Imunologia 06/07 Regulação da resposta imune Aula Teórica 10/11/06

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1 Imunologia 06/07 Regulação da resposta imune Aula Teórica 10/11/06 Leitura recomendada: Immunology 7ed, Male et al, capítulo 11 Regulação pelo antigénio Regulação por anticorpos Regulação por linfócitos T Regulação neuro-endócrina Regulação genética O professor realçou a associação destes aspectos com o exercício e a nutrição. Segundo ele, um atleta de topo, que treina diariamente, tem uma susceptibilidade aumentada para infecções. Aquelas pessoas que fazem exercício uma ou duas vezes por semana aumentam a sua resistência às infecções, mas por exemplo, no fim de correr uma maratona, há um determinado período em que o indivíduo está imunodeprimido. Assim, há indução de uma resposta inflamatória sistémica A interleucina 6 antes e depois da maratona aumenta cerca de 100 vezes, mas ocorre logo um aumento compensatório e regulador da IL-10 e do cortisol Este aumenta muito depois de uma carga de treino e faz com que haja uma supressão da resposta inflamatória, para a pessoa não ficar com os músculos todos doridos, mas também leva a um aumento da susceptibilidade para infecções respiratórias altas. O professor referiu ainda que estes acontecimentos ocorrem de maneira semelhante em situações de stress, ou seja, há um aumento da susceptibilidade às infecções e também, que talvez seja possível através da alimentação minorar esta tendência à infecção, apesar de isto já não ser tão verdade como se pensava. Nota: Esta parte da aula não é muito importante, sendo só um cheirinho para nos aguçar o apetite. natureza dose Regulação pelo antigénio

2 via de ministração influência da apresentação antigénica factores concomitantes factores genéticos Exemplo Prático: ENDOTOXINAS É a cadeia lipídica A que dá às endotoxinas as características imunogénicas - bastam 10 destas cadeias para se desencadear a resposta imune no nosso organismo. Estes lipopolissacarídeos são altamente conservados e altamente resistentes, estando os endotoxinas relacionadas com aquela máxima que estar em contacto com a terra faz bem. Explicação do provérbio: O contacto com a terra permite aumentar a resistências às endotoxinas, que estão implicadas em várias patologias. Um dos exemplos é o daquele trabalhador que está exposto a muitas endotoxinas. Esse indivíduo chega a segundafeira e apanha uma dose elevadíssima de endotoxinas, desenvolvendo uma resposta broncoconstritora (ataque de asma). De segunda a sexta, ele continua exposto às mesmas endotoxinas mas a resposta broncoconstritora vai-se atenuando, pois desenvolve tolerância. Asma de segunda-feira Estas endotoxinas também se relacionam, para além desta asma ocupacional, com a asma e rinite alérgicas em que ocorre uma hiperreactividade brônquica inespecífica e inflamação eosinofilica e com a asma Endotóxica (hipersensibilidade à endotoxina e inflamação neutrofilica). Como conclusão, parecem existir evidências que a exposição precoce do indivíduo a estas endotoxinas contribui para aumentar a resistência a estes mecanismos. Foi, em seguida descrita uma experiência com bebés que concluiu que aqueles que apresentavam uma reacção positiva a determinados alergéneos, como os ácaros, eram os que tinham menos pó em casa. Verificaram também que à medida que aumentava a quantidade de endotoxinas no pó da casa, aumentava também a produção de interferão gama (associado a uma imunidade dita Th1), quer por células CD4, quer por células CD8. Já não havia a mesma correlação para a produção de citocinas ditas Th2.

3 Legenda: As crianças submetidas a mais endotoxinas numa idade precoce (exposição continuada a doses baixas) produzem mais interferão gama que contraria a resposta Th2. E na idade escolar? Ocorre o mesmo mecanismo? Foi realizada uma experiência em que se estudou a associação entre a quantidade de endotoxinas existentes no colchão da criança e a rinite e outras doenças alérgicas. Verificou-se que à medida que a quantidade de endotoxinas aumenta, a prevalência de rinite diminui, assim como os seus sintomas. Estes autores tentaram verificar quais os efeitos que estas endotoxinas tinham na produção de citocinas Outro questão era saber qual a relação entre a exposição ás endotocinas do colchão em crianças e o seu efeito na produção de citocina pelas células T. Observou-se que quando as endotocinas aumentam, diminuía a produção de TNFalfa, interferão gama, IL12 e IL10. Este tipo de exposição faz uma down-regulation de um conjunto de citocinas ditas pró-inflamatórias. Estas crianças com maior quantidade de endotoxinas no colchão tem uma supressão de resposta ao estímulo inflamatório. Existem factores dependentes do hospedeiro para controlar esta exposição às endotoxinas, como o Toll-like receptor 4. Este tipo de receptor possui polimorfismos que fazem com que o mesmo receptor possa ter diferenças entre as pessoas. Assim, quando se comparou 2 variantes do Toll-like4 á exposição a endotoxinas verificou-se que a variante selvagem aumenta as endotocinas e por isso aumenta a prevalência de asma, no entanto há uma variante que aumentando as endotoxinas diminua a prevalência de asma. Há assim factores de susceptibilidade individual, de natureza genética, que fazem com que alguns de nós possam ser sensíveis a estes mecanismos de protecção do desenvolvimento de resposta Th2. Outro exemplo são as células CD14, que também possuem polimorfismos, tanto podem ser homozigoticas CC/TT ou heterozigoticas TC. Quando há uma homozigotica CC, a quantidade de CD14 solúvel é inferior a que temos quando há uma homozigotia TT. Assim, viu-se que a regulação da expressão do CD14 solúvel é controlada geneticamente. Quando temos mais CD14 existe menos IgE total, mais interferão gama e menos IL4. Estas duas últimas citocinas efectoras deste tipo de resposta vão proteger-nos contra as doenças alérgicas, dado que aumentam a resposta Th1 e diminuem a resposta Th2.

4 Resumindo: os mesmos antigénios podem ter respostas diferentes que são dependentes de factores como o momento, dose/frequências (noção de tolerância, em doses muito grandes ou muito pequenas), co-factores (endotoxinas, toll-like receptor 4 e 9) e factores genéticos (polimorfismos do CD14 e toll-like receptor 4). Não devemos confundir o conceito de imunogenecidade e antigenecidade. - imunogenecidade: capacidade de gerar uma resposta B ou T (produzir células T/B efectoras e células T/B de memória) - antigenecidade: ligação aos produtos das respostas B e T (ligação a um anticorpo produzido pelos plasmócitos ou a ligação ao TCR) Assim, todo o imunogénio é necessariamente um antigénio, mas nem todo o antigénio é imunogénio. Isto tudo tem haver com o facto de alguns antigénios funcionarem com haptenos, necessitando de se ligarem a uma proteína transportadora (alergia a fármacospenicilina). Estes fármacos sofrem um processo de haptinização para se tornarem imunogénicos. Podemos controlar a resposta que queremos, usando transportadores diferentes que produzem respostas diferentes. Antigénios: - timo dependentes (ajuda da célula T) - Timo independentes tipo1 - endotoxinas - timo independentes tipo 2 sequencias repetidas de Acuçar (flagelina) Activação policlonal conotação isotipica, maturação da afinidade e memória imunológica A activação das células B necessita da ajuda de citocinas produzidas pelos linfócitos T (um pouco de conotação isotipica) Superantigéneos fazem uma ligação cruzada entra a cadeia alfa do MHC classe 2 e a porção variável da cadeia B do TCR - implicados em intoxicações alimentares produção de enterotoxinas - resultado de um infecção por bactérias ou vírus (tumor) Superantigéneos endógenos porque se ligam à superfície da célula

5 A activação T requer sinais co-estimuladores Regulação dos sinais co-estimuladores - Sinais positivos - interacção do Cd28 (sempre expresso)com a célula apresentadora de antigénio B7 1, B7 2, CD80 e CD86 aumento da produção do CTLA 4 (marcador de superfície característico de algumas células T reguladoras) confere sinal inibidor CTLA 4 marcador de superfície característico de algumas células T reguladoras (Num estudo utilizando um anticorpo monoclonal anti CTLA 4, como tentativa de intervenção em doenças tumorais, verificou-se o desenvolvimento de várias doenças auto-imunes por abolição da resposta reguladora Th1 e Th2) Anergia Clonal versus Expansão clonal - Se faltar o sinal co-estimulador, a APC não consegue exprimir o B7 1 e o B7 2; a célula T recebe um sinal do TCR, ficando anérgica; - O mesmo estado de anergia é também desencadeado por um anticorpo anti CD28; - Esta célula T anérgica, quando é estimulada subsequentemente, mesmo quando recebe sinais coestimuladores, não é capaz de dar resposta; Caso a célula fixa não exprima nem B7 1 nem B7 2, este segundo sinal pode ser dado por uma outra célula que a célula T consegue consegue activar; começando consequentemente esta a produzir IL-2 por um mecanismo autócrino. Via de ministração Existem algumas vias: Oral/ inalatória/ intravenosa que favorecem uma indução de tolerância. Ao nível gastrointestinal é importante que as células T reguladoras, a IL-10, TGF-β funcionem bem para assim induzirem tolerância. Subcutânea / intradérmica = imunogénica São estas as que induzem maior sensibilização sendo tradicionalmente usadas, em quem é alérgico, q quem faz vacinação anti-alérgica. A imunoterapia especifica, recorre à administração subcutânea dos alergénios com um co-adjuvante, o alumínio (????não dá para perceber bem), um imunoalergénico potente, capaz de potenciar a resposta, fazendo com que o alergénio permaneça mais tempo no local onde é administrado.

6 Para mostrar o efeito das vias de ministração, o professor deu um exemplo: Foram injectadas em ratos células T especificas para a ovalbumina Ao 2º dia, deu-se ao rato, por via oral, ovalbumina ou uma solução controlo Ao 6º dia, administra-se novamente ovalbumina, com um adjuvante para estimular uma resposta imune efectiva. Verificou-se que os ratos que tiveram uma ovalbumina administrada por via oral, tornaram-se tolorantes, observando-se uma diminuição do número de células T especificas, com ausência de resposta a esta provocação com ovalbumina. Por outro lado, os ratos controlo, que fizeram placebo, desenvolvem muitas células especificas para a ovalbumina e têm uma respost T, neste caso Th2 à albumina quando esta é readministrada com adjuvante intraperitonialmente. Na ausência de estímulos inflamatórios, a resposta normal do sistema imune das mucosas a atg estranhos é a tolerância. Influência da apresentação antigénica Uma célula T depois de reconhecer o peptideo de um vírus, quando em contacto com uma célula epitelial, se receber o primeiro sinal de uma célula epitelial, na ausência de sinais co-estimuladores, a célula fica anérgica, ficando refractária a estimulação mesmo numa segunda fase, quando for re-estimulada. Sempre que há expressão de um alergénio na presença de alguns sinais inflamatórios, verifica-se uma potenciação para a resposta Th1 Regulação por anticorpos Se forem administrados antigénios com anticorpos da classe IgG, há uma diminuição da resposta. Se forem administrados antigénios com anticorpos da classe IgM, há uma potenciação da resposta. Isto é motivo para não se fazer vacinação nas crianças até ao primeiro ano de vida (excepto a BCG). Vacinas contra o sarampo, parotidite, rubéola são administradas aos 15 meses. Isto porque a criança com poucos meses de vida possui muitos anticorpos IgG da mãe, que iriam abolir a resposta pretendida com a vacinação. Mecanismos mediante os quais é exercida a regulação por anticorpos: Por Bloqueio do antigénio Temos aqui o exemplo desta imunoglubulina de membrana e deste antigénio; Se este antigénio estivesse ligado a esta Ig na membrana

7 celular e se por competição, houver um anticorpo que bloqueie esta interacção, deixa de haver esta ligação e consequentemente deixa de haver resposta. Por Cross-linking de receptores FcγII (CD32) Por outro lado, pode haver uma IgG solúvel, para um epitopo diferente daquele que se vai ligar à Ig de membrana, que por uma ligação de baixa afinidade entre o fragmento Fc da IgG solúvel e o FCγIIb (Receptor II para o fragmento Fc da IgG), irá desencadear inibição do sinal estimulador proveniente da interacção entre a Ig membranar e o antigénio. Por imunocomplexos Como já foi referido, a IgM potencia a resposta a um antigénio. Lembram-se de que nos órgãos linfoides secundários, as células dendriticas tinham receptores para o complemento, eram capazes de captar o antigénio e mantinham-no lá exposto. Lembram-se? O que está aqui representado é um braço dessas células foliculares dendriticas. A IgM nesta forma sérica, pentamérica, activa o complemento e portanto hà uma ligação ao receptor Cr2 do complemento fazendo com que o antigénio esteja lá disponível durante muito tempo. Há deste modo, uma potenciação da resposta. Por outro lado pode haver também uma inibição, por ligação ao receptor FcγIIb, pelo mecanismo já acima referido. Por regulação idiotípica A isotipia tem a ver com a porção constante das cadeias leves e das cadeias pesadas; A alotipia tem a ver com as variações dos alelos das cadeias leves e pesadas; A idiotipia tem a ver com variações na porção variável da cadeia leve e cadeia pesada Ao conjunto de determinantes ideotípicos designa-se de idiotopo Podemos ter ideotopos diferentes para o mesmo isotipo de imunoglobulinas isto vai desregular também o tipo de resposta. Regulação por linfócitos T O professor disse que esta parte da regulação por linfócitos T, era referente à aula teórica de Células T reguladoras, referiu apenas que: As células T reguladoras se podem dividir em dois grupos: Treg naturais Treg constitutivas, induzidas à periferia - Tr1 produtoras de IL-10 (não produzindo indução de tolerância gastrointestinal );

8 - Th3 produtoras de TGF-β - NKT Tanto em doenças alérgicas como em doenças auto-imunes existem vários mecanismos de actuação das células T reguladoras: conseguem abolir a activação das células T, suprimindo as células dendriticas que regulam esta resposta; conseguem actuar nas células efectoras, mastócitos, basófilos, eosinófilos; conseguem mudar as imunoglobulinas fazendo comutação isotipica para a IgA e IgG 4; Esta mudança para IgA, permite uma menor chegada de antigénios ao contacto com células efectoras. Num individuo asmático que esteja a respirar ácaros, quanto menos antigénios chegarem ao contacto com estas células efectoras no parenquima pulmonar, melhor. Assim, quanto mais IgA na secrecção nós tivermos, especifica para aquele antigénio, menos antigénio vai chegar ao contacto. Por outro lado, quanto maior for a produção de IgA, e isto tem a ver com os fenómenos de remodelação e aumento da lâmina reticular quanto mais espessa ela for, menor é a quantidade de alergénio que chega. Também a indução de anergia à custa da produção de IL-10, que induzindo a ausência de sinais coestimuladores na célula apresentadora de antigénio, faz com que, quando o antigénio é apresentado, a célula fique anérgica Anergia e ignorância imunológica Regulação Neuro-endócrina Resposta inflamatória aguda IL -1 Resposta do hipotálamo IL- 6 TNF-α Produção de proteínas de fase aguda e resposta de feedback negativo ao aumento da produção de corticoides - Diminuem a inflamação; - Seu receptor está no citoplasma e portanto depois de haver ligação do corticoide ao receptor, passa para o interior do núcleo da célula e vai regular a regulação dos factores que regulam a transcrição nuclear e por isso há uma diminuição da produção de citocinas, diminuição e inibição da actividade da sintetase do NO, diminuição da via das COX 2 e da via da lipoxigenase, diminuição da expressão de moléculas de adesão e aumento da apoptose.

9 Regulação genética - Existem determinados polimorfismos que podem levar a que haja uma maior ou menor susceptibilidade para a doença; - Alguns haplótipos do MHC estão envolvidos numa resposta aumentada a determinados antigénios; p.exemplo: A mioglobina : Os principais respondedores são o ie k, que têm seis vezes mais probabilidade de resposta a este antigénio quando são provocados em indivíduos que tenham aqueles haplótipos do MHC. Associação entre alguns HLAs e algumas doenças auto-imunes - Espondilite anquilosante Quem tiver um HLA B27 tem um risco noventa vezes superior qo que quem não tem a doença. - Artrite Reumatóide Quem tiver um HLA DR4 tem dez vezes mais probabilidade de ter a doença Para alguns aspectos relacionados com as doenças alérgicas, para a asma, a hiperreactividade brônquica, IgE, sensibilização a agentes específicos, testes alergénicos positivos, eosinofilia, conjuntivite, já existe evidência de que a quantidade de locus em cromossomas são factores determinantes destas alterações. Concluímos assim que, há um vasto conjunto de factores genéticos que conferem susceptibilidade aumentada, ou não para a doença. Boa sorte para todos!!! (,) Aula desgravada por : Alexandra Duarte Ana Catarina Ferreira Ana Filipa Sousa Turma 20

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