 10 a 20 por cento de células B. Lembre-se de que as células T estão envolvidas na resposta imune mediada por células, enquanto as células B fazem parte da resposta imune humoral.

    As células T abrangem uma população heterogênea de células com funções extremamente diversas. Algumas células T respondem a APCs do sistema imune inato e indiretamente induzem respostas imunes pela liberação de citocinas. Outras células T estimulam as células B a preparar sua própria resposta. Outra população de células T detecta sinais de APC e mata diretamente as células infectadas. Outras células T estão envolvidas na supressão de reações imunológicas inadequadas a antígenos inofensivos ou "próprios".

    As células T e B exibem um tema comum de reconhecimento / ligação de antígenos específicos por meio de um receptor complementar, seguido por ativação e autoamplificação / maturação para se ligar especificamente ao antígeno particular do patógeno infectante. Os linfócitos T e B também são semelhantes, pois cada célula expressa apenas um tipo de receptor de antígeno. Qualquer indivíduo pode possuir uma população de células T e B que, juntas, expressam uma variedade quase ilimitada de receptores de antígenos que são capazes de reconhecer virtualmente qualquer patógeno infectante. As células T e B são ativadas quando reconhecem pequenos componentes de antígenos, chamados epítopos, apresentado por APCs, ilustrado em [link].Observe que o reconhecimento ocorre em um epítopo específico, em vez de em todo o antígeno, por esse motivo, os epítopos são conhecidos como "determinantes antigênicos". Na ausência de informações das APCs, as células T e B permanecem inativas, ou virgens, e são incapazes de preparar uma resposta imune. O requisito de informações das APCs de imunidade inata para desencadear a ativação de células B ou T ilustra a natureza essencial da resposta imune inata para o funcionamento de todo o sistema imunológico.

    As células T naive podem expressar uma de duas moléculas diferentes, CD4 ou CD8, em sua superfície, como mostrado em [link], e são classificadas como células CD4 + ou CD8 +. Essas moléculas são importantes porque regulam como uma célula T irá interagir e responder a uma APC. As células CD4 + ingênuas ligam-se a APCs por meio de suas moléculas MHC II embutidas no antígeno e são estimuladas a se tornarem ajudante T (TH) linfócitos, células que estimulam as células B (ou células T citotóxicas) diretamente ou secretam citocinas para informar mais e várias células-alvo sobre a ameaça patogênica. Em contraste, as células CD8 + envolvem moléculas MHC I incorporadas ao antígeno em APCs e são estimuladas a se tornarem linfócitos T citotóxicos (CTLs), que matam diretamente as células infectadas por apoptose e emitem citocinas para amplificar a resposta imune. As duas populações de células T têm mecanismos diferentes de proteção imunológica, mas ambas se ligam a moléculas de MHC por meio de seus receptores de antígenos, chamados receptores de células T (TCRs). As moléculas de superfície CD4 ou CD8 diferenciam se o TCR irá envolver uma molécula MHC II ou MHC I. Porque auxiliam na especificidade de ligação, as moléculas CD4 e CD8 são descritas como co-receptores.

    Qual das seguintes afirmações sobre as células T é falsa?

    1. As células T auxiliares liberam citocinas enquanto as células T citotóxicas matam a célula infectada.
    2. As células T auxiliares são CD4 +, enquanto as células T citotóxicas são CD8 +.
    3. O MHC II é um receptor encontrado na maioria das células do corpo, enquanto o MHC I é um receptor encontrado apenas nas células do sistema imunológico.
    4. O receptor de células T é encontrado nas células T CD4 + e CD8 +.

    Considere os inúmeros antígenos possíveis aos quais um indivíduo será exposto durante a vida. O sistema imune adaptativo dos mamíferos é adepto de responder apropriadamente a cada antígeno. Os mamíferos possuem uma enorme diversidade de populações de células T, resultante da diversidade de TCRs. Cada TCR consiste em duas cadeias polipeptídicas que abrangem a membrana das células T, conforme ilustrado em [link] as cadeias são ligadas por uma ponte dissulfeto. Cada cadeia polipeptídica é composta por um domínio constante e um domínio variável: um domínio, neste sentido, é uma região específica de uma proteína que pode ser regulatória ou estrutural. O domínio intracelular está envolvido na sinalização intracelular. Uma única célula T expressará milhares de cópias idênticas de uma variante de TCR específica em sua superfície celular. A especificidade do sistema imune adaptativo ocorre porque ele sintetiza milhões de diferentes populações de células T, cada uma expressando um TCR que difere em seu domínio variável. Essa diversidade de TCR é alcançada pela mutação e recombinação de genes que codificam esses receptores em células-tronco precursoras de células T. A ligação entre uma molécula de MHC exibindo antígeno e uma "correspondência" de TCR complementar indica que o sistema imune adaptativo precisa ativar e produzir essa célula T específica porque sua estrutura é apropriada para reconhecer e destruir o patógeno invasor.

    Linfócitos T Helper

    O TH os linfócitos funcionam indiretamente para identificar patógenos potenciais para outras células do sistema imunológico. Essas células são importantes para infecções extracelulares, como as causadas por certas bactérias, helmintos e protozoários. TH os linfócitos reconhecem antígenos específicos exibidos nos complexos MHC II de APCs. Existem duas populações principais de TH células: TH1 e TH2. THAs células 1 secretam citocinas para aumentar as atividades de macrófagos e outras células T. THAs células 1 ativam a ação das células T citotóxicas, bem como dos macrófagos. THAs células 2 estimulam as células B virgens a destruir invasores estranhos por meio da secreção de anticorpos. Seja um TH1 ou um THA resposta imune que se desenvolve depende dos tipos específicos de citocinas secretadas pelas células do sistema imune inato, que por sua vez depende da natureza do patógeno invasor.

    O THA resposta mediada por 1 envolve macrófagos e está associada à inflamação. Lembre-se das defesas da linha de frente dos macrófagos envolvidos na resposta imune inata. Algumas bactérias intracelulares, como Mycobacterium tuberculosis, evoluíram para se multiplicar em macrófagos depois de serem engolfados. Esses patógenos fogem das tentativas dos macrófagos de destruir e digerir o patógeno. Quando M. tuberculosis infecção ocorre, os macrófagos podem estimular as células T virgens a se tornarem TH1 células. Essas células T estimuladas secretam citocinas específicas que enviam feedback ao macrófago para estimular suas capacidades digestivas e permitir que ele destrua o M. tuberculosis. Da mesma maneira, THOs macrófagos ativados por 1 também se tornam mais adequados para ingerir e matar células tumorais. Em resumo TH1 respostas são direcionadas a invasores intracelulares enquanto TH2 respostas são direcionadas para aqueles que são extracelulares.

    Linfócitos B

    Quando estimulado pelo TH2 vias, as células B virgens se diferenciam em células plasmáticas secretoras de anticorpos. UMA célula de plasma é uma célula imune que secreta anticorpos dessas células surgem de células B que foram estimuladas por antígenos. Semelhante às células T, as células B virgens inicialmente são revestidas por milhares de receptores de células B (BCRs), que são formas de Ig ligadas à membrana (imunoglobulina ou um anticorpo). O receptor de células B tem duas cadeias pesadas e duas cadeias leves conectadas por ligações dissulfeto. Cada cadeia possui uma região constante e uma variável, a última está envolvida na ligação ao antígeno. Duas outras proteínas de membrana, Ig alfa e Ig beta, estão envolvidas na sinalização. Os receptores de qualquer célula B particular, conforme mostrado em [link] são todos iguais, mas as centenas de milhões de células B diferentes em um indivíduo têm domínios de reconhecimento distintos que contribuem para uma extensa diversidade nos tipos de estruturas moleculares às quais podem ligar. Nesse estado, as células B funcionam como APCs. Eles se ligam e engolfam antígenos estranhos por meio de seus BCRs e, em seguida, exibem antígenos processados ​​no contexto de moléculas MHC II para TH2 células. Quando um THA célula 2 detecta que uma célula B está ligada a um antígeno relevante, secreta citocinas específicas que induzem a célula B a proliferar rapidamente, o que faz milhares de cópias idênticas (clonais) dela e, em seguida, sintetiza e secreta anticorpos com o mesmo antígeno padrão de reconhecimento como os BCRs. A ativação de células B correspondentes a uma variante BCR específica e a proliferação dramática dessa variante é conhecida como Seleção clonal. Este fenômeno muda drasticamente, mas brevemente, as proporções das variantes de BCR expressas pelo sistema imunológico e muda o equilíbrio para BCRs específicos para o patógeno infectante.

    As células T e B diferem em um aspecto fundamental: enquanto as células T se ligam a antígenos que foram digeridos e incorporados em moléculas de MHC por APCs, as células B funcionam como APCs que se ligam a antígenos intactos que não foram processados. Embora as células T e B reajam com moléculas chamadas de “antígenos”, esses linfócitos na verdade respondem a tipos muito diferentes de moléculas. As células B devem ser capazes de se ligar a antígenos intactos porque secretam anticorpos que devem reconhecer o patógeno diretamente, em vez de restos digeridos do patógeno. Moléculas de carboidratos e lipídios bacterianos podem ativar as células B independentemente das células T.

    Linfócitos T citotóxicos

    CTLs, uma subclasse de células T, funcionam para eliminar infecções diretamente. A parte mediada por células do sistema imunológico adaptativo consiste em CTLs que atacam e destroem as células infectadas. Os CTLs são particularmente importantes na proteção contra infecções virais porque os vírus se replicam dentro das células, onde são protegidos do contato extracelular com os anticorpos circulantes. Quando APCs fagocitam patógenos e apresentam antígenos embutidos em MHC I para células T CD8 + virgens que expressam TCRs complementares, as células T CD8 + tornam-se ativadas para proliferar de acordo com a seleção clonal. Esses CTLs resultantes identificam então não APCs que exibem os mesmos antígenos embutidos em MHC I (por exemplo, proteínas virais) - por exemplo, os CTLs identificam células hospedeiras infectadas.

    Intracelularmente, as células infectadas normalmente morrem depois que o patógeno infectante se replica a uma concentração suficiente e lise a célula, como muitos vírus fazem. Os CTLs tentam identificar e destruir as células infectadas antes que o patógeno possa se replicar e escapar, interrompendo assim a progressão das infecções intracelulares. Os CTLs também auxiliam os linfócitos NK na destruição dos cânceres iniciais. Citocinas secretadas pelo TH1 resposta que estimula macrófagos também estimula CTLs e aumenta sua capacidade de identificar e destruir células infectadas e tumores.

    Os CTLs detectam antígenos embutidos no MHC I, interagindo diretamente com as células infectadas por meio de seus TCRs. A ligação de TCRs com antígenos ativa os CTLs para liberar perforina e granzima, enzimas degradativas que irão induzir a apoptose da célula infectada. Lembre-se de que esse é um mecanismo de destruição semelhante ao usado pelas células NK. Neste processo, o CTL não infecciona e não é prejudicado pela secreção de perforina e granzimas. Na verdade, as funções das células NK e CTLs são complementares e maximizam a remoção de células infectadas, conforme ilustrado em [link]. Se a célula NK não consegue identificar o padrão de "auto ausente" de moléculas MHC I reguladas negativamente, o CTL pode identificá-lo pelo complexo de MHC I com antígenos estranhos, o que sinaliza "auto alterado". Da mesma forma, se o CTL não puder detectar o MHC I incorporado ao antígeno porque os receptores estão esgotados da superfície da célula, as células NK destruirão a célula. Os CTLs também emitem citocinas, como interferons, que alteram a expressão de proteínas de superfície em outras células infectadas, de modo que as células infectadas podem ser facilmente identificadas e destruídas. Além disso, esses interferons também podem impedir que células infectadas por vírus liberem partículas de vírus.

    Com base no que você sabe sobre os receptores MHC, por que você acha que um órgão transplantado de um doador incompatível para um receptor será rejeitado?

    As células plasmáticas e CTLs são chamados coletivamente células efetoras: eles representam versões diferenciadas de suas contrapartes ingênuas e estão envolvidos em promover a defesa imunológica de matar patógenos e células hospedeiras infectadas.

    Superfícies mucosas e tolerância imunológica

    As respostas imunes inatas e adaptativas discutidas até agora compreendem o sistema imune sistêmico (afetando todo o corpo), que é distinto do sistema imune da mucosa. A imunidade mucosa é formada por tecido linfóide associado à mucosa, que funciona independentemente do sistema imunológico sistêmico e que possui seus próprios componentes inatos e adaptativos. Tecido linfóide associado à mucosa (MALT), ilustrado em [link], é uma coleção de tecido linfático que se combina com o tecido epitelial que reveste a mucosa de todo o corpo. Esse tecido funciona como barreira imunológica e resposta em áreas do corpo com contato direto com o ambiente externo. Os sistemas imunológico sistêmico e mucoso usam muitos dos mesmos tipos de células. As partículas estranhas que chegam ao MALT são captadas por células epiteliais absortivas chamadas células M e enviadas às APCs localizadas diretamente abaixo do tecido da mucosa. As células M funcionam no transporte descrito e estão localizadas no patch de Peyer, um nódulo linfóide. APCs do sistema imunológico da mucosa são principalmente células dendríticas, com células B e macrófagos tendo papéis menores. Os antígenos processados ​​exibidos nas APCs são detectados pelas células T no MALT e em vários locais de indução da mucosa, como amígdalas, adenóides, apêndice ou linfonodos mesentéricos do intestino. As células T ativadas então migram através do sistema linfático e no sistema circulatório para os locais de infecção da mucosa.

    MALT é um componente crucial de um sistema imunológico funcional porque as superfícies mucosas, como as passagens nasais, são os primeiros tecidos nos quais os patógenos inalados ou ingeridos são depositados. O tecido mucoso inclui a boca, faringe e esôfago e os tratos gastrointestinal, respiratório e urogenital.

    O sistema imunológico deve ser regulado para evitar desperdício, respostas desnecessárias a substâncias inofensivas e, mais importante, para que não ataque "a si mesmo". A capacidade adquirida de prevenir uma resposta imune desnecessária ou prejudicial a uma substância estranha detectada, conhecida por não causar doença, é descrita como tolerância imunológica. A tolerância imunológica é crucial para manter a homeostase da mucosa devido ao grande número de substâncias estranhas (como proteínas alimentares) que as APCs da cavidade oral, faringe e mucosa gastrointestinal encontram. A tolerância imunológica é provocada por APCs especializados no fígado, nódulos linfáticos, intestino delgado e pulmão que apresentam antígenos inofensivos a uma população excepcionalmente diversa de T regulatório (Treg) células, linfócitos especializados que suprimem a inflamação local e inibem a secreção de fatores imunes estimuladores. O resultado combinado de Treg células é para prevenir a ativação imunológica e inflamação em compartimentos de tecido indesejáveis ​​e permitir que o sistema imunológico se concentre nos patógenos. Além de promover a tolerância imunológica a antígenos inofensivos, outros subconjuntos de Treg as células estão envolvidas na prevenção do resposta autoimune, que é uma resposta imune inadequada às células hospedeiras ou autoantígenos. Outro Treg A classe suprime as respostas imunológicas a patógenos prejudiciais após a eliminação da infecção para minimizar o dano à célula hospedeira induzido pela inflamação e lise celular.

    Memória Imunológica

    O sistema imunológico adaptativo possui um componente de memória que permite uma resposta eficiente e dramática após a reinvasão do mesmo patógeno. A memória é controlada pelo sistema imunológico adaptativo com pouca confiança nas sugestões da resposta inata. Durante a resposta imune adaptativa a um patógeno que não foi encontrado antes, chamada de resposta primária, as células plasmáticas que secretam anticorpos e células T diferenciadas aumentam e se estabilizam com o tempo. Conforme as células B e T amadurecem em células efetoras, um subconjunto das populações ingênuas se diferencia em células de memória B e T com as mesmas especificidades de antígeno, conforme ilustrado em [link].

    UMA célula de memória é um linfócito B ou T específico para o antígeno que não se diferencia em células efetoras durante a resposta imune primária, mas que pode se tornar imediatamente células efetoras após a reexposição ao mesmo patógeno. Durante a resposta imune primária, as células de memória não respondem aos antígenos e não contribuem para as defesas do hospedeiro. À medida que a infecção é eliminada e os estímulos patogênicos diminuem, os efetores não são mais necessários e sofrem apoptose. Em contraste, as células de memória persistem na circulação.

    O antígeno Rh é encontrado nos glóbulos vermelhos Rh-positivos. Uma mulher Rh-negativo geralmente pode carregar um feto Rh-positivo sem dificuldade. No entanto, se ela tiver um segundo feto Rh-positivo, seu corpo pode lançar um ataque imunológico que causa doença hemolítica no recém-nascido. Por que você acha que a doença hemolítica é um problema apenas durante a segunda gravidez ou as subsequentes?

    Se o patógeno nunca for encontrado novamente durante a vida do indivíduo, as células de memória B e T circularão por alguns anos ou mesmo várias décadas e morrerão gradualmente, nunca tendo funcionado como células efetoras. No entanto, se o hospedeiro for reexposto ao mesmo tipo de patógeno, as células de memória circulantes irão se diferenciar imediatamente em células plasmáticas e CTLs sem entrada de APCs ou TH células. Uma razão pela qual a resposta imune adaptativa é atrasada é porque leva tempo para as células B e T virgens com as especificidades de antígeno apropriadas serem identificadas e ativadas. Após a reinfecção, esta etapa é ignorada e o resultado é uma produção mais rápida de defesas imunológicas. As células B de memória que se diferenciam em células plasmáticas produzem quantidades dezenas a centenas de vezes maiores de anticorpos do que as secretadas durante a resposta primária, como o gráfico em [link] ilustra. Essa resposta rápida e dramática de anticorpos pode interromper a infecção antes mesmo que ela se estabeleça, e o indivíduo pode não perceber que foi exposto.

    A vacinação é baseada no conhecimento de que a exposição a antígenos não infecciosos, derivados de patógenos conhecidos, gera uma resposta imunológica primária leve. A resposta imunológica à vacinação pode não ser percebida pelo hospedeiro como doença, mas ainda confere memória imunológica. Quando exposto ao patógeno correspondente ao qual um indivíduo foi vacinado, a reação é semelhante a uma exposição secundária. Como cada reinfecção gera mais células de memória e maior resistência ao patógeno, e porque algumas células de memória morrem, certos cursos de vacina envolvem uma ou mais vacinações de reforço para imitar exposições repetidas: por exemplo, reforços de tétano são necessários a cada dez anos porque apenas as células de memória viva tanto tempo.

    Memória Imunológica Mucosa

    Um subconjunto de células T e B do sistema imunológico da mucosa se diferencia em células de memória, assim como no sistema imunológico sistêmico. Após a reinvasão do mesmo tipo de patógeno, ocorre uma resposta imune pronunciada no local da mucosa onde o patógeno original se depositou, mas uma defesa coletiva também é organizada dentro do tecido da mucosa interconectado ou adjacente. Por exemplo, a memória imunológica de uma infecção na cavidade oral também provocaria uma resposta na faringe se a cavidade oral fosse exposta ao mesmo patógeno.

    Vacinologista A vacinação (ou imunização) envolve a entrega, geralmente por injeção, conforme mostrado em [link], de antígenos não infecciosos derivados de patógenos conhecidos. Outros componentes, chamados adjuvantes, são administrados em paralelo para ajudar a estimular a resposta imunológica. A memória imunológica é o motivo pelo qual as vacinas funcionam. Idealmente, o efeito da vacinação é eliciar memória imunológica e, portanto, resistência a patógenos específicos sem que o indivíduo tenha de sofrer uma infecção.

    Os vacinologistas estão envolvidos no processo de desenvolvimento da vacina, desde a ideia inicial até a disponibilidade da vacina completa. Esse processo pode levar décadas, pode custar milhões de dólares e pode envolver muitos obstáculos ao longo do caminho. Por exemplo, as vacinas injetadas estimulam o sistema imunológico sistêmico, provocando imunidade humoral e mediada por células, mas têm pouco efeito na resposta da mucosa, o que representa um desafio porque muitos patógenos são depositados e se replicam nos compartimentos da mucosa, e a injeção não fornece o memória imunológica mais eficiente para esses agentes de doenças. Por esse motivo, os vacinologistas estão ativamente envolvidos no desenvolvimento de novas vacinas que são aplicadas por meio de métodos de administração intranasal, aerossol, oral ou transcutânea (absorvida pela pele).É importante ressaltar que as vacinas administradas pela mucosa estimulam a imunidade tanto da mucosa quanto sistêmica e produzem o mesmo nível de resistência a doenças que as vacinas injetáveis.

    Atualmente, uma versão da vacina intranasal contra influenza está disponível, e as vacinas contra poliomielite e febre tifóide podem ser administradas por via oral, conforme mostrado em [link]. Da mesma forma, as vacinas contra sarampo e rubéola estão sendo adaptadas para aplicação em aerossol por meio de dispositivos de inalação. Eventualmente, as plantas transgênicas podem ser modificadas para produzir antígenos de vacina que podem ser comidos para conferir resistência a doenças. Outras vacinas podem ser adaptadas para aplicação retal ou vaginal para induzir respostas imunes na mucosa retal, geniturinária ou reprodutiva. Finalmente, os antígenos da vacina podem ser adaptados para aplicação transdérmica em que a pele é levemente raspada e microagulhas são usadas para perfurar a camada mais externa. Além de mobilizar a resposta imune da mucosa, essa nova geração de vacinas pode acabar com a ansiedade associada às injeções e, por sua vez, melhorar a participação do paciente.

    Centros primários do sistema imunológico

    Embora o sistema imunológico seja caracterizado por células circulantes por todo o corpo, a regulação, a maturação e a intercomunicação dos fatores imunológicos ocorrem em locais específicos. O sangue circula células do sistema imunológico, proteínas e outros fatores por todo o corpo. Aproximadamente 0,1 por cento de todas as células do sangue são leucócitos, que englobam monócitos (o precursor dos macrófagos) e linfócitos. A maioria das células do sangue são eritrócitos (glóbulos vermelhos). Linfa é um líquido aquoso que banha tecidos e órgãos com glóbulos brancos protetores e não contém eritrócitos. As células do sistema imunológico podem viajar entre os sistemas circulatório linfático e sanguíneo distintos, que são separados pelo espaço intersticial, por um processo denominado extravasamento (passando para o tecido circundante).

    As células do sistema imunológico se originam de células-tronco hematopoéticas na medula óssea. As citocinas estimulam essas células-tronco a se diferenciarem em células do sistema imunológico. A maturação das células B ocorre na medula óssea, enquanto as células T naïve transitam da medula óssea para o timo para maturação. No timo, células T imaturas que expressam TCRs complementares aos autoantígenos são destruídas. Este processo ajuda a prevenir respostas auto-imunes.

    Na maturação, os linfócitos T e B circulam para vários destinos. Os gânglios linfáticos espalhados por todo o corpo, conforme ilustrado em [link], abrigam grandes populações de células T e B, células dendríticas e macrófagos. A linfa reúne antígenos à medida que é drenada dos tecidos. Esses antígenos são filtrados através dos linfonodos antes que a linfa volte à circulação. APCs nos nódulos linfáticos capturam e processam antígenos e informam os linfócitos próximos sobre patógenos potenciais.

    O baço abriga células B e T, macrófagos, células dendríticas e células NK. O baço, mostrado em [link], é o local onde APCs que têm partículas estranhas aprisionadas no sangue podem se comunicar com os linfócitos. Os anticorpos são sintetizados e secretados por células plasmáticas ativadas no baço, e o baço filtra substâncias estranhas e patógenos complexados com anticorpos do sangue. Funcionalmente, o baço está para o sangue assim como os gânglios linfáticos estão para a linfa.

    Resumo da Seção

    A resposta imune adaptativa é uma resposta de ação mais lenta, mais duradoura e mais específica do que a resposta inata. No entanto, a resposta adaptativa requer informações do sistema imunológico inato para funcionar. APCs exibem antígenos por meio de moléculas de MHC para células T virgens complementares. Em resposta, as células T se diferenciam e proliferam, tornando-se TH células ou CTLs. TH as células estimulam as células B que envolveram e apresentaram antígenos derivados de patógenos. As células B se diferenciam em células plasmáticas que secretam anticorpos, enquanto os CTLs induzem a apoptose em células infectadas intracelularmente ou cancerosas. As células de memória persistem após uma exposição primária a um patógeno. Se ocorrer uma nova exposição, as células de memória se diferenciam em células efetoras sem entrada do sistema imunológico inato. O sistema imunológico da mucosa é amplamente independente do sistema imunológico sistêmico, mas funciona de maneira paralela para proteger as extensas superfícies da mucosa do corpo.

    Art Connections

    [link] Qual das seguintes afirmações sobre as células T é falsa?

    1. As células T auxiliares liberam citocinas enquanto as células T citotóxicas matam a célula infectada.
    2. As células T auxiliares são CD4 +, enquanto as células T citotóxicas são CD8 +.
    3. O MHC II é um receptor encontrado na maioria das células do corpo, enquanto o MHC I é um receptor encontrado apenas nas células do sistema imunológico.
    4. O receptor de células T é encontrado nas células T CD4 + e CD8 +.

    [link] Com base no que você sabe sobre os receptores MHC, por que você acha que um órgão transplantado de um doador incompatível para um receptor será rejeitado?

    [link] Os receptores MHC diferem de pessoa para pessoa. Assim, os receptores MHC em um doador incompatível são considerados “não próprios” e são rejeitados pelo sistema imunológico.

    [link] O antígeno Rh é encontrado nos glóbulos vermelhos Rh-positivos. Uma mulher Rh-negativo geralmente pode carregar um feto Rh-positivo sem dificuldade. No entanto, se ela tiver um segundo feto Rh-positivo, seu corpo pode lançar um ataque imunológico que causa doença hemolítica no recém-nascido. Por que você acha que a doença hemolítica é um problema apenas durante a segunda gravidez ou as subsequentes?

    [link] Se o sangue da mãe e do feto se misturar, as células de memória que reconhecem o antígeno Rh podem se formar no final da primeira gravidez. Durante as gestações subsequentes, essas células de memória lançam um ataque imunológico nas células do sangue fetal. A injeção de anticorpo anti-Rh durante a primeira gravidez impede a ocorrência da resposta imunológica.

    Perguntas de revisão

    Qual das alternativas a seguir é um fagócito e uma célula apresentadora de antígeno?

    Quais células imunes se ligam a moléculas de MHC em APCs por meio de co-receptores CD8 em suas superfícies celulares?

    Qual padrão “self” é identificado pelas células NK?

    A habilidade adquirida de prevenir uma reação imune desnecessária ou destrutiva a uma partícula estranha inofensiva, como uma proteína alimentar, é chamada de ________.

    Uma célula B de memória pode se diferenciar após a reexposição a um patógeno de que tipo de célula?

    As partículas estranhas que circulam no sangue são filtradas pelo ________.

    Resposta livre

    Explique a diferença entre um epítopo e um antígeno.

    Um antígeno é uma molécula que reage com algum componente da resposta imune (anticorpo, receptor de células B, receptor de células T). Um epítopo é a região do antígeno através da qual a ligação com o componente imune realmente ocorre.

    O que é uma célula B ou T ingênua?

    Uma célula T ou B naïve é aquela que não foi ativada pela ligação ao epítopo apropriado. As células T e B ingênuas não podem produzir respostas.

    Como é que o TH1 resposta difere da TH2 resposta?

    O TH1 resposta envolve a secreção de citocinas para estimular macrófagos e CTLs e melhorar sua destruição de patógenos intracelulares e células tumorais. Está associada à inflamação. O THA resposta 2 está envolvida na estimulação de células B em células plasmáticas que sintetizam e secretam anticorpos.

    Nos sistemas imunológicos adaptativos de mamíferos, os receptores de células T são extraordinariamente diversos. Que função do sistema imunológico resulta dessa diversidade e como essa diversidade é alcançada?

    A diversidade de TCRs permite que o sistema imunológico tenha milhões de células T diferentes e, assim, seja específico na distinção de antígenos. Essa diversidade surge da mutação e recombinação nos genes que codificam as regiões variáveis ​​dos TCRs.

    Como as células B e T diferem em relação aos antígenos aos quais se ligam?

    As células T ligam-se a antígenos que foram digeridos e incorporados em moléculas de MHC por APCs. Em contraste, as células B funcionam como APCs para se ligar a antígenos intactos e não processados.

    Por que a resposta imune após a reinfecção é muito mais rápida do que a resposta imune adaptativa após a infecção inicial?

    Após a reinfecção, as células de memória irão se diferenciar imediatamente em células plasmáticas e CTLs sem entrada de APCs ou TH células. Em contraste, a resposta imune adaptativa à infecção inicial requer tempo para que as células B e T virgens com as especificidades de antígeno apropriadas sejam identificadas e ativadas.

    Glossário


    Mecanismo de defesa específico no corpo humano | Imunologia | Biologia

    O mecanismo de defesa específico é a capacidade do corpo de desenvolver imunidade contra patógenos específicos, toxinas ou coisas estranhas. Isso é possível por um sistema imunológico especial que produz anticorpos e / ou linfócitos ativados que atacam e destroem organismos invasores específicos ou toxinas. Os mecanismos de defesa específicos também são chamados de imunidade adaptativa ou adquirida (Tabela 1).

    Organismos que possuem uma imunidade adaptativa também possuem imunidade inata e muitos dos mecanismos entre os sistemas são comuns, portanto, nem sempre é possível traçar uma fronteira rígida e rápida entre os componentes individuais envolvidos em cada um, apesar da clara diferença de operação. Os vertebrados superiores e todos os mamíferos têm um sistema imunológico inato e um adaptativo.

    As características da imunidade adaptativa são as seguintes:

    O sistema imunológico tem a capacidade de trabalhar contra patógenos específicos.

    Ele também tem a capacidade de reconhecer um grande número de moléculas estranhas.

    c. Discriminação entre 'Eu' e 'Não-eu':

    O sistema imunológico normalmente não atua contra as moléculas presentes no corpo. Ele funciona contra moléculas que são estranhas, ou seja, "não próprias".

    O sistema imunológico gera uma resposta imunológica quando o invasor ou patógeno ataca o corpo pela primeira vez. Isso é retido na memória e, se o sistema encontrar o mesmo patógeno pela segunda vez, é eliminado rapidamente, oferecendo proteção contra esse patógeno específico.

    Os órgãos do sistema imunológico:

    O sistema imunológico é composto pelos órgãos linfoides primários e secundários. O linfoide primário inclui a medula óssea e o timo, enquanto os outros, como o baço, manchas de Peyer & # 8217s do intestino delgado e os gânglios linfáticos, estão incluídos na segunda categoria.

    A medula óssea produz células B, células natural killer, granulócitos e timócitos imaturos, além de glóbulos vermelhos e plaquetas. O processo de formação das células do sistema imunológico é denominado hematopoiese. Durante a hematopoiese, as células se diferenciam em células maduras do sistema imunológico ou em precursoras de células que migram para fora da medula óssea para continuar sua maturação em outro lugar.

    A função do timo é produzir células T maduras. Timócitos ou protimócitos imaturos, deixam a medula óssea e migram para o timo. Os protimócitos passam por um processo de maturação, onde as células benéficas ao corpo são poupadas, enquanto as células prejudiciais ao corpo são eliminadas. As células T maduras são então liberadas na corrente sanguínea.

    O baço é o "filtro imunológico" do sangue. É um órgão em forma de feijão. É composto por células B, células T, macrófagos, células dendríticas, células assassinas naturais e glóbulos vermelhos. Os glóbulos vermelhos velhos são destruídos no baço.

    Os gânglios linfáticos são pequenas estruturas sólidas localizadas em diferentes pontos ao longo do sistema linfático. Eles são os filtros imunológicos da linfa. Os gânglios linfáticos estão localizados em todo o corpo. É composto principalmente de células T, células B, células dendríticas e macrófagos. Ele captura microorganismos e outros antígenos que entram na linfa ou no fluido do tecido. Os antígenos aprisionados são responsáveis ​​pela ativação pelos linfócitos e pelo início da resposta imune.

    e. Tecido Linfóide Associado à Mucosa (MALT):

    Trata-se de tecido linfóide localizado ao longo do revestimento dos tratos respiratório, digestivo e urinogenital. Constitui cerca de 50% do tecido linfóide do corpo humano.

    Células importantes do sistema imunológico:

    Os linfócitos são de dois tipos funcional e fenotipicamente diferentes um do outro. Eles são os linfócitos T e os linfócitos B.

    b. Células assassinas naturais ou células NK:

    As células NK atacam as células que foram infectadas por patógenos, incluindo vírus e células cancerosas.

    Os macrófagos são importantes na regulação das respostas imunológicas. Elas são freqüentemente chamadas de células necrófagas ou células apresentadoras de antígenos (APC). Eles pegam e ingerem materiais estranhos e apresentam esses antígenos a outras células do sistema imunológico, como células T e células B. Este é um dos primeiros passos importantes no início de uma resposta imune.

    As células dendríticas, que também se originam na medula óssea, funcionam como células apresentadoras de antígenos (APC).

    Tipos de mecanismos de defesa específicos:

    Existem dois tipos principais de mecanismos de defesa específicos envolvidos no sistema imunológico:

    uma. O sistema imunológico humoral:

    Este sistema atua contra bactérias e vírus no humor ou líquidos corporais, como sangue e linfa. O corpo produz moléculas de anticorpos ou imunoglobulinas no plasma que podem atacar o agente invasor.

    b. O sistema imunológico celular ou sistema imunológico mediado por células:

    Este sistema cuida das células infectadas por vírus ou células cancerosas.