notas de corte sisu

Células T.

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

Os linfócitos derivados de timus (comumente conhecidos como células T) são células no sistema imunológico adaptativo que atacam patógenos invasores e células hospedeiras infectadas, dependendo do tipo de célula T ativado. Existem dois tipos principais de células T: CD8+ e CD4+. Os linfócitos T CD8+ são ativados em células T citotóxicas quando os antígenos são apresentados a eles nas proteínas MHC de classe I. Enquanto isso, os linfócitos T CD4+ são ativados em células T auxiliares quando os antígenos são apresentados nas proteínas MHC de classe II. As células T citotóxicas matam as próprias células do corpo quando infectadas com um vírus ou câncer, enquanto as células T auxiliares ajudam a resposta imune quando o corpo é atacado por patógenos estrangeiros (como bactérias). As células T auxiliares conseguem isso usando células Th1 para recrutar células fagocíticas para o patógeno, enquanto as células Th2 ajudam a produção de anticorpos ativando células B.

As células T podem ser direcionadas por vírus como o HIV, onde a infecção reduz as células T disponíveis no corpo. Isso permite que o corpo sucumbnte a novos patógenos, pois o sistema imunológico não pode mais combater adequadamente a ameaça.

O sistema imunológico

O sistema imunológico é uma série de processos utilizados para proteger o corpo de infecções e doenças. Está comprometido com os sistemas inatos e adaptativos. O sistema inato é a resposta inicial quando um patógeno entra no corpo. É rápido e não específico. Enquanto isso, o sistema adaptativo é a seguinte resposta imune. É muito mais lento inicialmente, mas os “adaptam” para serem específicos à ameaça presente. As respostas imunes inatas e adaptativas utilizam glóbulos brancos, conhecidos como leucócitos. No entanto, cada resposta imune otimiza tipos específicos de leucócitos. Os leucócitos comumente encontrados nos sistemas imunológicos inatos e adaptativos podem ser encontrados no diagrama abaixo.

O sistema imunológico inato geralmente recruta basófilos, mastros, eosinófilos, neutrófilos e monócitos. Os monócitos podem então ser diferenciados para se tornarem macrófagos e células dendríticas. Enquanto isso, o sistema imunológico adaptativo geralmente recruta células T, células B, todas as suas variações (que serão definidas ao longo deste artigo) e células assassinas naturais.

O sistema imunológico inato

O sistema imunológico inato é a primeira resposta imune em feridas e pontos de entrada de patógenos. É uma resposta rápida e genérica que é otimizada para atingir qualquer patógeno. Geralmente, isso é feito como as células imunes no corpo do hospedeiro reconhecem proteínas e/ ou açúcares específicos nas membranas dos patógenos invasores. Especificamente, as células hospedeiras detectam que essas proteínas/ açúcares são estranhas e, portanto, devem ser direcionadas pelo sistema imunológico. No caso de bactérias patogênicas, os lipopolissacarídeos (uma molécula de açúcar) na membrana das bactérias são reconhecidos pelos receptores do tipo pedágio, que são proteínas nas membranas de leucócitos do hospedeiro. Os lipopolissacarídeos estão presentes em todas as bactérias gram-negativas e não ocorrem em humanos. Eles são, portanto, um alvo confiável para alertar o corpo de invasores estrangeiros e ativar a resposta imune.

(Nota: existem múltiplos receptores semelhantes a pedágio no corpo humano, cada um dos quais responde a diferentes estímulos. Assim como o receptor 4 reconhece lipopolissacarídeos de bactérias gram-negativas, enquanto o receptor 2 do tipo Toll reconhece e o receptor 7 de pedágio se liga ao RNA viral de fita única.)

A ativação da resposta imune começa com a resposta inflamatória. Inicialmente nesta resposta, os macrófagos são recrutados para o local da ferida. Aqui, eles secretaram quimiocinas, que são moléculas que formam um gradiente químico para recrutar células imunes adicionais para o local da ferida. Essas células adicionais podem incluir mastócitos, que liberam histamina para dilatar os vasos sanguíneos mais longe da ferida. A combinação dilatada de vasos e quimiocinas atrai neutrófilos, que saem dos vasos dilatados e gravitam em direção ao local da ferida. Os neutrófilos “comem” os materiais estrangeiros através de um processo conhecido como fagocitose. Durante a fagocitose, uma enzima encontrada dentro dos neutrófilos conhecidos como lisozima- mata o patógeno invasor.

A resposta imune não termina com a fagocitose. Monócitos adicionais são então recrutados para a ferida, onde podem ser diferenciados em macrófagos. Os macrófagos também têm a capacidade de liberar quimiocinas, além de citocinas. As citocinas são marcadores imunológicos que podem causar vários efeitos em todo o corpo, incluindo ajustes de febre e ativação do reparo de tecidos. Os macrófagos também realizam fagocitose, além dos neutrófilos mencionados anteriormente e dos próximos células dendríticas recrutadas por leucócitos.

Apresentação de antígeno

Depois que as células dendríticas são recrutadas para o local da infecção, elas consomem detritos adicionais através da fagocitose. Além disso, eles consomem e processam intracelularmente antígenos, que são estruturas -chave que fornecem identidade de patógenos e serão usadas para a memória imunológica. Depois que a célula dendrítica consome o antígeno, o antígeno é dividido em fragmentos peptídicos. Os fragmentos peptídicos são ligados ao principal complexo de histocompatibilidade (MHC), que são glicoproteínas na membrana da célula dendrítica que mantém o antígeno processado (agora chamado de epítopo). O complexo de MHC-epítopo agora combinado é trazido para a superfície da célula dendrítica, onde pode ser apresentada às células T. Esta apresentação de antígeno é a troca do sistema imunológico inato para o adaptativo.

Antes de passar para o sistema imunológico adaptativo, é importante observar que existem variações no MHC. Os dois principais tipos em relação às células T são Classe I e Classe II. O MHC de classe I se liga a antígenos de dentro do retículo endoplasmático, enquanto o MHC de classe II se liga a antígenos de endossomos internos. A diferenciação entre o MHC de Classe I e Classe II será importante para a ativação das células T posteriormente.

O sistema imunológico adaptativo

Onde a resposta inata é rápida e não específica, a resposta adaptativa é lenta, específica de patógenos e diversificada. A resposta adaptativa constitui o recrutamento de leucócitos que personalizam sua resposta a materiais estrangeiros. É aqui que os anticorpos e o conceito de memória são incorporados à resposta imune.

Na resposta adaptativa, leucócitos específicos conhecidos como linfócitos são atraídos para a área de interesse. Existem dois tipos de linfócitos: células derivadas da medula óssea (linfócitos de células B) e células derivadas de timus (linfócitos de células T). Onde todos os linfócitos são produzidos na medula óssea, as células B permanecem na medula óssea através da maturidade, enquanto as células T amadurecem no timo. (O timo é encontrado logo abaixo do esterno em humanos.) Quando esses linfócitos precisam para os ativados, eles são movidos para o baço e os linfonodos. Eles então viajam pelo sangue, linfonodos e órgãos imunes adicionais para se dispersar por todo o corpo.

As células B são extremamente importantes para a produção de anticorpos. Os anticorpos são proteínas sanguíneas criadas para atacar patógenos específicos. Eles pertencem a um grupo de imunoglobulinas (IG) e são divididos em cinco classes (IgG, IgD, IgE, IgA e IgM). As células B devem primeiro ser ativadas por células T específicas (que serão discutidas em breve) para se tornarem células plasmáticas. As células plasmáticas agora maduras são então responsáveis por criar e liberar anticorpos na presença do patógeno.

Células T.

As células T representam entre 60-70% dos linfócitos no sangue. No entanto, as células T foram inicialmente mais difíceis de isolar e definir em comparação com as células B, pois as células T não se ligam diretamente a antígenos como as células B. Em vez disso, as células T devem ser apresentadas com o antígeno de células apresentadoras de antígenos (como as células dendríticas mencionadas no sistema imunológico inato) através da apresentação do antígeno. Apresentação de antígeno é a ligação entre as respostas imunes inatas e adaptativas. Uma vez que o complexo do peptídeo MHC está na superfície da célula dendrítica, a célula T usa seu receptor de células T para reconhecer o antígeno e ser ativado. Os tipos de MHC que mantêm o antígeno determinam qual tipo de célula T será ativado: CD8+ ou CD4+.

(Nota: existem alguns tipos adicionais de células T no corpo, como células T reguladoras que suprimem a resposta imune e impedem doenças autoimunes. No entanto, este artigo se concentrará nos dois principais tipos de células T.)

Células T CD8+

A apresentação da classe I MHC ativa as células T CD8+. As células T CD8+ são classificadas como tal porque contêm o co-receptor CD8 em suas membranas. Cerca de 40% das células T têm esse receptor. Quando as células T CD8+ são ativadas, elas se multiplicam e se diferenciam em células T citotóxicas (ou células T assassinas) através do processo de expansão clonal. Como o nome pode indicar, as células T citotóxicas são responsáveis por matar as próprias células do hospedeiro que foram infectadas. Geralmente, essa infecção é causada por um vírus ou câncer.

A maioria das células nucleadas no corpo humano já possui proteínas MHC de classe I em sua superfície. Quando ocorre uma infecção na célula, a célula move parte do antígeno para o seu MHC para alertar as células T CD8+ circulantes que estão infectadas. Essas células T CD8+ ativadas (agora células citotóxicas) se ligam às células infectadas e secretam moléculas que induzem apoptose (ou morte celular programada). Esse processo é considerado o “beijo da morte” e é mais comum nas células hospedeiras infectadas por vírus.

Células T CD4+

A apresentação da Classe II MHC ativa células T CD4+. Assim como nas células T CD8+, as células T CD4+ são nomeadas como tal porque possuem o co-receptor CD4 em suas membranas. Cerca de 50 a 60% das células T têm esse receptor. Quando as células T CD4+ são ativadas, elas são múltiplas e se diferenciam em células T auxiliares. As células T auxiliares são responsáveis por ajudar a resposta imune, ativando outras células imunes quando o corpo é atacado de patógenos extracelulares, como bactérias e fungos.

Quando patógenos extracelulares entram no corpo, a resposta imune inata é ativada pela primeira vez como descrito anteriormente. Normalmente, os patógenos contêm antígenos que são processados diretamente nas proteínas MHC de classe II. Após a apresentação do antígeno, as células T CD4+ são ativadas em células T auxiliares. As células T auxiliares são divididas ainda mais nas células Th1 e Th2. As células dendríticas determinam qual célula T auxiliar se tornará baseada no pedágio como receptores ativados inicialmente. Se eles se tornarem células Th1, ajudarão a atacar os patógenos extracelulares, aumentando a atividade fagocítica dos macrófagos já presentes no local. Além disso, eles recrutam células ainda mais fagocíticas, além de ativar células T citotóxicas adicionais. Como as células Th1 aumentam as interações celulares, a ativação de Th1 faz parte da resposta imune adaptativa mediada por células.

Enquanto isso, as células Th2 ajudam a ativação das células B quando patógenos extracelulares estão presentes no corpo. Isso faz parte da resposta imune adaptativa humoral, pois leva a um aumento de anticorpos, que são liberados no sangue e nos linfonodos. (Humoral é latino para “fluido”.) Ajudando a ativação das células B, os anticorpos criados se prendem aos patógenos. Esse anexo pode levar a vários resultados. Eles podem causar opsonização ao patógeno revestindo -o para que seja prontamente consumido por fagócitos. Além disso, eles podem neutralizar o patógeno, bloqueando -o de infectar células humanas. Além disso, eles podem causar aglutinação aos patógenos, mantendo -os juntos (diminuindo assim sua capacidade de infectar células humanas). Por fim, eles podem co-estimular proteínas do complemento. As proteínas do complemento são encontradas na corrente sanguínea e atacam patógenos perfurando suas membranas com orifícios.

Células T em hipersensibilidade

As células T auxiliares também desempenham um papel nas reações de hipersensibilidade, que são o ataque do corpo a auto-antígenos, antígenos ambientais e micróbios que levam a danos no corpo. Existem quatro tipos de hipersensibilidade: imediato, mediado por anticorpos, mediado por complexos imunes e mediados por células T (Tipos I-IV, respectivamente). As células T podem desempenhar vários papéis nessas reações.

Na hipersensibilidade imediata (tipo I), as células Th2 aumentam a produção de anticorpos IgE ativando as células B. Os anticorpos IgE se ligam aos mastócitos, de modo que, quando o antígeno se conectar, os mastócitos liberam mediadores que resultam em sintomas de alergia.

Enquanto isso, na hipersensibilidade mediada por anticorpos (tipo II), os anticorpos se ligam a antígenos fixados em tecidos ou superfícies celulares. Isso aumenta a inflamação tecidual e a fagocitose das células hospedeiras. Além disso, na hipersensibilidade imune-mediada por complexo (tipo III), os anticorpos formam complexos que aumentam a inflamação (através da ativação do complemento) e causam lesões adicionais nos tecidos.

Por fim, na hipersensibilidade mediada por células T (tipo IV), Th1 e Th17 (outro tipo de célula T auxiliar) libera citocinas para atrair neutrófilos e macrófagos. Essa atração pode levar à lesão tecidual, pois as células T CD8+ são recrutadas para matar células hospedeiras.

Memória das células T.

A resposta imune adaptativa é altamente especializada em vertebrados, pois possui memória. É aqui que as células B e T ativadas do encontro primário produzem células filhas conhecidas como células de memória. Essas células geralmente residem no baço e no sistema linfático por meses a anos. Quando o antígeno do encontro primário retorna ao corpo, a resposta imune secundária é ativada para remover rapidamente a infecção. Essa resposta secundária é muito forte e rápida em comparação com a resposta primária.

Por causa dessa memória, as pessoas podem ser imunes a doenças que já tiveram. Os seres humanos aproveitaram essa memória, criando vacinas como resultado. Durante o processo de vacinação, o corpo pode ser injetado com um antígeno de um patógeno fraco ou alterado. Isso ativa o sistema imunológico apenas o suficiente para desenvolver uma resposta à doença e criar células de memória. Isso então permite que o corpo esteja pronto para uma resposta imune secundária rápida, para que fosse infectada com a doença no futuro. Ao criar essa resposta imune secundária rápida, a doença pode ser altamente diminuída inteiramente, para que sintomas graves e com risco de vida tenham menos probabilidade de se desenvolver.

Embora esse conceito tenha sido revolucionário para a raça humana- pois resultou na erradicação completa de doenças altamente fatais, como a varíola- muitas vacinas devem ser atualizadas regularmente. Isso inclui a vacinação contra a gripe, pois é conhecido por evoluir rapidamente.

Doenças envolvendo células T

Como um componente importante do sistema imunológico, as doenças que afetam as células T rapidamente se tornam graves e muitas vezes fatais. A mais proeminente dessas doenças é o HIV, com linfoma de células T e rejeição mediada por células T também se apresentando como complicações com risco de vida. Atualmente, essas doenças não têm tratamentos. No entanto, os recentes avanços na pesquisa de células -tronco e terapias adicionais levaram a novos caminhos esperançosos.

Vírus da imunodeficiência humana (HIV)

O vírus da imunodeficiência humana (HIV) é um retrovírus esférico cercado por um envelope líquido que tem como alvo o sistema nervoso imunológico e central. Ele usa a molécula CD4 (além de receptores adicionais, como CCR5 e CXCR4) em macrófagos e células T CD4+ como um caminho para entrada de células. Após o HIV funda com a membrana celular conectando -se a esses receptores, ele injeta seu genoma no citoplasma celular. O genoma contém um gene conhecido como NEF, que ativa a atividade intracelular da quinase. Isso pode resultar em ativação afetada de células T, replicação viral e infectividade viral. Além disso, reduz as moléculas CD4+ e MHC nas células que infecta.

Uma vez dentro da célula, o genoma forma o DNA complementar (cDNA) através da transcrição reversa. Ao dividir as células T, esse cDNA é bem integrado ao genoma da célula, onde o provírus agora pode permanecer em silêncio por meses a anos. O DNA proviral também pode ser transcrito para produzir suas próprias partículas na membrana da célula infectada que pode levar à morte celular.

As células T CD4+ de memória são as primeiras a serem infectadas durante a fase aguda do HIV, onde altas taxas de mortalidade celular podem esgotar o grande reservatório de linfócitos. Na fase crônica do HIV, o vírus se dispersa e ativa a resposta imune do corpo. Isso recruta células dendríticas que comem o vírus contendo células T. As células dendríticas apresentam o antígeno agora processado a células T CD4+ saudáveis. A partir daqui, a infecção aumenta rapidamente e o vírus se replica rapidamente em todo o corpo. A infecção então se espalha em células T de ajudante adicionais, macrófagos e células dendríticas. Isso leva à ativação imune humoral e mediada por células, onde células T de auxiliares adicionais atacam células T infectadas. Isso cria um ciclo quando as células T diminuem no corpo. No entanto, durante essa fase inicial, a resposta imune ainda é capaz de se proteger de novas doenças.

Na fase seguinte, no entanto, o HIV replica continuamente e destrói as células imunológicas que infecta. Este é o período de latência clínica, onde as concentrações de células T CD4+ caem constantemente no sangue. Com o tempo, as células CD4+ são destruídas mais rapidamente do que podem ser reproduzidas. Eventualmente, o corpo resulta na síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS), que é definida como a depleção de células T CD4+. O sistema imunológico agora enfraquecido é mais provável de sucumbir quando patógenos adicionais invadirem o corpo. Portanto, o HIV e a própria Aids não causam morte. No entanto, os pacientes com HIV/AIDS não têm a resposta imune necessária para se proteger quando acaba fica doente.

Atualmente, não há cura definida para o HIV. Em vez disso, os melhores tratamentos estão prevenção e desaceleração da doença o máximo possível. Os medicamentos anti -retrovirais têm sido bastante bem -sucedidos em manter os pacientes com HIV chorando o maior tempo possível. No entanto, a pesquisa recente de células-tronco pode achar que a substituição dos glóbulos brancos perdidos por versões resistentes ao HIV pode levar a uma cura completa.

Linfoma de células T.

O linfoma das células T é um tipo de câncer no qual as células T são direcionadas. É inicialmente causado pela infecção do vírus da leucemia de células T humanas tipo 1 (HTLV-1), um tipo de retrovírus. Pode resultar em mielite transversal, que é uma doença que resulta na desmielinização do sistema nervoso central. Normalmente, aqueles que apresentam linfoma de células T apresentam lesões na pele, linfadenopatia, hepatosplenomegalia, hipercalcemia e várias neoplasias no sangue. As células infectadas também têm altas concentrações de CD25. Como um tumor extremamente agressivo, os pacientes geralmente duram o dia 8 meses após o diagnóstico. Motivado a superar esse fraco prognóstico, vários estudos foram conduzidos para encontrar tratamentos viáveis, incluindo anticorpos monoclonais, inibidores da histona desacetilase, anti-metabólitos e medicamentos imunomodulares adicionais.

Rejeição mediada por células T

Os órgãos transplantados podem ser rejeitados no novo corpo devido à rejeição mediada por células e/ou rejeição mediada por anticorpos. Geralmente, é quando as células T do host não reconhecem as células do novo órgão como suas, resultando em ativação do sistema imunológico. As células T citotóxicas matam as células do novo órgão, o que pode levar à morte celular parenquimatosa e endotelial. As células T CD4+ ativam a inflamação, permitindo que linfócitos e macrófagos inundassem o novo órgão. Além disso, os microfagos podem atacar os vasos celulares e sanguíneos, levando a um suprimento diminuído de oxigênio no órgão.

Para proteger o novo órgão, os receptores de transplante precisam tomar medicamentos imunossupressores para impedir que seus sistemas imunológicos se ativem. Normalmente, os pacientes tomam esses medicamentos enquanto possuem o transplante. No entanto, pesquisas recentes podem achar que misturar os glóbulos brancos do doador de órgãos compatíveis e do paciente diminui a rejeição de órgãos. Neste estudo, muitos dos pacientes foram capazes de interromper os tratamentos com drogas imunossupressores sem rejeição de órgãos por pelo menos dois anos.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir descreve o conjunto de par correto?

2. Por que o sistema imunológico adaptativo é muito mais lento que o sistema imunológico inato após a primeira exposição a um patógeno?

3. Qual é a diferença entre as células Th1 e Th2?

4. Como o HIV se torna fatal?

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Bibliografia

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Freeman, S., Quillin, K., Allison, L. A., Black, M., Podgorski, G., Taylor, E., & Carmichael, J. (2017). “Ciência biológica (sexta edição.).” Boston: Pearson Learning. Kumar, V., Abbas, A., Aster, J. (2013). “Robbins Basic Pathology (Nona edição).” Filadélfia: Elsevier Inc. Marieb, Elaine Nicpon e Katja. Hoehn. (2016) “Anatomia e fisiologia humana. Décima edição. ” Boston: Pearson. Imprimir.

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