18ª Aula de Imunologia

Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Aula desgravada de Im 18ª Aula de Imunologia Regulação e amplificação da reacção imunológica humoral - citocinas que influenciam os Linf. B Leccionada por: Cristina Lopes Esta aula contém desgravação integral do que foi dito pela professora, (erros de Gramática foram cometidos por ela e não por mim) completada com informações da aula desgravada anterior (2001) pelo que se dispensa a leitura dessa aula. Para aqueles que por descargo de consciência estão a pensar em lê-la, fica desde já dito que não vão encontrar lá nada que não esteja aqui por isso deixem de ser burros e aproveitem o tempo para outras coisas. Aconselho no entanto a ler esta aula com o apoio dos slides disponibilizados no e-learning pelo serviço pois lá encontram estas informações de uma forma sistematizada e também imagens que muitas vezes ajudam a memorizar os conceitos. Para aqueles que gostam de ser amigos do ambiente e não se querem dar ao trabalho de imprimir as cenas todas (tal como eu) liguem o PC e visionamentalizacionem apenas as imagens. Se acharem que estou a copiar os slides desenganem-se pois foi a própria professora que em vez de explicar se limitou a lê-los. Entre parênteses encontram-se comentários feitos aos vários lapsos cometidos pela professora para não tornar a aula tão maçadora e também porque é fixe gozar com os interranços do pessoal. (O meu Word detecta erro ortográfico e pede para em vez da palavra interranços por a palavra inter ranços mas não lhe vou fazer a vontade, sou tão mau ) lol Os (?) são palavras que não consegui perceber pela gravação, muitas vezes derivado a interferências por telemóveis, lasers, bombas nucleares, extraterrestres, almas penadas, fantasmas, zombies, vampiros, batmans, super homens, mutantes, martelos do refeitório e afins ou talvez porque a gravação era de fraca qualidade mas não vou falar mal dela porque foi-me emprestada com boa intenção e fica desde já o meu muito obrigado à Ana Luísa Aires pois sem ela esta aula não estaria aqui hoje, talvez chegasse só amanha, também mais um menos um dia de atraso no meio de 4 meses não é nada. Bom proveito SLIDE1 A aula de hoje, o tema da nossa aula é citocinas que influenciam essencialmente a actividade dos linfócitos B. (Primeira frase e primeira derrapagem da professora, ainda agora a aula começou e já está a gaguejar. Aconteceu várias vezes mas não foi sempre retratado para permitir uma leitura mais contínua e melhor aquisição dos conhecimentos) Caso Clínico SLIDE2 Então nós hoje vamos começar a aula por um caso clínico de um doente que infelizmente já morreu, um rapaz de 26 anos, raça caucasiana e que foi saudável até

Abril de 1979. Pela primeira vez, nessa altura aparecem lesões ulceradas da glande e da diáfise do pénis. No final desse ano, além das lesões que ele já apresentava, surgem úlceras da cavidade oral e também odinofagia que o levam a recorrer ao otorrinolaringologista. Apresentava também uma dermatite do couro cabeludo que o leva a um dermatologista. Em simultâneo com isto, ele apresentava nesta altura uma elevação do número de leucócitos do sangue circulante periférico. (Existirá outro tipo de sangue? Ainda bem que a aula não é de hematologia porque decerto aprenderíamos muito com esta professora. Fica a pergunta ) Tem portanto uma leucocitose mas o achado mais importante é a quantidade de eosinófilos 6 x 10 9 /L sendo o normal 1.5 x 10 9 /L representando 30% das células imunitárias. Na altura ele foi medicado com corticóides por via oral e eritromicina não apresentando no entanto melhoria significativa das lesões. SLIDE3 Em 1980, além das lesões no pénis e na cavidade oral começa a apresentar lesões nos membros ver figura. Nesta altura faz uma série de exames complementares de diagnóstico, nomeadamente pesquisa de biologias (?) porque colocava-se nesta altura a hipótese de uma doença auto-imune, doseamento de factores de complemento, pesquisa de anticorpos anti-nucleares que dão negativos e faz também uma biopsia à Medula Óssea. Nessa biopsia encontra-se níveis muito altos de eosinófilos. No sangue periférico observava-se também os mesmos níveis elevados de eosinófilos 40%. Mantém tratamento com corticóides e as lesões regridem quase na totalidade excepto as da região genital. Em 1981, apresenta de súbito (?), acompanhado de claudicação, faz um raio-x e observa-se uma oclusão total da artéria aorta mais ou menos a meio, antes da bifurcação das ilíacas (Ui! Esta trocou-me as voltas. Mas afinal é a meio ou é antes da bifurcação? O melhor mesmo é ver pela imagem. Pelo menos não disse uma oclusão da aorta a seguir à bifurcação. Já é um bom princípio ) SLIDE4 Em 1984, verificam-se novamente lesões ulceradas desta vez acompanhada por (?) Foi hospitalizado, faz tratamento com antibióticos endovenosos e mais uma vez podem verificar o aumento da quantidade de eosinófilos no sangue periférico 52%. Em 1985, há um agravamento do estado geral, deterioração da cavidade oral que não permitia alimentar-se, continua a apresentar lesões ulceradas no pénis com crostas e por outro lado apresentava também uma hiperqueratose. Verifica-se também aqui na face umas zonas com foliculite e também à volta do nariz e lesões dos lábios. Nesta altura verifica-se também uma esplenomegalia o que nos diz que há atingimento do baço o que o leva a fazer uma esplenectomia. Verifica-se também atingimento cardíaco porque se descobriu um sopro de regurgitação mitral.

Em Dezembro de 1985 ele tem uma hemorragia intracerebral e morre. Um dado que não vos tinha dito é que devido aquela trombose ele andava hipocoagulado pelo que morre por uma complicação do tratamento. SLIDE5 Este caso clínico alerta-nos então para um dado que salta à vista durante toda a história clínica, vocês reparam que a contagem de eosinófilos mantém-se elevada durante muito tempo sugerindo a hipótese de Síndrome Hipereosinofílico com uma variante especial variante de ulceração das mucosas. SLIDE6 Quanto aos critérios de diagnóstico deste síndrome é eosinofilia >1.5 x 10 9 /L durante mais de 6 meses ou praticamente 6 meses se houver lesões de órgãos alvo. É ainda de salientar que é importante a ausência de outras causas de eosinofilia nomeadamente a parasitose ou doença alérgica. Sinais e sintomas de envolvimento sistémico de órgãos. Em termos de etiologia apresentam uma mutação no cromossoma 4 em que há uma transcrição de uma nova cínase que é responsável pela proliferação inadequada e excessiva dos eosinófilos. Verifica-se também uma produção excessiva de Interleucina-5 SLIDE7 E então porque é que eu vos trago este caso clínico? Porque não há dúvidas neste momento que a IL-5 é importante, foi descrita inicialmente como factor de crescimento dos eosinófilos, regula a acumulação de eosinófilos nos tecidos e modula a actividade de eosinófilos em todo o seu percurso de maturação. SLIDE8 Este doente nasceu na hora errada porque no ano 2000 foi descrito pela primeira vez o anticorpo monoclonal anti-il-5. E então em 2004 é publicado no Journal Allergy Clinical Immunology um estudo com 4 doentes com Síndrome Hipereosinofílico, em que é administrado com um intervalo de 4 semanas o anticorpo anti-il-5 e o que podemos verificar é que os níveis de eosinófilos quer no doente A quer no doente B, a partir do momento em que se administra IL-5, baixam para níveis quase normais. SLIDE9 Podemos ver aqui então que o anticorpo anti-il-5 não actua só nos eosinófilos do sangue periférico mas também ao nível dos eosinófilos que infiltraram tecidos de órgãos alvo como podem ver aqui, isto é um corte histológico do esófago em que antes de haver anticorpos anti-il-5 há infiltrado com eosinófilos setas e que depois há uma regressão dessa invasão dos tecidos. Vocês verificaram também num doente com Síndrome Hipereosinofílico quais são os principais órgãos afectados: a Medula Óssea este doente apresentava, a pele lesões foliculares tipo grande (?) e também o coração.

Citocinas que influenciam os Linfócitos B SLIDE10 E então chegamos agora finalmente ao tema da aula de hoje que são as citocinas que influenciam os Linfócitos B. (depois de 14min de gravação) Há várias formas de classificar as citocinas, poderíamos falar delas em relação com os números ou poderíamos classificá-las de uma forma funcional. Há citocinas presentes na imunidade inata ou também na imunidade adaptativa. Nós vamos então falar das citocinas que influenciam os Linfócitos B. SLIDE11 Começamos então por falar na IL-2 e na IL-4. A IL-2 tem um papel de proliferação quer dos linfócitos T quer dos linfócitos B vai ser falada em mais pormenor na aula seguinte. A IL-4 e a IL-5 são promotoras da proliferação dos linfócitos B. Temos portanto citocinas responsáveis pela activação inicial IL-1 e IL-4 citocinas responsáveis pela proliferação IL-2, IL-4 e IL-5 e diferenciação, quer em células B memória, quer em plasmócitos, onde podem actuar múltiplas citocinas. SLIDE12 A IL-4 é então produzida pelos linfócitos T activados e pelos mastócitos. É mitogénica apesar de ser menos que a IL-2 e contribui para a interacção CD40/CD40L para a activação dos linfócitos B. Intervém também na comutação isotípica para IgE que vamos falar mais à frente. Excesso de IL-4 tem um papel importante na doença alérgica, causando a produção de IgE. Inibe a produção de citocinas pró-inflamatórias como a IL-1 e o TNF-α. A IL-5 é também produzida pelos linfócitos T activados e funciona como factor de actuação tardia na diferenciação dos linfócitos B promovendo a síntese de IgA e como vimos no caso clínico é a interleucina predominante na activação e diferenciação dos eosinófilos. SLIDE13 Podemos também falar nas citocinas de diferenciação e neste caso podemos falar do IFN-γ e do TGF-β. O IFN-γ condiciona a formação de IgG e factores do complemento enquanto o TGF-β condiciona a produção de IgG e também de IgA. No caso da IL-4 há produção preferencial de IgE e no caso das IL-2, 4 e 5 há produção de IgM. SLIDE14 Este slide é para vos mostrar que quer a IL-3 quer a IL-5 que o GM-CSF todos eles partilham uma subunidade β. Eles têm uma subunidade α nos receptores com baixa afinidade que se adicionadas a uma subunidade β aumentam a afinidade dessas substâncias para os receptores. Este slide explica a redundância que existe

entre estas 3 citocinas. Também é importante que a IL-3 e o GM-CSF ao competirem pelo mesmo receptor constituem um mecanismo regulador. O Receptor da IL-5 tem cadeia α específica baixa afinidade e β comum ao receptor da IL-3 e do GM-CSF, o que explica a função comum entre estes receptoreso receptor da IL-5 actuará na maturação dos eosinófilos nos tecidos e os outros dois na medula óssea. SLIDE15 Relativamente à IL-6, como vocês já falaram, é uma citocina predominantemente pró-inflamatória. É produzida em situações de stress imunológico e promove o crescimento e facilita a maturação e diferenciação levando à síntese de Imunoglobulinas. É também um factor autócrino de crescimento dos plasmócitos no Mieloma Múltiplo. Produzida por um grande número de células, incluído células T, macrófagos, fibroblastos e células endoteliais. Na inflamação é produzida pelos macrófagos. No fígado estimula a produção de proteínas de fase aguda. SLIDE16 Relativamente à IL-7, no fundo é um factor de crescimento hematopoiético. Promove o crescimento dos progenitores dos linfócitos B, é essencial na ontogenia na maturação e proliferação. Produzida por células da medula óssea. SLIDE17 A IL-14 é produzida por células foliculares dendríticas e linfócitos T activados, e promove o desenvolvimento de linfócitos B memória nos centros germinativos. Induzem também a proliferação de células B activadas e inibição de síntese de imunoglobulinas. Nos centros germinativos induz a expressão de bcl-2 nos linfócitos B, inibindo a sua apoptose e favorecendo o desenvolvimento de células B memória. SLIDE18 e 19 Como vocês se lembram e podem ver aqui, os linfócitos B podem-se diferenciar em linfócitos B memória ou plasmócitos. A IL-14 interage exactamente aqui na formação das células B memória, que ocorre no centro germinativo tal como a comutação isotípica e a maturação da afinidade. SLIDE20 Relativamente à IL-10 é produzida pelos linfócitos Th2, actua em sinergia com outras citocinas na diferenciação hematopoiética, incluindo os linfócitos B e digamos que é uma citocina anti-inflamatória. O vírus de Epstein-Barr produz uma espécie de virocina semelhante à IL-10 que promove o crescimento dos linfócitos, com depressão da função imunológica destes, e assim, na presença de citocinas antiinflamatórias torna-se mais fácil infectar as células. Inibe a produção de IFN-γ, IL-1, IL-6 e TNF-α pelos macrófagos.

A IL-13 é produzida pelos linfócitos Th2 activados, tem um papel importante na inflamação alérgica, apresenta uma homologia estrutural com a IL-4, com justaposição dos seus genes. Contribui também para a interacção CD40/CD40L, para a activação B e comutação isotípica para a IgE. O seu Receptor partilha com o da IL-4 e da IL-2 algumas características. Pode ainda inibir a síntese de citocinas pelos macrófagos. SLIDE21 E ao falarmos de citocinas B era essencial falar-vos da diferenciação de Th1 e Th2. Vocês sabem que os linfócitos T, de acordo com as citocinas que estão presentes no meio quando são activados, podem diferenciar-se em dois subtipos: Th1 e Th2. Esta diferenciação se ocorrer na presença de IL-12 que é produzida pelas células dendríticas e pelos macrófagos, segue preferencialmente para Th1. Se ocorrer na presença de IL-4 activa factores de transcrição Gata 3 ao contrário da via Th1 que seria Tbet e formam-se então células Th2. Porque é que é importante nós falarmos destas diferenças Th1/Th2? De acordo com o perfil que as células T optam as citocinas produzidas vão ser diferentes e as funções biológicas vão ser diferentes. SLIDE22 Podemos ver que se houver predomínio Th1, há uma activação de imunidade mediada por células, de mecanismos de hipersensibilidade retardada, de linfócitos T citotóxicos e da produção de imunoglobulinas que activam o complemento. Se por outro lado houver activação Th2, há uma activação de eosinófilos e linfócitos B, uma produção de IgM, IgE, IgG que não activa o complemento. Mas este equilíbrio não surge apenas com perfil Th1/Th2. Existem umas outras células que vocês já falaram, que são as células T reguladoras, e que, de alguma forma vão influenciar o crescimento Th1/Th2. Então estas células T reguladoras são capazes de inibir Th1/Th2, inibem também monócitos e macrófagos e podem impedir a maturação das células dendríticas. SLIDE23 Isto é novamente o mecanismo Th1/Th2. Th1 produz essencialmente IFN-γ, TNF-α e β. Th2 produz aquelas citocinas que já estivemos a falar: IL 4, 5, 6, 13, 25. As células T reguladoras produzem IL-10 e TGF- β. SLIDE24 Em termos de produção de imunoglobulinas, as células também são diferentes. As Th1 produzem imunoglobulinas capazes de alterar o complemento, no caso das Th2 essencialmente IgE. SLIDE25 Aqui o que se pode ver é o local de actuação das citocinas produzidas. A IL-5 como já vimos, actua essencialmente nos eosinófilos; a IL-4 e a IL-13 regulam produção de IgE pelos linfócitos B; a IL-3 e 4 pelos mastócitos; a IL-13 estimula a produção de muco pelo epitélio e é também responsável pela hiperreactividade

brônquica; a IL-4 e IL-13 são também importantes para o endotélio. O TNF-α e o IFN-γ actua sobre os macrófagos aumentando a expressão de MHC Classe II. SLIDE26 Este perfil Th1/Th2 não tem apenas papéis fisiológicos, tem também papéis patológicos. Se em termos fisiológicos, as células Th1 tem papel nas infecções bacterianas e víricas e também no controlo da imunidade tumoral; em termos patológicos estão envolvidas em doenças autoimunes, nomeadamente na psoríase. Relativamente às células Th2, em termos fisiológicos, é muito útil na defesa de infecções por parasitas já que actua sobre os eosinófilos, na produção de IL-5 e também de IgE; em termos patológicos tem um papel em doenças alérgicas e também nalgumas autoimunes. Vêem aqui no esquema que uma célula apresentadora de antigénios produz IL-12 que induz a formação Th1 que por sua vez estimula a produção de IgG pelos linfócitos B. Em relação às Th2, como vocês podem ver aqui, produzem IL-5 para eosinófilos, IL-4 e IL-13 para os Linfócitos B produzirem IgE, e IL-3 e IL-4 para os mastócitos libertarem mediadores. As células T reguladoras, através de citocina anti-inflamatória, exercem um fenómeno de inibição sobre o desenvolvimento Th1/Th2. As células Th2 ao produzirem IL-4 vão inibir a diferenciação de células Th1, e o IFN-γ de uma forma indirecta através da acumulação de produtos de macrófagos. SLIDE27 Como vocês sabem, nas inflamações, essencialmente em doenças alérgicas há um aumento do número de células inflamatórias. Uma das causas é este desequilíbrio do perfil Th2. O facto de haver estas células Th2 leva a um aumento dos eosinófilos, de IgE e activação de macrófagos, provoca uma facilitação da resposta alérgica. SLIDE28 Este é um quadro resumo que vos mostra as citocinas que influenciam os linfócitos B. Temos então: - A IL-1 para activação; - A IL-2 para proliferação; - A IL-4 para activação, proliferação e comutação isotípica; - A IL-5 tem um papel na activação tardia e na diferenciação; - A IL-6 é uma citocina pró-inflamatória; - A IL-7 é importante como factor de crescimento dos linfócitos B; - A IL-14 que actuava nas células de memória; - A IL-10 e a IL-13 são úteis como citocinas anti-inflamatórias. Acabou a aula e neste momento começa um barulho tremendo de alunos esfomeados, ansiosos e sedentos de comida pelo que apenas foi possível perceber a professora a perguntar: Há alguma dúvida? Uma dúvida longínqua se levantou, de uma colega que não se ouve a que a professora respondeu mas que não se percebe. As minhas desculpas mas fiz o meu melhor. Bom trabalho Pedro José V.D.V. Reis Turma 12