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Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 1 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA (Profª Karina Carla) Entende-se por tolerância imunológica o fenômeno pelo qual o organismo é capaz de reconhecer determinados antígenos, porém não desencadeia uma resposta imunológica, sendo esta tolerância induzida pela exposição prévia a este antígeno. De um modo geral, indivíduos que não desempenhem bem este mecanismo de tolerância, desenvolvem certas patologias designadas em conjunto como doenças auto-imunes. Quando um linfócito específico encontra os antígenos, o linfócito pode ser ativado iniciando uma resposta imunológica contra este antígeno ou essas células podem ficar inativas ou ser eliminadas por um processo de tolerância imunológica. As células que respondem aos antígenos se ativam e proliferam-se no intuito de debelar o mesmo. Já os antígenos tolerogênicos podem induzir uma não-resposta a esse antígeno funcional (anergia: a célula não foi sinalizada e não responde imunologicamente) ou causar morte dos linfócitos específicos por apoptose, tornando estas células incapazes de responder contra este antígeno (tolerância). Alguns antígenos evocam a não-resposta (ignorância), mas os linfócitos são capazes de responder a um subsequente encontro com o antígeno. Antígenos que têm a capacidade de induzir tolerância são chamados de tolerógenos, ou antígenos tolerogênicos, para distinguí-los dos imunógenos, que desencadeiam uma resposta imunológica. A tolerância aos antígenos próprios, também chamada de autotolerância, é uma propriedade fundamental do sistema imune normal. OBS: Um mesmo antígeno pode induzir uma resposta imune e um processo de tolerância. A albumina do ovo, por exemplo, ao ser administrada em vias diferentes, pode gerar ou não resposta imunológica. Experiências baseadas neste fato mostram conclusões que indicam que há fatores que favorecem uma resposta imune assim como há aqueles que favorecem um processo de tolerância, independente do antígeno. Um dos fatores é a própria via de administração: a via subcutânea e a via intra-dérmica favorecem a uma resposta imune; já a via endovenosa e oral favorecem a uma tolerância imunológica. Importncia da Tolerncia Imunolgica O objetivo da tolerância imunológica é manter o sistema imune em homesotasia ou equilíbrio: não é viável que este responda demasiadamente assim como é maléfico a não-resposta deste sistema contra agentes invasores. As células responsáveis por regular esta intolerância são os chamados linfócitos T reguladores (LTr CD4CD25+, que se origina da mesma maneira dos LT CD4 e LT CD8). Alem destas células, outros mecanismos são importantes por manter um equilíbrio no processo de tolerância: a seleção negativa do timo (tolerância central) e a inativação periférica. A tolerância imunológica é importante por várias razões: Indivíduos normais são tolerantes aos seus antígenos (antígenos próprios). Este mecanismo é conhecido como auto-tolerância. Os mecanismos moleculares que geram a genética do receptor funcional do antígeno para inúmeras sequências dos microrganismos são feitos de forma aleatória, não sendo influenciados pelos antígenos não-próprios ou próprios de cada indivíduo. Isso resulta em diferentes clones de linfócitos imaturos que expressam um receptor capaz de reconhecer vários antígenos exógenos e também antígenos próprios. Linfócitos de um indivíduo podem ter acesso livre a muitos antígenos próprios e, mesmo assim, não montam uma resposta imune contra os mesmos. Isto ocorre devido à tolerância ao próprio, que é induzida pelo reconhecimento dos antígenos próprios pelos linfócitos específicos sob condições especiais. A falha da tolerância contra o próprio resulta em uma reação imune contra os próprios antígenos. Esse tipo de reação é chamado de auto-imunidade, e as doenças que ela pode causar são conhecidas como doenças auto-imunes. Antígenos exógenos podem ser administrados por vias que inibem a resposta imune pela indução de tolerância em linfócitos específicos. A indução de tolerância imunológica pode ser explorada em abordagens terapêuticas para prevenir uma reposta imunológica indesejável (como a prevenção da rejeição de órgãos transplantados; para o tratamento de doenças alérgicas; e para a prevenção de doenças auto-imunes). Condies que favorecem a Tolerncia Diversas características dos antígenos protéicos determinam se esses antígenos deverão induzir a ativação ou a tolerância da célula T. Alguns antígenos próprios estão presentes em altas concentrações nos órgãos linfóides Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 2 primários, e estes antígenos podem induzir tolerância central ou desenvolve células T regulatórias. Na periferia, os antígenos próprios são normalmente expostos ao sistema imune sem provocar inflamação nem imunidade inata. A tabela a seguir mostra alguns exemplos de condições que podem favorecer ou não a tolerância ou a resposta imune: FATOR RESPOSTA IMUNE TOLERÂNCIA Quantidade Doses ótimas que variam para os diferentes antíngeos Altas doses Persistência Vida curta (eliminada pela reposta imune) Prolongada (a estimulação repetida da célula T induz a apoptose) Porta de entrada; localização Via subcutânea, intradémica, ausência de órgãos linfóides primários Endovenosa e via oral; presença nos órgãos linfóides primários Presença de adjuvantes Sim. Antígenos com adjuvantes: estimulam as células T auxiliares Não. Antígenos sem adjuvantes: não- imunogênicos ou tolerogênicos. Propriedades das células apresentadoras de antígenos Altos níveis de co-estimuladores Baixos níveis de co-estimuladores e de citocinas Imunocompetência do animal Desenvolvida Incipiente Caracter sticas Gerais e Mecanismo da Tolerncia Imunolgica Existem diversas características da tolerância ao próprio nas populações de linfócitos T e B, e algumas destas são também características da tolerância aos antígenos não-próprios. A tolerância é imunologicamente específica e resultante do reconhecimento ao antígeno por linfócitos específicos. Suporemos que um animal adulto de uma linhagem A rejeita um enxerto de pele de um camundongo alogênico de uma linhagem B por diferir do animal A no complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Se durante a sua fase neonatal, o camundongo A recebesse linfócitos do camundongo B, essas células não seriam rejeitadas (porque o camundongo neonato é imunodeficiente), e um pequeno número delas permanecera vivo indefinidamente nos animais recipientes (no caso, o animal A). A linhagem A passará a não rejeitar o enxerto da linhagem B quando se tornarem adultos. No entanto, a linhagem A rejeitará qualquer enxerto de pele de todas as linhagens de camundongo que tenham MHC diferentes da linhagem B. Assim, a tolerância aos enxertos é imunologicamente específica. OBS²: Tolerância aos transplantes e tecidos (Peter Medawar, 1950) A tolerância ao próprio pode ser induzida nos órgãos linfóides primários como conseqüência de uma reação de linfócitos imaturos que reconhecem aos antígenos próprios, chamada de tolerância central, ou nos sítios periféricos como resultado de uma reação de linfócitos maduros que podem encontrar os antígenos próprios sob condições especiais, chamada de tolerância periférica. Esse é o mecanismo responsável pela eliminação Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 3 dos linfócitos auto-reativos, do repertório de linfócitos maduros, que podem causar auto-reatividade através da discriminação do próprio e não-próprio. A tolerância central (auto-tolerância) ocorre porque, durante a maturação nos órgãos linfóides primários, todos os linfócitos passam por um estágio em que o encontro com o antígeno induz preferencialmente a tolerância em vez da ativação. O confinamento anatômico dos linfócitos T e B no timo e na medula óssea, respectivamente, é o estágio crucial para a maturação destas células com relação à tolerância. Geralmente, apenas antígenos próprios estão presentes neste sítios em altas concentrações (uma vez que os antígenos exógenos são diretamente encaminhados para órgãos linfóides secundários). Dessa maneira, os linfócitos imaturos são obrigados a encontrar apenas antígenos próprios cujos receptores que reconhecem estes antígenos são automaticamente eliminados. Este processo é chamado de seleção negativa. Alguns linfócitos T que encontram antígenos próprios no timo podem, eventualmente, se diferenciar em células regulatórias, com a função de inibir a resposta imune. A tolerância periférica é induzida quando linfócitos maduros reconhecem os antígenos sem o nível adequado de co-estimulação que são necessários para a ativação ou é resultado de persistente e repetida estimulação pelos antígenos próprios nos tecidos periféricos. Os principais mecanismos da tolerância de linfócitos são: indução de morte celular por apoptose, chamada eliminação clonal (deleção); inativação funcional sem a morte da célula, chamada de anergia; e a supressão da ativação e função efetora dos linfócitos por linfócitos regulatórios. Alguns antígenos próprios podem ser ignorados pelo sistema imune, assim os linfócitos que encontram o antígeno próprio falham em responder; mas continuam viáveis e funcionais. Tipos e Mecanismos de Tolerncia Os linfócitos T e B, como já vimos, participam avidamente de mecanismos de tolerância. Os tipos de tolerância que os linfócitos serão submetidos são: (1) tolerância central (que acontece nos órgãos linfóides primários), (2) e tolerância periférica (que ocorre nos órgãos linfóides secundários). Tolerância central dos linfócitos T: o mecanismo acontece no timo e as células T imaturas que reconhecem antígenos com alta avidez sofrem deleção clonal (apoptose). Tolerância periférica dos linfócitos T: mecanismo que acontece nos órgãos linfóides secundários pelo qual as células T maduras que eventualmente reconheçam antígenos próprios, tornam-se incapazes de responder contra esses antígenos por meio de quatro mecanismos de inativação: deleção clonal, anergia clonal, regulação e ignorância clonal. Tolerância central dos linfócitos B: o mecanismo acontece na medula óssea e as células B imaturas que reconhecem antígenos próprios com alta avidez sofrem deleção clonal, anergia clonal e a chamada edição de receptor. Tolerância periférica dos linfócitos B: mecanismo que acontece nos órgãos linfóides secundários pelo qual os linfócitos B que eventualmente reconheceram antígenos próprios são inativados pelos seguintes mecanismos: deleção clonal e anergia clonal. Tolerncia dos Linfcitos T A indução de tolerância nas células CD4+ auxiliares é um mecanismo efetivo para prevenir a resposta imune contra os antígenos protéicos, uma vez que os linfócitos auxiliares são indutores necessários para a resposta às proteínas, tanto na resposta imune celular quanto na humoral. Muito pouco se sabe sobre a tolerância em células T CD8+. Segue agora, uma revisão literária acerca dos mecanismos pelos quais os linfócitos T tornam-se tolerantes. TOLERÂNCIA CENTRAL DAS CÉLULAS T A tolerância central das células T é a capacidade de um LT Imaturo (do timo) sofrer deleção clonal quando reconhece antígenos neste órgão por meio da chamada seleção negativa. Este mecanismo ocorre no órgão linfóide primário onde as células T são amadurecidas, o timo. Os linfócitos que reconhecem antígenos próprios (presentes em altas concentrações neste órgão), são eliminadas por meio da seleção negativa. No timo, há uma alta concentração de proteínas do próprio e baixas concentrações de proteínas estranhas, concentração ideal para um amadurecimento eficaz de linfócitos T. Os dois principais fatores que determinam se um antígeno próprio em particular irá induzir a seleção negativa nos timócitos auto-reativos são a concentração do auto-antígeno no timo e a afinidade dos receptores das células T (TCR) dos timócitos que reconhecem esse auto-antígeno. As proteínas próprias são processadas e apresentadas em associação às moléculas do MHC no timo pelas células apresentadoras de antígenos (APCs). Se timócitos duplo- positivos com receptores que tenham alta afinidade encontrarem o auto-antígeno no timo, o resultado é a morte celular por apoptose (deleção clonal). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 4 Esses processos afetam tanto células T restritas ao MHC da classe I como da classe II e, sendo assim, têm grande importância para a tolerância nas populações de linfócitos T CD8+ e T CD4+. A seleção negativa dos timócitos é responsável pelo fato de o repertório das células T maduras, que deixam o timo e vão popular os órgãos linfóides periféricos, não responder aos antígenos próprios que estão em altas concentrações no timo. OBS3: A hipótese que determina que a auto-imunidade é resultado de uma falha nos processos de seleção negativa no timo tem muita credibilidade. No entanto, poucas evidências suportam esta hipótese em seres humanos. De fato, na possibilidade de a tolerância central falhar, os mecanismos de tolerância periférica garantiriam a manutenção da não- resposta aos auto-antígenos. TOLERÂNCIA PERIFÉRICA DAS CÉLULAS T A tolerância periférica é o mecanismo pelo qual as células T maduras que caem na circulação, ao reconhecerem antígenos próprios na periferia, se tornam incapazes de responder a esses antígenos. Os mecanismos de tolerância periférica são responsáveis pela tolerância periférica aos antígenos próprios dos tecidos que não foram encontrados em altas concentrações no timo. Os mesmos mecanismos podem estar envolvidos na tolerância aos antígenos estranhos. A tolerância periférica é devida a anergia, deleção clonal ou supressão das células T. Anergia induzida pelo reconhecimento do antígeno sem co-estimulação adequada: anergia significa a incapacidade de reagir contra um antígeno. Se as células T CD4+ reconhecerem antígenos peptídicos apresentados pelas APCs que são deficientes em co-estimuladores, as células T sobrevivem, mas tornam-se incapazes de responder ao antígeno, mesmo se mais tarde eles forem apresentados por APCs complementares. Este tipo de não-resposta é denominado anegia clonal. A anergia pode acontecer por uma insuficiência no 2º sinal (mediante os co-estimuladores): quando a APC não apresenta um número adequado de co-estimuladores (trazendo ineficácia no chamado sinal 2) ou apresenta ligado a eles moléculas inibidoras, como é o caso da CTLA-4 (ver OBS5), as células T anérgicas deixam de produzir o seu fator de crescimento, a IL-2, e aproliferar em resposta ao antígeno. Nos clones de células que se tornaram anérgicas, a ligação cruzada com o TCR deixa de desencadear vias de transdução de sinais que induzem a ativação das enzimas JNK e ERK (envolvidas na geração do fator de transcrição AP-1) da cascata de ativação do linfócito T (o qual libera, após ativado, IL-2). Outro mecanismo da anergia é uma insuficiência no 1º sinal (entre o MHC-peptídeio-TCR): acontece quando o peptídeo que é apresentado está alterado (antígeno ou peptídeo mutado). Quando o linfócito T sofre uma nova reestimulação com peptídeo nativo, gera uma falta de resposta ao mesmo (anergia). OBS4: A anergia pode ser também induzida nas células T pela administração de atígenos não-próprios, de tal modo que resulte em reconhecimento do antígeno sem co-estimulação. Se o antígeno for administrado por via subcutânea com adjuvantes (forma imunogênica), as células T antígeno-específicas proliferam nos linfonodos regionais, diferenciam-se em células efetoras e migram para os folículos linfóides, nos quais ocorrem as interações entre as células T e B. Por outro lado, se uma grande dose do antígeno for administrada na forma aquosa, sem adjuvantes (forma tolerogênica), as células T antígeno-específicas permanecem viáveis, porém com capacidade muito reduzida para proliferarem, diferenciarem ou migrarem para os folículos. OBS5: A anergia pode ser induzida quando as células T usam receptores inibidores como a CTLA-4 nas ligações com o co-estimulador B7 (que normalmente, se liga ao co-estimulador CD-28 dos linfócitos para realizar o sinal 2), durante o processo de reconhecimento do antígeno. O CTLA-4 é uma molécula linfocitária que se liga ao co-estimulador B7 das APCs, modulando a co-estimulação do linfócito T. Animais com supressão da CTLA-4 manifestam ativação descontrolada de linfócitos e infiltrados linfocitários auto-reativos em vários órgãos, sugerindo uma auto-imunidade sistêmica fatal. Em outras palavras, a eliminação desse único mecanismo de controle resulta em uma grave doença mediada por células T. Esses achados indicam que, em animais normais, a CTLA-4 deve funcionar continuamente para manter as células T em Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 5 ordem. Não se sabe ainda os fatores que determinam por que, sob algumas condições, as células T reconhecem as moléculas B7 com a ativação do receptor CD28 para induzir respostas imunes e, em outras ocasiões, as células T reconhecem as mesmas moléculas B7 com receptor inibidor CTLA-4 para induzir a tolerância. OBS6: Na realização de transplantes, é importante induzir a tolerância, para que não haja rejeição. Hoje em dia, já existem moléculas sintéticas que apresentam estrutura molecular muito semelhante ao CTLA-4 (ou mesmo moléculas que se ligam e ativam a CTLA-4), no intuito de promover a tolerância. OBS7: Papel dos co-estimuladores B7 na ativação e anergia da célula T. A ativação da célula T requer o reconhecimento do antígeno e a interação CD28 das células T com as moléculas B7 das APCs (parte A da figura a baixo). O pré-tratamento das células T com vesículas lipídicas que exibem o antígeno mas carecem de B7 (B), ou com APCs que são tratados para destruir os co-estimuladores (C), resulta em anergia da célula T e a falta de resposta ao antígeno apresentado por APCs normais. Proporcionando um sinal co- estimulador por outra célula acessória (D) ou por um anti-CD28 (E), impede-se a indução de anergia. Esses experimentos foram feitos com clones de células T especificas para determinados peptídios. Eliminação (deleção) de células T por morte celular induzida por ativação: a estimulação repetida dos linfócitos T (por uma grande produção de IL-2, por exemplo) por antígenos resulta na morte das células ativadas por um processo de apoptose (deleção). Este mecanismo de morte celular regulada é chamada de morte celular induzida por ativação. Ela é induzida quando um grande número de células T recentemente ativadas é reativado por antígenos ou por agentes similares aos antígenos. A morte celular induzida por ativação é uma forma de apoptose produzida pelos sinais originados dos receptores de morte da membrana. Nas células T CD4+ a repetida ativação com o antígeno leva à co- expressão de duas moléculas, a molécula Fas (CD95), que é um receptor Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 6 indutor de morte celular, e o seu ligante Fas L. Quando as células T são ativadas repetidamente, o FasL é expresso na superfície celular e liga-se ao Fas da superfície da mesma ou das células T adjacentes. Isso ativa uma cascata de proteases de proteínas intracelulares, chamadas caspases, que levam à morte das células por apoptose. As células apoptóticas são rapidamente envolvidas pelos fagócitos e não induzem a inflamação (diferentemente da necrose). As altas concentrações do fator de crescimento de linfócitos IL-2 aumentam a sensibilidade das células estimuladas pelo antígeno para a apoptose mediada pelo Fas. Uma via diferente de apoptose é acionada pela ausência dos estímulos imprescindíveis para a sobrevivência celular, como os antígenos e os fatores de crescimento. OBS8: O termo morte celular induzida pela ativação é usado também para descrever a apoptose resultante da estimulação de células T pelo antígeno na ausência da imunidade inata ou de co-estimulação. Nessa situação, a morte celular se dá pela via mitocondrial (proteínas mitocondriais pró-apoptóticas) e é independente da participação de receptores de morte. OBS9: A apoptose pode se dar por vias diferentes: Apoptose mediada por Fas (via apoptótica extrínseca ou ativa): Esta via foi descrita anteriormente ao se relacionar a expressão de Fas e FasL por meio da IL-2. O Fas e o FasL (presentes na membrana de um mesmo linfócito T ou de dois linfócitos T diferentes), expressos por indução das altas concentrações de IL-2, se ligam e desencadeiam reações intracelulares que culminam na morte celular ativa: ao se ligarem, o Fas ativa um domínio intracelular denominado domínio de morte do Fas, que por sua vez, recruta uma proteína adaptadora citoplasmática denominada FADD (domínio de morte associado ao Fas) que, quando ativado, recruta um domínio protéico denominado domínio de morte associado ao FasFADD). Quando o FADD se liga ao domínio de morte do Fas e se torna ativo, ele é capaz de ativar proteínas catalíticas das caspases (sendo a caspase-8 a primeira delas). As caspases são enzimas intracelulares que existem na forma inativa até serem induzidas pelo cascata do Fas. Após ativado a caspase-8, se inicia uma cascata de ativação que culmina em lise do DNA, alterando o maquinário biológico da célula, culminando em sua morte. Esta é a via que acontece no processo de tolerância. Apoptose mediada pelo citocromo C (apoptose intrínseca ou apoptose passiva): é o tipo de apoptose que acontece pós- processo inflamatório ou em processos fisiológicos (como a separação dos raios digitais para a formação dos dedos na vida embrionária). Esta via não acontece, por exemplo, na tolerância. Em determinadas situações, as membranas celulares tornam-se mais permeáveis, inclusive a própria membrana da mitocôndria. Acontece que dentro da mitocôndria, além de várias enzimas metabólicas, encontramos uma proteína chamada citocromo c (que participa ativamente da fosforilação oxidativa), presente nas cristas mitocondriais, que não pode deixar a mitocôndria. Por alterações da permeabilidade celular, o citocromo pode deixar o seu ambiente mitocondrial interno e alcançar o citoplasma. Neste nível, o citocromo c se liga a uma proteína denominada Apaf-1 e, junto dela, passa a ativar proteínas envolvidas com a cascata de ativação das caspases (sendo a caspase-9 a primeira desta via). E por fim, estas enzimas atacam o material genético da célula, induzindo a morte celular. Tolerância induzida por linfócitos T reguladores (LTreg): algumas respostas imunes são inibidas por células capazes de bloquear a ativação e a função dos linfócitos T efetores. Estas células inibitórias são chamadas de células T reguladoras. Assim como temos respostas Th1 (para microrganismos intracelulares) e Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 7 Th2 (para helmintos e alrgenos), tem-se uma resposta reguladora capaz de regular todos os outros tipos de resposta imune, impedindo o efeito lesivo das mesmas contra o organismo. As clulas regulatrias podem ser geradas mediante o reconhecimento de antgenos prprios no timo ou nos rgos linfides perifricos. Como foi descrito, os LTreg so responsveis por mediar e regular as respostas imunes, da a sua a o tolerante, evitando alguns tipos de resposta imune. Alguns estudos indicam que a a o supressora dessas clulas est ligada secre o de citocinas imunossupressoras, como IL-10 e TGF-β. A TGF-β inibe a prolifera o de clulas T e B. A IL-10, que produzida por algumas clulas T auxiliares (e outras clulas), inibe a ativa o de macrfagos e antagonista do principal fator de ativa o de macrfagos, o IFN-γ. Assim, clulas T que secretam citocinas inibidoras podem suprimir a resposta de outras clulas. Os mecanismos que postulam que as clulas Treg podem inibidr uma tpica resposta Th1 esto apresentados. Neste tipo de resposta, uma APC apresenta o antgeno s clulas T e secreta a citocina IL-12, que por sua vez, estimula a diferencia o das clulas T em Th1 efetoras. As clulas Th1 produzem IFN-γ, que ativa os macrfagos na fase efetoras da resposta. Clulas T reguladoras podem inibir a ativa o de clulas T por mecanismos ainda no definidos, que dependem de contato entre as clulas regulatrias e as APCs ou as clulas ativadas. Algumas clulas Treg podem secretar citocinas imunosupressoras, como IL-10 (que inibe a fun o das APCs e a ativa o dos macrfagos) e TGF-β (que inibe a prolifera o das clulas T e tambm a ativa o dos macrfagos). Ignorância clonal: consiste na incapacidade dos LT em reconhecer antgenos sem que se tornem anrgicos. OBS10: Tolerância periférica em Linfócitos T CD8+: grande parte do conhecimento sobre a tolerncia das clulas T perifricas limitada ao T CD4+, e muito pouco se sabe acerca dos mecanismos de tolerncia de clulas T CD8+ maduras. possvel que, se as clulas T CD8+ reconhecerem os peptdeos associados ao MHC de classe I sem co- estimula o ou sem a participa o da clula T auxiliar, elas se tornem anrgicas. O papel do CTLA-4 na indu o de anergia nas clulas T CD8+ no est bem estabelecido. A apoptose destas clulas, quando expostas a altas concentra es de antgenos, no envolve o receptor de morte Fas. Tolerncia dos Linfcitos B A tolerncia nos linfcitos B necessria para manter a no-resposta aos antgenos prprios timo- independentes, como os polissacardios e os lipdios. A tolerncia da clula B pode tambm exercer um papel na preven o das respostas de anticorpo aos antgenos proticos. No mecanismo de tolerncia perifrica do linfcito B, acontece da mesma maneira do linfcito T: por dele o (apoptose) e anergia clonal. J na tolerncia central, h um evento diferente: o chamado edição de receptor e ainda a anergia central (que tambm, no acontecia no LT, apenas anergia periférica). TOLERÂNCIA CENTRAL DAS CÉLULAS B Os linfcitos B imaturos que reconhecem os antgenos prprios com alta afinidade na medula ssea so eliminados ou mudam a sua especificidade. Tal como ocorre com as clulas T, os fatores que determinam se as clulas B imaturas devero ser selecionadas negativamente ou no so a natureza e a concentra o do antgeno prprio da medula ssea e a afinidade dos receptores da clula B para o antgeno. Portanto, quando um linfcito B imaturo reconhece e responde contra um antgeno prprio ainda na medula ssea, ela pode ser induzida aos seguintes mecanismos: apoptose, anergia ou edição do receptor. Morte por apoptose: acontece da mesma maneira do LT. O principal mecanismo de tolerncia central das clulas B, que encontram antgenos prprios multivalentes, como as protenas de membrana, a morte por apoptose. Isso semelhante ao mecanismo de sele o negativa das clulas T imaturas no timo. Anergia: o mecanismo de anergia dos LB praticamente igual ao mecanismo de anergia perifrica do LT. Edição de receptor: as clulas B que, na medula ssea, encontram antgenos prprios podem tambm responder a esses antgenos pela reativa o dos seus genes RAG1 e RAG2 e expressando uma nova cadeia leve de Ig, desta forma adquirindo uma nova especificidade, com uma conforma o molecular diferente. Desta maneira, ao invs de apresentar aquele formato que reconhecia protenas do prprio, depois dessa edição, o LB expressar apenas Igs que no reconhecem espacialmente estas protenas. Este processo um mecanismo potencial para as clulas B auto-reativas perderem sua reatividade e sobreviverem. TOLERÂNCIA PERIFÉRICA DAS CÉLULAS B Os linfcitos B maduros, que reconhecem antgenos prprios nos tecidos perifricos na ausncia de clulas T auxiliares especficas, podem se tornar funcionalmente sem resposta ou so excludos dos folculos linfides. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 8 O principal destino dessas células B auto-reativas é o de anergia funcional de longa vida, resultando na incapacidade de responder aos antígenos. Se a célula B anérgica encontra qualquer célula T auxiliar antígeno- específico, esta célula B pode ser destruída pelo FasL presente nas células T, que ativa o Fas nas células B. Além de todos estes mecanismos de inativação, as células B que encontram antígenos próprios na periferia perdem também a sua capacidade de migrar para os tecidos linfóides e, deste modo, de serem ativadas para produzir anticorpos contra antígeno próprio. Um mecanismo provável de exclusão folicular de células B que receberam um sinal parcial do antígeno, e que não são capazes de se tornarem completamente ativas, diminui a expressão do receptor de quimiocina (CXCR5) que normalmente leva células B imaturas para os folículos. Este CXCR5 é um marcador expressado na membrana do linfócito que, funcionando como um cartão de entrada, permite a entrada do LB no folículo do linfonodo. Se ele não expressar, é muito comum o LB não adentrar no linfonodo. Deste modo, por não obter a capacidade de responder contra antígenos próprios, o LB torna-se tolerante. OBS11: Os mecanismos da tolerância nos linfócitos T e B são semelhantes em muitos aspectos, mas existem também importantes diferenças: CARACTERÍSTICAS LINFÓCITOS T LINFÓCITOS B Sítios principais de indução de tolerância Timo (cortex); Periferia Medula óssea, periferia Estágio de maturação sensível à tolerância Timócito CD4+CD8+ (duplo-positivo) Linfócitos B imaturo (IgM+IgD-) Estímulos para a indução de tolerância CENTRAL: reconhecimento de alta afinidade do antígeno no Timo PERIFERICA: apresentação de antígenos pelas APCs deficientes de co- estimuladores; estimulação repetida por antígenos próprios. CENTRAL: reconhecimento de alta afinidade do antígeno multivalente na medula óssea PERIFÉRICA: reconhecimento de Ag sem auxílio do LT Mecanismos principais de tolerância CENTRAL: Deleção Clonal (Apoptose) PERIFERICA: anergia, apoptose (deleção), regulação CENTRAL: deleção clonal (Apoptose), edição de receptor PERIFERICA: anergia, apoptose, falha na entrada nos folículos linfóides Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 9 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II IMUNOLOGIA DOS TRANSPLANTES (Profª Karina Carla) Entende-se por transplante a retirada de rgos, tecidos ou clulas (que passam a ser chamados de enxerto) de um indivduo e a sua inser o em um indivduo (geralmente) diferente. Porm, esta doa o pode se dar entre partes de um mesmo indivduo, entre indivduos diferentes ou at mesmo, entre espcies diferentes. A transfuso o transplante de clulas sanguneas circulantes do plasma de um indivduo para outro. A tcnica do transplante surgiu para suprir um dficit funcional ou anatmico do receptor. O individuo que fornece o enxerto chamado de doador, e o que recebe chamado de receptor ou hospedeiro. Uma grande limita o ao xito do transplante a resposta imune do receptor ao tecido doado. H alguns casos em que a parte doada no se adqua perfeitamente s condi es biolgicas do receptor. Este fenmeno que estabelece o insucesso do enxerto causado por uma rea o inflamatria chamada rejeição. Histrico Idade Mdia (1493): incio da prtica dos transplantes, mais especificamente, transfuso de sangue. Neste tempo, j experimentou-se o processo conhecido como rejei o. 1908: 1o transplante renal entre ces – infiltra o de plasmcitos 1930: 1o transplante renal humano 1955: 1o transplante com sucesso realizado entre gmeos idnticos. Classificao Terminolgica dos Transplantes Os imunologistas de transplantes desenvolveram um vocabulrio especial para descrever os tipos de clulas e tecidos encontrados no ambiente do transplante. Os termos podem ser designados quanto ao local ou quanto a origem: Quanto ao local Enxerto ortotrópico: tecido retirado inserido para o mesmo local habitual Enxerto heterotrópico: tecido retirado inserido em local diferente do habitual Quanto à origem Auto-enxerto (enx. autólogo): enxerto transplantado de um indivduo para si mesmo. Tem a mesma probabilidade de rejei o do isoenxerto. Isoenxerto (enx. singênico): enxerto transplantado entre dois indivduos geneticamente idnticos. Tem a mesma probabilidade de rejei o do auto-enxerto. Aloenxerto (enx. alogênico): enxerto transplantado entre dois indivduos geneticamente diferentes mas da mesma espcie. o mais comum dos enxertos, at porque a rejei o rara nestes casos. Xenoenxerto (enx. xenogênico): enxerto transplantado entre indivduos de espcies diferentes. Tem a maior probabilidade de rejei o. OBS: comum que o material transplantado gere uma resposta imune em indivduos imunocompetentes. Isso se d pelo aspecto estranho que o enxerto representa para o organismo do hospedeiro. Falar de rejei o , portanto, falar de resposta imune. neste sentido o efeito malfico desta resposta, sendo interessante diminuir a resposta imunolgica para a realiza o de transplantes (buscando a tolerncia). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 10 OBS2: Os resultados de experimentos com transplantes em camundongos indicam que a rejeição de enxertos apresenta as características de respostas imunes adaptativas, ou seja, com o uso de células de memória e linfócitos moduladores desta resposta. A presença das células de memória no fenômeno de rejeição foi provado com o seguinte experimento: Um camundongo da linhagem B rejeitará um enxerto de um camundongo da linhagem A com uma cinética primária (de forma lenta, ou seja, o período entre o enxerto e a rejeição foi de 10 dias, por exemplo). Este mesmo camundongo, já sensibilizado previamente pelo primeiro enxerto da linhagem A (apresentando, portanto, uma memória adaptativa), ao receber um segundo enxerto da linhagem A, rejeitará o material com uma cinética secundária (de maneira bem mais rápida, com cerca de 3 dias, por exemplo). Um camundongo da linhagem B injetado com linfócitos de outro camundongo da linhagem B que rejeitou o enxerto da linhagem A, rejeitará o seu primeiro enxerto oriundo da linhagem A com uma cinética secundária, mesmo sem nunca ter tido contato prévio com o órgão transplantado, mas sim, com linfócitos que já foram expostos à proteínas deste enxerto. Rejeio Do ponto de vista imunológico, a rejeição corresponde à resposta imune adapatativa e especializada que acontece no advento do receptor contra o enxerto dotado de natureza estranha. O grau de rejeição aos enxertos limitam o êxito dos transplantes. Isso demonstra que, embora seja um mecanismo de defesa para o organismo e de extrema importância para a própria vida, a resposta imune é totalmente inviável em casos de transplante. Além da rejeição, os principais limites do transplante de órgãos são: Técnica cirúrgica Escassez de órgãos (Vítimas de acidentes ou parentes dos pacientes) Portanto, a imunologia do transplante é importante por dois motivos. Primeiro, porque a rejeição imunológica do transplante ainda é uma das maiores barreiras ao transplante atualmente. Segundo, porque, embora um encontro com aloantígenos sejam pouco provável na vida normal de um organismo, a resposta imune a moléculas alogênicas é forte e tem sido, portanto, um modelo útil para o estudo dos mecanismos de ativação linfocitária. Gentica dos Transplantes O principal componente imunitário responsável pelo mecanismo da rejeição é o complexo principal de histocompatibilidade. O reconhecimento de células transplantadas como próprias ou estranhas é determinado por genes polimórficos herdados de ambos os pais e expressos de maneira co-dominante. Na ilustração ao lado, as duas diferentes cores de camundongos representam haplótipos do MHC. Alelos do MHC herdados de ambos os progenitores são expressos na pele de uma prole A x B e, portanto, estes camundongos são representado por ambas as cores. Enxertos singênicos não são rejeitados (quadro A), como na doação da linhagem A para a A. Aloenxertos, como o transplante de B para A, são sempre rejeitados (quadro B). Enxertos de um progenitor A ou B não serão rejeitados pela prole (se um pai doar para um filho, que apresenta a metade de sua maquinaria Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 11 genética, não vai sofrer rejeição; quadro C). Já enxertos da prole serão rejeitados por qualquer um dos progenitores (quando os filhos doam tecidos para os pais, devido ao fato de os filhos apresentar uma metade de uma maquinaria da A e da B, é estranho para B e para A, respectivamente; quadro D). Esses fenômenos se devem ao fato de que produtos dos genes do MHC são responsáveis pela rejeição de enxertos; os enxertos são rejeitados somente se expressarem um tipo de MHC (representação por cor) que não é expresso pelo camundongo. Veremos agora todas as fases da resposta imune adaptativa (reconhecimento, ativação/proliferação dos LT, mecanismos efetores, eliminação do não-próprio; e por fim, tratamento) referente aos chamados aloenxertos, que são mais comuns de serem realizados e mais comuns de serem rejeitados. Reconhecimento dos Aloant genos Como vimos anteriormente, o mecanismo do reconhecimento ou rejeição tem como elemento principal o MHC expresso de maneira co-dominante. Moléculas do MHC são responsáveis por quase todas as reações de rejeição forte (rápida). Vale lembrar que as molécula do MHC desempenham um papel fundamental nas respostas imunes normais a antígenos estranhos, mediante a apresentação de peptídeos derivados de antígenos protéicos em uma forma que pode ser reconhecida por células T. Moléculas do MHC alogênica são apresentadas para o reconhecimento pelas células T de um receptor de enxerto por duas vias fundamentais. Esta aresentação pode se dar de maneira direta ou indireta: Apresentação direta: envolve o reconhecimento de uma molécula do MHC intacta exibida por células apresentadoras de antígenos (APCs, que apresentam peptídeos do tecido transplantado) do doador no enxerto e é uma consequência da similaridade entre as estruturas de um molécula do MHC estranha (alogênica) intacta e moléculas do MHC próprias. Portanto, a apresentação direta é exclusiva de moléculas do MHC estranha. Este mecanismo acontece quando o MHC do doador apresenta uma estrutura muito similar ao MHC do receptor, acontecendo a rejeição mais rapidamente. Apresentação indireta: envolve o processamento de moléculas do MHC do doador pelas APCs do receptor e a apresentação de peptídeos derivados das moléculas do MHC alogênicas em associação a moléculas próprias. Neste caso, a molécula do MHC estranha é tratada como qualquer antígeno protéico estranho, e os mecanismos de apresentação indireta de antígenos são indistinguíveis dos mecanismos de apresentação de um antígeno microbiano. Aloantígenos em um enxerto que não sejam moléculas do MHC também podem ser apresentados a células T do hospedeiro pela via indireta. Para um melhor entendimento do processo de apresentação, lembremos que existem moléculas de MHC (do tipo I) em todas as células nucleadas do organismo, assim como nas células transplantadas do órgão ou tecido na forma de enxerto. O MHC das células do enxerto (MHC alogênico) passam a expressar, portanto, proteínas que para o organismo de onde o enxerto é oriundo, são próprias, mas para o doador, são estranhas (chamadas de aloantígenos). O reconhecimento destes aloantígenos gera, portanto, uma resposta imune (indesejada do ponto de vista clínico). O LT reconhece um epítopo originado do processamento do MHC antagônico. Este epítopo é então apresentado ao LT por meio do MHC próprio. O LT reconhece o MHC oriundo do próprio enxerto, sem ser processado por uma APC. APRESENTAÇÃO DIRETA DE ALOANTÍGENOS A apresentação direta de moléculas do MHC estranhas é uma reação cruzada de um receptor de célula T normal (TCR), que foi selecionado para reconhecer uma molécula do MHC própria e um peptídeo estranho, com uma molécula do MHC alogênica e um peptídeo. Embora pareça intrigante, células T que são normalmente selecionadas para serem restritas a MHC próprio são capazes de reconhecer moléculas MHC estranhas. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 12 Uma molcula do MHC alognica com um peptdeo ligado pode imitar o determinante formado por uma molcula do MHC prpria mais um peptdeo estranho particular. Uma vez que a mesma clula T pode reconhecer complexos MHC – peptdeo prprio/estranho e molculas do MHC alognicas, ocorre que os determinantes formados por essas molculas do MHC devem compartilhar caractersticas estruturais semelhantes. O peptdeo contribui para o determinante reconhecido pela clula T alorreativa, de forma idntica ao papel dos peptdeos no reconhecimento normal de antgenos pelas clulas T restritas ao MHC prprio. Muitos dos peptdeos associados a molculas do MHC alognicas que esto envolvidas na apresenta o direta so derivados de protenas que so idnticas no doador e no receptor. Em outras palavras, so peptdeos prprios. Os mecanismos de indução de tolerância agem para eliminar ou inativar as clulas T que respondem contra complexos de peptdeos prprios mais molculas molculas do MHC prrpias. At 2% das clulas T de um indivduo so capazes de reconhecer e responder diretamente a uma nica molcula do MHC estranha, e esta alta frequncia de clulas T reativas contra molculas do MHC alognicas uma das razes pelas quais aloenxertos desencadeiam fortes respostas imunes. O fato de que cada molcula do MHC alognica reconhecida por tantos TCRs diferentes pode ser devido a diversos fatores: A natureza altamente polimrfica do MHC implica que as molculas do MHC alognicas iro diferir de molculas MHC prprias em muitos resduos de aminocidos. Porm, como muitos dos resduos polimrficos esto concentrados em regies que se ligam ao TCR, cada resduo diferente pode contribuir para um determinante distinto, reconhecido por um clone diferente de clulas T restritas ao MHC prprio. Diferentes peptdeos podem se combinar a um produto do gene do MHC alognico, produzindo determinantes que so reconhecidos por diferentes clulas T por rea o cruzada. Todas as molculas do MHC e uma APC so estranhas para um receptor e podem, portanto, ser reconhecidas por clulas T. Ao contrrio, nas APCs prprias, a maioria das molculas do MHC prprias exibem peptdeos prprios, e qualquer peptdeo estranho provavelmente ocupe 1% ou menos do total de molculas do MHC expressas. Muitas das clulas T alorreativas que respondem primeira exposi o a uma molcula do MHC alognica so clulas T de memria que foram geradas durante uma exposi o prvia a outros antgenos estranhos. APRESENTAÇÃO INDIRETA DE ALOANTÍGENOS Molculas do MHC alognicas podem ser processadas e apresentadas por APCs do receptor que penetram nos enxertos, e as molculas do MHC processadas so reconhecidas por clulas T como antgenos proticos estranhos convencionais. Como as molculas do MHC alognicas diferem estruturalmente das do hospedeiro, podem ser processadas e apresentadas da mesma maneira que qualquer antgeno protico estranho, gerando peptdeos estranhos associados a molculas do MHC prprias na superfcie das APCs do hospedeiro. A apresenta o indireta pode resultar em um alorreconhecimento via MHC II com clulas T CD4+ assim como podem se dar via MHC I com clulas T CD8+. Como o MHC alognico diferente do MHC prprio, tudo acontece semelhantemente a uma apresenta o antignica microbiana. Ativao de Clulas T Alorreativas e Rejeio de Aloenxertos A ativa o de clulas T alorreativas depende da apresenta o de aloantgenos por APCs derivadas do doador, eventualmente presentes no enxerto (apresentação direta de antígenos) ou por APCs do hospedeiro que captam, processa o MHC alognico e apresentam aloantgenos do enxerto (apresentação indireta). A maior parte dos rgos contm APCs residentes, tais como clulas dendrticas. O transplante desses rgos para um receptor alognico fornece APCs que expressam molculas do MHC do doador, assim como co- estimuladores. Presumivelmente, essas APCs do doador migram para órgão linfóides secundários (como linfonodos regionais) e so reconhecidas pelas clulas T do receptor que circulam por estes rgos (via direta). Clulas dendrticas do receptor tambm migram para o enxerto, ou aloantgenos do enxerto podem trafegar para os linfonodos, onde so capturados e apresentados por APCs do receptor (a via indireta). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 13 Células T alorreativas no receptor podem se ativadas por ambas as vias, e estas células T migram para os enxertos e causam a sua rejeição. Células T CD4+ auxiliares alorreativas se diferenciam em células efetoras produtoras de citocinas que lesam os enxertos mediante reações que se parecem com a hipersensibilidade retardada. Células T CD8+ alorreativas ativadas pela via direta se diferenciam em LTcitotóxicos que destroem as células nucleadas no enxerto que expressam as moléculas alogênicas MHC da classe I. Os LTc CD8+ que são gerados mediante a via indireta são restritos ao MHC próprio, portanto, não podem destruir diretamente as células estranhas no enxerto. OBS³: A importância das moléculas do MHC na rejeição de aloenxertos de tecidos foi estabelecida por estudos que demonstram que a rejeição rápida geralmente precisa de diferenças no MHC da classe I ou II entre o doador e o receptor do enxerto. No transplante clínico, minimizar as diferenças no MHC entre o doador e o receptor melhora a sobrevivência do enxerto, conforme discutiremos mais adiante. OBS4: Além do reconhecimento de antígenos, a co-estimulação de células T por moléculas B7 (sinal 2) nas APCs é importante para a ativação de células T. A rejeição de aloenxertos e a estimulação de células T alorreativas podem ser inibidas por agentes que se ligam e bloqueiam as moléculas B7. Estimular a CTLA-4, que é um inibidor modulatório do B7, também mostra resultados desejáveis. Mecanismos Efetores da Rejeio de Aloenxertos Até este momento, foram descritos apenas as bases moleculares do reconhecimento de antígenos e as células envolvidas no reconhecimento e resposta dos aloenxertos. Agora, nosso estudo será voltado a uma consideração dos mecanismos efetores utilizados pelo sistema imune para rejeitar os aloenxertos. A rejeição de enxertos é classificada com base nas características histopatológicas ou no curso temporal da rejeição após o transplante. Os principais padrões histopatológicos são chamados de hiperagudos, agudos ou crônicos. REJEIÇÃO HIPERAGUDA A rejeição hiperaguda se caracteriza pela oclusão trombótica da vasculatura do enxerto que se inicia minutos ou horas após a anastomose entre os vasos sanguíneos do hospedeiro e do enxerto, e é mediada por anticorpos preexistentes na circulação do hospedeiro que se ligam aos antígenos endoteliais do doador. A ligação de anticorpos ao endotélio ativa o complemento, e anticorpos e complemento induzem diversas alterações no endotélio que promovem a trombose intravascular. A ativação do complemento leva à lesão celular endotelial e à exposição de proteínas da membrana basal subendotelial que ativam as plaquetas além da liberação de fatores (como o de Willembrand) que mediam a adesão e a agregação plaquetárias. Esses processos contribuem para trombose e olcusão vascular, e o órgão enxertado sofre lesão isquêmica irreversível. Nos primeiros dias após o transplante, a rejeição hiperaguda á frequentemente mediada por aloanticorpos IgM preexistentes. Os melhoes exemplos conhecidos de tais aloanticorpos são aqueles dirigidos contra os antígenos dos grupos sanguíneos ABO expressos pelas hemácias. Conforme discutiremos mais adiante, a rejeição hiperaguda causada por anticorpos naturais é a maior barreira ao xenotransplante e limita o uso de órgãos animais para o transplante humano. Atualmente, a rejeição hiperaguda ao aloenxertos, quando ocorre, é em geral mediada por anticorpos IgG dirigidos contra aloantígenos protéicos, tais como moléculas do MHC estranhas. Tais anticorpos geralmente surgem como resultado de uma exposição prévia a aloantígenos mediante transfusão sanguínea, transplante prévio ou gestações múltiplas. REJEIÇÃO AGUDA A rejeição aguda é um processo de lesão vascular e parenquimatosa mediada por células T e anticorpos que geralmente inicia após a primeira semana de transplante. Células T efetoras e anticorpos que medeiam a rejeição aguda se desenvolvem durante poucos dias ou semanas em resposta ao enxerto, a partir do momento de início da rejeição aguda. O padrão histológico dessa forma de rejeição é necrose transmural da parede dos vasos do enxerto com inflamação aguda, que é diferente da oclusão aguda sem necrose da parede dos vasos vista na rejeição hiperaguda. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 14 As clulas T ativadas causam a lise direta das clulas do enxerto ou produzem citocinas que recrutam e ativam as clulas inflamatrias, que lesam o enxerto. A endotelite endovascular um achado precoce frequente em episdios de rejei o aguda. Se no tratada previamente, resultar em falncia aguda do enxerto. A destrui o de clulas alognicas em um enxerto altamente especfica, uma marca caractersticas da destrui o por LTcitotxicos. Clulas T CD4+ podem ser importantes na media o da rejei o do enxerto por secretarem citocinas e mediadores que induzirem rea es similares. Anticorpos tambm podem mediar a rejei o aguda se um receptor do enxerto montar uma resposta imune humoral contra antgenos da parede dos vasos. REJEIO CRNICA a principal forma de rejei o de aloenxertos. A rejei o crnica caracterizada por fibrose e anormalidades vasculares, com perda da fun o do enxerto ocorrente durante um perodo prolongado. Acontece em entre 6 meses a 1 ano aps o transplante. A fibrose da rejei o crnica pode resultar de rea es imunes e da produ o de citocinas que estimulam os fibroblastos, ou pode representar a repara o de feridas aps a necrose celular parenquimatosa da rejei o aguda. As principais citocinas mediadoras deste processo so as liberadas por macrfagos: TGF-β (fator de crescimento tumoral β) e o PDGF (fator de crescimento derivado de plaqueta). Talvez a principal causa da rejei o crnica de enxertos de rgos vascularizados seja a ocluso arterial, como resultado da prolifera o de clulas musculares da camada ntima. Este processo chamado de arterosclerose acelerada (ou do enxerto). Esta aterosclerose vista em aloenxertos cardacos e renais malsucedidos. Transfuso Sangu nea A transfuso sangunea uma forma de transplante na qual o sangue total ou clulas sanguneas de um ou mais indivduos so transferidos por via intravenosa para a circula o de um hospedeiro para substituir o sangue perdido por hemorragia ou para corrigir defeitos causados pela produ o inadequada de clulas sanguneas. A principal barreira ao sucesso das transfuses sanguneas a resposta imune contra molculas da superfcie celular que diferem entre os indivduos. O sistema de aloantgenos mais importantes na transfuso sangunea o sistema ABO. Antgenos ABO so expressos em todas as clulas, incluindo as hemcias. Indivduos que no apresentam um antgeno particular de grupo sanguneo podem produzir anticorpos IgM naturais contra aquele antgeno, provavelmente de respostas de rea o cruzada contra antgenos expressos por bactrias que colonizam o intestino. A lise das hemcias estranhas resultam em rea es transfusionais, que podem amea ar a vida do paciente. A hemoglobina das hemcias que sofrem lise liberada em quantidades que potencialmente txicas para as clulas renais, provocando necrose aguda de clulas tubulares renais e insuficiência renal. Podem ocorrer febre alta, choque e coagulação intravascular disseminada, sugestivos de libera o massiva de citocinas (TNF, IL-1, etc). A coagula o intravascular disseminada consome os fatores de coagula o mais rapidamente do que podem ser sintetizados, e o paciente pode, paradoxalmente, morrer por hemorragia na presen a de coagula o disseminada. O quadro abaixo, resumidamente, esquematiza as possibilidades entre os alelos para determina o do sistema ABO. TIPO SANGUNEO GENTIPO ESTRUTURA DO GLICOCLIX AGLUTINOGNIO (na membrana das hemcias) AGLUTININA (no plasma) A IA IA ou IA i R – Glc – Gal – GalNac – Gal -GalNac | Fuc A Anti-B B IB IB ou IB i R – Glc – Gal – GalNac – Gal -Gal | Fuc B Anti-A AB IA IB R – Glc – Gal – GalNac – Gal - GalNac | Fuc R – Glc – Gal – GalNac – Gal - Gal | Fuc AB - O ii R – Glc – Gal – GalNac – Gal | Fuc - Anti-A e Anti-B Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 15 COMPATIBILIDADE NO SISTEMA ABO E TRANSFUSÃO DE SANGUE Este sistema se caracteriza pela presen a ou ausncia de dois antgenos (A e B) --- chamados aglutinógenos ---, isolada ou simultaneamente, em cada indivduo. A grande maioria dos seres humanos (excetuados os lactantes at uma idade aproximada de 3 a 6 meses, e eventualmente os indivduos que apresentam imunossupreso ou outras circunstncias especiais) apresenta tambm anticorpos naturais ou aglutininas, dirigidos contra o(s) antgeno(s) que cada indivduo no possui, estabelecendo assim as conhecidas regras de compatibilidade sangunea para este grupo: Indivduos do grupo O no possuem nenhum dos dois antgenos, portanto possuem anticorpos anti-A e anti-B; podem receber apenas sangue do grupo O, mas podem doar para todos os grupos. Indivduos do grupo A possuem apenas o antgeno A, e portanto apresentam os anticorpos anti-B; podem receber sangue dos grupos O e A, e doar para os grupos A e AB. Indivduos do grupo B possuem apenas o antgeno B, e portanto apresentam os anticorpos anti-A; podem receber sangue dos grupos O e B, e doar para os grupos B e AB. Indivduos do grupo AB possuem ambos os antgenos, e nenhum anticorpo. Podem receber sangue de qualquer grupo, mas doam apenas para o grupo AB. Da combina o entre o Sistema ABO e do Fator Rh, podemos encontrar os chamados doadores universais (O negativo) e receptores universais (AB positivo). Estas regras no levam em conta o rarssimo O Bombay --- o qual somente pode receber sangue de outro indivduo O Bombay --- nem os subgrupos de A e B --- os quais no representam interferncia na maioria das circunstncias clnicas. OBS5: O sangue do tipo O possui anticorpos contra A e B (anti-A e anti-B) e mesmo assim considerado doador universal pois a quantidade de anticorpo total que transferido muito menor que o volume de sangue (o sangue muito diluido). Por isso que no se pode prescrever transfuses para grupos sanguneos diferentes com volumes maiores que do volume total de sangue. Alm disso, deve-se pedir bolsas sanguneas com concentrados de hemcias, com o mnimo possvel de plasma e anticorpos. OBS6: Em resumo, segue-se que indivduos AB podem tolerar transfuses de todos os doadores potenciais e so, portanto, chamados de receptores universais. Da mesma forma, indivduos do tipo toleram transfuses somente de doadores tipo O, mas podem fornecer sangue para todos os receptores, sendo chamado de doadores universais. OBS7: O antgeno Rh outro importante antgeno de hamcias que pode ser responsvel por rea es transfusionais. Embora no haja anticorpos naturais contra antgenos Rh, indivduos que no expressam o antgeno Rhesus D (Rh-) podem ser sensibilizados contra este antgeno se receberem transfuses a partir de um doador que expressa Rh (Rh+). Transplantes de Medula ssea O transplante de medula ssea o transplante de clulas hematopoticas pluripotentes, mais comumente coletadas por aspira o. Aps o transplante, as clulas-tronco repovoam a medula ssea com a sua prognie em diferencia o. Clinicamente, o transplante da medula ssea pode ser usado para tratar defeitos adquiridos apresentados pelo sistema hematopotico, corrigir deficincias hereditrias ou anormalidades enzimticas, tratamento de doen as malignas da medula ssea e tumores slidos disseminados. Algumas doen as malignas em que a medula no estiver envolvida pelo tumor, a prpria medula ssea do paciente poder ser coletada e perfundida depois da quimioterapia. Este procedimento, chamado de transplante autólogo de medula óssea, no apresenta muitos dos problemas imunolgicos associados ao transplante alognico e no ser discutido. Antes de se transplantar a medula ssea, os receptores frequentemente devem ser “preparados” com radia o e quimioterapia para depletar suas prprias clulas medulares e deixar vagos os stios para permitir que as clulas- tronco transplantadas colonizem a medula ssea e se estabele am no ambiente apropriado. O receptor e o doador devem ter sua compatibilidade cuidadosamente testada para todos os polimrficos do MHC. Alm disso, com frequncia necessrio suprir fortemente o sistema imunitrio do receptor para permitir o transplante de medula ssea efetivo. Tal supresso realizada por radia o e quimioterapia. Admite-se que o papel das clulas NK na rejei o de medula seja o mais pronunciante, sendo ele o mais estudado em animais experimentais. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 16 EFEITOS COLATERAIS Doença do Enxerto versus Hospedeiro (GVHD): a GVHD é causada pela reação de células T maduras no inoculo da medula contra aloantígenos presentes no hospedeiro. A GVHD também pode se desenvolver quando órgãos sólidos que contêm números significativos de células T são transplantados, tais como intestino delgado, pulmão e fígado. A GVHD é a principal limitação contra o êxito do transplante de medula óssea e, de a acordo com seus padrões histopatológicos, pode ser classificada nas formas aguda e crônica: GVHD aguda: é caracterizada por morte de células epiteliais na pele, no fígado (epitélio biliar) e no trato gastrintestinal. Manifesta-se na forma de icterícia, diarréia, hemorragias e exantemia. GVHD crônica: é caracterizada por fibrose e atrofia de um ou mais dos mesmos órgãos pré-citados, sem evidência de morte celular aguda. Imunodeficiência após o transplante: a imunodeficiência clínica causada por inúmeros fatores pré e pós- transplante tornam os receptores dos transplantes suscetíveis a infecções virais, especialmente por citomegalovírus, e a muitas infecções bacterianas. Gravidez e Aloant geno Fetal Como o feto pode expressar antígenos semi-alogênicos (devido à metade de sua maquinaria genética co- dominante ter sido originada do pai), deste ponto de vista, o feto passa a ser potencialmente capaz de gerar uma rejeição. Para que isto não ocorra, o organismo materno lança mão de mecanismos que impedem uma possível rejeição materna contra os antígenos semi-alogênicos do feto. Admite-se que na mãe, durante a gravidez, acontece um desvio da resposta Th1 (vírus e bactérias intracelulares) para a Th2 (helmintos e alérgenos) durante a gestação. Por este motivo, explica-se o fato de mães que, antes da gestação nunca foram alérgicas, apresentam sinais de hipersensibilidade pós-gestação. Hormônios como o estradiol e a progesterona aumentam as citocinas liberadas durante a resposta Th2, diminuindo ainda mais a resposta Th1. Esta baixa de resposta Th1 desfavorece a rejeição fetal, uma vez que a grande parte dos mecanismos da rejeição envolve os mecanismos desta resposta Th1 (inclusive suas citocinas).Além disso, a ausência de MHC I e MHC II no trofoblasto desfavorece o reconhecimento e destruição destas células pelos LT maternos. Outro fator é a diminuição da expressão de FasL pelas células da placenta, ainda mediante a estimulação hormonal durante a gravidez. Admite-se ainda que o aumento do HLA-G esteja ligado a supressão das células NK. Preveno da Rejeio dos Transplantes Se o receptor de um aloenxerto apresenta um sistema imune plenamente funcional e responsivo, o transplante será rejeitado. A imunossupressão geral tem se mostrado eficaz na prevenção da rejeição, obtendo este fato por meio da indução da tolerância específica. IMUNOSSUPRESSÃO PARA PREVINIR OU TRATAR A REJEIÇÃO DE ALOENXERTOS Drogas imunossupressoras que inibem ou destroem os linfócitos T são o principal regime de tratamento para a rejeição de enxertos. O mais importante agente imunossupressor na prática clínica é a ciclosporina (peptídeo cíclico produzido por uma espécie de fungo) capaz de inibir a transcrição de certos genes nas células T, principalmente aqueles que codificam citocinas tais como a IL-2. A ciclosporina se liga com alta afinidade a uma proteína celular universalmente chamada de ciclofilina. O complexo ciclofilina/ciclosporina se liga e inibe a atividade enzimática da proteína fosfatase calcineurina (que por sua vez, é ativada por cáclio/calmodulina). Como a função da calcineurina (quando ativada pelo cálcio/calmodulina) é ativar a transcrição do fator NFAT (fator nuclear de células T ativadas), a ciclosporina bloqueia a ativação do NFAT e a transcrição da IL-2 e outros genes de citocinas. O resultado final é que a ciclosporina bloqueia o crescimento dependente de IL-2 e a diferenciação em células T. Um outro agente imunossupressor com diferente mecanismo de ação é o antibiótico rapamicina, cujo principal efeito é inibir a proliferação das células T independente de Cálcio, mas por meio da inibição dos receptores de IL-2. A rapamicina se liga a proteína FKBP, formando um Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 17 complexo que no inibe a calcineurina, mas outra protena celular chamada de alvo da ripamicina em mamíferos (MTOR). O mecanismo pelo qual a rapamicina inibe o crescimento de clulas T no bem conhecido. OBS8: Combina es de ciclosporina (que bloqueia a sntese de IL-2) e rapamicina (que bloqueia a prolifera o induzida por IL-2, reduzindo a expresso de seus receptores) so inibidores potentes das respostas das clulas T. Toxinas metabólicas que destroem as clulas T em prolifera o tambm so usadas para tratar a rejei o de enxertos. So exemplos deste grupo de drogas: Azatioprina: diminui a sntese de DNA das clulas T. Micofenolato mofetil (MMF): metabolizado em cido micofenlico, que bloqueia uma isoforma especfica para linfcitos da inosina monofosfato desidroxigenase, enzima necessria para a sntese de novo de nucleotdeos de guanina. utilizado em combina o com a ciclosporina Ciclofosfamida: tambm relacionado com a diminui o na sntese de DNA pelas clulas T. Anticorpos que reagem com estruturas de superfcie das clulas T e depletam ou inibem as mesmas so usados para tratar episdios de rejei o aguda. (Mecanismo: + Sist. Complemento, ADCC, Opsoniza o). So exemplos: Anticorpos anti-CD3 (OKT3): especfico para a molcula de CD3 humana, reduz a reatividade das clulas T. Ele funciona como um anticorpo ltico por ativar o sistema complemento para eliminar as clulas T ou opsonizar as mesmas para a fagocitose. Anticorpos anti-CD4, anti CD8: esto relacionados com a deple o de LT Anticorpos anti-CD25: deple o dos receptoes de IL-2 Anticorpos anti-receptores de citocinas. Agentes antiinflamatórios tambm so usados rotineiramente para a preven o e o tratamento da rejei o de enxertos. Os antiinflamatrios mais potentes disponveis so os corticosteróides, que alm de apresentar fun o antiinflamatria, anti-algica e anti-trmica, desencadeiam fun o imunosupessora importante. O mecanismo de a o proposto para esses hormnios naturais e seus anlogos sintticos o bloqueio da sntese e secre o de citocinas, incluindo TNF e a IL-1 pelos macrfagos (reduzindo a ativa o celular endotelial do enxerto e o recrutamento de leuccitos inflamatrios). Os corticoesterides podem tambm bloquear outros mecanismos efetores dos macrfagos, tais como a gera o de prostaglandinas, intermedirios reativos do oxignio e xido ntrico. Em resumo, a utiliza o dos corticoisterides buscam a: Redu o da PLA2 (prostanoides) Redu o das citocinas pr-inflamatorias (IL-1, IL-6, TNF-α) Redu o dos produtos reativos do oxigênio (NO e ROIS) MÉTODOS PARA REDUZIR A IMUNOGENICIDADE DE ALOENXERTOS No transplante humano, a principal estratgia para reduzir a imunogenicidade de enxertos tem sido minimizar as diferen as aloantignicas entre doador e receptor, mediante a sele o rigorosa de doadores. Para evitar a rejei o hiperaguda, a sele o dos doadores deve ser baseada na compatibilidade ABO e MHC. Este exame realizado para pesquisar se o receptor apresenta anticorpos da classe IgG dirigidos contra antgenos HLA Classe I do doador. Em caso positivo, contra-indica o transplante. No transplante renal, por exemplo, quanto maior o nmero de alelos do MHC compatveis entre o doador e o receptor, melhor ser a sobrevivncia do enxerto, especialmente no primeiro ano aps o transplante. MÉTODOS PARA INDUZIR A TOLERÂNCIA OU SUPRESSÃO ESPECÍFICAS CONTRA O DOADOR A rejei o de aloenxertos pode ser prevenida, tornando-se o hospedeiro totalmente tolerante aos aloantgenos do enxerto. Tolerncia, neste contexto, significa que o hospedeiro no lesa o enxerto apesar da ausncia ou retirada dos agentes imunossupressores, mas por causa da incapacidade de gerar resposta imune contra os peptdeos do enxerto. Os mtodos mais aceitos so: Bloqueio de co-estimuladores: como o caso do B7 presente na APC e do CD28 dos linfcitos, gerando um dficit no chamado sinal 2. Aumento da expresso de CTLA-4: esta uma molcula que se liga ao B7 e modula, de maneira inibitria, a co-estimula o emitida por este marcador. A CTLA-4 impede a intera o das molculas B7 nas APCs com o CD28 das clulas T e impede sua intera o com o CD40 nas APCs. OBS9: Em alguns experimentos, o bloqueio simultneo de B7 e CD40 parece ser mais efetivo que o de qualquer outro isoladamente na promo o da sobrevivncia do enxerto. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 18 OBS10: Principais métodos de imunossupressão: Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 19 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II HIPERSENSIBILIDADES (Prof Karina Carla) A resposta fisiológica do sistema imune e suas células contra um eventual antígeno deve ser uma resposta imune adequada e regulada, sendo ela benéfica e, em escalas basais, tem o intuito de promover a saúde do indivíduo. Quando a resposta imune é exacerbada (intensa ativação do sistema imune), a saúde deixa de ser promovida, mas sim, ameaçada, podendo causar doenças. Passaremos a estudar, então, doenças relacionadas com o sistema imune. Hipersensibilidade é uma resposta imunológica exagerada que se desenvolve após a exposição a um determinado antígeno e que ocorre em indivíduos susceptíveis ou previamente sensibilizados. Esta resposta exagerada depende da sensibilidade do indivíduo e da natureza do antígeno. Ocorre principalmente em indivíduos susceptíveis ou previamente sensibilizados. Tipos de Hipersensibilidade Na década de 1970, dois pesquisadores, P. Gell e R. Coombs, classificaram as reações alérgicas em quatro tipos e deu-se o nome genérico de hipersensibilidade a todas as reações em que ocorre resposta imune exacerbada diante de substâncias geralmente inócuas, presentes no meio ambiente ou células próprias alteradas. Essas reações de hipersensibilidade foram assim classificadas: Hipersensibilidade imediata ou tipo I: é debelada e manifestada minutos após o contato. O antígeno, neste tipo de resposta, pode ser designado como alérgeno devido a algumas de suas características próprias, como a capacidade de desencadear alergias, asma e choque anafilático. O alérgeno interage com o anticorpo IgE, que medeia toda resposta do tipo I. Além desta imunoglobulina, as células envolvidas neste mecanismo são os basfilos, eosinfilos e mastcitos que apresentam receptores para a IgE (FcεRI) e que uma vez ativadas pelo complexo IgE-alérgeno, degranulam e causam os efeitos e sintomas da resposta do tipo I. Hipersensibilidade citotóxica, mediada por anticorpos ou tipo II: é caracterizada por sintomas que se manifestam mais tardiamente que a hipersensibilidade do tipo I. É mediada por IgG e IgM que reconhecem uma célula estranha (alvo da resposta), e tem a função de causar citotoxicidade e lise das células do sistema imune, como ocorre, por exemplo, no mecanismo de rejeição de transplantes. Hipersensibilidade do complexo imune ou tipo III: se manifesta de maneira lenta e é mediada por imunocomplexos por IgG e IgA. Há, portanto, uma exacerbação da resposta que tende à formação de um imunocomplexo (células do sistema imune e antígenos). Este complexo se sedimenta na parede do endotélio, causando lise e desnudamento do revestimento tecidual. Hipersensibilidade tardia ou tipo IV: é a mais lenta de todas as respostas, sendo mediada por linfócitos T. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 20 Caracter sticas Gerais das Reaes Hipersensibilidade A hipersensibilidade consiste numa resposta imune exacerbada contra substâncias que, para a maioria das pessoas, são inócuas. Nesse caso, o contato com a substância não confere a proteção e, sim, aumento de uma resposta imune patológica. Para um indivíduo se tornar imune a um patógeno, o sistema imune precisa passar, num primeiro contato, por um processo de reconhecimento/ativação que normalmente leva de uma a duas semanas (resposta primária). A partir deste primeiro contato, a pessoa pode apresentar infecções assintomáticas ou mais fracas com o mesmo patógeno ou similares, porque as células de memória respondem rapidamente levando a uma resposta efetiva em 2-3 dias (resposta secundária). O mesmo processo de ativação celular ocorre na hipersensibilidade: para que ocorra esse tipo de reação, o indivíduo precisa ter um primeiro contato com a molécula estranha, agora denominada alérgeno, num processo denominado sensibilização. Esse processo de sensibilização é a fase de resposta primária, que dura entre 1 e 2 semanas. A partir da sensibilização, contatos posteriores (resposta secundária) levam a uma resposta patológica crescente, com sintomas e tempo de expressão que variam de acordo com o tipo de alérgeno e os mecanismos desencadeados: A hipersensibilidade imediata gera sintomas que surgem 2 a 20 minutos após o segundo contato. As demais ocorrem cerca de 24 horas depois; Na hipersensibilidade imediata presente na asma, rinite, choque anafilático, a imunoglobulina envolvida é a IgE, com a reposta inflamatória caracterizada pela ativação de mastócitos, basófilos e eosinófilos, responsáveis pelas lesões teciduais; Na hipersensibilidade citotóxica, que ocorre nas reações medicamentosas e reações de transfusão, entre outras, células são eliminadas por mecanismo de lise pelo complemento e opsonizaçao mediados pela IgM e IgG; A hipersensibilidade do complexo imune ocorre nos casos em que os complexos Ag-Ac pequenos não são eliminados, circulam pelos vasos sanguíneos e são depositados em locais de alta pressão onde desencadeiam respostas inflamatórias caracterizadas pela ativação do sistema complemento e infiltração de neutrófilos e macrófagos. Esse tipo de hipersensibilidade ocorre em casos de infecções persistentes e algumas doenças auto-imunes (artrite reumatóide e lúpus, entre outras) com altas concentrações de IgG o IgA; A hipersensibilidade tardia é a única mediada diretamente por linfócitos T e macrófagos; ocorre em casos de dermatite de contato e em infecções causadas por microrganismos de vida intracelular (como as micobactérias causadoras da tuberculose e da hanseníase). Hipersensibilidade Imediata A hipersensibilidade imediata é mediada por anticorpos como o IgE, que reconhecem antígenos denominados alérgenos. Quase todos os alérgenos são proteínas relativamente pequenas (com baixo peso molecular: entre 5 mil e 50 mil datons), com alta solubilidade em fluidos, se difundem rapidamente pelas mucosas e apresentam glicosilações (grupos de carboidratos ligados a sua estrutura). As moléculas alergênicas correspondem a uma pequena fração do material bruto (cerca de 1% do peso total), e um alérgeno pode conter entre 1 e 4 dessas moléculas. São exemplos de alérgenos: Ácaros: Dermatophagoides pteronyssinus e Blomia tropicalis Fungos: Aspergillus fumigatus, Penicillium notatum, Alternaria alternata, Cladosporium herbarum Pelos de gato e cão Baratas Pólens Poluentes ambientais: dióxido de enxofre, partículas de pó, etc. MECANISMO DA HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA O primeiro contato com determinados alérgenos (como grãos de pólen, esporos de fungos, etc) gera uma resposta imune local na mucosa por onde tal antígeno teve acesso. O alérgeno inicialmente é reconhecido pelas células do sistema imune, fagocitado por APCs, é processado e apresentado a linfócitos T CD4. A natureza do alérgeno direciona, então, uma resposta do tipo Th2, cuja principal característica é a indução da produção de anticorpos da classe IgE (que se associam a mastócitos/basófilos e eosinófilos), ativando-os e induzindo uma resposta inflamatória, e citocinas do perfil Th2 (IL-5, IL-4, IL-13, etc). A hipersensibildade imeditada trata-se de uma resposta imune Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 21 adaptativa cujos sintomas surgem aps 10 a 20 minutos (fase imediata) o contato com o alrgeno, acompanhados por uma fase mais tardia. Em resumo, ocorre neste processo a libera o de substncias biologicamente ativas: aminas biogenicas, mediadores lipdicos, citocinas, enzimas. Os sintomas desta rea o de hipersensibilidade ocorrem devido intera o dessas substncias biologicamente ativas com as clulas do tecido que entrou em contato com o alrgeno. A partir do momento que os Linfcitos Th0 so apresentados aos alrgenos via MHC de classe II das APCs, h uma intera o celular que induz a produ o de clulas Th2, responsveis por gerar microambientes ricos em IL-4, IL- 13 (que ativam linfcitos B e os induzem a produzir IgE) e IL-5 (que um importante ativador e recrutador de eosinfilos). Os mastctios, basfilos e eosinfilos recrutados e ativados por tais citocinas apresentam receptor da IgE (FcεRI) e, aps ligarem-se ao IgE+antgeno, sintetizam e secretam molculas pr-inflamatrias. Os eosinfilos so as clulas responsveis pelas leses teciduais que correm na rea o tardia da hipersensibilidade imediata. A IgE, produzida no primeiro contato com os alrgenos, se associa, mesmo na ausncia destes, a receptores para Fc de IgE na membrana de mastcitos e de basfilos. A partir do segundo contato, os alrgenos se associam s regies Fab das IgEs ligadas aos receptores FcεRI nos mastcitos e basfilos por meio de sua por o Fc, causando agrega o das imunoglobulinas e altera es intracelulares que levam inicialmente (poucos minutos) e exocitose de grnulos de histamina pr-estocados. A ativa o dos mastcitos e basfilos leva a ativa o das vias da fosfolipase C e fosfolipase A2, responsveis pela degranula o dos mastcitos/basfilos e pela sntese de mediadores da resposta inflamatria (como os prostanides). Os eosinfilos que apresentam receptores Fc de IgE so ativados por complexos Ag-IgE e secretam molculas txicas, como a protena bsica principal, a neurotoxina do eosinfilo e a peroxidase do eosinfilo, responsveis pelas leses teciduais. RECEPTORES DE IgE E ATIVAO DOS MASTCITOS E BASFILOS Mastcitos e basfilos expressam na sua membrana receptores de alta afinidade para fragmentos Fc de IgE denominados FcεRI. Esses receptores so tetrmeros compostos por uma cadeia alfa, uma cadeia beta e duas cadeias gama (αβ2γ). A cadeia α do FcεRI responsvel pela associa o ao fragmento Fc da IgE; a cadeia β aumenta a estabilidade e a capacidade de sinaliza o intracelular e o dmero da cadeia γ, compartilhado por outros receptores Fc, est associado a dois ITAMs (imunorreceptor com motivo de ativa o associado tirosina) que propiciam a propaga o do sinal de ativa o no meio intracelular. Quando o indivduo est sensibilizado a um determinado alrgeno, as IgEs especficas se associam aos FcεRI na membrana dos mastcitos e basfilos, mas no propiciam a ativa o celular. Num segundo contato com o mesmo alrgeno, ocorre agrega o dos complexos Ag-IgE- FcεRI, o que induz ativa o dos mastcitos e basfilos. Esta agrega o leva a ativa o dos resduos de tirosinas quinases intracelular de forma semelhante ao que ocorre quando os linfcitos T reconhecem peptdeos associados molculas do MHC. A tirosina quinase Lyn (constituitivamente associada cadeia β do FcεRI), quando ocorre a agrega o, associa-se aos ITAMs da cadeia γ. A tirosina quinase Syk associa-se ao ITAM e torna-se ativada, fosforilando e ativando a fosfolipase C, responsvel pela libera o de grnulos de histamina. A ativa o da Syk tambm leva a ativa o da transcri o nuclear de NF-AT e NFκB e ativa o de AP-1, induzindo sntese de citocinas, como TNF-α, IL-4, IL-5 e IL-6. A ativa o dos ITAMs tambm ativa as MAP quinases que, em associa o com o aumento nos nveis de clcio intracelular, propiciam a ativa o da fosfolipase A2 e a sntese de mediadores lipdicos oriundos do cido araquidnico. O FcεRII so receptores de Fc da IgE de baixa afinidade, tambm designado como CD23. Por ser de baixa afinidade, geralmente induz uma fraca degranula o, dependendo de sua concentra o na membrana da clula. Est presente, por exemplo, nos eosinfilos. Este receptor apresenta uma por o extracelular, outra transmembranar e outra citoslica ou intra-celular. VIA DA FOSFOLIPASE C A ativa o da fosfolipase C leva clivagem da fosfatidilinositol bifosfato (PIP2) da membrana em fosfatidilinositol trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O PIP3 provoca o aumento dos nveis de clcio citoplasmtico que junto com o DAG ativam a protena quinase C (PKC). Esta, uma vez ativada, leva fosforila o da cadeia leve da miosina, permitindo que os grnulos de histamina se associem ao citoesqueleto e membrana plasmtica, fazendo com que seu contedo seja extravasado. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 22 VIA DA FOSFOLIPASE A2 A fosfolipase A2 atua sobre fosfolipdio de membrana especficos, como a fosfatidilcolina, originando cido araquidnico, que metabolizado por duas vias: A via da cicloxigenase (COX), que origina as prostaglandinas e tromboxanos; A via da lipoxigenase, que origina os leucotrienos (LTB4, LTB5, LTD4 e LTE4) MEDIADORES DE MASTÓCITOS E BASÓFILO Histamina: uma amina vasoativa que se encontra pr-estocada em grnulos de basfilos e mastcitos e oriunda do aminocido histidina pela a o da enzima histidina descaboxilase. Sua atividade farmacolgica depende da clula e dos seus receptores especficos (H1, H2 e H3). A associa o da histamina a receptores H1 no endotlio vascular leva ao aumento da permeabilidade vascular e consequente edema; a histamina induz as clulas endoteliais a produzir xido ntrico e prostaciclina, responsveis pela vasodilata o. Apesar dos efeitos broncoconstrictores, a histamina no mediador clssico da asma, haja vista que os anti- histamnicos no apresentam efeitos plenamente satisfatrios nesses casos. A histamina liberada poucos minutos aps a ativa o das clulas e responsvel, em casos de rinite alérgica, pela hipersecre o, bloqueio e coceira nasal. Nas reações alérgicas cutâneas do tipo imediato esta amina induz rea o de edema, eritema e prurido aps o contato com o alrgeno. No sistema gastrintestinal seus efeitos so a hipersecre o gstrica, a cibra e a diarria. Prostaglandinas e tromboxanos: so mediadores lipdicos oriundos da converso do cido araquidnico por meio da a o da COX. A PGD2 e a PGE2 relaxam a musculatura lisa vascular e causa a dilata o das arterolas pr-capilares, fenmenos que origina o eritema, caracterstico da inflama o aguda. A PGE2 produzida no centro termorregulador do hipotlamo altera ainda a temperatura corporal podendo em altas concentra es causar febre. Citocinas, como a IL-1 e TNF-α, so consideradas pirgenos endgenos induzindo produ o de PGE2 no hipotlamo. Leucotrienos: so mediadores lipdicos originados do cido araquidnico quando este sofre a o da 5- lipoxigenase. Apresenta um efeito similar ao da histamina, ou seja, aumento da permeabilidade vascular, mas de forma mais lenta e prolongada. Na asma, o LTC4, o LTD4 e o LTE4 esto relacionados com efeitos broncoconstrictores, forma o de edema de mucosa, hipersecre o de muco e a contra o da musculatura lisa. Outros mediadores: Triptase: produzida por mastcitos de mucosa nasal, pulmonar e intestinal, tecido conjuntivo e basfilos. Causa hiper-reatividade brnquica e responsvel por danos teciduais pela ativa o da colagenase e pela clivagem do fibrinognio Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 23 Quimase (produzida apenas por alguns tipos de mastcitos e em baixas concentra es por basfilos). Contribui para a secre o de muco nos brnquios, alm de degradar a membrana basal de clulas epiteliais. Peroxidase dos eosinfilos (EPO): Txica para os alvos por catalisar a halogena o; Desencadeia a libera o de histamina pelos mastcitos Colagenase dos eosinfilos: Remodela a matriz de tecido conjuntivo Protena bsica principal (EPB): Txica para parasitas e clulas de mamferos; Desencadeia a libera o de histamina pelos mastcitos Protena catinica eosinoflica (ECP): Txica para parasitas; Neurotoxina Neurotoxina derivada dos eosinfilos (ENT): neurotoxina IL-3, IL-5, GM-CSF: Amplificam a produ o de eosinfilos pela medula ssea; Causam ativa o dos eosinfilos IL-8: Promove o influxo de leuccitos OBS: O mecanismo de a o dos medicamentos antiinflamatrios no-esteroidais (MAINEs) baseia-se na inibi o da enzima cicloxigenase (COX), inibindo, assim, a produ o das prostaglandinas e tromboxanos, mediadores pr- inflamatrios. J os medicamentos antiinflamatrios esteroidais (corticides) se baseia na inibi o da transcri o da fosfolipase A2 assim como a inibi o de fatores de transcri o como a AP-1, gerando um efeito imunossupressor, debelando no s a inflama o aguda, mas tambm, inibindo a degranula o de clulas do sistema imune. OBS²: Nveis de IgE nas mais diversas fases etrias e fisiolgicas: IgE no recm-nascido: 1 UI / ml IgE no final do 2 ano de vida: 10 UI / ml IgE no adulto assintomtico: 1 a 100 UI / ml IgE nas parasitoses: at 10.000 UI /ml IgE nas doen as atpicas: Rinite: IgE em 50% dos casos Asma: IgE em 75% dos casos Eczema: IgE em 90% dos casos REAÇÃO TARDIA DA HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA A resposta de edema e eritema que ocorre rapidamente na hipersensibilidade imediata seguida, aps 2 a 4 horas, de rea o tardia que consiste na ativa o de neutrfilos, eosinfilos, basfilos, macrfagos e linfcitos que migram para o local de contanto com o alrgeno. Neste local, h a libera o de mediadores secundrios por meio destas clulas, responsveis pela inflama o crnica quando o tecido exposto continuamente a essas molculas. Os linfócitos Th2 so as principais das clulas encontradas e secretam IL-4 e IL-5, que ativam, respectivamente, mastcitos/basfilos e eosinfilos. Os eosinfilos so importantes, por exemplo, em infec es parasitrias, sobretudo de vermes helmnticos, porque apresentam receptores para Fc de IgE, responsveis pelo mecanismo de ADCC. Durante a resposta Th2, a IL-5 e a eotaxina so as principais molculas envolvidas nos mecanismos de matura o, recrutamento e quimiotaxia dos eosinfilos. Alm dessas, a IL-4 e a IL-13 tambm promovem a eosinofilia por regularem a sntese local de IL-5 e/ou eotaxina por clulas epiteliais. Os mastcitos ativados secretam TNF-α responsvel pelo aumento da expresso de molculas de adeso no endotlio e nas clulas do sistema imune aumentando a migra o destas ultimas para o local inflamado. PATOLOGIAS ASSOCIADAS À HIPERSENSIBILIDADE IMEDIATA Para que uma determinada patologia seja considerada decorrente de rea o de hipersensibilidade imediata, deve-se detectar a presen a de IgE no soro do paciente em questo. As diferentes manifesta es da hipersensibilidade tipo I dependem dos seguintes fatores: A natureza da via de entrada do alrgeno O nmero e as caractersticas dos mastcitos nestes locais; A sensibilidade tecidual aos mediadores liberados pelos mastcitos e por outras clulas que migram para o local; Alergias A alergia uma resposta exagerada do sistema imunolgico a uma substncia estranha ao organismo, uma hipersensibilidade imunolgica a um estmulo externo especfico. Os portadores de alergias so chamados de “atpicos”. O termo atopia associa-se tendencia do indivduo em apresentar altas concetra es de IgE, o que pode levar a diferentes tipos de manifesta es clnicas. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 24 O organismo, tecido ou clula capaz de apresentar uma rea o de hipersensibilidade diz-se estar sensibilizado. As rea es algicas, sendo rea es imunolgicas, so extremamente especficas, reagindo o organismo sensibilizado exclusivamente ao determinante antignico usado como imunognico ou estrutura semelhante. H dois tipos de testes cutneos para a avalia o da hipersensibilidade imediata: o de punctura (aplica o do alrgeno glicerinado levemente com uma lanceta ou agulha sobre o membro do indivduo) e o intradérmico. Este consiste na inocula o de pequena quantidade do alrgeno de forma subcutnea na face anterior do antebra o, por exemplo. Se houver hipersensibilidade (com um quadro Th2 montado), as clulas locais degranulam e causam edema e eritema local na forma de uma ppula. O hemograma mostra uma alta eosinofilia, com aumento de IgE srica, de histamina, PGD2 e fator quimiotxico de neutrfilos. Reações anafiláticas A anafilaxia geralmente uma rea o de hipersensibilidade imediata sistmica, caracterizada por vasodilata o e exuda o plasmtica nos vasos sanguneos do corpo, mecanismos induzidos pela libera o de mediadores sintetizados por mastcitos/basfilos. A porta de entrada do alrgeno, nesses casos, pode ocorrer por inoculo de medicamentos por via endovenosa, picadas de insetos, absor o pela mucosa intestinal ou pele. A diminui o do tnus vascular e o extravasamento de plasma levam redu o da presso sangunea, o que pode ser fatal. Os efeitos cardiovasculares e respiratrios podem ser exacerbados pela constric o das vias areas superiores e inferiores, secre o intensa de muco nas vias areas e intestinos e urticria na pele. O choque anafilático consiste justamente na associa o da parada cardaca (infarto agudo do miocrdio) e queda da presso com a broncoconstric o intensa (descompensa o respiratria aguda: asma, epiglotite e tromboembolismo). Os principais mediadores da anafilaxia no so bem conhecidos, mas o benefcio de anti-histamnicos no tratamento sugere a participa o da histamina. A adrenalina utilizada terapeuticamente para reverter os efeitos vasodilatadores e broncoconstrictores dos vrios mediadores dos mastcitos. A anafilaxia sistmica mediada pela produ o de IgE, que caracteriza a hipersensibilidade imediata, causada pelo contato com medicamentos (penicilina, insulina), alimentos (ovos, leite, peixe e crustceos), veneno de insetos himenpteros (abelhas, vespas), entre outros. Asma brônquica A asma uma doen a inflamatria crnica caracterizada por obstru o ao fluxo de ar nas vias respiratrias, cuja causa no est completamente elucidada. Sua fisiopatologia est relacionada ao edema da mucosa brnquica, a hiperprodu o de muco nas vias areas e a contra o da musculatura lisa das mesmas, com conseqente diminui o de seu dimetro (broncoespasmo) e edema dos brnquios e bronquolos. Isto resulta em vrios sintomas como: dispnia, tosse e sibilos, principalmente noite. As caractersticas histolgicas da asma brnquica so: infiltrados de neutrfilos e eosinfilos, degranula o de mastcitos, espessamento da membrana basal, perda da integridade das clulas da mucosa, ocluso dos bronquios por um muco de composi o no-fisiolgica, hiperplasia das clulas caliciformes, hipertrofia ou hiperplasia da musculatura lisa, hiperplasia das “globet-cells”. O estreitamento das vias areas geralmente reversvel porm, em pacientes com asma crnica, a inflama o pode determinar obstru o irreversvel ao fluxo areo. As caractersticas patolgicas incluem a presen a de clulas inflamatrias nas vias areas, exsuda o de plasma, edema, hipertrofia muscular e da camada basal, rolhas de muco e descama o do epitlio. H alguns tipos de tratamentos teraputicos clssicos para a asma: Corticosterides, inibidores da produ o de fosfolipase A2 e de citocinas e, consequentemente, da rea o inflamatria; Cromolim sdico, que antagoniza os efeitos dos mediadores liberados pelos mastcitos; Broncodilatadores (agonistas dos receptores β-adrenrgicos) OBS³: Considera-se atualmente que a asma, alm de ser debelada por elementos imunes, apresenta fatores neuroniais envolvidos: os neurnios aferentes primrios dos nervos das vias areas produzem um neurotransmissor chamado substância P, que aumenta a infiltra o e a ativa o de neutrfilos e eosinfilos no stio inflamatrio. Isto explica que altera es como estresse emocional e de temperatura podem desencadear uma crise asmtica. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 25 Hipersensibilidade Citotxica A hipersensibilidade citotxica ou tipo II caracteriza-se pela produ o de anticorpos das classes IgM e IgG contra clulas prprias alteradas por medicamentos, infec es e radia es (plaquetas, hemcias ou neutrfilos) ou clulas provenientes de outros indivduos, como no caso das transfuses sanguneas e transplantes de rgos. A associa o do anticorpo a essas clulas causa a sua destrui o pela ativa o do sistema complemento pela via clssica ou pelo mecanismo de ADCC (citotoxicidade dependente de anticorpo). Quando determinadas clulas encontram-se alteradas (devido a intera es com medicamentos ou radia o), elas passam a expressar antgenos que so reconhecidos por anticorpos presos em clulas imunes (como os neutrfilos). Como esta clula no capaz de fagocitar todo o complexo (fagocitose frustrada), ela passa a degranular e lesar o tecido alterado. As seguintes patologias seguem o mecanismo da hipersensibilidade citotxica: • Rea es de Transfuso; • Doen a Hemoltica do Recm Nascido; • Anemia Hemoltica Auto-Imune; • Ppura Trombocitopnica; • Doen as Auto-Imunes: Miastenia Grave (quando acomete o msculo); Doen a de Graves (quando acomete a tireide); Diabetes melitus insulino-dependente; Sndrome de Goodpasture (quando acomete o rim). REAÇÕES DE TRANSFUSÃO As primeiras transfuses sanguneas foram realizadas entre 1666 e 1667, por R. Lower, que fez tentativas experimentais de transfuso entre cachorros e entre cordeiros e seres humanos. Essas experincias iniciais ocorreram cerca de 53 anos aps a descri o do sistema circulatrio por W. Harvey. A primeira transfuso de sangue entre seres humanos foi realizada em 1818, mas os sistemas ABO e Rh foram descobertos apenas em 1900 e 1940, respectivamente. As hemcias possuem em sua membrana antígenos T- independentes dos tipos A (termina o: N-acetil-galactosamina), B (termina o: galactosamina), O (sem termina o especfica, apenas o radical comum entre todos os tipos sanguneos) e AB (termina o: N- acetil-galactosamina e galactosamina). Dessa forma, indivduos do tipo sanguneo A possuem na circula o anticorpos da classe IgM anti-B; indivduo do tipo B possuem IgM anti-A; indivduos tipo AB no possuem anticorpos anti-A e anti-B; enquanto que invduos tipo O possuem IgM anti-A e anti-B em seu plasma. Dessa forma, tem-se que indivduos do tipo O so doadores universais e indivduos do tipo AB so receptores universais. Veja no esquema ao lado, as transfuses desejadas e as alterantivas. Esses anticorpos so produzidos pelo indivduo a partir dos trs meses de idade justamente pela rea o cruzada entre a cares semelhantes aos encontrados no tipo A, B e O e a cares presentes nas membranas de bactrias do trato gastrointestinal. A produ o destes anticorpos tem um pico mximo na infncia por volta dos dez anos. Dessa forma, se um indivduo do tipo A receber uma transfuso de hemcias tipo B, seus anticorpos IgM presentes na circula o contra os antgenos do B (anti-B) rapidamente se associam s hemcias, ativam o sistema complemento e realizam a lise maci a destas na corrente sangunea (hemlise). OBS4: Deve-se lembrar que a transfuso sangunea consiste no transplante de um concentrado de hemácias do doador para o receptor, de modo que o plasma (assim como seus anticorpos) do doador eliminado. Por essa razo, quando um indivduo O (que possuem em seu plasma IgM anti-A e anti-B) doa para um receptor AB (que possui antgenos A e B) no acontece rea o pois os anticorpos do plasma tipo O no foram passados via transfuso. A ativa o do sistema complemento leva vasodilata o pela produ o de anafilatoxinas (C3a, C4a e C5a) e ativa o das cininas, com diminuição da pressão sanguínea e choque fatal. H ainda a ativa o do sistema de coagula o, podendo ocorrer coagulação intravascular disseminada. Outra consequncia decorrente da lise das hemcias a libera o de grande quantidade de hemoglobina, podendo desencadear insuficiência renal aguda, pela precipita o desta molcula e consequente ocluso dos tbulos renais. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 26 DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉM-NASCIDO (ERITROBLASTOSE FETAL) Outro antgeno comum nas hemcias humanas a protena denominada Rh. Cerca de 85% das pessoas possuem este antgeno (Rh+), enquanto que 15% no o possuem (Rh-). A ausncia do antgeno Rh em mulheres pode levar a problemas se estas tiverem filhos Rh+ (e se o pai for Rh+): Se o pai for homozigoto para este carter (II), como o gentipo Rh- recessivo (ii), 100% de seus filhos com uma mulher Rh- sero Rh+ (Ii); Se o pai for heterozigoto para esse carter (Ii), 50% de seus filhos sero Rh+ (Ii) e 50% sero Rh- (ii). Quando a me Rh- tem seu primeiro filho Rh+, pode ocorrer, na hora do parto ou durante a gravidez, uma pequena hemorragia transplacentria e hemcias do filho podem entrar em contato com a circula o da me. Deste modo, a protena Rh presente apenas no filho sero reconhecidas como estranhas pelo sistema imune da me. A passagem de 1,0 mL de sangue geralmente sensibiliza cerca de 15% das mulheres, enquanto a passagem de 250 mL sensibiliza 60 a 70% destas. Em uma segunda exposi o o contato com apenas 0,03 mL suficiente para a produ o rpida de IgG. Quando a mesma mulher tiver um segundo filho Rh+, os anticorpos anti-Rh+ come am a passar pela placenta (mais provvel a partir da 22 semana de gesta o), levando as hemcias da crian a lise, pela ativa o do sistema complemento. Dependendo do grau da sensibiliza o da me, a crian a pode morrer ou nascer com anemia e possveis anomalias na viso, audi o e distrbios mentais. Essas anomalias so causadas pela associa o da bilirrubina, proveniente do metabolismo da hemoglobina, aos lipdios da membrana dos neurnios. Como a medula ssea estimulada a produzir novas clulas para substituir as que esto sendo lisadas, muitos blastos (clulas imaturas) que originam hemcias (eritroblastos) esto presentes na circula o da crian a, da a designa o eritroblastose fetal. A ausncia da doen a hemoltica em recm-nascidos provenientes de algumas mulheres Rh- levou a investiga es e concluso de que as molculas do sistema ABO interferem nesse tipo de rea o. Por exemplo, se uma mulher ARh- tiver um primeiro filho BRh+, quando as hemcias deste passarem para a circula o da me, as IgM anti-B presentes no sangue materno, associam-se a hemcias BRh+, ativam o sistema complemento, lisando-as (rea o de transfuso) e impedindo que o antgeno Rh seja reconhecido e manifeste a produ o de anti-Rh pela me. Sensibiliza o ao antgeno Rh ocorre em 8-9% das mulheres Rh- no parto do primeiro filho com compatibilidade no sistema ABO, enquanto naqueles com incompatibilidade ABO o risco diminui para 1,5-2,0%. A sensibiliza o pelo antgeno Rh pode ser suprida quase inteiramente quando altos ttulos de imunoglobulina anti-Rh so administrados at 72 horas aps o contato com as clulas Rh+. A presen a de anticorpos anti-Rh na membrana das hemcias fetais pode ser detectada pelo teste de Coombs direto enquanto a de anticorpos anti-Rh no soro materno pode ser detectada pelo teste de Coombs indireto. Uma vez diagnosticada a gestante sob risco de desenvolver a doen a hemoltica do recm-nascido, deve-se solicitar, ainda na primeira consulta de pr-natal, a tipagem sangnea (sistema ABO e fator Rh) da gestante e do pai da crian a que est sendo gerada e o teste de Coombs indireto da gestante. O soro de Coombs (soro antiglobulina humana) capaz de promover a aglutina o de hemcias sensibilizadas pelo fator Rh. Atravs do Teste de Coombs Direto, pode-se evidenciar os anticorpos contra antgenos dos eritrcitos, isto , se “in vivo” h anticorpos incompletos “aderidos” membrana eritrocitria da crian a. A interpreta o a seguinte: o No h aglutina o: Teste de Coombs Direto NEGATIVO o Presen a de aglutina o: Teste de Coombs Direto POSITIVO Atravs do teste de Coombs Indireto, pesquisa-se a presen a de anticorpos incompletos ou imunes presentes no soro da me. As hemcias sensibilizadas sero reveladas pelo soro de Coombs. o Presen a de aglutina o: Teste de Coombs Indireto POSITIVO. Nos casos da prova de Coombs Indireta ser positiva, o soro dever ser diludo em solu o salina (1/2, 1/4, 1/8, 1/16, etc) e repetir a prova em cada um dos tubos. O ttulo ser dado pela ltima dilui o com resultado positivo. Ttulos positivos, inferiores ou iguais a 1:8, indicam repeti o mensal at o parto. Ttulos positivos, maiores que 1:8 (ou seja, a partir de 1:16), indicam avalia o adicional do comprometimento fetal, pois podem estar associados a comprometimento do feto (pela hemlise das hemcias fetais pelos anticorpos maternos). o Ausncia de aglutina o: Teste de Coombs Indireto NEGATIVO. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 27 ANEMIAS HEMOLÍTICAS AUTO-IMUNES A anemia hemolítica auto-imune pode ocorrer pela produção de anticorpos IgM (denominada anticorpo frio ou cold, porque reage com as células-alvo em temperaturas abaixo de 37ºC) ou IgG (anticorpo quente ou warm porque reage com as células-alvo em temperaturas de 37ºC) contra as próprias hemácias, levando-as à lise pela ativação do sistema complemento. Anemia hemolítica por anticorpos frios: não tem causa conhecida (idiopática), mas pode estar associada a distúrbios linfoproliferativos (leucemia linfocítica crônica) e complicação transitória diante de infecções por Mycoplasma pneumoniae e pelo vírus Epstein-Barr. Nesses casos, IgMs são em geral específicas para o antígeno I/i presente nas membranas das hemácias. Indivíduos com esta patologia devem evitar temperaturas baixas para evitar aglutinação de hemácias nas extremidades do corpo. Anemia hemolítica por anticorpos quentes: os anticorpos IgGs reagem, em temperaturas fisiológicas, com o antígeno Rh das hemácias. Seu surgimento pode ser idiopático ou associado ao uso de medicamentos ou a doenças auto-imunes (como o lúpus eritematoso sistêmico e artrite reumatóide). A associação de IgG com hemácias ativa o sistema complemento, causando hemólise grave. Anemia hemolítica auto-imune induzida por medicamentos: quando os medicamentos agem como haptenos, estes associam-se a moléculas da membrana das hemácias e formam neo-antígenos que induzem à produção de anticorpos específicos, à ligação destes à membrana das hemácias e à ativação do sistema complemento pela via clássica. Penicilina e cefalosporina são dois tipos de antibióticos que podem causar anemia por este mecanismo. Outro mecanismo de formação de neo-antígenos é a associação de um medicamento, como o quinino, a proteínas plasmáticas fazendo um complexo protéico estranho na superfície das hemácias. OBS5: Diagnóstico pelo teste de Coombs direto. O diagnóstico da doença hemolítica do recém-nascido e da anemia hemolítica causada por anticorpos IgG é realizado pelo teste de Coombs direto, no qual identifica-se a presença dessas Igs na membrana das hemácias do paciente. Nesse teste, as hemácias do paciente, após lavagem em solução salina, são incubadas com o reagente de Coombs, um anti-soro que reconhece as Igs humanas e moléculas do complemento. Caso as hemácias estejam revestidas de Igs, de moléculas do sistema complemento ou pelas duas simultaneamente, observa-se reação de aglutinação. PÚRPURA TROMBOCITOPÊNICA Alguns medicamentos (analgésicos como a dipirona, tranqüilizante e sedativos, anti-histamínicos como clorofeniramina, antibióticos como a ampicilina, metais como sais de ouro) podem se associar a plaquetas formando neo-antígenos e induzir à produção de anticorpos específicos. A ativação do sistema complemento pelos anticorpos levam à lise das plaquetas, reduzindo o seu número no sangue periférico (trombocitopenia). Como as plaquetas são importantes na coagulação sanguínea, pontos hemorrágicos podem surgir na pele e nos órgãos internos e a estes se dá o nome de púrpura. Infecções virais (pelo vírus Epstein-Barr, citomegalovírus, herpes zoster e HIV) e doenças auto-imunes (lúpus eritematoso sistêmico, artrite reumatóide e anemia hemolítica auto-imune) também podem levar a alterações nas plaquetas induzindo ao mesmo tipo de mecanismo. Hipersensibilidade por Complexos Imunes Durante uma resposta imune humoral ocorre formação de complexos antígeno-anticorpo; estes complexos são eliminados por mecanismos de lise mediada pelo sistema complemento (via clássica), opsonização e ADCC. Esses mecanismos são ativados porque há um equilíbrio entre a concentração do antígeno e do anticorpo, que propicia a formação de complexos de tamanho adequado para a ativação destes. No entanto, em alguns casos, o antígeno continua presente em baixas concentrações concomitante a altas concentrações de anticorpos, levando à formação de complexos muito pequenos que não ativam o sistema complemento, não são opsonizados nem eliminados pela ADCC. Nesses casos, os complexos são depositados em diferentes tecidos com alta pressão arterial e, com o tempo, aumentam de tamanho e ativam o sistema complemento, o que propicia o desenvolvimento de resposta inflamatória local. Há varias situações em que o antígeno é mantido em baixas concentrações, como em infecções parasitárias, quando a resposta imune não é eficiente para eliminar todos os parasitas e estes continuam no hospedeiro, causando infecção crônica. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 28 MECANISMO DA HIPERSENSIBILIDADE DO COMPLEXO IMUNE Os complexos Ag-Ac que não são destruídos se depositam em locais de alta pressão sanguínea, e com a depoisção contínua desses pequenos complexos, estes se tornam cada vez maiores e causam a ativação do sistema complemento. A ativação do complemento leva à produção de anafilatoxinas (C3a, C4a e C5a) que induzem à exocitose dos grânulos de histamina dos basófilos/mastócitos. A histamina, por sua vez, causa aumento da permeabilidade vascular e como consequência, são abertos espaços entre a célula do endotélio propiciando a deposição dos complexos Ag-Ac sobre a membrana basal do endotélio. Neutrófilos, induzidos por fatores quimiotáticos locais, associar-se pelos receptores Fc de IgG com as IgGs presentes no complexo Ag-Ac e, como não conseguem opsonizar, começam a liberar enzimas lisossomais e produtos reativos de O2 e lesionam o tecido onde está ocorrendo o processo: seja numa articulação, pulmões ou nos glomérulos renais. FATORES QUE INFLUENCIAM NA DEPOSIÇÃO DOS COMPLEXOS IMUNES Tamanho do complexo imune circulante: complexos pequenos e de tamanho médio em geral não são eliminados e são depositados nos tecidos enquanto complexos grandes o são rapidamente por lise ou opsonização. Valência: devem ser monovalentes devido ao menor número de imunoglobulinas associadas, formando um complexo menor, o que dificulta sua eliminação pelo sistema complemento ou por células fagocíticas. Os antígenos polivalentes tendem a se associar a um maior número de imunoglobulinas levando a um complexo maior, os quais são facilmente retirados da circulação. Avidez do anticorpo: deve ser baixa, pois quanto menor a avidez do anticorpo pelo antígeno, maior a tendência dos complexos imunes não serem removidos e serem depositados. Carga elétrica do complexo imune: antígenos catiônicos tendem a se depositar melhor na membrana basal dos glomérulos renais. Isótipo de imunoglobulina: IgG e IgA, principalmente. Anticorpos pentaméricos da classe IgM ativam rapidamente o sistema complemento, levando o antígeno à lise. Fatores hemodinâmicos: alta pressão, pois nos locais onde o sangue é submetido a forte pressão há tendência dos complexos imunes se depositarem. PATOLOGIAS QUE DESENVOLVEM O MECANISMO DE HIPERSENSIBILIDADE DO COMPLEXO IMUNE As doenças infecciosas, auto-imunes e desencadeadas por fatores ambientais ou extrínsecos nas quais se desenvolvem mecanismos de hipersensibilidade do complexo imune são, principalmente, as seguintes: Doença do soro Foi observada pela primeira vez em 1911, pelo médico Clemens von Pirquet, em paciente diftéricos tratados com antitoxina diftérica produzida em cavalos. A antitoxina diftérica é usada para neutralizar a toxina em pacientes com difteria que não tiveram sensibilização prévia (vacina) e por isso não apresentam anticorpos próprios. Uma semana após a administração do soro, essas pessoas desenvolvem artrite, febre e erupções cutâneas - sintomas que não são característicos da difteria. Von Pirquete sugeriu que as proteínas séricas do cavalo reagindo com os anticorpos específicos presentes no paciente seriam os responsáveis pelos sintomas do que ele denominou doença do soro. A produção de anticorpos contra as proteínas séricas do cavalo promove a formação de complexos imunes que, por não serem rapidamente retirados da circulação, são depositados nos vasos sanguíneos e na pele, causando erupções cutâneas, e nos rins e articulações, levando respectivamente à glomerulonefrite e à artrite. Malária A malária causada por várias espécies de Plasmodium é transmitida por mosquitos infectados que introduzem no hospedeiro os parasitas no estágio de esporozita, que ganham a circulação e se convertem em merozoitas. A resposta imune depende da fase evolutiva do parasita. A resposta Th2 e a produção de anticorpos do tipo IgG1 é importante nas fases em que o parasita está no sangue; a resposta a formas hepáticas depende da ativação de LTh1 e LTc. A imunopatologia da malária tem sido associada ao aumento nos complexos imunes circulantes que podem se depositar nos glomérulos renais. Dengue hemorrágica A febre da dengue hemorragia está associada com a ativação do sistema complemento pelas vias alternativa e clássica, com coagulação intravascular e presença de complexos circulantes. Hepatite viral Ocorre produção contínua de anticorpos durante a infecção crônica por vírus da hepatite B ou C, o que leva à formação de complexos imunes que se depositam nos rins, no plexo corióide e nas arteríolas. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 29 Alveolite Forma o dos imunocomplexos e depsito dos mesmos nos alvolos pulmonares. OBS6: Reao de Arthus. Por volta de 1960, observou-se que, quando um animal est sensibilizado com altas doses de determinado antgeno, o inoculo subcutneo do mesmo antgeno causa vasculite e necrose no local. Isso ocorre porque quando o antgeno inoculado pela via subcutnea formam-se pequenos complexos que se depositam nas paredes das pequenas artrias no local de inculo do antgeno, causando rea o inflamatria. A forma o de um pequeno halo eritematoso em minutos ou horas, determina a suscetibilidade desenvolver hipersensibilidade do tipo III. DETECO DE COMPLEXOS Ag-Ac Para identificar complexos imunes teciduais, faz-se uso de tcnicas de imunofluorescncia utilizando anticorpos especficos para Igs humanas ou protenas do sistema complemento marcados com molculas fluorescentes. Para detectar complexos imunes circulantes, faz-se precipita o com polietileno glicol (PEG) ou por radioimunoensaio (RIA). OBS7: Haptenos: molculas pequenas e de baixo peso molecular que mesmo estranhas, no apresentam a capacidade de desencadear uma resposta imune; no entanto, se estiver ligado a uma substncia transportadora (protena) de maior peso molecular, adquire a capacidade de induzir a resposta do organismo. Contudo o hapteno consegue ligar-se, sozinho, aos produtos da resposta imunolgica. Hipersensibilidade Tardia A hipersensibilidade tardia (tipo IV ou mediada por linfcitos) a nica em que ocorre ativa o exclusiva de linfcitos Th1 (enquanto que a Th2 est relacionada com alergias, a resposta Th1 exclusiva para a hipersensibilidade tardia) num primeiro contanto com um alrgeno. A partir do segundo contanto, linfcitos Th1 e macrfagos migram para esse local desencadeando, aps 48-72 horas, uma rea o que se manifesta de acordo com o tecido onde ela se desenvolveu inicialmente. Trata-se de uma resposta imune exacerbada mais tardia cujos danos teciduais acontecem devido a ativa o supra-fisiolgica de linfcitos T. Esse tipo de hipersensibilidade pode apresentar-se de quatro formas diferentes: a rea o do tipo Jones-Mote (observadas em animais aps a administra o intradrmica de albumina de ovo e caracteriza-se pela migra o de basfilos), a hipersensibilidade de contato, a tipo tuberculina, e a granulomatosa. MECANISMO DA HIPERSENSIBILDADE TARDIA Para que esta se desenvolva, deve haver uma fase de sensibiliza o ao alrgeno e o desencadeamento dos sintomas aps o segundo contanto. H portanto, duas fases: Fase de sensibilizao: fase em que acontece o contato de um hapteno com a pele e a sua associa o a protenas da epiderme, adquirindo capacidade de induzir uma resposta imune. Os linfcitos T CD4 so apresentados aos antgenos por meio das APCs, polarizam a resposta Th1 e secretam IFN-γ (ativa macrfagos) e IL-2. Resposta inflamatria desencadeada no segundo contato: aps o primeiro contanto com o alrgeno, os linfcitos T efetores morrem por apoptose e os linfcitos T de memria passam a fazer parte da popula o recirculante. Quando ocorre um segundo contato com o mesmo alrgeno, nas primeiras 4 horas observa-se aumento na migra o de neutrfilos, tpico de respostas inflamatrias. Essa migra o depende da intera o da E- selectina e do ICAM-1, molculas presentes no endotlio com, respectivamente, o ligante da E-selectina e o LFA-1 nos neutrfilos. Linfcitos T de memria com receptores para o complexo peptdeo-MHC II associam-se ao endotlio, induzindo-o a produzir prostaciclina (PGI2), TNF-α e xido ntrico, molculas responsveis pelo aumento da permeabilidade vascular. Outras citocinas agem no local da inflama o, tais como: a IL-2 (aumenta a prolifera o dos LT especficos para o antgeno), o TNF-β (mantm a ativa o do endotlio e a migra o de novas clulas para o tecido inflamado), e o IFN-γ (aumenta a ativa o dos macrfagos e de outras APCs). A presen a de linfcitos T ativados no tecido mantm a ativa o dos macrfagos que produzem citocinas pr-inflamatrias (TNF-α, IL-1 e IL-12), mediadores lipdicos (prostaglandinas, leucrotrienos, fator ativador de plaquetas-PAF) e produtos txicos derivados do oxignio (ROI) e do nitrognio (RNI). HIPERSENSIBILIDADE DE CONTATO Difere-se da hipersensibilidade tipo II (alergia) devido natureza do antgeno. A dermatite de contanto causada normalmente pelos chamados haptenos. Ocorre aps o contanto da epiderme com molculas provenientes de metais (nquel, cobre), de borracha (mercaptobenzatiazol e tetrametiltiurano), de couro (dicromato de potssio), de plantas (pentadecatecol e urushiol da Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 30 hera venenosa) e de outras procedncias. No caso de dermatite causada pelo contanto com protetores solares, como as molculas s se tornam sensibilizantes e desencadeiam rea es aps contato com a luz ultravioleta, denominada dermatite fotoalrgica de contato. As clulas de Langerhans (APCs da pele) reconhecem o complexo hapteno-protena carreadora e o fagocitam. Da, a APC processa este antgeno, cai na circula o linftica e passa a apresentar o antgeno aos linfcitos T CD4 nos linfonodos drenantes mais prximos. Os linfcitos polarizam, ento, a resposta Th1 e recrutam outras clulas do processo inflamatrio: macrfagos e polimorfonucleares, causando um processo inflamatrio nesta rea. HIPERSENSIBILIDADE DO TIPO TUBERCULINA Desenvolve-se em indivduos que tiveram tuberculose ou foram vacinados e apresentam linfcitos Th1 de memria especficos para antgenos do Mycobacterium tuberculosis. Quando os antgenos purificados oriundos desse bacilo – tuberculina ou PPD (do ingls, derivado protéico purificado) – so administrados intradermicamente, essas clulas migram para o local, onde ativam macrfagos levando a uma rea o nodular e pruriginosa. Quando o indivduo vacinado (por meio da BCG), o bacilo atenuado na vacina ativa o sistema imune, o qual passa a produzir clulas e anticorpos de memria contra o agente etiolgico da tuberculose, comprovando que o indivduo est imune contra a doen a. O teste do PPD (que realizado aps a vacina) busca encontrar justamente a presen a destas clulas de memria, garantindo o processo de imuniza o. O PPD administrado pela via intradrmica e a leitura do resultado feita aps 48 horas. Nesse perodo de tempo, os linfcitos Th1 de memria especficos para os antgenos da micobactria migram para o local do inoculo e ativam os macrfagos; o acmulo dessas clulas no local forma uma endura o resultado do processo inflamatrio. O dimetro da rea o est correlacionado com o grau de sensibiliza o do indivduo a este antgeno. 0 – 4,9 mm: significa que a pessoa no apresenta forte resposta Th1 ou apresenta resposta Th2, ou que a resposta Th1 est suprimida pelo uso de medicamentos ou infec o. 5 – 10 mm: significa boa resposta Th1 adquirida por meio de vacinas e contatos ambientais com micobactrias similares. Acima de 10 mm: pode estar relacionado a contatos recentes com portadores da bactria e uma reativa o de linfcitos T de memria, a uma infec o que tenha sido resolvida ou uma infec o presente. HIPERSENSIBILIDADE GRANULOMATOSA Ocorre quando o antgeno se torna persistente pela incapacidade das clulas do sistema imune em destru-lo. Nesse caso, os macrfagos se tornam cronicamente ativados e levam fibrose tecidual com um infiltrado de clulas do sistema imune em torno deste antgeno, formando granulomas. Em caso de persistncia do antgeno, a ativa o crnica dos macrfagos faz tornarem-se clulas com aspecto de clula epitelial, razo pela qual so chamadas de células epitelióides. J os macrfagos, quando se tornam clulas epiteliides, mantm seu potencial secretor, sobretudo de TNF-α e de PGF (Fatores de Crescimento de Fibroblastos, responsvel por induzir a prolifera o de fibras no local). Esses macrfagos ativados cronicamente podem ainda se fundir formando células gigantes multinucleadas. As clulas epiteliides, as clulas gigantes, os moncitos, os macrfagos normais e os linfcitos T podem se aglomerar em torno do antgeno, formando ndulos palpveis de tecido inflamatrio aos quais se d o nome de granuloma. O granuloma consiste em uma estratgia natural de forma o de uma barreira de isolamento do antgeno, o qual est sendo mantido dentro do organismo sem ser destrudo. No caso da tuberculose, o granuloma forma como uma pali ada em trono das clulas infectadas, impedindo que as bactrias se disseminem para os tecidos adjacentes. Esse tipo de hipersensibilidade pode ocorrer em outras doen as infecciosas crnicas, como a hanseníase e a esquistossomose, e em doen as auto-imunes, como a doença de Crohn (que afeta o intestino) e a sarcoidose (que afeta, entre outros rgos, os pulmes). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 31 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II DOENÇAS AUTO-IMUNES (AUTOIMUNIDADE) (Profª Karina Carla) O reconhecimento efetuado pelos linfcitos T contra molculas presentes em bactrias, vrus, clulas tumorais e clulas estranhas, alm de ser um grande passo na evolu o da espcie humana, um fenmeno de alto risco para o organismo porque requer a associa o com estruturas prprias oriundas do MHC e peptdios das molculas estranhas presentes nas APCs. A seleção tímica um dos mecanismos fisiolgicos que impedem que os linfcitos T autoreativos circulem no organismo; no entanto, muitas dessas clulas no morrem e permanecem na circula o em estgio anrgico, ou seja, no respondem aos antgenos. Essas clulas em determinadas circunstncias podem deixar o estado anrgico e tornar-se ativadas. O organismo normalmente produz percentuais baixos (5%) de anticorpos que reconhecem estruturas prprias, como por exemplo, anticorpos anticitocinas, anticolgeno e anti-DNA. No entanto, essa produ o de anticorpos auto- reativos pode se tornar desequilibrada e levar a doen as de auto-agresso, as doenças auto-imunes, que afetam entre 1 a 5% dos indivduos em algum momento de sua vida. A resposta imune adaptativa contra antgenos estranhos realiza uma elimina o eficaz do agente causador, no intuito de proteger o organismo. Quando h uma falha no mecanismo de auto-tolerncia, a resposta imune passa a se manifestar contra antgenos prprios, e quando o sistema imune apresenta uma incapacidade de eliminar completamente os auto-antgenos, ocorre uma resposta contnua do sistema imune na forma de inflama o crnica que desencadeia uma doen a auto-imune. As doen as auto-imunes, portanto, consistem em respostas imunes adaptativas em que as clulas do sistema imune agem contra as clulas do prprio organismo devido incapacidade do organismo em eliminar esses auto- antgenos. Os linfcitos T auto-reativos (que respondem aos componentes do prprio organismo) escapam do processo de apoptose durante a sele o central no timo e chegam na periferia (rgo linfide perifrico) aptos para reagir contra antgenos do prprio (Acγ-prprio). Principais Falhas que contribuem no surgimento das Doenas Auto-imunes A doen a auto-imune processo multifatorial em que esto envolvidos altera es genticas e fatores ambientais, provenientes da dieta, do estresse e do contato com os antgenos. Vrios mecanismos podem estar implicados no surgimento das doen as auto-imunes: fatores genticos; falha da tolerncia central (autotolerncia); falha da tolerncia perifrica; rea es cruzadas (agentes infecciosos); fatores dietticos; e fatores neuroendcrinos. FATORES GENÉTICOS H fortes evidncias de que a suscetibilidade a doen as auto-imunes est correlacionada a fatores genticos ligados, principalmente, aos genes responsveis pela estrutura do MHC de classe II (o gene HLA). A falha estrutural no gene HLA direcionava alguns tipos de doen as auto-imunes. Como pode ser observado, a nica doen a que tem alto valor de RR (87,5) a espondilite anquilosante, doen a que envolve as articula es sacroilacas, espinhal e articula es perifricas maiores. No caso da artrite reumatóide, tem-se observado rea o cruzada entre eptopos do HLA-DR4 e Proteus mirabilis. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 32 FALHA NA TOLERÂNCIA CENTRAL Apesar de haver poucas evidncias clnicas e experimentais, os linfcitos T que apresentam TCR de alta afinidade por antgenos prprios associados ao MHC podem escapar da apoptose por no entrarem em contato com quantidades suficientes de auto-antgenos no timo. Essas clulas so conhecidas como linfcitos T auto-reativos. Essa idia um dos mecanismo sugeridos para a ocorrncia da esclerose mltipla, em que os antgenos esto presentes na bainha de mielina no crebro, rgo em que h maior seletividade na passagem de clulas do sistema imune pela barreira hematoenceflica. FALHA NA TOLERÂNCIA PERIFÉRICA Nesse caso, a perda da tolerncia ocorre em linfcitos T ou B que j migraram para os rgos linfides secundrios. As principais causas da perda da tolerncia dessas clulas ocorrem por: Falha na anergia: como sabemos, o processo de anergia se d por meio da supresso dos co-estimuladores (CD40, CD40L, CD28, B7, etc), o que gera a tolerncia perifrica. Durante infec es, inflama es ou necrose tecidual, as clulas aumentam a expresso dessas molculas, podendo causar resposta aos antgenos e perda da tolerncia a antgenos prprios e o consequente desenvolvimento de doen as auto-imunes. Ex: esclerose mltipla, tireoidite e diabetes mellitus dependente de insulina. Os vrus tambm induzem produ o de TNF-α e IFN-γ, que aumentam a expresso de molculas do MHC-I e do MHC-II (HLA-DR). Falha na morte celular induzida por ativação por antígenos próprios (apoptose): quando os antgenos esto em altas concentra es, o estmulo repetitivo dos linfcitos T causa a morte por apoptose. A falha na morte mediada por Fas-FasL pode levar persistncia dos linfcitos auto-reativos e ocorrncia de doen a auto-imune. Falha na supressão de linfócitos T auto-reativos por citocinas regulatórias: os linfcitos Th1/Tc1 (reguladores) produzem citocinas que regulam a expanso dos linfcitos Th2/Tc2, e vice-versa. Falhas na regula o por meio dos linfcitos T reguladores (devido a uma baixa dessas clulas), pode gerar doen as auto- imunes. Uma das propostas da ocorrncia de doen as auto-imunes que linfcitos Th1 ou Tc1 produzem IL-2 e IFN-γ, o que ativa macrfagos e LTc1, provocando doen as auto-imunes mediadas por clulas, como no caso da diabetes tipo I e da artrite reumatide. H evidncias ainda de que a redu o de linfcitos T regulatrios CD4+CD25+, secretores do TGF-β, propicia o desenvolvimento de tireoidite, gastrite e diabetes tipo I. O efeito supressor das clulas regulatrias pode ser reduzido pela produ o de IL-6 por clulas dendrticas ativadas via receptor Toll. REAÇÃO CRUZADA ENTRE MOLÉCULAS PRÓPRIAS E ANTÍGENOS A semelhan a entre molculas prprias e os antgenos pode desencadear o surgimento de doen as auto- imunes. Rea o cruzada consiste na a o dos anticorpos contra molculas prprias que apresentam semelhan as morfofuncional com antgenos patolgicos. Na febre reumática, infec es de garganta com alguns sorotipos de estreptococos β-hemolticos levam produ o de anticorpos contra a protena M da parede celular bacteriana. Alguns desse anticorpos reagem de forma cruzada com protenas do sarcolema do miocrdio e miosina, causando inflama o local (cardite). Rea es cruzadas ocorrem tambm na doença de Chagas, em que anticorpos contra antgenos do Trypanossoma cruzi reagem com a laminina. Os eptopos compartilhados entre o vrus cosackie B3 e as clulas cardacas parecem estar associadas com a miocardite induzida por vrus, o mimetismo entre o poliovrus e o receptor de acetilcolina parece estar envolvido com a patognese da miastenia grave. A prpria esclerose múltipla desencadeada por uma rea o cruzada entre a protena da bainha de mielina (MBP) e o vrus da hepatite B. ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS DE EPÍTOPOS APÓS INFECÇÃO OU LESÕES FÍSICAS OU QUÍMICAS A libera o de molculas txicas durante uma infec o, o contato com substncias qumicas ou com radia es podem levar a altera es em algumas molculas presentes nas clulas e uma resposta de auto-agresso. Quando o eptopo alterado, peptdios diferentes podem ser apresentados pelos linfcitos B e estes podem ser ativados por linfcitos T que secretam citocinas estimulatrias, levando produ o de anticorpos auto-reativos. Nas anemias hemolíticas, na púrpura trombocitopênica e nas agranulocitoses associadas ingesto de determinados medicamentos e ps-infec o ocorre esse tipo de mecanismo. FATORES RELACIONADOS À DIETA A dieta e o estado nutricional do hospedeiro so importantes no apenas na fun o imunolgica na resistncia a infec es, mas tambm na suscetibilidade a doen as auto-imunes. Dieta rica em gorduras; pobre em cidos graxos insaturados; e pobre em vitaminas um fator de risco associado ao desenvolvimento de doen as auto-imunes. Os nveis de ferro interferem no controle do balan o Th1/Th2 e pode modular suscetibilidade a doen as auto-imunes. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 33 Ácidos graxos insaturados, monoinsaturados (óleo de oliva) e poliinsaturados, que reúnem os óleos ômega 3 (óleos de peixes) e ômega 6 (óleo de açafrão e borragem), também interferem no desencadeamento das doenças auto-imunes. FATORES NEUROENDÓCRINOS Como resultado do estresse, o neuropeptídeo fator de liberação de corticotropina (CRF) é produzido pelo hipotálamo, o que ativa a produção de ACTH pela hipófise e a produção de glicocorticóides pela adrenal. Corticóides apresentam efeitos supressivos sobre a resposta imune e induzem várias alterações metabólicas. Em pacientes com artrite reumatóide, os níveis de CRF nas articulações estão aumentados e a produção de glicocorticóides inibe a resposta TH1, que predomina nessa enfermidade. Doenas Auto-imunes As principais doenças auto-imunes podem ser enquadradas em alguns processos de hipersensibilidade, tais como: Hipersensibilidade Citotóxica: Pênfigo Anemia Hemolítica Auto Imune Febre Reumática Púrpura Trombocitopênica Doença de Graves Miastenia Grave Hipersensibilidade Complexo Imune: Lupus Eritematoso Sistêmico Endocardite Bacterina Hipersensibilidade Tardia: Artrite Reumatóide Esclerose Múltipla Diabetes Tipo I Tais doenças podem ainda ser classificadas quanto ao sistema: Reumáticas (inflamações articulares): Lupus Eritematoso Sistêmico; Artrite Reumatóide Endócrina: Diabetes tipo I; Tireoidite de Hashimoto; Doença de Graves Gastrointestinais: Doença Celíaca; Anemia Perniciosa S.N.C.: Esclerose Múltipla; Miastenia Grave Cutânea: Pênfigo DOENÇAS REUMÁTICAS Lúpus Eritematoso Sistêmico O lúpus eritematoso (LES) é uma doença auto-imune crônica, multi-sistêmica, com períodos de exacerbação e remissão; afeta predominantemente pessoas do sexo feminino (razão mulher/homem = 10:1), na idade entre 20 e 60 anos. É mais incidente entre negras e orientais. O LES é caracterizado pela produção de anticorpos que agem contra constituintes nucleares (daí sua manifestação sistêmica): anti-DNA, anti-histonas e anti proteínas do nucléolo. O LES desenvolve-se na dependência da associação de fatores genéticos, hormonais e ambientais. No aspecto genético, o surgimento desta síndrome tem sido correlacionada à expressão de determinados alelos das moléculas MHC-II: nos indivíduos caucasianos, o alelo HLA-DR3 e nos orientais o alelo HLA-DR2. Em relação aos aspectos ambientais, o surgimento do LES tem sido associado à exposição à luz ultra-violeta (UV), em especial à UV- B, e a medicamentos como procainamida, hidralazina, clorpromazina, isoniazidas, practolol e metildopa. O mecanismo imunológico está relacionado com o desequilíbrio na regulação da resposta imune nos pacientes com LES, o que leva à produção de diferentes anticorpos auto-reativos. Esses anticorpos reagem, com maior frequência, com constituintes nucleares, em particular DNA (o mecanismo de produção de anticorpos anti-DNA provavelmente ocorre pelo reconhecimento por linfócitos B do DNA próprio alterado associado a proteínas nucleossomais), ribonucleoproteínas, histonas e antígenos presentes nos nucléolos. Os complexos imunes formados por esses anticorpos e os respectivos antígenos não são removidos da circulação e são depositados nos glomérulos renais, nas articulações, na pele e nos vasos sanguíneos, o que provoca processo inflamatório local. Pacientes com LES apresentam defeitos na resposta imune e a maioria destes está associada ao cromossomo número 1. Um dos defeitos observados é o aumento da expressão das moléculas CD40L que, embora seja um marcador de linfócitos T, nos pacientes com lúpus, este também está aumentado na superfície dos linfócitos B. A Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 34 intera o dos linfcitos T e B CD40L+ com macrfagos e clulas dendrticas CD40+ pode aumentar a ativa o dessa clulas. As manifesta es clnicas da LES so mediadas pelo depsito e sedimenta o de imuno-complexos (sistema complemento, anticorpos, etc) em determinadas regies: Manifesta es renais decorrentes do depsito de Igs nos glomrulos: hematria, proteinria, cilindros Fadiga febre, nuseas, anorexia, Manifesta es cutneas como o eritema malar (“asa de borboleta”) Artralgias, artrite Hemorragias (Ac contra cardiolipina- plaquetria, componente protico da plaqueta) Plaquetopenia, linfopenia, vasculite O principal teste diagnostico para o LES a detec o de anticorpos que reagem com constituintes do ncleo celular, como os anticorpos antinúcleo (ANA) que esto presentes na maioria dos pacientes, sendo eles detectados pela tcnica da imunofluorescncia indireta. No Brasil, a nomenclatura empregada nos laboratrios de anlises clnicas foi adaptada a partir de idiomas estrangeiros, o que levou a uma variedade de padres conhecidos como padrões FAN (fator antinuclear). Artrite Reumatóide A artrite reumatide (AR) uma doen a auto-imune caracterizada pela inflama o crnica (hipersensibilidade tardia como mecanismo imunolgico) das articula es sinoviais com destrui o progressiva de estruturas cartilaginosas e sseas. As principais articula es afetadas so as das mos, punhos, joelhos e ps, em geral, de forma simtrica. Fatores hormonais provavelmente esto envolvidos porque a incidncia maior ocorre em mulheres (3:1) de 35 a 50 anos de idade. Alm dos fatores hormonais, agentes infecciosos tm sido associados ao surgimento da artrite reumatide, tais como: Mycoplasma, vrus da rubola, citomegalovrus, herpes vrus, parvovrus B19, o vrus Epstein-Barr e o Mycobacterium tuberculosis. H forte associa o nesses pacientes com a expresso das molculas de MHC-II: HLA- DR4 e HLA-DR1. O lquido presente em articula o sinovial normal acelular; no entanto, quando a artrite reumatide se desenvolve, este fica enriquecido predominantemente de neutrfilos, embora macrfagos, linfcitos T e clulas dendrticas estejam presentes. A membrana sinovial composta de uma a duas camadas celulares torna-se infiltrada por clulas provenientes do sangue e passa a apresentar de seis a oito camadas. Essas camadas so compostas, na parte mais externa, sobretudo por macrfagos ativados (denominados sinoviócitos tipo A) com uma camada subjacente de clulas tipo fibroblastos (sinoviócitos tipo B). O local de maior leso na articula o ocorre na jun o da membrana sinovial com a cartilagem e o osso, onde se forma o pannus, estrutura celular rica em macrfagos. A destrui o da cartilagem deve-se a produ o de metaloproteinases, enzimas produzidas pelos macrfagos e fibroblastos ativados pela IL-1 e TNF-α, que destroem o colgeno das articula es acometidas. As citocinas que desencadeiam o Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 35 desenvolvimento da hiperplasia dos fibroblastos da membrana sinovial so oriundas da ativa o crnica de macrfagos: fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF, responsvel pelo aumento da prolifera o dos fibroblastos), fator de crescimento de fibroblastos (FGF, responsvel pela indu o da migra o e prolifera o de clulas do endotlio causando a forma o de novos vasos) e fator β de crescimento e transforma o (TGF-β, associado tanto com o reparo das leses quanto com a fibrose nas articula es). Linfcitos B presentes nas membranas sinoviais produzem anticorpos contra a por o Fc das IgG; esses anticorpos, denominados fatores reumatides, reagem com carboidratos alterados nesse fragmento da IgG. Os fatores reumatides mais comum so Igs da classe IgM, embora IgG e IgA tambm possam apresentar estas caractersticas. Os achados diagnsticos so anticorpos contra colgeno e estruturas das cartilagens, que tambm so fatores reumatides. DOENAS DO SISTEMA NERVOSO Esclerose Mltipla A esclerose mltipla (EM) uma doen a inflamatria que ocorre no sistema nervoso central (SNC) e leva perda da bainha de mielina que reveste os axnios, bainha esta que propicia maior rapidez e eficcia na transmisso dos impulsos eltricos entre neurnios. A desmieliniza o resulta em diferentes quadros clnicos, dependendo na rea do SNC mais afetada (o crebro, tronco cerebral, medula espinhal, nervo ptico). A EM acomete mais as mulheres e vrios fatores, entre eles hormonais, ambientais e genticos, esto envolvidos. Trata-se de um processo de hipersensibilidade tardia, mediada por linfcitos Th1. A estrutura alvo na EM protena bsica de mileina (MBP). O adenovrus tipo 2 tem uma sequncia de aminocidos similar quela presente na MPB que ativam linfcitos T auxiliares que ultrapassam a barreira hematoenceflica. A polimerase do vrus da hepatite B tambm compartilha seis aminocidos com uma regio da MBP. O tratamento da EM feito por meio do IFN-β justamente por ser um fator anti-viral e anti-proliferativo. Evidncias mais recentes sugerem que os linfcitos T citotxicos e os macrfagos podem estar associados com a destrui o dos oligodendrcitos por mecanismos de apoptose pelo complexo Fas-FasL, granzimas e perforinas (citotoxicidade). As manifesta es clnicas envolvem: problemas visuais, distrbios da linguagem, da marcha, do equilbrio, da for a, fraqueza transitria no incio da doen a, em uma ou mais extremidades, dormncias. Miastenia Grave A miastenia grave uma doen a auto-imune que afeta os receptores de acetilcolina (rACh, receptor colinrgico do tipo nicotnico) da jun o neuro-muscular, levando fraqueza de msculos estriados. Os msculos mais suscetveis doen a so os associados com os nervos cranianos, sendo afetados, em mais de 50% dos casos, os msculos oculares. Em alguns casos, os indivduos apresentam timona (tumor do timo que induz produ o de anticorpos contra protenas semelhantes no timo normal e no rACh) ou esto submetidos ao tratamento com D-penicilina, medicamento utilizado no tratamento da artrite reumatide. caracterizada por um mecanismo que evolve a hipersensibilidade citotxica. O rACh constitudo de duas cadeias α, uma cadeia β, uma δ e outra γ. Os anticorpos anti-rACh reconhecem a cadeia α e, quando se associam a esta molcula, alm de bloquear a associa o da acetilcolina, ativam o sistema complemento e levam leso da placa neuromuscular pela indu o da resposta inflamatria local. Com isso, a clnica caracterstica da miastenia grave, alm de fraqueza muscular generalizada, envolve outros fatores decorrentes desta fraqueza. Mais frequentemente, o primeiro sintoma verificado a fraqueza dos msculos dos olhos. Pode estagnar por a ou progredir para os msculos da degluti o, fona o, mastiga o ou dos membros. Os sintomas variam de doente para doente, mas tipicamente podem incluir a queda de uma ou ambas as plpebras (ptose ), viso dupla (diplopia), fraqueza dos msculos oculares (estrabismo), dificuldade em engolir (disfagia), dificuldade em falar, fala com a voz anasalada (disfonia), fraqueza nos msculos da mastiga o (com consequente descaimento da mandbula), ou do pesco o com queda da cabe a para diante, fraqueza dos msculos dos membros (com dificuldade para subir degraus ou andar, ou elevar os bra os para pentear, barbear ou escrever). A fraqueza dos msculos respiratrios uma complica o potencialmente fatal. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 36 DOENÇAS ENDÓCRINAS Doença de Graves A doen a de Graves caracteriza-se por hipertireoidismo, oftalmoplegia infiltrativas, uma vez que o rgo alvo desta autoimunidade a glndula tireide. Os pacientes apresentam anticorpos que reconhecem o hormnio tireoestimulante (TSH). Esse anticorpo compete com o TSH pelo mesmo stio de liga o no receptor e, diferentemente da miastenia grave, leva contnua ativa o da tireide, ao aumento consequente dos hormnios tiroxina (T4) e triodotironina (T3) e redu o do TSH. Alta: T3,T4 Baixa de TSH Em cerca de 8% dos casos, ocorre oftalmoplegia, com protuberncia dos olhos (exoftalmia), desconforto e, s vezes, dor. O tecido periorbitrio e os msculos so infiltrados com linfcitos. Os sintomas mais comuns so: agita o, sudorese, insnia, diarreia, taquicardia. Hipotireoidismo de Hashimoto A tireoidite de Hashimoto uma doen a inflamatria crnica que afeta a tireide, caracterizando hipotireoidismo. Os pacientes apresentam dois tipos de anticorpos: o antiperoxidase tireóidea (anticorpos contra a peroxidase tireidea, enzima presente na borda apical das clulas da tireide que realiza a ioda o da tireoglobulina) e o antitereoglobulina. Alta: TSH Baixa de T3 e T4 Os anticorpos contra essas enzimas so produzidos em altas concentra es e, alm de destruir as clulas pela ativa o do sistema complemento, interferem na a o cataltica contribuindo para o surgimento do hipotireoidismo, desenvolvendo os seguintes sinais clnicos: aumento de peso, sonolncia e bcio. Diabetes Mellitus Insulino-dependente ou Tipo I A diabetes tipo I uma doen a auto-imune na qual so destrudas as clulas β, produtoras de insulina, das ilhotas de Langerhans do pncreas. Alm das clulas β, que constituem cerca de 80% das ilhotas, fazem parte destas as clulas secretoras de glucagon (clulas α) e somastotatina (clulas δ), que no so afetadas pela doen a. A destrui o das clulas β acarreta a diminui o da produ o de insulina, resultando em hiperglicemia e na necessidade de administra o de insulina exgena. O desenvolvimento dessa doen a, assim como de outras doen as auto-imunes, est associado a fatores genticos, ambientais e hormonais. Em 95% dos pacientes, observa-se a expresso dos alelos das molculas do MHC-II HLA-DR3 e/ou HLA-DR4. Outro alelo importante que tem sido associado ao desenvolvimento da diabetes tipo I o HLA-DQ. O sequenciamento dos aminocidos desses alelos humanos tem demonstrado que a suscetibilidade est associada expresso de serina, alanina ou valina na posi o 57 da cadeia β do HLA-DQ, enquanto a resistncia est relacionada expresso de cido asprtico. Em outras palavras, indivduos normais apresentam na posi o 57 da cadeia β do HLA-DQ o cido asprtico, enquanto em diabticos os aminocidos podem ser a valina, a serina ou a alanina. Infec o pelos vrus cosackie B-4 pode proceder o incio da diabetes e supe-se que a infec o altere molculas prprias das ilhotas, resultando uma resposta de auto-agresso. Infec o congnita pelo vírus da rubéola em indivduos HLA-DR3 tambm aumenta a prevalncia da diabetes tipo I. Este vrus apresenta uma sequncia na protena E1 idntica ao segmento do alelo HLA-DQ em pacientes diabticos. Em pacientes com diabetes, a maioria das ilhotas com redu o no nmero de clulas β apresenta um infiltrado constitudo sobretudo de linfcitos T CD8+ (que induzem a apoptose das clulas β das ilhotas, produzindo altas concentra es de IL-1β que estimula a produ o de NO, que induz, por sua vez, a expresso de Fas nas clulas β), com propor o varivel de linfcitos T CD4+, linfcitos B, clulas NK e macrfagos. A ativa o de mecanismos dependentes de perforina/granzima sugerida pelo aumento da expresso das molculas do MHC-I na superfcie das clulas β das ilhotas. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 37 Os sinais clínicos são: urinar em grande quantidade e muitas mais vezes (poliúria); sede constante e intensa (polidipsia); fome constante e difícil de saciar (polifagia); fadiga; prurido no corpo; visão turva (retinopatia diabética). DOENÇAS CUTÂNEAS Pênfigo O pênfigo corresponde a uma série de doenças em que há a formação de bolhas no interior da epiderme em decorrência da produção de anticorpos contra moléculas responsáveis pela junção entre as células epiteliais, as caderinas desmossomais. A destruição dessas proteínas que estabelecem a junção das células epiteliais gera a formação de bolhas cutâneas. O pênfigo foliáceo é caracterizado por bolhas que surgem na epiderme superficial; nesses pacientes, os anticorpos reconhecem a caderina desmossomal conhecida como desmogleína 1. O pênfigo vulgar é caracterizado por bolhas que se desenvolvem na epiderme profunda, sendo elas mais severas; o antígeno reconhecido nesse caso é a desmogleína 3. A destruição das caderinas pela associação dos anticorpos IgG com ou sem ativação do sistema complemento são os prováveis mecanismos que levam à formação das bolhas. Perspectivas das Doenas Auto Imunes O estudo e o desenvolvimento de tratamentos alterantivos para as doenças auto-imunes estão cada vez mais em evidência. A dificuldade para determinar os alvos celulares; a dificuldade de isolamento e a dificuldade em sua análise são os principais obstáculos de se obter meios de tratamento eficazes. Daí a importância de se utilizar modelos experimentais em animais para buscar novas terapias que não só diminuam os efeitos das doenças auto-imunes, mas tragam a cura. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 38 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II IMUNOLOGIA DOS TUMORES (Profª Karina Carla) Neoplasia (do grego, neo = novo + plasia = formação) ou tumor são termos utilizados para determinar um crescimento autônomo de clones de células que escapam das restrições normais de proliferação celular e passam a exibir graus variáveis de fidelidade a seus precursores. Dependendo da sua velocidade e forma de crescimento, o tumor pode ser benigno ou maligno (também responde pelo termo cncer). O câncer, portanto, resulta de mutações que causam crescimento celular descontrolado. As células proliferam apenas quando instruídas para fazê-lo por outras células vizinhas; tal intenção propicia que o tamanho e a arquitetura de um determinado órgão sejam mantidos. Toda célula do nosso organismo apresenta um controle de crescimento, diferenciação e divisão. Esses processos, no entanto, geneticamente regulados podem ser alterados nas células normais por um acúmulo de muta es que ocorrem durante a proliferação. Quando ocorre um erro nestes controles, o tecido estará sujeito à formação de neoplasias. As células mutadas, além de proliferarem de forma descontrolada, por não responderem aos fatores inibitórios de crescimento, geralmente perdem sua forma característica. A massa resultante desse crescimento pode comprimir tecidos vizinhos, danificando-os, ou células dessa massa podem invadir tecidos distantes, constituindo o que se denomina metstase. Oncogenes Diz-se que uma célula é diferenciada quando esta é madura, sendo capaz de desempenhar suas funções no organismo. Para alcançar esta fase, a célula é submetida a várias etapas de diferenciações e proliferações reguladas por genes que controlam a proliferação celular, conhecidos como oncogenes (proto-oncogenese e antioncogenes). Os proto- oncogenes ativam a proliferação (estímulo positivo) e os antioncogenes a suprimem (estímulo negativo). Quando ocorre descontrole da expressão de um destes genes (ativação ou inibição destes genes), pode ocorrer o processo de neoplasia. Normalmente, ocorre alterações estruturais dos oncogenes, como uma troca de base nitrogenada normal da cadeia deste oncogene por outra de estrutura semelhante (a troca de uma purina por outra purina; ou a troca de uma pirimidina por outra pirimidina). Alterações que propiciam hiperatividade dos proto-oncogenes ou supressão dos antioncogenese podem levar ao surgimento de um tumor (o contrário, não é característica de neoplasia). Entretanto, para que um tumor se desenvolva, mutações devem ocorrer em cerca de uma dúzia ou mais destes genes que regulam a proliferação celular. Os genes que sofrem constante mutação são: p53, Rb, bcl-2, cdK, ciclina, etc. Estas alterações são guiadas por fatores genéticos e adquiridos (radiação, químicos, biológicos, etc). PROTO-ONCOGENES O controle da proliferação celular pelos proto-oncogenes pode ocorrer em várias etapas. Estes genes podem codificar proteínas que atuam como receptores de membrana celular para diversos tipos de fatores de crescimento; podem codificar proteínas que levam à propagação dos sinais intracelulares citoplasmáticos ou podem controlar a divisão celular. Alguns exemplos incluem: O receptor Erb-B2 é um receptor que desencadeia sinais proliferativos mesmo na ausência de fatores de crescimento. Ele é expresso por células do câncer da mama. Sarcomas e gliomas liberam concentrações excessivas do fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) e muitos secretam TGF-β, que exerce ação parácrina (atuam nas células vizinhas) e autócrina (sobre si mesma). Os oncogenes da família Ras codificam proteínas que transmitem sinais estimulatórios de fatores de crescimento para outras proteínas citoplasmáticas. ANTIONCOGENES OU GENES SUPRESSORES DO TUMOR A perda da atividade dos antioncogenes causa redução na inibição da proliferação celular, o que pode propiciar o surgimento de tumores sólidos. Tumores de mama, próstata, pulmão e bexiga são caracterizados por alteração ou perda de múltiplos genes supressores do tumor. Alguns exemplos deles incluem: O p53, expresso no cromossomo 17 humano, é responsável por reparar erros no DNA. Certas mutações no p53 podem levar a um reduzido controle na habilidade da célula na formação de vasos sanguíneos, porque este antioncogene regula a produção de trombospondina, proteína que inibe o crescimento de novos vasos. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 39 Estes vasos neoformados ajudam o tumor a se nutrir e a conduzir células para locais distantes (metástase). A p53 também está associada à indução de apoptose. A inativação da p53 reduz a probabilidade de células geneticamente alteradas serem eliminadas por apoptose. Além das alterações na p53, as células tumorais podem produzir quantidades excessivas de Bcl-2, que previne a apoptose. Vigilncia Imunolgica Tumoral Os agentes que induzem uma neoplasia são designados como agentes carcinogênicos. Contudo, mesmo sendo expostos diariamente a agentes químicos, biológicos e radioativos que poderiam levar à formação de células neoplásicas, não é tão comum o desenvolvimento de tumores. Isso corre devido a possibilidade de que cânceres possam ser erradicados por respostas imunológicas específicas, o que levou ao conceito de vigilância imunológica. O sistema imune inato responde às células tumorais por meio das células natural killers (NK), enquanto que o sistema imune adquirido responde às elas por meio dos linfócitos T citotóxico (CD8+). Várias características dos antígenos tumorais e das respostas imunológicas aos tumores são fundamentais para a compreensão da imunidade tumoral e para o desenvolvimento de estratégias de imunoterapia contra câncer: Tumores expressam antígenos que são reconhecidos como estranhos pelo sistema imunológico do hospedeiro portador do tumor. As respostas imunológicas frequentemente falham na prevenção do crescimento de tumores. Isso ocorre porque as células tumorais derivam de células do hospedeiro e, portanto, se parecem com as células normais em muitos aspectos. Tanto é que tumores que provocam respostas imunológicas fortes incluem aqueles induzidos por vírus oncogênicos, nos quais as proteínas virais são antígenos estranhos. Além disso, os rápidos crescimento e disseminação do tumor podem superar a capacidade do sistema imunológico de erradicar as células tumorais, e o controle de um tumor exige que todas as células malignas sejam eliminadas. Outro fator reside na idéia que muitos tumores têm mecanismos especializados para evadir as respostas imunológicas do hospedeiros. O sistema imunológico pode ser ativado por estímulos externos para destruir células tumorais eficazmente e erradicar tumores. Ant genos Tumorais O desenvolvimento de uma neoplasia por células mutadas geneticamente, faz desencadear a expressão de vários antígenos que são reconhecidos pelo sistema imune como um corpo estranho. Uma diversidade de antígenos tumorais (antígenos que são expressos por células tumorais) que podem ser reconhecidos por linfócitos T e B tem sido identificada em cânceres humanos e animais. Dentre eles, temos: Produtos de genes mutados (oncogenes): alguns antígenos tumorais são produzidos por mutantes oncogênicos de genes celulares normais. Muitos tumores expressam genes cujos produtos são necessários para transformação maligna ou para manutenção do fenótipo maligno do tumor. Com frequência, estes genes são produzidos por mutações pontuais, deleções, translocações cromossômicas ou inserções de genes virais envolvendo protoncogenes celulares ou genes supressores de tumor. Os produtos desses protoncogenes e genes supressores de tumor alterados são sintetizados no citoplasma das células tumorais e, como qualquer proteína do citosol, podem entrar na via de processamento de antígenos classe I, ou mesmo de classe II em células apresentadoras de antígeno (APCs) que tenham fagocitado as células tumorais mortas e podem estimular respostas de células T no hospedeiro. o Mutações de Ras (aproximadamente 10% dos carcinomas humanos) o Produto p210 de rearranjos de Bcr/Abl o Hiperexpressão de Her-2/neu (carcinoma de mama e outros) Proteínas celulares anormalmente expressadas (antígenos superexpressos): os antígenos tumorais podem ser proteínas celulares normais que são expressas anormalmente em células tumorais e que provocam respostas imunológicas. Alguns antígenos tumorais são proteínas normais que são produzidas em níveis baixos nas células normais e superexpressas nas células tumorais. Um desses antígenos é a tirosinase, uma enzima envolvida na biossíntese de melanina, expressa apenas em melanócitos normais e em melanomas. o A tirosinase, quando muito expressa por seus genes produtores, relacionam-se com os melanomas. o As proteínas MAGE (melanoma associated gene) são antígenos reconhecidos por clones de linfócitos Tc que apresentam função biológica desconhecida e não são expressos apenas em células de melanoma, mas em uma variedade de tumores (mama, pulmão, bexiga, próstata, Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 40 laringe e sarcomas). O MAGE é um gene que é expressado normalmente pelo organismo, mas por apenas alguns órgãos. Entretanto, o desenvolvimento de uma neoplasia é causado quando este gene se expressa em regiões como a pele (melanoma) e mama (carcinoma de mama). Antígenos virais: são aqueles antígenos tumorais associados com infecção por vírus de DNA ou RNA. A maioria dos tumores está associada com os vírus de DNA: o papilomavírus (HPV), o vírus Epstein- Barr (EBV), da hepatite B (HBV) e o vírus do sarcoma de Kapose (KSHV, da mesma família do Herpes simplex, diretamente relacionado com a imunodeficiência, como a AIDS). No caso dos seres humanos, apenas um tipo de vírus de RNA está relacionado com o surgimento de tumores: os retro vírus HTLV-I e HTLV-II. Normalmente, todos estes vírus infectam células mais resistentes (as quais não são lisadas por eles) e induzem a expressão de antígenos tumorais (formados pelo próprio material genético viral introduzido na célula) por elas. o EBV relacionado com linfoma de célula B. o HPV relacionado com o carcinoma cervical (câncer de colo de útero). Antígenos glicolipídicos: a maioria dos tumores humanos e experimentais expressa níveis mais altos do que o normal ou formas anormais de glicoproteínas e glicolipédeos de superfície (que normalmente não são expressos), podendo servir marcadores diagnósticos e alvos para terapia. Essas moléculas alteradas incluem gangliosídeos, antígenos de tipos sanguíneos e mucinas. Entre os glicolipídeos expressos em níveis elevados nos melanomas estão os gangliosídeos GM2, GD2 e GD3. Várias mucinas (glicoproteínas de elevado peso molecular) têm sido o foco de estudos diagnósticos e terapêuticos, incluindo CA-125 e CA-19-9, expressas em carcinomas de ovário, e MUC-1, expressa em carcinomas de mamas. o MUCINAS- CA-125 e CA-19-9: carcinoma ovariano o MUC-1: carcinoma mamario Antígenos de diferenciação tecido-específicos: alguns tumores também expressam moléculas que estão normalmente presentes nas células de origem. Esses antígenos são chamados de antígenos de diferenciação porque são específicos para linhagens ou estágios particulares de diferenciação de diversos tipos de células. São importantes como alvos potenciais para a imunoterapia e identificação do tecido de origem dos tumores. Os linfomas podem ser diagnosticados como tumores derivados de células B pela detecção de marcadores de superfície característicos dessa linhagem, como o CD10 (anteriormente denominado antígeno de leucemia linfoblástica aguda comum, ou CALLA) e o CD20. Anticorpos contra essas moléculas também são usados para a imunoterapia antitumoral. o CD10 (marcador de célula imatura): leucemia linfoblastica aguda, em que existem células B imaturas na circulação. Antígenos oncofetais: são proteínas expressas em altos níveis nas células cancerosas e em fetos de desenvolvimento normal, mas não em tecidos adultos. Estes antígenos oncofetais são expressos apenas e uma determinada época da vida (como na fase embrionária) e, ao decorrer do desenvolvimento, deixam de ser expressos. Entretanto, no advento da formação de uma neoplasia, podem ser expressos novamente. Acredita-se que os genes codificadores dessas proteínas são silenciados durante o desenvolvimento, sendo reativados em transformações malignas. Não há evidências que os antígenos oncofetais sejam importantes indutores ou alvos de imunidade antitumoral. Os dois antígenos oncofetais mais extensamente caracterizados são os antígenos carcinoembrionário (CEA) e alfafetoproteína (AFP). o CEA (antigeno carcinoembrionario) é uma proteína integral da membrana altamente glicosada, pertencente à superfamília das imunoiglobulinas (Ig). Ela funciona como uma molécula de aderência intercelular, promovendo a ligação das células tumorais entre si. Uma elevada expressão de CEA é normalmente restrita a células do intestino, do pâncreas e fígado durante os primeiros 6 meses de gestação, e uma expressão reduzida é observada em adultos normais na mucosa colônica e na mama durante a lactação. A expressão de CEA é aumentada em muitos carcinomas de pancreas, colon útero, estomago e mama. A utilidade do CEA como marcador diagnóstico para o câncer é limitada pelo fato de o CEA sérico ser também elevado em quadros de doenças não-neoplásicas, como condições inflamatórias crônicas intestinais ou hepáticas. o AFP (alfafetoproteína): é uma glicoproteína circulante normalmente sintetizada e secretada no desenvolvimento fetal pelo fígado e pelo saco vitelínico. Níveis séricos de AFP podem estar significativamente elevados em pacientes com carcinoma hepatocelular, tumores de células germinativas e, ocasionalmente, cânceres gástricos e pancreáticos. Seu valor diagnóstico Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 41 como um marcador tumoral limitado pelo fato de que elevados nveis sricos tambm so encontrados em doen as no-neoplsicas, como a cirrose hepticas. Respostas Imunolgicas Contra Tumores Os mecanismos efetores tanto da imunidade natural quanto adquirida destroem clulas tumorais in vitro. Os antgenos tumorais vistos na se o anterior so imunognicos, ou seja, so capazes de iniciar uma resposta imune. Os agentes envolvidos nesta resposta imune contra os tumores so: clulas NK (por meio da citotoxicidade), Linfcito T citotxico (citotoxicidade), anticorpos (sistema complemento e ADCC) e macrfagos (enzimas lisossomais e radicais livres como o NO e ROIS). LINFÓCITO T CD8+ O principal mecanismo da imunidade tumoral a destrui o das clulas tumorais por Linfcitos T citotxicos CD8+ (por meio de granzimas e perforinas). Estes linfcitos podem desempenhar uma fun o de vigilncia ao reconhecer e destruir clulas potencialmente malignas que expressam peptdeos derivados de protenas celulares mutantes ou protenas virais oncognicas, apresentados em associa o a molculas de MHC classe I. As repostas de clulas T CD8+ especficas contra antgenos tumorais podem exigir apresenta es cruzadas (cross-priming) dos antgenos tumorais por APCs profissionais, como as clulas dendrticas. Isso porque a maioria das clulas tumorais no deriva de APCs e, portanto, no expressa os co-estimuladores necessrios para dar incio s respostas de clulas T nem as molculas do MHC classe II necessria para estimular as clulas T auxiliares que promovem a diferencia o das clulas T CD8+. Os antgenos tumorais so processados dentro das APCs e os peptdeos derivados desses antgenos so apresentados ligados s molculas do MHC classe I para reconhecimento pelas clulas T CD8+. Estas se diferenciam em LTc antitumorais e as APCs expressam molculas do MHC classe II que podem apresentar antgenos tumorais internalizados, bem como ativar clulas T CD4+ auxiliares. CÉLULA NK As clulas NK destroem muitos tipos de clulas tumorais, especialmente aquelas que tm expresso de molculas do MHC classe I reduzida mas expressam ligantes para receptores ativadores das clulas NK. Estas clulas tambm respondem na ausncia de molculas do MHC classe I porque o reconhecimento dessas molculas fornece sinais inibitrios para algumas clulas NK. Este fato importante porque alguns tumores perdem a expresso de molculas do MHC classe I, talvez como resultado da sele o contra as clulas que expressam MHC classe I feita pelos LTc. Essa perda das molculas do MHC classe I torna os tumores alvos particularmente bons para clulas NK. Alguns tumores tambm expressam MICA, MICB e ULB, os quais so ligantes para o receptor ativador NKG2D nas clulas NK. Alm disso, as clulas NK podem ser direcionadas para as clulas revestidas por anticorpos IgG pelos receptores Fc (FcγRIII ou CD16). A capacidade tumoricida das clulas NK aumentada pelas citocinas, incluindo IL-2 e IFN. Em resumo, a clula NK apresenta dois receptores: um de ativa o e outro de inibi o. Quando a clula NK interage com uma clula normal, seu receptor de inibi o, que interage com molculas do prprio, realiza eventos intrnsecos que se sobressaem, fazendo com que a clula passe despercebida, no ocorrendo morte celular. J quando a clula tumoral, as molculas do MHC ligadas a molculas do prprio no so expressas, e a NK reconhece apenas o eptopo tumoral (ou viral) por meio de seu receptor de ativa o, desencadeando respostas imunolgicas contra aquela clula. ANTICORPOS, ADCC E ATIVAÇÃO DO SISTEMA COMPLEMENTO Portadores de tumor podem produzir anticorpos contra diversos antgenos tumorais. Por exemplo, pacientes com linfomas associados ao EBV possuem anticorpos sricos contra antgenos codificados por EBV expressos na superfcie do linfoma. Os anticorpos podem destruir as clulas tumorais por meio da ativação do complemento (via Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 42 clssica) ou da citotoxicidade celular dependente de anticorpos (ADCC) mediada por clulas, na qual macrfagos portadores de receptor Fc ou clulas NK medeiam a destrui o. Os anticorpos especficos para vrus oncognicos, como HPV, podem evitar infec o por estes vrus e desse modo prevenir tumores induzidos por vrus. MACRÓFAGOS A maneira como os macrfagos so ativados pelos tumores no conhecida. Possveis mecanismos influenciam o reconhecimento direto de alguns antgenos da superfcie das clulas tumorais e a ativa o dos macrfagos pelo IFN-γ produzido pelas clulas T especficas para o tumor. Os macrfagos, agora ativados, podem destruir clulas tumorais por meio de vrios mecanismos, provavelmente os mesmos usados na destrui o macrofgica de organismos infectantes. Esses mecanismos incluem a libera o de enzimas lisossmicas, de espcies reativas de oxignio e xido ntrico. Macrfagos ativados tambm produzem a citocina fator de necrose tumoral (TNF), caracterizada pela primeira vez, conforme seu nome sugere, como um agente capaz de destruir tumores principalmente pela indu o de trombose nos vasos sanguneos tumorais. Escape Tumoral Muitos tumores malignos possuem mecanismos que permitem a evaso ou resistncia s respostas imunolgicas do hospedeiro. Estes mecanismos visam explicar como o cncer sobrevive mesmo na presen a de clulas de defesa. Edi o e escape tumorais podem ser resultado de vrios mecanismos: As clulas tumorais, por se originarem de clulas normais, podem ser estruturalmente iguais a elas, induzindo assim, a tolerncia imunolgica por serem fracamente imunognicas. Rpido crescimento que supera a capacidade do sistema imune. As clulas tumorais causam muta es nos genes MHC ou nos genes necessrios para o processamento de antgenos, causando ausncia de reconhecimento do tumor pela clula T. Ausncia de produ o de antgenos tumoral, mesmo apresentando MHC, o que no permite o reconhecimento e ativa o da clula T. Produ o de protenas imunossupressoras (IL-10 e TGF-β), inibindo diretamente a ativa o das clulas T. Tumores podem no induzir os LTa porque a maioria das clulas tumorais no expressa co-estimuladores ou molculas do MHC classe II. vlido lembrar que os co-estimuladores so necessrios para dar incio s respostas das clulas T, e as molculas do MHC classe II so exigidas para ativa o das clulas T auxiliares, que estimulam a diferencia o dos LTc, em algumas situa es. Portanto, a indu o de respostas de clulas T especficas para tumor com frequncia requer apresenta o cruzada por clulas dendrticas, que expressam co-estimuladores e molculas classe II. As clulas T reguladoras podem suprimir respostas das clulas T aos tumores. Tumores perdem a expresso de antgenos que provocam respostas imunolgicas. Produtos de clulas tumorais podem suprimir respostas imunolgicas antitumorais. Um exemplo, o fator de crescimento transformante-β, que secretado em grande quantidades por muitos tumores e inibe a prolifera o e as fun es efetoras dos linfcitos e macrfagos. Imunoterapia Temos duas formas de terapia: (1) a terapia convencional (quimioterapia e radioterapia), que tem o objetivo de destruir as clulas mutadas em prolifera o; (2) e a imunoterapia (imuniza o passiva e imuniza o ativa), que visa potencializar a resposta imune aos tumores, de forma que o prprio sistema imune destrua a massa tumoral, e no os medicamentos. A imunoterapia de tumores visa potencializar a fraca resposta imunolgica aos tumores (imunidade ativa), ou administrar anticorpos ou clulas T especficos para tumor, uma forma de imunidade passiva. A imunidade ativa consiste na administra o de vacinas tumorais, no aumento da expresso de citocinas ou co-estimuladores e na estimula o inespecfica do sistema imune (por agentes inflamatrios e ativadores policlonais). A imunidade passiva, por sua vez, consiste na transferncia de linfcitos T e de anticorpos. Esta mais rpida, mas no leva Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 43 IMUNIZAO ATIVA – VACINAS TUMORAIS A imunização de indivíduos portadores de tumor com células tumorais mortas ou antígenos tumorais pode resultar em respostas imunológicas aumentadas contra o tumor. Já sabemos que a ativação de linfócitos T citotóxicos e T auxiliares depende do reconhecimento de antígenos associados ao MHC classes I e II, respectivamente, na membrana das APCs. A vacina consiste justamente na inoculação de plasmídeos contendo em seu interior moléculas de DNA codificador (DNAc) de antígenos tumorais, estando estes antígenos expressos em sua superfície. Uma vez inoculados, estes plasmídeos são fagocitados por APCs, como as células dendríticas, e são apresentadas, via MHC, para linfócitos T citotóxicos, os quais, ativados, passam a responder efetivamente contra células que apresentarem este antígeno (células tumorais). Por sua vez, antígenos tumorais compartilhados por muitos tumores (como MAGE, tirosinase, antígenos gp100 em melanomas e proteínas Ras e p53 mutadas) são imunógenos potencialmente úteis para todos os pacientes com certos tipos de cânceres. Uma limitação de se tratar tumores já estabelecidos com vacinas é a de que tais vacinas precisam ser terapêuticas, e não apenas preventivas, e com frequência é difícil induzir uma resposta imunológica forte o suficiente para erradicar todas as células de tumores em crescimento. IMUNIZAO ATIVA - AUMENTO DA EXPRESSO DE CITOCINAS E CO-ESTIMULADORES A imunidade contra tumores mediada por células pode ser aumentada pela expressão de citocinas e co-estimuladores em células tumorais e pelo tratamento de indivíduos portadores de tumor com citocinas que estimulam a diferenciação de linfócitos T e células NK. Como já foi discutido, as células tumorais podem induzir respostas imunológicas fracas porque são desprovidas de co- estimuladores e porque, geralmente, não expressam moléculas do MHC classe II, não ativando, portanto, as células T auxiliares. Por isso, duas abordagens potenciais para reforçar as respostas imunológicas do hospedeiro ao tumor são fornecer artificialmente a co- estimulação para as células T específicas para tumores e fornecer citocinas que possam potencializar a ativação das células T específicas de tumor, particularmente a dos LTc CD8+. Por exemplo, na figura acima, em (A), uma célula tumoral foi transfectada com gene de co-estimulador dos linfócitos (como o B7) ou de IL-2, sendo induzida a produzir e expressar estas moléculas. A molécula de B7 expressa é reconhecida pelo CD28 da célula T, a qual é estimulada. Esta estimulação sofre uma maior somação quando o IL-2, produzido por genes previamente inoculados na célula tumoral, interage com a célula T e esta, por intermédio do IL-2, aumenta sua proliferação e diferenciação em células T tumor-específicas. Este efeito gera clones ativados de células T tumor-específicas. Em (B), ainda na figura acima, a célula tumoral foi transfectada com gene de fator estimulador de colônias de granulócitos-macrófagos (GM-CFS), que, uma vez produzido pela célula tumoral, promove o recrutamento e maturação de células dendríticas. Estas células ingerem, processam e apresentam antígenos tumorais às células T tumor- específicas, ativando-as, resultando na rejeição mediada por células T do tumor (incluindo as células tumorais não infectadas). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 44 IMUNIZAO ATIVA - ADMINISTRAO SISTMICA DE CITOCINAS As citocinas como IL-2, TNF e GM-CFS podem ser administradas sistemicamente para indução ativa da resposta imune, por meio da ativação das células estimuladas por estas citocinas. IMUNIZAO ATIVA - ESTIMULAO INESPECFICA DO SISTEMA IMUNE Respostas imunológicas a tumores podem ser estimuladas pela administração local de substâncias inflamatórias ou por tratamento sistêmico com agentes que funcionam como ativadores policlonais de linfócitos. A inoculação de agentes inflamatórios, como as micobactérias BCG, gera a ativação de macrófagos e, desta forma, a morte mediada por macrófagos das células tumorais é realizada por macrófagos ativados. Uma outra abordagem para a estimulação imunológica é a administração de doses baixas de anticorpos anti- CD3 ativadores, anticorpo que estimula a proliferação de subtipos de linfócitos T (ativador policlonal). Esse tratamento resulta na ativação das células T e, concomitantemente, na prevenção do crescimento tumoral (efeito antitumoral). IMUNIZAO PASSIVA – TRANSFERNCIA DE LINFCITOS T (TERAPIA CELULAR ADOTIVA) Imunoterapia celular adotiva é a transferência de células imunológicas cultivadas que tenham reatividade antitumoral em um paciente portador de tumor. As células a serem transferidas são linfócitos isolados, propagados e cultivados (em altas concentrações de IL-2) de pacientes com tumor. Estas células T já são inoculadas prontas para agir contra o crescimento tumoral. IMUNIZAO PASSIVA – ADMINISTRAO DE ANTICORPOS A terapia com anticorpos monoclonais específicos para tumor pode ser útil na imunoterapia específica contra tumores. Os anticorpos inoculados podem erradicar os tumores por meio dos mesmos mecanismos efetores usados na eliminação de microrganismos, incluindo opsonização e fagocitose, e a ativação do sistema complemento. Além disso, alguns anticorpos podem ativar diretamente vias de apoptose intrínsecas nas células tumorais; este é o mecanismos proposto para o uso de anti-CD30 para tratar linfomas. Anticorpos monoclonais específicos para o produto oncogênico Her-2/Neu, expresso em altos níveis em alguns tumores, tiveram sucesso em pacientes com câncer de mama, sendo agora aprovados para uso clínico. Os anticorpos anti-Her-2/Neu interferem ainda com as funções de sinalização de crescimento da molécula de Her-2/Neu. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 45 FAMENE DESATUALIZADO NETTO, Arlindo Ugulino. IMUNOLOGIA II IMUNODEFICIÊNCIAS (Profª Karina Carla) A integridade e bom funcionamento do sistema imunolgico so essenciais para a defesa contra microrganismos infecciosos e seus produtos txicos e, consequentemente, para a sobrevivncia de todos os indivduos. Defeitos em um ou mais componentes do sistema imunolgico podem causar doen as srias e frequentemente fatais, chamadas coletivamente de imunodeficiências. Essas doen as so classificadas em dois grupos: (1) as imunodeficiências primárias ou congênitas, que so defeitos genticos que resultam em um aumento na suscetibilidade a infec es, que se manifesta precocemente em bebs e crian as, sendo uma condi o constitutiva do indivduo desde o seu nascimento; (2) e as imunodeficiências adquiridas ou secundárias, que se desenvolvem devido desnutri o, cncer disseminado, tratamento com imunossupressores ou infec o das clulas do sistema imunolgico, especialmente com o vrus da imunodeficincia humana (HIV), o agente etiolgico da sndrome da imunodeficincia adquirida (AIDS). Caracter sticas das Imunodeficincias A principal consequncia da imunodeficincia a maior suscetibilidade a infecções. A deficincia da imunidade humoral resulta em um aumento da suscetibilidade a infec es com bactrias piognicas, enquanto defeitos na imunidade celular levam a infec es com vrus e outros microrganismos intracelulares. Os pacientes com imunodeficincias tambm so suscetíveis a determinados tipos de câncer. Muitos desses tumores parecem ser causados por vrus oncognicos, como o vrus Epstein-Barr (EBV). A imunodeficincia pode resultar de defeitos no desenvolvimento ou ativação dos linfócitos ou de defeitos nos mecanismos efetores da imunidade natural e adquirida. Paradoxalmente, determinadas imunodeficincias esto associadas a um aumento na incidência de auto- imunidade (devido deficincia dos linfcitos T reguladores, que normalmente mantm a autotolerncia). Imunodeficincias Congnitas (Primrias) Nas diversas imunodeficincias, a anormalidade primria pode ser nos componentes do sistema imunolgico natural, em estgios diferentes do desenvolvimento dos linfcitos ou nas respostas dos linfcitos maduros ao estmulo antignico. O tipo de imunodeficincia primria mais comum na popula o humana a relacionada com a imunidade humoral (mediada por linfcitos B), correspondendo a cerca de 60% dos casos. A forma mais grave – a imunodeficiência combinada em linfócitos T e B – encontrada em cerca de 17% dos casos de imunodeficincia primria. A incidncia de casos de imunodeficiência em fagócitos similar (12%) s de imunodeficincia em linfcitos T e B. O restante dos casos de imunodeficincias esto relacionadas redu o na fun o de linfócitos T (7%), produ o de moléculas do sistema complemento (1%) e outras causas conhecidas ou no (2%). IMUNODEFICIÊNCIA EM LINFÓCITOS B As doen as relacionadas com defeitos nas clulas B (causa de imunodeficincia primria mais comum) so as seguintes: agamoglobulinemia ligado ao X, hiper IgM, deficincia de IgA e hipogamaglobulinemia transitria da infncia. Independente do tipo, as deficincias de linfcitos B geram carncia de anticorpos 1. Agamoglobulinemia associada ao cromossomo X (Síndrome de Bruton): foi descrita pela primeira vez pelo mdico Ogden C. Bruton, em 1952. Este tipo de agamablobulinemia mais comum em crian as do sexo masculino, sendo ela associada a defeitos no cromossomo X e se manifeta entre os 5 e 9 meses aps o nascimento, quando as imunoglobulinas de origem materna come am a ser substitudas pelas da crian a. Nesta doen a, a crian a sofre com a falta de imunoglobulinas de um modo geral. O defeito nesta doen a a ausncia ou muta o de um gene que origina uma tirosina quinase importante no processo de amadurecimento (diferencia o e ativa o celular), a qual foi denominada de tirosina quinase do linfócito B ou de Bruton (Btk). Sem esta tirosina, o linfcito B torna-se incapaz de alcan ar a sua maturidade (ou seja, apresentar BCR em sua membrana composto de IgM, IgD, Igα e Igβ). Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 46 caracterizada pelos seguintes fatores: Defeito no amadurecimento do linfcito Baixa de LB e anticorpos Ausncia de plasmcitos Diminui o da ativa o dos LT devido deficincia no papel de APC realizada pelo linfcito B. Leva ao surgimento de vrias infec es recorrentes, como otite mdia, bronquite, pneumonia e meningite ocasionadas, em geral, por Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, outras espcies de Streptococcus e bactrias gram-negativas. Tratamento: esses pacientes necessitam receber doses mensais de gamablobulina intramuscular ou endovenosa e antibiticos. A administra o endovenosa prefervel intramuscular, que, alm de dolorosa, leva maior degrada o das imunoglobulinas e no permite a administra o de altas doses. 2. Deficiência Seletiva de Imunoglobulinas A: durante uma resposta imune primria, os linfcitos B secretam inicialmente IgM e aps intera o com os linfcitos T auxiliares, dependendo das citocinas liberadas, passam a produzir IgG, IgA ou IgE (mecanismo chamado de troca de isotipo). No caso da deficincia seletiva em IgA, ocorre a manuten o da produ o de IgM e IgG e a redu o na sntese de IgA1 e IgA2 nas formas srica e secretria. A concentra o de IgA srica nos indivduos acometidos por essa sndrome de 5μg/mL (enquanto uma pessoa normal produz entre 2 a 4 mg/mL) com nveis normais ou elevados de IgM e IgG. O defeito nesses pacientes um bloqueio na diferencia o das clulas B em plasmcitos secretores de IgA. O mecanismos para este defeito ainda incerto, mas sugere-se que seja um defeito intrnseco do LB ou anormalidades na transcri o do TGF-β. Nos seres humanos, o TGF-β responsvel pela troca de IgM em IgA. Como o IgA a principal Ig de mucosa, a sua deficincia por levar a um aumento na incidncia de infec es bacterianas e virais das vias areas superiores e dos sistemas gastrintestinal e urogenital. No entanto, em certos casos, em especial na primeira dcada de vida, talvez pelas concentra es normais de IgM e IgG, os pacientes so assintomticos. caracterizada pelos seguintes fatores: Ausncia de diferenciação do LB em plasmcitos secretos de IgA. Sinais e sintomas variveis (infec es respiratrias, diarrias e doen as auto-imunes), mas alguns portadores mostram-se assintomticos. A administra o de gamablobulina no efetiva porque quase no existe IgA nesses preparados. Para indivduos sintomticos, o tratamento das infec es deve ser realizado para evitar doen as pulmonares crnicas. 3. Síndrome da Hiper-IgM ligada ao X: o que ocorre deficincia em IgG e IgA associada a uma produ o aumentada de IgM. Indivduos normais produzem cerca de 1,5 mg/mL de IgM, enquanto estes pacientes podem produzir at 20 mg/mL. Como os pacientes apresentam muita IgM, mas no a converte em outros isotipos de Igs, ele sofre imunodeficincia por carncia das demais imunoglobulinas. Este defeito est associado ao cromossomo X e manifesta-se nos meninos aps o primeiro ano de vida, quando as imunoglobulinas maternas declinam. A falha no cromossomo X est relacionada ausncia de produ o de molcula CD40L (CD154), presente em linfcitos T ativados e importante na ativa o de linfcitos B e de outras clulas. A deficincia na expresso do CD40L leva ausncia da troca de isotipo e hiperprodu o de IgM. Ocorre com isso um defeito na ativa o e fun o dos linfcitos e na ativa o de LB dependente de LT. Isso ocorre porque a troca de isotipos est relacionada com a participa o dos linfcitos T auxiliares. caracterizada pelos seguintes fatores: Defeito na ativa o e fun o dos linfcitos e defeito na ativa o de LB dependente de LT causada por muta es no gene que sintetiza o CD40 ligante do LT (que se liga ao CD40 da APC), o que leva a inativa o do LB. Ocorre ausncia de mudan a de istopo: baixa de IgG, IgA associada alta de IgM devido a um mecanismos compensatrio. Sinais e sintomas: otite, pneumonia, septicemia, doen as autoimunes (IgM liga-se a protenas prprias), anemia, neutropenia, trombocitopenia. O tratamento dessa sndrome realizado com a administra o de gamaglobulina endovenosa. 4. Hipogamaglobulinemia Transitória da Infância: ao nascer, a crian a conta a prote o mediada pela IgG materna que fora transferida pela placenta (o IgA oferecido crian a durante o perodo da lacta o). Essas Igs come am a ser transferidas da me para o filho a partir do quarto ms de gesta o e, nesse perodo, a crian a passa a produzir IgM. Ao nascer, as IgGs maternas come am a declinar e entre o 4 a 5 ms de vida e quase no esto mais presentes no sangue perifrico da crian a. Nessa fase, a IgM produzida pela crian a corresponde cerca de 50% da concentra o encontrada durante a vida adulta; no entanto, a concentra o de Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 47 IgG encontra-se muito reduzida (20% do adulto), possibilitando o aumento de infec es das vias areas. Assim, entre 3 e 12 meses de idade, a crian a fica mais suscetvel a infec es at que a IgG atinja nveis protetores. IMUNODEFICINCIA EM LINFCITOS T A nica sndrome que acomete os linfcitos T a Sndrome DiGeorge. 1. Sndrome de DiGeorge (Aplasia Tmica Congnita): caracteriza-se imunologicamene pela malforma o (aplasia ou hipoplasia congnita) do timo. Associada deficincia na matura o de linfcitos T, os portadores dessa sndrome apresentam hipocalcemia, hipoparatireoidismo, cardiopatia e anomalias na estrutura do esfago, da boca e do pavilho auditivo. Essas anormalidades se devem a altera es que ocorrem durante a vida intra-uterina. Um dos fatores que tem sido associado a essa sndrome o alcoolismo materno. H, portanto, um defeito no amadurecimento de LT devido a uma dele o no cromossomo 22q 11.2, o que gera uma malforma o congnita do timo entre a 6 e 8 semana de gesta o. Acontece uma produ o de normal de anticorpos, uma vez que os LB esto normais, mas caracterstico um nmero reduzido ou anormal de LT. caracterizada pelos seguintes fatores: Dele o no cromossomo 22q 11.2 Malforma o congnita no timo (hipoplasia ou aplasia) entre a 6 e 8 semana de gesta o Defeito no amadurecimento de LT Sinais e sintomas: deformidade facial (orelha e boca), hipocalcemia, cardiopatias, tetania, infec oes Recorrentes Tratamento: transplante de timo. DEFICINCIA COMBINADA EM LINFCITOS T E B As imunodeficincias combinadas congnitas so graves e resultam em defeitos na progresso em vrios pontos de controle durante o desenvolvimento dos linfcitos T, associadas ou no a defeitos no desenvolvimento das clulas B. Os distrbios que afetam tanto a imunidade humoral quanto a celular so chamados de imunodeficincias combinadas graves (severe combined immunodeficiency disease - SCIDs). 1. Imunodeficincia combinada severa (SCID) ligada ao X: corresponde a uma srie de sndromes em que ocorre a deficincia nas respostas celular e humoral nas quais diferentes mecanismos esto envolvidos. O mais famoso dos casos foi o do “Garoto da Bolha”, que viveu isolado por 12 anos at morrer por complica es de um transplante. Este tipo de imunodeficincia caracteriza-se pela ausncia ou redu o de linfcitos T por bloqueio no desenvolvimento tmico devido a um defeito dos precursores dos linfcitos T na medula ssea. O defeito nos pacientes com essa sndrome reside em muta es no cromossomo X, especificamente no gene da cadeia γ comum dos receptores para citocinas IL-2 (ativador de clulas T), IL-15 (ativa o de clulas NK), IL-7 (participa da matura o das clulas da linhagem mielide e linfide na medula ssea). Este defeito gera um amadurecimento prejudicado de LT e NK. Em virtude da ausncia de linfcitos T e clulas NK, a crian a com SCID-X pode, nos primeiros meses de vida, apresentar infec es persistentes com microrganismos oportunistas (Candida albicans, Pneumocystis carinii, vrus da varicela, do sarampo e vrus Epstein-Barr). Essas crian as perdem a capacidade de rejeitar tecidos estranhos e so mais suscetveis a rea es de GVH. O nico tratamento adequado o transplante de medula ssea HLA-compatvel ou haploidntico (idntico em um hapltipo, ou seja, no conjunto de genes do MHC herdados de um dos pais). 2. Deficincia em adenosina deaminase (ADA): est relacionada a dele es ou muta es no gene da enzima adenosina deaminase (ADA), importante na via selvagem do metabolismo das purinas, o que leva a uma diminui o na sntese de DNA. Ocorre, com isso, um acmulo de metablitos txicos para os linfcitos e uma diminui o no nmero de Linfcitos B e Linfcitos T. As pessoas heterozigticas apresentam a metade da concentra o de ADA e podem apresentar-se clinicamente normais ou apresentar infec es repetitivas e doen as auto-imunes. A sndrome atinge de forma mais dramtica apenas os homozigotos, fazendo apresentar um quadro clnico similar aos outros tipos de SCID: doen as virais, bacterianas, fngicas e propenso rea o GVH quando transplantados com infuso celular rica em linfcitos T. A terapia mais adequada atualmente o transplante alogneico de medula ssea, que restaura a imunidade do paciente. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 48 3. Síndrome na expressão de moléculas do MHC II ou Síndrome do linfócito nu: é uma síndrome autossômica recessiva que acomete crianças em seu 1º ano de vida, sendo ela fatal. É caracterizada por um defeito na ativação dos linfócitos devido a uma redução ou ausência de expressão de moléculas do MHC-II na membrana das APCs profissionais (macrófagos, linfócitos B e células dendríticas). Com a ausência na expressão dessas moléculas, a seleção tímica de linfócitos T CD4+ é anormal, reduzindo sua maturação e sua migração para os órgãos linfóides secundários. A redução no número de linfócito T CD4+ impossibilita a maioria das respostas T- dependentes, ou seja, a produção de anticorpos contra estruturas protéicas, respostas e tumores e infecções intra e extracelulares. A expressão das moléculas do MHC-II é inicialmente regulada nas etapas de transcrição. Entretanto, o defeito está associado não com os genes do MHC, mas com os genes que codificam os fatores reguladores da transativação da molécula, tais como: RFX5 e CIITA (proteínas de transativação do MHC-II). Ocorre, portanto, uma baixa produção ou inexistência do HLA-DP, DQ e R nas APCs profissionais, resultando em falhas na apresentação antigênica aos LT e falhas na respostas imunes T dependentes. Os sinais e sintomas são semelhantes às demais SCID e a terapia utilizada é o transplante de medula óssea. SCID - DEFEITOS NA RESPOSTA DE FAGÓCITOS, LEUCÓCITOS E OUTRAS CÉLULAS DA RESISTÊNCIA NATURAL 1. Doença granulomatosa crônica: afeta uma criança em um milhão nos EUA e prevalece nas do sexo masculino (4:1). Pode estar associada a defeitos no cromossomo X (defeito na gp91) ou pode ser autossômico (defeito na p47). O que ocorre, é um defeito na imunidade inata devido à falha das células dos sistemas granulócito polimorfonuclear (neutrófilos e eosinófilos) e fagocítico mononuclear (monócitos-macrófagos) em produzir moléculas tóxicas oriundas do metabolismo do oxigênio, como o ânion peróxido (O2-) e o peróxido de hidrogênio (H2O2). Há, portanto, um defeito na atividade microbicida os fagócitos devido a uma mutação na enzima fagócito- oxidase ou phox (phagocyte oxidase), complexo enzimático que participa da produção dos produtos tóxicos derivados do oxigênio (ROI). Dessa forma, os que herdam esse defeito são acometidos de infecções recorrentes de origem bacteriana e fúngica e formação excessiva de granulomas (respostas imunes crônicas). Os microrganismos que afetam esses pacientes geralmente são de baixa virulência e são catalase positivos (Staphylococcus, Klebsiella, Escherichia coli, Pseudomonas). Essas infecções afetam pele, ossos, tecido conjuntivo, sistema respiratório, linfonodos, fígado e baço. Os granulomas se formam na maioria desses tecidos porque, como os microrganismos não são eliminados, ocorre indução de resposta imune celular crônica, com ativação de linfócitos T e macrófagos. 2. Síndrome de Chédiak-Higahi: é uma imunodeficiência inata herdada de forma autossômica recessiva (defeito no cromossomo 1) e caracteriza-se por infecções piogênicas, albinismo oculocutâneo e alta incidência de tumores linforreticulares. Os neutrófilos desses pacientes, durante o processo de maturação, apresentam lisossomos gigantes, morrendo precocemente, o que causa neutropenia leve. Os neutrófilos sobreviventes apresentam anomalias na produção de enzimas lisossômicas, reduzindo a morte parasitária. A deficiência na exocitose dos grânulos gigantes dos neutrófilos interfere também na atividade de células NK e linfócitos T, o que pode estar associado à alta incidência de tumores linforreticulares. Ocorre ainda defeito nas plaquetas (gerando sangramentos), nos melanócitos (gerando albinismo), e nas células de Schwann (consequências neurológicas). 3. Deficiência de adesão Leucocitária: é uma SCID também caracterizada por defeito na imunidade inata. Pode ser de dois tipos: Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 49 Deficiência na adesão dos leucócitos tipo 1 (LAD-1): uma imunodeficincia de heran a autossmica recessiva em que ocorre ausncia ou redu o na expresso de molculas importantes na adeso das clulas ao endotlio vascular e na intera o com outras clulas do sistema imune como as integrinas β2, CD11, CD18. Resulta em infec es recorrentes por Staphylococcus, bactrias gram negativas e fungos. Deficiência na adesão dos leucócitos tipo 2 (LAD-2): est associada a defeito autossmico recessivo em que o gene alterado codifica a enzima fucosiltransferase, importante na sntese do sialil Lewis X, componente dos ligantes E-selectina e P-selectina. Ocorre ento redu o na fase inicial de adeso das clulas ao endotlio vascular (fase de rolamento) com consequentes infec es recorrentes bacterianas similares que ocorre em pacientes com LAD-1. TRATAMENTO DAS IMUNUDEFICIENCIAS CONGENITAS Minimizar e controlar as infec es e substituir os componentes defeituosos ou ausentes do sistema imunolgico pela transferncia adotiva ou transplante. Realizar imuniza o passiva com gamaglobulina extremamente valiosa para os pacientes com agamaglobulinemia. Transplante de medula ssea, principalmente no tratamento de SCID com deficincia de ADA, sndrome do linfcito nu e LAD. Terapia gentica para o tratamento dos distrbios dos linfcitos seria a reposi o do gene defeituoso nas clulas-tronco auto-renovveis. Combater e diminuir as infec es recorrentes Imunodeficincias Secundrias Deficincias imunolgicas frequentemente se desenvolvem devido a anormalidades que no genticas, mas adquiridas durante a vida. Dentre essas anormalidades a mais proeminente a infec o pelo HIV. As doen as de imunodeficincias adquirida so causadas por dois tipos principais de mecanismos patolgicos: (1) a imunossupresso, que pode ocorrer como uma complica o biolgica de outra doen a; (2) as imunodeficincias iatrognicas, que podem se desenvolver como complica o do tratamento de outras doen as. Doen as nas quais imunodeficincias uma complica o comum incluem a desnutri o, neoplasias e infec es. As causas mais comuns de imunodeficincias adquiridas so: Infecção pelo vírus da imunodeficiência humana: o vrus causa a imunodeficincia por causar deple o das clulas T auxiliares. Desnutrição protéico-calórica: est associada deficincia da imunidade celular e humoral contra os microrganismos devido a distrbios metablicos causados pela deficincia na ingesto de protenas, o que inibe o desenvolvimento e a fun o dos linfcitos. Neoplasias, metástases de câncer e leucemia envolvendo a medula óssea: pacientes com cncer disseminado so suscetveis a infec es devido deficincia nas respostas da imunidade celular e humoral a uma variedade de organismos devido a redu o da rea para o desenvolvimento dos leuccitos. Tumores de medula ssea e leucemias que se desenvolvem na medula ssea podem interferir com o crescimento e desenvolvimento de linfcitos normais e outros leuccitos. Alm disso, tumores podem produzir substncias que interfiram com o desenvolvimento ou fun o dos linfcitos. Alm desses fatores, as clulas neoplsicas em processo de prolifera o consomem muitos nutrientes que antes eram encaminhados para a forma o e matura o de outras clulas, como as do sistema imunolgico. Radioterapia e quimioterapia: estes tipos de terapia causam redu o dos precursores de linfcitos na medula ssea. Imunossupressores: a imunossupresso iatrognica mais frequente devido aos tratamentos com frmacos que destroem ou desativam linfcitos. Alguns frmacos so administrados na inten o de causar imunossupresso nos pacientes, no tratamento de doen as inflamatrias ou para prevenir a rejei o dos transplantes. O antiinflamatrio e o imunossupressor usados como mais frequncia so os corticides e a ciclosporina, respectivamente. Remoção de órgãos linfóides: a ausncia do ba o secundria a remo o cirrgica, ps trauma ou como tratamento de determinadas doen as hematolgicas submete os pacientes infec es devido redu o na fagocitose dos microrganismos. Alm do ba o, alguns linfonodos podem ser retirados durante processos cirrgicos de retirada de tumor (como o de mama), propiciando uma queda na resposta imune na regio pertinente aos linfondos retirados. Infecções crônicas: de um modo geral, podem causar imunodeficincia. Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 50 Diferentemente da primária, a imunodeficiência secundária é classicamente descrita e resumida na patologia da Sndrome da Imunodeficincia Adquirida (SIDA), do inglês Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS), causada pelo Vrus da Imunodeficincia Humana (HIV). SNDROME DA IMUNODEFICINCIA ADQUIRIDA (AIDS) A AIDS é uma doença causada pela infecção com o HIV, sendo caracterizada pela imunossupressão profunda associada a infecções oportunistas e tumores malignos, perda de peso e degeneração do sistema nervoso central (SNC). O HIV infecta vários tipos de células do sistema imunológico, principalmente as clulas T auxiliares CD4+, macrfagos e clulas dendrticas. O HIV já foi encontrado nas mais diversas secreções orgânicas como sangue, sêmen, secreções vaginais, leite materno, saliva e urina, entretanto, estas secreções não são obrigatoriamente meios de transmissão deste vírus. Os modos de transmissão mais comuns e descritos na literatura são: contato sexual, compartilhamento de agulhas e transmissão vertical (materno-fetal). AIDS – ESTRUTURA E GENES DO HIV Uma partícula infecciosa do HIV consiste em duas fitas de RNA idênticas acondicionadas em um núcleo de proteínas virais cercadas por uma dupla camada de fosfolipídeos derivada da membrana da célula hospedeira, incluindo proteínas virais da membrana. Apresenta o arranjo básico da sequência de ácidos nucléicos característica de todos os retrovírus. Em seu envelope fosfolipídico (oriundo da célula hospedeira), se inserem as glicoproteínas gp120 (120 kDaltons) e gp41 (41 kD), sendo que esta funciona como uma haste para a gp120. Abaixo do envelope, encontramos a matriz de p17 (17 kD) e, mais profundamente ainda, um capsídeo p24 (24 kD). Dentro deste capsídio, encontramos o material genético do vírus e suas enzimas correlacionadas. O material genético do vírus é constituído, portanto, de duas fitas de RNA, associado com as enzimas transcriptase reversa, integrase e proteases. Repetições terminais longas (LTRs) em cada extremidade do genoma regulam a expressão genética viral. Os genes estruturais e enzimáticos mais importantes identificados e localizados entre os LTRs são: Gag: origina uma proteína precursora (p53) que, clivada, dá origem às proteínas da matriz e do capsídio viral (p24, p17 e p15); Pol: origina a proteína precursora (p160) das enzimas envolvidas na replicação e integração viral: transcriptase reversa (p66/p55), integrase (p32) e protease (p10); Env: origina a proteína precursora (gp160) que é clivada pela protease viral nas glicoproteínas do envelope: gp120 e gp41. AIDS – CICLO BIOLGICO DO HIV A infecção das células pelo HIV começa quando a glicoproteína do envelope (produzida pelo LTR Env) de uma partícula viral se liga ao CD4 e a um co-receptor (receptor de quimiocina) do linfócito T. A subunidade gp41 transmembrana do vírus apresenta uma ligação não covalente com a subunidade gp120 externa (formando o complexo Env). Este complexo é o mediador de um processo de diversas etapas de fusão entre o envelope do vírion e a membrana da célula-alvo. A primeira etapa desse processo é a ligação das subunidades gp120 às moléculas do CD4, a qual induz uma alteração conformacional que promove a ligação secundária da gp120 a um co-receptor de quimiocina. A ligação do co- receptor induz uma alteração da gp41 que expõe uma região hidrofóbica, chamada de peptídeo de fusão, que se Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 51 insere na membrana celular, permitindo que a membrana viral se funda com a membrana da clula alvo. Depois que o vrion do HIV entra na clula, toda sua estrutura desfeita e apenas o RNA viral e as enzimas no complexo nucleoprotena persistem e so ativadas, iniciando o ciclo de reprodu o viral. Sob a a o da transcriptase reversa, as duas fitas de RNA so transcritas para duas fitas de DNA. Essas fitas de DNA denominadas pr-vrus so ento inseridas no material gentico da clula hospedeira por meio da a o da integrase. O pr-vrus pode permanecer inativo por meses ou anos, com pouca ou nenhuma produ o de novas protenas virais. A replica o viral depende do estado de ativa o das clulas que albergam os vrus, ou seja, macrfagos, clulas dendrticas e linfcitos T. A transcri o dos genes do pr-vrus integrado regulada pelo LTR a montante dos genes estruturais do vrus, e as citocinas ou outros estmulos fisiolgicos para as clulas T e macrfagos acentuam a transcri o do gene viral. O LTR contm sequncias sinalizadoras de poliadenila o, a sequncia promotora TATA Box e locais de liga o para dois fatores de transcri o da clula do hospedeiro, NF-κB e SP1. O incio da transcri o do gene do HIV nas clulas T est ligada ativa o das clulas T por antgenos ou citocinas (como a IL-2 e o TNF). Esse fenmeno significativo para a patogenia da AIDS porque a resposta normal de uma clula T, com infec o latente, a um microrganismo pode ser a maneira pela qual o perodo de latncia terminado e a produ o do vrus se inicia. A sntese de partculas virais maduras, infecciosas, come a depois que transcritos completos do RNA viral so produzidos e os genes virais so expressos como protenas. Os RNA mensageiros que codificam as diversas protenas do HIV so derivados de um nico transcrito completo do genoma por eventos diferenciais de corte e emenda. A expresso do gene do HIV pode ser dividida em um estgio inicial, durante o qual genes reguladores so expressos, e um estgio tardio, no qual os genes estruturais so expressos e genomas virais completos so adicionados. Os genes tardios incluem o env, gag e pol (este, responsvel pela produ o do material gentico viral). Aps a transcri o dos diversos genes virais, as protenas virais so sintetizadas no citoplasma. A montagem das partculas virais infecciosas se inicia pelo acondicionamento de transcritos complexos RNA do genoma pro-viral em um complexo de nucleoprotenas do ncleo, codificadas pelo gag, e as enzimas codificadas pelo gene pol, necessrio para o prximo ciclo de integra o. Esse complexo nucleoprotena , ento, fechado em um envelope (que j vinha sendo formado no citoplasma) e liberado da clula por um processo de brotamento da membrana plasmtica. A taxa de produ o do vrus pode alcan ar nveis to altos que leva morte da clula. Alm deste mecanismos de morte por sntese acelerada de novos vrus, a clula pode ser atacada pelo prprio sistema imune do indivduo (linfcitos T citotxico), uma vez que em sua superfcie a clula apresenta agora protenas estranhas sintetizadas pelo pr-vrus do HIV. Estes motivos so os principais responsveis pela imunodeficincia caracterstica da AIDS: (1) morte acelerada dos linfcitos T CD4+; (2) mal funcionamento das clulas T CD4+ restantes. Depois que o vrus completa seu ciclo de vida na clula infectada, partculas virais livres so liberadas de uma clula infectada e se ligam a uma clula no infectada, propagando, assim, a infec o. Alm disso, gp120 e gp41, que so expressas na membrana plasmtica das clulas infectadas antes da libera o do vrus, podem ser mediadoras da fuso clula-clula com uma clula no infectada que expressa CD4 e co-receptores em assim, o genoma do HIV pode ser passado diretamente entre as clulas fundidas. OBS: Todo este evento se repete no caso de infec es de macrfagos e clulas dendrticas, diferenciando apenas na fase inicial: o gp120 no se liga mais molcula de CD4, inexistente nessas clulas, mas se liga diretamente ao receptor de quimiocina. AIDS – PATOGENIA DA INFECO PELO HIV A patogenia causada pelo HIV come a com a infec o aguda, parcialmente controlada pelo sistema imunolgico adquirido, e avan a para uma infec o crnica progressiva dos tecidos linfides perifricos. A infec o pelo HIV expressa, na maioria dos pacientes, em trs fases: Infeco primria: caracteriza-se por sndrome tipo mononucleose no-especfica, de curso varivel. Perodo de latncia clnica: que se expressa, em mdia, em 10 anos. Doena clnica ou AIDS: se distingue por sintomas constitucionais persistentes e/ou aumento da suscetibilidade a infec es oportunistas e neoplasmas. 1. Infeco primria: fase que segue entrada do vrus, em que o paciente apresenta inflama es agudas, letargia, febre, mal-estar, dores de cabe a, dor retrorbital, fotofobia, linfadenopatia e erup es cutneas Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 52 maculopapulares. A replica o viral desencadeia uma aumento dos Linfcitos T (resposta imune). As primeiras semanas da infec o (entre 3 e 6 semanas), caracterizam-se pela intensa replicação viral, detectada por viremia alta, presen a de concentra es elevadas de antgenos p24 no sangue e clulas mononucleares contendo pr-virus (DNA) ou RNA. A replica o viral seguida por redu o da viremia, que , provavelmente, resultante da resposta imune contra o vrus por meio da ativa o dos linfcitos T citotxicos CD8+. Aps a infec o primria, a maioria dessas clulas morrem por apoptose, e apenas os linfcitos de memria circulam. Nessa fase, pelo fato de no ocorrer a produ o de anticorpos, a nica metodologia para diagnosticar a infec o pelo HIV a detec o dos vrus no sangue ou no plasma. 2. Período de latência: o trmino da infec o primria caracterizada pela redu o da viremia, aumento de anticorpos e redu o lenta dos LT CD4+. Apesar da viremia no sangue perifrico estar baixa, a replica o viral permanece ativa. A maioria dos HIVs est na forma de virions extracelulares, complexados com imunoglobulinas e molculas do sistema complemento na superfcie das clulas dendrticas. A persistncia do HIV nos rgos linfides induz estimula o crnica do sistema imune. Os linfcitos T CD4+, durante o perodo de latncia, continuam sendo reduzidos progressivamente, apesar da ativa o dos linfcitos T citotxicos e da produ o de anticorpos. Essa redu o dos linfcitos T leva o paciente ao quadro de imunodeficincia, aps um tempo varivel de latncia (entre 5 – 10 anos). 3. Fase clínica ou Manifestação da Síndrome da Imunodeficiência Adquirida: vrios mecanismos desencadeados pela infec o crnica pelo HIV levam redu o da resposta imune diante do prprio vrus, de outros microrganismos e de tumores. Esta fase caracterizada pela baixa de todos os componentes imunes (LT CD4+ < 200/μL Diagnstico de AIDS), aumento da replica o viral e surgimento de infec es oportunistas causadas por bactrias, fungos, protozorios, alm do surgimento de diversos tipos de tumores. As principais infec es oportunistas so: sarcoma de Kapose (neoplasia caracterstica nos indivduos imunossuprimidos), tuberculose, infec es intestinais e toxoplasmose cerebral. A destrui o progressiva dos linfcitos T CD4+, importantes na ativa o de macrfagos, clulas NK, linfcitos B e linfcitos T citotxicos, reduz a capacidade destas clulas na resposta contra infec es e tumores, alm do prprio HIV, o qual continua com o aumento de sua virulncia. OBS²: Infec es oportunistas e tumores nos pacientes com AIDS. OBS³: O tempo entre o incio da infec o e a possibilidade do diagnstico laboratorial da AIDS varia de paciente para paciente. Durante a fase aguda da infec o pelo HIV, no so detectados anticorpos. Entretanto, aps 2 a 8 semanas da detec o do RNA viral, os anticorpos j podem ser quantificados. Resultado negativo de viremia de anticorpos, Arlindo Ugulino Netto –IMUNOLOGIA II – MEDICINA P4 – 2009.1 53 nessa fase, no entanto, não exclui a possibilidade de infecção e esses testes devem ser repetidos até serem completados seis meses. O ensaio utilizado no início para detectar a presença de anticorpos anti-HIV é o ELISA. AIDS - CAUSAS DA IMUNOSSUPRESSO NA INFECO PELO HIV Lise dos linfcitos mediada pela replicao viral: após a formação de novos vírus no interior dos linfócitos T, esses saem levando pedaços da membrana celular, causando aumento na permeabilidade celular, permitindo o influxo de cálcio, ou causando lise direta. Morte de linfcitos T auxiliares pelos linfcitos T citotxicos: toda célula nucleada apresenta moléculas do MHC classe I, e quando se tornam infectadas ou tumorais, podem expressar peptídeos oriundos do patógeno ou do tumor associados a essas moléculas. No caso da AIDS, quando os LT auxiliares tornam-se infectados, peptídeos virais associados com as moléculas do MHC casse I são expressos na membrana o que leva a ativação LT citotóxicos, os quais liberam perforina/granzima, matando os LT auxiliares. Alterao na produo de citocinas: a interação entre as gp120 do envelope viral com as moléculas CD4 dos linfócitos T reduz a produção de citocinas do padrão Th1 e aumenta as do padrão Th2, aumentando a suscetibilidade dos indivíduos infectados a tumores e parasitas intracelulares. Reduo na expresso das molculas do MHC classe I: este fato reduz a ativação dos linfócitos T citotóxicos, propiciando que o vírus replique e entre em novas células. Reduo na produo e maturao da afinidade dos anticorpos: devido a diminuição na interação dos linfócitos B com os linfócitos T auxiliares, a produção de IgG de alta afinidade é prejudicada. Além disso, a eliminação dos linfócitos T na fase aguda da infecção, por lise mediada pelos vírus ou por linfócitos Tc, reduz a produção de citocinas e interfere no mecanismo de maturação da afinidade; isso resulta na produção de anticorpos de baixa afinidade e menos potente, que é observado na fase aguda da infecção. Surgimento de vrus mutantes que no so reconhecidos por linfcitos T citotxicos: mutantes dos genes regulatórios (nef), enzimáticos (polimerase/transcriptase reversa) e estruturais (p17, p24 e gp160) impedem a associação dos peptídeos virais a moléculas de MHC classe I, reduzindo a apresentação destes aos linfócitos T citotóxicos, além de dificultar a produção ou ação de vacinas. Concentrao de vrus nas clulas dendrticas foliculares: este mecanismo leva à formação de um reservatório estável de vírions infecciosos que infectam continuamente os LT CD4+, macrófagos e células dendríticas locais. Formao do sinccio: a formação de sincícios é resultante da junção de várias células. Quando os vírus HIV estão saindo da célula infectada (brotamento), moléculas de gp120 virais podem se associar à CD4 da membrana de um outro linfócito não infectado. Essa associação pode propiciar a infecção dessas células ou fazê-las associarem-se à célula infectada, impedindo a sua circulação e sua participação em eventos da resposta imune. Apoptose dos linfcitos infectados: linfócitos T infectados pelo HIV, antes mesmo que sejam ativados por antígenos, podem expressar Fas e FasL e ser eliminados por apoptose, podendo ainda interagir com os mesmos receptores de outras células, realizando apoptose cruzada. AIDS – TRATAMENTO O paciente portador de AIDS deve ser tratado não só na tentativa de debelar a infecção pelo HIV, mas também para tentar diminuir a incidência e consequências das infecções oportunistas.O tratamento utilizado atualmente consta de dois análogos de nucleosídios em associação com inibidores de protease, terapia denominada HAART (do inglês, highly active antiretroviral therapy), terapia anti-retroviral altamente ativa. Anlogos de nucleosdios: o Azido-Deoxitimidina (AZT), o Deoxicitidina (ddC) e o Deoxiinosina (ddI) inibem a transcrição do RNA viral para DNA. O AZT tem efeitos tóxicos sobre a medula óssea, causando anemia e neutropenia, enquanto o ddC causa neuropatia periférica e estomatite. O ddI, além da neuropatia periférica, pode causar pancreatite, diarréia e náuseas. Inibidores de protease: os inibidores de proteases (Indinavir, Ritonavir e Nelfinavir) atuam nas proteases virais que originam proteínas e enzimas do vírion. Vacinas: a maioria das vacinas é produzida com proteínas do envelope, sobretudo a gp120 e a gp160. Uma das vacinas, a Imunogen HIV-1 (Remune) é composta pelo vírus inativado do subgrupo A, sem as moléculas gp120, associado ao adjuvante incompleto de Freund. No entanto, esta vacina induz à reação cruzada com outros subtipos do vírus. Tratamento das infec es oportunistas.