Sistema Imunitário

Sistema Imunitário

Vírus e Bactérias

Vírus:

• Seres acelulares;
• Possuem um património genético constituído por DNA ou RNA;
• O ácido nucleico é rodeado pela cápside;
• São incapazes de se reproduzir e de realizar o metabolismo de modo autónomo.

Bactérias:

• São células procarióticas;
• Muitas bactérias contêm plasmídeos;
• Podem reproduzir-se automaticamente;
• A reprodução realiza-se, habitualmente, por divisão binária.

Tipos de Leucócitos:

• eosinófilos - realizam fagocitose de forma mais lenta que os neutrófilos, mas são, geralmente, mais selectivos. A sua acção dirige-se especialmente contra parasitas, libertam enzimas que os destroem;

• neutrófilos - realizam fagocitose, constituindo a primeira linha de defesa celular contra a invasão de microrganismos;

• basófilos - podem realizar fagocitose, mas de forma muito lenta. O seu citoplasma apresenta muitos grânulos que contêm substâncias que intervêm na resposta imunitária, como a histamina;

• linfócitos - resultam da diferenciação de células da medula óssea chamadas linfoblastos. A maioria pertencem a um dos seguintes grupos: linfócitos B ou linfócitos T. Os linfócitos B podem diferenciar-se em plasmócitos que produzem anticorpos, enquanto que os linfócitos T não libertam anticorpos, mas reconhecem e ajudam a destruir agentes patogénicos. Considera-se ainda a existência de um terceiro grupo de linfócitos - as células NK (do inglês natural killer cells) ou células assassinas naturais - que têm funções particulares, nomeadamente, a actividade contra células tumorais e células infectadas por certos tipos de vírus;

• monócitos - são capazes de abandonar os vasos, migrando para os tecidos, nos quais se diferenciam em células fagocitárias, osmacrófagos.

Mecanismos de defesa não específicos/Imunidade inata

Barreiras físicas ou anatómicas:

• Pele - é uma barreira que, em situações normais, impede a entrada de bactérias e vírus. Além disso, existem glândulas sudoríparas, sebáceas e lacrimais que produzem secreções que são tóxicas para uma grande parte das bactérias, impedindo o seu desenvolvimento;
• Mucosas - que recobrem o tubo digestivo, as vias respiratórias e as vias urogenitais constituem, também uma barreira física para a entrada de agentes patogénicos;
• Pêlos - existentes nas narinas são uma barreira para os microrganismos presentes no ar inspirado.

Fagocitose:

Consiste na ingestão de partículas, e é realizada por alguns tipos de leucócitos.

Ocorre geralmente no contexto de uma resposta inflamatória, limitando ou mesmo parando a invasão microbiana.

Os neutrófilos são os primeiros a realizar fagocitose de forma não específica.

Os macrófagos são células fagocitárias de grandes dimensões, por prolongamento do seu citoplasma, formam estruturas denominadas pseudópodes, que circundam o organismo invasor. Este é aglutinado para o interior da célula fagocitária, onde vai ser destruído por enzimas.

Resposta inflamatória:

Resposta inflamatória - ocorre quando os agentes patogénicos conseguem ultrapassar as barreiras de defesa primárias, o que acontece, por exemplo, após um golpe na pele.

• Após a agulha penetrar na pele, ocorre a invasão de bactérias;
• As bactérias libertam substâncias químicas que provocam a vasodilatação e aumentam a permeabilidade dos vasos capilares;
• Verifica-se o aumento do fluxo sanguíneo na região, o que leva ao rubor ao aumento da temperatura no local;
• Devido à maior permeabilidade dos vasos sanguíneos, aumenta a quantidade de fluido intersticial nos tecidos afectados, provocando um edema;
• O aumento do fluxo sanguíneo e da permeabilidade permite a presença local de um maior número de fagócitos, sobretudo macrófagos e neutrófilos, que fagocitam os agentes patogénicos;
• Os macrófagos procedem ainda à eliminação das células danificadas durante o processo da fagocitose;
• Inicia-se o processo de cicatrização.

Interferão:

• O vírus infecta a célula;
• A replicação do vírus activa o gene do interferão;
• Após essa activação os interferões saem das células para a corrente sanguínea;
• Os interferões ligam-se aos receptores das células por onde vão passando;
• As células vizinhas à infecção são, deste modo, avisadas da infecção viral e começam a sintetizar proteínas antivirais que vão sair da célula e bloquear a acção viral;
• Assim, a acção dos interferões não é directa.

Sistema complemento:

Corresponde a um conjunto de cerca de 20 proteínas que são produzidas no fígado e circulam no plasma na sua forma inactiva.

O sistema complemento pode ser activado:

• por alguns agentes patogénicos;
• pela ligação de um anticorpo a um antigénio.

A activação da primeira proteína do sistema desencadeia uma cascata de reacções, na qual, cada proteína actua sobre a seguinte, activando-a.

Actuação das proteínas do sistema complemento:

• provocam a lise de bactérias;
• recobrem os agentes patogénicos dificultando a sua mobilidade e permitindo que a fagocitose ocorra mais facilmente;
• atraem leucócitos aos locais da infecção (quimiotaxia);
• ligam-se a receptores específicos das células do sistema imunitário, estimulando determinadas acções, como a produção de moléculas reguladoras e o desencadear da resposta inflamatória.

Mecanismos de defesa específicos/Imunidade adquirida

Imunidade Humoral:

• Após a ligação do antigénio aos receptores dos linfócitos B, estes são activados;
• A activação dos linfócitos B conduz à sua multiplicação, originando 2 grupos de clones;
• Um grupo diferencia-se em plasmócitos, que produzem anticorpos, o outro grupo dá origem a células-memória, que não actuam durante a resposta.

Células-memória - têm como função responder prontamente a uma segunda invasão do mesmo antigénio. Permanecem no organismo durante muito tempo e estão prontas a intervir quando necessário.

Nota: uma vez que os linfócitos B produzem anticorpos que irão actuar em conjunto com outras células efectoras no combate aos agentes patogénicos, a sua acção não é directa.

Anticorpos - são cadeias polipeptídicas, as imunoglobulinas. Têm a forma de um Y e são formadas por 4 cadeias polipeptídicas, 2 cadeias longas, designadascadeias pesadas, e 2 cadeias curtas, designadas cadeias leves.

Classe de Ig / Funções:

IgA - confere protecção contra os agentes patogénicos nos locais de entrada do organismo;

IgD - estimula os linfócitos B a produzir outros tipos de anticorpos;

IgE - medeia a libertação da substâncias (histamina) que podem desencadear reacções alérgicas;

IgG - confere protecção contra bactérias, vírus e toxinas;

IgM - é o primeiro anticorpo a surgir após a exposição a um antigénio. O facto de ser constituído por 5 unidades torna-o muito eficaz no combate inicial aos microrganismos.

As imunoglobulinas, ao ligarem-se aos antigénios, formam o complexo antigénio--anticorpo. A formação deste complexo desencadeia diversos processos, que conduzirão à destruição dos agentes agressores.

Actuação dos anticorpos:

• Neutralização - os anticorpos fixam-se sobre os antigénios impedindo-os de penetrar nas células;

• Aglutinação - os anticorpos ligam-se aos determinantes antigénicos formando complexos de grandes dimensões, que são rapidamente fagocitados por macrófagos;

• Precipitados de antigénios solúveis - os anticorpos formam complexos insolúveis que são removidos por fagócitos;

• Activação do sistema complemento - o complexo antigénio-anticorpo activa a 1ª proteína do sistema complemento, dando início a uma série de reacções sucessivas de activação;

• Estimulação da fagocitose - os macrófagos possuem receptores que reconhecem os anticorpos (sobretudo a IgG) ligados aos antigénios, sendo estimulados a realizar fagocitose.

Imunidade celular:

• Esta resposta tem início com a apresentação do antigénio aos linfócitos T;

• A apresentação é executada por macrófagos, por linfócitos B ou por células infectadas por vírus;

• Os macrófagos possuem na sua superfície proteínas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC);

• Algumas das proteínas do MHC funcionam como receptores que se ligam aos antigénios, formando um complexo antigénio-MHC, que é apresentado aos linfócitos T, tornando-os activos;
• Ao serem activados, os linfócitos T podem estimular outros linfócitos T e linfócitos B, assim como fagócitos;
• Quando são activados, os linfócitos T dividem-se e diferenciam-se em diferentes tipos de células T, incluindo células-memória;
• Algumas destas células T diferenciadas actuam directamente (linfócitos Tc ou T citolíticos ou T citotóxicos), enquanto outras (linfócitos TH ou Tauxiliares) libertam substâncias (citoquinas) que desencadeiam determinadas reacções imunitárias.

A imunidade celular é também, responsável pela rejeição, que ocorre quando se efectuam implantes de tecidos ou transplantes de órgãos.

A rejeição ocorre porque:

• O tecido ou órgão transplantado possui antigénios na superfície das suas células, diferentes das do indivíduo receptor;
• O sistema imunitário, ao detectar a presença de corpos estranhos, desenvolve uma resposta imunitária, que se traduz pela activação dos linfócitos T que produzem substâncias capazes de destruir as células estranhas;
• Para tentar minimizar os efeitos da rejeição, verifica-se a semelhança que existe entre os antigénios do complexo maior de histocompatibilidade do dador e do receptor;
• Recorre-se também à administração de drogas que suprimem a resposta imunitária.

Memória imunitária:

Os linfócitos B ou T, ao serem expostos a um antigénio, sofrem uma divisão intensiva, originando-se células efectoras e células-memória - resposta imunitária primária.

Memória imunitária - capacidade do sistema imunitário reconhecer o antigénio e produzir uma resposta imunitária secundária.
Imunização:

Vacinas:

Vacina - substância que contém agentes patogénicos mortos ou atenuados, de forma a que sejam capazes de estimular o sistema imunitário, sem que se desenvolvam - Imunidade activa.

Soros com anticorpos:

Soros com anticorpos - substâncias que contêm anticorpos retirados do plasma de indivíduos que já estiveram em contacto com esse antigénio. Uma vez que os anticorpos não são produzidos pelo indivíduo, a sua acção é apenas temporária - Imunidade passiva.

Interacções das células do sistema imunitário:

O sistema imunitário funciona de forma integrada, verificando-se a cooperação entre os diferentes tipos de células que a ele pertencem.

A imunidade humoral e celular não são mecanismos isolados. Verificando-se uma interacção a diversos níveis.

Desequilíbrios e doenças

As respostas imunitárias visam a protecção do organismo. Contudo, por vezes, o delicado equilíbrio que envolve os mecanismos de regulação do funcionamento do sistema imunitário é rompido, surgindo doenças imunitárias.

Essas doenças podem traduzir-se por reacções demasiado violentas, resultantes de uma hipersensibilidade do sistema imunitário ou por respostas insuficientes, genericamente designadas imunodeficiências.

Alergias:

Alergia - é uma resposta exagerada a determinados antigénios do meio ambiente, designados alergénios, resultante de uma hipersensibilidade do sistema imunitário.

Hipersensibilidade imediata:

O primeiro contacto com o alergénio, geralmente, não produz sinais ou sintomas. No entanto, os linfócitos B diferenciam-se em plasmócitos produzindo anticorpos IgE, específicos para esse antigénio. Alguns destes anticorpos ligam-se a células, como mastócitos e os basófilos, que ficam assim sensibilizadospara esse antigénio.

Se ocorrer um nova exposição ao alergénio, este entra em contacto com os mastócitos e basófilos sensibilizados, que libertam histamina e outras substâncias inflamatórias, que desencadeia uma reacção alérgica.

Estas substâncias desencadeiam uma rápida e violenta reacção inflamatória, verificando-se quimiotaxia, vasodilatação, aumento da permeabilidade dos capilares, edema e, por vezes, dor.

Hipersensibilidade tardia:

Não resulta da produção de anticorpos, sendo antes uma hipersensibilidade mediada por células.

Frequentemente, este tipo de reacção alérgica está associado ao contacto directo e repetido com determinadas substâncias, como, por exemplo, formaldeído, lixívia, etc, e traduzem-se pelo aparecimento de eczemas, granulomas e lesões cutâneas.

Doenças auto-imunes:

Paciente com artrite reumatóide

Diabetes tipo I - resulta da destruição das células do pâncreas, responsáveis pela produção de insulina.

Esclerose múltipla - resultada destruição da mielina, de axónios e células nervosas, provocada por linfócitos T.

Artrite reumatóide - resulta da destruição da cartilagem articular pelo sistema imunitário, causando deformação das articulações.

Imunodeficiências:

Imunodeficiência inata:

David Phillip Vetter (1971-1984) "Rapaz bolha" - criança com SCID

A maioria das imunodeficiências inatas afectam tanto a resposta humoral como a resposta mediada por células e resultam de deficiências genéticas que se manifestam durante o desenvolvimento embrionário. Estas anomalias traduzem-se por malformações do timo, resultando numa produção deficiente ou na total ausência de linfócitos.

A mais grave imunodeficiência inata é a "imunodeficiência grave combinada", geralmente designada pela sigla SCID.

Imunodeficiência adquirida:

Vírus HIV

A imunodeficiência adquirida mais conhecida é a SIDA. É causada pelo vírus HIV que ataca certas células do organismo, principalmente alguns tipos de linfócitos T (TH) e macrófagos.

Actuação de um vírus:

• O vírus fixa-se aos receptores da célula-alvo (por ex.: linfócito T) injectando o seu material genético (RNA viral) e a enzima transcriptase reversa;
• Dentro da célula o RNA viral, na presença da enzima transcriptase reversa, vai ser transcrito, originando uma cadeia dupla quando se ligarem os nucleótidos complementares;

• Após a formação do DNA viral, este vai-se recombinar com o DNA da célula hospedeira, sendo o DNA pro-viral transcrito, formando-se RNA mensageiro, que ao juntar-se a proteínas virais origina outros vírus;
• Esses vírus abandonam a célula, ficando esta destruída.

Biotecnologia no diagnóstico e terapêutica de doenças

Produção de anticorpos monoclonais:

• Administra-se um antigénio, por exemplo num rato, este produz linfócitos B, que por sua vez produzem anticorpos;
• Ocorre a fusão entre as células de mieloma com os linfócitos B, produzindo-se muitos hibridomas;
• As células de hibridoma são isoladas por diluições sucessivas até se isolar uma que cresce em cultura;
• Os hibridomas diferenciam-se e produzem anticorpos monoclonais;
• Os hibridomas podem permanecer indefenidamente e podem ser congelados para uso futuro.

Funções:

• São usados em diversos testes de diagnóstico, como testes de gravidez;
• São usados, alguns, no tratamento de alguns cancros;
• São usados para controlar certas doenças auto-imunes.

Antibióticos - são produtos usados em baixas concentrações para inibir a multiplicação ou manter certos organismos patogénicos que atacam o organismo.

Proteínas obtidas através da biotecnologia:

Proteína/Aplicação:

Hormona de crescimento - Tratamento da sida e de deficiências de crescimento infantil.

Anticorpos monoclonais - tratamento de cancros e artrite.

Insulina - Diabetes tipo I.

Derivado de plaquetas - tratamento de certos tipos de úlcera.

Vacinas - vacina contra hepatite B, malária, herpes e HIV