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Os vírus permanecem / transportam passivamente ou atacam o corpo de uma vez?

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Os vírus geralmente atacam assim que podem ou permanecem dormentes até atingirem um ponto confortável no corpo?

Tipo, é improvável que eu tenha inalado um vírus se não sinto dor nos pulmões?


Diferentes vírus têm diferentes "modos de ataque". Além disso, depende do que você quer dizer com "ataque".

Como uma breve introdução ao que são os vírus, eles são muito diferentes das células ou bactérias do seu corpo. Eles são literalmente (geralmente) apenas informações genéticas com uma espécie de concha. A casca permite que eles penetrem nas células, onde então usam a própria célula para produzir mais vírus. Isso é tudo que eles fazem, reproduzem.

Então, o que quero dizer com diferentes "modos de ataque" - bem, vírus diferentes levam a coisas diferentes. Por exemplo, infecções com Herpes simplex são frequentemente assintóticos e muitas pessoas não têm idéia de que estão infectados. Se você pegar uma gripe, no entanto, você notará.

Cada vírus que pode infectar humanos irá Experimente para se espalhar assim que entrar no corpo. Ele não vai demorar e esperar - o HIV ataca diretamente as células do sistema imunológico, o herpes ataca diretamente as células nervosas. A reprodução leva tempo, mas se eles começarem a se reproduzir e o sistema imunológico não puder destruí-los imediatamente, os sintomas podem ocorrer logo (pense na gripe) ou tardiamente (HIV / AIDS). Com a maioria das infecções virais, o sistema imunológico, em um ponto, alcança e destrói o vírus.

Tipo, é improvável que eu tenha inalado um vírus se não sinto dor nos pulmões?

Vou supor que você se refere ao vírus responsável pelos resfriados (rinovírus) ou pela gripe (influenza) aqui. Não, é perfeitamente normal ser exposto a qualquer um desses vírus sem perceber nada. Muitas pessoas entram em contato com pessoas infectadas sem nunca apresentarem nenhum sintoma, porque seu sistema imunológico cuida da infecção antes que qualquer sintoma apareça. Se isso faz aparecer, será em questão de dias, no entanto. O vírus da gripe não vai ficar nos seus pulmões esperando semanas, não tem como fazer isso (os vírus são ... muito simples nesse aspecto).


BISCI 4 Exame 4: Domínio da biologia

- Os indivíduos com sangue do tipo A têm antígenos do tipo A nas células sanguíneas e anticorpos do tipo A no plasma.

-Os indivíduos com sangue tipo O não têm antígenos nas células sanguíneas e têm anticorpos do tipo A e do tipo B no plasma.

-Os indivíduos com sangue tipo O não têm antígenos A ou B em suas células sanguíneas e nenhum anticorpo A ou B em seu plasma.

o plasma contém alfa globulinas que também são conhecidas como proteínas de coagulação

- o plasma é uma substância bastante viscosa contendo muito pouca água

-plasma contém albuminas que ajudam a manter o equilíbrio osmótico

-As placas no sangue incham e formam extensões pegajosas.

-As proteínas de coagulação formam uma malha insolúvel.

-Platelets são fragmentos de glóbulos vermelhos.

-Platelets são fragmentos de células formados quando os leucócitos estouram.

-Platelets são tipos de células distintos que se originam no baço.

-Hemoglobina é a proteína encontrada em quantidades diminuídas ou totalmente ausente em pessoas com hemofilia. Essa falta impede então a coagulação normal do sangue.

-A hemoglobina é uma proteína encontrada nas células brancas do sangue que transporta oxigênio dos pulmões para as células individuais.

-Hemoglobina é a molécula de proteína de quatro fitas encontrada nas células vermelhas do sangue que transporta oxigênio para as células individuais do corpo.

- anticorpos na superfície dos glóbulos vermelhos

-antígenos na superfície dos glóbulos vermelhos

- uma diminuição na eficiência da coagulação nas feridas

- uma diminuição na quantidade de hemoglobina nos glóbulos vermelhos

-uma diminuição no número de glóbulos vermelhos

-As células vermelhas do sangue ajudam a transportar dióxido de carbono.

-As células vermelhas do sangue obtêm sua cor vermelha da hemoglobina que contêm.

-As células vermelhas do sangue não têm núcleo.

-Uma mulher com fosfoproteínas elevadas no sangue.

-Uma mulher com diminuição das fosfoproteínas no sangue.

-Lise eficazmente os glóbulos brancos.

- Isole efetivamente o plasma.

-Lise eficazmente os glóbulos vermelhos.

-Não é encapsulado por membrana e é instável.

-Não é encapsulado por membrana e é estável.

-É encapsulado por membrana e estável.

- o sangue oxigenado deixa o ventrículo esquerdo e viaja para todas as partes do corpo, então retorna ao coração e entra no átrio direito

- o sangue pobre em oxigênio viaja das células individuais do corpo de volta ao coração e entra no átrio direito pela aorta

- o sangue se torna oxigenado à medida que é bombeado dos átrios para os ventrículos. Ao mesmo tempo, o dióxido de carbono é descarregado

-Os átrios e ventrículos estão relaxados e o sangue flui para os átrios.

-O sangue flui para os átrios relaxados enquanto os ventrículos se contraem.

-Os átrios se contraem enquanto o sangue flui para os ventrículos relaxados.

- para regular o sangue indo e voltando dos pulmões

- para ajudar a manter a pressão arterial e os batimentos cardíacos

- para evitar o refluxo dos ventrículos para os átrios e dos grandes vasos de volta para os ventrículos

- os sons dos pulmões que às vezes mascaram a leitura correta em um esfigmomanômetro quando se está medindo a pressão arterial

- os sons ouvidos através do estetoscópio causados ​​pela contração e relaxamento dos ventrículos durante o ciclo cardíaco

-pressão sanguínea. Sons de Korotkoff são sinônimos de pressão arterial

- para evitar que o sangue se mova muito rapidamente

- para evitar que o sangue flua para trás

-Pode ocorrer distensão da parede da artéria.

-O assunto pode exigir cirurgia corretiva.

-fluxo de sangue pelo coração

- o sangue enriquecendo com oxigênio

-fluxo de sangue durante o circuito pulmonar

- os átrios se contraem e, em seguida, os ventrículos se contraem, dando duas bombas

- os dois lados do coração batem independentemente, controlados por dois mecanismos separados

- os dois lados do coração bombeiam sangue que nunca se mistura

-Têm paredes muito grossas para manter o sangue circulando rapidamente.

-Eles carregam sangue desoxigenado.

-Eles usam sua pressão arterial relativamente alta para mover o sangue contra a gravidade.

-funcionamento das válvulas

-spiração de sangue pelas válvulas

- abertura e fechamento normais das válvulas

- coração, pulmões, outros tecidos do corpo, coração

- coração, pulmões, coração, outros tecidos do corpo, coração

- contração rápida do ventrículo (QR) seguida de relaxamento (RS)

- superdesenvolvimento do músculo cardíaco resultante de um ataque cardíaco

- muitas contrações de fibrilação ventricular

-O lado direito e o lado esquerdo do coração se contraem separadamente.

-Os átrios e os ventrículos se contraem separadamente.

-O ventrículo esquerdo se contrai separadamente das outras câmaras cardíacas.

-um número aumentado de glóbulos brancos é formado e começa a circular no sangue, particularmente na área da lesão

-fluido, que geralmente é vermelho, move-se para os tecidos através das paredes capilares & quotfugas & quot;

- há um aumento do fluxo sanguíneo para os tecidos lesados ​​devido à dilatação das arteríolas na área lesada

-Liberam produtos químicos que fazem com que um grande número de glóbulos brancos seja liberado da medula óssea.

-Eles liberam produtos químicos que fazem o sangue coagular no local da ferida.

-Liberam produtos químicos que contraem os vasos sanguíneos no local da ferida.

- o inchaço do tecido e os produtos químicos liberados por certas células

- mensageiros químicos na corrente sanguínea que transportam & quot mensagens de dor & quot para o cérebro

-o coágulo que sela a ferida

- células sanguíneas brancas que vazam pelas paredes capilares
a presença da bactéria ou do objeto estranho

- fatores de coagulação no sangue que começam a selar a ferida

-o engolfamento da bactéria

- respirar ar depois que pessoas doentes tossiram e espirraram

-ser tossido e espirrado por pessoas doentes

- respirar o ar que os doentes exalaram

-Sem os sacos aquecidos, bactérias e vírus morreriam no ar frio do avião.

-A presença dos sacos aquecidos afeta drasticamente o movimento do ar da frente da cabine para a parte de trás da cabine.

-As bolsas são adicionadas para criar um modelo experimental que seria mais semelhante a um avião real cheio de pessoas.


Imunidade Ativa

A imunidade a atividades vem da exposição a um patógeno. Marcadores de superfície na superfície do patógeno agem como antígenos, que são locais de ligação para anticorpos. Os anticorpos são moléculas de proteína em forma de Y, que podem existir por conta própria ou se anexar à membrana de células especiais. O corpo não mantém um estoque de anticorpos disponível para eliminar uma infecção imediatamente. Um processo denominado seleção e expansão clonal cria anticorpos suficientes.


Como funciona o coronavírus?

Um vírion SARS-CoV-2 (uma única partícula de vírus) tem cerca de 80 nanômetros de diâmetro. O patógeno é um membro da família dos coronavírus, que inclui os vírus responsáveis ​​pelas infecções por SARS e MERS. Cada vírion é uma esfera de proteína protegendo uma bola de RNA, o código genético do vírus. É coberto por saliências pontiagudas, que por sua vez são envolvidas por uma camada de gordura (a razão pela qual o sabão faz um bom trabalho em destruir o vírus).

De onde isso vem?

Covid-19, como SARS, MERS, AIDS e Ebola, é uma doença zoonótica - ela passou de outra espécie para hospedeiros humanos. Isso provavelmente aconteceu no final de 2019 em Wuhan, China. Os cientistas acreditam que os morcegos são o reservatório mais provável. O parente mais próximo do SARS-CoV-2 é um vírus de morcego que compartilha 96% de seu genoma. Ele pode ter saltado dos morcegos para os pangolins, uma espécie ameaçada de extinção às vezes comido como iguaria, e depois para os humanos.

Como entra nas células humanas?

Esta história foi parte de nossa edição de maio de 2020

Os picos de proteína do vírus se ligam a uma proteína na superfície das células, chamada ACE2. Normalmente, o ACE2 desempenha um papel na regulação da pressão arterial. Mas quando o coronavírus se liga a ele, ele desencadeia mudanças químicas que efetivamente fundem as membranas ao redor da célula e o vírus, permitindo que o RNA do vírus entre na célula.

O vírus então sequestra a maquinaria de produção de proteína da célula hospedeira para traduzir seu RNA em novas cópias do vírus. Em apenas algumas horas, uma única célula pode ser forçada a produzir dezenas de milhares de novos vírions, que então infectam outras células saudáveis.

Partes do RNA do vírus também codificam proteínas que permanecem na célula hospedeira. Pelo menos três são conhecidos. Um impede que a célula hospedeira envie sinais ao sistema imunológico de que está sob ataque. Outro incentiva a célula hospedeira a liberar os vírions recém-criados. E outro ajuda o vírus a resistir à imunidade inata da célula hospedeira.

Como o sistema imunológico o combate?

Como acontece com a maioria das infecções virais, a temperatura do corpo aumenta em um esforço para matar o vírus. Além disso, os glóbulos brancos perseguem a infecção: alguns ingerem e destroem as células infectadas, outros criam anticorpos que evitam que os vírions infectem as células hospedeiras e ainda outros produzem produtos químicos tóxicos para as células infectadas.

Mas os sistemas imunológicos de diferentes pessoas respondem de maneiras diferentes. Como a gripe ou o resfriado comum, o covid-19 é fácil de superar se infectar apenas o trato respiratório superior - tudo acima das cordas vocais. Pode levar a complicações como bronquite ou pneumonia, se persistir. Pessoas sem histórico de doenças respiratórias geralmente apresentam apenas sintomas leves, mas há muitos relatos de infecções graves em pessoas jovens e saudáveis, bem como infecções mais leves em pessoas que deveriam ser vulneráveis.

Se o vírus puder infectar as vias aéreas inferiores (como seu primo próximo, o SARS, faz de forma mais agressiva), ele cria estragos nos pulmões, dificultando a respiração. Qualquer coisa que enfraqueça o sistema imunológico - até mesmo beber em excesso, não comer refeições ou dormir pouco - pode estimular uma infecção mais grave.

Como isso deixa as pessoas doentes?

A infecção é uma corrida entre o vírus e o sistema imunológico. O resultado dessa corrida depende de onde ela começa: quanto mais branda a dose inicial, mais chance o sistema imunológico tem de superar a infecção antes que o vírus se multiplique sem controle. A relação entre os sintomas e o número de vírions no corpo, entretanto, permanece obscura.

Se uma infecção danificar suficientemente os pulmões, eles não conseguirão fornecer oxigênio para o resto do corpo e o paciente precisará de um respirador. O CDC estima que isso aconteça entre 3% e 17% de todos os pacientes covid-19. As infecções secundárias que tiram proveito do enfraquecimento do sistema imunológico são outra causa importante de morte.

Às vezes, é a resposta do corpo que é mais prejudicial. As febres têm como objetivo cozinhar o vírus até a morte, mas febres prolongadas também degradam as proteínas do próprio corpo. Além disso, o sistema imunológico cria pequenas proteínas chamadas citocinas, que têm como objetivo impedir a capacidade de replicação do vírus. A produção excessiva destes, no que é chamado de tempestade de citocinas, pode resultar em hiperinflamação mortal

Como funcionam os tratamentos e vacinas?

Existem cerca de meia dúzia de tipos básicos de vacinas, incluindo vírus mortos, vírus enfraquecidos e partes de vírus ou proteínas virais. Todos visam expor o corpo a componentes do vírus para que células sanguíneas especializadas possam produzir anticorpos. Então, se uma infecção real acontecer, o sistema imunológico de uma pessoa será preparado para interrompê-la.

No passado, era difícil fabricar rapidamente vacinas para novas doenças zoonóticas. Muitas tentativas e erros estão envolvidos. Uma nova abordagem da Moderna Pharmaceuticals, que recentemente iniciou os testes clínicos de uma vacina, é copiar o material genético de um vírus e adicioná-lo a nanopartículas artificiais. Isso torna possível criar uma vacina baseada puramente na sequência genética, e não no próprio vírus. A ideia já existe há algum tempo, mas não está claro se essas vacinas de RNA são potentes o suficiente para provocar uma resposta suficiente do sistema imunológico. Isso é o que os ensaios clínicos estabelecerão, se primeiro provarem que a vacina proposta não é tóxica.

Outros tratamentos antivirais usam várias táticas para retardar a propagação do vírus, embora ainda não esteja claro o quão eficaz qualquer um deles é. A cloroquina e a hidroxicloroquina, normalmente usadas no combate à malária, podem inibir a liberação do RNA viral nas células do hospedeiro. Favipiravir, um medicamento do Japão, pode impedir que os vírus se replicem em seus genomas. Uma terapia combinada de lopinavir e ritonavir, um tratamento comum para o HIV que teve sucesso contra a MERS, evita que as células criem proteínas virais. Alguns acreditam que a proteína ACE2 à qual o coronavírus se liga pode ser direcionada com medicamentos para hipertensão.

Outra abordagem promissora é pegar o soro do sangue de pessoas que se recuperaram do vírus e usá-lo - e os anticorpos que ele contém - como uma droga. Pode ser útil para conferir uma espécie de imunidade temporária aos profissionais de saúde ou para combater a propagação do vírus em pessoas infectadas. Esta abordagem funcionou contra outras doenças virais no passado, mas ainda não está claro quão eficaz é contra a SARS-CoV-2.


Vacinas para o covid-19

As vacinas são a melhor esperança do mundo para acabar com uma pandemia que já ceifou mais de 1,7 milhão de vidas em todo o mundo. Mais de 60 vacinas candidatas COVID-19 estão atualmente passando por testes em humanos, de acordo com a Organização Mundial da Saúde.

O vírus SARS-CoV-2 (COVID-19) é repleto de proteínas que usa para entrar nas células humanas. Essas proteínas chamadas de pico são um alvo tentador para vacinas e tratamentos em potencial. Quando você vê as fotos do vírus que tem a proteína colorida, aquela parte vermelha que está saindo daquele composto cilíndrico do vírus.

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No caso do coronavírus, identificar o “ponto fraco” foi o primeiro passo crucial. É algo sinistramente chamado de proteína do pico.

Essa "proteína de pico" faz exatamente o que você pensaria que um objeto de pico faria: perfura outra coisa. A proteína spike se liga à proteína ACE2 presente nas células humanas. E então sabemos que é assim que esse vírus realmente infecta as pessoas.

Vacinas Pfizer e Moderna (Vacinas de mRNA)

A vacina contém material do vírus que causa o COVID-19, que fornece instruções às nossas células sobre como produzir uma proteína inofensiva que é exclusiva do vírus. Depois que nossas células fazem cópias da proteína, elas destroem o material genético da vacina. Nossos corpos reconhecem que a proteína não deveria estar lá e constroem linfócitos T e linfócitos B que se lembrarão de como combater o vírus que causa COVID-19 se formos infectados no futuro.

As vacinas da Pfizer / BioNTech e Moderna já foram autorizadas para uso em alguns países, incluindo os Estados Unidos. Os ensaios clínicos em estágio final mostraram que ambas as vacinas pareciam ser pelo menos 94% eficazes. Até o Reino Unido aprovar a vacina Pfizer / BioNTech em dezembro do ano passado, nenhuma vacina de RNA havia recebido autorização para uso geral.

Ambas as vacinas Pfizer e Moderna conterão um pedaço do código genético para a proteína spike do coronavírus, que as autoridades dizem ter sido separada do vírus, produzida sinteticamente e envolvida em uma nanopartícula lipídica - um tipo de envelope molecular.

Quando o mRNA envolto em lipídios entra em nossas células, ele as estimula a produzir sua própria proteína de pico. Essas novas proteínas de pico serão reconhecidas por nossas células imunológicas, que criam anticorpos que se agarram a elas.

Quando uma pessoa é exposta ao COVID-19, o corpo reconhece as proteínas de pico do vírus da mesma forma. A partir daí, o sistema imunológico produz os mesmos anticorpos que impedem o indivíduo de adoecer. Mesmo se uma pessoa estiver infectada, esses anticorpos impedem a replicação do vírus, de modo que doenças graves podem ser evitadas.

O RNA mensageiro (também conhecido como mRNA) é uma ferramenta biológica poderosa. É a molécula que realmente instrui suas células sobre o que fazer, como proteínas.

Isso significa que você pode aproveitar o mRNA para transformar as células do seu corpo em mini fábricas de medicamentos que podem lutar contra várias doenças. Há apenas um ano, grandes segmentos da comunidade biotecnológica estavam céticos quanto ao uso da tecnologia de mRNA para fazer tratamentos.

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Vantagens e desvantagens das vacinas de mRNA

Ao contrário das vacinas tradicionais, você não precisa passar meses após meses colhendo e purificando manualmente os antígenos de um patógeno para fazer o produto final. Você pode simplesmente deixar as sequências de mRNA portadoras de instruções soltas no corpo. Depois disso, as células do corpo fazem esse trabalho pesado sozinhas.

Para a Pfizer, uma das questões mais complexas é a temperatura ultracold que sua vacina COVID requer para armazenamento, cerca de -70 graus Celsius.Isso se deve ao componente de mRNA de sua vacina específica, que pode se desfazer sem ser totalmente congelada.

Portanto, embora as vacinas de mRNA apresentem alguns problemas, a rapidez que fornecem é exatamente o que é necessário neste momento.

Covishield (Oxford / AstraZeneca)

A vacina Oxford / AstraZeneca COVID-19 emprega uma técnica mais estabelecida chamada de vetor viral. A vacina usa uma versão modificada por bioengenharia de um vírus inofensivo do resfriado comum encontrado em chimpanzés para instruir as células humanas a produzir antígenos.

A vacina contém uma versão enfraquecida de um vírus vivo - um vírus diferente daquele que causa o COVID-19 - que tem material genético do vírus que causa o COVID-19 inserido nele (isso é chamado de vetor viral).

Apesar de algumas incertezas sobre os resultados do ensaio, o Reino Unido autorizou a vacina para uso de emergência em dezembro, e a Índia autorizou uma versão da vacina chamada Covishield em 3 de janeiro de 2021. O Serum Institute of India (SII) é o parceiro de fabricação da AstraZeneca. De acordo com Adar Poonawalla, CEO da SII, a vacina teria 90 a 95% de eficácia se as duas vacinas fossem separadas por cerca de 2 a 3 meses.

A vacina Oxford-AstraZeneca é baseada nas instruções genéticas do vírus para construir a proteína spike. Mas, ao contrário das vacinas Pfizer e Moderna, que armazenam as instruções em RNA de fita simples, a vacina Oxford usa DNA de fita dupla.

Os pesquisadores adicionaram o gene da proteína spike do coronavírus a outro vírus chamado adenovírus. Os adenovírus são vírus comuns que geralmente causam resfriados ou sintomas semelhantes aos da gripe. A equipe Oxford-AstraZeneca usou uma versão modificada de um adenovírus de chimpanzé, conhecido como ChAdOx1. Ele pode entrar nas células, mas não pode se replicar dentro delas.

A vacina Oxford-AstraZeneca para Covid-19 é mais robusta do que as vacinas de mRNA da Pfizer e Moderna. O DNA não é tão frágil quanto o RNA, e o revestimento de proteína resistente do adenovírus ajuda a proteger o material genético interno. Como resultado, a vacina Oxford não precisa ficar congelada. A vacina deve durar pelo menos seis meses quando refrigerada a 38–46 ° F (2–8 ° C).

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Depois que a vacina é injetada no braço de uma pessoa, os adenovírus colidem com as células e se fixam em proteínas em sua superfície. A célula envolve o vírus em uma bolha e o puxa para dentro. Uma vez dentro, o adenovírus escapa da bolha e viaja para o núcleo, a câmara onde o DNA da célula é armazenado.

O adenovírus empurra seu DNA para o núcleo. O adenovírus é projetado para que não possa fazer cópias de si mesmo, mas o gene para a proteína spike do coronavírus pode ser lido pela célula e copiado em uma molécula chamada RNA mensageiro, ou mRNA.

O mRNA deixa o núcleo e as moléculas da célula lêem sua sequência e começam a montar proteínas de pico.

Algumas das proteínas de espigão produzidas pela célula formam espinhos que migram para sua superfície e projetam suas pontas. As células vacinadas também quebram algumas das proteínas em fragmentos, que apresentam em sua superfície. Esses picos salientes e fragmentos de proteínas de pico podem então ser reconhecidos pelo sistema imunológico.

O adenovírus também provoca o sistema imunológico ao ligar os sistemas de alarme da célula. A célula envia sinais de alerta para ativar as células imunológicas próximas. Ao disparar esse alarme, a vacina Oxford-AstraZeneca faz com que o sistema imunológico reaja mais fortemente às proteínas do pico.

Covaxin

Covaxin é uma vacina candidata COVID-19 inativada que usará o adjuvante Alhydroxiquim-II para aumentar a resposta imune e a imunidade mais duradoura. A cepa do vírus SARS-CoV-2 foi isolada de um paciente COVID-19 assintomático no Instituto Nacional de Virologia (NIV), um instituto indiano de pesquisa em virologia.

O Covaxin foi desenvolvido pela empresa indiana de biotecnologia Bharat Biotech e pelo organismo de pesquisa clínica Indian Council of Medical Research (ICMR).

É um dos métodos mais antigos de vacinação de pessoas - o que significa que vírus inteiros inativados são injetados no corpo para desencadear uma resposta imunológica. Esses lotes inteiros de coronavírus devem ser cultivados, & # 8220 mortos & # 8221 usando um produto químico ou calor, e então transformados em uma vacina, tornando o processo mais longo, diz o relatório.

A vacina candidata foi desenvolvida pelo BBIL em colaboração com o National Institute of Virology (NIV). A NIV isolou uma cepa do novo coronavírus de um paciente Covid-19 assintomático e a transferiu para o BBIL no início de maio. A empresa então o usou para trabalhar no desenvolvimento de uma vacina “inativada” - uma vacina que usa o vírus morto - em sua instalação de alta contenção em Hyderabad.

Sputnik V

Rússia & # 8217s O Sputnik V foi considerado seguro e funciona de maneira semelhante à vacina Oxford-AstraZeneca (Covishield). A aprovação do Sputnik V & # 8217 veio quando a Índia ultrapassou o Brasil e se tornou o país com o segundo maior número de casos em todo o mundo.

É uma combinação de dois adenovírus diferentes (Ad26 e Ad5). Os adenovírus - vírus que causam resfriado comum - são combinados com a proteína spike SARS-CoV-2 (o vírus que causa a Covid-19), que leva o corpo a fazer uma resposta imunológica a ela, de acordo com o artigo do BMJ citado acima. Usar o mesmo adenovírus para as duas doses pode levar o corpo a desenvolver uma resposta imune contra o vetor e destruí-lo quando a segunda dose for administrada. Dois vetores diferentes reduzem a chance disso, disse.

Ele pode ser armazenado em temperaturas entre 2 e 8 ° C (um refrigerador padrão tem cerca de 3-5 ° C), tornando-o mais fácil de transportar e armazenar.

Ao contrário de outras vacinas semelhantes, a vacina do Sputnik usa duas versões ligeiramente diferentes da vacina para a primeira e a segunda dose & # 8211 administradas com 21 dias de intervalo.

Ambos têm como alvo o coronavírus & # 8217s distinto & # 8220spike & # 8221, mas usam vetores diferentes & # 8211 o vírus neutralizado que carrega o spike para o corpo. A ideia é que usar duas fórmulas diferentes estimula o sistema imunológico ainda mais do que usar a mesma versão duas vezes & # 8211 e pode dar uma proteção mais duradoura.

O farmacêutico Dr Reddy & # 8217s Laboratories, com sede em Hyderabad, importará o primeiro lote de 125 milhões de doses para a Índia. Os suprimentos serão aumentados apenas no próximo trimestre, quando seis empresas indianas começarem a produzir a vacina sob a supervisão do Dr. Reddy & # 8217s.


Os vírus permanecem / transportam passivamente ou atacam o corpo de uma vez? - Biologia

O sistema imunológico adaptativo pode identificar invasores específicos e montar um ataque contra esse patógeno. A resposta é variável e depende da identidade do patógeno. O sistema imune adaptativo pode ser dividido em duas divisões: imunidade humoral e imunidade mediada por células (citotóxica). Cada um envolve a identificação do patógeno específico e a organização de uma resposta imune apropriada.

CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE ADAPTATIVO

O sistema imune adaptativo consiste principalmente em dois tipos de linfócitos, células B e células T. As células B governam a resposta humoral, enquanto as células T montam a resposta mediada por células. Todas as células do sistema imunológico são criadas na medula óssea, mas as células B e T amadurecem em locais diferentes. As células B amadurecem na medula óssea (embora o B em seu nome originalmente representasse a bursa de Fabricius, um órgão encontrado em pássaros) e as células T amadurecem no timo. Quando somos expostos a um patógeno, pode levar alguns dias para que os sintomas físicos sejam aliviados. Isso ocorre porque a resposta imune adaptativa leva tempo para formar defesas específicas contra o patógeno.

CONCEITO CHAVE

B-células maduras no buma medula. T-células maduras no thymus.

Imunidade Humoral

Imunidade humoral, que envolve a produção de anticorpos, pode levar até uma semana para se tornar totalmente eficaz após a infecção inicial. Esses anticorpos são específicos para os antígenos do micróbio invasor. Os anticorpos são produzidos pelas células B, que são linfócitos que se originam e amadurecem na medula óssea e são ativados no baço e nos gânglios linfáticos.

Anticorpos (também chamados imunoglobulinas [Ig]) pode realizar muitas funções diferentes no corpo. Assim como os antígenos podem ser exibidos na superfície das células ou podem flutuar livremente no sangue, quilo (fluido linfático) ou ar, os anticorpos também podem estar presentes na superfície de uma célula ou secretados nos fluidos corporais. Quando um anticorpo se liga a um antígeno, a resposta depende da localização. Para anticorpos secretados em fluidos corporais, existem três possibilidades principais: primeiro, uma vez ligados a um antígeno específico, os anticorpos podem atrair outros leucócitos para fagocitar esses antígenos imediatamente. Isso é chamado de opsonização, conforme descrito anteriormente. Em segundo lugar, os anticorpos podem fazer com que os patógenos se aglutinem ou aglutinar, formando grandes complexos insolúveis que podem ser fagocitados. Terceiro, os anticorpos podem bloquear a capacidade de um patógeno de invadir tecidos, essencialmente neutralizando-o. Para anticorpos de superfície celular, a ligação do antígeno a uma célula B causa a ativação dessa célula, resultando em sua proliferação e formação de plasma e células de memória, conforme descrito posteriormente neste capítulo. Em contraste, quando o antígeno se liga a anticorpos na superfície de um mastócito, ele causa degranulação (exocitose do conteúdo dos grânulos), permitindo a liberação de histamina e causando uma reação alérgica inflamatória.

Os anticorpos são moléculas em forma de Y que são compostas de duas idênticas correntes pesadas e dois idênticos cadeias leves, conforme mostrado na Figura 8.7. As ligações dissulfeto e as interações não covalentes mantêm as cadeias pesada e leve juntas. Cada anticorpo tem um região de ligação ao antígeno no final do que é chamado de região variável (domínio), nas pontas do Y. Nesta região, existem sequências polipeptídicas específicas que se ligarão a uma, e apenas uma, sequência antigênica específica. Parte da razão pela qual demora tanto para iniciar a resposta do anticorpo é que cada célula B sofrehipermutação de sua região de ligação ao antígeno, tentando encontrar a melhor correspondência para o antígeno. Apenas aquelas células B que podem se ligar ao antígeno com alta afinidade sobrevivem, fornecendo um mecanismo para gerar especificidade chamado Seleção clonal. A parte restante da molécula de anticorpo é conhecida como o região constante (domínio) É nessa região que as células, como as células natural killer, macrófagos, monócitos e eosinófilos, têm receptores e que podem iniciar a cascata do complemento. Cada célula B produz apenas um tipo de anticorpo, mas temos muitas células B, então nosso sistema imunológico pode reconhecer muitos antígenos. Além disso, os anticorpos vêm em cinco isotipos diferentes (IgM, IgD, IgG, IgE e IgA). Embora as finalidades específicas de cada isótipo de anticorpo estejam fora do escopo do MCAT, você deve saber que os diferentes tipos podem ser usados ​​em momentos diferentes durante a resposta imune adaptativa, para diferentes tipos de patógenos ou em diferentes locais no corpo. As células podem alterar o isótipo de anticorpo que produzem quando estimuladas por citocinas específicas em um processo denominado troca de isotipo.

Figura 8.7. Estrutura de uma molécula de anticorpo

Nem todas as células B geradas ativamente ou constantemente produzem anticorpos. A produção de anticorpos é um processo energeticamente caro e não há razão para gastar anticorpos produtores de energia que não são necessários. Em vez de, na & iumlve As células B (aquelas que ainda não foram expostas a um antígeno) esperam nos gânglios linfáticos que seu antígeno particular apareça. Após a exposição ao antígeno correto, uma célula B irá proliferar e produzir dois tipos de células-filhas. Células plasmáticas produzem grandes quantidades de anticorpos, enquanto células B de memória permanecer no linfonodo, aguardando a reexposição ao mesmo antígeno. Essa ativação inicial leva cerca de sete a dez dias e é conhecida como o resposta primária. As células plasmáticas acabarão morrendo, mas as células de memória podem durar toda a vida do organismo. Se o mesmo micróbio for encontrado novamente, as células de memória entram em ação e produzem os anticorpos específicos para aquele patógeno. Esta resposta imune, chamada de resposta secundária, será mais rápido e robusto. O desenvolvimento dessas células de memória duradouras é a base da eficácia do vacinações.

Imunidade Citotóxica

Enquanto a imunidade humoral é baseada na atividade das células B, a imunidade mediada por células envolve as células T. As células T amadurecem no timo, onde são submetidas a seleção positiva e negativa. Seleção positiva refere-se à maturação apenas das células que podem responder à apresentação do antígeno no MHC (células que não podem responder ao MHC sofrem apoptose porque não serão capazes de responder na periferia). Seleção Negativa refere-se a causar apoptose em células que são autorreativas (ativadas por proteínas produzidas pelo próprio organismo). A maturação das células T é facilitada por timosina, um hormônio peptídico secretado pelas células do timo. Depois que a célula T deixa o timo, ela está madura, mas na íntegra. Após a exposição ao antígeno, as células T também serão submetidas à seleção clonal de modo que apenas aquelas com a maior afinidade para um determinado antígeno proliferem.

Existem três tipos principais de células T: células T auxiliares, células T supressoras e células T assassinas (citotóxicas). Células T auxiliares (º), também chamado Células T CD4 +, coordena a resposta imunológica pela secreção de substâncias químicas conhecidas como linfocinas. Essas moléculas são capazes de recrutar outras células do sistema imunológico (como células plasmáticas, células T citotóxicas e macrófagos) e aumentar sua atividade. A perda dessas células, como ocorre em vírus da imunodeficiência humana (HIV) infecção, impede o sistema imunológico de montar uma resposta adequada à infecção na infecção avançada por HIV, também chamada de síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AUXILIA), mesmo os patógenos fracos podem causar consequências devastadoras como infecções oportunistas. As células T CD4 + respondem aos antígenos apresentados nas moléculas MHC-II. Como o MHC-II apresenta antígenos exógenos, as células T CD4 + são mais eficazes contra infecções bacterianas, fúngicas e parasitárias.

“CD” em imunologia significa Cluster de diferenciação e inclui marcadores de superfície celular que podem ser detectados pela técnica de laboratório chamada citometria de fluxo. Esses marcadores fornecem uma indicação dos tipos de leucócitos sob investigação, quantos estão presentes e em que estado de maturidade estão.

Células T citotóxicas (Tc ou CTL, para linfócitos T citotóxicos), também chamado Células T CD8 +, são capazes de matar diretamente as células infectadas por vírus, injetando produtos químicos tóxicos que promovem a apoptose na célula infectada. As células T CD8 + respondem aos antígenos apresentados nas moléculas MHC-I. Como o MHC-I apresenta antígenos endógenos, as células T CD8 + são mais eficazes contra infecções virais (e bacterianas ou fúngicas intracelulares).

CONCEITO CHAVE

As células T CD4 + são melhores no combate às infecções extracelulares, enquanto as células T CD8 + são melhores no combate às infecções intracelulares.

Supressor ou células T regulatórias (Treg) também expressam CD4, mas podem ser diferenciadas das células T auxiliares porque também expressam uma proteína chamada Foxp3. Essas células ajudam a atenuar a resposta imunológica, uma vez que a infecção foi adequadamente contida. Essas células também desligam os linfócitos autorreativos para prevenir doenças autoimunes: isso é denominado autotolerância.

& middot & emspCD4 + as células respondem ao MHC-II (4 & vezes 2 = 8)

& middot & emspCD8 + as células respondem ao MHC-I (8 & vezes 1 = 8)

Finalmente, células T de memória pode ser gerado. Semelhante às células B de memória, essas células aguardam até a próxima exposição ao mesmo antígeno. Quando ativados, eles resultam em uma resposta mais robusta e rápida.

Muitas células T supressoras eram anteriormente células T autorreativas que foram desativadas. Quando uma célula T supressora inativa outro linfócito, ela pode direcioná-lo para a destruição ou promover sua conversão em outra célula T supressora.

Um resumo dos diferentes tipos de linfócitos em imunidade adaptativa (específica) é mostrado na Figura 8.8.

Figura 8.8. Linfócitos de imunidade específica Este diagrama mostra a diferenciação de precursores de linfócitos e os tipos de células envolvidos na imunidade específica.

ATIVAÇÃO DO SISTEMA IMUNE ADAPTATIVO

Quando o corpo humano encontra um antígeno, o sistema imunológico deve ser capaz de responder. É importante notar que os sistemas imunológico inato e adaptativo não são entidades realmente díspares que funcionam separadamente. O funcionamento adequado de todo o sistema imunológico depende das interações entre esses dois sistemas. Existem cinco tipos de patógenos infecciosos: bactérias, vírus, fungos, parasitas (incluindo protozoários, vermes e insetos) e príons (para os quais não há defesas imunológicas). Embora a resposta do sistema imunológico dependa da identidade específica do patógeno, apresentamos dois exemplos clássicos: uma infecção bacteriana (patógeno extracelular) e uma infecção viral (patógeno intracelular). Lembre-se de que essa categorização é imperfeita, por exemplo, algumas bactérias, como Mycobacterium tuberculosis e Listeria monocytogenes, realmente vivem intracelularmente.

Infecções bacterianas (patógeno extracelular)

Os macrófagos são como as sentinelas do corpo humano, sempre à procura de invasores em potencial. Digamos que uma pessoa sofra uma laceração e bactérias sejam introduzidas no corpo por meio dessa laceração. Primeiro, os macrófagos (e outras células apresentadoras de antígenos) engolfam a bactéria e, subsequentemente, liberam mediadores inflamatórios. Essas células também digerem as bactérias e apresentam antígenos do patógeno em suas superfícies em conjunto com o MHC-II. As citocinas atraem células inflamatórias, incluindo neutrófilos e macrófagos adicionais. Os mastócitos são ativados pela inflamação e se degranulam, resultando na liberação de histamina e aumento da secreção dos capilares. Isso permite que as células do sistema imunológico deixem a corrente sanguínea e viajem para o tecido afetado. A célula dendrítica então deixa o tecido afetado e viaja para o linfonodo mais próximo, onde apresenta o antígeno para as células B. As células B que produzem o anticorpo correto proliferam por meio da seleção clonal para criar células plasmáticas e células de memória. Os anticorpos então viajam pela corrente sanguínea até o tecido afetado, onde marcam as bactérias para destruição.

Ao mesmo tempo, as células dendríticas também apresentam o antígeno às células T, ativando uma resposta das células T. Em particular, as células T CD4 + são ativadas. Essas células vêm em dois tipos, chamados Th1 e Th2. Th1 células liberam interferon gama (IFN-&gama), que ativa macrófagos e aumenta sua capacidade de matar bactérias. Th2 células ajudam a ativar as células B.

Após a eliminação do patógeno, as células plasmáticas morrem, mas as células B e T de memória permanecem. Essas células de memória permitem uma resposta secundária muito mais rápida após a exposição ao patógeno em um momento posterior.

Infecções virais (patógenos intracelulares)

Em uma infecção viral, a célula infectada por vírus começará a produzir interferons, que reduzem a permeabilidade das células próximas (diminuindo a capacidade do vírus de infectar essas células), reduzem a taxa de transcrição e tradução nessas células (diminuindo a capacidade de o vírus se multiplicar) e causar sintomas sistêmicos (mal-estar, dores musculares, febre e assim por diante). Essas células infectadas também apresentam proteínas intracelulares em sua superfície em conjunto com MHC-I em uma célula infectada por vírus, pelo menos algumas dessas proteínas intracelulares serão proteínas virais.

As células T CD8 + reconhecerão o MHC-I e o complexo de antígeno como estranhos e injetarão toxinas na célula para promover a apoptose. Dessa forma, a infecção pode ser interrompida antes de se espalhar para as células próximas. No caso de o vírus regular negativamente a produção e apresentação de moléculas MHC-I, as células natural killer reconhecerão a ausência de MHC-I e, consequentemente, causarão apoptose dessa célula.

Novamente, uma vez que o patógeno tenha sido eliminado, as células T de memória serão geradas, o que pode permitir uma resposta muito mais rápida a ser montada em uma segunda exposição.

RECONHECIMENTO DE AUTO E NÃO MESMO

Autoantígenos são as proteínas e carboidratos presentes na superfície de cada célula do corpo. Em circunstâncias normais, esses autoantígenos sinalizam às células do sistema imunológico que a célula não é ameaçadora e não deve ser atacada. No entanto, quando o sistema imunológico não consegue fazer a distinção entre auto e esqueceram, pode atacar células que expressam autoantígenos particulares, uma condição conhecida como autoimunidade. Observe que a autoimunidade é apenas um problema potencial com o funcionamento imunológico: outro problema surge quando o sistema imunológico identifica erroneamente um antígeno estranho como perigoso quando, na verdade, não é. Pêlos de animais, pólen e amendoim não são inerentemente ameaçadores à vida humana, mas o sistema imunológico de algumas pessoas é hipersensível a esses antígenos e torna-se superativado quando esses antígenos são encontrados no que é chamado de reação alérgica. Alergias e autoimunidade fazem parte de uma família de reações imunológicas classificadas como reações de hipersensibilidade.

O corpo humano se esforça para prevenir reações auto-imunes muito cedo nos processos de maturação de células T e células B. As células T são educadas no timo. Parte dessa educação envolve a eliminação de células T que respondem a autoantígenos, chamada seleção negativa. As células B imaturas que respondem a autoantígenos são eliminadas antes de deixarem a medula óssea. No entanto, esse processo não é perfeito e, ocasionalmente, uma célula que responde a autoantígenos consegue sobreviver. A maioria das doenças autoimunes pode ser tratada com uma série de terapias, um exemplo comum é a administração deglicocorticóides (versões modificadas de cortisol), que têm qualidades imunossupressoras potentes.

As doenças autoimunes podem resultar na destruição dos tecidos, causando várias deficiências. O diabetes mellitus tipo I resulta da destruição auto-imune do &beta-células do pâncreas. Isso resulta na incapacidade de produzir insulina, caracterizada por altos níveis de açúcar no sangue e utilização excessiva de gorduras e proteínas para obter energia. Outros exemplos de doenças autoimunes incluem esclerose múltipla, miastenia gravis, psoríase, lúpus eritematoso sistêmico, artrite reumatóide, doença de Graves e síndrome de Guillain-Barr & eacute.

Freqüentemente, as doenças podem ter consequências significativas a longo prazo. A infecção pelo poliovírus, por exemplo, pode deixar uma pessoa incapacitada para o resto de sua vida. A poliomielite costumava ser uma doença generalizada, no entanto, hoje quase não ouvimos falar dela fora do subcontinente indiano por causa de um programa de vacinação altamente eficaz, que levou à erradicação da poliomielite no hemisfério ocidental.

A imunização pode ser realizada de forma ativa ou passiva. No imunidade ativa, o sistema imunológico é estimulado a produzir anticorpos contra um patógeno específico. Os meios pelos quais somos expostos a esse patógeno podem ser naturais ou artificiais. Por meio da exposição natural, os anticorpos são gerados pelas células B assim que um indivíduo é infectado. A exposição artificial (por meio de vacinas) também resulta na produção de anticorpos, no entanto, o indivíduo nunca experimenta uma infecção verdadeira. Em vez disso, ele recebe uma injeção ou spray intranasal contendo um antígeno que ativará as células B para produzir anticorpos para combater a infecção específica. O antígeno pode ser uma forma enfraquecida ou morta do micróbio, ou pode ser uma parte da estrutura da proteína do micróbio.

A imunização também pode ser obtida de forma passiva. Imunidade passiva resulta da transferência de anticorpos para um indivíduo. A imunidade é transitória porque apenas os anticorpos, e não as células plasmáticas que os produzem, são dados ao indivíduo. Exemplos naturais são a transferência de anticorpos através da placenta durante a gravidez para proteger o feto e a transferência de anticorpos de uma mãe para seu bebê por meio do leite materno. Em alguns casos de exposição, como ao vírus da raiva ou tétano, a imunoglobulina intravenosa pode ser administrada para prevenir a propagação do patógeno.

Em 1998, um artigo publicado em The Lancet alegou ter encontrado uma ligação entre vacinas e autismo. Este artigo foi retirado de The Lancet depois de demonstrado ser fraudulento e cientificamente impreciso. Na verdade, nenhum estudo científico bem elaborado demonstrou a existência dessa ligação. No entanto, o relato sensacionalista dessa conexão na população leiga tem levado muitos pais a evitar a imunização de seus filhos. Desde 1998, surtos de sarampo e caxumba nos Estados Unidos e em outros países industrializados levantaram preocupações sobre o ressurgimento de doenças que antes eram quase erradicadas. As vacinas apresentam riscos, incluindo casos raros de encefalite (inflamação do cérebro) e síndrome de Guillain-Barr & eacute (uma doença autoimune na qual a mielina dos nervos periféricos é atacada), mas também o fazem os patógenos contra os quais essas vacinas protegem.

Verificação de conceito MCAT 8.3:

Antes de prosseguir, avalie sua compreensão do material com estas perguntas.

1. Para cada um dos linfócitos listados abaixo, quais são suas principais funções?


Vias de transmissão

Diferentes patógenos têm diferentes modos de transmissão. Por exemplo, os patógenos respiratórios são geralmente transportados pelo ar e os patógenos intestinais são geralmente transmitidos por água ou alimentos.

As principais rotas de transmissão estão listadas abaixo.

Pessoa para pessoa

Tocar

Um resfriado pode ser contraído apertando a mão de uma pessoa que está resfriada e que acabou de usar a mão para limpar o nariz que goteja. O muco do nariz transborda de partículas de vírus do resfriado, como o rinovírus, que causa um terço dos resfriados em adultos. Quando as partículas do vírus do resfriado estão nas mãos da segunda pessoa, elas são contaminadas e o vírus pode ser transferido para o nariz pelos dedos.

& copiar idrisesen / iStock

Transmissão por contato pessoa a pessoa. O sarampo, a caxumba e a tuberculose podem ser transmitidos pela tosse ou espirro. Uma tosse ou espirro podem liberar milhões de micróbios no ar em gotículas de muco ou saliva que podem infectar outras pessoas se respirarem as partículas infectadas.

Sangue contaminado ou outros fluidos corporais

A hepatite B e o HIV podem ser transmitidos por meio de relações sexuais ou do compartilhamento de agulhas de seringa usadas contaminadas com sangue infectado.

Saliva

Um resfriado ou gripe podem ser contraídos com a saliva de uma pessoa infectada quando você a beija.

Ar

O sarampo, a caxumba e a tuberculose podem ser transmitidos pela tosse ou espirro. Uma tosse ou espirro podem liberar milhões de micróbios no ar em gotículas de muco ou saliva que podem infectar outras pessoas se respirarem as partículas infectadas.

Comida

Os micróbios precisam de nutrientes para crescer e gostam de consumir os mesmos alimentos que os humanos. Eles podem entrar em nossa comida em qualquer ponto ao longo da cadeia alimentar, desde & lsquoplough até o prato & rsquo. Portanto, muito cuidado deve ser tomado em cada estágio da produção de alimentos para garantir que os micróbios nocivos não sobrevivam e se multipliquem. Se o fizerem, podem causar sintomas desagradáveis ​​de intoxicação alimentar, como enjôo e diarréia, quando o alimento contaminado é ingerido.

& copiar panida wijitpanya / iStock Os insetos também podem transmitir patógenos aos alimentos. Moscas domésticas são muito boas em espalhar Salmonella e E.coli O157. Eles se alimentam de dejetos fecais e transferem micróbios de seus pés e outras partes do corpo para os alimentos.

Os micróbios podem ser transmitidos de um alimento para outro durante o processo de preparação, por exemplo, por mãos sujas ou utensílios de cozinha sujos, e podem causar doenças quando esses alimentos são consumidos. Isso é conhecido como contaminação cruzada.

Água

Algumas doenças são causadas pela ingestão de água contaminada por fezes humanas ou animais, que podem conter micróbios causadores de doenças. Água limpa, higiene e bons sistemas de esgoto evitam a propagação de doenças transmitidas pela água, como febre tifóide e cólera.

Insetos

Os insetos são responsáveis ​​por espalhar muitas doenças. A malária é transmitida de pessoa para pessoa por certas espécies de mosquitos fêmeas que transportam o protozoário Plasmodium falciparum. O parasita entra no hospedeiro humano quando um mosquito infectado se alimenta de sangue. A peste bubônica (peste negra) é uma doença bacteriana de roedores causada por Yersinia pestis. Pode ser transmitido a humanos e outros animais por pulgas de ratos infectados. As pessoas geralmente contraem a peste ao serem picadas por uma pulga de roedor que carrega a bactéria da peste.

Os insetos também podem transmitir agentes patogênicos para moscas domésticas, que são muito bons em espalhar Salmonella e E. coli O157. Eles se alimentam de dejetos fecais e transferem micróbios de seus pés e outras partes do corpo para os alimentos. O micróbio não invade ou se multiplica dentro da mosca.

Fómites

Este é um objeto não vivo, como roupa de cama, toalhas, brinquedos e arame farpado que pode transportar organismos causadores de doenças. O fungo Trichophyton O que causa o pé de atleta pode ser espalhado indiretamente por meio de toalhas e vestiários.

O fungo se desenvolve no ambiente úmido e quente entre os dedos dos pés. A pele entre o quarto e o quinto dedo geralmente é afetada primeiro. Uma erupção na pele com coceira e escamosa se desenvolve. A pele fica rachada e inflamada e podem aparecer pequenas bolhas. Se a infecção não for tratada, pode se espalhar para outras partes do corpo.

& copiar AGEphotography / iStock

Transmissão por fômites (objetos não vivos) como arame farpado.

Um ferimento no dedo causado por uma picada de arame farpado enferrujado pode resultar em tétano devido à infecção por esporos da bactéria Clostridium tetani. Os esporos vivem principalmente no solo e estrume, mas também são encontrados em objetos de metal sujos ou enferrujados. Se não for tratado, o tétano (mandíbula) pode ser fatal.

Micróbios e doenças

Os micróbios que causam doenças são chamados de patógenos. Descubra qual micróbio é responsável pela malária!

Sistema imunológico

Uma infecção pode ser vista como uma batalha entre os patógenos invasores e o hospedeiro. Como funciona o sistema imunológico?

Vacinação

Apenas um tiro no braço - o que as vacinas fazem?

Antibióticos

Os antibióticos são medicamentos poderosos que apenas combatem as infecções bacterianas.

Micróbios e comida

Alimento para reflexão - pão, chocolate, iogurte, queijo azul e tofu são feitos com micróbios.

Micróbios e o ar livre

A função dos micróbios como minúsculos processadores químicos é manter os ciclos de vida do planeta girando.


Imunidade

Imunidade & # 8211 proteção contra doenças fornecidas pelo sistema de defesa / imunológico interno do corpo.

Os epitélios que cobrem as vias respiratórias são uma barreira à entrada de patógenos, o ácido clorídrico no estômago mata as bactérias ingeridas, a coagulação do sangue interrompe a perda de sangue e impede a entrada de patógenos através das feridas na pele.

Se os patógenos entrarem no corpo, os glóbulos brancos podem reconhecê-los como estranhos / não próprios e destruí-los.

Uma molécula que o corpo reconhece como estranha é um antígeno, os glóbulos brancos os reconhecem pelas grandes moléculas distintas que cobrem sua superfície. Um antígeno é uma substância estranha ao corpo e estimula uma resposta imunológica.

Um anticorpo é uma glicoproteína (imunoglobulina) produzida por células plasmáticas derivadas de linfócitos B, secretada em resposta a um antígeno, a região variável da molécula de anticorpo tem forma complementar ao seu antígeno específico.

A resposta imune é a série complexa de respostas do corpo à entrada de um antígeno estranho que envolve a atividade de linfócitos e fagócitos.

Não próprio refere-se a qualquer substância ou célula que é reconhecida pelo sistema imunológico como sendo estranha e que estimulará uma resposta imunológica.

O self se refere a substâncias produzidas pelo corpo que o sistema imunológico não reconhece como estranhas, portanto, não estimulam uma resposta imunológica.

Existem dois tipos de glóbulos brancos: fagócitos e linfócitos.

Os fagócitos são produzidos ao longo da vida na medula óssea. Eles são armazenados lá antes de serem distribuídos pelo corpo no sangue. Eles são necrófagos, removendo quaisquer células mortas, bem como microorganismos invasores.

Os neutrófilos são uma espécie de fagócito e formam cerca de 60% das células brancas do sangue (Figura 11.3). Eles viajam por todo o corpo, muitas vezes deixando o sangue ao se espremer através das paredes dos capilares para "patrulhar" os tecidos. Durante uma infecção, os neutrófilos são liberados em grande número de seus estoques, mas são células de vida curta.

Os macrófagos também são fagócitos, mas são maiores do que os neutrófilos e tendem a ser encontrados em órgãos como pulmões, fígado, baço, rim e nódulos linfáticos, em vez de permanecer no sangue. Depois de serem produzidos na medula óssea, os macrófagos viajam no sangue como monócitos, que se transformam em macrófagos assim que deixam o sangue e se instalam nos órgãos, removendo qualquer matéria estranha lá encontrada. Os macrófagos são células de vida longa e desempenham um papel crucial no início das respostas imunológicas, uma vez que não destroem os patógenos completamente, mas os cortam para exibir antígenos que podem ser reconhecidos pelos linfócitos.

Quando o patógeno entra no corpo, as células liberam uma histamina química. Eles atraem a passagem de neutrófilos para o local e a quimiotaxia # 8211. Os neutrófilos destroem o patógeno por fagocitose. Os neutrófilos destroem os patógenos por fagocitose. Os neutrófilos se movem em direção aos patógenos, que podem ser agrupados e cobertos por anticorpos. Os anticorpos estimulam ainda mais os neutrófilos a atacar os patógenos. Isso ocorre porque os neutrófilos têm proteínas receptoras em suas superfícies que reconhecem as moléculas de anticorpos e se ligam a elas. Quando o neutrófilo se liga ao patógeno, a membrana da superfície celular do neutrófilo envolve o patógeno e o aprisiona em um vacúolo fagocítico em um processo chamado endocitose. As enzimas digestivas são secretadas no vacúolo fagocítico dos lisossomos, destruindo assim o patógeno. Bactérias digeridas por enzimas como a protease. Os neutrófilos têm uma vida curta: depois de matar e digerir alguns patógenos, eles morrem. Neutrófilos mortos geralmente se juntam em um local de infecção para formar pus.

Os linfócitos são menores do que os fagócitos. Eles têm um grande núcleo que preenche a maior parte da célula. Existem dois tipos de linfócitos, ambos produzidos antes do nascimento na medula óssea.

Os linfócitos B (células B) permanecem na medula óssea até que estejam maduros e então se espalham por todo o corpo, concentrando-se nos gânglios linfáticos e no baço.

Os linfócitos T (células T) deixam a medula óssea e se acumulam no timo, onde amadurecem. O timo é uma glândula localizada no tórax, logo abaixo do esterno. Ele dobra de tamanho entre o nascimento e a puberdade, mas depois da puberdade diminui. Os linfócitos B e T se originam na medula óssea, os linfócitos T amadurecem na glândula timo.

O linfócito B coloca algumas de suas moléculas receptoras específicas na membrana da superfície celular. Se encontrar um antígeno que se liga a esse receptor, o linfócito B é ativado. Ele se divide repetidamente por mitose para produzir um clone de células plasmáticas geneticamente idênticas.

Alguns deles sintetizam e secretam grandes quantidades de proteínas chamadas imunoglobulinas ou anticorpos. Os anticorpos têm os mesmos locais de ligação que os receptores específicos na membrana do linfócito B & # 8217s, de modo que podem se ligar aos antígenos. Isso pode destruir ou neutralizar diretamente os antígenos, ou pode tornar mais fácil para os fagócitos destruí-los.

Quando uma célula B reconhece um invasor, ela começa a se dividir formando dois tipos diferentes de células. Um tipo é um clone de si mesmo que começa a produzir anticorpos para combater a infecção; o outro é uma célula de memória que vai persistir na corrente sanguínea, pronta para produzir anticorpos se a infecção ocorrer novamente.

É muito improvável que alguém pegue sarampo duas vezes porque há apenas uma cepa do vírus que causa o sarampo, e cada vez que ele infecta o corpo há uma resposta secundária rápida. No entanto, sofremos infecções repetidas de resfriado comum e gripe, porque existem muitas cepas diferentes e novas dos vírus que causam essas doenças, cada uma com antígenos diferentes. Cada vez que um patógeno com diferentes antígenos nos infecta, a resposta primária deve ocorrer antes de nos tornarmos imunes e, durante esse período, frequentemente ficamos doentes.

Glicoproteínas globulares com estrutura quaternária, formam o grupo das imunoglobulinas das proteínas plasmáticas. Molécula básica consiste em quatro cadeias polipeptídicas & # 8211 duas leves, duas pesadas que são mantidas juntas por ligações dissulfeto. Cada molécula de anticorpo tem dois locais de ligação ao antígeno idênticos, formados por cadeias leves e pesadas, a sequência de aminoácidos torna essa forma 3d específica que se liga a apenas um tipo de antígeno. Os locais de ligação do antígeno são chamados de regiões variáveis, a dobradiça fornece flexibilidade para a molécula do anticorpo se ligar ao antígeno.

As células T têm receptores específicos, muito parecidos com as células B, que têm uma estrutura semelhante aos anticorpos e são novamente específicos para um antígeno. As células T são ativadas quando seu antígeno é encontrado em contato com uma célula hospedeira & # 8211 às vezes um macrófago expondo os antígenos ou uma célula do corpo invadida.
A exibição de antígenos na superfície das células dessa forma é conhecida como apresentação de antígenos.
As células T auxiliares liberam citocinas que estimulam as células B apropriadas a se dividirem e também estimulam os macrófagos a realizar a fagocitose com mais vigor. As células T assassinas (células citotóxicas) procuram células invadidas no corpo (elas as reconhecem porque exibem os antígenos das moléculas invadidas na superfície da membrana plasmática). As células assassinas se ligam às células infectadas e secretam substâncias tóxicas para matá-las e aos patógenos internos. As células T de memória são produzidas, permanecem no corpo e são usadas na resposta imunológica secundária e na memória imunológica # 8211.

Exames de sangue realizados para diagnosticar doenças e avaliar o sucesso do tratamento. As amostras de sangue colhidas e enviadas para laboratórios que usaram contadores automatizados de células incluem o nr de rbc, wbc e plaquetas.

As plaquetas são pequenos fragmentos de células que não têm núcleo; são formadas a partir da fragmentação das células na medula óssea. Eles liberam substâncias que estimulam a coagulação do sangue.

O número de neutrófilos no sangue aumenta durante as infecções bacterianas e sempre que os tecidos ficam inflamados e morrem. O número de linfócitos no sangue aumenta nas infecções virais e na tuberculose. Testes para HIV + registram o número de células T. Todas as células brancas do sangue se originam das células-tronco da medula óssea. Existem dois grupos de células-tronco da medula óssea:

- células-tronco mieloides que dão origem a neutrófilos, monócitos e plaquetas

-células-tronco linfóides que dão origem aos linfócitos, tanto células B quanto T.

As células-tronco se dividem rapidamente para produzir células sanguíneas maduras e diferenciadas.

Leucemias mieloides & # 8211 as células-tronco responsáveis ​​pela produção de neutrófilos se dividem incontrolavelmente, o número de células imaturas aumenta as leucemias linfoblásticas & # 8211 as células cancerosas dão origem a linfócitos, glóbulos brancos imaturos são produzidos, interrompem o equilíbrio normal dos componentes do sangue. Isso significa que o corpo não possui glóbulos vermelhos ou plaquetas suficientes. Isso causa anemia e aumenta o risco de sangramento excessivo. Além disso, o número de neutrófilos e linfócitos maduros diminui, de modo que as pessoas com esses cânceres se tornam mais suscetíveis a infecções que seriam imunossuprimidas. Os exames de sangue são usados ​​para ajudar a diagnosticar essas doenças, monitorar seu progresso e avaliar a eficácia dos tratamentos.

Imunidade ativa e passiva

A imunidade ativa resultará em imunidade de longo prazo, mas a imunidade passiva não (devido à presença ou ausência de células de memória)

A imunidade ativa é a imunidade adquirida quando um antígeno entra no corpo, ocorre uma resposta imune e os anticorpos são produzidos pelas células plasmáticas.

  • natural & # 8211 (infecção) produzindo anticorpos em resposta à exposição a uma infecção patogênica
  • artificial & # 8211 (vacinação) produzindo anticorpos em resposta à exposição controlada a um patógeno atenuado

A imunidade passiva é a imunidade adquirida sem uma resposta imune

  • natural & # 8211 (anticorpos maternos) passam de mãe para filho através da placenta ou no leite materno
  • artificial & # 8211 (injetando anticorpos) recebendo anticorpos fabricados por meio de entrega externa

O colostro, o fluido espesso amarelado produzido pelos seios da mãe nos primeiros quatro ou cinco dias após o nascimento, contém um tipo de anticorpo conhecido como IgA. Alguns desses anticorpos permanecem na superfície da parede intestinal do bebê, enquanto outros passam para o sangue não digeridos. IgA atua no intestino para prevenir o crescimento de bactérias e vírus e também circula no sangue. Isso é natural

Preparações contendo antígenos que são usados ​​para estimular artificialmente uma resposta imune. Contém um microrganismo inteiro, um morto ou inofensivo / enfraquecido / atenuado, um toxóide ou uma preparação de antígenos de superfície.

Algumas vacinas precisam de reforços para estimular a resposta imunológica secundária para fornecer proteção aprimorada.

Resposta pobre & # 8211 sistema imunológico defeituoso, desnutrição, proteínas insuficientes para fazer anticorpos.

Imunidade de rebanho & # 8211 quando a vacinação de uma porção significativa de uma população fornece uma medida de proteção para indivíduos que não desenvolveram imunidade.

Variação antigênica & # 8211 pequenas mudanças no antígeno viral causam grandes mudanças na estrutura antigênica, resultando em deriva antigênica. O deslocamento antigênico & # 8211 muda seus antígenos consideravelmente. Não existem doenças contra protoctistas. A malária passa por três estágios em seu ciclo de vida, enquanto no hospedeiro humano, cada um tem antígenos específicos. A vacina funcionaria se o sistema imunológico pudesse dar uma resposta eficaz em um curto período de tempo entre a picada e a infecção das células do fígado. O agente causador da doença do sono do Trypanosoma & # 8211 tem milhares de antígenos diferentes e os altera a cada quatro ou cinco dias, tornando-se impossível para o sistema imunológico responder de forma eficaz.

A ocultação de antígenos & # 8211 alguns patógenos evitam o ataque do sistema imunológico por viver dentro das células. O plasmódio entra nas células do fígado ou rbs, onde é protegido contra anticorpos no plasma. Os vermes parasitas se escondem cobrindo seus corpos com proteínas do hospedeiro para que permaneçam invisíveis ao sistema imunológico. Outros patógenos suprimem o sistema imunológico parasitando células como macrófagos ou células T. O Vibrio cholerae permanece no intestino delgado, fora do alcance dos antibióticos.

A vacinação em anel controla um surto vacinando e monitorando um anel de pessoas ao redor de cada indivíduo infectado.

A erradicação da varíola

A varíola era uma doença aguda altamente infecciosa causada pelo vírus da varíola e transmitida por contato direto. Manchas vermelhas contendo um fluido transparente apareceriam por todo o corpo. Em seguida, eles se encheram de pus espesso. As pálpebras ficam inchadas e podem ficar "coladas". Freqüentemente, era preciso evitar que os sofredores rasgassem sua carne. Muitas pessoas que se recuperaram ficaram permanentemente cegas e desfiguradas por crostas deixadas quando as pústulas secaram. A varíola matou 12-30% de suas vítimas.

Como o programa de erradicação foi bem-sucedido

  • o vírus da varíola era estável, não sofria mutações e nem alterava seus antígenos de superfície, a mesma vacina poderia ser usada em todo o mundo durante a campanha, barata de produzir.
  • a vacina foi feita a partir de uma cepa inofensiva de um vírus semelhante (vaccinia) e foi eficaz porque era uma vacina "viva".
  • a vacina foi liofilizada e pode ser mantida em altas temperaturas por até seis meses. Isso o tornou adequado para uso nos trópicos.
  • Pessoas infectadas eram fáceis de identificar
  • a vacina foi fácil de administrar e ficou ainda mais eficaz após o desenvolvimento de uma agulha de aço inoxidável reutilizável para sua aplicação. Esta 'agulha bifurcada' tinha duas pontas, que eram usadas para empurrar a vacina para a pele.
  • o vírus da varíola não permaneceu no corpo após uma infecção para se tornar ativo mais tarde e formar um reservatório de infecção.
  • o vírus não infectou animais, o que facilitou a quebra do ciclo de transmissão.

As unidades de saúde pública são difíceis de organizar em países em desenvolvimento com infraestrutura precária, pouco pessoal treinado e recursos financeiros limitados. Eles são quase impossíveis de manter durante períodos de agitação civil ou durante uma guerra.

Programas de vacinação em dose única não eliminaram a doença em nenhum país, apesar da alta cobertura da população devido à fraca resposta à vacina demonstrada por algumas crianças que precisam de vários reforços para desenvolver imunidade total. Em grandes cidades com altas taxas de natalidade e populações variáveis, pode ser difícil dar reforços, acompanhar casos de sarampo e rastrear contatos. Migrantes e refugiados podem formar reservatórios de infecção, enfrentando epidemias em suas comunidades e espalhando a doença para as populações vizinhas. Isso torna o sarampo uma doença muito difícil de erradicar, mesmo com alta cobertura de vacinação. O sarampo é altamente infeccioso e estima-se que a imunidade de rebanho de 93–95% seja necessária para prevenir a transmissão em uma população. Como a vacina atualmente disponível tem uma taxa de sucesso de 95%, isso significa que toda a população precisa ser vacinada e os bebês devem ser vacinados em cerca de oito meses após o nascimento. Muitos países alcançam até 80% ou mais de cobertura com a vacinação contra o sarampo. As Américas estão livres do sarampo endêmico desde 2002, com qualquer caso sendo resultado de alguém trazendo a doença de algum outro lugar do mundo. Com uma cobertura estimada de apenas 75% na África, Índia e Sudeste Asiático, é provável que a doença ainda persista por muitos anos.

O sistema imunológico geralmente produz anticorpos para destruir patógenos estranhos que podem prejudicar o corpo. Na doença autoimune, o corpo produz anticorpos que reconhecem as próprias células ou enzimas do corpo como estranhas, portanto, esses anticorpos autoimunes atacam e destroem as células da própria pessoa. Durante a maturação das células T no timo, milhões de células são destruídas porque têm receptores de células T que são complementares aos autoantígenos, algumas dessas células T evitam a destruição e, em certas circunstâncias, são ativadas para estimular uma resposta imune contra o próprio corpo proteínas, isso envolve anticorpos e células T assassinas contra partes do corpo. A miastenia gravis é uma doença autoimune que atinge as junções neuromusculares entre os neurônios motores e as células esqueléticas.

Os anticorpos monoclonais são anticorpos idênticos entre si. Os anticorpos monoclonais são produzidos pela fusão de uma célula plasmática com uma célula cancerosa para produzir um hibridoma, que se divide repetidamente para formar muitas células geneticamente idênticas que produzem o mesmo anticorpo

As células B tornam-se células plasmáticas que secretam anticorpos em resposta a antígenos não próprios, o que seria útil no diagnóstico e tratamento da doença. As células B se dividem por mitose, mas não produzem anticorpos, as células plasmáticas secretam anticorpos, mas não se dividem.

Os anticorpos monoclonais são produzidos a partir de um tipo de célula B em resposta a um único antígeno, sua ação é mais específica, pois eles têm como alvo apenas aquele antígeno.

Um pequeno número de células plasmáticas que produzem um determinado anticorpo são fundidas com células cancerosas. As células cancerosas se dividem indefinidamente. A célula produzida é chamada de hibridoma, que se divide por mitose e também secreta anticorpos.

  1. Antígeno injetado em camundongo
  2. Células B de camundongo reconhecem o antígeno e formam células plasmáticas
  3. As células plasmáticas B são coletadas do baço e fundidas com células cancerosas
  4. Um clone de célula é produzido, o que faz apenas um anticorpo específico

Os mABs podem ser usados ​​para localizar a posição dos coágulos sanguíneos no corpo de uma pessoa com trombose venosa. Ratinho injetado com fibrina humana, principal proteína encontrada em coágulos sanguíneos. O camundongo produz células plasmáticas que secretam anticorpos contra a fibrina, células plasmáticas coletadas do baço, fundidas com células cancerosas para formar hibridomas que secretam anticorpos antifibrina. Uma substância química radioativa que produz radiação gama é ligada a cada molécula de anticorpo para fazer moléculas marcadas radioativas. Os anticorpos marcados são introduzidos no sangue do paciente. Os mABs são transportados pelo corpo na corrente sanguínea e se ligam às moléculas de fibrina com as quais entram em contato. Uma câmera de raios gama é usada para localizar a posição exata dos coágulos sanguíneos.

Precisa ser administrado mais de uma vez. MABs produzidos por animais de laboratório, isso desencadeia a resposta imunológica em humanos porque o corpo os reconhece como não-próprios. Isso é resolvido pela humanização:

  • Alterar genes que codificam para cadeias polipeptídicas leves e pesadas para que codifiquem aminoácidos humanos e não animais de laboratório
  • Mudar o tipo e a posição do grupo de açúcar ligado às cadeias pesadas para o arranjo encontrado no corpo humano

Os anticorpos monoclonais contra os linfócitos T podem ser usados ​​para prevenir o funcionamento dos linfócitos B, bloqueando assim a rejeição do órgão transplantado.

Eles são usados ​​em kits de teste de gravidez para identificar os pequenos níveis de um hormônio chamado gonadotrofina coriônica humana, que está presente na urina de mulheres grávidas. Eles também podem ser usados ​​para localizar coágulos sanguíneos à medida que se ligam a eles.


Doenças infecciosas

Nos últimos anos, nossa compreensão dos mecanismos de patogenicidade microbiana avançou significativamente

Os microrganismos constituem um grupo extraordinariamente diverso de organismos, que são encontrados em praticamente todos os nichos ambientais, infectam todas as criaturas vivas e podem causar doenças em seus hospedeiros. Quando a infecção ocorre, ela pode levar a um resultado não patogênico, no qual o agente infectante não penetra as barreiras do hospedeiro ou é efetivamente controlado pelo sistema imunológico do hospedeiro. Muitas bactérias e vírus coexistem com o hospedeiro, causando doenças apenas raramente e apenas quando o hospedeiro está comprometido por mecanismos de defesa imunológica prejudicados. Em contraste, os patógenos mais virulentos produzem doenças em quase todos os hospedeiros infectados. Depois de ser infectado por um micróbio patogênico, o organismo hospedeiro pode se recuperar completamente e eliminar o patógeno ou pode desenvolver uma infecção persistente ou latente, resultando em doença subsequente ou recidiva após um intervalo prolongado.

Os microrganismos patogênicos são um grupo altamente heterogêneo de agentes que incluem alguns dos menores e mais simples de todas as formas de vida biológica, desde viróides, que consistem apenas em ácidos nucléicos, até helmintos e protozoários, que são organismos eucarióticos altamente complexos, às vezes multicelulares.

Para a maioria dos microrganismos patogênicos, nossa compreensão dos mecanismos precisos da patogênese (a capacidade do micróbio de causar doenças) são mal compreendidos. O grau de patogenicidade de um microrganismo é denominado virulência. A virulência é uma propriedade multifatorial determinada pelo produto de mais de um gene. Para bactérias, os fatores de virulência incluem propriedades como crescimento, motilidade, quimiotaxia, aderência aos tecidos do hospedeiro e resistência aos mecanismos de defesa letais do hospedeiro (por exemplo, fagocitose e anticorpos bacterianos), elaboração de toxinas e penetração de células hospedeiras. Para os vírus, os fatores de virulência incluem a capacidade de propagação, replicação nas células, sobrevivência nos fluidos dos tecidos, interação com proteases e receptores da célula hospedeira e resistência à defesa do hospedeiro (macrófagos, células T e interferon). A interação entre o patógeno invasor e o sistema imunológico do hospedeiro, junto com os efeitos combinados de muitos produtos de genes microbianos distintos, é responsável por induzir doenças no hospedeiro.

Entrada no Host

O hospedeiro mamífero apresenta uma série de barreiras aos primeiros eventos de patogênese

Os portais pelos quais os patógenos conseguem entrar em um hospedeiro incluem a conjuntiva, a boca e o trato gastrointestinal, o nariz e o trato respiratório e o trato genito-urinário. Além disso, o corpo é coberto por pele, uma barreira natural que pode ser quebrada por diversos meios (trauma, picada de inseto ou animal, agulhas). Para cada um desses locais de entrada, desenvolveram-se diferentes estratégias microbianas que permitem que os micróbios infectem o hospedeiro.

Depois de entrar no hospedeiro, o micróbio sofre multiplicação primária. Para vírus e parasitas intracelulares, a multiplicação ocorre dentro das células. Para parasitas extracelulares, a aderência do micróbio às superfícies celulares é um evento importante que permite a colonização de tecidos específicos.

Muitos microorganismos colonizadores parecem preferir certos locais de tecido a outros

A especificidade da associação de bactérias particulares com vários tecidos do hospedeiro foi sugerida por estudos ecológicos das bactérias indígenas (flora normal) e patogênicas que colonizam as superfícies da mucosa oral e os vários nichos do tecido dentário. Por exemplo, a bactéria actinomiceto Streptococcus mutans e S. mitis, que promovem a cárie dentária, foram encontrados em grande número na placa dentária, mas esparsamente na superfície das células epiteliais da língua. O inverso era verdadeiro para S. salivarius, um organismo normalmente encontrado em abundância na língua, mas não nos dentes.

O contraste entre duas bactérias patogênicas comuns reforça o conceito de especificidade. Escherichia coli, a causa mais frequente de infecções do trato urinário, é abundante nos tecidos periuretrais, mas raramente é encontrada no trato respiratório superior. Em contraste, os estreptococos do grupo A, que são virtualmente limitados à colonização do trato respiratório superior e da pele, raramente estão associados a infecções do trato urinário. A especificidade da adesão e colonização bacteriana é ainda suportada pela observação de que certas infecções bacterianas são limitadas a uma espécie animal.

A natureza química de algumas adesinas bacterianas e seus receptores correspondentes em tecidos hospedeiros é conhecida

Um grande número de estudos realizados durante a última década estabeleceram que muitas bactérias têm estruturas de superfície que se ligam a macromoléculas específicas nas células hospedeiras de uma forma de chave e fechadura (ou ajuste induzido) análogo à combinação de uma enzima com seu substrato ou um anticorpo com seu antígeno. Os termos adesina e receptor descrevem as moléculas correspondentes nas superfícies das bactérias e das células animais, respectivamente. Em geral, as adesinas bacterianas são compostas de proteínas na forma de fímbrias ou pili (fibras semelhantes a cabelos), enquanto a porção reconhecida do receptor é composta de carboidratos. Por causa de suas interações específicas com resíduos de carboidratos, a maioria das adesinas bacterianas pode ser considerada lectina e, como as lectinas vegetais, muitas delas aglutinam os glóbulos vermelhos.

Aglutininas bacterianas (ou lectinas) foram relatadas pela primeira vez em 1908, após a observação de que as células de E. coli aglutinar eritrócitos. Só recentemente, entretanto, foi estabelecido que as interações carboidrato-lectina constituem o meio molecular pelo qual a maioria das bactérias aderem às células animais. Essas interações ocorrem de três maneiras.

1. As lectinas da superfície bacteriana podem se ligar aos carboidratos na superfície das células animais. Desde a década de 1950, sabe-se que a manose e o metil - & # x003b1-D-manosídeo inibem especificamente a aderência de muitas bactérias gram-negativas às células eucarióticas. Em 1977, foi sugerido que as bactérias tinham lectinas de superfície, que funcionam como adesinas que ligam os organismos aos resíduos de manose nas células humanas. Desde então, descobriu-se que bactérias gram-positivas e gram-negativas expressam lectinas específicas em suas superfícies. Vários açúcares diferentes que podem servir como locais de fixação para essas lectinas são constituintes característicos dos glicolipídeos ou glicoproteínas da superfície celular.

As lectinas são organizadas em superfícies bacterianas em estruturas fimbriais ou não fimbriais.Fímbrias, longas projeções semelhantes a tubos, são montadas como fibras ocas pela polimerização das subunidades monoméricas compostas inteiramente por proteínas. Com base em sua especificidade para o açúcar, vários tipos de lectinas fimbriais foram distinguidos.

Algumas cepas bacterianas são genotipicamente capazes de ativar e desativar a expressão de fímbrias. A expressão fenotípica dessas organelas parece estar sob o controle de um botão liga-desliga no próprio DNA e é minimamente afetada por influências ambientais. Essa troca resulta em uma mudança relativamente constante de fimbriado para não fimbriado (ou vice-versa) a uma frequência de uma por mil bactérias por geração, que é cerca de 10.000 vezes mais frequente que um verdadeiro evento mutacional. A capacidade de sofrer tal variação fenotípica rápida in vivo é provavelmente um fator determinante da sobrevivência das bactérias nas superfícies mucosas e de sua patogenicidade, uma vez que invadem os tecidos mais profundos. A evidência para tais mudanças rápidas de fase foi relatada para Proteus mirabilis (responsável por infecções induzidas do trato urinário).

2. As moléculas de lectina extracelular podem formar pontes entre os carboidratos presentes na superfície da bactéria e seu hospedeiro. O tipo de ponte de interação carboidrato-lectina foi notado pela primeira vez na interação da bactéria vegetal Rhizobium trifolii com os pêlos da raiz do trevo. As raízes do trevo secretam uma proteína ligadora de carboidratos, a trifolina A, que reconhece estruturas de carboidratos nas superfícies que são compartilhadas pela bactéria e pelos fios da raiz e os liga formando uma ponte entre seus resíduos de açúcar comuns.

Dados recentes sugerem que um mecanismo de adesão semelhante ao de R. trifolii pode ocorrer entre células bacterianas e animais. A lectina de ligação pode ter origens endógenas (produzidas pelo hospedeiro) ou exógenas (adquiridas principalmente de alimentos). Por exemplo, as secreções intestinais de cobaias são caracterizadas pela atividade lectina específica para glicose e fucose. Esta lectina aglutina Shigella flexneri e pode mediar sua fixação às superfícies mucosas do intestino.

Como as lectinas são abundantes nos alimentos, foi examinada a possibilidade de que essas lectinas adquiridas exogenamente possam se associar às células da mucosa como um componente do revestimento celular e, assim, funcionar como receptores para a aderência bacteriana. De fato, as células epiteliais bucais retiradas de pessoas logo após comerem gérmen de trigo cru contêm grandes quantidades de aglutinina de gérmen de trigo em suas superfícies. Porque a aglutinina do germe de trigo é um N-acetilglucosamina-lectina específica, as células revestidas ligam-se a um maior número de Streptococcus sanguis organismos, que contêm N-acetilglucosamina resíduos em sua superfície. Certas lectinas dietéticas também podem atingir o trato alimentar em uma forma funcional e, portanto, podem mediar a aderência bacteriana.

3. Os carboidratos da superfície bacteriana podem se ligar a uma lectina contida na membrana da célula animal. As evidências acumuladas durante os últimos 10 anos indicam que as células animais exibem lectinas em suas superfícies. Essas lectinas foram encontradas em muitos tipos de células. Verificou-se que as lectinas de células hepáticas atuam como receptores para asialoglicoproteínas séricas, asialoeritrócitos e várias glicoproteínas e, portanto, são responsáveis ​​pela eliminação desses elementos de tecido do sangue. Da mesma forma, quando as bactérias foram injetadas na corrente sanguínea de animais, elas se alojaram no fígado em menos de uma hora. Estudos recentes demonstraram que as bactérias foram aprisionadas no fígado por receptores hepáticos (lectinas), que reconhecem resíduos de açúcar correspondentes nas superfícies bacterianas.

As interações carboidrato-lectina desempenham um papel central no reconhecimento mútuo entre muitas bactérias e células hospedeiras

Deve-se ter cuidado ao tirar conclusões gerais sobre a importância das interações lectina-carboidrato in vivo com base apenas em estudos in vitro. Não é improvável que o ambiente fisiológico influencie a orientação e acessibilidade relativa das porções de açúcar nos oligossacarídeos envolvidos nas interações in vitro, uma mudança na orientação teoricamente afetaria marcadamente não apenas a afinidade, mas também a especificidade da célula hospedeira-bactéria interação.

No entanto, com este cuidado em mente, a caracterização adicional de um número crescente de lectinas e oligossacarídeos bacterianos e de células hospedeiras únicas deve levar a uma melhor compreensão de seu significado funcional e dos mecanismos pelos quais sua síntese e expressão são controladas.

Os açúcares não são os únicos determinantes do reconhecimento entre bactérias e células epiteliais

Os estudos têm como objetivo esclarecer a base molecular da ligação de estreptococos à célula hospedeira. Esses organismos habitam a pele, a boca e a garganta e podem causar uma variedade de infecções e complicações pós-infecciosas, como febre reumática aguda ou glomerulonefrite aguda. A microscopia eletrônica de transmissão de estreptococos aderidos às células epiteliais bucais revelou a presença de estruturas fibrilares que se estendem da bactéria à superfície das células epiteliais. Essas estruturas fibrilares são compostas por proteínas complexadas com ácido lipoteicóico, um polímero anfifático produzido pela bactéria: consiste em unidades repetidas de fosfato de glicerol encapsuladas em uma extremidade com uma porção glicolipídica. A última porção é responsável pela ligação dos estreptococos a receptores específicos nas células epiteliais orais. De fato, o ácido lipoteicóico isolado se liga a receptores em uma ampla variedade de células de mamíferos. Além disso, o polímero purificado bloqueou a aderência de células epiteliais de estreptococos, mas não de outras bactérias, como E. coli.

Uma vez que o ácido graxo do ácido lipoteicóico medeia a ligação das células epiteliais dos estreptococos, uma proteína ou glicoproteína com sítios de ligação aos ácidos graxos pode servir como receptor. O receptor agora parece ser a fibronectina, uma glicoproteína ubíqua presente na superfície de muitas células hospedeiras & # x02014, incluindo células epiteliais orais. A ligação do ácido lipoteicóico à fibronectina ocorre em um local na glicoproteína que se liga especificamente aos resíduos de ácidos graxos com uma afinidade de ligação duas ordens de magnitude maior do que a ligação do ácido lipoticoico aos locais de ligação de ácidos graxos da albumina sérica. Esses resultados indicam que, além das interações lectina-carboidrato, as interações proteína-lipídio estão centralmente envolvidas na ligação específica de certas bactérias às células hospedeiras.

Os flagelados, que são eucariotos unicelulares, invadem as células do hospedeiro pela interação específica do parasita com as moléculas do hospedeiro. Os parasitas da malária invadem os eritrócitos ao interagir com ligantes específicos na membrana dos glóbulos vermelhos. O ligante envolvido na invasão por Plasmodium vivax, uma malária humana, e P. knowlesi, uma malária símia, é o antígeno do grupo sanguíneo Duffy. Essa identificação explica a resistência a P. vivax de africanos ocidentais que não possuem o antígeno Duffy em seus glóbulos vermelhos. A molécula comparável para P. falciparum, o principal parasita da malária humana, é o ácido siálico na glicoforina. Os receptores do parasita que ligam esses ligantes agora estão sendo identificados. O valor dessas moléculas receptoras como alvos de vacinas dependerá de sua variabilidade na população de parasitas e da presença de vias alternativas de invasão.

Espalhe no Host

Quando os micróbios entram nos tecidos além das superfícies epiteliais, eles são transportados para o sistema linfático, onde são apresentados ao sistema imunológico. Essa interação pode limitar a infecção ou pode disseminá-la para os linfonodos regionais e, eventualmente, para o sangue. Alguns microorganismos invadem as paredes dos vasos sanguíneos e entram no sangue diretamente. A disseminação pelo sangue pode ser rápida e resultar em infecção generalizada.

Várias espécies bacterianas patogênicas podem penetrar e crescer intracelularmente nas células hospedeiras

As bactérias intracelulares resistem aos mecanismos imunológicos do hospedeiro, essencialmente, escondendo-se nas células do hospedeiro. A circulação vascular de células hospedeiras infectadas dessa maneira pode então disseminar a bactéria ainda mais na linfa e no sangue, que por sua vez semeiam outros órgãos e tecidos do hospedeiro.

Algumas bactérias e protozoários entram no citoplasma da célula hospedeira passivamente por serem fagocitados por macrófagos. Uma vez dentro das células fagocíticas, esses organismos evitam a atividade de morte intracelular do macrófago por mecanismos que incluem resistência à atividade microbicida lisossomal, inibição da fusão fagolisossômica ou simples escape do confinamento dos vacúolos lisossomais e multiplicação livre no citoplasma do hospedeiro célula.

Outras bactérias induzem sua própria absorção por células fagocíticas, como células epiteliais e endoteliais. Os produtos de genes microbianos que medeiam a ligação às células do hospedeiro e que desencadeiam a captação endocítica de bactérias foram parcialmente caracterizados por métodos genéticos (clonagem de genes e mutagênese).

Micróbios podem se espalhar através de extensão local para tecidos vizinhos e através de nervos periféricos

Para micróbios que não entram na corrente sanguínea ou nos nervos periféricos, a disseminação pode ocorrer por extensão às células adjacentes ou liberação em fluidos nas superfícies corporais. Defesas inespecíficas do hospedeiro e características anatômicas locais podem desempenhar papéis centrais na limitação da infecção. A disseminação de bactérias de locais locais é aumentada por fatores de disseminação, particularmente enzimas. Mas se essas enzimas desempenham papéis adicionais na patogênese das doenças bacterianas permanece obscuro. A disseminação viral por infecção sucessiva de células adjacentes é mais bem ilustrada com infecções virais da pele (verrugas e vacínia).

Uma via alternativa de disseminação é através dos nervos periféricos. Certos vírus (raiva e herpes simplex) e toxinas (tétano e difteria) se espalham da periferia do corpo para o sistema nervoso central através dos nervos. A via neural exata e os determinantes microbianos permanecem indefinidos. Para os reovírus neurotrópicos, a proteína vital de fixação é responsável por permitir que a cepa neurotrópica entre nos nervos periféricos, após o que o movimento subsequente ocorre no sistema de transporte axonal rápido (ver Capítulo 4).

Os fatores microbianos e do hospedeiro específicos que determinam a capacidade do micróbio de se espalhar e escolher uma ou outra via no hospedeiro são mal definidos. A batalha inicial entre o hospedeiro e o parasita ocorre nos nódulos linfáticos e resulta em um resultado virulento ou não-virulento. Bactérias virulentas que entram em um nódulo linfático geralmente matam macrófagos ou resistem a serem absorvidos por eles, produzem produtos que dilatam os vasos sanguíneos e afetam as células inflamatórias, e produzem substâncias que permitem que as bactérias continuem a se dividir e se espalhar. Da mesma forma, alguns vírus resistem à destruição de macrófagos e, portanto, têm a capacidade de se replicar, em vez de serem destruídos em macrófagos ou linfócitos. Esses vírus podem então se espalhar dentro do hospedeiro como parte da migração normal das células. Enquanto os vírus & # x02014 incluindo aqueles que são relativamente avirulentos & # x02014 se espalham com relativa facilidade através do hospedeiro através da corrente sanguínea, a maioria das bactérias, fungos e protozoários são impedidos de se espalhar pelos linfáticos. Compreender os fatores que determinam se um microrganismo pode escapar da ação de filtragem dos linfonodos é uma meta de grande importância.

Depois de entrar no sangue, os micróbios são transportados com eficiência pelo corpo

Embora a maioria das bactérias ou fungos não invadam regularmente o sangue, muitos vírus, riquétsias e protozoários o fazem. Esses micróbios podem ser transportados em vários compartimentos: livres no plasma, em compartimentos associados a leucócitos (fagócitos mononucleares) e em compartimentos associados a eritrócitos. A remoção de micróbios do sangue pode ser eficiente. Como o sistema reticuloendotelial com sua população de macrófagos fixos está fortemente concentrado no fígado e no baço, a maior parte da depuração ocorre nesses locais. Os leucócitos infectados também podem ficar presos nesses órgãos, o que ajudaria a deter a infecção. A bacteremia ou viremia transitória é, portanto, geralmente de pouca consequência. Mas, quando a resistência do hospedeiro é prejudicada ou quando micróbios especialmente virulentos circulam, pode ocorrer uma viremia ou septicemia sustentada.

O fígado é o principal órgão responsável pela eliminação de partículas estranhas, incluindo bactérias, do sangue. Estudos de cepas virulentas de bactérias podem lançar luz sobre os mecanismos pelos quais organismos patogênicos escapam de serem reconhecidos por lectinas hepáticas e, portanto, de serem eliminados do sangue durante a bacteremia ou septicemia.

O sangue também pode levar micróbios a órgãos distantes. A junção sangue-tecido desempenha um papel central, embora mal definido, na determinação da disseminação em um órgão. Para que um micróbio entre em um órgão, ele deve primeiro se ligar à superfície do endotélio do vaso sanguíneo, geralmente nos capilares. Ele deve então atingir o tecido movendo-se através de fissuras ou vazamentos na parede do vaso, crescendo através da parede ou sendo carregado passivamente em associação com alguma estrutura (ou célula) que atravessa a parede. Nossa capacidade de estudar esta fase do ciclo infeccioso melhorou dramaticamente nos últimos anos com o desenvolvimento de métodos para cultivar vasos sanguíneos e estudar a interação de micróbios com células endoteliais.

Interações de vírus com a célula hospedeira

Os vírus existem como uma partícula de virião extracelular ou como formas intracelulares submetidas a replicação

Para a inativação de um vírus, a partícula infecciosa do vírus deve ser neutralizada por anticorpos ou sua replicação deve ser inibida dentro da célula hospedeira. Para ser terapeuticamente útil, qualquer agente que iniba a replicação deve afetar especificamente um processo de replicação vital e não a célula hospedeira.

Assim que o vírus se liga à molécula receptora da célula, o vírion deve atravessar a membrana plasmática para entrar na célula hospedeira. Os nucleocapsídeos de alguns vírus com envelope lipídico atravessam a membrana plasmática por fusão direta do envelope lipídico com a membrana plasmática da célula. Os nucleocapsídeos de outros tipos de vírus atravessam a membrana para o citoplasma após serem levados para as vesículas endocitóticas. Uma vez dentro da célula hospedeira, o genoma viral é transportado para seu local de replicação celular & # x02014 frequentemente o núcleo para vírus de DNA e o citoplasma para vírus de RNA. Um dos próximos eventos é a síntese de mRNA vital se o genoma viral não puder ser usado diretamente para tradução. Com alguns vírus de DNA, as enzimas da célula hospedeira produzem o mRNA vital. Para outros genomas virais, como genomas de RNA de fita dupla ou simples, não existem enzimas celulares que possam transcrever os genomas em mRNA. Portanto, esses vírus codificam uma enzima transcriptase, que frequentemente está encapsidada no vírion. Depois que as proteínas virais são traduzidas, o genoma vital de entrada é amplificado ou replicado e os vírions descendentes são montados. Qualquer um desses estágios de replicação específicos para vírus são alvos potenciais para agentes antivirais.

Moléculas ou estruturas celulares podem ser apropriadas por vírus e modificadas para uma nova forma para a replicação do vírus

Se o vírus utiliza um componente da célula hospedeira para sua própria replicação ou inativa uma função da célula hospedeira para promover seu processo de replicação, pode ocorrer dano à célula. Por exemplo, o poliovírus inativa um dos fatores de iniciação translacional da célula hospedeira durante seu ciclo de replicação. Acredita-se que essa inativação favoreça a tradução de mRNAs virais, mas também é um dos fatores que eventualmente leva à morte e lise celular. Da mesma forma, os vírus de DNA, como o herpes simplex, utilizam partes da transcrição nuclear da célula e do aparelho de replicação do DNA para sua replicação e inibem esses processos celulares. O vírus Herpes simplex pode até utilizar sítios nucleares preexistentes de síntese de DNA celular como sítios para montagem de complexos vitais de replicação de DNA. Essas perturbações da célula hospedeira podem levar a alterações patológicas grosseiras na célula conhecidas como efeito citopático.

Se o vírus estimula a expressão ou atividade de certos produtos de genes celulares e a célula sobrevive à infecção, a célula pode emergir com um fenótipo oncogênico ou canceroso. Nesse caso, parte ou todo o genoma viral torna-se integrado ao genoma celular. Por exemplo, a infecção de células de camundongo com o vírus símio 40 (SV40) leva a uma baixa frequência de células transformadas que retêm parte do genoma de SV40 e continuam a expressar o grande antígeno T que interage com a célula hospedeira para alterar seus controles de crescimento.

Dois outros resultados possíveis da infecção viral são o estabelecimento de uma infecção latente ou persistente. Em uma infecção latente, nenhum vírus infeccioso é encontrado na célula, mas após a reativação, o genoma vital dentro da célula é replicado e o vírus infeccioso é produzido. Em uma infecção persistente, a célula infectada sobrevive, mas a célula continuamente produz vírus infeccioso em algum nível detectável.

Tropismo de células e tecidos

Uma característica marcante da infecção microbiana é a localização da infecção em tecidos ou células específicas

A localização dá origem ao complexo de sintomas específicos de doenças infecciosas e é talvez a característica mais característica das doenças induzidas por micróbios. Os fatores que determinam a localização de micróbios em certos tecidos & # x02014seu tropismo & # x02014 têm estado sob intensa investigação. Embora ainda não saibamos os detalhes de todos os fatores envolvidos, certos aspectos de grande importância na interação parasita-hospedeiro estão emergindo. Esses fatores incluem a presença de receptores de superfície celular reconhecidos por estruturas de superfície de micróbios, proteases específicas de tecido e DNA intensificador específico de tecido ou outras sequências regulatórias no DNA viral. Embora a localização do tecido tenha sido estudada em todas as classes de micróbios, a maior parte das descobertas recentes sobre a especificidade do tecido emergiu de estudos com bactérias e vírus, os achados relativos à adesão bacteriana já foram descritos.

Que a especificidade de certos vírus (por exemplo, poliovírus) para células humanas resulta da interação entre o capsídeo viral e os receptores da célula hospedeira expostos no exterior da célula é bem conhecido desde o final dos anos 1950. A presença ou ausência de receptores para vírus na membrana plasmática das células é de importância central no início da infecção. Para vários vírus, a proteína de fixação na partícula do vírus reconhece as moléculas de açúcar nas células hospedeiras como as lectinas bacterianas, sugerindo que muitas estratégias usadas pelas bactérias para colonizar e aderir aos tecidos do hospedeiro se assemelham às usadas pelos vírus.

A identificação de receptores para vírus e outros micróbios é um foco de pesquisa biológica

Além dos receptores contendo ácido siálico, um progresso considerável foi feito na identificação de proteínas da superfície celular que são tanto receptores fisiológicos quanto receptores para vírus. Essas proteínas de superfície celular incluem o receptor de acetilcolina para o vírus da raiva, o receptor & # x003b2-adrenérgico para o reovírus 3, o antígeno de linfócito T4 para o HIV e o CR2 receptor para o vírus Epstein-Barr. Dado o papel central dos receptores na patogênese e tropismo, deve-se enfatizar a importância de determinar as identidades dos receptores e caracterizar as interações moleculares envolvidas nas reações de ligação entre o vírus e o receptor do hospedeiro. Embora um trabalho considerável esteja sendo feito na ligação de alguns vírus ao receptor (como influenza, poliomielite e HIV), o papel dos receptores, especialmente a questão da identidade do receptor, tem sido negligenciado na maioria dos outros sistemas virais.

Além de iluminar a patogênese microbiana, o isolamento de receptores deve fornecer informações sobre a estrutura e função de muitas proteínas de células normais. A possível importância dos receptores de superfície celular para protozoários é ilustrada por estudos com malária. Os esporozoítos da malária se ligam às células do fígado, possivelmente em resposta a receptores específicos.Enquanto o merozoíto responsável por iniciar e perpetuar o estágio de eritrócito tem uma superfície complexa, o esporozoíto tem uma densa proteína de revestimento superficial que contém duas regiões conservadas em todas as malárias. Essas regiões podem ser conservadas para se ligarem às células do fígado ou às glândulas salivares dos mosquitos. Uma dessas regiões é altamente homóloga à proteína humana solúvel trombospondina, que reticula as células hospedeiras.

Outros determinantes de tropismos de tecido incluem enzimas hospedeiras específicas de tecido e fatores regulatórios

A clivagem de glicoproteínas vitais de uma forma precursora inativa a um produto ativo é um importante determinante da patogenicidade para mixovírus e paramixovírus. A clivagem de proteínas virais por proteases específicas de tecido é necessária para a produção de vírus infecciosos. A natureza dessa clivagem determina se haverá altos títulos de vírus. Assim, as proteases do hospedeiro provavelmente desempenham um papel específico na ativação específica do órgão de proteínas vitais.

O aumento da pesquisa sobre etapas específicas da replicação viral e os fatores que regulam essas etapas sem dúvida aumentarão a compreensão da biologia molecular da virulência viral. No contexto do tropismo do tecido, certos fatores regulatórios podem ser específicos da célula ou do tecido. Assim, por exemplo, sequências potenciadoras ativas apenas em certas células podem levar a uma replicação intensificada e títulos elevados de vírus em células específicas. Esses fatores podem desempenhar um papel importante na localização do crescimento vital e lesão tecidual.

Como a lesão é mediada?

Muitos agentes infecciosos podem se multiplicar no hospedeiro sem causar danos significativos

As doenças infecciosas são os resultados mais importantes da multiplicação de microrganismos no hospedeiro. Muitos agentes infecciosos, entretanto, se multiplicam no hospedeiro sem causar danos significativos. Para vírus, essa é provavelmente a regra, e não a exceção, mesmo para vírus capazes de causar doenças. Para alguns vírus, os danos no nível morfológico podem ser indetectáveis, mesmo quando os efeitos sobre aspectos da função ou secreção celular podem ser profundos. Este tipo de efeito na célula, pelo qual a célula é capaz de se replicar sem qualquer anormalidade histológica detectável, mas perde uma função diferenciada, foi denominado uma perda de funções de "luxo". Células que secretam produtos importantes para a fisiologia do hospedeiro (como hormônios) são especialmente importantes a esse respeito.Assim, a produção de doenças por vírus pode não estar associada a mais do que uma patologia evidente mínima.

Em contraste, quando bactérias, fungos, protozoários ou riquétsias invadem os tecidos, a lesão tecidual evidente, leve ou profunda, é a regra. Os microrganismos podem danificar as células diretamente ao se replicar em uma determinada célula ou, no caso de bactérias e fungos, ao expor as células a toxinas que fazem parte da parede celular bacteriana (endotoxina) ou que são liberadas do micróbio replicante (exotoxinas).

Além da lesão direta por microrganismos ou seus produtos, o dano pode ocorrer de forma indireta. A própria resposta do hospedeiro pode levar a resultados patológicos, que podem ser relativamente inespecíficos (como quando proteases são liberadas de macrófagos em uma resposta inflamatória que subsequentemente resulta em lesão de células normais) ou pode resultar em lesão específica de respostas imunes celulares ou a ação de anticorpos.

Danos diretos às células por vírus podem ocorrer de maneiras diferentes

Em geral, os vírus desligam a síntese macromolecular do hospedeiro enquanto modificam a célula para sintetizar proteínas virais. Os vírus citopáticos geralmente causam morte celular somente após se replicarem, sugerindo que os efeitos primários da infecção vital envolvem a maquinaria sintética celular e que os efeitos posteriores na célula são secundários. Os efeitos posteriores incluem, dependendo do vírus, efeitos profundos no citoesqueleto, lesão da membrana e vazamento de íons, fusão de membranas (resultando em células gigantes multinucleadas) ou dano aos lisossomas com liberação de enzimas lisossomais.

Um dos sistemas virais mais bem estudados é o poliovírus. O poliovírus faz com que a síntese de proteína do hospedeiro diminua e os ribossomos se dissociem do mRNA do hospedeiro. A infecção da poliomielite inibe o hospedeiro ao inibir o complexo de ligação ao cap celular necessário para a fixação de mRNAs "capeados" aos ribossomos. Uma vez que o RNA da pólio não é coberto, ao contrário do mRNA celular, ele não é afetado pela perda da proteína de ligação ao cap.

Outros vírus inibem o hospedeiro de maneiras diferentes. Por exemplo, a inibição da síntese da proteína do hospedeiro por mengovírus resulta da competição entre os mRNAs virais e do hospedeiro.

Esses estudos ilustram a viabilidade de obter insights sobre os detalhes da base molecular da lesão viral. Sem dúvida, este será um foco importante para a próxima década e ajudará na identificação de novas abordagens para o desenvolvimento de medicamentos antivirais.

A infecção pode resultar em danos indiretos da resposta do hospedeiro

Resposta Inflamatória. A resposta do hospedeiro à infecção microbiana gera inflamação. Essa resposta, que resulta classicamente em vermelhidão, inchaço, dor e perda de função, pode causar mais danos ao hospedeiro do que ao micróbio em replicação. A resposta inflamatória inicial tem componentes celulares (macrófagos e células natural killer) e componentes humorais (complemento, interferon e fator de necrose tumoral). A liberação de proteases de macrófagos com lesão no tecido normal (os chamados espectadores inocentes) ilustra uma maneira pela qual essa lesão pode ser mediada.

Hipersensibilidade. Além das reações inflamatórias precoces, as reações clássicas de hipersensibilidade podem estar envolvidas na imunopatologia microbiana. As reações anafiláticas dependem de reações de antígenos com anticorpos IgE ligados aos mastócitos que levam à liberação de histamina e heparina dos grânulos dos mastócitos e podem ser graves o suficiente para causar urticária, broncoespasmo ou choque. Os helmintos parasitas induzem hipereosinofilia grave, como na eosinofilia pulmonar tropical (filarial), na qual o conteúdo tóxico dos grânulos de eosinófilos é responsável pela destruição do tecido e patologia resultante.

No tipo de reação de hipersensibilidade denominada citotoxicidade celular dependente de anticorpos, o anticorpo se combina com o antígeno na superfície da célula e resulta na lise celular por meio da ação de linfócitos assassinos, leucócitos polimorfonucleares ou macrófagos. Esse tipo de reação pode ser importante em certas infecções virais, parasitárias e bacterianas. Embora as reações citotóxicas possam ser mostradas in vitro, elas precisam de mais estudos para definir seu papel in vivo.

Dano tecidual mediado por complexo imunológico. Os imunocomplexos circulantes são provavelmente comuns na maioria das infecções virais, mas também ocorrem com parasitas e bactérias. Os imunocomplexos podem levar a desfechos patológicos, tanto nos espaços vasculares quanto nos tecidos.

VÍRUS LENTOS, MAL COMPREENDIDOS, PODEM CAUSAR VÁRIAS DOENÇAS

O agente causador das encefalopatias espongiformes transmissíveis (scrapie, kuru, doença de Creutzfeld Jakob e síndrome de Gerstmann-Straussler) permanece um mistério. Possivelmente associados estão agentes misteriosos chamados vírus lentos. As causas dessas doenças desafiam nossos conceitos de microrganismos convencionais, uma vez que, até o momento, não foi demonstrado que eles contenham RNA ou DNA. A infecciosidade derivada de homogenatos de tecido linfóide ou cérebro tem várias propriedades biológicas incomuns, como excepcional resistência à inativação por formaldeído ou por ultravioleta ou irradiação x. As tentativas de purificar o agente indicam que a infecciosidade permanece associada às frações da membrana celular e, portanto, carece de propriedades biofísicas homogêneas. Além disso, a avaliação dos protocolos de purificação foi dificultada pela imprecisão dos ensaios usados ​​para quantificar a infecciosidade. O uso recente do ensaio do período de incubação para quantificar a infecciosidade é rápido e requer menos animais, mas é menos preciso na discriminação de diferenças quantitativas. Assim, devido à imprecisão do ensaio e à natureza física não homogênea do agente, permanece extremamente difícil projetar um protocolo de purificação eficaz para o agente infeccioso.

Recentemente, vários grupos de pesquisa purificaram parcialmente a infectividade em gradientes de sacarose. Em frações infecciosas, estruturas semelhantes a fibrilas macromoleculares foram visualizadas com o microscópio eletrônico, o que levanta a possibilidade de que estas possam ser o agente ou um componente do agente. Os componentes proteicos destas frações foram posteriormente purificados sob condições desnaturantes. Como a infecciosidade foi destruída nesses procedimentos, era impossível relacionar as proteínas purificadas diretamente ao agente infeccioso. A análise parcial da sequência de aminoácidos do principal polipeptídeo obtido, conhecido como proteína príon, levou à clonagem e sequenciamento do DNA complementar que codifica a proteína príon. As experiências de hibridação com estes clones mostraram que o ARNm da proteína priónica não foi encontrado exclusivamente em animais infectados com tremor epizoótico, mas ocorreu na mesma extensão nos tecidos de animais não infectados. Assim, a relação do gene da proteína príon e sua proteína expressa com os agentes infecciosos do scrapie e outras encefalopatias espongiformes ainda é incerta.

Respostas autoimunes foram recentemente identificadas para antígenos vitais e bacterianos. Nesses casos, o hospedeiro responde não apenas ao antígeno microbiano, mas também aos componentes normais do hospedeiro. Uma variedade de mecanismos de autoimunidade foi proposta. Com nossa capacidade aumentada de estudar componentes do sistema imunológico, bem como definir as proteínas microbianas individuais ou componentes envolvidos no reconhecimento do sistema imunológico por micróbios, devemos nos próximos anos obter percepções impressionantes sobre a etiologia das reações autoimunes a micróbios .

Toxinas bacterianas são estudadas mais como sondas para funções celulares específicas do que por seus papéis na patogênese

Proteínas e peptídeos tóxicos, que estão envolvidos em uma ampla variedade de fenômenos biológicos (como patogênese bacteriana, ataque de insetos e animais peçonhentos e a toxicidade de certas plantas), têm sido classicamente de interesse do ponto de vista médico. Microbiologistas nas décadas de 1880 e 1890 ficavam intrigados com as toxinas porque elas forneciam uma explicação potencial para as doenças bacterianas. Além disso, eles logo descobriram que a injeção repetida de doses subletais de toxinas em animais induzia resistência específica a essas toxinas, uma descoberta que representou a descoberta da imunidade humoral. Eles desenvolveram métodos de imunização, que culminaram com inoculações em massa e imunizações bem-sucedidas contra os toxóides diftérico e tetânico.

Do ponto de vista biológico, as toxinas representavam pouco mais do que curiosidades até recentemente. Nas últimas duas décadas, o interesse por essas substâncias e os mecanismos pelos quais elas afetam as células do animal ou planta hospedeira ressurgiu. As toxinas são excelentes sondas de importantes processos bioquímicos e biológicos celulares, são interessantes do ponto de vista da estrutura e funções das proteínas e no que diz respeito à análise teórica das interações microbiana hospedeiro-parasita e sua regulação genética. Além disso, o progresso feito na compreensão da estrutura e do modo de ação das toxinas estimulou novas aplicações potenciais na medicina. O acoplamento de proteínas citotóxicas a anticorpos monoclonais ou policlonais fornece uma nova abordagem para a quimioterapia para câncer e outras doenças que exigem a eliminação de uma classe específica de células.

Finalmente, o conhecimento acumulado sobre as toxinas clássicas pode fornecer uma base importante de informações para a compreensão de outro aspecto do sistema imunológico, a saber, a imunidade celular. Há cada vez mais evidências de que a morte de células reconhecidas pelo sistema de imunidade celular envolve a ação de proteínas citotóxicas. Moléculas semelhantes também podem mediar a regressão do tecido e outros fenômenos ontológicos.

Infecções Persistentes

A persistência microbiana é uma sequela comum a um grande número de infecções

Infecções persistentes podem ser importantes na manutenção de microrganismos nas populações hospedeiras. Em certas circunstâncias, eles podem ser ativados em pacientes imunossuprimidos e podem estar associados a neoplasias. As infecções persistentes incluem aquelas em que o micróbio está latente (como em um estado não infeccioso em algum local do hospedeiro) ou persistentes (como quando se multiplica mais ou menos continuamente por longos períodos de tempo).

Os parasitas podem permanecer no sangue (expostos ao sistema imunológico) por meses a anos

Plasmodium malariae, um dos quatro parasitas humanos da malária, pode persistir na corrente sanguínea por toda a vida do hospedeiro, reinventando novos glóbulos vermelhos a cada três dias. O esquistossomo adulto, um trematódeo, vive em vênulas por muitos anos, copulando e botando ovos que espalham a infecção e desencadeiam a doença. Poucos dias após a entrada do esquistossomo no hospedeiro, seu tegumento torna-se resistente à lise do complemento e aos mecanismos assassinos mediados por células. O tripanossomo africano Trypanosoma gambiense, um flagelado que infecta animais e humanos, sofre variação antigênica para escapar da destruição por lise do complemento dependente de anticorpos. Cada clone do parasita contém vários genes capazes de expressar proteínas de superfície antigenicamente únicas. O controle da expressão não é totalmente compreendido, mas a duplicação de genes e a translocação para um local de expressão é um mecanismo. O tripanossomo expressa continuamente novas proteínas de superfície de seu grande repertório de genes, que são posteriormente expandidos por mutação. O tripanossomo americano Trypanosoma cruzi, usa uma manobra evasiva diferente: elabora uma molécula semelhante a um fator de ativação do decaimento que acelera a quebra de um componente crítico do complemento e, portanto, pode prevenir a lise dependente do complemento pela via alternativa. Apesar das muitas estratégias dos parasitas, o hospedeiro acaba se tornando imune à maioria dos parasitas. O desafio dos imunologistas é desenvolver estratégias de vacinas que ataquem os parasitas em estágios suscetíveis ou por mecanismos aos quais eles não possam resistir.


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Palavras-chave: RNAi, câncer, sistemas de entrega, nanopartículas, exossomos

Citação: Tian Z, Liang G, Cui K, Liang Y, Wang Q, Lv S, Cheng X e Zhang L (2021) Insight Into the Prospects for RNAi Therapy of Cancer. Frente. Pharmacol. 12: 644718. doi: 10.3389 / fphar.2021.644718

Recebido: 21 de dezembro de 2020 Aceito: 03 de fevereiro de 2021
Publicado: 16 de março de 2021.

Peixin Dong, Universidade de Hokkaido, Japão

Feng Wang, Hospital Afiliado da Universidade de Nantong, China
Yuanyu Huang, Instituto de Tecnologia de Pequim, China

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