I. Visão Geral do Sistema Imune:
Estamos constantemente expostos a agentes infecciosos e mesmo assim, na maioria dos casos somos capazes de resistir a essas infecções. É o nosso sistema imune que nos permite resistir a infecções. O sistema imune é composto de duas subdivisões principais: O sistema inato ou não específico e o sistema imune adaptativo ou específico. O sistema inato é nossa primeira linha de defesa contra organismos invasores enquanto que o sistema imune adaptativo age como uma segunda linha de defesa e também protege contra re-exposição ao mesmo patógeno. Cada uma dessas subdivisões principais do sistema imune tem tanto componentes celulares como humorais, através dos quais elas executam suas funções de proteção. Além disso, o sistema imune inato também tem aspectos anatômicos que funcionam como barreiras à infecção. Embora esses dois ramos do sistema imune tenham funções distintas, há interconexão entre eles (isto é, componentes do sistema imune inato influenciam o sistema imune adaptativo e vice-versa).
Embora ambos os sistemas imunes inato e adaptativo funcionem na proteção de organismos invasores, eles diferem de várias maneiras. O sistema imune adaptativo requer algum tempo para reagir contra um organismo invasor, enquanto que o sistema imune inato inclui sistemas de defesa que, em sua maior parte, estão constitutivamente presentes e prontos para serem mobilizados em uma infecção. Segundo, o sistema imune adaptativo é específico para um antígeno e reage somente contra o organismo que induz a resposta. Em contraposição, o sistema imune inato não é específico para um antígeno e reage da mesma maneira para uma variedade de organismos. Finalmente, o sistema adaptativo possui memória imunológica. Ele "lembra" que já encontrou um organismo invasor e reage mais rapidamente à exposição subseqüente do mesmo organismo. Ao contrário, o sistema imune inato não possui memória imunológica.
Todas as células do sistema imune têm sua origem na medula óssea e elas incluem células mieloides (neutrófilos, basófilos, eosinófilos, macrófagos e células dendríticas) e linfoides (linfócitos B, linfócitos T e células assassinas naturais ou células NK [do Inglês Natural Killer]) (Figura 2), que se diferenciam segundo etapas diferentes (Figura 3). A célula mieloide progenitora (tronco) na medula óssea produz eritrócitos, plaquetas, neutrófilos, monócitos/macrófagos e células dendríticas enquanto que células linfoides progenitoras (tronco) produzem células NK, T e B. Para o desenvolvimento das células T as células precursoras de células T devem migrar para o timo onde sofrem diferenciação em dois tipos distintos de células T, as células T auxiliares CD4+ e as células T pré-citotóxicas CD8+. Dois tipos de células T auxiliares são produzidos no timo: As células TH1, que ajudam as células pré-citotóxicas CD8+ a se diferenciarem em células T e as TH2, que ajudam as células B a se diferenciarem em plasmócitos, que secretam anticorpos.
A principal função do sistema imune é a discrimi vasores patogênicos e para eliminar células modificadas ou alteradas (ex. células malignas). Uma vez que patógenos podem replicar intra celularmente (vírus e algumas bactérias e parasitas) ou extra celularmente (a maioria das bactérias, fungos e parasitas), diferentes componentes do sistema imune evoluíram para proteger contra esses diferentes tipos de patógenos. É importante lembrar que a infecção por um organismo não necessariamente significa doença, uma vez que o sistema imune na maioria dos casos será capaz de eliminar a infecção antes que a doença ocorra. Doença ocorre quando o nível de infecção é elevado, quando a virulência do organismo invasor é grande ou quando a imunidade está comprometida. Embora o sistema imune, em sua maior parte, tenha efeitos benéficos, podem ocorrer efeitos detrimentais também. Durante a inflamação, que é a resposta a um organismo invasor, pode haver desconforto local e danos colaterais a tecidos sadios como resultado dos produtos tóxicos da resposta imune. Além disso, em alguns casos a resposta imune pode ser dirigida a tecidos próprios resultando em doença autoimune.
Imunidade Não Específica: A resposta é independente de antígeno; Há resposta imediata e máxima; Não específica a antígeno; Exposição não resulta em memória imunológica.
Imunidade Específica: A resposta é dependente de antígeno; Há período de latência entre a exposição e a resposta máxima; Específica a antígeno; Exposição resulta em memória imunológica.
II. Imunidade Inata (Não-específica):
Os elementos do sistema imune inato (não específico (Tabela 2) incluem barreiras anatômicas, moléculas de secreção e componentes celulares. Entre as barreiras mecânicas anatômicas estão a pele e camadas epiteliais internas, o movimento dos intestinos e a oscilação dos cílios bronco-pulmonares. Associados a essas superfícies protetoras estão agentes químicos e biológicos.
A. Barreiras anatômicas a infecções:
1. Fatores mecânicos - As superfícies epiteliais formam uma barreira física que é muito impermeável à maioria dos agentes infecciosos. Dessa forma, a pele age como nossa primeira linha de defesa contra organismos invasores. A descamação do epitélio da pele também ajuda a remover bactéria e outros agentes infecciosos que aderiram às superfícies epiteliais. Movimentos devido aos cílios e à peristalse ajuda a manter as vias aéreas e o trato gastrointestinal livres de organismos. O fluir das lágrimas e saliva ajuda a prevenir infecção nos olhos e na boca. O efeito pegajoso do muco que cobre o trato respiratório e gastrointestinal ajuda a proteger os pulmões e o sistema digestivo contra as infecções.
2. Fatores químicos - Os ácidos graxos no suor inibem o crescimento de bactéria. Lisozima e fosfolipase encontrados na lágrima, saliva e secreção nasal podem destruir a parede celular da bactéria e desestabilizar as membranas bacterianas. O baixo pH do suor e da secreção gástrica previnem o crescimento de bactéria. Defensinas (proteínas de baixo peso molecular) encontradas nos pulmões e no trato gastrointestinal têm atividade antimicrobiana. Agentes surfactantes nos pulmões agem como opsoninas (substâncias que promovem fagocitose de partículas pelas células fagocitárias).
3. Fatores biológicos - A flora normal da pele e no trato gastrointestinal pode prevenir a colonização de bactéria patogênica pela secreção de substâncias tóxicas ou pela competição com bactéria patogênica por nutrientes ou pela ligação à superfície da célula.
B. Barreiras humorais à infecção:
As barreiras anatômicas são muito eficientes na prevenção da colonização de tecidos por microrganismos. Entretanto, quando há lesão em tecidos as barreiras anatômicas são rompidas e a infecção pode ocorrer. Uma vez penetrados nos tecidos os agentes infecciosos, outro mecanismo de defesa inato entra em ação, o qual chamamos de inflamação aguda. Fatores humorais têm um papel importante na inflamação, que se caracteriza por edema e o recrutamento de células fagocitárias.
Esses fatores humorais são encontrados no soro ou são formados no local da infecção.
1. Sistema complemento – O sistema complemento é o principal mecanismo de defesa humoral não específico (ver capítulo sobre complemento). Uma vez ativado o complemento pode levar ao aumento da permeabilidade vascular, recrutamento de células fagocitárias, e lise e opsonização de bactéria.
2. Sistema de coagulação – Dependendo da severidade da lesão no tecido, o sistema de coagulação poderá ou não ser ativado. Alguns produtos do sistema de coagulação podem contribuir para a defesa específica devido a sua habilidade de aumentar a permeabilidade vascular e agir como agente quimiotáctico para células fagocitárias. Além disso, alguns dos produtos do sistema de coagulação são antimicrobianos por si só. Por exemplo, a beta-lisina, uma proteína produzida pelos plaquetas durante a coagulação pode lisar muitas bactérias Gram positivas ao agir como detergentes catiônicos.
3. Lactoferrina e transferrina – Ao se ligarem com o ferro, um nutriente essencial para bactéria, essas proteínas limitam o crescimento bacteriano.
4. Interferons – Interferons são proteínas que podem limitar a replicação de vírus nas células.
5. Lisozima – Lisozima degrada a parede celular da bactéria.
6. Interleucina-1 – Il-1 induz febre e a produção de proteínas de fase aguda, algumas das quais são antimicrobianos porque elas podem opsonizar bactéria.
C. Barreiras celulares à infecção:
Parte da resposta inflamatória é o recrutamento de eosinófilos polimorfonucleares e macrófagos ao local da infecção. Essas células são a principal linha de defesa no sistema imune não específico.
1. Neutrófilos – Células polimorfonucleares (PMNs, figura 4) são recrutadas ao local da infecção onde fagocitam organismos invasores e os mata intracelularmente. Além disso, PMNs contribuem para lesões colaterais no tecido que ocorrem durante a inflamação.
2. Macrófagos – Macrófagos tissulares (figura 5, 6, 7) e monócitos recentemente recrutados (figura 4 e 8), que se diferenciam em macrófagos, também funcionam na fagocitose e na morte intracelular de microrganismos. Além disso, macrófagos contribuem para o reparo de tecidos e agem como células apresentadoras de antígenos, que são requeridas para a indução de respostas imunes específicas.
3. Células assassinas naturais (NK) e células assassinas ativadas por linfocina (LAK) – Células NK e LAK podem matar células tumorais infectadas por vírus de maneira não específica. Essas células não são parte da resposta inflamatória, mas são importantes na imunidade não específica a infecções virais e na prevenção de tumores.
4. Eosinófilos – Eosinófilos (figura 6a e b) têm proteínas em grânulos que são eficientes na destruição de certos parasitas.