RESPOSTA IMUNOLÓGICA MEDIADA POR CÉLULA (RIC)
O nosso organismo possui mecanismos de defesa que podem ser diferenciados quanto a sua especificidade, ou seja, existem os específicos contra o antígeno ("corpo estranho") e os inespecíficos que protegem o corpo de qualquer material ou microorganismo estranho, sem que este seja específico.
O organismo possui barreiras naturais que são obviamente inespecíficas, como a da pele (queratina, lipídios e ácidos graxos), a saliva, o ácido clorídrico do estômago, o pH do órgão genital feminino, a cera do ouvido externo, muco presente nas mucosas e no trato respiratório, cílios do epitélio respiratório, e outros.
No trato respiratórios temos o muco como o principal protetor e os cílios que impulsionam o conteúdo para fora. O pili da Neisseria gonorrhae, fímbrias dos Streptococcus, E. coli e das Pseudomonas é capaz de aderir na parede no epítélio da mucosa. A mucosa tem a capacidade de produzir IgA que impede a fixação de bactérias na parede das mucosas. As bactérias quando atingem a mucosa são levados pela via linfática até os linfonodos, que impede a propagação da infecção pelo organismo. Todo esse mecanismo de defesa relacionado ao trato respiratório pode ser deprimido ou até abolido se o indivíduo consome de modo crônico: álcool, drogas ou cigarro. No fumante crônico pode haver uma metaplasia no epitélio respiratório, formando um epitélio estratificado pavimentoso e sem cílios. Este epitélio se formando nos bronquíolos, vão levar retenção de secreção freqüente, o que provoca tosse e infecção repetitiva. Se a obstrução dos bronquíolos forem mais generalizadas devido ao crescimento deste epitélio ( devido ao cigarro), desenvolve-se com o passar dos anos o enfisema pulmonar, uma forma de DPOC grave, que é irreversível e que pode levar a morte por insuficiência respiratória. O enfisema se desenvolve porque o ar que a pessoa inspira com facilidade não consegue sair, ficando preso nos alvéolos. Isto "arrebenta" a parede dos alvéolos e aumenta o ar retido nos pulmões, diminuindo a troca de gases e a renovação do oxigênio. Quanto mais se fuma, mais se retira a defesa dos pulmões. O uso do cigarro é uma prática suicida e criminosa, pois afeta também pessoas ao redor ( fumante passivo), que podem sofrer os mesmos males.
O mecanismo de reflexo da tosse é também um mecanismo de defesa natural inespecífica porque remove agentes irritantes que cheguem às vias aérias inferiores. Esse reflexo é conduzido pelo nervo vago até o bulbo, onde é gerado o reflexo de inspiração e expiração (diafragma e músculos intercostais) e de contração dos músculos da laringe para realizar a tosse. O reflexo de espirro é quase semelhante ao da tosse, porém a via aferente vem das terminações nervoras do nariz.
A RIC é responsável por diversos fenômenos imunológicos importantes:
Reação de hipersensibilidade retardada (tipo IV), como o que ocorre no teste tipo PPD usado para testar o nível de resposta do indivíduo ao agente (como o M. tuberculosis)
Sensibilidade de contato como na dermatite alérgica de contato
Imunidade contra organismos intracelulares ( como Brucella, clamídias, riquétsias, micobacterias...)
Imunidade contra vírus e fungos
Eliminação de tecidos estranhos como na rejeição de enxertos ou órgãos transplantados
Eliminação de células tumorais contendo antígenos neoformados
Formação de granulomas crônicos ( tuberculose, hanseníase, sífilis...)
Existem, além das barreiras naturais, respostas imunes inespecíficas que se desenvolvem para combater qualquer invasor que se atreva a penetrar nas barreiras naturais e infectar o organismo. Neste tipo de resposta está presente as células como o macrófago, neutrófilo e eosinófilo, células NK e o complemento. A fagocitose está detalhada adiante neste capítulo e não é específica, mas pode até ser considerada específica do ponto de vista da opsionisação, quer dizer, se a bactéria em questão estiver envolvida por anticorpos específicos que foram produzidos pela resposta imune humoral (específica), os macrófagos irão fagocitar com grande eficiência.
O complemento é o sistema de proteínas encontradas no sangue que possui diversas funções como opsionização, quimiotaxia e lise das paredes celulares. É sistema de combate de maior eficiência contra microorganismo encontrado no nosso organismo.
A maioria das parasitoses, células tumorais e células infectadas por vírus são combatidas principalmente por resposta mediada por células. Devemos deixar bem claro, que resposta mediada por células não quer dizer que não haja participação dos anticorpos. O anticorpos são de grande importância para a fagocitose e para a ativação ou fixação do complemento. A fixação do complemento vai liberar substâncias quimiotáxicas que vão estimular e direcionar as células para o local de ação e agir a sua citotoxidade (RIC). Na resposta mediada por anticorpos ou imune humoral , diferenciando da RIC, os anticorpos é que realizam a neutralização da substância, e neste neste caso ,é a resposta que visa principalmente a produção de imunoglobulinas específicas para as suas diversas funções.
A resposta imunológica mediada por células T citotóxicas possui etapas, que se iniciam com o contato do antígeno com a célula apresentadora de antígeno do sistema monocítico fagocitário. Mas a RIC mediada por macrófagos ou pelos PMN’s se inicia pelo contato das substâncias quimiotáxicas com esses fagócitos, que chegando ao local irão emitir pseudópodes e englobar a partícula, para em seguida realizar a digestão intracelular. Se o antígeno for grande demais, terá a participação de células gigantes multinucelares que irão digerir o antígeno, podendo formar os granulomas.
As células NK são células citolíticas que não necessitam de apresentação de antígenos e não são produzidas na forma de clones específicos. Essas células agem na chamada resposta imune inespecífica, assim como os polimorfonucleares. Resposta inespecífica significa aquela resposta em que não há um combate contra um epítopo, mas sim contra um antígeno que estiver no local, não sendo ele específico, mas qualquer substância estranha que esteja em contato com ele (como uma célula envolvida por imunoglobulina ou célula tumoral).
Neste capítulo iremos detalhar o mecanismo estimulatório dessas
células, o mecanismo de ação contra os antígeno
e o controle desta resposta imune celular.
Em seguida vamos descrever passo a passo a resposta imune celular que ocorre nos macrófagos e nos PMN’s.
2.1 - Atividade dos macrófagos e dos polimorfonucleares (PMN’s)
Os macrófagos são células que derivam da migração dos monócitos sangüíneos para o tecido. As suas características morfológicas e bioquímicas são descritas no capítulo referente às células do sistema imune, e posteriormente abordaremos novamente a função das enzimas hidrolíticas.
A função dos macrófagos se baseia principalmente na fagocitose. Fagocitose significa “ ingestão de alimento”, fagócito significa “célula que come” e macrófago “célula grande que come”. Os macrófagos sendo fagócitos, irão se aproximar do antígeno e identificar se essa substância é um antígeno ou não, assim como um animal cheira um material e verifica se ele é um alimento ou não. Se essa substância tem um peso molecular grande, não faz parte do mapa genético do organismo (que o macrófago tem) ou é uma substância de grande complexidade molecular, ele irá fagocitar, porém com uma maior lerdeza e dificuldade. Entretanto, se esta substância estiver envolvida por um anticorpo (IgG p. exemplo), o macrófago irá identificar mais rapidamente que essa substância é um antígeno, e irá fagocitá-la imediatamente. Por que isto ocorre? Devemos nos lembrar no que foi dito no capítulo sobre células do sistema imune a respeito dos receptores de membrana dos macrófagos. Neste capítulo falamos a respeito do FCgamaR é o receptor de imunoglobulina na membrana dos fagócitos. Então,podemos concluir que: quando a imunoglobulina (envolvendo o antígeno) se ligar ao FCgamaR, irá desencadear uma série de reações químicas dentro do macrófago, fazendo-o acreditar que a substância é um antígeno verdadeiro, e então realizará rapidamente a emissão de pseudópodes (englobamento).
Após o englobamento do antígeno, formará uma vesícula chamada de fagossoma e fica envolvido dentro do citossol. Os lisossomas que estão soltos no citoplasma contém enzimas hidrolíticas que estão inativadas pelo pH relativamente alto. O fagossoma se une ao lisossoma e forma o fagolisossoma. O pH no fagolisossoma abaixa, devido a entrada de prótons que vem do citoplasma. Essa acidez ativa as enzimas hidrolíticas que vão despedaçar o antígeno. Se o antígeno for uma bactéria, a morte é devido a ação de radicais livres derivados do oxigênio, como o superóxido, o peróxido de hidrogênio ou radical hidroxila que podem oxidar a membrana da bactéria. Dentre as enzimas hidrolíticas encontramos a fosfatase ácida e a lisozima. Esta última quebra a parede celular de peptidoglicano das bactérias gram positivas. Essa degradação ocorrida dentro do fagolisossoma é chamada de digestão intracelular. É de grande importância que saibamos que o interferon gama é uma citocina que vai estimular eficientemente a fusão do fagossoma com o lisossoma e é produzido por linfóticos T helper. O INF-gama tem a função de estimular a fagocitose através desse mecanismo e também de estimular a expressão do MHC classe II. Obs:. O interferon gama possui inúmeras funções em outras células, e não exclusivamente nos macrófagos. Os aminoácidos, açucares monossacarídeos, íons, ATP e outras substâncias aproveitáveis saem pela membrana da vesícula. Porém os peptídeos determinantes antigênicos (epítopos) são levados à superfície para se unir ao MHC classe II.Mas sobram determinados elementos sem importância para a célula ou indigerível que irão continuar dentro do fagolisossoma. Esta vesícula passa a se chamar de corpo residual e pode ser eliminado da células por exocitose.
Na resposta imune específica ocorrida em macrófagos, a vesícula com o antígeno irá sofrer a digestão intracelular, mas na vesícula irá permanecer um grupo de moléculas ( peptídeos) que se irão desencadear a resposta específica. Cada peptídeo desse é chamado de epítopo ou determinante antigênico e normalmente é formado pela união de quatro aminoácidos. Um antígeno possui diversos epítopos que irão ser apresentados aos linfócitos. Esses epítopos da vesícula serão levados a membrana do macrófago e cada um se ligará lateralmente ao MHC-II para entrar em contato com o linfócitos T helper. Os LTh ativados sofrem a expansão clonal de LT específicos para cada tipo de epítopo. Irão formar também células T específicas de memória para guardar a informação do epítopo (para a resposta imune secundária).
O macrófago ativado ou outra célula apresentadora de antígeno inicia a produção e a exocitose de interleucina 1 (IL-1), que vai estimular os LT helpers a aumentar o seu metabolismo interno e produzir citocinas (interleucinas e interferon). O linfócitos T helper em grande número irá produzir o interferon gama que, além de ativar a fagocitose, irá ativar a expressão do MHC-classe II nos macrófagos. O MHC (Major histocompatibility complex) é o complexo de histocompatibilidade principal, que irá identificar e se ligar aos mais linfócitos T helpers (CD4).
O MHC é composto de 2 cadeias polipeptídicas (uma pesada (beta) e uma leve (alfa)) que possuem regiões glicídicas. Essas cadeias são expressas na membrana celular do macrófago e de outras células apresentadoras de antígeno, com exceção das células dendríticas dos linfonodos. Ele é expresso na mesma hora que ela é sintetizado. A síntese do MHC classe II é feita da seguinte forma:
O macrófago em contato com o interferon gama, irá ativar a transcrição do gene HLA-D em RNA-mensageiro para o MHC classe II. O RNA vai ao retículo endoplasmático (REG) e é traduzido em polipeptídeos. Ainda no REG, as cadeias alfa e beta são interligadas e formam o esqueleto básico do MHC. No REG também são acrescentados oligossacarídeos, que são convertidos a formas mais complexas no complexo de Golgi. Quando termina a síntese do MHC, ele é levado por transporte vesicular até a superfície da célula. O gene HLA está presente na sua maioria no braço curto do cromossoma 6.
O MHC-classe II é um antígeno próprio dos macrófagos que quando expresso, irá se ligar aos linfócitos T helpers que indicará ao SI que o organismo está sendo atacado por antígenos invasores (materiais estranhos). O CD4 é o receptor de MHC-classe II presente nos LTh que faz a ligação das células T com os macrófagos . Quando o linfócitos T helper se liga ao macrófago ( ligação CD4-MHC2) o antígeno ligado lateralmente ao MHC2 é apresentado pelos macrófagos e reconhecido pelo TCR, que é um receptor presente em todos os linfócitos T, e que desencadeia um processo de reações químicos que resultam na ativação dos linfócitos Thelper. Eles irão aumentar o metabolismo, e sofrer a expansão clonal específica ,sob estímulo da IL-2, formando uma população enorme de linfócitos T helpers específicos. A partir daí, os linfócitos T irão desencadear a resposta imunológica específica celular ou humoral ou ambos dependendo do antígeno. Todo esse mecanismo está ilustrado na figura 1.1 para ajudá-lo a ter melhor compreensão.
(clique para ampliar)
Fig. 1.1 - Este esquema demostra o processo da fagocitose (resposta imune
inespecífica) contra o antígeno vermelho, e os processos da
digestão intracelular. A fagocitose é opsionizada (facilitada)
pelo C3b(complemento) e IgG. Da digestão do fagolisossoma sai uma
vesícula contendo peptídeos (epítopos) que é
levada a superfície do macrófago e apresentada ao linfócito
T helper-1. Cada epítopo se liga a a um LThelper, no receptor TCR,
que vai ativar o linfócito (unido ao CD3). O MHC-II se liga ao CD4.
O macrófago ativado vai liberar IL-1 (co-estimulador ) que vai ativar
os LT helpers, que vão produzir e liberar a IL-2, que estimula a
expansão clonal (proliferação) dos linfócitos
juntamente com o interferon gama (IFN-gama) que vai estimular a fagocitose
e também é capaz de ativar o mecanismo de transcrição
do gene HLA-D que é o gene do MHC-classse II. Os linfócitos
T citotóxicos intensamente estimulados pelo IFN-gama e IL-2 farão
a RIC (resposta imune celular) específica. Os LTc ativos e proliferados
vão reconhecer o MHC-1 estranho presente em células rejeitadas,
tumorais ou infectadas por vírus e causar a morte (lise celular)
destes.
Devemos destacar também que, existem moléculas de adesão no macrófago que o ajuda na ligação com os linfócitos T helpers na hora de apresentar o antígeno. O ICAM-1 e LFA-3 são moléculas de adesão que se ligam ao LFA-1 e CD 2 respectivamente na membrana dos linfócitos T helpers. Esse mecanismo reforça a ligação do CD4 com o MHC-classe II.
Os neutrófilos são células polimorfonucleares, ou seja, com o núcleo dividido em lóbulos (3, 4 ou 5 lóbulos) e são fagócitos profissionais. Os neutrófilos foram descritos no capítulo de cels. do sistema imune e merece um destaque neste capítulo referente a sua função como fagócito.
Os neutrófilos realizam a fagocitose da mesma forma que o macrófago,
sendo também opsionisada pelo C3b do complemento e IgG. O maior quimiotáxico
(atrai) para os neutrófilos é o componente C5a do complemento.
O C5a se a liga a seu receptor e ativa no neutrófilo um mecanismo que
leva a um aumento do seu metabolismo e hipertrofia. O neutrófilo passa
a consumir mais oxigênio e tem mais capacidade de fagocitar e de fazer
digestão intracelular. Outro quimitáxico importante é
o fator quimiotáxico dos neutrófilos liberados pelo mastócito
ou basófilo na reação anafilática.Obs: O interferom
gama não interfere nos neutrófilos.
O neutrófilos não é uma célula apresentadora de
antígenos, sendo responsável apenas pela fagocitose, principalmente
de bactérias revestidadas de anticorpos IgG ou C3b e participa ativamente
em grande número nas inflamação agudas e é responsável
80 % para formação do pus.
O principal mecanismo de morte celular usado na digestão intracelular é o sistema mieloperoxidase-hialida, no qual o neutrófilo forma radicais HOCl- que oxida intensamente as moléculas do microorganismo fagocitado.
A presença de colagenase e fosfatases ácidas em seus grânulos é que faz o neutrófilo ser uma célula que forma abscessos cheios de pus nas inflamações agudas. Quando eles morrem em combate e suas membranas se rompem, essas enzimas vão para o meio externo, digerindo o tecido conjuntivo e formando o abscesso onde se deposita o pus.
2.2 Atividade dos eosinófilos
Um resposta mediada por célula contra parasitas como os helmintos (tenia, ancylostoma, ascaris...) é feito principalmente por eosinófilos. Os eosinófilos chegam ao local de ação dirigidos pelo ECF-A liberado pelos mastócitos ou basófilos ativados por vários mecanismos , sobretudo pela IgE. Os eosinófilos liberam a PBM (proteína básica maior) que intoxica os parasitas e causa a sua morte. Os antígenos liberados pelos parasitas também causam RIC específicos (mediado por linfócitos T) e RIH para produção de anticorpos principalmente IgE. Da mesma forma são produzidos IgG ou IgM contra os antígenos dos parasitas.
Os mastócitos controlam a desgranulação dos eosinófilos,
sendo a heparina o inibidor e o ECF-A o estimulador da desgranulação.
Os macrófagos ativados secretam FNT-alfa ( fator necrosante de tumor)
que é uma citocina que aumenta a ativação dos próprios
macrófagos e dos eosinófilos.
Outra resposta imune celular importante dos eosinófilos é quando
o organismo está sofrendo um processo alérgico (hipersensibilidade
do tipo I ou anafilática).
Este processo foi descrito no capítulo referente a céls. do
sistema imune e foi dito que ocorre uma intensa desgranulação
dos mastócitos, liberando SRS-A, histamina, EFC-A, prostaglandinas,
bradicinina, etc. Essas substâncias são responsáveis pelos
fenômenos que aparecem no paciente. Os eosinófilos entram nessa
história para tentar solucionar o problema e reestabelecendo estado
de normalidade. O EFC-A liberado os atrai até o local, onde vão
liberar histaminase e aril sulfatase B e outras enzimas que vão hidrolisar
os mediadores, e com isso diminuir seus efeitos sobre o organismo.
2.3 Inflamação granulomatosa e as células gigantes
Inflamação crônica granulomatosa é uma forma de inflamação específica caracterizada pelo acúmulos de macrófagos modificados, células gigantes que se organizam em torno de um flogógeno (agente causador) formando granulomas. O estímulo para formação desses granulomas tem origem nos agentes etiológicos característicos, como: Mycobacterium tuberculosis; Mycobacterium leprae; treponema pallidum; Schistossoma mansoni (ovos principalente); Criptococcus neoformans; Paracoccidioides brasiliensis; Coccidioides immitis; metais inorgânicos e poeiras como silício e berílio. As doenças causadas por esses agentes são chamadas de doenças crônicas granulomatosas.
Granulomas são pequenas coleções, de 0,5 a 0,2 mm de macrófagos modificados, chamados de células epitelióides, tendo origem nos monócitos que saem do sangue. Essas células tem uma maior função secretora de enzimas em vez de fagocitose, e por isso possuem o retículo endoplamático rugoso, complexo de Golgi desenvolvidos e muitas vesículas no citoplasma. Possuem esse nome por terem o aspecto morfológico parecido com células epiteliais. Na tuberculose, as enzimas liberadas pelas céls. epitelióides acabam digerindo parte do parênquima e essas células ainda criam uma barreia para a difusão de glicose e oxigênio o que acaba causando uma necrose no centro do tubérculo. Essa necrose caseosa (semelhante a queijo ) presente na tuberculose ajuda a distinguí-la das outras doenças granulomatosas.
Uma importante característica dos granulomas é a presença de um tipo especial de célula multinucleada denominada de célula gigante, que se origina dos macrófagos e tem grande capacidade de fagocitose e digestão intracelular. O macrófago faz a divisão nuclear várias vezes sem dividir o citoplasma e aumenta o tamanho da célula. Na esquistosomosse crônica observamos ovos de Schistosoma dentro dessas células no fígado e nas blastomicoses também vemos os fungos dentro do citoplasma sofrendo digestão.
Existem vários padrões de células gigantes:
Células gigantes de Langhans
São células que aparecem nos granulomas formados contra agentes infecciosos (tuberculose...), e estruturalmente consiste em uma célula grande com os núcleos ao redor da periferia e um polo da célula contendo um aglomerado (fig.1.2)
Células gigantes do tipo corpo estranho
São células gigantes formadas contra determinados agentes exógenos não-vivos como partículas de poeira, silício, berílio e outros materiais. Essas substâncias são indigeríveis e por isso desencadeiam a formação das células gigantes que vão tentar removê-las do local. Estruturalmente são diferentes das Langhans por terem núcleo mais numerosos ( mais de cem) e expalhados por todo o citoplasma.(fig.1.2)
Células gigantes de Touton
São associadas a doenças de degeneração da gordura, possuem o citoplasma espumoso e os núcleos estão alinhados de forma ondulada no citoplasma
Células gigantes do sarampo
Também são chamadas de células Warthin-Finkeldey, está associado ao sarampo. Elas são encontradas nos tecidos linfáticos e com mais freqüência no apêndice de crianças no estágio de pródromo do sarampo. Estruturalmente são semelhantes as células de Langhans, porém os núcleos são maiores e ocupam mais o citoplasma que a periferia.
Fig. 1.2 - A figura superior à esquerda mostra uma cél. gigante
tipo corpo estranho circundado por diversas céls. epitelióides
(citoplasma branco) e na figura inferior à esquerda vemos uma cél.
gigante de Langhans encontrado em doenças infecciosas e observe sua
estrutra com os núcleos na periferia e um polo aglomerado. A figura
inferior mostra uma área altamente acidófila (necrosada) encontrada
nos tubérculos da tuberculose. Circundando essa área, vemos
um aglomerado de céls. epitelióides e linfócitos T.
