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Imunidade humoral

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

A imunidade humoral também é chamada de imunidade mediada por anticorpos. Esse mecanismo fisiológico protege o corpo de patógenos e substâncias estranhas em fluidos extracelulares e faz parte dos sistemas imunológicos inatos e adaptativos. Envolve uma resposta imune humoral que ocorre em dois estágios: primário e secundário. A fase primária é colocada em movimento no primeiro contato do corpo com um antígeno (proteína de superfície encontrada nas membranas de patógenos); A fase secundária descreve a reação do sistema imune ao contato subsequente com o mesmo antígeno.

O que é imunidade humoral?

A imunidade humoral é fornecida por vários tipos de células imunes e ocorre em estágios específicos. As vacinas mais antigas desencadeiam a resposta imune humoral, introduzindo patógenos enfraquecidos ou mortos; Desenvolvimentos mais recentes de vacinas usam modelos ou seqüências de mRNA para colocar em movimento nossa resposta humoral da imunidade. Essas vacinas mais recentes estão ganhando manchetes graças à pandemia Covid-19.

A maioria dos patógenos se multiplica em espaços extracelulares, movendo -se por esse ambiente fluido. Alguns viajam de célula em célula e usam o espaço extracelular para se mover entre as células.

Somente o espaço extracelular está associado à imunidade humoral; Esta resposta é mediada por anticorpos secretados por células plasmáticas diferenciadas. Para entender as fases da resposta imune humoral, é importante saber mais sobre seus vários componentes.

Patógenos

Patógenos são microorganismos que não fazem parte da flora corporal normal. Enquanto todos nós recebemos inúmeras bactérias, muitas delas ajudam em vez de nos prejudicar. A palavra patógeno vem da palavra grega pathos, o que significa sofrimento ou doença.

Quando um microrganismo é prejudicial, é conhecido como patógeno. Se a flora corporal normal ficar desequilibrada, certos microorganismos não prejudiciais podem se multiplicar e começar a causar sintomas desagradáveis (flora oportunista). Por exemplo, o intestino de todos contém bactérias e.coli. Somente quando essas populações excedem os níveis normais, sofremos de diarréia. Patógenos são organismos estrangeiros que não fazem parte da flora normal.

Os patógenos podem ser reconhecidos por células imunes. Isso ocorre porque todos os microorganismos têm proteínas específicas em suas superfícies de membrana. Às vezes, os livros didáticos se referem a patógenos como antígenos. Isso não está correto. As proteínas de superfície acima mencionadas são características distinguidas e são essas proteínas de superfície que chamamos de antígenos.

Antígenos

Os antígenos da membrana superficial podem ser proteínas puras, glicoproteínas, lipoproteínas, polissacarídeos, lipopolissacarídeos, ácidos nucleicos ou lipídios. Nem todos geram uma resposta imune – isso é importante. Se o corpo reagir com uma resposta imune a todos os antígenos, não poderíamos sobreviver. Em pessoas com distúrbios auto-imunes-onde o corpo ataca erroneamente suas próprias células-as respostas imunes são excessivas e prejudiciais. Qualquer antígeno que produz uma resposta imune é referido como imunogênio. A maioria dos imunógenos são proteínas e polissacarídeos.

Um antígeno possui áreas ativas capazes de se ligar a glóbulos brancos e receptores de anticorpos. Esta área é o epítopo ou determinante antigênico.

Existem três classes de antígeno:

  • Exógenos: antígenos estranhos que entram no corpo do ambiente externo. Estes são reconhecidos pelas células apresentadoras de antígeno (veja abaixo).
  • Endógeno: células corporais normais que sinalizam para células T citotóxicas (imunidade celular) quando infectadas por um vírus ou câncer.
  • Autoantígenos: A principal causa de distúrbios auto-imunes, os autoantígenos são partes do nosso tecido que causam respostas imunes.

Hapfe

Às vezes, moléculas menores entram no corpo que não apresentam antígenos completos. Se você tocar a hera venenosa, sua pele absorve hapfe na forma de um produto químico chamado Urushiol. Urushiol não é uma molécula prejudicial. Se o sistema imunológico não o reconhecesse, não haveria efeito. Para criar uma resposta imune, o hapten deve se ligar a proteínas da pele como a queratina. Somente como uma molécula combinada, eles causam um efeito mal e somente nesse estado as células imunes podem vê -las como perigosas. Um hapten precisa de uma proteína transportadora para completar seu antígeno.

Órgãos linfóides

Os órgãos linfóides são componentes do nosso sistema extracelular e é aqui que a linfática (um fluido feito dos mesmos produtos que o líquido extracelular ou intersticial) é produzido. Nosso sistema linfóide é uma rede de drenagem que também transporta lipídios e células do sistema imunológico. Temos três classes de órgãos linfóides:

  • Órgãos linfóides primários: medula óssea vermelha, glândula timo.
  • Órgãos linfóides secundários: linfonodos, baço, amígdalas, manchas de Peyer no intestino delgado e algumas membranas mucosas (tecido linfóide ou malte associado à mucosa).
  • Órgãos linfóides terciários: encontrados em áreas onde a inflamação crônica existe devido a doenças autoimunes ou câncer. TLOS são anormalidades que consistem em grupos de linfócitos e se assemelham aos linfonodos.

Os órgãos primários permitem que certos glóbulos brancos – linfócitos – formem e amadurecem. As células T e B são produzidas na medula óssea vermelha. As células B amadurecem aqui; As células T se movem através da linfa para a glândula do timo e amadurecem lá. Aprenderemos mais sobre essas células imunes posteriormente.

Os órgãos linfóides secundários são onde os linfócitos são ativados. Os órgãos linfóides terciários são anomalias e não serão discutidos posteriormente neste artigo.

Células apresentadoras de antígeno

Uma célula apresentadora de antígeno faz parte da resposta imune mediada por células. Não é o mesmo que a resposta imune humoral e suas diferenças serão discutidas mais adiante.

No entanto, pesquisas recentes mostraram que esses dois processos estão intrinsecamente vinculados. Enquanto as células T citotóxicas (linfócitos) podem destruir células infectadas (mediadas por células), as células T auxiliares ativam anticorpos. Além disso, as células T supressoras diminuem ou interrompem a resposta imune quando necessário ou se o perigo for aprovado.

Uma célula apresentadora de antígeno (APC) come patógenos por fagocitose. Quando quebrados, os antígenos do patógeno também são reduzidos em pedaços menores. Esses fragmentos estão ligados às principais moléculas do complexo de histocompatibilidade de classe II (MHC II) dentro da célula e movidas para a superfície da membrana APC. Estes são apresentados às células T auxiliares.

As moléculas do MHC Classe I dizem a uma célula T auxiliar que os antígenos não são patogênicos e, portanto, evitam uma resposta imune. Infelizmente, muitas células cancerígenas são marcadas pelo sistema imunológico como inofensivo usando esse mecanismo.

A imagem acima mostra como diferentes complexos imunes interagem. O CD refere -se ao agrupamento de diferenciação – neste caso, duas cadeias de sinalização numeradas na membrana das células auxiliares T que se associam ao receptor da mesma célula (TCR) e à proteína MHC II da célula apresentadora. A haste amarela marcada como AG é o antígeno ligado.

Um antígeno é reconhecido por uma área em sua ponta chamada epítopo; Sem a célula apresentadora de antígeno, uma resposta celular imune não será ativada. Depois que a célula auxiliar T entra em contato com um sinal MHC II na superfície da APC, ela pode ativar uma célula B.

Células T.

Os linfócitos T fazem parte dos sistemas imunológicos inatos e adquiridos. As células T citotóxicas (assassinas) destroem diretamente as células infectadas. As células T auxiliares, no entanto, preenchem a lacuna entre os dois sistemas. Quando apresentado (por uma APC) com um antígeno ligado a uma molécula de MHC Classe II, ele ativa e libera citocinas (principalmente interleucinas) para atrair células B.

As células T auxiliares são reconhecidas pelo MHC II por meio de uma proteína da superfície do CD. As células T também podem se diferenciar nas células T da memória que, em uma segunda infecção envolvendo o mesmo antígeno, produzem células T citotóxicas e auxiliares.

Células B.

As células B têm três funções: como células apresentadoras de antígeno (veja acima), para secretar moléculas de mensagens químicas chamadas citocinas (os pontos coloridos) e produzir anticorpos como parte da resposta imune humoral.

Quando ainda na medula óssea, as células B desenvolvem receptores de membrana-receptores de células B ou BCRs. Esses receptores reconhecerão posteriormente os antígenos apresentados pelas células T auxiliares. Isso só pode ocorrer depois que uma célula ajudante T lançar citocinas; As citocinas ativam a célula B.

Após a ativação, uma célula B se divide. Produzirá duas células plasmáticas ou duas células de memória inativadas.

As células plasmáticas ou as células B efetoras produzem anticorpos a uma taxa relativamente lenta. Eles fabricam um dos cinco tipos de anticorpos e se movem ao redor do corpo atraídos por citocinas. Quando eles chegam à fonte de um sinal de angústia de citocinas, secretam esses anticorpos.

As células de memória permanecem inativas e vivem muito mais que as células plasmáticas. Um segundo ataque do mesmo patógeno ativa a célula de memória; Esse ataque subsequente ocorre mais rapidamente do que o da primeira exposição ao patógeno.

Anticorpos

Anticorpos ou imunoglobulinas são as armas da resposta imune humoral e essa resposta é definida por elas.

Eles trabalham se apegando a um patógeno e quebrando -o, impedindo que o microorganismo libere toxinas ou agrupendo os patógenos. O aglomerado (agregação) facilita a destruição de imunidade mediada por células (fagocitose).

Temos cinco tipos de imunoglobulina:

  • IgM: incentiva a fagocitose dos glóbulos brancos e permite a determinação do grupo sanguíneo
  • IGA: agrupa patógenos, especialmente em membranas mucosas
  • IGD: ajuda a iniciar a produção de anticorpos e é expresso muito cedo em membranas de células B imaturas
  • IgG: proteção de longo prazo
  • IgE: Não se sabe muito sobre imunoglobulinas de IgE; Eles podem ser específicos para parasitas e reações alérgicas hipersensíveis

Cada tipo está associado a um dos métodos acima de destruição de patógenos. Os anticorpos IgM fazem parte da resposta humoral inicial a uma primeira infecção. A IgG é o anticorpo mais comum, mas não é altamente específico para o antígeno.

Os anticorpos têm uma estrutura conhecida e são de forma y. Os dois braços do Y apresentam sites de ligação a antígenos. Esses sites diferem na construção de acordo com o tipo anticorpo; Parte desta área é chamada de região hipervariável (HV) que se liga ao epítopo de um antígeno específico.

Fases primárias e secundárias

Agora conhecemos os vários componentes do sistema imunológico humoral, é fácil imaginar as duas fases.

Na fase primária da resposta imune humoral que leva vários dias para entrar em vigor, ocorre o seguinte:

  • Primeiro contato com um patógeno estrangeiro pela APCS
  • Digestão do antígeno por APCs e conversão de fragmentos de antígeno em proteínas de superfície MHC II
  • Reconhecimento da proteína de superfície MHC II por célula auxiliar T
  • Produção de citocinas por célula auxiliar T
  • Células B ingênuas ativadas por citocinas de células auxiliares T
  • As células B ingênuas se diferenciam em células B de plasma ou memória
  • As células plasmáticas produzem e secretam anticorpos IgM; Onde necessário, os anticorpos IgG ou IgA são secretados se a população de patógenos permanecer ativa após a secreção de pico da IGM.
  • Esse processo requer 7 a 10 dias para produzir níveis de pico de anticorpos.

Na resposta imune humoral secundária, o corpo já estava em contato com um patógeno específico e as células B da memória produzidas durante o ataque inicial ainda estão presentes. As células B da memória podem viver por semanas, meses ou até anos.

As etapas da fase secundária envolvem apenas anticorpos dependentes do timo (células B da memória):

  • As células B da memória reconhecem os antígenos do microorganismo
  • As células B de memória se dividem para produzir células plasmáticas altamente específicas
  • As células plasmáticas produzem principalmente IgG, mas também IgM, IgA e IgE imunoglobulinas
  • Os anticorpos são produzidos em quantidades de mais de 1000 vezes a resposta primária
  • Os níveis de pico de anticorpos são alcançados em 3 a 5 dias.

Imunidade humoral vs mediada por células

A diferença entre imunidade humoral e mediada por células nem sempre é claramente definida. Isso ocorre porque a função da célula t de Telper fica os limites.

A diferença mais óbvia é a produção de anticorpos. As respostas imunes mediadas por células não produzem anticorpos. Em vez disso, eles usam células T de Telper ativadas por APC para secretar citocinas e atraem glóbulos brancos. Os glóbulos brancos (a parte mediada por células desta resposta) digerem partículas estrangeiras por fagocitose. Os fagócitos são não específicos-eles atacam e digeram qualquer partícula estrangeira que encontrar.

De igual importância são células T citotóxicas. Estes também são chamados de células T assassinas e induzem a morte celular em células danificadas ou infectadas.

Existem muitas semelhanças entre imunidade humoral versus mediada por células também. Ambos fazem parte dos sistemas imunológicos inatos e adaptativos; Ambos requerem células apresentadoras de antígeno, linfócitos e citocinas para funcionar.

Exemplos de imunidade humoral

Nesta seção final, analisamos um exemplo antigo e um novo exemplo de imunidade humoral.

Evidências de infecção por varíola foram encontradas na múmia de 3.000 anos de Ramsés Faraó V; O vírus quase eliminou populações indígenas nas Américas e na Austrália. Finalmente foi erradicado em todo o mundo no final de 1979. Até o momento, apenas dois vírus foram completamente erradicados através da vacinação.

Foi Edward Jenner quem primeiro publicou suas observações sobre a baixa taxa de infecção de leite durante um período em que a varíola era abundante. Os médicos já estavam usando variolação – a infecção deliberada de indivíduos saudáveis com pus de vítimas mortas ou moribundas – para tentar inocular pessoas. Eles não entendiam a fase secundária da resposta imune humoral, mas entenderam como uma infecção fraca de nível poderia dar origem a um nível mais forte de proteção futura.

Quando inoculados com pus de varíola, as leite raramente mostraram uma resposta. Jenner removeu o pus das feridas causadas pelo Cowpox – uma infecção diferente, mas relacionada – de uma maça de leite chamada Sarah Nelmes e injetou esse pus no braço do jovem filho de seu jardineiro. O garoto nunca contraiu a varíola, mesmo quando em contato com a doença.

Passando para o exemplo moderno de imunidade humoral, podemos olhar para a recente corrida em direção a uma vacina contra o SARS-CoV-2. Não sabemos o suficiente sobre o vírus para justificar a injeção de formas enfraquecidas ou mortas no corpo. A vacina de Oxford-Astrazeneca usa um modelo de DNA baseado em um vírus frio de chimpanzé enfraquecido conhecido por gerar uma forte resposta imune. Esse vírus foi geneticamente projetado para não se reproduzir.

Uma proteína da membrana de superfície CoVid-19 chamada proteína de pico foi então ligada ao vírus do chimpanzé. Isso fez do vírus frio um vetor viral. Quando injetado, o vírus vetorial entra na célula e injeta seu DNA projetado no núcleo celular, assim como todos os vírus. No entanto, esse vírus não se replicará.

No entanto, o gene para a produção da proteína Spike pode. Através da síntese de proteínas, a proteína estrangeira, mas inofensiva, é fabricada dentro da célula e liberada. Isso inicia a resposta humoral primária – as APCs entram em contato com a proteína desconhecida e iniciam o processo que leva à produção de anticorpos.

O outro tipo de vacina, desenvolvido por Pfizer-Biontech e Moderna, é baseado no RNA mensageiro e contém a sequência genética para a produção intracelular da proteína Covid Spike. Lembre -se de que essa proteína é apenas um antígeno da membrana da superfície e não um vírus de trabalho.

A fabricação intracelular do antígeno estranho também inicia nossa resposta imune humoral. Como o RNA mensageiro é o resultado da transcrição do DNA, essa forma de síntese de proteínas anticorpos não começa dentro do núcleo celular – essa vacina quase certamente não causa alterações minutos no nosso DNA. Em vez disso, a vacina do mRNA pula a fase de transcrição da síntese de proteínas e começa na fase de tradução.

Bibliografia

Aparecer esconder

Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Biologia molecular da célula. 4ª edição. Nova York: Garland Science; 2002. Introdução a patógenos. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk26917/ Virella G. (ed). (2007). Imunologia médica, sexta edição revisada e expandida. Oxford, Taylor e Francis. SOMPAYRAC LM. (2019). Como o sistema imunológico funciona, sexta edição. Oxford, Wiley Blackwell. A Universidade de Oxford. (2020, 19 de julho). Sobre a vacina Oxford Covid-19. Recuperado de: https://www.research.ox.ac.uk/article/2020-07-19-the-oxford-covid-19- vaccine

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