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domingo, 24 de setembro de 2017

Timo

O timo é o local da maturação da célula T. O timo é um órgão bilobado situado no mediastino anterior. Cada lóbulo é dividido pelo septo fibroso em múltiplos lóbulos, e cada lóbulo consiste em um córtex externo e uma medula interna (Fig. 2-10). O córtex contém uma densa coleção de linfócitos T, e a medula levemente corada é mais esparsamente povoada com linfócitos. Macrófagos derivados da medula óssea e células dendríticas são encontrados quase exclusivamente na medula. Espalhadas por todo o timo, estão as células epiteliais não linfoides, que têm citoplasma abundante. As células epiteliais corticais tímicas produzem IL-7, que é necessária na fase inicial do desenvolvimento da célula T. Um subgrupo diferente de células epiteliais encontrado somente na medula, chamado de células epiteliais tímicas medulares (MTEC), tem um papel especial na apresentação dos próprios antígenos às células T em desenvolvimento e causando sua deleção. Este é um mecanismo para garantir que o sistema imune permaneça tolerante a ele mesmo e será discutido em detalhes no Capítulo 15. Na medula, existem estruturas denominadas corpúsculos de Hassall, que são compostos de espirais de células epiteliais hermeticamente embaladas e que podem ser remanescentes de células em degeneração. O timo tem um rico suprimento vascular e vasos linfáticos
eferentes que drenam para os linfonodos mediastinais. O componente epitelial do timo é derivado de invaginações do ectoderma do pescoço e tórax em desenvolvimento nos embrião, formando estruturas denominadas bolsas branquiais. Células dendríticas, macrófagos e precursores de linfócitos são provenientes da medula óssea.










FIGURA 2-10 Morfologia do timo.
A, Micrografia de baixa luz de um lobo do timo mostrando o córtex e a medula. O córtex externo corado de azul mais escuro e a medula interna azul clara estão aparentes. B, Micrografia de alta luz da medula tímica. As numerosas pequenas células coradas de azul são células T em desenvolvimento e denominadas timócitos, e a estrutura rosa e maior é o corpúsculo de Hassall, característica única da medula tímica, mas cuja função é pouco compreendida. C, Diagrama esquemático do timo ilustrando uma porção do lobo dividido em múltiplos lóbulos pela trabécula fibrosa.

Humanos com a síndrome de DiGeorge sofrem de deficiência da célula T por causa de uma deleção cromossômica que elimina genes necessários para o desenvolvimento do timo. Na linhagem de camundongo nude, que tem sido amplamente utilizada na pesquisa em imunologia, a mutação no gene que codifica um fator de transcrição causa uma falha da diferenciação de certos tipos de células epiteliais necessárias para o desenvolvimento normal do timo e dos folículos capilares. Consequentemente, esses camundongos não têm células T e pelo. Os linfócitos no timo, também chamados de timócitos, são linfócitos T em vários estágios de maturação. A maioria das células imaturas entra no timo, e sua maturação se inicia no córtex. À medida que os timócitos amadurecem, eles migram em direção à medula, de tal forma que esta contém primordialmente células T maduras. Somente células T virgens maduras existem no timo e entram no sangue e tecidos linfoides periféricos.

O Sistema Linfático

O sistema linfático consiste em vasos especializados que drenam fluido dos tecidos para dentro e para fora dos linfonodos e, então, para o sangue (Fig. 2-11). Ele é essencial para a homeostasia do fluido tecidual e para as respostas imunes. O fluido intersticial é constantemente formado em todos os tecidos vascularizados em razão do movimento de um filtrado de plasma para fora dos capilares, e a taxa de formação local pode aumentar drasticamente quando o tecido é lesionado ou infectado. A pele, o epitélio e os órgãos parenquimais contêm numerosos capilares linfáticos que absorvem esse fluido oriundo dos espaços entre as células teciduais. Os capilares linfáticos são canais vasculares sem fim recobertos pela sobreposição de células endoteliais sem as finas junções intercelulares ou membrana basal que são típicas de vasos sanguíneos. Esses capilares linfáticos permitem a livre absorção do fluido intersticial e a sobreposição da organização das células endoteliais, e válvulas de sentido único dentro dos lumens previnem o retorno do fluxo de fluido. O fluido absorvido, chamado de linfa, é bombeado para vasos linfáticos convergentes e progressivamente maiores através da contração de células musculares lisas perilinfáticas e da pressão exercida pelo movimento dos tecidos
musculoesqueléticos. Esses vasos se fundem em linfáticos aferentes que drenam para os linfonodos, e a linfa é drenada para fora dos nodos através dos linfáticos eferentes. Pelo fato de os linfonodos serem conectados em série pelos linfáticos, um linfático eferente que sai de um nodo pode servir como um vaso aferente para outro. O vaso linfático eferente no final de uma cadeia de linfonodos se une a outros vasos linfáticos, eventualmente culminando em um vaso linfático maior e chamado de ducto torácico. A linfa oriunda do ducto torácico é esvaziada para dentro da veia cava superior, retornando, então, o fluido à corrente sanguínea. Os vasos linfáticos do tronco direito superior, braço
direito e lado direito da cabeça drenam para o ducto linfático direito, que também drena para a veia cava superior. Cerca de dois litros de linfa normalmente retornam cada dia para a circulação, e o rompimento do sistema linfático por tumores ou algumas infecções parasíticas pode levar a um grave inchaço tecidual. 









FIGURA 2-11 O sistema linfático.
Os principais vasos linfáticos, que drenam para a veia cava inferior (e veia cava superior, não
mostrada), e coleções de linfonodos são ilustrados. Antígenos são capturados no local da infecção e
drenados para o linfonodo, para onde eles são transportados e onde a resposta imune é iniciada.



 O sistema linfático coleta antígenos microbianos de seus portais de entrada e liberação para os linfonodos, onde eles podem estimular as respostas imunes adaptativas. Os microrganismo entram no corpo mais frequentemente através da pele e dos tratos gastrintestinal e respiratório. Todos esses tecidos são recobertos por epitélio que contém células dendríticas e são drenados pelos vasos linfáticos. As células dendríticas capturam antígenos microbianos e entram nos vasos linfáticos. Outros microrganismos e antígenos solúveis podem entrar nos linfáticos independentemente das células dendríticas. Além disso, mediadores inflamatórios solúveis, tais como quimiocinas, que são produzidas nos locais de infecção, entram nos linfáticos. Os linfonodos são interpostos ao longo dos vasos linfáticos e agem como filtros que coletam os antígenos solúveis e associados às células dendríticas nos linfonodos antes de eles alcançarem o sangue. Os antígenos capturados podem, então, ser localizados pelas células do sistema imune adaptativo.

Linfonodos
Os linfonodos são órgãos linfoides secundários, encapsulados, vascularizados e com características anatômicas que favorecem a iniciação das respostas imunes adaptativas aos antígenos carreados dos tecidos pelos vasos linfáticos (Fig. 2-12). Os linfonodos estão situados ao longo dos canais linfáticos por todo o corpo e, assim, têm acesso aos antígenos encontrados nos epitélios e originados no fluido intersticial na maioria dos tecidos. Existem cerca de 500 linfonodos no corpo humano. Um linfonodo é cercado por uma cápsula fibrosa, sob a qual existe um sistema sinusal cercado por células reticulares, com pontes cruzadas por fibrilas de colágeno e outras proteínas da matriz extracelular e preenchido com linfa, macrófagos, células dendríticas e outros tipos celulares. Os linfáticos aferentes se esvaziam no sino subcapsular (marginal), e a linfa pode ser drenada dele diretamente para o sino medular conectado e, então, para fora do linfonodo através dos linfáticos eferentes. Sob o piso inferior do sino subcapsular, está o córtex rico em linfócitos. O córtex externo contém agregados de células denominadas folículos. Alguns folículos possuem áreas centrais chamadas de centros germinativos, que se coram levemente com corantes histológicos comumente utilizados. Cada centro
germinativo consiste em uma zona escura com células B em proliferação denominadas centroblastos e uma zona clara contendo células chamadas de centrócitos que interromperam a proliferação e estão sendo selecionadas para sobreviver e se diferenciar. Folículos sem centros germinativos são chamados de folículos primários, e aqueles com centros germinativos são denominados folículos secundários. O córtex em volta dos folículos é denominado córtex parafolicular ou paracórtex e está organizado em cordas, que são regiões com uma complexa microanatomia de proteínas da matriz, fibras, linfócitos, células dendríticas e fagócitos mononucleares.


















FIGURA 2-12 Morfologia de um linfonodo.
A, Diagrama esquemático de um linfonodo ilustrando as zonas ricas em células T e células B e as vias de entrada dos linfócitos e antígenos (capturados pela célula dendrítica). B, Micrografia de luz de um linfonodo ilustrando as zonas de células T e células B. (Cortesia de Dr. James Gulizia, Department of Pathology, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts.)

Anatomia e funções dos tecidos linfoides


Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas 

Para otimizar as interações celulares necessárias para o reconhecimento do antígeno e ativação do linfócito nas respostas imunes adaptativas, os linfócitos e APCs estão localizados e concentrados em tecidos ou órgãos anatomicamente definidos, que também são os locais para onde os antígenos estranhos são transportados e concentrados. Tal compartimentalização anatômica não é fixa porque muitos linfócitos recirculam constantemente e trocam entre a circulação e os tecidos.
Os tecidos linfoides são classificados como órgãos geradores, também denominados órgãos linfoides primários ou centrais, onde os linfócitos primeiro expressam os receptores de antígenos e atingem a maturidade fenotípica e funcional, e órgãos periféricos, também chamados de órgãos linfoides secundários, onde as respostas dos linfócitos aos antígenos estranhos são iniciadas e se desenvolvem (Fig. 2-5). Inclusos nos órgãos linfoides geradores de mamíferos adultos, estão a medula óssea e o timo, os locais de maturação das células B e células T, respectivamente. Os linfócitos B parcialmente maduros na medula óssea entram na circulação, ocupam os órgãos linfoides secundários, incluindo baço e linfonodos, e completam sua maturação principalmente no baço. Os linfócitos T amadurecem no timo e, então, entram na circulação e povoam os órgãos linfoides periféricos e tecidos. Duas importantes funções compartilhadas pelos órgãos geradores são fornecer fatores de crescimento e outros sinais moleculares necessários para a maturação do linfócito e apresentar os próprios antígenos para o reconhecimento e seleção dos linfócitos em maturação. Os tecidos linfoides periféricos incluem linfonodos, baço, sistema imune cutâneo e sistema imune mucoso. Além disso, agregados de linfócitos fracamente definidos são encontrados nos tecidos conectivos e na maioria dos órgãos. Todos os órgãos linfoides periféricos também compartilham funções comuns, incluindo a liberação de antígenos e a resposta dos linfócitos imaturos à mesma localização, de tal forma que as respostas imunes adaptativas possam ser iniciadas, e uma organização anatômica que permita que as células T e células B interajam cooperativamente.

Medula Óssea

A medula óssea é o local de geração da maioria das células sanguíneas maduras circulantes, incluindo hemácias, granulócitos e monócitos, e o local dos eventos iniciais na maturação da célula B. A geração de todas as células sanguíneas, chamada de hematopoese (Fig. 2-9),ocorre inicialmente durante o desenvolvimento fetal nas ilhotas sanguíneas do saco vitelino e no mesênquina para-aórtico; então, elas se deslocam para o fígado entre os terceiro e quarto mês de gestação e, finalmente, se localizam na medula óssea. No nascimento, a hematopoese ocorre principalmente nos ossos do esqueleto, mas se torna grandemente restrita à medula dos ossos chatos, de modo que, na puberdade, ela se dá principalmente no esterno, nas vértebras, no osso ilíaco e nas costelas. A medula vermelha que é encontrada nestes ossos consiste em uma malha reticular do tipo esponja localizada entre os longos ossos trabeculares. Os espaços desta malha contêm uma rede de sinusoides cheios de sangue e recobertos por células endoteliais ligadas a uma membrana basal descontínua. Por fora dos sinusoides, estão conjuntos de precursores de células sanguíneas em vários estágios de desenvolvimento, bem como células adiposas maduras. Os precursores das células sanguíneas amadurecem e migram através da membrana basal sinusoidal e entre as células endoteliais, entrando na circulação vascular. Quando a medula óssea é danificada ou quando uma demanda excepcional para a produção de novas células sanguíneas ocorre, o fígado e baço frequentemente se tornam locais de hematopoese extramedular.

FIGURA 2-9 Hematopoese.
O desenvolvimento das principais linhagens de células sanguíneas está mostrado nesta árvore 
hematopoética. As principais citocinas que direcionam a maturação das diferentes linhagens estão 
descritas na Tabela 2-4. O desenvolvimento dos linfócitos é descrito mais adiante neste capítulo e 
na Figura 8-2. A maioria das células dendríticas também é proveniente do mesmo precursor 
mieloide comum do qual os monócitos são derivados (não mostrado). Mastócitos, células NK e 
outras células linfoides inatas (não mostrados) também são derivados dos progenitores
comprometidos na medula óssea.

 Hemácias, granulócitos, monócitos, células dendríticas, plaquetas, linfócitos B e T e células NK se originam de uma célula-tronco hematopoética comum (HSC) na medula (Fig. 2-9). As HSCs são pluripotentes, significando que cada HSC individual pode gerar todos os diferentes tipos de células sanguíneas maduras. As HSCs também são autorrenováveis, porque cada vez que elas se dividem, pelo menos uma célula-filha mantém as propriedades da célula-tronco, enquanto a outra pode se diferenciar em uma linhagem particular (chamada de divisão assimétrica). As HSCs podem ser identificadas pela presença de marcadores de superfície, incluindo as proteínas CD34 r c-Kit e a ausência de marcadores específicos da linhagem que são expressos nas células maduras. As HSCs são mantidas dentro de nichos anatômicos microscópicos e especializados na medula óssea. Nestas localizações, as células estromais não hematopoéticas fornecem sinais dependentes de contato e fatores solúveis necessários para o ciclo contínuo das HSCs. As HSCs dão origem a dois tipos de células progenitoras multipotentes: uma que gera células linfoides e algumas células mieloides e outra que produz mais células mieloide, eritrócitos e plaquetas. O progenitor comum mieloide-linfoide dá origem a precursores comprometidos de linhagens eritroide, megacariocítica-granulocítica e monocítica, que originam, respectivamente, hemácias maduras, plaquetas, granulócitos (neutrófilos, eosinófilos, basófilos) e monócitos. A maioria das células dendríticas se origina de um ramo da linhagem monocítica.
A proliferação e maturação das células precursoras na medula óssea são estimuladas pelas citocinas. Muitas destas citocinas são chamadas de fatores estimuladores de colônia, porque elas foram originalmente ensaiadas por suas habilidades em estimular o crescimento e desenvolvimento de várias colônias leucocíticas ou eritroides a partir das células da medula. As citocinas hematopoéticas são produzidas pelas células estromais e macrófagos na medula óssea, fornecendo, assim, o ambiente local para a hematopoese. Elas também são produzidas pelos linfócitos T estimulados por antígeno e macrófagos ativados por citocina ou microrganismo, fornecendo um mecanismo para a reposição de leucócitos que podem ser consumidos durante as reações imune e inflamatória. Os nomes e propriedades da maioria das citocinas hematopoéticas são listados na Tabela 2- 4.
Tabela 2-4 Citocinas Hematopoéticas

Em adição à autorrenovação das células-tronco e sua progênie em diferenciação, a medula contém numerosos plasmócitos secretores de anticorpo de vida longa. Estas células são geradas nos tecidos linfoides periféricos como uma consequência da estimulação antigênica das células B e, então, migram para a medula óssea. A medula também contém células B foliculares maturas recirculantes que podem responder aos microrganismos originados no sangue. Além disso, alguns linfócitos T de memória e de vida longa migram para a medula e podem lá residir.

Células Linfoides Inatas



Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas 

As células linfoides inatas (ILCs) incluem vários subgrupos evolucionariamente relacionados de células derivadas da medula óssea com morfologia linfoide e funções  efetoras similares àquelas das células T, mas sem receptores de antígeno da célula T. As principais funções das ILCs são fornecer defesa inicial contra patógenos infecciosos, reconhecer células estressadas e danificadas do hospedeiro e auxiliar na eliminação destas células e influenciar a natureza da resposta imune adaptativa subsequente.
As primeiras e mais bem caracterizadas células linfoides inatas são as células assassinas naturais (NK, do inglês natural killer), que secretam a citocina IFN-γ e matam células infectadas e danificadas e secretam IFN-γ, uma citocina também produzida pelo subgrupo TH1 das células T efetoras CD4+. Descreveremos as células NK. Outros subgrupos de células linfoides inatas secretam citocinas que também são produzidas por certos subgrupos de células T auxiliares CD4+, incluindo IL-5, IL-13, IL-17 e IL-22. As células indutoras de tecidos linfoides são um subgrupo de ILCs que produzem as citocinas linfotoxina e TNF e são essenciais para a formação de tecidos linfoides secundários organizados.








terça-feira, 5 de setembro de 2017

Desenvolvimento dos Linfócitos



Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas 


Após o nascimento, os linfócitos, assim como as células sanguíneas, surgem a partir das células tronco na medula óssea. A origem dos linfócitos a partir dos progenitores da medula óssea foi primeiramente demonstrada por experimentos com quimeras de medula óssea induzidas por radiação. Os linfócitos e seus precursores são radiossensíveis e mortos por altas doses de radiação γ. Se um camundongo de uma linhagem for irradiado e, então, injetado com células da medula óssea ou pequeno número de células-tronco hematopoéticas de outra linhagem que possa ser distinta do hospedeiro, todos os linfócitos que se desenvolverem subsequentemente serão derivados das células da medula óssea ou células-tronco hematopoéticas do doador. Tais procedimentos têm sido úteis para o exame de maturação de linfócitos e outras células sanguíneas.
Todos os linfócitos passam por complexos estágios de maturação, durante os quais eles expressam receptores de antígenos e adquirem as características funcionais e fenotípicas de células maduras (Fig. 2-5). Os locais anatômicos onde ocorrem os principais passos no desenvolvimento do linfócito são chamados de órgãos linfoides geradores. Estes incluem a medula óssea, onde precursores de todos os linfócitos surgem e as células B amadurecem, e o timo, onde as células T amadurecem. Estas células B e T maduras são chamadas de linfócitos imaturos. Os linfócitos imaturos são funcionalmente quiescentes, mas, após ativação pelo antígeno, eles proliferam e sofrem dramáticas alterações na atividade fenotípica e funcional.

FIGURA 2-5 Maturação dos linfócitos.
Os linfócitos se desenvolvem a partir de células-tronco da medula óssea, amadurecem nos órgãos linfoides geradores (medula óssea e timo para células B e T, respectivamente) e, então, circulam através do sangue aos órgãos linfoides secundários (linfonodos, baço e tecidos linfoides regionais, tais como tecidos linfoides associados à mucosa). As células T completamente maduras deixam o timo, mas as células B imaturas deixam a medula óssea e completam seu amadurecimento nos órgãos linfoides secundários. Os linfócitos imaturos podem responder aos antígenos estranhos nestes tecidos linfoides secundários ou retornar pela drenagem linfática ao sangue e recircular através de outros órgãos linfoides secundários.

Populações de Linfócitos Diferenciados pela História de Exposição ao Antígeno 

Os linfócitos imaturos que emergem da medula óssea ou do timo migram para os órgãos linfoides periféricos, onde são ativados pelos antígenos para proliferar e se diferenciar em células efetoras e de memória, algumas das quais então migram para os tecidos.A ativação dos linfócitos segue uma série de etapas sequenciais que se iniciam com a síntese de novas proteínas, tais como receptores de citocinas e citocinas, que são necessárias para muitas das alterações subsequentes. As células imaturas passam então a proliferar, resultando em tamanho aumentado dos clones específicos para o antígeno, um processo chamado de expansão clonal. Em algumas infecções infecções, os números de células T infectadas pelo microrganismo pode aumentar mais de 50 mil vezes, e o número de células B específicas pode aumentar até 5 mil vezes. Esta rápida expansão clonal dos linfócitos específicos para microrganismos é necessária para manter o ritmo com a habilidade dos microrganismos de rapidamente replicarem. Em paralelo com a expansão clonal, os linfócitos estimulados por antígeno se diferenciam em células efetoras cujas funções são eliminar o antígeno.
Outra progênie dos linfócitos B e T estimulados por antígeno se diferencia em células de memória de vida longa, cuja função é mediar respostas rápidas e aumentadas (i.e., secundárias) a subsequentes exposições aos antígenos. Misturas de linfócitos imaturos, efetores e de memória sempre estão presentes em vários locais por todo o corpo, e estas populações podem ser diferenciadas por meio de vários critérios funcionais e fenotípicos (Tabela 2-3).

Tabela 2-3 Características dos Linfócitos Imaturos, Efetores e de Memória





FIGURA 2-6 Etapas na ativação do linfócito.
As células T imaturas que emergem do timo e as células B imaturas que emergem da medula óssea migram para órgãos secundários linfoides, incluindo linfonodos e baço. Nestas localizações, as células B completam sua maturação; células B e T imaturas ativadas pelos antígenos se diferenciam em linfócitos efetores e de memória. Alguns linfócitos efetores e de memória migram para tecidos periféricos, locais de infecção. Anticorpos secretados pelas células B efetoras nos linfonodos, no baço e na medula óssea (não mostrados) entram no sangue e são distribuídos aos locais de infecção.


Os detalhes da ativação e diferenciação do linfócito, bem como as funções de cada uma das subpopulações, serão discutidos mais adiante neste livro. Aqui resumiremos as características fenotípicas de cada população.


Linfócitos Imaturos


Os linfócitos imaturos são células T ou B maduras situadas nos órgãos linfoides periféricos e circulação e que nunca encontraram antígeno estranho. (O termo imaturo se refere à ideia de que estas células são imunologicamente inexperientes porque elas nunca encontraram um antígeno.) Os linfócitos imaturos morrem tipicamente após 1 a 3 meses se não reconhecerem antígenos. Os linfócitos imaturos e de memória são ambos chamados de linfócitos em repouso porque eles não estão ativamente em divisão, nem realizam funções efetoras. Linfócitos B e T imaturos (e de memória) não são facilmente diferenciados morfologicamente, e ambos são frequentemente denominados como linfócitos pequenos quando observados em esfregaço sanguíneo. Um linfócito pequeno tem 8 a 10 μm de diâmetro e possui um núcleo grande com heterocromatina densa e um fino anel de citoplasma que contém pouca mitocôndria, ribossomos e lisossomas, mas nenhuma organela especializada visível (Fig. 2-7). Antes da estimulação antigênica, os linfócitos imaturos estão em estado de repouso, ou em um estágio G0 do ciclo células. Em resposta à estimulação, eles entram no estágio G1 do ciclo celular antes de se dividirem. Os linfócitos ativados são maiores (10 a 12 μm de diâmetro), contêm mais citoplasma e organelas e quantidade aumentada de RNA citoplasmático, e são chamados de linfócitos grandes ou linfoblastos (Fig. 2-7).

FIGURA 2-7 Morfologia dos linfócitos.
A, Micrografia de luz de um linfócito em um esfregaço de sangue periférico. (Cortesia de Jean Shafer, Department of Pathology, University of California, San Diego. Copyright 1995-2008, Carden Jennings Publishing Co., Ltd.) B, Micrografia eletrônica de um pequeno linfócito. (Cortesia de Dr. Noel Weidner, Department of Pathology, University of California, San Diego.) C, Micrografia de luz de um linfócito grande (linfoblasto). (Cortesia de Jean Shafer, Department of Pathology, University of
California, San Diego. Copyright 1995-2008, Carden Jennings Publishing Co., Ltd.) D, Micrografia eletrônica de um linfócito grande (linfoblasto). (Cortesia de Fawcett DW: Bloom and Fawcett: a textb ook of histology, 12th ed, New York, 1994, Chapman & Hall. With kind permission of Springer Science and Business Media.).

sobrevivência dos linfócitos imaturos depende de sinais gerados pelos receptores de antígenos e pelas citocinas. É postulado que o receptor de antígeno das células B imaturas gera sinais de sobrevivência mesmo na ausência de antígeno. Os linfócitos T imaturos reconhecem rapidamente vários dos próprios antígenos, o que é suficiente para gerar sinais de sobrevivência, mas sem disparar os sinais mais fortes que são necessários para iniciar a expansão clonal e diferenciação em células efetoras. A necessidade de expressão de receptor para antígeno para a manutenção do grupo de linfócitos imaturos nos órgãos linfoides periféricos foi demonstrada em estudos com camundongos nos quais os genes que codificam os receptores de antígenos das células B ou células T foram deletados após a maturação dos linfócitos. Nestes estudos, os linfócitos imaturos que perderam seus receptores de antígeno morreram dentro de 2 a 3 semanas.
As citocinas também são essenciais para a sobrevivência de linfócitos imaturos, e as células B e T expressam receptores para estas citocinas. As mais importantes destas citocinas são a interleucina-7 (IL-7), que promove a sobrevivência e, talvez, baixo nível de ciclagem das células T, e o fator de ativação da célula B (BAFF), uma citocina pertencente à família do TNF, que é necessária para a sobrevivência de células B imaturas.
No estado de equilíbrio, o conjunto de linfócitos imaturos é mantido a um número constante por causa do balanço entre a morte espontânea destas células e a produção de novas células nos órgãos linfoides geradores. Qualquer perda de linfócitos leva à proliferação compensatória dos remanescentes e ao aumento na saída dos órgãos
geradores. Uma demonstração da habilidade da população de linfócitos em preencher o espaço disponível é o fenômeno da proliferação homeostática. Se as células imaturas são transferidas para um hospedeiro que é deficiente em linfócitos (dito ser linfopênico), os linfócitos transferidos começam a proliferar e aumentam em número até atingir aproximadamente os números de linfócitos nos animais normais. Este processo ocorre na situação clínica de transplante de célula-tronco hematopoética para o tratamento de certos tumores e em doenças genéticas. A proliferação homeostática parece ser direcionada pelos mesmos sinais – fraco reconhecimento dos próprios antígenos e citocinas, principalmente IL-7 – que são necessários para a manutenção dos linfócitos imaturo.

Linfócitos Efetores

Após os linfócitos imaturos serem ativados, eles se tornam maiores e começam a proliferar. Algumas destas células se diferenciam em linfócitos efetores que têm a habilidade de produzir moléculas capazes de eliminar antígenos estranhos. Os linfócitos T efetores incluem as células auxiliares e os CTLs, e os linfócitos B são células secretoras de anticorpos, incluindo plasmócitos. As células T auxiliares, que normalmente são CD4+, expressam moléculas de superfície, tais como ligante CD40 (CD154), e secretam citocinas que se ligam aos receptores nos macrófagos e linfócitos B, levando à sua ativação. Os CTLs possuem grânulos citoplasmáticos cheios de proteínas que, quando liberadas, matam as células que os CTLs reconhecem, que normalmente são infectadas com vírus ou células tumorais. Ambas as células T efetoras CD4+ e CD8+ normalmente expressam proteínas de superfície indicativas de ativação recente, incluindo CD25 (um componente do receptor para o fator de crescimento de célula T IL-2) e padrões alterados de moléculas de adesão . A maioria dos linfócitos T efetores diferenciados são de vida curta e não têm autorrenovação.
Muitas células B secretoras de anticorpos são morfologicamente identificáveis como plasmócitos. Elas têm núcleo característico posicionado excentricamente na célula e com a cromatina distribuída em torno da membrana nuclear em um padrão de roda de carroça; citoplasma abundante contendo retículo endoplasmático rugoso denso é o local onde os anticorpos (e outras proteínas secretadas e de membrana) são sintetizados e complexos de Golgi perinuclear distintos, onde as moléculas de anticorpo são convertidas às suas formas finais e preparadas para a secreção (Fig. 2-8). É estimado que metade ou mais do RNA mensageiro nestas células codifica para proteínas de anticorpos e um único plasmócitos pode secretar milhões de moléculas de anticorpos por segundo. Os plasmócitos se desenvolvem nos órgãos linfoides e em locais das respostas imunes, e alguns deles migram para a medula óssea, onde podem viver e secretar anticorpos por longos períodos após a resposta imune ser induzida e mesmo após o antígeno ser eliminado. Os plasmoblastos, que são precursores circulantes de plasmócitos de vida longa, podem ser encontrados em baixo número no sangue.

FIGURA 2-8 Morfologia dos plasmócitos.
A, Micrografia de luz de um plasmócito no tecido. B, Micrografia eletrônica de um plasmócito.
(Cortesia de Dr. Noel Weidner, Department of Pathology, University of California, San Diego.) 

Linfócitos de Memória


As células de memória podem sobreviver em um estado funcionalmente quiescente ou com ciclo lento por meses ou anos, sem a necessidade de estimulação pelo antígeno e presumivelmente após o antígeno ser eliminado. Elas podem ser identificadas pela expressão de proteínas de superfície que as distinguem dos linfócitos imaturos e dos linfócitos efetores recentemente ativados, embora não seja claro quais proteínas de superfície são os marcadores definitivos das populações de memória (Tabela 2-3). As células T de memória, assim como as células T imaturas, mas não as efetoras, expressam altos níveis de receptor para IL-7 (CD127). As células T de memória também expressam moléculas de superfície que promovem sua migração para os locais de infecção em qualquer local do corpo. Em humanos, a maioria das células T imaturas expressa uma isoforma de 200-kD de uma molécula de superfície chamada de CD45, que contém um segmento codificado por um éxon designado A, sendo assim denominada CD45RA (para A restrito). Em contrapartida, a maioria das células T ativadas e de memória expressa uma isoforma de 180-kD da CD45 na qual o RNA do éxon A foi retirado; esta isoforma é chamada de CD45RO. Entretanto, esta maneira de distinguir as células T imaturas das de memória não é perfeita e a interconversão entre as populações CD45RA+ e CD45RO+ foi documentada.
Os linfócitos B de memória podem expressar certas classes (isotipos) de Ig de membrana, tais como IgG, IgE ou IgA, como resultado da troca de isotipo, ao passo que as células B imaturas expressam somente IgM e IgD. Em humanos, a expressão de CD27 é um marcador para as células B de memória. As células B parecem ser heterogêneas e existem subgrupos que diferem especialmente no que diz respeito à sua localização e propriedades migratórias. As características que distinguem os linfócitos imaturos, efetores e de memória refletem diferentes programas de expressão gênica que são regulados por fatores de transcrição e por alterações epigenéticas estáveis, incluindo metilação e acetilação de histona e remodelamento da cromatina. Por exemplo, o fator de transcrição denominado
fator 2 do tipo Kruppel (KLF-2) é necessário para a manutenção do fenótipo da célula T imatura. Os fenótipos dos diferentes tipos funcionais de células T efetoras CD4+, chamados de células TH1, TH2 e TH17, dependem dos fatores de transcrição T-bet, GATA-3 e RORγT, respectivamente, assim como alterações epigenéticas no lócus do gene de citocina. Outros fatores de transcrição são necessários para a manutenção dos fenótipos das células B e T. Nossa compreensão sobre os determinantes moleculares do fenótipo do linfócito ainda é incompleta e está em evolução.




sábado, 2 de setembro de 2017

Células Apresentadoras de Antígenos

Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas 

As células apresentadoras de antígenos (APCs) capturam microrganismos e outros antígenos, apresentam-nos aos linfócitos e fornecem sinais que estimulam a proliferação e diferenciação dos linfócitos. Por convenção, APC normalmente se refere à célula que apresenta antígenos aos linfócitos T. O principal tipo de APC que está envolvido na iniciação das respostas da célula T é a célula dendrítica. Os macrófagos e células B apresentam os antígenos aos linfócitos T nas respostas imunes mediadas por células e humorais, respectivamente. Um tipo celular especializado, chamado de célula dendrítica folicular, apresenta antígenos aos linfócitos B durante fases particulares das respostas imunes humorais. Muitas APCs, tais como células dendríticas e macrófagos, também reconhecem e respondem aos microrganismos durante as reações imunes inatas e, assim, ligam as reações imunes inatas às respostas do sistema imune adaptativo.

Células Dendríticas

As células dendríticas são as APCs mais importantes para a ativação das células T imaturas e têm papel principal nas respostas inatas às infecções e na ligação das respostas imunes inata e adaptativa. Elas têm longas projeções membranosas e capacidades fagocítica e são amplamente distribuídas nos tecidos linfoides, epitélio mucoso e parênquima de órgãos. A maioria das células dendríticas é parte de linhagem mieloide de células hematopoéticas e se origina de um precursor que também pode se diferenciar em monócitos, mas não em granulócitos (Fig. 2-4). A maturação das células dendríticas é dependente de uma citocina denominada ligante Flt3, que se liga ao receptor tirosinoquinase Flt3 nas células precursoras. Similarmente aos macrófagos, as células dendríticas expressam receptores que reconhecem moléculas tipicamente produzidas pelos microrganismos e não células de mamíferos, e elas respondem aos microrganismos com a secreção de citocinas.



FIGURA 2-4 Maturação das células dendríticas.
As células dendríticas surgem de uma célula precursora comum de linhagem mieloide na medula óssea e se diferenciam em subgrupos, o principal sendo células dendríticas clássicas e células dendríticas plasmocitoides. As células dendríticas inflamatórias podem surgir como monócitos em tecidos inflamados, e algumas células dendríticas residentes em tecidos, tais como células de Langerhans na pele, podem se desenvolver a partir de precursores embrionários. 

A maioria das células dendríticas na pele, mucosa e parênquima de órgãos, que são chamadas de células dendríticas clássicas (ou convencionais), responde aos microrganismos migrando para os linfonodos, onde elas apresentam antígenos proteicos microbianos aos linfócitos T. Uma subpopulação de células dendríticas, denominadas células dendríticas plasmocitoides, consiste em respondedores celulares precoces à infecção viral. Elas reconhecem ácidos nucleicos de vírus intracelular e produzem proteínas solúveis chamadas de interferons tipo I, que têm potentes atividades antivirais. As populações de células dendríticas também podem ser derivadas de precursores embrionários e, durante a inflamação, dos monócitos.

Outras Células Apresentadoras de Antígeno

Em adição às células dendríticas, macrófagos e linfócitos B são importantes células apresentadoras de antígenos para as células T auxiliares CD4+. Macrófagos apresentam antígenos para os linfócitos T auxiliares nos locais de infecção, o que leva à ativação da célula T auxiliar e produção de moléculas que ativarão os macrófagos. Este processo é importante para a erradicação de microrganismos que são ingeridos pelos fagócitos, mas resistem à morte; nestes casos, as células T auxiliares aumentam grandemente as atividades microbianas dos macrófagos. As células B apresentam antígenos às células T auxiliares, o que é um passo importante na cooperação das células T auxiliares com as células B para as respostas de anticorpos aos antígenos proteicos. Os linfócitos T citotóxicos (CTLs) são células T CD8+ efetoras que podem reconhecer antígenos de qualquer tipo de célula nucleada e se tornar ativados para matar a célula. Dessa maneira, todas as células nucleadas são potencialmente APCs para CTLs.

Células Dendríticas Foliculares

As células dendríticas foliculares (FDCs) são células com projeções membranosas encontradas entremeadas em coleções de células B ativadas nos folículos linfoides de linfonodos, baço e tecidos linfoides mucosos. As FDCs não são derivadas de precursores na medula óssea e não estão relacionadas com as células dendríticas que apresentam antígenos aos linfócitos T. As FDCs ligam e apresentam antígenos proteicos em suas superfícies para o reconhecimento pelos linfócitos B. Isso é importante para a seleção dos linfócitos B que expressam anticorpos que ligam antígenos com alta afinidade. As FDCs também contribuem para a organização estrutural dos folículos.

Linfócitos

Os linfócitos, as únicas células da imunidade adaptativa, são as células exclusivas no corpo que expressam receptores de antígenos clonalmente expressos, cada um específico para um determinante antigênico diferente. Cada clone de linfócitos T e B expressa receptores de antígenos com uma única especificidade, que é diferente das especificidades dos receptores em outros clones. Assim, os receptores de antígenos nestes linfócitos são clonalmente distribuídos. Como abordaremos aqui e em capítulos posteriores, existem milhões de clones de linfócitos no corpo, permitindo que o organismo reconheça e responda aos milhões de antígenos estranhos.
O papel do linfócito em mediar a imunidade adaptativa foi estabelecido em várias linhas de evidência acumuladas ao longo de décadas de pesquisas. Uma das primeiras pistas surgiu da observação de que humanos com estados de deficiência imune congênita ou adquirida apresentam números reduzidos de linfócitos na circulação periférica e nos tecidos linfoides. Experimentos realizados principalmente com camundongos mostraram que a imunidade protetora contra microrganismos pode ser adaptativamente transferida de animais imunizados para imaturos somente por linfócitos ou seus produtos secretados.
Experimentos in vitro estabeleceram que a estimulação de linfócitos com antígenos leva a respostas que mostram muitas das características das respostas imunes induzidas sob condições mais fisiológicas in vivo. Após a identificação dos linfócitos como os mediadores da imunidade humoral e celular, muitas descobertas foram rapidamente feitas sobre os diferentes tipos de linfócitos, suas origens na medula óssea e timo, seus papéis nas diferentes respostas imunes e as consequências de sua ausência.
Entre os achados mais importantes, está o fato de que receptores clonalmente distribuídos, altamente diversos e específicos para antígenos são produzidos pelos linfócitos, mas não por quaisquer outros tipos de células. Durante as últimas três décadas, uma enorme quantidade de informação se acumulou sobre os genes, proteínas e funções de linfócitos. Provavelmente agora sabemos mais sobre linfócitos do que a respeito de qualquer outra célula em toda a biologia.
Uma das questões mais interessantes sobre os linfócitos era como o repertório extremamente diverso de receptores de antígenos com diferentes especificidades é gerado a partir de um pequeno número de genes para esses receptores que estão presentes na linha germinativa. Agora é conhecido que os genes que codificam os receptores de antígenos dos linfócitos são formados pela recombinação de segmentos de DNA durante a maturação destas células. Existe um aspecto randômico destes eventos de recombinação somática que resulta na geração de milhões de diferentes genes de receptores e um repertório altamente diverso de especificidades antigênicas dentre os diferentes clones de linfócitos .
O número total de linfócitos em um adulto saudável é de cerca de 5 × 1011. Destes, ∼2% estão no sangue, ∼4% na pele, ∼10% na medula óssea, ∼15% nos tecidos linfoides mucosos dos tratos gastrintestinal e respiratório e ∼65% nos órgãos linfoides (principalmente baço e linfonodos). Descreveremos primeiramente as propriedades destas células e, então, suas organizações em vários tecidos linfoides.

 Subgrupos de Linfócitos

Os linfócitos consistem em subgrupos distintos que são diferentes em suas funções e produtos proteicos (Tabela 2-2).  Morfologicamente, todos os linfócitos são similares e suas aparências não refletem sua heterogeneidade ou suas diversas funções. Os linfócitos B, as células que produzem os anticorpos, foram assim chamados porque, em pássaros, elas foram encontradas maduras em um órgão denominado bursa de Fabricius. Em mamíferos, não existe nenhum equivalente anatômico da bursa e os estágios iniciais da maturação da célula B ocorrem na medula óssea. Assim, os linfócitos B agora se referem aos linfócitos derivados da medula óssea. Os linfócitos T, os mediadores da imunidade celular, surgem na medula óssea e migram para e amadurecem no timo; os linfócitos T se referem aos linfócitos derivados do timo. 

Tabela 2-2
Classes de Linfócitos
Esta tabela resume as principais propriedades dos linfócitos do sistema imune adaptativo. Não estão incluídas as células NK e outras células linfoides inatas Ig, imunoglobulina; MHC, complexo maior de histocompatibilidade.
*As percentagens são aproximações, baseadas em dados de sangue periférico humano e órgãos linfoides murinos.
**Na maioria dos casos, a razão de CD4+, CD8- para CD8+, CD4- é de cerca de 2:1.

Os subgrupos de linfócitos B e T existem com características fenotípicas e funcionais diferentes. Os principais subgrupos de células B são as células B foliculares, as células B da zona marginal e as células B-1, cada qual encontrada em localizações anatômicas distintas dentro dos tecidos linfoides. As células B foliculares expressam grupos de anticorpos altamente diversos e clonalmente distribuídos que servem como receptores de superfície para antígenos e como moléculas efetoras secretadas e importantes na imunidade humoral adaptativa. Em contrapartida, as células B-1 e B da zona marginal produzem anticorpos com diversidade muito limitada.
Os dois subgrupos principais de célula T são os linfócitos T auxiliares CD4+ e os CTLs CD8+, que expressam receptores para antígenos denominados receptores αβ de célula T (TCRs) e agem como mediadores da imunidade celular. As células T regulatórias CD4+ constituem um terceiro subgrupo de células T que expressam receptores αβ; sua função é inibir as respostas imunes. Além disso, as células NKT e as células T γδ são dois subgrupos numericamente menores de células T que expressam TCRs com diversidade limitada, análogos aos anticorpos produzidos pelas células B-1. As funções destas classes de células B e T serão discutidas em capítulos posteriores.
A expressão de várias proteínas na membrana é usada para distinguir populações distintas de linfócitos (Tabela 2-2). Por exemplo, a maioria das células T auxiliares expressa uma proteína de superfície denominada CD4 e a maior parte das CTLs expressa uma proteína de superfície diferente e chamada de CD8. Estas e muitas outras proteínas de superfície frequentemente são chamadas de marcadores, porque elas identificam e discriminam entre (marcam) diferentes populações celulares. Estes marcadores não somente delineiam as diferentes classes de linfócitos, mas também têm muitas funções nos tipos celulares nos quais eles são expressos. A forma mais comum para determinar se um marcador fenotípico de superfície se expressa em uma célula é testar se os anticorpos específicos para o marcador se ligam na célula. Neste contexto, os anticorpos são usados pelos investigadores ou médicos como ferramentas analíticas. Existem disponíveis centenas de diferentes preparações de anticorpos puros, chamados de anticorpos monoclonais, cada qual específico para uma molécula diferente e marcado com indicadores que podem ser facilmente detectados nas superfícies celulares com o uso de instrumentos apropriados. A nomenclatura do agrupamento de diferenciação (CD, do inglês cluster of differentiation) é um método uniforme e amplamente adotado para a denominação das moléculas da superfície celular que são características de uma linhagem celular em particular ou diferenciam estágios, têm uma estrutura definida e são reconhecidas por um grupo de anticorpos monoclonais. Assim, todas as moléculas estruturalmente definidas da superfície celular recebem a denominação CD com designação numérica (p. ex., CD1, CD2). Embora originalmente pensados para definir os subtipos de leucócitos, os marcadores CD são encontrados em todos os tipos celulares do corpo.