Tema 3 – Imunidade e Controlo e Doenças

Defesas específicas e não específicas:

Sistema Imunitário:

Constituído por um conjunto de órgãos, tecidos e células capazes de reconhecer

os elementos próprios e estranhos ao organismo e de desenvolver acções que

protegem o organismo de agentes patogénicos e das células cancerosas.

Fazem parte do sistema imunitário:

• Diferentes tipos de leucócitos e macrófagos

• Medula vermelha dos ossos e timo, onde se formam e diferenciam os

leucócitos

• Baço, gânglios linfáticos, apêndice, amígdalas e as adenóides, onde se

concentram os leucócitos

O reconhecimento de elementos estranhos ao organismo baseia-se na existência

de um conjunto de glicoproteínas superficiais na membrana citoplasmática

que funciona como marcador celular.

Estas glicoproteínas são codificadas por um conjunto de genes localizados no

cromossoma 6, sendo designado por Complexo Principal de

Histocompatibilidade, MHC.

Propriedades dos leucócitos:

• Diapedese: passagem através dos poros dos vasos sanguíneos para os

tecidos envolventes. O poro é muito menor que a célula.

• Fagocitose: captura, por endocitose, de células ou restos de células que

são destruídas em vesículas digestivas – as células que fagocitam são os

fagócitos.

• Quimiotaxia: atracção dos leucócitos por certas substâncias químicas

produzidas por microrganismos ou células injuriadas.

Tipos de leucócitos:

• Neutrófilos: São os primeiros a chegar aos tecidos infectados, atraídos

por quimiotaxia, realizam fagocitose e o seu tempo de vida é apenas de

algumas horas. Circulam no sangue e representam 60 a 70 % dos

leucócitos. São granulócitos polilobados.

• Basófilos: Quando activados libertam substâncias como a histamina, que

produzem a resposta inflamatória. São granulócitos com núcleo

volumoso, constituem cerca de 2% dos leucócitos. Reduzem a acção

inflamatório pela libertação de enzimas que degradam as substâncias

químicas produzidas pelos basófilos.

• Eosinófilos: São granulócitos, bilobados e constituem 2% dos leucócitos.

Têm actividade fagocítica limita, principalmente dirigida a parasitas.

• Monócitos: Circulam no sangue durante poucas horas e depois migram

para os tecidos, aumentam de tamanho e tornam-se macrófagos. São

muito eficientes em fagocitose e vivem muito tempo. São agranulócitos

com núcleo bilobado e constituem 2% dos leucócitos.

• Linfócitos: 30 % dos leucócitos, são B ou T, consoante produzidos na

medula vermelha dos ossos e ou no timo. Constituem a defesa específica.

São agranulócitos com núcleo esférico e volumoso.

Defesa Não Específica:

• Barreiras físicas e secreções: pele, membranas mucosas, secreções de

glândulas sebáceas e sudoríparas, lisozima presente na saliva e nas

lágrimas, ácido clorídrico presente no estômago, muco ciliado das vias

respiratórias.

• Mediadores químicos: histamina (produzidas pelos basófilos no sangue

e pelos mastócitos no tecido conjuntivo, estimula a vasodilatação e

aumenta a permeabilidade dos capilares sanguíneos, iniciando a

reacção inflamatória), sistema de complemento (grupo de proteínas que

circulam no sangue de forma inactiva, que pode ser activado e atrair

fagócitos e abrir poros na membrana citoplasmática das células

invasoras, facilitando a sua lise), Interferão (conjunto de proteínas antivirais

segregadas por células infectadas por vírus que embora não as

proteja directamente, difunde-se para as células vizinhas e estimula-as a

produzir substâncias que inibem a replicação do vírus)

• Fagócitos: neutrófilos e macrófagos

• Células NK (natural Killers): causam a ruptura da membrana

citoplasmática e a lise das células.

Reacção inflamatória:

Envolve mediadores químicos e fagócitos.

Os agentes patogénicos e/ou as células dos tecidos lesados libertam substâncias

químicas, principalmente histamina e prostaglandinas. Essas substâncias

químicas causam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade dos

capilares sanguíneos da zona afectada e aumenta o fluxo sanguíneo no local e

uma maior quantidade de fluido intersticial passa para os tecidos envolventes.

A zona atingida apresenta rubor, calor e edema. A dor é causada pela acção de

substâncias químicas nas terminações nervosas locais e pela distensão dos

tecidos.

Os neutrófilos e monócitos são atraídos por quimiotaxia, deixando os vasos

sanguíneos por diapedese e dirigindo-se aos tecidos afectados. Os primeiros a

chegar são os neutrófilos e depois os monócitos, que se diferenciam em

macrófagos.

Os macrófagos fagocitam os agentes patogénicos e os seus produtos, bem como

os neutrófilos destruídos e as células danificadas. O pús que se acumula no

local é formado por microrganimos e fagócitos mortos e por proteínas e fluidos

que saíram dos vasos sanguíneos.

Quando os agentes patogénicos são muito agressivos, desenvolve-se uma

reacção inflamatória sistémica, acompanhada de:

• Febre - desencadeada por agentes pirógenos produzidos pelos leucócitos

oui por toxinas produzidas pelos agentes patogénicos. Estas substâncias

actuam sobre o hipotálamo e regulam a temperatura corporal. Um febre

moderada favorece a fagocitose, a reparação dos tecidos lesados, inibe a

multiplicação de alguns microrganimos e acelera as reacções do

organismo;

• Aumento do número de leucócitos em circulação devido à estimulação

da medula óssea por substâncias químicas produzidas pelas células

lesadas.

Defesa Específica ou Imunidade Adquirida:

Ao contrário do que acontece com a defesa não específica, a específica tem uma

resposta do organismo ao agente invasor melhor a cada novo contacto, pois

verifica-se especificidade e memória.

As substâncias que desencadeiam uma resposta especifica são os antigénios.

Um antigénio possui várias regiões capazes de serem reconhecidas pelas células

do sistema anfitrião, cada uma dessas regiões é um determinante antigénico ou

epítopo.

As principais células que intervêm na defesa específica são os linfócitos B

(imunidade humoral) e os linfócitos T(imunidade celular). Ambos se formam

a partir da medula vermelha dos ossos, mas as células percursoras dos

linfócitos T migram para o Timo, onde completam a maturação, enquanto que

dos linfócitos B sofrem maturação na medula óssea. Durante a maturação, os

linfócitos B e T adquirem receptores superficiais e variados, passando a

reconhecer vários antigénios e tornando-se células imunocompententes. O

conjunto de linfócitos com receptores para um determinado antigénio chama-se

clone.

Os linfócitos que durante o processo de maturação adquirem capacidade de

reconhecer antigénios do próprio organismo são destruídos ou inactivados.

Os linfócitos maduros passam para a circulação sanguínea e linfática e

encontram-se em grande quantidade nos órgãos do sistema linfático como o

baço e os gânglios.

Imunidade humoral:

Mediada por anticorpos que circulam no sangue após o reconhecimento do

antigénio pelos linfócitos B.

1. Um macrófago fagocita um determinado antigénio e processa-o (os

fragmentos passam pelo complexo de Golgi). Uma porção do antigénio –

determinante antigénico – liga-se a uma proteína do MHC e apresenta-se

à superfície do macrófago.

2. O determinante antigénico é reconhecido pelo clone os linfócitos B que

possui os receptores específicos e por linfócitos T auxiliares

3. O clone de linfócitos B é activado e multiplica-se

4. Uma parte das células do clone activado diferencia-se em plasmócitos e

outra parte em linfócitos B de memória. Os plasmócitos são as células

produtoras de anticorpos que são libertados no sangue e na linfa. Os

linfócitos B de memória são células que ficam no sangue por longos

períodos de tempo e respondem rapidamente num segundo contacto

com o antigénio.

5. Os anticorpos interagem com o antigénio, levando à sua destruição

6. Após a destruição, os plasmócitos morrem e os anticorpos são

degradados, enquanto que as células de memória permanecem no

sangue durante muitos anos e desencadeiam uma resposta imunitária

secundária.

Estrutura de um anticorpo:

Pertencem a um grupo de proteínas chamado imunoglobulinas - são

moléculas em forma de Y, com 4 cadeias polipeptídicas, duas pesadas e duas

leves, que possuem uma região constante e outra variável. Na região variável

liga-se o antigénio.

Um mesmo antigénio pode ligar-se a vários anti-corpos.

Imunidade celular:

É mediada pelos linfócitos T e é particularmente efectiva na defesa do

organismo contra agentes patogénicos intracelulares, destruindo as células

infectadas e contra células cancerosas. É também responsável pela rejeição de

excertos ou transplantes.

1. Células que apresentam na sua superfície determinantes antigénicos

estranhos ligados a proteínas do MHC são reconhecidas por linfócitos T

auxiliares. As células apresentadoras podem ser macrófagos que

fagocitaram e processaram agentes patogénicos, células cancerosas ou de

outro organismo.

2. O clone de linfócitos T auxiliar que reconhece o complexo antigénio-

MHC divide-se e diferencia-se em linfócitos T citotóxicos (que também

libertam substâncias que estimulam a fagocitose, a produção de

inetrferão e a produção de anti-corpos pelos linfócitos B) e linfócitos T de

memória.

3. Os linfócitos T ligam-se às células estranhas ou infectadas e libertam

perforina – proteína que forma poros na membrana citoplasmática,

provocando a lise celular

4. Os linfócitos T de memória desencadeiam uma resposta mais rápida e

vigorosa num segundo contacto com o mesmo antigénio

Memória imunitária e imunidade artitificial:

Resposta imunitária primária: primeiro contacto com o antigénio origina

activação de linfócitos B e T que se diferenciam em células efectoras e de

memória

Resposta imunitária secundária: devido à presença de células de memória, o

segundo contacto com o mesmo antigénio desencadeia uma resposta imunitária

mais intensa, rápida e prolongada.

Vacina: solução preparada com antigénios tornados inofensivos, como

microrganismos mortos ou atenuados ou toxinas inactivas. A vacina

desencadeia no organismo uma resposta imunitária primária e formam-se

células de memória.

Imunidade activa: O sistema imunitário do indivíduo responde ao antigénio e

produz células efectoras e de memória.

Pode ser:

• Natural: o indivíduo é naturalmente exposto ao antigénio

• Artificial: vacinação

Imunidade passiva: O sistema imunitário do indivíduo não responde ao

antigénio, são transferidos anticorpos produzidos por outra pessoa ou animal.

Pode ser:

• Natural: anticorpos transferidos da mãe para o feto

• Artificial: soro com anticorpos

Desequilíbrios e doenças:

• Imunodeficiência inata: Falta de linfócitos B e T. A imunodeficiência

grave combinada caracteriza-se pela ausência de linfócitos B e T, os

doentes são extremamente vulneráveis e têm de estar em ambientes

completamente estéreis – tratamento: transplante de medula óssea.

• Imunodeficiência adquirida: SIDA – o HIV infecta principalmente

linfócitos T, embora também B e as outras células do sistema imunitário.

A diminuição progressiva dos linfócitos T deixa o organismo susceptível

a doenças oportunistas e a cancros. Existem drogas que inibem a

transcriptase reversa e da ligação do vírus às células hospedeiras.

• Alergias: são reacções de hipersensibilidade a certos antigénios –

alergénios. Num primeiro contacto os linfócitos B diferenciam-se em

plasmócitos que produzem anticorpos específicos IgE. Estes ligam-se a

mastócitos e basófilos. Num segundo contacto, o antigénio liga-se aos

anticorpos IgE em mastócitos e basófilos e estimula-os a libertar grandes

quantidades de histamina. Surge uma reacção inflamatória intensa.

• Doenças autoimunes: Reacção de hipersensibilidade do sistema

imunitário contra antigénios do próprio organismo: esclerose múltipla

(linfócitos T destroem a mielina dos neurónios), artrite reumatóide

(destruição das cartilagens), diabetes insulinodependente (destruição de

células do pâncreas).

Biotecnologia: importância dos anti-corpos

Anti-corpos policlonais: resultam da estimulação de vários clones de

linfócitos B em resposta a um determinado antigénio e apresentam

especificidade para cada um dos determinantes antigénicos desse antigénio.

Anti-corpos monoclonais: são obtidos a partir da estimulação de um único

clone de linfócitos B e são todos iguais e específicos só para um determinado

agente antigénico. São produzidos em grande quantidade em laboratório:

Linfócitos B activado isolado a partir do baço de um animal inoculado com um

antigénio+Mieloma(célula tumoral do sistema imunitário) = Hibridoma =

Isolamento dos anticorpos monoclonais.

Os hibridomas conjugam as seguintes características:

• Produzem grandes quantidades de anti-corpos específicos para um único

determinante antigénico

• Dividem-se activamente, dando origem a um grande número de células.

Resumo Matéria Biologia

22

As aplicações dos anti-corpos monoclonais são:

• Diagnóstico de doenças ou condições clínicas: testes de gravidez

• Imunização passiva: preparação de soros

• Tratamento de cancro: marcadores tumorais que fazem com que as

radiações destruam só as células cancerosas

• Enxertos e transplantes: permitem verificar a compatibilidade dos

tecidos

• Antídotos para venenos e drogas

Bioconversão:

Transformação de um determinado composto noutro estruturalmente

relacionado e com valor comercial, por células ou microrganismos.

Antibióticos (produzidos por certo tipo de fungos como Penicillium), Esteróides

(contraceptivos, anti-inflamatórios, são produzidos por certos tipos de fungos e

bactérias), Vitaminas, Vacinas, Proteínas.