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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UNIRIO RESUMO DE IMUNOLOGIA (Prova 2) Carolina Oshiro Yeh Cecília Isicke Carneiro Bastos Viviane Ribeiro Paiva Segundo semestre de 2012 Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 2 Aula 11 – Professora Cléo – Imunodiagnóstico – 14/01/2013 Maioria das técnicas para diagnóstico usa o par antígeno-anticorpo. Pode ser feito para moléculas solúveis ou para materiais particulados (como amostras de tecido obtidas por biopsia). Sorologia é o estudo de moléculas contidas no soro (líquido com moléculas). Também existem exames em que se utiliza plasma (soro + plaquetas) e sangue (com células e elementos figurados). Podem ser dosados no soro o anticorpo ou o antígeno dependendo da técnica utilizada. Técnica funciona porque anticorpo tem afinidade específica por antígeno. Afinidade de anticorpos é a força da interação de um único Fab com o seu respectivo antígeno (epítopo). A pesquisa da afinidade entre antígeno e anticorpo é um dado sorológico importante para o diagnostico quando se faz a pesquisa em doenças infecciosas ou doenças auto-imunes. Avidez é o somatório da força dos sítios disponíveis do anticorpo para interagir com um antígeno. Todo anticorpo, mesmo em forma de monômero tem pelo menos dois sítios de ligação com o antígeno devido ao seu formato de Y. A IgM é secretada em forma multimérica (pentâmero), portanto tem maior avidez, mas isso não significa que tenha maior afinidade. Reação cruzada é a capacidade de um mesmo anticorpo reagir com diferentes antígenos (que podem ser de patógenos diferentes) contendo epítopos semelhantes ou iguais. Podem dar origem a falsos positivos. Os vírus HIV e HTLV, ambos têm antígenos comuns compartilhados por serem da mesma família. Assim, para o teste de HIV primeiro se realiza um teste de triagem, com alta sensibilidade (que reconhece todos os positivos, inclusive os falso positivos), depois um teste conclusivo, com alta especificidade (que pode ter menor sensibilidade, mas irá excluir os falso-positivos). Antes, para se visualizar as reações era necessário que a interação entre os antígenos e os anticorpos formasse uma rede, o que acontecia na zona de equivalência. Atualmente já existem técnicas que não dependem da formação da rede, elas detectam pequenas quantidades de anticorpos ou antígenos. Esse teste não quantifica, apenas dá um resultado qualitativo de positivo ou negativo. Em vivo, se o paciente está infectado há pouco tempo espera-se encontrar um excesso de antígeno com relação aos anticorpos (zona aguda). Com a evolução do quadro ocorre uma maior produção de anticorpos que leva a zona de equivalência. Por último existe uma zona de convalescência (melhora clinica), em que há excesso de anticorpo, já que os antígenos foram eliminados. Na aguda e na convalescência não há grandes redes formadas, podendo dar resultado falso-negativo. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 3 A sorologia é usada para a pesquisa de elementos moleculares (antígeno e anticorpo) no soro. Embora existam técnicas avançadas que não necessitem da formação da rede de anticorpos e antígenos para determinar o resultado positivo, ela ainda é necessária para a quantificação. Isso acontece porque é necessário ir fazendo diluições seriadas da amostra (soro), que vai depender de para qual patógeno se está fazendo o teste, para ver até onde ainda existe a formação da rede. Essa diluição é necessária porque a amostra pode estar com excesso de antígeno, em que não haverá formação de rede, e o resultado será um falso-negativo. A visualização da reação é feita pela coloração, que varia em tons de amarelo e é lida em um aparelho. Titulo é a maior diluição do soro do paciente, onde a reação antígeno-anticorpo é visível. Cut off é o valor que determina o limite para se dizer se um exame é positivo ou negativo. Pode existir o resultado indeterminado devido: a problemas na técnica ou porque o valor encontrado é igual ao cut off. Nesses casos é necessário refazer um novo teste. Sorologia pareada é quando se utiliza duas amostras de soro, uma da fase aguda e outra da fase de convalescência da doença. Quando há um aumento de no mínimo 4x no valor de título dos anticorpos na amostra da convalescência em relação à da fase aguda, significa que ocorreu soro-conversão (proteção). Teste de Aglutinação (qualitativo) Mais antiga, pode ser visualizada a olho nu ou ao microscópio óptico. Teste simples onde se tem uma esfera de látex (antigamente se usava hemácia de carneiro) com antígenos que se quer pesquisar. Coloca-se o soro do paciente em contato com a esfera, se tiver anticorpo ele se aglutinará (ligará) e formará uma rede, é o chamado coomb direto. Às vezes, para se amplificar/acelerar essa reação, se utiliza o coomb indireto, para isso se realiza o mesmo procedimento anterior, e depois de coloca uma anticorpo anti-anticorpo humano (é um anticorpo de produzido por espécie que reconhece a porção Fc do anticorpo humano). Se o paciente não tiver anticorpos contra o antígeno no soro não haverá a formação de rede. Exemplos: Tipagem sanguínea: uso do coomb direto. O indivíduo tem anticorpos no soro contra os outros tipos sanguíneos que não o seu. Haverá aglutinação nas amostras que não forem do tipo sanguíneo do indivíduo. Será um resultado qualitativo. Para um quantitativo é preciso utilizar a diluição seriada. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 4 Teste de triagem para sífilis (VDRL): compra-se as esferas de látex recobertas com o lipídeo cardiolipina que está presente no treponema. Porém esse lipídeo também pode estar presente na membrana do endotélio vascular e que manifesta-se em reação de auto-imunidade. Para o teste coloca-se uma gota do soro no indivíduo na esfera de látex com cardiolipina, se houver anticorpo irá flocular. O resultado é dado após se olhar no microscópio. Teste conclusivo para sífilis (FTA-ABS): feito se o resultado do VDLR for positivo. Utiliza uma esfera de látex também, mas recoberta com um antígeno proteico, que é específico para o que é específico para o treponema. Teste de Inibição da Aglutinação O princípio é o mesmo. É utilizada para teste de gravidez. Compra-se a esfera de látex recoberta com o hormônio βHCG e um anticorpo anti- βHCG. Coloca-se primeiro a urina com as esferas de látex, depois se junta o anticorpo comprado. Se na urina houver βHCG haverá um excesso de antígeno, então não formará rede, indicando um resultado positivo. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 5 Testes de precipitação Testes de molécula com molécula, não há uma partícula carregando o antígeno, e visualização é ainda mais difícil. Muito usada em pesquisa, em diagnostico só para criptococose, e já está sendo substituída. Imunodifusão Radial Simples (Mancini) Utiliza uma lamina recoberta com gel de agarose, mais antígeno ou anticorpo diluído, a concentração deve ser igual a todos os lados do gel. Faz-se vários poços nesse gel e coloca-se nele anticorpo (se no gel houver antígeno) ou antígeno (se no gel houver anticorpo) do soro do paciente em diluição seriada. Espera-se a durante a noite para poder ver a precipitação, que vai ocorrer na zona de equivalência, e é visível pela formação de um halo de precipitação em volta do poço. Imunodifusão Radial Dupla (Ouchterlony) Usa o mesmo princípio da imunodifusão simples, mas é possível testar para mais de um antígeno ao mesmo tempo. É colocado em um poço central o soro do paciente e em volta, em poços equidistantes do central, antígenos diferentes. O resultado é visto pela formação de linhas de precipitação entre o poço do soro e aquele que contiver antígeno para o qual o paciente possui anticorpos (quando há mais de uma linha ou quando elas se cruzam houve reação cruzada). Imunoeletroforese É uma precipitação muito mais rápida, que se vê em 20 minutos. Isso se deve ao uso de uma corrente elétrica, que acelera o encontro do antígeno com o anticorpo. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 6 ELISA Teste rápido, de triagem para o HIV (muito parecido com o imunoblot). Para ele utiliza-se uma placa com 96 poços. A revelação é feita através de cor, geralmente amarelo, que é lida por um aparelho, quanto mais intensa a cor mais houve reação. Princípio: se utiliza uma placa, que é chamada de fase sólida, que vem com o antígeno do HIV imobilizado. Sobre ela coloca-se o soro do paciente, se houver anticorpos contra o antígeno ele se ligará a esse antígeno. Como não existe vacina para HIV se o paciente tem sorologia positiva (ou seja, anticorpo que se liga a antígeno) é porque está infectado, exceto crianças até 2 anos com mãe soropositiva, já que elas terão os anticorpos da mãe. A revelação é através do efeito colorimétrico, mas varia de acordo com o tipo de ELISA: Indireto – utiliza-se outro anticorpo, chamado anticorpo conjugado, produzido por outra espécie (cavalo, coelho, porco) que é anti-Ig humana, cuja porção Fc é marcada com uma enzima. Adiciona-se então o substrato dessa enzima que ao ser clivado vai gerar uma cor amarela. A intensidade da cor é proporcional à quantidade de anticorpos presentes. Direto – o mesmo processo, mas não utiliza um segundo anticorpo. No teste para HIV, se o ELISA deu positivo, primeiro se refaz o ELISA com uma nova amostra. Se também for positivo faz-se o imunoblot, que é o padrão-ouro, com a segunda amostra. Imunoblot É uma imunoeletroforese, em que corre-se os antígenos provenientes do vírus em um gel, posteriormente se transferia o material do gel para uma membrana de nitrocelulose. Nela adicionava-se o Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 7 soro do paciente, se ele tivesse anticorpos contra os antígenos do vírus ficariam ligados. Por último se usava um anticorpo anti-anticorpo humano conjugado com uma enzima que, ao quebra o substrato gera um cromógeno, assim como no ELISA. Hoje não é mais necessário fazer o gel. Compra-se uma fita de papel já com todos os antígenos e nela se coloca o soro do paciente. Se ele tiver infectado seus anticorpos vão se ligar as bandas de antígenos. A reação é feita com um anticorpo anti-anticorpo humano conjugado com uma enzima, coloca o substrato, que quando quebrado gera cor. A vantagem do imunoblot em relação ao ELISA é que ele testa contra diversos antígenos ao mesmo tempo, enquanto no ELISA é contra um só. Além disso, no ELISA ainda pode ter falso-negativo, já que o indivíduo pode não ter anticorpo contra aquele antígeno específico, mas no imunoblot isso não acontece. No ELISA também é possível acontecer reação cruzada, dando um falso-positivo, o que não acontece no imunoblot, já que se têm vários antígenos sendo testados. Há mais uma dificuldade no diagnóstico para o HIV, que é a janela até a soro-conversão. É possível o individuo esteja infectado, mas ainda não produza anticorpos, então o resultado será um falso-negativo. Observação: existe um teste rápido para o HIV que utiliza uma fita, onde existe uma banda que é padrão, para ter certeza que o teste funcionou. Se aparece apenas essa marcação na fita o indivíduo é não reagente. Quando aparece outra banda, houve reação antígeno-anticorpo, o indivíduo é reagente, ou seja, está infectado. Quando o resultado é positivo parte-se para a rotina dos dois ELISAs com amostras diferentes mais o imunoblot para confirmar. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 8 Imunofluorescência Revelada por fluorescência. Muito utilizada para o estudo de material biopsiado, para identificar a presença de antígeno. Pode ser utilizado para reconhecer patógenos que causaram essa condição, por exemplo. Coloca-se um anticorpo nessa amostra de tecido, que possui ligado a porção Fc uma substancia que quando excitada fluoresce. Para ver isso se usa um fluoróscopo (microscópio que detecta fluorescência). O resultado é qualitativo. Citometria de Fluxo O revelador também é fluorescência, utiliza marcadores de diversas cores. Para identificar fenótipos diferentes de linfócitos TCD4 utiliza-se uma amostra de sangue em que se separam os leucócitos, ou se faz a hemólise das hemácias (elas produzem alguma fluorescência, então se evita trabalhar com ela). Serão necessários dois marcadores (anticorpos com substancia fluorescente de cores diferentes na porção Fc) um que se ligue ao CD4, que irá ficar na superfície da célula, e outro que se ligue a citocina específica do fenótipo. É preciso estimular a célula para que ela produza citocinas, mas sem secreta-las, então usa-se uma substancia chamada breveldina que evita que a célula secrete qualquer coisa. A célula então é fixada com formol, prendendo os anticorpos contra CD4, e usa-se um detergente para fazer poros nessa célula, para que o anticorpo contra a citocina possa entrar e se ligar. Levam-se as células para o aparelho, que as puxa com uma agulha e dentro do aparelho vão ter os lasers que excitam as substâncias fluorescentes, dando o resultado. A citometria avalia as cores e também o tamanho da célula e o grau de luminosidade. Em poucas palavras: são células previamente marcadas com anticorpo (contra o antígeno que se quer pesquisar) que fluorescem e são colocadas em um aparelho que registra essa fluorescência. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 9 A citometria á a técnica de escolha para diagnóstico de leucemias, linfomas, mielomas, desordens auto-imunes e imunodeficiência, pois usa a mesma amostra para pesquisar vários antígenos. Aula 12 – Professora Cléo – Regulação da Resposta Imune – 21/01/2013 O que provoca o SI classicamente são doenças infecciosas, mas na verdade ele é desafiado desde o nascimento devido à instalação da microbiota presente nas mucosas. O objetivo é manter a homeostase, porque, se não conseguir, ocorrem às doenças. A seleção de T e B no timo e medula óssea é essencial para regular e impedir células autorreativas. A seleção periférica visa impedir a ação de T autorreativas. A seleção periférica de B não é tão essencial, porque sem T ela não tem muito potencial de ação. A maioria dos pacientes com DAI encontrados na clínica sofre de deficiência na regulação periférica. Clones autorreativos escaparam. A tolerância periférica se dá através da anergia. As células T que escapam da tolerância central circulam (no feto), se encontrarem o peptídeo para o qual são especificas e elas receberão só o primeiro sinal, se tornando anérgicas. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 10 Questão 3 da P1 da Cléo: a célula T ao encontrar seu peptídeo específico via MHC, recebe o primeiro sinal. O segundo sinal é dado por interação, por exemplo, B7 na DC com CD28 na célula T. Isso gera IL-2 e ativação. Normalmente, na vida fetal, não há inflamação, então não tem coestímulo (B7 ou CD40). Na recirculação, na vida fetal, as células T não encontram APCs ativadas com peptídeos self. A ausência de inflamação, portanto, é condição segura para evitar a ativação de clones autorreativos. Anergizar células T autorreativa que encontram peptídeos self via MHC é um dos mecanismos de regulação periférica. Existem ainda as regiões que não recebem visitas de linfócitos, áreas nobres que possuem peptídeos self, mas que não há sequer contato com clones, então eles não se tornam anergizados. Caso os linfócitos cheguem a essas regiões poderá ocorrer a ativação de clones autorreativos. Durante a vida, somos desafiados pelo meio ambiente. Mesmo que haja anticorpos no leite materno e atravessando a placenta, a criança vai ser exposta e desafiada em seu sistema imune. Os fenótipos Th1, Th2, Th9, Th17 são inflamatórios. O único exclusivo para alergia é Th9, os outros protegem contra patógenos. Sem regulação, esses fenótipos podem ser letais ou produzir autoimunidade. E se a resposta autorreativa acontecer: Quem segura Th1 ou Th2? Os mecanismos regulatórios no curso de uma reação inflamatória. Memória imunológica Para forma-la precisamos de citocinas anti-inflamatórias. Quando montamos uma RI, o normal é eliminar um patógeno. Após a eliminação, sobra a memória, que dura anos, para que o convalescente tenha uma resposta mais rápida em uma reinfecção. Há uma migração e permanência local de linfócitos para resguardar o local. Após alguns meses, esses linfócitos locais sofrem apoptose, porque o que os mantém vivos é a reação inflamatória e suas citocinas. As células de memória central não devem entrar em contato com citocinas inflamatórias. No caso de isso acontecer, elas passam a ser efetoras, migrando para o local, e vivendo apenas semanas ou meses. Pessoas com distúrbios de humor têm como característica uma resposta inflamatória exacerbada. Quando uma resposta imune se inicia com excesso de citocinas inflamatórias, não é garantida uma boa resposta, pois haverá menor manutenção dos linfócitos de memória central. Um patógeno pode atuar apenas como gatilho nessas pessoas, e nela deflagrar uma resposta inflamatória puramente por estresse, gastando linfócitos de memória central à toa. Marcadores podem ser usados na citometria, permitindo saber o quanto você tem de memória central e o quanto você tem de memória efetora. Os marcadores caem na segunda chamada. 1) Essas células tendem a produzir citocinas do fenótipo a que forem induzidas (TH1, TH17...). 2) Expressam em sua superfície moléculas que denunciam seu curto período de vida. Essas células não interessam na vacinação, pois queremos uma imunização com memória de longa duração. As células de memória efetora tem que morrer, porque as citocinas que as alimentam são pró- inflamatórias. As de memória longa dependem de IL-7 e vivem por anos. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 11 Fatores que influenciam e regulam a resposta imune 1. Relacionados ao antígeno Hapteno é a menor porção do antígeno, que não causam inflamação, mas geram tolerância, pois há a apresentação de peptídeo sem inflamação. São moléculas tolerogênicas, não ativam a APC (por não ter inflamação na APC, não gerando os dois sinais) e causam anergia nas T, cortando a resposta imune. No corpo humano, temos vias de inoculação de antígenos que tendem a causar uma grande inflamação. A pele tem uma tendência a produzir boa reação inflamatória. Via IV e mucosa tem um perfil tolerogênico. A pele não produz nem pró e nem anti-inflamatórios, mas quando estimulada, tem grande tendência a produzir citocinas inflamatórias. A utilização de adjuvantes com antígenos não imunogênicos ajuda a ativar DC, pois induz a inflamação. 2. Relacionados à resposta imune a) Eliminação do estímulo antigênico Na resposta primária, há a ativação de B (pelo BCR) e de T (via DC), T e B proliferam, ativando a produção de anticorpos por B e T faz várias coisas (ajuda B, por exemplo). Quando o antígeno é combatido, o agente infeccioso é eliminado, diminuindo a resposta inflamatória. A RI sustentava a proliferação de T e B, como ela cai, a proliferação também cai, isso é homeostase (já que o patógeno já está sendo eliminado, o número de células que combatem, não precisa crescer). Essa fase de queda é chamada de fase de contração ou refração. Na reinfecção secundária, na qual ocorre a reinfecção pelo mesmo patógeno, temos uma resposta muito mais intensa, em questão de magnitude e qualidade, devido a ação de células de memória. Nessa resposta também há a fase de contração. Reconhecer o estímulo antigênico induz inflamação, que ativa B e T, que combatem o patógeno. O excesso de B e T cai ao final do processo. Também é criada memória. Isso acontece no processo regulado. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 12 Antibiótico tem efeito imunomodulador, aumentando a afinidade dos anticorpos. O antibiótico tem ação bactericida do fármaco, mata o patógeno, diminuindo a quantidade dele e, consequentemente, de antígenos. Com isso diminui a quantidade de antígenos que chega até o gânglio. Para B sair do gânglio tem que reconhecer novamente o antígeno. Como a quantidade de antígeno é muito pequena, não haverá disponibilidade para todos os linfócitos. Então, apenas aqueles que tiverem BCR com alta afinidade pelo antígeno conseguiram se ligar a ele e permanecerão ligados. Dessa forma serão selecionados os linfócitos que produzam anticorpos mais específicos e com maior afinidade para o antígeno. b) Expressão da molécula CTLA-4, de PD-1/PDL-1 ou Tim-3/galectina-9 sobre T ativados leva a anergia (mecanismo intrínseco) Para evitar que as T morram por excesso de inflamação, há a expressão de CTLA-4, PD-1 ou Tim-3 em T ativados, isso acontece para evitar que essas células entrem em exaustão. É um mecanismo de regulação, em que expressando uma dessas moléculas, os linfócitos T entram em estado de anergia temporário. Essas moléculas se ligam a outras presentes na APC, são elas CD28 (para CTLA-4), PDL-1 (para PD-1) e galectina-9 (para Tim-3). Quando a APC está inflamada, além do peptídeo, ela expressa, de forma induzida, B7. O CD28 é constitutivo na T virgem. B7 se liga a CD28, que ativa uma cascata e o produto final é uma molécula que induz a expressão de CTLA-4, que se liga a B7, desativando T (T fica anérgica). O CTLA-4, por sua vez, ativa uma cascata cujo produto final induz a expressão de CD28, reativando T (T sai da anergia). Isso ocorre em respostas a agentes infecciosos. O CTLA-4 e o CD28 são moléculas concorrentes, pois possuem o mesmo sítio de ligação e o CTLA-4 é 100x mais afim de B7 do que CD28. Essas duas moléculas (CD28 e CTLA-4) vão trocando de lugar, regulando a proliferação, para que não haja muita citocina pró-inflamatória além do necessário. Quando o CTLA-4 se liga a B7, ao invés de ter um ITAM na cauda citoplasmática, tem um ITIM. A sequência de aminoácidos é parecida, mas o ITIM causa inibição, ativando a enzima SHP-2 (proteína tirosina fosfatase). SPH-2 ativa Lck e Fyn, e leva a remoção fosfatos de CD-3 e da cadeia ζ do complexo TCR. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 13 A expressão excessiva de CTLA-4 acontece em pacientes com inflamações crônicas. O excesso de inflamação pode matar mais rápido do que o patógeno. Em alguns casos, o silenciamento via expressão de CTLA-4 é crucial para que o paciente leve sua vida “normalmente” (exemplo: HCV). Regulação é a expressar essas moléculas (CTLA-4, Tim-3 E PD-1) por tempo determinado, depois deixar de expressa-las e voltar a ter resposta inflamatória. O linfócito T pode expressar CTLA-4, Tim-3 ou PD-1, a escolha da molécula ocorre de forma aleatória e seu mecanismo é desconhecido. Elas podem inclusive ser expressas concomitantemente. c) Expressão da molécula Faz (CD95) sobre as células T e B ativadas leva a apoptose (mecanismo intrínseco) FAS – quem "fas" morre. Molécula de superfície de auto expressão. Quando o Fas, também chamado de CD95, liga-se ao seu ligante (Faz-L), ativa as caspases e induz a morte por apoptose. A expressão de Fas se dá pela alta atividade da célula, ou seja, as células que morrem por esse mecanismo são as que se encontram em alta atividade celular. d) Células Regulatórias (mecanismo extrínseco) Células Regulatórias A função é controlar respostas inflamatórias medidas por Th1, Th2, Th17 e Th9. A maioria utiliza a produção de citocinas anti-inflamatórias, particularmente IL-10 e TGF-β. Há uma subpopulação de T (tanto CD4 quanto CD8) que produz níveis elevados de I-L10; além disso, há outros subtipos que produzem IL-10 e TGF-β e, também, a expressão de determinadas moléculas na superfície de células regulatórias, como, por exemplo, CTLA-4 para regular outras células do SI. Existem três tipos: Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 14 1- Células Tr-1: são T CD4+, na maioria, ou T CD8+, produzem IL-10, que inibe a secreção de IL-12 e de citocinas do fenótipo Th1 de maneira Ag-específica e Ag-inespecífica; no caso da TCD8, por produzir IL10, é chamada T citotóxica do tipo 2. 2- Células T reguladoras naturais (nTreg): são células T CD4+, CD25+ (receptor para IL-2 com cadeia alfa presente, citocina necessária para manter sua função, viabilidade e vida) e FoxP3+ marcador intracelular, originárias do timo e inibem respostas imune antígenos específicas contra antígenos próprios. FoxP3 é uma molécula transativadora, que entra no núcleo e ativa genes cujos produtos inibem a resposta imune (fundamental para que essa nTreg seja reguladora). Os genes ativados codificam as moléculas: LAG- 3 (se liga a MHCII), CTLA-4 (se liga a B7.1 e B7.2) e mTGF-beta (TGF-β de membrana, se liga a TGF-R). nTreg mediam inibição por contato, via LAG-3, CTLA-4 e/ou mTGF-β. Mecanismo LAG-3: o ligante é MHCII, e quando se liga a ele, desativa a APC (inibe a APC, e de forma indireta, a T). O LAG-3 é primo do CD4, liga na mesma parte do MHC que CD4. Quando há inflamação, até TCD4 expressa MHCII, mesmo que não seja de expressão constitutiva. 3- Células T reguladoras induzidas (iTreg ou Th3): são células T CD4+, CD25+, FoxP3+, LAG-3+ e CTLA- 4+ geradas na periferia quando em contato com antígenos (pode ser inclusive contra patógenos) em circunstâncias que favoreçam a produção de TGF-β pelas células dendríticas (células tolerogênicas), tal como no intestino. A Treg aumenta o limiar de ativação de T. Assim, não se responde a quantidades de patógenos insuficientes. Só com altos níveis de IL-2 (ambiente pró-inflamatório), T expressa CD25 e pode competir com Treg e proliferar. (Treg ao receber IL-2 expressa TGF-β e inibe T, que possui TGF-R.). A ausência de Treg acarreta excesso de inflamações e deflagra excesso de resposta imune, o que propicia o desenvolvimento de DAI. O excesso de inflamação propicia a reativação de clones autorreativos. O ambiente das mucosas favorece o desenvolvimento de tolerância, por ser um lugar de entrada de antígenos. Os patógenos, colonizando o local, fazem com que haja aumento de IL-2, e daí ativa-se T por se superar o estímulo de Treg. Para dificultar o início da resposta e para facilitar o encerramento da resposta imune, Treg é importante. Já que com a eliminação de patógeno, Treg apressa o fim do estímulo de IL-2, já que o consome (compete com T) e T perde o estimulo para se manter ativa. À medida que o antígeno é eliminado, DC apresenta menos antígeno, o que reduz o estímulo. A Treg pode ajudar na produção de anticorpos para patógenos com cápsula (via IL-10). IgA protege as mucosas, produzida por plasmócitos via TGF-β. As células Treg são majoritariamente encontradas em mucosa, porta de entrada de patógenos, e são elas que permitem a produção de IgA via TGF-β no local. Transtornos de ansiedade crônica Incapacitante. Causa sofrimento. Sentem mais dor (excesso de mediadores de dor). Dopamina -> facilitação do fenótipo Th17. A dopamina inibe Treg. A esquizofrenia tem excesso de dopamina. Os Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 15 neuromediadores em baixas doses são importantes, mas em altas doses interfere nos fenótipos de T, inibindo regulatórias, por exemplo. As adrenais produzem glicocorticóides, um imunossupressor endógeno, favorecendo Treg. Mas, ao longo dos anos, com o eixo de glicocorticóide hiperativo (transtorno de ansiedade, por exemplo), há uma down regulation e os receptores de Treg param de responder ao glicocorticóide. Essa desregulação neuro- imuno-endórcina acaba sendo outro fator que favorece a DAI: favorece esse fenótipo diretamente ou por inibir células que regulam esses fenótipos (Tregs). Noradrenalina está ligada ao excesso de resposta alérgica, mas não ao desenvolvimento de DAI. A leptina favorece a diferenciação em Th17, ela é produzida em maior quantidade por indivíduos obesos. Quando o sistema imune é ativado, uma célula TCD4 estimulada por IL-12 vai se diferenciar em Th1. Estimulada por IL-23, é Th17. Entretanto, usando amostras de pessoas randômicas, estimulando na presença dessas duas IL, vai haver uma célula de dupla identidade. IFN-γ denunciando IL-12 (Th1); e IL-27 denunciando IL-23 (Th17). Plasticidade: IL-17A, IL-10. Uma célula T que produz IL-17 e também IL-10. Visto em pacientes com DAI que sem tratamento se resolve e tem a remissão do surto. Significa que a Th17 pode se autorregular e produzir IL-10 se inibindo, sendo uma célula plástica. Geralmente, presente em pessoas com algum tipo de DAI. Essa flexibilidade (plasticidade) se dá pela mudança de fenótipos pela necessidade que se apresenta. Essa parte final não cai em prova. O que cai é: Tim3, PD1, CTLA-4, Tr-1, nTreg, iTreg. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 16 Aula 13 – Professora Vera – Imunidade contra Bactérias Extracelulares e Fungos – 22/01/2013 Nosso corpo pode sofrer invasão de microorganismos que, para causar doenças, utilizam de diferentes mecanismos. Os vírus são intracelulares obrigatórios; as bactérias podem ser intra ou extracelulares; já os fungos, na maioria das vezes, são extracelulares, mas podem ser intracelulares; e os parasitos, que, quando protozoários podem ser intra ou extracelulares e, quando helmintos são extracelulares, devido até mesmo ao tamanho. Faz sentido que, por conta disso, desenvolvam-se mecanismos que vão ser eficazes contra a forma de infecção do patógeno. Para todos os tipos de proteção, as respostas efetoras vão envolver Th1, podendo ou não envolver Th17, que são fenótipos pró-inflamatórios que ativam fagócitos, resposta celular e, com isso, vamos conseguir combater a infecção. Um padrão diferente desse é montado para infecção helmíntica, que tem resposta via Th2. Para que, de fato, tenha-se uma infecção, o patógeno precisa se manter no tecido, fixar-se (através de adesinas) para que não seja eliminado pelas barreiras da imunidade inata. Uma vez fixado, ele vai colonizar e, para isso, precisa ser capaz de obter nutrientes e de driblar os mecanismos de defesa. Uma vez que consiga tudo isso, ele começa a invadir o tecido, podendo ser extra ou intracelular. Para que essa invasão aconteça, também é necessário, muitas vezes, que esses patógenos tenham enzimas capazes de digerir a matriz extracelular, a membrana celular e vesículas para possibilitar seu escape; desfazer as junções celulares; e driblar o SI. Ou seja, para ocorrer infeção, são necessários que os patógenos tenham diversas características que possibilitem isso. Então, numa infecção, existem fatores do patógeno, chamados de fatores de virulência, e fatores que dependem do hospedeiro. A virulência é a capacidade do patógeno de causar a doença quando se instala no hospedeiro, esses fatores de virulência vão ser justamente as adesinas, as enzimas e todos os atributos que possibilitam que ele viva no organismo, vencendo os mecanismos que buscam eliminá-lo. A doença acontece quando o patógeno tem fatores de virulência eficazes, ou quando o indivíduo está com sua RI diminuída, seja por uma idade mais avançada, por um estado nutricional, por uma condição de estado de estresse constante, por condições iatrogênicas (antibioticoterapia prolongada, tratamento com corticoides, terapia anti-neoplásica). A doença vai aparecer enquanto o patógeno consegue prevalecer sobre o SI. Imunidade a Bactérias Extracelulares Bactérias extracelulares são aquelas que vão invadir o organismo e irão ocupar os espaços intersticiais, podendo chegar ao sangue ou ao sistema linfático; ou, ainda, não vão conseguir invadir o tecido, colonizando a sua superfície. Para todos os patógenos, exceto vírus e helmintos, o processo para eliminá-los é através de fagocitose. Neutrófilo, monócito, macrófago e DC são células capazes de realizar fagocitose a partir do reconhecimento de padrões moleculares através de receptores, que vão sinalizar a internalização desse patógeno numa vesícula em cuja membrana vai ter a NADPH oxidase (catalisa Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 17 oxigênio em superóxido e também funciona como uma bomba de próton, que vai ficar jogando H+ para dentro). Os íons superóxidos, que são altamente reativos, vão poder agir diretamente no patógeno, mas também podem se combinar com outras moléculas. Ao se combinar com os prótons, formam peróxido de hidrogênio (agente oxidante), e, além disso, pode se combinar a íons cloreto, formando hipoclorito (o melhor desinfetante conhecido). No entanto, muitos microorganismos produzem a enzima catalase, que degrada o peróxido de hidrogênio, impedindo a formação de hipoclorito. Esse é um mecanismo de evasão, um fator de virulência importante. A bactéria extracelular pode causar a infecção por vários meios, uma boa parte é mediada por toxinas que podem interferir com as funções da célula, podendo ter caráter citotóxico. Algumas são altamente imunogênicas, levando a inflamação, causando dano celular. As toxinas podem ser endotoxinas, quando fazem parte da bactéria, ou exotoxinas, quando são liberadas no meio extracelular. Muitas vezes a doença é causada devido ao processo imunopatológico, devendo-se a ativação do SI contra uma toxina produzida pelo patógeno. Processo imunopatológico é quando há uma resposta exacerbada, pela bactéria possuir componentes semelhantes a componentes self (gerando anticorpos que reconhecem componentes próprios, lesando os tecidos) ou pela RI disparada pelo reconhecimento dos padrões moleculares. Exotoxinas Proteínas solúveis, que, ao serem secretadas, disseminam-se pelo tecido. São imunogênicas: a RI vai ser principalmente pela produção de anticorpos que se liguem a ela, neutralizando-a. Recebem vários tipos de classificação de acordo com sua ação: as do tipo II lesam membrana citoplasmática, as do tipo III interferem com funções celulares (síntese proteica, sinapse). Mas existe um grupo especial (tipo I), chamado de superantígenos, que são proteínas que ativam o SI de uma fórmula inespecífica, causando uma RI potente, porque são capazes de se ligar ao MHC e ao BCR pelo lado de fora da célula, sem sofrer processamento, sendo capazes de ativar diversos clones de linfócito T (tem afinidade por determinados domínios variáveis da cadeia β do TCR, que muitas vezes é igual ou muito semelhante em vários clones). Esse tipo de resposta, contra superantígenos, consegue mobilizar até 20% dos clones T e gera uma grande quantidade de toxinas inflamatórias. Acontece, por exemplo, na síndrome da pela escaldada (Staphylococcus aureus) e em algumas intoxicações alimentares (Staphylococcus). Uma consequência mais drástica é o que caracteriza a síndrome do choque tóxico (muito semelhante aos efeitos do choque séptico), em que ocorre uma grande produção de citocinas inflamatórias, causando efeitos sistêmicos. Endotoxinas O componente que é caracterizado como uma endotoxina é o LPS (lipopolissacarídeo), componente de membrana externa de bactérias Gram negativas. Ele é fracamente imunogênico e sua porção lipídica, o lipídeo A, é a parte tóxica que interage com o TLR4. Na verdade, é necessário um conjunto de componentes (CD14, MD2, proteína ligadora de LPS) para disparar a sinalização de forma adequada, com a Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 18 produção de citocinas inflamatórias (TNF-α, IL-1, IL-6 e IL-12). O efeito tóxico, a resposta inflamatória que leva ao sintoma, causando prejuízo funcional ou levando a sepse, é causada pelo LPS. Infecção Piogênica ou Supurativa (Localizada) Uma infecção por bactéria extracelular pode causar um processo inflamatório no foco da infecção; se esse processo for direcionado contra componentes da própria bactéria, como é o caso do LPS em Gram negativas, ou no caso das Gram positivas, contra PAMPs capazes de ativar resposta (como o ácido teicóico, peptideoglicana). Quando o processo inflamatório se dá pelo simples reconhecimento de uma estrutura da bactéria, tem-se uma infecção localizada, que ocorre exatamente no ponto em que a bactéria se instalou. Haverá, então, ativação dos fagócitos e das células residentes; produção de citocinas pró- inflamatórias e quimiocinas; aumento da permeabilidade dos vasos; recrutamento de muito neutrófilo, principalmente se envolver Th17, que produz IL-17, estimulando variados tipos celulares a produzirem quimiocinas, que recrutam os neutrófilos. Nesse foco da infecção, tem-se muito infiltrado leucocitário, principalmente neutrófilo, e essas células vão reconhecer PAMPs, internalizar e ser ativadas, liberando todo o seu arsenal no meio extracelular (enzimas, peroxidases), que irá causar uma lesão tecidual. Haverá muita morte celular, porque o neutrófilo morre após algum tempo ativado, e a morte da bactéria. Quando esses eventos acontecem no foco da infecção, além dos sinais flogísticos, é possível formar um abcesso, uma coleção de líquido amarelado (o pus), que nada mais é que resto de tecido, neutrófilos mortos e bactérias mortas. Sepse (Infecção Sistêmica) A infecção não é restrita a um foco. Se a bactéria alcança a corrente sanguínea, ela pode causar uma inflamação disseminada, com produção exacerbada de citocinas de forma sistêmica, podendo evoluir para o choque séptico. Sepse é uma resposta inflamatória sistêmica provocada pelo agente infeccioso (pode ter resposta inflamatória sistêmica estéril, provocada por grande trauma, cirurgia, queimadura; ou seja, envolvendo DAMPs). O choque séptico vai ser a consequência mais extrema, em que se tem coagulação intravascular sistêmica; grande perda de líquido do vaso para o espaço intersticial; queda da volemia; diminuição do débito cardíaco; prejuízo da chegada de suprimento sanguíneo nos órgãos; falência múltipla; queda acentuada da pressão; óbito. Controlar esse processo é muito difícil. Mecanismos de resposta da imunidade inata Ocorre à ativação do complemento através da via das lectinas. Ativando o complemento, são gerados opsoninas, como C3b, que vão auxiliar no processo de fagocitose; MAC que vai ser eficaz para bactérias do gênero Neisseria, para as outras não é tão importante; anafilotoxinas que vão promover a inflamação, ativando o endotélio (aumentando a expressão de moléculas de adesão e aumentando a permeabilidade), ativando o mastócito (libera histamina que tem ação vasodilatadora), recrutando e ativando neutrófilo (fagocitose). Com a produção de citocinas pró-inflamatórias, há a liberação de proteínas da fase aguda, como a proteína C reativa, que aumenta muito durante a resposta inflamatória, elas agem como opsoninas, aumentando a fagocitose. A fagocitose pode, também, acontecer sem o auxílio Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 19 de opsoninas, através do reconhecimento de PAMPs do patógeno. Uma vez que os fagócitos são ativados ocorre a liberação de ROIs e enzimas lisossomais, causando a lise da bactéria. A inflamação também é alimentada diretamente pelo reconhecimento de PAMPs por receptores de padrão como TLR, NOD. Uma vez mobilizados, esses receptores ativam a produção de citocinas pró- inflamatórias e quimiocinas, aumentam a produção de componentes microbicidas; tudo isso favorecendo a lise bacteriana. A resposta progride para uma resposta adaptativa a partir da ativação das células DCs residentes. Essas DCs aumentam a expressão de B7 e MHC, perdem algumas moléculas de adesão que as mantém no tecido, aumenta a expressão de CCR7, cai no sistema linfático, chega ao linfonodo e vai para a área de linfócito T. Essa DC que fagocitou, processou e apresenta antígenos encontra o T com TCR específico e o ativa. Essa bactéria, através dos PAMPs, promove uma potente ativação da DC, induzindo a produção de IL-12, que propicia o fenótipo Th1 e produção de IgG (anticorpo neutralizador, opsonizantes e ativador do complemento) em ambientes que não são de mucosa. A mucosa é um ambiente rico em TGF-β, que induz o fenótipo Th3 e produção de IgA (importante anticorpo neutralizador). De qualquer forma, a resposta humoral sempre vai começar com IgM, importante porque fixa complemento pela via clássica, gerando opsonização. Resposta timo-dependente Para os antígenos protéicos, essa DC produzindo muita IL-12, IL-6, IL-23, induz diferenciação para Th1 (IL-12) e Th17 (IL-6 e IL-23). A partir desses fenótipos, é gerada uma inflamação importante tanto através de INF-γ (potente ativador de neutrófilo), quanto através de IL-17 (potente recrutador de neutrófilo). Será promovida uma resposta inflamatória que irá alterar a permeabilidade dos vasos para que o neutrófilo consiga chegar ao local de inflamação e fagocite a bactéria. A bactéria eficientemente opsonizada, tanto por IgG e IgM quanto por fatores da imunidade inata, estará mais passiva de fagocitose. No caso de uma infecção na mucosa, vai haver a produção de IgA, que tem uma função de neutralização importante. Resposta timo-dependente Algumas bactérias extracelulares possuem uma estrutura por cima da parede celular, a cápsula, composta de polissacarídeos. Exemplos de bactérias capsuladas: Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae. Esses polissacarídeos da cápsula estão encobrindo PAMPs importantes para ativar resposta inflamatória, para induzir fagocitose, que então ela será dificultada. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 20 Alguns dos polissacarídeos também dificultam a ligação de proteínas do sistema complemento e, consequentemente, sua ação. A melhor resposta contra esse tipo de bactéria é através da produção de IgM específica, que se prende à cápsula bacteriana, ativando o complemento e gerando opsonização. O complemento não consegue se associar diretamente a muitos desses polissacarídeos capsulares, por isso é preciso promover a ativação através da via clássica para poder opsonizar. As populações que vão responder a polissacarídeos são linfócitos B1 e linfócitos B da ZM, com destaque para esse último. B da ZM é uma população que gera uma resposta eficiente para polissacarídeo, porque recebe estímulo de citocinas que fazem com que ele, ao reconhecer polissacarídeos, produza anticorpos, aumentando a afinidade desses anticorpos e gerando plasmócitos de vida longa, embora não se tenha certeza se produz linfócito de memória. B1 está disperso na lamina própria, portanto não terá auxílio de T. Streptococcus pyogenes Exemplo de bactéria que pode causar diferentes padrões de doença. A infecção pode ser piogênica (localizada), toxigênica (é produtor de superantígeno), ou não ser nenhum dos dois. É um importante agente de faringites (infecção piogênica), causa infecção cutânea por resposta inflamatória a toxina (escarlatina). Possui cápsula antifagocítica e não imunogênica, então não haverá produção eficaz de anticorpo. Na parede celular está presente a proteína M, que se projeta, ultrapassando a cápsula e ficando exposta. A proteína M é antifagocítica, imunogênica, confere imunidade tipo-específica (aproximadamente 80 sorotipos). Embora as duas dificultem a fagocitose (proteína M desloca a opsonina), serão formados anticorpos neutralizantes, que farão a opsonização. Infecção de garganta é uma coisa que as pessoas têm de forma recorrente, mas tem-se uma resposta eficiente contra uma proteína (proteína M), por que isso acontece? Porque muitas infecções são causadas por sorotipos diferentes. O que define um sorotipo é o antígeno expresso na superfície. A proteína M pode ter pequenas variações que causam respostas distintas. Os anticorpos são específicos para cada sorotipo. Além das infecções piogênicas e toxigênicas, o S. pyogenes também causa as chamadas doenças pós-estreptocócicas, que acontecem depois que já se combateu e eliminou o agente. Essas doenças são geradas pelo SI. Existem sorotipos em que a proteína M é do tipo reumatogênica (gera febre reumática) e outros em que é do tipo nefritogênica (gera glomerulonefrite aguda). Glomerulonefrite aguda: O indivíduo tem uma infecção por S. pyogenes com apresentação característica do impetigo, responde (com ou sem antibiótico) e elimina a infecção. Mas, duas ou três semanas depois, esse indivíduo começa a apresentar comprometimento de função renal. Isso acontece porque os anticorpos gerados para os antígenos solúveis da parede celular dos S. pyogenes dos sorotipos nefritogênicos formam imunocomplexo com esses antígenos (componente solúvel), que não são facilmente removíveis (sempre são gerados imunocomplexos, mas geralemente eles são removidos por macrófagos e monócitos). Se gerados em grande quantidade e não sendo removidos, pode-se chegar a um estágio em que esse imunocomplexo vai atingir a parede do vaso e se depositar, preferencialmente em tecidos com grande pressão osmótica, como é o caso dos glomérulos renais. A porção Fc dos anticorpos desses imunocomplexos vai ser um sítio de ligação para o complemento, gerando opsonina, recrutando Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 21 neutrófilo; assim, ele vai reconhecer o Fc e vai degranular nesse tecido. Haverá uma descarga de enzima em cima da parede do vaso, causando a glomerulonefrite. Febre reumática: impetigo geralmente não evolui para febre reumática, o que pode evoluir é a dor de garganta, o que acontece mais com criança e pré-adolescente, principalmente se há demora no início da antibioticoterapia. Será causada por um sorotipo reumatogênico, também de duas a três semanas após a infecção. Nesse caso, os anticorpos são de reação cruzada, ou seja, os anticorpos são produzidos contra a proteína M, mas alguns de seu epítopos são semelhantes aos encontrados em tecido de articulação, miosina cardíaca, tecido cerebral. Então, esse anticorpo se ligará à antígenos próprios. Assim, haverá inflamação nesses tecidos, causando a doença. Imunidade à Fungos Quando o fungo causa uma infecção, preferencialmente em indivíduo imunocompremetido, a doença leva a morte. Hoje, com o aumento do número de casos de infecção fúngica, tem-se começado a estudar melhor a biologia deles e sua interação com o SI. Tirando as infecções superficiais e subcutâneas, dá-se mais atenção às infecções sistêmicas e oportunistas. As infecções classificadas como micoses sistêmicas são causadas por fungos considerados patógenos primários, que são capazes de causar a doença mesmo em indivíduos imunocompetentes. A doença é branda, muitas vezes de auto resolução e são capazes de infectar. Entre eles estão apenas: Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immitis, Paracoccidioides brasiliensis e Histoplasma capsulatum. Patógenos oportunistas são aqueles que vão causar a infecção se o SI estiver comprometido, causando as micoses oportunistas. Esses patógenos podem causar infecções sistêmicas, mas apenas em indivíduos com imunossupressão. Existem diversas espécies que podem causar infecções oportunistas, as principais são: Candida albicans, Cryptococcus neoformans e Aspergilus fumigatus. O número de fungos oportunistas tem crescido e novas espécies, que eram consideradas ambientais, vêm sendo descritas em infecções humanas. Para todos eles, primários e oportunistas, a forma de infecção mais comum é pela via respiratória. São inaladas as formas deles, chamadas de conídios. Os fungos são capazes de assumir diferentes formas. Alguns fungos primários são considerados dimórficos: eles têm uma forma quando estão no ambiente, chamada saprofítica, e assumem outra forma Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 22 quando estão no hospedeiro. Mesmos os fungos que não são patógenos primários podem alterar sua forma. Os patógenos primários, quando estão no ambiente, se encontram numa forma filamentosa que produz os conídios para proliferar. Quando estão no hospedeiro, transformam-se numa célula leveduriforme, ficando como um ser unicelular que se divide por brotamento. A porta de entrada no hospedeiro é o trato respiratório superior, através da inalação dos conídios. Os patógenos oportunistas também tem uma forma filamentosa que produz conídios no ambiente, mas eles não mudam de forma no interior do hospedeiro. Os conídios serão inalados e vão germinar, formando novos filamentos, chamados de hifas (o conjunto de hifas se chama micela). Os patógenos oportunistas não são dimórficos, eles têm a forma de micelas e conídios, mas isso acontece tanto no ambiente como no hospedeiro. O conídio é altamente hidrofóbico; resistente à radiação ultravioleta; seu tamanho varia com a espécie. Eles se dispersam muito facilmente no ar e conseguem permanecer no ambiente até encontrar um local com nutriente, temperatura e pH adequados para dar origem a micela. Na maioria das vezes a infecção se dá pela inalação desses conídios, que vão se instalar nos alvéolos, gerando uma resposta imune no indivíduo imunocompetente ou germinando e colonizando. A infecção também pode ocorrer a partir de uma inoculação traumática. Exemplo: quando ocorre a ruptura da barreira epitelial e há entrada de fungos saprófitas do solo, como o Paracoccidioides brasiliensis, em indivíduos que lidam com terra. A infecção ainda pode ocorrer através de catéteres, que são uma importante via para a Candida albicans em ambientes hospitalares. A C. albicans coloniza o catéter, podendo causar uma infecção generalizada no indivíduo, que já deve estar com um comprometimento imune. Candidíase é a infecção mais comum por patógeno oportunista, seguida de aspergilose e da criptococose. Fungos Oportunistas Hoje existem muitos indivíduos propensos a esse tipo de infecção, por possuírem fatores de risco (algum estado de imunocomprometimento). Os quadros podem ser locais ou generalizados e causam grande taxa de mortalidade em indivíduos imunocomprometidos. Os indivíduos com maios predisposição são os com neutropenia ou os que têm alguma deficiência celular. Entre esses últimos, encontram-se: • Transplantados – devido ao uso de drogas imunossupressoras; • Terapias antineoplásicas – devido ao uso de drogas citotóxicas; • AIDS – devido à redução de TCD4 (candidíase, aspergilose disseminada, criptococose e pneumocistose; são as principais causas de mortalidade por infecção fúngica nesses indivíduos); • Doenças autoimunes – devido ao uso contínuo de corticosteróides; • Antibioticoterapia prolongada. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 23 Fungos Primários As infecções sistêmicas causadas por patógenos primários, que são termo-dimórficos (variam a forma em função da temperatura), são causadas pelos conídios inalados e, na maioria das vezes, manifestam-se nas formas pulmonares. Blastomyces dermatitidis e Coccidioides immitis são espécies mais comuns na América Central e no sul dos EUA, portanto são pouco comuns aqui. Já Paracoccidioides brasiliensis e Histoplasma capsulatum são mais prevalentes no Brasil, o primeiro é endêmico no RJ e o segundo teve algumas endemias e epidemias devido a AIDS. Na maioria das vezes, o indivíduo é infectado, desenvolve sintomas brandos, como o de uma gripe e resolve a infecção. Essa resolução não necessariamente leva a eliminação do patógeno, como é o caso do Paracoccidioides brasiliensis; muitas vezes ocorre apenas uma contenção, em que o patógeno permanece em estado de dormência em um granuloma. Se o indivíduo não consegue montar uma resposta eficiente com a formação de um granuloma, esses fungos podem se disseminar tanto por via hematogênica, quanto por via linfática, chegando a outros órgãos e colonizando-os. Ciclo da histoplasmose exemplificando, mas é o mesmo progresso para outros fungos primários. O conídio é inalado e chega aos alvéolos. No caso do histoplasma, ele consegue ser fagocitado e resistir aos mecanismos imunes, permanecendo vivo dentro do macrófago. A partir desse macrófago, ele pode: sair e ir para outro macrófago; sair e permanecer no interstício; ou sair e alcançar tanto a circulação sanguínea quanto a linfática, chegando a outros tecidos que serão colonizados, causando a doença disseminada. Esse quadro pode acontecer com Histoplasma capsulatum e Paracoccidioides brasiliensis. O Histoplasma capsulatum é uma fungo que gosta muito de ambiente rico em nitrogênio e as fezes das aves são ricas em componentes nitrogenados, então ele pode ser encontrado em fezes de pombos, galinhas e morcegos. Cavernas são ambientes propícios para esses fungos. No raio-X de tórax é encontrado um nódulo (que pode ser também tumor ou vestígio de tuberculose). Assim como na tuberculose, uma vez que o indivíduo que já teve contato e conteve o patógeno, caso ele tenha algum déficit imunológico, ele pode ter uma recidiva da infecção. O Paracoccidioides brasiliensis tem muitas características em comum com histoplasma, como a capacidade de sobreviver em macrófagos e se disseminar. Eles podem ser encontrados no solo, nas fezes de aves e em tatus (reservatório). Ele pode causar uma infecção aguda ou subaguda (forma juvenil), que é Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 24 mais grave, atingindo geralmente crianças e adolescentes, mas são menos de 5% dos casos. Nessa forma, o indivíduo não contém o fungo, que se dissemina muito rapidamente. A infecção crônica (forma adulta) por paracoco é a mais comum. Ela pode ser unifocal ou multifocal, mas sempre contida, podendo levar muito tempo para se tornar aparente. Mais de 90% dos casos acontece em homens, estando relacionado a uma questão hormonal. Parece que ele tem em sua superfície um receptor para estrogênio, que quando o hormônio se liga, inibe a transição da forma saprofítica para a forma leveduriforme, impedindo a infecção. Resposta Imune Essa contenção, que faz com que o indivíduo não manifeste a doença, é uma resposta do tipo Th1. Ou seja, esse é o padrão protetor, a resposta celular, que vai, em alguns casos, conseguir eliminar ou conter a infecção através da formação do granuloma. O granuloma se forma quando ativa-se de forma persistente o macrófago, que acaba mudando sua morfologia, fundindo-se com outras células, formando as células gigantes (células epitelióides e multinucleadas características do granuloma). Essas células ficam envolvendo o patógeno. Geralmente, há um cordão linfocitário em volta que alimenta os macrófagos com INF, mantendo-os ativados. Macrófagos ativados tentam restaurar o tecido através da produção de proteínas de matriz e da deposição de fibrina, que pode acontecer em vários graus, mas geralmente ocorre certo deposito de fibrina em volta dessa estrutura. Isso pontualmente afeta o tecido, modifica o parênquima, mas é essa estrutura que contém o patógeno. Esse microorganismo, não tendo alto grau de virulência, como é o caso dos fungos, permanece dormente dentro do granuloma. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 25 No caso de um déficit na resposta Th1 ou se você deixa de alimentar essa estrutura, esse centro caseoso do núcleo do granuloma pode se difundir e o patógeno ganhar o organismo. Assim, as infecções podem se disseminar, nos casos de Histoplasma capsulatum e Paracoccidioides brasiliensis, causando histoplasmose e paracoccidiose, respectivamente. Isso também pode acontecer com Cryptococcus neoforman, que tem um tropismo pelo sistema nervoso central, disseminando-se preferencialmente nesse tecido, causando meningite. Qualquer desequilíbrio que leve a uma resposta Th2, faz com que se tenha uma forma mais grave da doença. Uma hipergamaglobulinemia (altos títulos de anticorpos) está diretamente correlacionada à gravidade da doença. Os anticorpos não são protetores. Ao se desenvolver uma resposta Th2, inibe-se a resposta Th1, então não desenvolve o granuloma. Aula 14 – Professora Cléo – Imunidade contra Vírus – 28/01/2013 Chamamos os vírus de partícula infecciosa, o termo microorganismo não é usado, geralmente, pois fora da célula o vírus cristaliza. Enquanto o vírus não atravessa a pele íntegra, que representa uma barreira, a mucosa é facilmente penetrável pelo vírus. O que impede a entrada do vírus na mucosa é a barreira imunológica, se ele já tem IgA de mucosa que possa neutralizar o vírus. Essa barreira não existe naturalmente, ela deve ser provocada. A maioria dos vírus sobrevive no máximo 1 hora em ambiente ressecado. O vírus é muito simples e essa simplicidade dificulta a produção de vacinas, principalmente os vírus que incorporam informação das nossas células. São agentes ou partículas que sofrem mutação com uma frequência muito elevada, devido a uma instabilidade genética muito grande. Apesar de não possuírem tantos antígenos como bactérias e protozoários, são os mais propensos a sofrerem mutação. Na sua estrutura básica temos o vírus mais comum que tem seu material genético, DNA ou RNA protegido por um ou até dois capsídeos (não chamar de cápsula, pois bactérias é que possuem cápsula). São formados por capsídeo (de proteína), por material genético e os mais complexos possuem envelope, acima do capsídeo, formado por fosfolipídios de membrana oriundos do hospedeiro. A principal porta de entrada é a mucosa (nenhuma é capaz de impedir que o vírus entre). Já a entrada pela pele ocorre por meio de um vetor ou perfuração por seringa contaminada, pois não há vírus conhecido que atravesse pele íntegra. Por exemplo, se cair uma gota de sangue contaminado na conjuntiva de um indivíduo, este deve fazer a quimioprofilaxia adequada. O vírus entra no organismo geralmente através da mucosa e pode não causar sintomatologia local se tiver tropismo por outras áreas. A manifestação poderá ser local ou sistêmica e dependerá do agente infeccioso. Como a maioria dos vírus entra pela mucosa, costumam causar alterações nesses sítios, ou caem na circulação e atingem outros sistemas. Ainda há vírus que infectam sítio de entrada e outros sítios. Há vírus não líticos cuja patologia não consiste na replicação intensa, mas sim da resposta imune. Ou seja, ou o ciclo lítico intenso ou a resposta imune à infecção configuram a clínica. Vírus líticos, de infecções mais agudas, ou matam ou o organismo se cura. Vírus não líticos são os que tendem a cronificar. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 26 Se o vírus é causador de uma infecção aguda (sarampo, caxumba, rubéola, etc.) ou uma infecção hiperaguda (rinovírus, influenza, etc.) essa durará, em geral, cerca de sete dias a não ser que a infecção ocorra em um indivíduo imunodeprimido, idoso, diabético, grávidas etc. São vírus líticos e toda a sintomatologia decorre da destruição de células alvo (entrando na célula, se replicando e rompendo a célula). Por outro lado, se o vírus é pouco lítico os sinais e sintomas são decorrentes da resposta imune. Ha vírus RNA fita simples, RNA fita dupla e de DNA. Os vírus de RNA possuem a enzima transcriptase reversa, que fabrica DNA a partir de RNA, como o caso do vírus HIV. Só pode se inserir ao genoma humano os vírus que são, por excelência, de DNA ou se for RNA com a ação da transcriptase reversa, após a formação do DNA viral. Existem os vírus de DNA e os de RNA. Dentre os vírus de DNA, temos todos os da família Herpes: Herpes simplex do tipo 1 e 2 (muita gente tem o tipo 1, o 2 é mais genital), varicela-zoster, o EBV (Epstein- Barr vírus) da mononucleose, o citomegalovírus, que fica latente e pode causar cegueira no paciente imunodeprimido e o também o causador do Sarcoma de Kaposi, tumor maligno em pacientes imunodeprimidos, que é do tipo 8. Entre os vírus de RNA, nós temos aqueles que são agudos, que invadem, replicam e destroem a célula, e aqueles que trazem uma enzima, como o HIV (vírus da imunodeficiência humana), que transforma o RNA em DNA, infectando o núcleo da célula humana. Os vírus RNA estão organizados em 4 grupos do sistema de classificação de Baltimore: Grupo III (dsRNA): vírus com RNA fita dupla; Grupo IV ((+)ssRNA): vírus com RNA fita simples senso positivo; Grupo V ((-)ssRNA): vírus com RNA fita simples senso negativo; Grupo VI (ssRNA-RT): vírus com RNA fita simples senso positivo que realizam transcrição reversa. Resposta Imune O vírus precisa de uma célula alvo (não entra em qualquer célula) com um receptor e de um ligante próprio para o receptor. Ex.: Se for um vírus da hepatite, significa que é um hepatócito que tem esse receptor. De forma ilustrativa, o ciclo viral mostra que o material genético dele precisa ter acesso ao citoplasma da célula, dominar a maquinaria celular, replicar e germinar. Essa célula acaba arrebentando. Se o vírus é muito lítico arrebenta em cerca de meia hora, uma hora. Se o vírus não é lítico pode levar até mesmo 5 anos, então depende do caráter do vírus. Se o vírus não é lítico, se é pouco lítico, significa que, ou ele é já é de DNA, invade o núcleo e se insere em qualquer cromossomo, ou ele é de RNA, (ex. HIV), e se transforma, passa de RNA para DNA, e assim infecta o núcleo humano. Essas são as piores infecções de serem combatidas. Os retrovírus tendem a ser ainda menos líticos do que os vírus de DNA. A TDC8+ precisa identificar as células infectadas, e o faz utilizando o TCR verificando os peptídeos acoplados ao MHC I. Todo vírus tem uma molécula no seu capsídeo (e mais o envelope, se houver) que vai Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 27 ser identificada. O vírus não entra na célula, ele se acopla à membrana e lança no citoplasma seu material genético. Através do RNA viral comandam o metabolismo da célula, fazendo várias copias de si mesmo. Pacientes imunodeprimidos são os que precisam de determinadas drogas para auxiliar o combate a vírus, (ex: aciclovir, ganciclovir). São drogas muito caras. O vírus de DNA pode se fundir ao DNA humano e ficar latente, sem nunca ser totalmente eliminado do organismo (Herpes vírus). Os vírus de DNA permanecem no organismo pela vida toda. O vírus de DNA controla o metabolismo da célula, e as partículas virais brotam da célula infectada. Se houver muita liberação de vírus, a célula acaba morrendo. É muito mais fácil construir vacinas para os que são líticos. Os piores, como os da família Herpes, vão para as células específicas e ficam "calados", e eventualmente devido à baixa imunológica eles são reativados, sendo controlados pelo sistema imune. E aqueles que entram e ficam silenciosos, como o HIV o qual a maioria das pessoas que o possui não sabem, descobrindo anos depois pela evolução da doença. Outro exemplo é o vírus da hepatite C, que entra, infecta a célula alvo e não fica em latência verdadeira, e sim produzindo partículas na maioria das pessoas. Sempre haverá perda de células, porque as primeiras células infectadas não vão conseguir se proteger. Aí a resposta imune começa a ser formada quando houver quantidade suficiente de vírus infectando e lisando células (lembrar o limiar de ativação da resposta imune, graças às células reguladoras). O vírus pode ficar restrito a uma microárea de mucosa. Outros não ficam restritos, podem infectar órgãos e células que forem passíveis de infecção, circulam pelo sangue ou pelos gânglios (mesentéricos). Apesar de cada individuo ser único, há uma historia natural para cada infecção, ou seja, o caminho normal da infecção e sucessão de eventos. Quando o vírus causa infecção crônica e não aguda, significa que ele não é lítico, e quando o vírus é muito lítico a resposta ideal é por anticorpos para neutralizar esses vírus. Assim a célula mais importante é B que produz anticorpo, com ajuda do linfócito T. Se o vírus é pouco lítico a importância maior é da célula T Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 28 porque vai identificar a célula que está cronicamente infectada, através da identificação via TCR do peptídeo que pertence ao vírus no MHC. Em resumo, se a resposta é contra um vírus que causa infecção aguda ela é chamada de resposta imune humoral e para ter anticorpo produzido por B esse linfócito precisa ser ativado por T. Nas infecções por vírus crônicos é a célula T que tem maior importância. Resposta imune contra vírus Tem-se o vírus em vermelho, um capsídio, e os antígenos de superfície. Uma célula alvo, lembrando que o vírus não é promíscuo, ele tem o seu tropismo, e isso significa que tem receptores em células específicas que permitem a sua aderência. Logo após a aderência o material genético vai ser lançado dentro da célula alvo e aí vai se estabelecer a infecção intracitoplasmática. A célula que foi infectada não tem salvação. Ela está destinada a morrer, quer seja pela replicação do próprio vírus, quando esse é extremamente lítico e causa uma infecção aguda (sarampo, caxumba, rubéola, rotavírus) ou o vírus não é lítico, entra na célula, infecta o núcleo e fica calado, mas será identificado pelo sistema imune. Então, ou essa célula morre pela intensa replicação viral ou depois de infectada, morre devido ao ataque imunológico. Apesar disso ela pode permitir que outras células-alvo futuros, que ainda não foram infectadas, sadias, sejam pelo menos resistentes aos vírus. Uma vez que o vírus consiga aderir à célula alvo, ele entra e essa célula começa a liberar citocinas. Sendo a mais importante da família dos interferons do tipo 1, chamadas IFN-α e IFN-β. Ela deflagra sinais inflamatórios para sinalizar a invasão viral, para avisar as células-alvo vizinhas que entrem em estado antiviral. Existem três tipos de interferons, IFN-α, IFN-β (tipo 1) e aquele que diz que a resposta é Thelper 1, o IFN-γ (tipo 2). Na resposta imune natural contra vírus, não se encontra IFN-γ. Os primeiros interferons serão o alfa e o beta, produzidos pela própria célula que acabou de ser infectada. Interferons alfa e beta terão efeitos autócrinos e parácrinos: Autócrino: Acelerar a própria morte da célula alvo que já estaria destinada a morrer. Então, essas citocinas ativam as caspases e essa célula morre por apoptose, tendo como vantagem a de diminuir a quantidade de partículas virais que podem se replicar. Então, é como se ela se suicidasse, diminuindo a vida da célula e reduzindo a capacidade replicativa do vírus. É uma morte por apoptose, mediada pelas caspases. Parácrino: Essa dupla - IFN-α e IFN-β - vai agir em uma mesma célula alvo (com os mesmos marcadores) que provavelmente será infectada posteriormente, pelo mesmo vírus, porque tem os mesmos receptores. Caso não estejam já infectadas essas citocinas irão induzir o estado antiviral, se tornando mais resistentes à replicação viral. Não impede a entrada do vírus, porque esses marcadores que o vírus usa para jogar seu material dentro da célula são essenciais para o funcionamento celular. OBS: A célula plasmocitóide (principal ativadora de TCD8) e mielóide (principal ativadora de TCD4) são estimuladas por IFN-α e IFN-β (por elas mesmas produzidos) e a plasmocitóide produzirá IL-2. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 29 Isso ocorrerá através (1) do aumento da expressão das moléculas de MHC I e MHC II (esta última classe apenas para as moléculas que podem expressá-la). Se a célula infectada só expressa MHC I aumenta expressão de MHCI se a célula também expressa MHCII aumenta expressão de MHC I e MHCII. A vantagem é a maior apresentação para linfócitos T. (2) Sob ação dessas citocinas (interferons), a próxima célula-alvo que tem receptores para essas citocinas, chamados de receptores para os Interferons do tipo I, ativam uma enzima chamada PKR. Descrevendo a resposta imune contra vírus: Ativa-se a PKR que é uma enzima, uma proteína quinase (ela fosforila) que é ativada quando encontra com RNA de dupla fita. RNA humano não faz fita dupla em nenhum momento, quem faz fita dupla é DNA humano. Portanto, quando há RNA de fita dupla é porque há infecção por vírus. Se o vírus for de DNA ele passa por uma fase durante o seu ciclo de RNA de fita dupla, é um fenômeno comum. Se encontrarmos um RNA de fita dupla, é um PAMP, é um vírus. Essas enzimas (PKR), induzidas pelas citocinas, são ativadas e inibem a síntese proteica. Novamente: O Interferon 1 e 2 ativa PKR que é uma proteína quinase ativada na presença de RNA de dupla fita. Ela fosforila o fator de alongamento EIF-2 (um fator que é importante para síntese proteica, pois auxilia o RNAt) inativando-o. Podemos dizer que os interferons estão preparando a célula (futura célula-alvo) para que ela fique resistente ao vírus. Esse processo ocorre: 1) Pelo aumento da expressão de MHC I (e MHC II nas que podem); 2) Ativando a proteína PKR que na presença de fita dupla de RNA inibe síntese proteica. Para a prova é só colocar isso: Ativa o PKR que na presença de RNA de dupla fita inibe a síntese proteica. (Observação feita dizendo que não há necessidade de dizer que fosforila e inativa na prova); 3) Sob ação dessas citocinas a célula-alvo induz uma outra enzima: 2’5’oligoadenilato sintetase que ativa uma RNAse, chamada RNAse L, que cliva RNA mensageiro de fita dupla. Pode-se dizer assim: PKR vai inibir síntese proteica do RNA de fita dupla e ativar uma RNAse (só lembrar que “ase” é enzima) que degrada RNA de fita dupla. Só NÃO pode DIZER que DEGRADA RNA de FITA SIMPLES porque esse é um efeito tóxico, afeta o nosso RNA, ataca o RNA de fita dupla que nós não temos. Está aqui o estado antiviral. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 30 Tudo que foi descrito não impede a entrada do vírus. Em nenhum momento essas citocinas inibem a expressão desse receptor para o vírus. Até porque os vírus evoluíram para usar receptores que são moléculas importantes para a biologia da própria célula. Então uma citocina que iniba, faça uma down regulation, no receptor por causa da infecção viral vai condenar a célula à morte porque geralmente o vírus usa receptores que são importantíssimos para a própria célula-alvo. O vírus entra, tenta se replicar e não consegue, pois não consegue realizar síntese proteica. Esse é o chamado estado anti-viral na célula-alvo, é o estado que não impede a infecção, mas tenta impedir a replicação. Na clínica se administra nos pacientes essas citocinas, os interferons, em infecções virais crônicas, com o objetivo de fazer com que essas células que são alvo se tornem mais refratárias à replicação e isso permite ao paciente viver mais. Pergunta: A inibição da síntese proteica não pode causar morte celular? Resposta: Parece paradoxal porque se inibir a síntese proteica estará desfavorecendo o vírus mas também condenando a célula a ter uma vida menor ainda. Isso é temporário. Primeiro quando se tem interferon a célula responde hiperativada, aumenta a expressão de MHC de classe I, e de MHC de classe II, aumenta a síntese de proteínas de estoque e, então, ela se prepara para uma época de escassez, de seca metabólica onde a célula vai ficar um tempo sem fazer síntese proteica. Esse estado é revertido porque o interferon dura 15 minutos e depois para de agir. Por isso que tem que estar sempre produzindo, no momento em que o interferon deixa de agir a célula recupera o status metabólico, o vírus pode entrar e dominar. De qualquer forma quando é administra essas citocinas para o paciente a carga viral pode diminuir muito e quando se observa o órgão afetado para de ser destruído. Então de alguma forma essas citocinas acabam sendo mais benéficas do que maléficas; devem morrer células porque não estão conseguindo fazer síntese proteica, mas elas iriam morrer devido à replicação viral. Esse estado também não pode continuar, seria um suicídio das células que estão sadias ainda. Os IFN-α e IFN-β também auxiliam as células dendríticas. Existem dois tipos de célula dendrítica, a mielóide e a plasmocitóide, e a mais importante contra vírus é a plasmocitóide (quando não é vírus é a mielóide). A célula dendrítica plasmocitóide é mais adaptada (não que a mielóide não ajude) a colaborar com uma resposta imune natural contra vírus, pois expressa grande quantidade de receptores para a dupla de IFN-1 (IFN-α e IFN-β) e para TLRs que reconhecem DNA, RNA, partículas virais, etc, e será a grande responsável por ativar as células T. Ainda no local de infecção, antes mesmo dessa célula dendrítica migrar para o tecido linfóide secundário, sob ação da dupla de IFN-1, passa a produzir mais IFN-1 e IL-12 que atuarão sobre as células NK. A célula NK é de extrema importância na ação contra vírus, colaborando de duas formas: (1) Produz IFN-γ (2) Exerce a ação lítica por meio de toxinas. A NK é uma célula da imunidade natural de ação degranuladora (possui grânulos de ação tóxica que serão lançados sobre as células infectadas). Expressa, também, muitos tipos de receptores em sua membrana, podendo responder às citocinas do local de infecção, produzindo IFN-γ. O IFN-γ ativa o poder microbicida dos fagócitos (macrófagos e neutrófilos), que em infecção viral atuarão principalmente na “limpeza”, removendo restos mortais e dejetos celulares. Na função efetora de Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 31 combate aos vírus, embora os fagócitos atuem liberando NO e radicais livres para os vírus livres no interstício, a principal célula é a NK. O IFN-γ ainda favorece o fenótipo TH1, que por sua vez será responsável por ativar TDC8 em CTL (célula efetora da Imunidade Específica). Ao chegar à área inflamada, que está cheia de citocinas, essas são reconhecidas pela NK, que então secreta IFN-γ no local. As células que não respondem ao estímulo por IFN -γ (não aumentam a expressão de MHC-I), a NK mata, pois reconhece como infectada. Para fazer o reconhecimento das células infectadas a NK possui 2 receptores: o KIR (receptor que inibe morte) e o KAR (receptor que ativa morte). Quando a célula, sob o efeito do IFN-γ aumenta a expressão de MHC-I, o MHC-I se liga ao KIR, e a NK não mata tal célula. Porém, se o KIR não se liga a MHC-I (a célula não aumentou a expressão), a morte não é inibida. Além disso, KAR reconhece proteínas de choque térmico, expressas por células em situação de estresse. Portanto, a célula que morre por ação da NK não expressa MHCI sob estímulo de IFN-γ (não ocorre ligação do KIR) e expressa proteínas de choque térmico (que se ligam a KAR). OBS: Para a célula morrer, não basta expressar exclusivamente proteínas de choque térmico para a NK, pois se não toda célula em situação de estresse seria morta. É preciso de dois fatores: Ausência de MHC-I e presença de proteínas de choque térmico. A NK realiza um mecanismo chamado ADCC, independente de KIR e KAR. O envolvimento da NK nessa citotoxicidade é apenas na imunidade específica. A NK elege seu alvo então por (1) ter anticorpo: ADCC; (2) não ter anticorpo: KIR e KAR. As DC emitem pseudópodes na luz, e essa região é cheia de receptor de antígenos, cujo objetivo é “vacinar” a pessoa. Mas o vírus pode se ligar, induz uma retração do prolongamento citoplasmático e induz a migração da célula até o santuário. É assim que se infecta pelo HIV, a DC que leva o vírus até o santuário. Então, apesar dela ser resistente à maior parte dos vírus, vários a usam como transporte para invadir o corpo humano. Pergunta: A resistência da dendrítica tem a ver com o MHC? Resposta: Não, a DC expressa receptores para PAMPs (PRRs), vários TLR são expressos na DC que reconhecem os PAMPs virais. Isso, na maioria das vezes, é papel da Ig mesmo, mas tem alguns PRRs que não são da família Toll. Então, quando o vírus se liga a eles é para pegar carona. Muitos vírus só conseguem causar infecção porque aderem a DC. A DC realmente é que passa o HIV para dentro do corpo. O HIV não Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 32 ultrapassa a mucosa sozinho, é a DC que capta. Esse mecanismo não é feito por todos os vírus, pois a DC possui um arsenal de receptores TLR, permitindo reconhecer partículas virais. Ela retrai os pseudópodes da mucosa e vai para santuário mais próximo apresentar os vírus, de preferência com tudo degradado em forma de peptídeos. Mas há vírus que conseguem se replicar dentro da DC: o HIV, além de pegar carona, infecta; e o vírus da dengue também. A resposta imune adquirida ideal contra vírus é Th1. Explicação rápida sobre Th1: Temos uma DC que saiu do local de infecção, foi até o santuário mais próximo. Apresenta partículas antigênicas, peptídeos dos vírus para as células T específicas (células T que tem TCR específico). Ela tem que ter B7 para se ligar ao CD28, assim nós teremos a produção da IL-2, que age de forma autócrina para induzir a proliferação. Logo depois da proliferação, tem a diferenciação. Se a resposta ideal para vírus é Th1, no momento da sinapse imunológica é necessário que ocorra o terceiro sinal com IL-12. A IL-12 é produzida no contexto da resposta imune natural, no contexto da sinapse imunológica. Então, essa célula T (Th1) vai produzir grandes quantidades de IL-2 e IFN-γ. A IL-2 age autocrinamente para induzir os rounds de replicação, mas é fundamental também para que uma APC chamada CD plasmocitóide faça com que TCD8 se transforme em CTL (linfócito T citotóxico). Se não houver esse excesso de IL-2, a TCD8 não consegue se transformar em CTL, que é uma célula TCD8 citotóxica com grânulos com muita perforina e granzima. A perforina forma um canal (homopolimerização) para que as granzimas adentrem, ativem as caspases e matem a célula por apoptose. Não apenas a célula é destruída como todo o material genético do vírus também vai ser cortado. A célula executora da imunidade natural é a NK usando o mesmo mecanismo da CTL, que é a célula executora da imunidade específica. Na hora que a CTL chega, ela não precisa de 2º sinal, ela só identifica através do TCR o peptídeo. Se tiver o peptídeo ela libera o seu arsenal (granzimas e perforinas). Na hora que ela vai atuar, já sendo uma CTL, ela não precisa de um 2º sinal. Agora para que ela se torne uma CTL a resposta de base tem que ser Th1, porque ela precisa de excesso de IL-2 produzida. Há a produção de anticorpos também, principalmente quando a infecção é aguda, do tipo IgG1 e IgG3, nos seres humanos, que ajudam a neutralizar os vírus, a opsonizar partículas virais, ativam complemento pela via clássica, realizam ADCC pela NK (Citotoxicidade Dependente de Anticorpo). Então é uma resposta bem organizada. Se o vírus "for agudo", a resposta por anticorpo é majoritária, se ele "for crônico", a resposta por CTL é a mais importante. Mas as duas coexistem, pois o vírus vai sempre ter uma fase extracelular que vai induzir a produção de anticorpos. As células dendríticas tem a capacidade de apresentar o mesmo antígeno que ela fagocitou tanto por MHC I e MHC II (apresentação cruzada), permitindo assim que ela possa ativar uma TCD8, mesmo que ela não esteja infectada. Na 3ª via, macrófagos e DCs também são ativados, mas mais pra limpeza das células que já morreram, pra fazer um clearance local. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 33 Na resposta imune celular contra o vírus, a principal via utilizada é a CTL, mas há também uma 2ª via, a do Fas. “Quem ‘Fas’ morre”. A TCD8 pode usar os dois mecanismos: pode degranular ou usar o mecanismo de Fas. Quando uma célula está estressada, ela expressa as proteínas do choque térmico que é reconhecida pelo receptor KAR da NK. E existe outra proteína que é expressa também quando há uma hiperativação imune que é chamada de Fas (Fas pode ser chamado de CT95). O nome da molécula que se liga ao Fas é o Fas ligante. Então na verdade, quando o Fas ligante se liga ao Fas, morre a célula que apresenta o Fas, por isso “Quem ‘Fas’ morre”. São duas vias que podem ser usadas pela CTL, as duas ativam caspases e a célula morre por apoptose. Recapitulando, a perforina abre um poro, a granzima entra e ativa as caspases. A cauda citoplasmática do Fas é que ativa as caspases também. Então o tipo de morte é igual, através da indução de apoptose. A CTL pode usar um, ou outro, ou os dois. As duas vias, então, são: Fas e degranulação (granzima e perforina), que culminarão na morte pelas caspases. A perforina faz o poro na célula, fazendo com que se perca o potencial elétrico da superfície, condenando-a. Além disso, para não ter que esperar o potencial elétrico se alterar, a granzima entra e ativa as caspases. Ou seja, a morte se dá pela mesma forma: caspase e apoptose. A variação antigênica é um dos motivos principais pelos quais não conseguimos efetivamente controlar e garantir que o vírus seja erradicado. Se pensar que o HIV inibe a expressão do MHC de classe I, eu poderia pensar que a NK controlaria, como ela vai contra o MHC I, porque a NK através do KAR a mataria, o problema é que o vírus não faz isso de graça. Quando ele liga na expressão de MHC I ele coloca outra molécula dele no lugar que parece classe I, e que, portanto, confunde o KIR. Assim, liga o KIR e não mata. Tem proteínas virais que se ligam a TAP, impedindo a transferência de peptídeos pelo proteossoma gerado, e existem vários outros mecanismos. Apesar de tudo isso que eles fazem, a variação antigênica continua sendo o maior problema. Tem vírus que tem proteínas que se ligam a citocinas impedindo a reação inflamatória, ou ainda liberam citocinas que são anti-inflamatórias como a IL-10. É o HIV que faz a melhor atuação de todas, matando aquela que comanda o sistema imune que é a célula TCD4. Então quando ele elimina a célula TCD4, ele está eliminando tudo, porque ninguém funciona Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 34 sem TCD4. E ele se replica em T helper 1, que é a melhor para ele, que é a célula mais importante contra os agentes da infecção. E também se replica bem em T helper 17, no restante não. Mecanismos virais de escape do SI: 1- Variação antigênica – Mutações pontuais, rearranjos no RNA 2- Inibição do processamento/apresentação do Ag a) Inibição dos genes para MHC I – adenovírus e HIV b) Ptns que se ligam à TAP – herpes simples c) Retenção do MHC I no RER – adenovírus d) Desvio do MHC I do RER para o citosol – CMV e) Internalização do MHC I – HHV-8 3- Moléculas inibitórias das imunidades inata e adaptativa a) Ptns solúveis análogas a receptores de citocinas b) (IFN-γ, TNF, IL-1, IL-18) – Poxvírus c) Ptns de membrana análogas a MHC de classe I – CMV d) Ptns análogas a citocinas inibitórias (IL-10) – EBV 4- Eliminação de células imunocompetentes – HIV Aula 15 – Professora Cléo – Imunidade contra Bactérias Intracelulares, Protozoários e Helmintos – 29/01/2013 Imunidade à Bactérias Intracelulares Micobactérias replicam-se dentro de vesículas no interior de macrófagos (na tuberculosa e hanseníase, por exemplo) e dentro de célula de Schwann (hanseníase). São bacilos levemente curvados, difíceis de fazer cultura, portanto o exame de escarro com baciloscopia negativa ainda sim pode ser a doença, afinal existem formas extrapulmonares. O tempo de geração é de 12h a 20h, muito lento. As micobactérias não formam esporos, e não tem mobilidade. São bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). A estrutura das micobactérias é extremamente complexa, com uma parede extremamente espessa. Os antígenos, em sua maioria são timo-independentes, principalmente açúcares e lipídeos. Como ela se divide lentamente até que seja reconhecida, pode-se levar uma semana, a parede bacteriana também dificulta esse processo. O principal mecanismo de patogenicidade é modular o sistema imune. A parede protege do ataque do complemento, de detergentes comuns e de radicais livres. São consideradas scavenger de radicais livres, limitando seu efeito. Antígenos: ácido lipotecóico, ácido micólico e lipidoarabinomanana. Lipidoarabinomanana inibe a PKC - que induz a produção da tríade inflamatória - e, ao mesmo tempo, induz a secreção de IL-10. A IL-10 é uma citocina anti-inflamatória importante para evitar o excesso de inflamação, mas que, nesse caso, impede o inicio da inflamação, pois inibe Th1 e Th17. Ácidos micólicos inibem o tráfico de vesículas, atenuando o mecanismo de fagocitose. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 35 As características de interação entre o M. tuberculosis e o sistema imune, as quais permitem a sobrevivência do mesmo no organismo, são provocadas pela parede celular. O Mycobacterium não produz toxina, não libera toxina, não tem mecanismo ativo para causar doença, mas a composição de sua parede celular interage com o sistema imune e permite esses eventos. Tuberculose A tuberculose é a doença infecciosa mais comum que afeta o homem. A transmissão pessoa-pessoa só ocorre através de gotículas provenientes do paciente bacilífero, a exceção de pacientes imunodeprimidos, que podem inclusive ter sintomas com o contato com a micobactéria não específica da espécie humana. O único indivíduo que precisa ficar isolado é o bacilífero. O individuo imunocompetente só vai ser contaminado se tiver contato direto com o indivíduo bacilífero (contactante pode ser infectado ou não, depende da competência do SI e do grau de exposição). Patogênese: transmissão aérea, multiplicação tecidual inicial (macrófagos), foco inicial (nódulo de Gohn), disseminação linfática (linfonodo regional), complexo primário de Ranke, controle da infecção e evolução depende do sistema imune do hospedeiro e se ele foi vacinado ou não. O curso da infecção depende da capacidade imunológica do indivíduo. Existem indivíduos que tem a tendência de ter formas mais graves, mas a forma extrapulmonar foi diminuída através da produção da vacina. Crianças com menos de 12 meses que não são vacinas com a BCG (feito com a tuberculose do gado), tem a tendência de desenvolver a forma disseminada. Mesmo vacinadas, existe a chance de crianças de menos de 4 anos terem uma infecção mais grave, que é quando geralmente acontece a primo- infecção, mas a chance disto acontecer é muito menor se comparado à de uma criança não vacinada. A vacina não impede a primo-infecção com a forma pulmonar, e sim a disseminação hematogênica. Uma segunda infecção é geralmente causada por uma reativação de bactérias que permaneceram dormentes. Quando acontece uma nova infecção é porque se teve um contato com um paciente altamente bacilífero. A reativação endógena é, geralmente, devido à idade avançada, infecção por HIV, desnutrição, diabetes e/ou imunossupressão. O bacilo, na verdade, não se encontra dormente, e sim controlado pela reação inflamatória. Em crianças que já foram vacinadas, os bacilos, que adentram no organismo (vias aéreas), alcançam os macrófagos alveolares e são fagocitados; esse processo é facilitado pela estrutura da parede, já que o bacilo quer ser internalizado, mas o reconhecimento não é através de TLR, e sim através de outros receptores que não induzem uma reação inflamatória. Ele vai ser amplamente fagocitado e se dividir muito lentamente, induzindo o macrófago a produzir quimiocina para monócitos; o alvéolo ficará repleto de monócitos, que se tornaram macrófagos, permitindo a infecção de mais células. A infecção é percebida pelo organismo quando há necrose, quando os macrófagos fagocitam o material necrótico, eles são ativados. O fenótipo que combate essa infeção é Th1, que ativa os macrófagos, via INF-γ, tornando-os mais aptos a destruir. Muitas dessas células também vão morrer, formando o centro caseoso, que vai ser maior Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 36 quanto maior a dificuldade de eliminar o bacilo. Esse centro se forma próximo ao alvéolo, durante a tosse pode ocorrer o rompimento do alvéolo, misturando bacilos no muco, permitindo a exteriorização. No pulmão, existem células T primitivas, que na tuberculose reconhecem PAMP’s diretamente ou processados via MHC. Elas produzem citocinas que induzem a resposta específica, INF-γ, que induz Th1, e IL-17, que induz Th17. Esse processo demora porque o bacilo é rapidamente interiorizado e induz a produção de IL-10. Haverá produção de IL-8, que estimula neutrófilos, que é extremamente fagocítico, mas sua presença excessiva causa as cavernas. O INF-γ ativa macrófagos e DC no local de inflamação, que produz IL-23 e, principalmente, IL-12. A IL-12 ativa NK, que irá identificar células que não tenham MHCI, ou seja, que esteja cronicamente infectada. A IL-23 vai auxiliar como terceiro sinal para formar Th17, que produz IL-17, IL-22 e TNF-α, mantendo a infiltração de neutrófilos. Mas a resposta mais importante é via IL-12, que induz Th1, aumentando a produção de INF-γ e TNF-α, agindo em macrófago e DC, que vão produzir ROS, NO, proteases e IL-12, e aumentar a capacidade de APC. A produção de IL-2 pelo Th1 vai ativar TCD8 em CTL, que vai causar a morte celular das células cronicamente infectadas. O curso natural varia. Apenas 10% resolvem (elimina todos os bacilos) sem chegar ao granuloma. A resposta Th1 não cessa enquanto ainda tem carga bacilar, tendendo a cronificar. Quando isso acontece, tem-se a hipersensibilidade do tipo tardio (DTH). São formadas as células gigantes multinucleadas (junção de diversos macrófagos), alguns indivíduos eliminam o patógeno nesse momento. Permanecendo bacilos, ocorre a formação de um halo de fibroblasto, que irão produzir colágeno, isolando a área, além de ocorrer uma grande necrose no interior que calcifica. Os bacilos vão permanecer dormentes dentro do granuloma. Se ocorrer uma imunossupressão, essa estrutura se desfaz, o patógeno se reativa e irá se disseminar, podendo atingir sítios extra-pulmonares. O nódulo de Gohn é um achado radiológico no local do granuloma calcificado. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 37 A formação do granuloma pode ser dissolvida durante a própria RI, com a produção de enzimas que dissolvem o colágeno, principalmente por neutrófilo. Esse processo não só mantem o patógeno livre como forma um caldo nutritivo, é a necrose liquefativa, isso ocorre quando há um predomínio de Th17, que suplanta Th1. A resposta Th1 é diminuída em crianças e idosos. Paciente com AIDS tem primeiro resposta Th1 e depois Th17. Pacientes HIV+, mas que não estão no estágio de AIDS tem uma tuberculose pulmonar mais grave, que precisa ser tratada de forma mais agressiva, pois a resposta Th17 não consegue controlar a infecção, que passará a ser disseminada. Curso da doença • Resposta imune granulomatosa tem sucesso e mantêm sob controle os bacilos sobreviventes, que permanecem adormecidos (> 90% dos pacientes imunocompetentes): Cura da doença • Resposta imune granulomatosa com erradicação dos bacilos (raro): Cura da doença • Resposta imune Th1/Th17 intensificada que condiciona o indivíduo a um estado de hipersensibilidade patológica pulmonar: necrose liquefativa (mais relacionada a pacientes que abandonam a terapia) • Ausência de reação granulomatosa pulmonar e disseminação hematogênica (forma miliar): típica de indivíduos imunodeprimidos O teste tuberculínico (PPD) é feito com a inoculação de um derivado protéico purificado. 20% dos indivíduos não respondem por que não reconhecem aquele antígeno específico, podendo dar resultado falso-negativo. Halo de 0-4 mm: não infectado ou anérgico; maior que 5 mm até 9 mm: infectado ou vacinado; 10 mm ou acima: infectado ou grande exposição. A forma pulmonar acontece em 90% dos casos em adultos e 75% em crianças. Os sinais e sintomas são: tosse (com ou sem hemoptóicos), febre vespertina, sudorese noturna, emagrecimento, queda do estado geral, inapetência, dispneia, dor torácica. Em pacientes imunodeprimidos, há maior risco de doença a partir da primo-infecção; maior risco de evolução para formas disseminada; apresentação radiológica atípica. Em crianças, há maior risco de doença a partir da primo-infecção; manifestações clínicas predominantemente sistêmicas; apresentação radiológica predominante de adenomegalia hilar. O diagnóstico é feito pelo exame de imagem (raio-X). A manifestação inicial da doença é o foco de Gohn, o cancro de inoculação do bacilo de Koch, instalando-se habitualmente no lobo inferior direito. A partir daí, surgem tentativas orgânicas de deter a progressão bacilar, a primeira delas encabeçada por leucócitos e macrófagos que se mostra insuficiente e ocorre, por via linfática, disseminação dos microrganismos atingindo os linfonodos regionais mediastinais e/ou hilares. Surge então, nova tentativa de defesa, agora representada pelo aumento do volume dos linfonodos, estabelecendo-se, então, o complexo primário, também designado complexo de Ranke, representado pelo pólo parenquimatoso, linfangite e pelos linfonodos tumefeitos, características da primoinfecção ou tuberculose primária. Estes eventos são Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 38 habitualmente oligo ou assintomáticos, ocorrem com mais frequência na infância e podem, raramente, ser surpreendidos ao exame radiográfico. Uma vez estabelecido o complexo primário, a infecção tende a regredir espontaneamente em cerca de 90% dos casos ou evoluir nos restantes tanto a partir do polo parenquimatoso quanto linfonodal. Além da técnica de imagem, é feita a baciloscopia. Pode ser feita a cultura de secreções, que leva dois meses. Em alguns casos, pode fazer PCR, para identificar o material genético da micobactéria. O tratamento é o RIPE (rifampicina, isoniazida, pirazinamida e etambutol). Hanseníase É causada pelo Mycobacterium leprae, que infecta macrófagos da pele e células de Schwann. Existe um teste cutâneo (tipo PPD) que é feito com a proteína lepromina; pessoas que vivem em áreas endêmicas podem ter o resultado positivo mesmo sem ter a doença. Existem dois tipos: o polo tuberculóide (hanseníase tuberculóide), quando a doença acontece por excesso de RI, e o polo Virchoniano (hanseníase lepromatosa), quando não tem resposta. Pode existir, ainda, uma forma intermediária. A maioria das pessoas de uma área endêmica não tem nenhuma manifestação, formam uma resposta protetora em que não restam bactérias dormentes. A transmissão ocorre de forma direta, através de objetos que foram usados por um infectado. Forma tuberculóide: mácula de bordos bem delimitados, podendo ser hipocorada ou avermelhada, dura (depósito de colágeno) e insensível (colágeno em volta das células de Schwann). Ocorre devido a uma RI exacerbada, com granuloma. Existe a presença de poucos bacilos. É a forma benigna, fácil de tratar. A resposta do teste cutâneo é positiva. Forma lepromatosa: forma maligna, em que ocorre a destruição do tecido devido a proliferação intensa dos bacilos dentro das células de Schwann e dos macrófagos da pele, gerando necrose. Esses indíviduos devem ficar isolados. Existem placas hipopigmentadas ou avermelhadas, endurecidas, centros achatados elevados, que acometem os nervos periféricos da região devido a formação de um intenso granuloma. Há muitos bacilos vistos no exame histopatológico, que geram os macrófagos espumosos (que estão cheios de gordura proveniente do tecido subcutâneo e da própria estrutura da micobactéria). A resposta ao teste cutâneo é negativa. Eles tem hipergamaglobulinemia, por IgG2. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 39 Único exemplo de doença infecciosa em que a culpa é da T primitiva. A pele tem uma grande quantidade de células primitivas, que tendem a favorecer reação inflamatória liberando INF-γ ou IL-17. Em alguns indivíduos essas células quando encontram os PAMPs de M. leprae produzem IL-10, induzindo uma resposta anti-inflamatória (fenótipo Treg1) e ajudando B a produzir IgG2, que é o principal de anticorpo para bactéria capsulada. A hiperprodução de IgG2 vai facilitar a disseminação, porque vai potencializar a fagocitose pelos macrófagos, aumentando o número de macrófagos infectados, que não estão ativados, já que não tem INF-γ. Por isso, é pior ter hipergamaglobulinemia do que ser imunodeficiente. Imunidade a Protozoários Leishmanias Existem diversas formas causadas por espécies diferentes: causam, predominantemente, lesões cutâneas (Leishmania guyanensis, Leishmania panamensis, Leishmania lainson, Leishmania mexicana, Leishmania amazonensis, Leishmania venezuelensis); causam lesões cutâneas e de mucosas (Leishmania braziliensis); causam lesões visceralizantes (Leishmania chagasi). Possuem duas formas evolutivas no homem, a forma promastigota, que é flagelada e extracelular, e a forma amastigota, que é intracelular e sem movimentos. Os vetores são dípteros da família Psychodidae, hematófagos pertencentes aos gêneros Phlebotomus (Velho Mundo) e Lutzomyia (Novo Mundo). Na leishmaniose cutânea, o microorganismo se multiplica em macrófagos localizados na pele ou em mucosas por divisão binária, determinando a morte da célula hospedeira. Na leishmaniose visceral, multiplicam-se em macrófagos localizados no fígado, baço e medula-óssea. O padrão imunológico de proteção é Th1 que secreta IFN-γ, que junto com o TNF-α, aumenta o poder microbicida dos macrófagos infectados e sadios. IgG1 e IgG3 são excelentes opsoninas, agindo na fase promastigota. Os mecanismos de escape do microorganismo são: • A glicoproteína gp63, presente principalmente nas formas amastigotas, que diminui PKC (então não haverá produção de IL-1β, IL-6 e TNF-α), enquanto induz a secreção de IL-10; • Quando as amastigotas infectam os macrófagos, fazem com que, durante a apresentação de antígenos para TCD4 (específico para a leishmania), seja induzida precocemente a expressão de CTLA-4 na T, isso causa uma anergia dessa célula na maioria dos pacientes. Malária A malária possui duas fases. Na fase hepática, assim que os esporozoítos chegam ao fígado, infectam os hepatócitos, mas eles não são APCs profissionais, não vão sair do local de inflamação para ir aos gânglios apresentar os antígenos. A resposta imune protetora é mediada pelas células NK, linfócitos T CD8+ citotóxicos (CTL) e células Th1. A resposta imune não é rápida o suficiente para evitar a forma sanguínea, acredita-se que isso aconteça porque poucos esporozoítos infectam os hepatócitos. Na fase sanguínea, a melhor resposta seria a formação de anticorpos que reconhecessem hemácias com merozoítos e as retirassem de circulação sem causar hemólise. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 40 Imunopatogênese da malária se deve ao dano tissular associado à superprodução de citocinas pró- inflamatórias (TNF-α). A severidade é inversamente proporcional à produção de TGF-β (previne a imunopatologia). A hemozoína (molécula da degradação de hemoglobina) induz os macrófagos a secretarem IL-10 e TGF-β, o que favorece a indução de células T Ag-específicas Tr1 ou Th3 contra a malária. Imunidade a Helmintos São multicelulares, e antígenos são liberados da parede. A primeira frente normalmente é a RI natural, com macrófagos e DC fagocitando, mas isso é impossível. Como eles perdem antígenos, que são liberados ou se desprendem, eles são fagocitados e apresentados. No intestino, isso acontece via célula M. O fenótipo de resposta é Th2. As moléculas liberadas pelos vermes não são reconhecidas por nenhum receptor Toll-like e, por isso, a CD não irá liberar IL-12 e IL-23 (então não induz Th1 nem Th17), e sim IL-4, induzindo Th2. As APCs estão sempre programadas para liberar IL-4, mas isso não acontece quando o reconhecimento é via Toll-like. As T primitivas do intestino favorecem fenótipos anti-inflamatórios ou Th2. A IL-4 também pode ser produzida por mastócitos. O Th2 produz IL-4, IL-5, IL-6, IL-13 e IL-3, que induz produção de IgE e ativa eosinófilo. Função das citocinas no combate a vermes intestinais • IL-4: citocina importante na indução de Th2, na troca de cadeia pesada de IgM para IgE (junto com a IL-13), auxilia na expulsão dos vermes (age no hipotálamo induzindo o indivíduo a comer doce, mas impede a glicose de ser absorvida, causando acumulo de liquido, distensão abdominal, estimulando o nervo vago e causando diarreia e vômito); • IL-5: induz eosinofilia, eosinófilo, junto com mastócito e IgE, vai cooperar para a eliminação dos vermes, principalmente intracorpóreos; • EOTAXINA, PAF e RANTES: quimiocinas produzidas pelas células locais, principalmente os mastócitos, que atraem os eosinófilos para o local da infecção. A IgE se liga ao mastócito ou ao eosinófilo através do receptor Fcε. Quando a IgE, ligada a essas células, liga-se ao antígeno, induz a degranulação. Os mastócitos secretam histamina (causa vasodilatação, aumento da permeabilidade), IL-4, eotaxina, etc. O eosinófilo é mais lesivo para os vermes, seus grânulos possuem majoritariamente a proteína básica principal, que é muito lesiva. Ela se liga a superfície dos parasitas e mata por inanição. Resumindo: na RI contra vermes intestinais tem IgE, Th2, macrófago e eosinófilo (que é mais importante porque possui proteína básica principal). IL-4 age no hipotálamo causando a expulsão. Produção de muco pelas células caliciformes para inibir a aderência. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 41 Essa resposta causa maior suscetibilidade a infecções bacterianas e bacteremia: primeiro porque a ação dos eosinófilos também causa lesão tecidual, possibilitando a entrada da bactéria, e depois porque há menos Th1, já que se induziu a diferenciação em Th2, então a resposta não será eficiente. Aula 16 – Professora Vera – Imunoprofilaxia das Doenças Infecciosas – 04/02/2013 Vacina é um procedimento de imunização ativa, com intuito de promover o contato de um agente infeccioso (inteiro ou antígenos purificados) com o hospedeiro, cujo objetivo é que o indivíduo elabore uma resposta imune adaptativa com memória (o mais duradoura possível). A imunização ativa ocorre quando o hospedeiro entra em contato com o antígeno e o SI dele monta a resposta humoral e/ou celular. A imunização passiva é dada a uma criança neonata pela mãe (via leite materno, por exemplo) ou quando aplica-se soro, ou seja, são recebidos efetores prontos, contendo anticorpos. A imunização passiva tem curta duração. Princípios imunológicos da vacina: resposta humoral (anticorpos que neutralizam antígeno infeccioso, ativam o SC, opsonizam) e resposta celular (se busca uma resposta do tipo Th1, que leva a ativação de macrófagos por citocinas liberadas, colaboração com células B e ativação de CTL). Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 42 O ideal é que se tenha anticorpos circulantes e secretórios, induzindo células de memória, que serão importantes para futuros contatos com o agente infeccioso. Além de proteger o indivíduo pela doença causada por aquele patógeno, a vacinação também tem o poder de reduzir o número de portadores sadios. Há microorganismos que colonizam a mucosa de um grande numero de indivíduos (H. influezae, S. pneumoniae) e, ao reduzir o número de colonizados, diminui-se a circulação do patógeno e a contaminação da população. Características essenciais de uma vacina: segurança, a vacina não pode causar doença; proteção duradoura, a proteção varia em função de características individuais e do patógeno (a vacina da gripe tem uma duração de 1 ano e é aplicada porque vale a pena investir já que existem grupos de risco que, se expostos, podem ter outras complicações); indução de anticorpo neutralizante, importante principalmente para combater infecções virais; induzir imunidade celular; baixo custo por dose; nível de estabilidade biológica, que influi no transporte e na conservação; via administração e efeitos colaterais, para mais fácil aceitação pela população. A eficácia da vacina depende de fatores intrínsecos do hospedeiro, como idade, estado nutricional e estado imunitário; fatores de estratégia, como a rota e a dose de imunização; e de fatores intrínsecos do agente, como imunogenicidade de antígenos e variação antigênica. As falhas na imunização podem ser de 1ª linha, o indivíduo não apresenta MHC capaz de apresentar número adequado de antígenos; ou de 2ª linha, o indivíduo apresenta MHC com baixa afinidade pelos peptídeos gerados, ocorre a apresentação em baixa concentração e reconhecimento com baixa avidez pelos T (pouco nível de expressão e pouca ligação com T). Quanto à composição, as vacinas podem ser classificadas em: • vacinas celulares, com o microorganismos inteiros, podendo estar vivos (atenuados) ou inativos; • vacinas acelulares, com antígenos purificados obtidos de agentes infecciosos, por processos de síntese ou como proteínas recombinantes; • vacinas gênicas possuem a sequência nucleotídica que codifica o antígeno (ainda estão em estudo). Vacinas de 1ª Geração: Vacinas Celulares Vacinas com Microorganismos Mortos Tríplice Bacteriana (tétano, difteria e coqueluche), Raiva, SALK (poliomielite), Gripe (feita com os três sorotipos que foram mais prevalentes no ano anterior). A vacina precisa de agentes para matar o patógeno, podendo ser físicos (calor), biológicos (radiação) ou químicos (formaldeído, fenol). As vantagens dessas vacinas são que elas são mais estáveis e seguras. As desvantagens são: a resposta de curta duração (comparada com aquelas que são feitas com microorganismos vivos) e a necessidade de doses de reforço periódicas. Com relação à poliomielite: existem duas vacinas, uma com o microorganismo morto (SALK) e uma com o microorganismo vivo atenuado (SABIN, a gotinha). As crianças que estão iniciando o calendário de Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 43 vacinação vão utilizar duas doses da SALK e duas da SABIN (as crianças que já iniciaram a vacinação com a SABIN continuarão com ela). Ainda que a pólio tenha sido erradicada do país, não foi erradicada do mundo. Então, existe o risco de entrar o vírus selvagem no país de novo, quando pessoas vêm de outros países. Apesar disso, se instituiu a SALK porque na vacina com agente vivo existe o risco de esse microorganismo sofrer uma mutação e recuperar sua virulência. Vacinas com Microorganismos Vivos Atenuados BCG (forma miliar), Tríplice Viral (rubéola, caxumba e sarampo), Febre Amarela e SABIN. Os microorganismos precisam ser atenuados por passagens em cultivo celular em baixas temperaturas. Introduz-se o microorganismo num sistema de células heterólogas (que não são as células alvo dos microorganismos), baixa a temperatura e depois de um tempo colhe o material, reintroduzindo-o em um sistema novo, com o mesmo tipo de células, também em baixa temperatura. Essas passagens sucessivas são utilizadas para cultivo de microorganismo. Chamam de “roleta genética”, porque não dá para controlar o nível de virulência. Sabe-se que ele suprime genes que ele precisaria expressar in vivo, mas não é deleção do gene, é apenas um silenciamento. Então, pode haver reversão quando esse microorganismo é inoculado no hospedeiro (1:500.000.000). O vírus penetra na célula do hospedeiro e utiliza sua maquinaria para replicar-se. A célula hospedeira começa a gerar os peptídeos virais no citossol, vai para via de processamento e apresentação para TCD8, ativando RIC normalmente. Por um longo tempo, geram-se peptídeos, o que ajuda a gerar resposta de longa duração. Mimetiza-se a infecção. A vantagem dessa vacina é que simula a infecção, gerando uma resposta mais eficiente (duradoura, maiores taxas de soroconversão) e geralmente necessita de uma única dose (exceto SABIN que tem competição com enterovirus e os próprios sorotipos na mucosa intestinal – dificuldade de pega). As desvantagens são ser mais lábeis e o risco da reversão da virulência. Vacinas de 2ª Geração: Vacinas Acelulares Vacinas com Toxóide DT (criança) ou dT (adulto). Tanto a DT quanto a dT possuem o toxóide diftérico e tetânico, a diferença é que a adulta possui menos toxóide diftérico. Utilizam toxóides, que são toxinas que sofrem modificação química para perder o caráter tóxico, mas mantêm o caráter imunogênico. A doença, nesses casos, é causada pela toxina, então a vacina visa criar anticorpos neutralizantes contra ela. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 44 Vacinas com Antígenos de Superfície Meningite Meningocócica. Podem ser utilizados antígenos do flagelo, da cápsula, do pili. Vacinas Conjugadas Pneumocócica 10-valente (imuniza contra 10 sorotipos diferentes), Hib (contra Haemofillus influenzae, que é um importante agente de meningite em crianças). Purifica-se o antígeno (hapteno) e liga-se ao carreador. Polissacarídeos são haptenos, pois apesar de reconhecidos, geram resposta T-independente. Ligado a um carreador protéico é internalizado todo o complexo para o linfócito B processar e apresentar para TCD4, que já foi previamente ativado por DC que apresenta o mesmo peptídeo derivado. Assim, há todos os estímulos necessários para produção de plasmócitos de vida longa e células de memória. Crianças com menos de 2 anos são as mais suscetíveis a infecções por bactérias capsuladas, porque ainda não amadureceu seus linfócitos da ZM. Vacinas Recombinantes Hepatite B, HPV. Obtidas por engenharia genética. Precisa-se conhecer o antígeno, a sequência de aminoácidos, para fazer a sequência de nucleotídeos correspondente, construir um plasmídeo com esses nucleotídeos e o inserir em uma bactéria, que é um vetor. Cultiva-se o vetor para ler o plasmídeo e transcrever o gene que codifica o antígeno de interesse. Clona-se com uma sequência promotora, claro. O vetor sintetiza então, o antígeno, com uma sequência sinal, para que seja secretado. Recolhe-se o sobrenadante e purifica-se o antígeno. A Gardasil imuniza contra 4 sorotipos de HPV, 6-11-16-18, responsáveis por 70% dos cânceres de colo de útero e boca. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 45 Vacinas acelulares têm a vantagem de ser menos reatogênicas e mais seguras. A desvantagem é que os antígenos podem não ser reconhecidos pela APC, gerando uma resposta inadequada ou indução de memória de curta duração. OS PAMPS é que ativam a DC, induzindo a produção de IL12. Quando você injeta só o antígeno, falta esse contexto importante para ativação de SI, então há o risco de que esses antígenos não sejam capturados pela APC. A resposta pode ser fraca ou de curta duração. As vacinas acelulares e com microorganismo morto são dadas com adjuvantes (hidróxido ou fosfato de alumínio). Os sais de alumínio são os únicos adequados para uso clínico, sendo um cristal que, quando é introduzido no indivíduo, há maior retenção do antígeno do que acontece só com ele livre. Há maior agregação e depósito de antígeno no tecido. O antígeno fica mais particulado, favorecendo sua captura, tornando a disponibilização mais lenta, aumentando sua chance de ser capturado. Hoje, temos o entendimento do valor do adjuvante, ele induz inflamação local (lesão tecidual e necrose, que libera DAMP e o próprio adjuvante ativa inflamassomas – que ativa IL1β). Vacinas com adjuvantes não devem ser aplicadas por via subcutânea, causam abcessos! Vacinas de 3ª Geração: Vacinas Gênicas As vacinas gênicas são feitas com a sequência de nucleotídeos que codificam o peptídeo, que é inserida num plasmídeo. É o mesmo processo das vacinas recombinantes, a diferença é que não tem vetor, o plasmídeo é introduzido no indivíduo, geralmente por via intramuscular. Existem alguns estudos que revestem o plasmídeo de microesferas de ouro, que são endocitadas. O DNA plasmidial entra no núcleo, mas não se incorpora ao DNA. Ele é transcrito, traduzido, e apresentado via MHCI, ativando TCD8, que lisa as células que expressam esse antígeno. Essas células lisadas vão liberar mais antígenos que podem ativar linfócitos B ou ser fagocitados, processados e apresentados via MHCII para ativar TCD4. O mais interessante é que é possível colocar outros genes nesses plasmídeos, como antígenos de diferentes patógenos. Mais do que isso, é possível inserir genes que codifiquem IL-2 (induz proliferação) e B7 (garante ativação eficiente de T pela APC) ou a sequência de DNA que ativa Toll, você vai garantir uma melhor imunização. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 46 As vantagens dessa vacina são: baixo custo; segurança (não causa a doença); possibilidade de incluir genes de vários antígenos no plasmídeo (vacinas multivalentes); induzir produção de proteínas sem modificação ou desnaturação; sustentar uma proteção duradoura devido à produção contínua de antígeno; não há necessidade de refrigeração (os plasmídeos são estáveis em temperatura ambiente). A desvantagem é que existe a possibilidade, embora pequena, do plasmídeo se inserir no DNA genômico, o que poderia ativar protooncogenes ou desativar genes necessários a célula. Contra Indicações das Vacinas • Indivíduos com histórico de reações alérgicas sistêmicas e graves a componentes da vacina (conservantes, estabilizantes, antibióticos). Exemplo: pessoas com alergia grave a ovalbumina não devem receber vacinas produzidas em ovo de galinha embrionário (vacinas da gripe, caxumba, tríplice viral, febre amarela). Gestantes e imunodeficientes não devem receber vacinas com o vírus atenuado. Grávidas porque o microorganismo pode atravessar a placenta (é preciso um intervalo de 1 mês entre a vacinação e o início da gravidez) e imunodeficiente porque podem desenvolver as doenças (atenção a contactantes vacinados). Vacinas: anti-amarílica, rubéola, sarampo, caxumba, BCG, anti-pólio (Sabin). Calendários Básicos de Vacinação Calendário Básico de Vacinação da Criança Interferência na resposta das vacinas: Vacinas elaboradas com vírus atenuado precisam se replicar na pessoa vacinada. A presença prévia de anticorpos poderia neutralizar o vírus, não deixando que ele entre na célula. Isso acontece com a passagem de IgG via placentária, já que a mãe pode ter sido vacinada ou ter tido a doença. Por isso, vacinas desse tipo não são dadas próximas ao nascimento. O mesmo raciocínio é válido para indivíduos que receberam transfusão de produtos sanguíneos há pouco tempo, já que podem ter recebido anticorpos. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 47 Calendário Básico de Vacinação do Adulto e Idoso Vacinas não incluídas no calendário básico: hepatite A, varicela, meningocócica. Vacinas em estudos: dengue (4 sorotipos), HIV (frequentes mutações, pouco tempo fora das células), herpes-zoster. Aula 17 – Professora Cléo – Imunodeficiências Congênitas – 05/02/2013 As imunodeficiências podem ser congênitas (primárias) ou adquiridas (secundárias). As imunodeficiências congênitas são decorrentes de problemas genéticos que causam falhas no SI. O diagnóstico exato de qual imunodeficiência afeta o indivíduo é difícil. Elas podem se manifestar nos primeiros meses de vida, após o aleitamento materno. Algumas mais brandas podem se manifestar já na fase adulta, mas o paciente já tem um histórico de infecções na infância. As imunodeficiências adquiridas estão associadas à desnutrição; cânceres (leucemias, linfomas e mielomas, devido à própria doença e devido ao tratamento); doenças autoimunes; infecções (tuberculose, AIDS); queimaduras; estresse crônico; e uso de drogas imunossupressoras. A principal consequência das imunodeficiências é uma suscetibilidade aumentada a infecções. Esses pacientes estão propensos a doenças autoimunes (DAI) e certos tipos de câncer. A imunodeficiência pode ser causada por defeito em qualquer ponto da imunidade, tanto inata quanto adaptativa. Os sintomas estão associados ao tipo de resposta imune que está deficiente, por exemplo, indivíduos com deficiência de TCD8 estão mais propensos a infecções virais. Manifestações clínicas gerais sugestivas de imunodeficiências: • Infecções crônicas frequentes • Infecções agudas recorrentes • Infecções por agentes de baixa virulência (oportunistas) Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 48 • Não recuperação total entre episódios de infecção 10 sinais de alerta das imunodeficiências primárias: 1. Oito ou mais infecções em 1 ano 2. Duas ou mais sinusites infecciosas em 1 ano 3. Infecções não curadas mesmo depois de 2 ou mais meses de tratamento com antibióticos 4. Duas ou mais pneumonias em 1 ano 5. Pouco ganho de peso e reduzido crescimento na primeira infância 6. Recorrentes lesões cutâneas e inflamação nos órgãos 7. Após 1 ano de vida, infecções fúngicas de tratamento ineficaz na boca ou pele 8. Necessidade de tratamento intravenoso de antibióticos para infecções 9. Duas ou mais infecções subcutâneas 10. Histórico familiar de imunodeficiência primária Imunodeficiências congênitas podem envolver a imunidade inata e a imunidade adquirida. Imunodeficiências severas combinadas (SCID) Todas interferem na formação de T. O tratamento, em geral, é transplante de medula óssea. Existe tratamento de suporte, que inclui antimicrobianos, imunização passiva. 1- Aplasia das células hematopoiéticas: a deficiência é na formação de todas as células hematopoiéticas. É extremamente rara. A criança só sobrevive recebendo uma "papa" de hemácias, com soro, plaqueta. O transplante tem que acontecer o mais rápido possível; 2- Deficiência da enzima adenosina deaminase (ADA): essa enzima metaboliza o excesso de purina, que é um nucleotídeo, principalmente em célula T. Ela desamina esse nucleotídeo, eliminando o caráter tóxico, em todas as células do corpo, mas é mais grave no linfócito T devido à alta taxa de proliferação (sempre há excesso de purinas produzidas na divisão celular). O defeito nessa enzima ocorre devido a mutação do gene que a codifica. O dano é maior em linfócitos, porque todas as outras células tem uma via alternativa a ADA. É mais grave em linfócito T, porque ele prolifera mais que B. A criança nasce completamente normal. É um marcador sorológico importante, porque as concentrações de ADA aumentam em infecções, principalmente na tuberculose pulmonar. Ela representa 15% das SCID. Bebês com essa imunodeficiência tem quantidades muito baixas de T, B (além do próprio acúmulo de purinas, isso também acontece porque não terá T para estimular a sobrevida de B) e NK. 3- Deficiências em RAGs e ARTEMIS: enzimas que agem na formação de receptores de antígeno de alta diversidade dos linfócitos B e T. RAGs agem na formação dos domínios variáveis das cadeias pesada e leve de BCR, e das cadeias alfa e beta de TCR. A ARTEMIS também age na ontogenia abrindo os grampos. Existe deficiência de B e T. 4- Deficiência no gene que codifica a cadeia γc (ligada ao X): Essa cadeia está presente em receptores para diferentes citocinas IL-2, IL-7, IL-9, IL-4, IL-15. Nessas crianças ocorre redução acentuada no número das células T e NK; números normais ou aumentados de células B; e Ig sérica reduzida (não há Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 49 auxílio de T). Existe uma forma autossômica recessiva, em que há mutação em CD25, cadeia IL-7Rα ou JAK3, que influencia, principalmente, T. 5- Síndrome de DiGeorge: tem aspecto de suave a grave, e tem acometimento cardíaco. Ocorre hipoplasia ou aplasia tímica, é muito variável porque, mesmo o timo sendo vestigial, ele consegue produzir uma boa quantidade de T. Ocorre uma mutação no gene da proteína T box-1, que é importante para desenvolvimento dos tecidos originários dos 3º e 4º arcos faríngeos (facial, parte do cérebro, o timo, glândulas paratireoides, coração e aorta). Os defeitos nas funções de T decorrem da má formação do timo, pois ele controla seu desenvolvimento e maturação. O número de T é reduzido; número reduzido ou normal de B; e Ig sérica normal ou reduzida. Maior suscetibilidade a vírus, bactérias intracelulares e fungos. As manifestações clínicas incluem: hipocalcemia resistente ao tratamento padronizado; aspecto facial característico (boca em forma de peixe, orelha baixo implantada); anormalidades na glândula paratireoide; defeitos no coração; anormalidades no timo; anormalidades renais. O tratamento é multiprofissional, é feito suporte com antibacterianos, imunização passiva (transferência de anticorpos). O transplante de MO já foi pensado, mas não faz sentido, já que a MO está funcionando normalmente. Pode ser feito o transplante de timo fetal, mas é raro. Crianças com aplasia tem uma infância complicada, mas, quando chegam na idade entre 7 a 11 anos (o que é difícil, já que geralmente elas vêm a óbito devido infecções oportunistas), conseguem ter um número maior de T (mas ainda não chegam à normalidade), o que indica que essas células podem estar sendo formadas em outra região, mas não se sabe qual. Podem ser feitas algumas terapias, como o uso de hormônios tímicos (em casos de hipoplasia) para estimular o desenvolvimento do tecido presente. Imunodeficiências em B 1- Agamaglobulinemia (clássica, ligada ao X) ou hipogamaglobulinemia (não clássica, autossômica): afeta mais os meninos. Doença de Bruton acontece pela deficiência da enzima BtK (proteína tirosina quinase de B) essencial para a mudança de pró-B para pré-B e de pré-B para B imatura. A forma não clássica envolve defeitos em genes que codificam as cadeias Igβ e Igα, que estão ao lado do BCR, e tem função de sinalização. Nesse caso, o BCR não chega até a superfície. Vai haver uma deficiência de imunoglobulinas. Existe uma hipogamaglobulinemias transitória na infância que ocorre após o desmame, devido à queda dos anticorpos provenientes da mãe. A diferenciação é feita através da quantificação de B, já que está normal na transitória e reduzida em Bruton. A cura da Doença de Bruton é com transplante de MO. O tratamento até isso é quimioprofilaxia e soro hiperimune (rico em anticorpos). O principal tipo de infecção dessas crianças é por bactérias capsuladas. 2- Deficiência nos isótopos de Ig Nesses casos, pode ser utilizado um tratamento com uma IgG especial, que tem sua porção Fc muito glicosilada. Ela vai ser reconhecida por um subtipo de macrófago presente no fígado e vai ter uma função anti-inflamatória. Não se sabe por que, mas isso melhora o quadro. Além de para casos de deficiências de Ig, esse tratamento também pode ser usado para doenças autoimunes. O efeito colateral é que esses anticorpos depositam, podendo causar lesões em qualquer leito vascular. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 50 a) Deficiência seletiva em IgA: pode ser severa, se não ocorrer produção nenhuma de IgA. É comum os pacientes terem giardíase. Nesses indivíduos não se pode fazer terapia com IgA, porque tem B que vai reconhecer esses IgA como antígenos. A maioria tem ausência de TGF-β, então não há estímulo para produção de IgA. Se o defeito for no gene que codifica a cadeia pesada, pode ser feito transplante de MO, mas é a minoria. b) Deficiência seletiva de IgG2: essa imunoglobulina é importante para o combate de bactérias capsuladas que conseguem adentrar o corpo. Elas têm infecções por bactérias capsuladas de difícil tratamento. c) Imunodeficiência combinada variável: ocorre a deficiência de mais de uma classe de Ig, mas varia de um indivíduo para outro. OBS: hipogamaglobulinemia adquirida, com quantidades normais de células B, normalmente sugere defeitos congênitos em células TCD4 ou na sua comunicação com B. d) Síndrome de hiper-IgM: não ocorre a troca de cadeia pesada de IgM para qualquer outra classe. O número de anticorpos pode ser normal, mas só tem IgM. O sangue fica mais viscoso, porque IgM é pentamérica, podendo ocorrer danos ao endotélio (existe um câncer em que ocorre isso, e o único tratamento necessário é uma hemodiálise periódica para retirada do excesso de IgM). A forma mais comum é ligada ao X, com mutação em CD40L, que é expresso em T. Esse defeito não compromete interação T-DC (que é feita por interação entre CD28 e B7), só T-B (que é feita por interação entre CD40L e CD40), portanto não haverá formação de centro germinativo. As outras formas são autossômicas recessivas, que afetam outros pontos da ligação T-B. Pode ser por defeitos na RIC, com mutações no CD40, NEMO (modulador essencial do NF-kB); ou por defeito apenas nos anticorpos, com mutações na citidina desaminase ou na uracil N-glicosidase (defeitos na hipermutação somática e troca de cadeia pesada). Manifestações clínicas das imunodeficiências primárias envolvendo RI humoral (B ou anticorpos) • Assintomáticos até os 5 ou 6 meses de idade, pois nesse período ainda há a proteção proporcionada pelos anticorpos maternos. • Os sintomas iniciais consistem em infecções bacterianas: otite média recorrente, bronquite, pneumonia, meningite, dermatite e, em certas ocasiões, artrites. • Os microorganismos mais comuns responsáveis por essas infecções são bactérias capsuladas: Streptococcus pyogenes, S. pneumoniae e Haemophilus influenzae. Defeitos na ativação e função de linfócitos T Não são consideradas formas de SCID, porque as T são formadas. 1- Deficiência em CD3 ou ZAP-70: a deficiência não é na expressão, mas na função. A ZAP-70 é uma molécula muito importante na via de sinalização, quando a APC apresenta o antígeno para TCR. É através da ZAP-70 que se inicia a cadeia, ativando os transativadores, os quais levam a transcrição do gene para o Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 51 IL-2R e a produção de IL-2. A célula T não é ativada e não se diferencia, portanto não auxilia B e há deficiência de anticorpos. 2- Síndrome do linfócito nu: deficiência na expressão de MHCII, devido à deficiência no CIITA, um transativador para os genes que codificam HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR. Não ocorre a ativação de TCD4, essa criança só vai ter TCD8. Também pode ser deficiência de TAP-1 ou TAP-2, não havendo apresentação de antígeno via MHCI. Não ocorre a ativação de TCD8, essa criança só vai ter TCD4. 3- Síndrome proliferativa ligada ao X: deficiência na produção de perforinas pelo CTL e NK. Os pacientes são acometidos principalmente por vírus que são muito frequentes na população, como o EBV e o HPV. A apresentação clínica depende de qual vírus a que se está exposto, o EBV causaria linfomas ou carcinoma nasofaríngeo, o HPV causa verrugas disseminadas. 4- Síndrome de Wiskott-Aldrich: deficiência no gene WASP, que codifica uma proteína importante para o rearranjo do citoesqueleto nos linfócitos T. Essas células são inativas pela incapacidade de sinalizar. O diagnóstico é feito através de exclusão. Distúrbios congênitos da imunidade natural 1- Deficiência de LAD-1 e LAD-2: deficiência de adesão do leucócito, que pode afetar integrinas (LAD-1) ou selectina (LAD-2). Essas moléculas estão agindo nos processos de rolamento, parada e transmigração das células durante a inflamação e também na recirculação de linfócitos. As selectinas fazem o processo de rolamento e as integrinas fazem a ligação firme, possibilitando a parada da célula. Elas também são importantes nas interações das APCs com T e de T com B. O tratamento é um manejo clínico para manter a criança viva, os pacientes geralmente não alcançam a idade reprodutiva. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 52 2- Síndrome de Chédiak-Higashi: deficiência no gene que codifica a proteína LYST, que é importante para o tráfico de vesículas. Envolve todo o corpo, liberação de neurotransmissores, funcionalidade da placa motora, o SI. No SI, o mais importante é com relação aos lisossomas, que não vão se fundir com os fagossomas. Presença de gigantescos lisossomas nos neutrófilos, células NK, monócitos, linfócitos e neurônios do SNC e plaquetas. Defeitos na quimiotaxia, fagocitose e morte dos patógenos. A meia vida das células imunes é afetada, causando leucopenia moderada. 3-Defeitos nas vias de sinalização de receptores da família TLR: ocorrem distúrbios imunes gerais e na diferenciação de estruturas derivadas do ectoderma. A mais comum é a displasia exodérmica anidrótica com imunodeficiência, em que ocorre deficiência no gene NEMO, que é necessário para ativação do NF-κβ, então não há sinalização depois da interação do PAMP com o receptor do tipo Toll. Ocorre oligodontia, dentes conóides e deficiência em anexos cutâneos (cabelo, unhas e glândulas sebáceas e sudoríparas). 4- Imunodeficência dos fagócitos: pode ser extrínseco, envolvendo a deficiência de opsoninas (anticorpos ou complemento), ou uma quimiotaxia anormal (falta de citocinas que recrutem os macrófagos). Os fatores também podem ser intrínsecos, relacionados à deficiência dos fagócitos (enzimas, adesão, produção de radicais livres). O exemplo de imunodeficiência intrínseca que será explicado é a doença granulomatosa crônica. Nela ocorre a deficiência de phox-91 (a mesma coisa que NADPH oxidase), que age na formação de radicais livres de oxigênio. Os macrófagos não conseguem destruir o que foi fagocitado e o microorganismo vai viver dentro da célula fagocítica. A longo prazo, vai acarretar na formação de granulomas. O teste dessa doença é muito simples. Ocorrem lesões cutâneas recorrentes, que são endurecidas e hiperpigmentadas. Esse material é colhido e vai pra biopsia, onde podem ser visualizadas bactérias. O diagnóstico é feito através do sangue periférico, de onde se retira os monócitos e linfócitos. Coloca-se, nessas células, o reagente NBT (é um corante azul) e, em 5 segundos, olha-se no microscópio. O corante não mudar de cor é um resultado positivo para a doença. Em indivíduos normais, quando o corante é colocado em contato com essas células, ele é reduzido pelos radicais livres, mudando para a cor roxa. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 53 O tratamento é mais complicado. São utilizados antibióticos (em geral com doses maiores); injeções regulares de IFN-γ, para pacientes com doença granulomatosa crônica por defeito nos transativadores das enzimas NADP(H) oxidase (caráter autossômico recessivo); G-CSF (para neutropenia). A cura é por transplante de MO. 5 -Imunodeficiências no sistema complemento: os três principais defeitos envolvendo o sistema complemento são: opsonização inadequada; falha na lise celular; e associação com doenças envolvendo deposição de imunocomplexos. Fatores extrínsecos que afetam fagocitose Opsonização e MAC: • Defeito causado pela diminuição da produção de C3, ou deficiência do fator B, do fator D ou da properdina: quantidade reduzida de C3b. Os pacientes apresentam infecções repetidas por bactérias capsuladas (ex.: Neisseria meningitides e S. pneumoniae); • Deficiência nas proteínas C1-C4 conduz a uma resposta humoral inadequada através da via clássica. Mas a via alternativa e da MBL parecem compensar este defeito, porque a opsonina C3b não é completamente ausente; • Má formação do MAC pelas proteínas do complemento C5-C9. O defeito em uma dessas pode impedir a lise das células infecciosas, tais como N. meningitidis. Testes laboratoriais são para a via clássica, medido pela habilidade do soro dos pacientes em causar a lise de eritrócitos revestidos com anticorpo (se a hemácia não for destruída, o problema é no MAC, se ela não for fagocitada, o problema é no C3b); e para a análise da atividade da via alternativa e a contagem direta de proteínas individuais do complemento no soro, tais como o C3 e o C4, sendo útil na determinação do diagnóstico. O tratamento é feito com a erradicação da infecção em particular, especialmente dos microorganismos capsulados tais como N. meningitidis. Administração da vacina meningocócica multivalente recomendada para deficiências nas proteínas do MAC. Administrações da vacina pneumocócica e da vacina dos Haemophilus influenzae também podem fornecer a proteção contra estes organismos encapsulados. Aulas 18 e 19 – Professora Cléo – AIDS – 17 e 18/02/2013 As imunodeficiências podem ser congênitas (primárias) ou adquiridas (secundárias). Essas últimas ocorrem em consequência ou em conjunto com outras patologias. A mais comum delas é a AIDS, causada pelo vírus HIV. Atualmente existem 40 milhões de pessoas infectadas no mundo, a maioria na África Subsaariana (alta prevalência de HIV-2). O HIV tem dois tipos, 1 e 2, sendo o HIV-2 mais brando. No Brasil, a incidência é estável, a prevalência crescente e a transmissão vertical está em queda, desde 1980 foram registrados Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 54 quase 600 mil casos. Diferente do início da epidemia, em que os principais afetados eram homens homossexuais, hoje os principais afetados são mulheres, pobres e idosos (não só porque os pacientes vivem mais, mas também por primo-infecção nessa faixa etária). A transmissão por HIV ocorre: por via sexual, parenteral, vertical (mãe-filho, pode ser durante a gestação, o aleitamento, e principalmente pelo parto normal), ocupacional (quimioprofilaxia em até 72h, mas o indicado é em até 2h). O curso natural da infecção: • Carga viral – na fase aguda, normalmente o primeiro ano, a quantidade de vírus no sangue é muito alta, em geral não há sintomas, mas pode haver sintomas inespecíficos; depois a maioria evolui para uma fase de latência clínica, na qual não há sintomas, e a carga viral se mantém baixa; por último, há uma fase progressiva, que é a AIDS propriamente dita, em que a carga viral volta a aumentar. • Th – na fase aguda ocorre uma diminuição dessas células devido à replicação viral e depois uma recuperação; na fase de latência vai ocorrendo uma queda gradual; na fase progressiva a queda é maior. • Anticorpos – a produção começa na fase aguda; se mantém na fase de latência; e cai na fase progressiva. Diagnóstico É colhida uma amostra de sangue do paciente e faz um teste ELISA. Quando dá positivo, é colhida uma nova amostra com a qual é feito mais um ELISA. Se der positivo, faz-se um imonoblot na segunda mostra (padrão ouro). Se der positivo, é diagnóstico. Se um paciente tem uma doença definidora e um ELISA positivo, o paciente é HIV+ e tem AIDS. Em um neonato, essas técnicas não podem ser usadas, pois vão identificar os anticorpos da mãe. É realizado um PCR-DNA. Não pode fazer a carga viral no sangue periférico, pois alguns vírus podem atingir a corrente sanguínea, mas não conseguir infectar. O PCR-DNA vai identificar que houve infecção, já que apenas em células infectadas haverá DNA, já obtido do RNA viral através da enzima transcriptase reversa. O PCR-DNA é feito ao nascimento, para descartar infecção intra-útero, e após 6 semanas, para verificar infecção durante o parto. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 55 Acompanhamento Os pacientes HIV+ são avaliados a cada 4 meses através da carga viral, que é quantificadada por PCR-RNA. É feita a contagem de células TCD4 e relação da TCD4/TCD8. O normal é ter o mesmo número ou número maior de TCD4, nunca o contrário. Existem testes para avaliar a funcionalidade da imunidade. Um dos mais comuns é o de antígeno de Cândida. O normal é que todos, na população, tenham reação a ele. Ou seja, serve para avaliar o status imunológico do paciente. Categorias clínicas Categorias Clínicas A Assintomático ou infecção aguda pelo HIV B Sintomático (não A ou C) C Condições definidoras de AIDS Células CD4+ ≥ 500 / mm³ A1 B1 C1 200 – 499 / mm³ A2 B2 C2 ≤ 200 / mm³ A3 B3 C3 Coluna C são condições clinicas de AIDS, ou seja, doenças definidoras de AIDS, pois só acometem pacientes muito imunodeprimidos. A coluna B pode não ter clínica definidora, pode ter uma febre ou diarreia não explicada. Na linha 3 estão pacientes com níveis muito baixos de TCD4, que podem ou não ter sintomas. A experiência clínica é que ele vai ter alguma doença definidora a qualquer momento, então tem que tratar. B2 entrou no grupo de linha 3 e coluna C. É considerado o melhor momento para começar o tratamento. Os EUA sugere que todos <500 seja tratado (questões econômicas?). Uma vez começado o tratamento, não se interrompe (a menos que seja uma gestante HIV+ imunologicamente preservada fazendo imunoprofilaxia para o feto ter menos chances de ser contaminado). HIV A estrutura dele é a bicamada (envelope viral), que na verdade é roubada das células humanas: utiliza nossa bicamada para fazer o envelope. Nessa bicamada estão inseridas glicoproteínas (gp41 é a haste, e gp120 é a cabeça). O capsídeo é composto por p17, outro capsídeo formado por p24 e mais o RNA (fita dupla) e a transcriptase reversa (família Retroviridae). Também é da família Lentiviridae, pois causam infecções latentes, crônicas e que vão matar seus hospedeiros após o primeiro contato. O ciclo do vírus é detalhe da Micro. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 56 Macrófago, monócito e, principalmente, TCD4+ são células alvo. As gps se aderem, o capsídeo abre e o material genético é lançado. A transcriptase reversa faz copia complementar em dupla fita de DNA, esse DNA se insere em qualquer lugar que deseje no DNA da célula hospedeira. As integrases permitem isso, sem predileção de área, podendo se inserir e prejudicar a codificação de alguma proteína essencial da célula (o que causa sua morte e frustra a replicação viral). Há proteínas regulatórias e acessórias que amplificam a capacidade do HIV de enganar o SI e melhorar sua replicação. A TCD4+ é a célula principal de infecção, de tropismo do HIV. Para invadir a célula o vírus utiliza a gp120 (a mais externa), eleita para aderir ao receptor, ligando-se à CD4, sofrendo uma mudança de conformação que expõe um sítio para outro receptor. Portanto, para que o vírus consiga infectar uma célula, ela precisa de CD4 e um co-receptor (CCR5 para M e CXCR4 para T). CEPAS M-trópicas e T-trópicas Monócito, macrófago e DC mielóide expressam CD4 em pequena quantidade, por isso não é fácil o macrófago ser infectado. CXCR4 e CCR5 são receptores de quimiocinas (citocinas que induzem quimioatração de células). Dentro do corpo há uma SDF-1 que é ligante endógeno para CXCR4, presente nas TCD4. Quando quer chamar macrófago, monócito e DC usa-se RANTES, MIP-1α e MIP-1β (ligantes que também são endógenos, produzidos pela inflamação, para chamar até a área de inflação), que se ligam ao CCR5. Indivíduos que, durante a primoinfecção, produziam níveis elevados dessas quimiocinas, eram resistentes à infecção, por pura competição. Pode não impedir a infecção, mas pode fazer com que poucas células sejam infectadas. Quando a célula T é ativada, deixa de expressar CXCR4 e passa a expressar CCR5. Ts ativadas e monócitos são ativados por CCR5. T não ativada pode ser infectada via CXCR4, mas a capacidade replicativa é melhor em CCR5 porque o status metabólico está elevado. A diferença de passar de CXCR4 para CCR5. O vírus HIV, se cair uma gota de sangue na mucosa, o tempo ideal para procurar quimioprofilaxia é de 2h. Como o vírus ultrapassa a barreira da célula epitelial de mucosa? DC. A partícula viral, teoricamente, não passa a barreira epitelial da mucosa, mas a DC presente insere projeções citoplasmáticas entre as células epiteliais até a superfície da mucosa, capturando o vírus. Daí leva para o santuário, o vírus intacto para a TCD4+. A DC dá carona para o HIV, não o processando para apresentar a TCD4+. A gp120 se liga a um receptor chamado DC-sign, não é um receptor TLR, é péssimo reconhecedor de PAMP. Supõe-se que o vírus tenha evoluído para se ligar a esse receptor, porque ele não induz inflamação. Se ligando a DC-sign, a DC começa a produzir IL10, para evitar Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 57 ruído e inflamação. Se houvesse inflamação, evitaria um pouco a replicação viral. Aí a DC-sign impede a degradação do vírus. O vírus HIV evoluiu para se ligar ao DC-sign, que não medeia fagocitose. OBS: Placas de Peyer é uma região constitutivamente hipertrófica (o tempo inteiro em contato com antígeno). Tonsilas palatinas também tem essa característica. A via principal é sexual, assim os gânglios regionais estão muito ativados. Quando a DC chega a essa região, vai entrar em contato com TCD4+ com R5+, mesmo que você pegue o vírus via seringa (sangue) a replicação vai ser na mucosa. As Ts estão constitutivamente ativadas na mucosa. O vírus HIV evoluiu para se replicar otimamente em mucosa, que é sua principal via de entrada (afinal, transfusão e partilha de seringas são métodos artificiais de infecção). Quem inicia infecção é T ou M trópica? M trópicas. A célula não estando ativada é infectada, mas não reproduz vírus. Só germina vírus se estiver ativada. Então, a célula que germina vírus é R5. Qualquer situação de estresse faz com que a carga viral do paciente se eleve de forma transitória. Há ativação imunológica, então o vírus se replica mais por indução de citocinas inflamatórias de fenótipo Th1 e Th17. Fase Aguda Soroconversão é o início da produção de anticorpos contra o patógeno, para o HIV alguns pacientes podem levar até 1 ano para soroconverter. Os bancos de sangue detectam anticorpos via ELISA, por isso é possível existir bolsas de sangue contaminadas. Na infecção pelo HIV a soroconversão é FLU-LIKE ou MONONUCLEOSE-LIKE, com: alta viremia, disseminação de vírus, rede ganglionar infartada (não mais do que uma) e sintomas inespecíficos (febre, faringite, rash cutâneo, diarreia, hepatoesplenomegalia). Somos capazes de montar uma resposta imune protetora contra o HIV? O vírus tem varias maneiras de sobrepujar o SI, mas tirando pessoas que já são imunossuprimidas (obesos, transplantados, crianças), todos são capazes de montar uma resposta, mesmo que uma hora o vírus suplante-a. Há pessoas que são progressoras lentas. Mesmo tendo doenças infecciosas concomitantes, quando convalescem, a carga viral volta a ser controlada. São poucos, mas a maioria dos progressores lentos é brasileira, devido à miscigenação, pois temos maior repertório de HLA. Ao infectar a célula o vírus HIV faz com que ela produza IFN tipo 1 (α e β) que de forma autócrina vai acelerar a apoptose (reduzir a chance de replicação viral) e de forma parácrina vai ativar o estado antiviral nas células que ainda não foram infectadas. O estado antiviral não impede a entrada do HIV, pois não tem como suprimir a expressão de CD4. Os IFN ativam a PKR, que inibe síntese protéica, e uma RNAse, que degrada RNA de fita dupla. Uma célula de imunidade natural, a NK, ativada por citocinas IFN e IL-12 (DCm) leva à lise da célula alvo. NK usa KIR e KAR. MHCI é ligante do KIR, que inibe morte. Proteínas do choque térmico se ligam a KAR, que ativa morte. A regra para sobreviver é: manter a expressão de MHCI, para ter ligação com KIR. Os linfócitos primitivos reconhecem PAMPS diretamente pelos TCRs e podem colaborar por serem líticas, liberando granzimas e perforinas no alvo. Outras produzem citocinas que determinam o fenótipo protetor Th1 contra vírus. A Th1 foi induzida por uma APC cuja citocina de terceiro sinal é IL-12. A Th1 vai produzir grandes quantidades de IFN-γ e IL-2. IFN-γ aumenta o poder microbicida. O anticorpo quando a resposta é de base protetora é IgG1 e IgG3. IL-2 também medeia à formação de TCD8+ em CTL. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 58 O que muda agora? Isso foi descoberto na resposta a HIV, mas ocorre em outras infecções virais como EBV, HCV, HBV. Um subtipo de TCD8+ que ao invés de ser CTL e matar o alvo através de granzimas e perforinas e se chama Não-CTL. Essa TCD8+ libera vários fatores solúveis que tem a função de impedir a replicação viral. O fenótipo dominante da TCD8+ no progressor lento para AIDS é NÃO CTL. A maioria de nós, quando monta a resposta, transforma a TCD8+ na CTL, o que é o oposto de um progressor lento. O que se espera na clínica: que só tenha doenças definidoras quem tem imunodepressão. Se a TCD8+ elimina a célula TCD4+, ela é agente do desenvolvimento da AIDS. O papel dela é importante por eliminar as células infectadas. A cada 3 divisões do vírus é estimada uma mutação. A cada germinação espera-se 24mil vírus, então a cada ciclo têm-se muitas mutações. Sempre há uma célula TCD4+ infectada diferente que precisa de uma TCD8+ para eliminá-la. Os fatores solúveis produzidos por nCTL não impedem infecção, só impedem que a célula infectada permita a replicação viral. Não importa o status de ativação da célula, o vírus entra e se prepara para replicar, já que seu material genético vai para o núcleo e se insere. A célula só vai permitir a produção do material viral se ela for ativada por citocinas de Th1 e Th17. A TCD8+ não impede a etapa de inserção do RNA viral nem sua infecção do núcleo, mas impede a etapa da confecção de novos vírus. Para que a RNA polimerase humana possa fazer copias, traduzir proteína e fazer toda a partícula viral, as regiões genéticas do vírus precisam ser ocupadas por moléculas chamadas de transativadores como NF-kB. (NF-kB é essencial para expressar receptor de IL-2, ou seja, ativar T). Esses fatores solúveis juntos são chamados de CAF – Fatores Antivirais da Célula TCD8+. O CAF age na célula-alvo infectada através do receptor CAF-R que ela expressa. Isso induz uma proteína STAT-1 que se liga no DNA na região que o RNA se ligaria para transcrever o material genético (LTRs). Então a STAT-1 inibe a transcrição viral, a síntese proteica da nossa célula continua normal. Quem induz a produção de NF-kB são as citocinas de Th1 e Th17. Refratário à infecção: deleção ou mutação do CCR5. A infecção sempre se inicia na cepa M trópica. Para infectar um indivíduo o vírus precisa se replicar em células que tem R5. Se houver mutação ou delação dessa molécula não haverá infecção. Não há prejuízo para o individuo porque a família CCR5 é enorme e outros integrantes podem suprir sua falta sem problemas. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 59 A imunologia do progressor lento Tipo de HLAI (B27 é progressor lento). A fenda do alelo do HLA dessa pessoa é extremamente promíscua. A vantagem é que pode ligar diferentes peptídeos, a desvantagem é que podem ser antígenos próprios, causando autoimunidade (como a psoríase); A principal DC para resposta viral é plasmocitóide, para ativar TCD8+ (temos 100cells/uL), mas essas células são infectadas pelo vírus. Os indivíduos que conseguem manter essas células acima de 10 são progressores lentos; Produção de CAF por TCD8 n-CTL; Maior produção de anticorpos neutralizantes; Produção de quimiocinas que bloqueiam co-receptores (SDF-1 para CXCR-4 e RANTES, MIP- 1α e MIP-1β para CCR-5); Infecção com vírus atenuado pela medicação ou resposta imune. Por que o HIV não é destruído pelo SI da maioria dos indivíduos infectados? O principal entrave é a quantidade de mutações do vírus, e ocorre pressão seletiva nos diferentes isolados pelo SI. O progressor lento tem a maior diversidade de mutações. Assim, o progressor lento pode deixar de ser lento, caso haja reinfecção por outra cepa viral, que seu organismo não dê conta. Se o indivíduo, por outro lado, for progressor normal e tiver usado vários esquemas, o vírus dele provavelmente será atenuado. Mesmo tendo baixo fitness, pode reinfectar uma pessoa progressora lenta que não tenha essa cepa e que não encaixe no HLA B27. Aí deixa de ser progressor lento. O progressor lento precisa sim, usar preservativo, evitar grandes estresses e manter a observação clínica comparecendo às consultas. O vírus fica atenuado, pois, determinado a escapar dos medicamentos, pode mutar a gp120, o que reduz sua infectividade, dependendo o nível da mutação. Pode haver uma mutação que o torne menos apto a infectar e replicar-se. Fatores inerentes à idade ou estilo de vida podem aproximar a fase aguda da fase AIDS como tabagismo crônico e o alcoolismo, além de ter o SI deficiente (como no idoso e no recém-nato). AIDS: perda acentuada de TCD4, a carga viral vai subir desenfreadamente. Progressão para AIDS Quando o indivíduo se infecta, ele inicia a fase aguda, terminando um ano após a primo infecção. Nessa fase, ocorre a viremia (carga muito alta - exemplo: 7.000.000 cópias RNA/mL de sangue). A carga viral tende a abaixar, às vezes, torna-se indetectável (abaixo de 50/80 cópias, depende do equipamento usado para a medição), caracterizando a fase de latência clínica. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 60 A maioria dos indivíduos perde a luta para o HIV devido a variação genética do HIV, por serem retrovírus, não se consegue controlar as mutações ao longo dos anos; e ao SI exaurido, que leva a morte por doenças oportunistas ou malignidades. Existem mecanismos diretos e indiretos que levam à pessoa para a AIDS. Mecanismos diretos: relacionados à célula infectada 1. Brotamento do vírus na célula: usa a membrana plasmática da célula para formar seu capsídeo; 2. Aumento da expressão de Bim e Bax: proteínas pró apoptóticas que ativam caspases, deflagrando a morte por apoptose; 3. Redução da expressão de Bcl-2, que inibem a apoptose; 4. Ação imune nas células infectadas: TCD8+ é, classicamente, citotóxica e carrega perforinas e granzimas, as quais são lançadas sobre a célula infectada, implicando na sua morte por apoptose. Além do CTL, quando o vírus entra, ele deixa o envelope para trás, na membrana da célula infectada. Caso haja anticorpos, podem reconhecer esse envelope, ativando SC e MAC, matando a célula infectada. O fenômeno de ADCC é mediado classicamente por NK, que identifica a porção Fc do anticorpo e degranula granzimas e perforinas (as quais ativam as caspases). A ação do SI na tentativa de impedir a ação viral pode ser um dos fatores importantes para a ida para AIDS. O vírus HIV não é tão citolítico, já que sua capacidade de replicação não é tão intensa quanto à de vírus agudos como rubéola, sarampo, dengue (os quais são extremamente líticos). Por mais que uma célula esteja infectada (e ativada), a capacidade de replicação de HIV não é elevada. O pool de células infectadas na AIDS é de 3% de TCD4+, porém a quantidade de TCD4+ que não funciona é de 80% das não infectadas. Os principais mecanismos responsáveis pelas desordens imunológicas no organismo são os mecanismos indiretos (relacionados às células não infectadas): 1. [solúvel]gp120: anergia/apoptose nas células TCD4+ e nas pDC. Quem libera gp120 solúvel é a célula que está infectada. A célula libera antígenos do vírus, então há uma produção elevada de antígenos virais por célula infectada mais do que por replicação viral. A gp120 se liga a um receptor e a um co-receptor para infectar a célula, mas ela não está ligada de forma covalente à haste (gp41). Com o passar do tempo, a gp120 se desgruda da gp41 e cai na corrente sanguínea. A gp120 se liga à CD4 e, estando solúvel, ela pode se ligar à outras CD4 de outras células T, induzindo anergia das T, além de induzir a disfunção da pDC. Se a gp120 se liga apenas à CD4, não há um sinal ótimo, já que o TCR não é ativado. Quando o sinal é subótimo, a T se torna anérgica. Células T anérgicas não vivem muito, pois não tem capacidade de receber sinais de sobrevivência, se tornando desnecessárias ao SI, e daí se programam para processo de apoptose precoce. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 61 O mecanismo pelo qual gp120 danifica a pDC é o mesmo. pDC expressa em baixos níveis CD4+ e o subestímulo faz com que ela se torne disfuncional. 2. [solúvel]Nef: diminui a expressão HLA-A, HLA-B e CD1, aumenta a expressão de HLA-E. A proteína Nef é do vírus HIV. Ela age nas células não infectadas na expressão dos MHCI e CD1, diminuindo sua expressão, e aumenta a HLA-E, que é característico da placenta. Diminuindo a expressão de moléculas que apresentam peptídeos e PAMPs, ela diminui a capacidade do SI de reagir à infecção. A HLA-E é reconhecido pelo KIR e não há morte por NK. O objetivo do HLA-E é a produção de células regulatórias (na cavidade uterina) para evitar rejeição fetal no útero, ele não apresenta peptídeos nem PAMPs; um ótimo mecanismo do HIV para escapar da morte. 3. [solúvel]Tat: inibe secreção de IL-12 e INF-α pelas mDC e pDC, respectivamente; 4. [solúvel]gp41: aumenta a expressão de NKp44L (proteína do choque térmico) nas células TCD4+. Também pode cair no sangue periférico, aumentando a expressão de uma proteína de choque térmico nas células TCD4+, o que é um fator pré-disponente para que ela morra via NK (apenas se houver a redução da expressão de MHCI). Ativação imune crônica e as desordens imunológicas nos pacientes infectados pelo HIV-1 1. Perda precoce das células TCD4+ HIV específicas: na testagem de vacinas, os sujeitos são portadores de HIV. As primeiras células TCD4+ a morrerem são as HIV específicas, pois o vírus é fagocitado por DC em santuário, processado e apresentado, ativando essas células. No primeiro ano, a maioria das pessoas já perdeu 80% das TCD4+ específicas para HIV, pois elas se encontram hiperestimuladas, ativadas e expressando CCR5. OBS: Pessoas obesas produzem altos níveis de leptina (pro-inflamatória), que ativa NF-kB, assim a perda de TCD4+ é maior nos obesos. Quanto maior a atividade da célula, mais rápido ela é eliminada. 2. Produção sustentada de citocinas inflamatórias IL-1, IL-6, TNF-α e IFN-γ: aumenta a frequência de TCD4+ CCR5+ CD69+, favorecendo a intensa replicação viral. É um circuito inflamatório que tenta ser protetor, mas que devido a mutação constante do HIV se torna ativado e aumenta a expressão de CCR5, assim há maior facilidade de infecção e replicação de partículas virais. Além do CCR5, há o CD69, que serve para aprisionar T nos gânglios e MALT, que são os centros de replicação do HIV. 3. Diminuir a frequência de células T produtoras de IL-2 e deficiência na sinalização via IL-2R: a consequência disso é a não replicação quando há reconhecimento de antígeno. 4. Diminui a frequência de células pDC e NKTCD4+CD62L+ (células T primitivas): mecanismos de overdose de citocinas inflamatórias. 5. Diminui a frequência de células T virgens e T de memória: a ativação imune crônica é responsável pela diminuição da frequência de T virgens e T de memória, por excesso de citocinas inflamatórias 6. Aumento da frequência de células T clássicas que expressam as moléculas Fas, PD-1, CTLA-4 e Tim-3: essas moléculas são regulatórias. CTLA-4 é uma molécula prima do CD28, que se liga, também, à B7. A diferença é que quando B7 liga à CD28, a T é ativada; quando B7 está ligado ao CTLA-4, a T é desativada. A parada de produção de Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 62 citocinas inflamatórias é essencial para evitar autoimunidade. No mesmo raciocínio temos PD-1 e Tim-3, que se ligam aos seus respectivos ligantes e induzem paradas estratégicas na ativação de T, para evitar excesso de inflamação e autoimunidade. Já o Fas é mais dramático, porque quando a célula expressa Fas ela se destina a morrer, assim que se liga com o Fas-L. Todas essas moléculas servem para regular a quantidade de inflamação. Mesmo assim, querendo ou não, os distúrbios de inflamação aceleram a ida para AIDS: se ativa muito a inflamação, facilita a replicação viral; se inibir a inflamação, facilita a infecção por patógenos oportunistas ("se correr o bicho pega, se ficar o bicho come"). Os distúrbios da desativação dependem do status de ativação da célula e não do tempo corrente de infecção do organismo. Por exemplo: a célula está há 1 mês infectada, exaurida de tanto produzir citocinas inflamatórias e, daí, expressa Fas. Os processos são contínuos, ou seja, não tem uma sequência, essas moléculas vão sendo expressas no decorrer do processo. Uma mesma célula pode produzir tanto o Fas quanto o Fas-L, se suicidando. 7. Infecção das células Th17: a Th17 é importante, mas é perdida por produção de citocinas inflamatórias e é alvo de replicação viral. Então só sobra Th2. 8. Infecção das células nTreg: o vírus não replica nessas células porque elas são anti-inflamatórias. Para as indústrias farmacêuticas é a célula que evita a exterminação do vírus no ser humano. Não há droga que vai ao DNA e extraia o DNA viral da célula. Só impede replicação. Então há sempre células latentemente infectadas. A nTreg faz com que o DNA do vírus fique lá silenciado. Quando ela se divide, uma delas se torna inflamatória e germina um pouco de vírus. Uma teoria é dar um adjuvante para obrigar as nTreg a se transformar em pro-inflamatória para o medicamento agir. Prejuízo funcional da célula TCD8+ 1. Tat, nef e Vpu reduzem, em células infectadas, a expressão de MHCI (aumenta HLA-E); 2. Diminuição progressiva da capacidade da TCD8 em sintetizar perforinas e granzimas dos grânulos intracitoplasmáticos, não conseguindo, por exemplo, controlar nenhum vírus (tanto o HIV quanto infecções virais oportunistas); Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 63 3. Elevada frequência de células TCD8+ CD28- CD38+ HLA- DR+ CD62L- CD45RO+, ou seja, que perderam o CD28; e expressão de MHCII em TCD8. Esses marcadores indicam que haverá AICD (morte celular induzida por ativação; via Fas). Não se sabe a função biológica de CD38, mas sabe-se que ela denuncia a apoptose por excesso de ativação. Essas células estão relacionadas à rápida evolução para AIDS. Ou seja, ausência de CD28, presença de CD38 e MHCII, são os principais marcadores que denunciam exaustão celular, senescência, envelhecimento, acabando por expressar Fas; por isso, estão muito relacionadas com a rápida progressão para AIDS. 4. Diminuição de TCD4+, as quais auxiliam a função de TCD8+. 5. Diminuição da expressão de CCR7. A replicação viral ocorre em MALT e gânglios. Para que uma célula possa entrar em um gânglio, precisa de CD62L. Para uma T entrar no gânglio, precisa de CD62L, para que saia do gânglio e vá para o tecido precisa de CCR7. Devido a essa diminuição, TCD8+ não tem condições de chegar ao sítio de replicação viral. 6. Expressão anormal de KIR sobre as células TCD8+. Quem expressa KIR fisiologicamente é NK, mas a TCD8 começa a expressá-la em níveis altos. Tendo KIR, ela não consegue lançar granzimas e perforinas: a TCD8+ usa o TCR para verificar o peptídeo para o qual é especifico, mas, se ela tem KIR, o KIR se liga ao MHCI e não ao TCR, não permitindo que a TCD8 libere as granzimas e perforinas. Quando houver uma infecção concomitante, essa disfunção prejudica o combate ao patógeno. Assim, TCD8+ não segura mais as infecções virais oportunistas. Alterações de outros componentes do SI 1. Célula B: ativação policlonal (gp120); hipergamaglobulinemia; aumento exacerbado de IgE total inespecífico; exacerbação da Produção de IL-6 e TNF-α. 2. Neutrófilos: diminuição dos componentes microbicidas não oxidativos. 3. NK: diminuição da capacidade de reconhecer célula infectada; diminuição da expressão de CD16. 4. SFM: boa replicabilidade com poucos efeitos citopáticos (reservatório); aumento da produção de citocinas pró-inflamatórias; diminuição da expressão de MHC II; diminuição da expressão de receptores para Fc e Complemento; anormalidades na produção de radicais de oxigênio. Cinética de citocinas e curso da infecção A presença crônica dos antígenos virais induz a produção de grades quantidades de citocinas pró- inflamatórias no hospedeiro (IFN-γ, TNF-α, IL-1, IL-6, IL-17), o que acaba esgotando a resposta Th1, Th17 e Treg. Th1, como produz muito IFN-γ, acaba sendo o alvo majoritário de replicação; TH17 produz IL-17, IL-1, TNF-α e IL-6, sendo, também uma boa hospedeira para a replicação viral; a Treg é infectada e permanece assim, ela ainda pode-se tornar Th17 em presença de citocinas inflamatórias, ou seja, se o ambiente está mais inflamado que a sua capacidade de regulação, ela pode se tornar células pró-inflamatórias, tende a ser uma célula que produz mais citocinas do fenótipo Th17. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 64 No entanto, mesmo em um paciente com SI exaurido, a imunidade natural, as células endoteliais vasculares, continuam a produzir citocinas inflamatórias. A tríade é responsável por manter essa inflamação, mesmo que de forma precária. Mesmo com o esgotamento dos fenótipos Th1 e Th17, ainda há a produção contínua da tríde pró- inflamatória, explicando-se a inflamação que ainda não cessa (mesmo com o vírus HIV ter esgotado suas tentativas de imunomodulação). O indivíduo inclusive tenta produzir IL-10, mas a inflamação ainda não cessa. O fenômeno descrito a seguir é decorrência da translocação bacteriana. Indivíduos saudáveis comparados com infectados na fase aguda (viremia elevada e TCD4+ ainda preservado), fase crônica e fase AIDS (TCD4 abaixo de 200). Uma vez tendo sido classificado, não muda (de C3 para A1, por exemplo; por mais que os níveis de TCD4 mudem, não se muda a classificação original do paciente). Consegue-se detectar níveis de LPS no sangue periférico, em indivíduos saudáveis e, à medida que a infecção se agrava/evolui, há um aumento progressivo na quantidade média de LPS no sangue periférico. Implicar isso com a patologia requer experimentos. A infecção pelo HIV aumenta os níveis de LPS no sangue periférico. Uso de antibiótico em animais com SIV (imunodeficiência símea, tem a evolução praticamente igual em comparação com a dos seres humanos): reduziu dramaticamente os níveis de LPS no sangue periférico. A interrupção do uso de antibiótico implica no aumento desses níveis novamente. Então, a medida que o paciente evolui na doença, esses níveis aumentam. Foi feita, também, a relação entre esses níveis de LPS e os níveis dos marcadores de imunodepressão. O TARV reduz os níveis periféricos de LPS. Foi demonstrada uma relação inversa entre LPS e a reconstituição do número de TCD4+ uma vez instituída a TARV. Nos progressores lentos os níveis de LPS são muito próximos da normalidade, comparando-se antes e depois da infecção. Qual é a implicação disso tudo? O vírus se replica nas mucosas, onde há provocação perene de SI devido a antígenos e patógenos que são captados pelas DC e células M (enterócitos especiais). Essa resposta inflamatória contínua em nível de mucosa, é protetora e benéfica para reforçar memória imunológica. A maioria dos patógenos invade via mucosa, então essa resposta é importante. Como os vírus se replicam na mucosa e de lá vão para intestino grosso (esse tecido é de absorção de água, não há digestão de alimentos); o crescimento bacteriano nesse ambiente é intenso e há translocação microbiana na mucosa no indivíduo competente, e o SI resolve. Mas, quando há infecção pelo HIV, ocorre a infecção e destruição das células do SI residentes da mucosa. Há destruição numérica e funcional de TCD4 e TCD8, até as T primitivas sofrem lesão funcional. As APCs também são infectadas. A consequência dessa replicação viral intensa é a perda dramática desses linfócitos T, o ambiente é constitutivamente com tendência a estar mais ativado, logo há mais expressão de CCR5. As células nTreg são majoritarias ali também, pois ajudam a produção de IgA de mucosa. Com pouco tempo de doença, há Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 65 o colapso das barreiras imunes e danos aos enterócitos, atrelado à distúrbios da barreira imune: a partir do momento em que se perde células que garantem a proteção nas mucosas, a translocação passa a ser maior e não contida. Assim, as células locais, que sobreviveram à infecção, produzem IL-1, IL-6, TNF-α. E essas citocinas tonificam tanto as células da cripta quanto lacunares do epitélio intestinal. Resumindo, se eu tenho o colapso das barreiras, eu aumento o nível de translocação a um ponto perigoso e pode se dosar no sangue periférico maior concentração de PAMPS, como LPS. O intestino grosso tem grande quantidade de E. coli, que é gram negativa, assim, mede-se indiretamente a translocação. Altos níveis de PAMPs no sangue periférico são percebidos pelos TLR das células endoteliais venosas e passam a produzir níveis elevados de citocinas inflamatórias, exacerbando os distúrbios imunes já descritos nesta aula. Além disso, o excesso de citocinas inflamatórias danifica timopoiese. O timo só para de funcionar totalmente a partir 45 anos, então há dano para o timo também. Ativa também o eixo hipotalamo-hipófise-adrenal, ativam o hormônio liberador de corticotropina e há liberação sistêmica de catecolaminas e cortisol. O cortisol é sabidamente imunossupressor, mas não segura essa produção intensa de citocinas inflamatórias. Situação de estresse: a gente, a partir do eixo hpa, induz os mastócitos a liberarem histamina e prostaglandinas que aumentam a translocação microbiana por aumentar a permeabilidade. Assim, pacientes com neuromielite tem níveis de LPS maiores do que os com esclerose. Crianças autistas tiveram maiores níveis com LPS, tratadas com antibiótico tiveram melhoras na socialização e linguagem. Então, a translocação bacteriana esta associada a transtornos psiquiátricos, psicológicos, imunes… etc. Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 66 AIDS - Aspectos Clínicos Começa geralmente com sinais e sintomas inespecíficos (febre de origem obscura). Os sintomas primários são de mudança de comportamento/psiquiátricos. Uma das mudanças é o comportamento agressivo (neuroAIDS), mas com tendência à mentira, comportamentos destrutivos, manipulação. Sintomas inespecíficos: perda de peso expressiva, astenia, alopécia (queda de cabelo), onicomicoses (micose de unha) frequentes, pele ressecada, dermatite, perda de massa muscular, dispneia aos esforços, diarreia crônica, perda de apetite. Doenças oportunistas Protozooses: criptosporidose, isosporíase Helmintoses toxoplasmose (pneumonia, ocular, SNC) e pneumocistose; Doenças fúngicas: criptococose extrapulmonar; candidíase esofagiana (a doença em si não é definidora de AIDS, mas a manifestação orofaringiana é característica), traqueal ou pulmonar; paracoccidioidomicose disseminada; histoplasmose disseminada; Doenças bacterianas: nocardiose (pneumonia, meningite ou disseminada); salmonelose disseminada; micobacteriose (tuberculose extra-pulmonar, M. avium disseminada extrapulmonar); Viroses: herpes simples (disseminada, mucocutânea por mais de 1 mês); herpes zoster (disseminada, localizada); citomegalovírus (pulmonar, intestinal, SNC); Neoplasias: sarcoma de Kaposi; linfomas (associados a EBV, mucosa nasofaringiana e célula B); carcinoma de colo de útero; TARV Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 67 Seguimento Clínico CD4 e carga viral: exames pagos pelo SUS feitos a cada 4 meses. Quando refratário a vários coquetéis, faz-se a genotipagem para identificar o isolado que domina para escolher o melhor coquetel. CD4 < 200: tratamento + profilaxia para infecções oportunistas CD4 200-350: faixa ideal para início de tratamento Qualquer CD4: tratamento obrigatório em caso de doença oportunista Pode ocorrer falha terapêutica virológica, imunológica ou clínica. Falha terapêutica, confirmada, é quando não houve gripe, vacina, depressão humoral, ou qualquer outra coisa que possa ter alterado o funcionamento do SI. Quando há falha imune a carga viral aumenta. Se a TCD4 estava em 400 e reduziu 25%, é falha imunológica. Se a carga viral aumentar em 3x, é falha terapêutica. A falha clínica acontece com TCD4 estável e carga viral baixa, mas começa a ter infecção oportunista. Em qualquer tipo de falha, troca o esquema. Se a carga ficar indetectável e o TCD4 continuar caindo, troca o esquema também. O medicamento não deve estar chegando ao santuário de replicação. Reconstituição imunológica em pacientes com AIDS submetidos a TARV Aumento de células TCD4 periféricas (controle da CVP); Aumento da frequência de células Tnaive (identificadas por TREC e CD31) e T de memória central; Diminuição dos marcadores de ativação celular. Síndrome da reconstituição imune: ocorre nas primeiras 3 semanas após o início do tratamento. Geralmente acontecem com pacientes que tem TCD4 muito baixa, no início, e depois Carolina Yeh, Cecília Isicke e Viviane Paiva Imunologia (Prova 2) Segundo semestre de 2012 68 recuperam um pouco, fazendo com que o SI comece a responder os patógenos que já existiam no corpo dele. O paciente pensa que piorou e que o tratamento não está dando certo. TARV + imunoterapia adjuvantes Citocinas imunomoduladoras (IL-2, IL-7); GH; transplante tímico (não adianta, porque medula óssea está infectada); transplante de medula óssea (promissor, mas poucos casos ainda; só se faz em pacientes multiexperimentados); vacinação contra doenças infecto-contagiosas (são usados em pacientes que não conseguem recuperar TCD4 com TARV).