_bacterianas
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MECANISMOS DE DEFESA DO HOSPEDEIRO
-Infecções bacterianas-
Microbiologia Aplicada à OdontologiaNível II
Universidade de Passo Fundo
Faculdade de Odontologia
DEFESA HOSPEDEIRO ----- SISTEMA IMUNE
Refere-se a todos mecanismos utilizados pelo organismo como proteção contra agentes do ambiente estranhos ao corpo.
IMUNIDADE(latim “immunis” = isento ou livre)
Microrganismos ou seus produtos
Alimentos
Drogas
Pólen
Substâncias químicas Pêlos e escamas de animais
O SISTEMA IMUNE:
• Protege o hospedeiro contra infecções causadas por microrganismos potencialmente patogênicos
• Previne o desenvolvimento e a disseminação de tumores malignos
www.healingcancernaturally.com/Maars_Image3.jpg
Natural Killer (NK)
Célula alvo tumoral
O SI tem que ser capaz de distinguir entre:
Haverá resposta do SI
Antígenos não-próprios do hospedeiro (“nonself”)
Antígenos (Ag) próprios do hospedeiro (“self”)
Esta distinção é feita por células especializadas - LINFÓCITOS
TIPOS DE RESPOSTAS IMUNES
• IMUNIDADE INATA (natural)
• conferida por elementos com os quais o indivíduo nasce e estão sempre presentes e disponíveis– ELEMENTOS DA SUPERFÍCIE:
• pele• membranas mucosas
• reflexo da tosse
– COMPONENTES INTERNOS:• febre
• interferons
• substâncias secretadas pelos linfócitos
• proteínas séricas (enzimas)
• células fagocíticas
• IMUNIDADE ADAPTATIVA (adquirida)
• mais especializada que a inata e suplementa a sua proteção
• Adquirida por contato com o invasor e específica a ele
• Contato inicial com o agente externo denomina-se IMUNIZAÇÃO
• Após o contato (antígeno) desencadeiam-se eventos que levam à ativação de línfócitos e à síntese de proteínas (específicas contra agentes estranhos)
• IMUNIDADE INATA (natural)
• É a primeira linha de defesa contra agentes infecciosos
– PROPRIEDADES:• presente ao
nascimento
• não torna-se mais efetiva após exposições prévias a um agente infeccioso
• não possui memória imunológica
• não apresenta especificidade antigênica
• IMUNIDADE ADAPTATIVA (adquirida)
• É ativada se a infecção persiste, apesar da resposta imune inata
– PROPRIEDADES:• intensa especificidade para os
diferentes antígenos
• memória - resposta rápida e intensa após encontros subseqüentes com o mesmo antígeno ou outros relacionados
• diversidade - capacidade de resposta para milhões de Ag diferentes presentes no ambiente
• discernimento entre os Ag próprios e não-próprios
Resposta Imune contra Bactérias
• I – Bactérias intracelulares– Capacidade de sobreviver dentro dos macrófagos– Infecções crônicas e de difícil tratamento
upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/da/M... www.nimr.mrc.ac.uk/.../Davis-05_06_08-WY.jpg
Mycobacterium lepraeMycobacterium tuberculosis
• Para bactéria se instalar e colonizar um órgão é necessário que ultrapasse as barreiras naturais de defesa (barreiras físico-químicas).
auladefisiologia.files.wordpress.com/2009/08/...
Pele íntegra
Secreção das mucosas
Movimento das mucosas pelos cílios
Enzimas
a- MECÂNICAS/FÍSICAS:-integridade da pele: impede aderência e penetração bacteriana
*ácido láctico*baixo pH*junções epiteliais*ambiente seco
-membranas mucosas: impede aderência e penetração bacteriana*secreções mucosas: substâncias antimicrobianas*movimento do muco pelos cílios: elimina bactérias trato respiratório
b- MICROBIOLÓGICAS:-microbiota indígena das mucosas do organismo
*antagonismo bacteriano: competição por nutrientes e adesividade ao epitélio
*podem produzir substâncias antimicrobianas
Barreiras naturais contra infecções (barreiras externas opostas à entrada de microrganismos):
c- QUÍMICAS/FATORES SOLÚVEIS: -ácidos graxos (pele)
*mantém o pH ácido*ação bactericida
-enzimas (ex.: lisozima – encontrada nas secreções mucosas)
*podem danificar a parede celular de algumas bactérias
-proteínas proteína C reativa – encontrada no soro
*contribui para a depuração de algumas bactérias e fungos
proteínas do sistema complemento (VIA ALTERNATIVA)
*geração de produtos capazes de recrutar fagócitos para os tecidos infectados, estimulando a ação fagocítica e a morte bacteriana, além de lisar alguns organismos diretamente
interferons α e β – defesa inata contra vírus*tornam as células do hospedeiro resistentes às infecções por
vírus
*estimulam a citotoxicidade pelas células NK sobre as células infectadas por vírus
• Após penetrarem no organismo, as bactérias intracelulares ficam encerradas (protegidas) dentro do vacúolo da célula parasitada.
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Uma vez no interior da célula, podem estimular a expressão de:
• CÉLULAS T CD4+:– antígenos (Ag) associados ao Complexo de
Histocompatibilidade de Membrana (MHC) de classe II
• CÉLULAS T CD8+:– antígenos (Ag) associados ao Complexo de
Histocompatibilidade de Membrana (MHC) de classe I
• Vacúolos parasitados fundem-se com outros vacúolos dentro do citoplasma
Bactérias vão sendo fragmentadas em peptídeos
neste processo
recolhidos pelo MHC de classe II
MHC classe II com os peptídeos são transportados para a superfície celular
Reconhecidas pelos linfócitos Th CD4
Liberam citocinas
www.nature.com/.../images/388626aa.eps.2.gif
Principal função do linfócito Th CD4
• Secreção de citocinas (INF-Ɣ):– Estimulam e coordenam a resposta imune– Aumentam o poder lítico dos macrófagos, neutrófilos e
células NK
Resulta em:Maior produção de agentes microbicidas
(óxido nítrico - NO) dentro dos macrófagos,
neutrófilos e células NK, levando a eliminação
do microrganismo dentro da célula.
Importante:
Células dendríticas e os macrófagos teciduais - iniciam a resposta imune
Fagocitam as bactérias invasoras
Apresentam Ag das bactérias para os linfócitos
Th CD4 (iniciam sua diferenciação)
Simultaneamente, linfócitos B (órgãos linfóides
secundários) também participam da estimulação
www.fsbio-hannover.de/oftheweek/219/646px-Str
Resposta Imune contra Bactérias
• II – Bactérias extracelulares– Infecções localizadas ou sistêmicas– Alterações observadas dependem do tecido invadido– Algumas bactérias tem o poder de atingir a corrente
sanguínea e causar infecções generalizadas, sistêmicas (sepsis) e/ou colonizar órgãos distantes.
Streptococcus sppStaphylococcus sppActinomyces spp
Possuem cápsula – proteção contra ação dos macrófagos
Importante:
• As infecções de superfícies mucosas dependem da capacidade da bactéria em se aderir às células e colonizar as mucosas.
• Após aderência, bactérias causam um PROCESSO INFLAMATÓRIO pela destruição das células da mucosa e/ou por invasão do tecido adjacente.
Ação direta da bactéria sobre as
células
Componentes de secreção: enzimas e
toxinas
Os mecanismos de defesa às bactérias extracelulares estão relacionados principalmente com:
• Barreiras naturais contra as infecções:– Integridade da pele e mucosas
– Movimento mucociliar
– pH ácido do estômago
– Secreções salivares
• Resposta imune inata:– Moléculas extracelulares (proteína C reativa, complemento)
– Células NK, neutrófilos, macrófagos
– Quimiocinas, citocinas
• Imunidade adquirida:– Anticorpos
– Citocinas produzidas pelas células T
• Assim como as bactérias intracelulares, as bactérias extracelulares também necessitam ultrapassar as barreiras naturais de defesa (barreiras físico-químicas) para se instalar e colonizar um órgão.
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Pele íntegra
Secreção das mucosas
Movimento das mucosas pelos cílios
Enzimas
RESPOSTA IMUNE INATA - MECANISMOS DE DEFESA INATA
INFLAMAÇÃO
FAGOCITOSE(céls fagocíticas)
ATIVAÇÃO DA
RESPOSTA
(sistema complemento – via
alternativa)
Ainda:Produção de quimiocinas e citocitasProdução de Proteína C Reativa (PCR)
Principais eventos da inflamação aguda:(1) expansão dos capilares para aumentar o fluxo sangüíneo –
vasodilatacão (rubor/exantema)(2) aumento da permeabilidade microvascular (fonte de edema)(3) saída de leucócitos dos capilares e seu acúmulo no local da
lesão
A- INFLAMAÇÃO AGUDA – mecanismo de defesa inicial:-deter uma infecção-impedir a sua disseminação-induzir respostas imunes específicas subseqüentes
EXUDAÇÃO - plasma:
-Fibrinogênio - detém/imobiliza o germe no local facilitando a
fagocitose
-Mediadores bactericidas - marginação e diapedese de
neutrófilos
Ativação do
SISTEMA COMPLEMENTO
VD PV
• Inicia-se pela presença de:– lesão tecidual– liberação de IL-1, IL-6, FNT, prostaglandina E1 e
interferon (ITF)
Associados à infecção
As proteínas de fase aguda que são produzidas e liberadas no soro incluem:
-o complemento-proteínas da coagulação-proteínas de ligação de LPS-proteínas de transporte-inibidores da protease -proteínas de aderência
FEBRE
Estimula o fígado promove a produção de PROTEÍNA C-REATIVA
RESPOSTA DE FASE AGUDA
www.canalkids.com.br/.../ corpo/imagens/febre.gif
PROTEÍNA C-REATIVA (PCR)(proteína de fase aguda)
• atua como OPSONINA:– forma complexos com polissacarídeos de bactérias e fungos – facilita
fagocitose pelos neutrófilos
• ativa a VIA ALTERNATIVA do complemento
• estimula síntese de INF-α:– induz síntese de NO – destruição de microrganismos
AS PROTEÍNAS DE FASE AGUDA REFORÇAM AS DEFESAS INATAS CONTRA INFECÇÃO!
B- FAGOCITOSE
PRIMEIRAS CÉLULAS EM RESPOSTA À INFLAMAÇÃO:
*PMNs neutrófilos*monócitos*eosinófilos
Seguidas pelosMACRÓFAGOS
-desencadeiam a resposta de fase aguda ao liberarem, em resposta ao LPS e a outros componentes da parede celular bacteriana, as substâncias:
*Interleucina-1 (IL-1)*IL-2*Fator de necrose tumoral (FNT)*Quimiocinas
*promoção resposta inflamatória e de fase aguda, febre, ativação cels T
*crescimento das cels T e B
*fções anitumorais, ativação PMNs, idem IL-1
*quimiotaxia, ativação
www.ua-cc.org/ images/anatomia4.gif
www.ciencianews.com.br/ avalia1.jpg
www.diariomedico.com/.../ macrofago130104.jpg
Neutrófilo
Macrófago
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MACRÓFAGOS:– Reconhecem bactérias opsonizadas– Agem diretamente sobre as bactérias
O processo de fagocitose estimula o macrófago a liberar:CitocinasQuimiocinas (atraem neutrófilos)
Neutrófilos fagocitam e ajudam a eliminar bactérias
www.cober.com.ar/.../ docbraun/macrofago.jpg
www.udl.es/.../hemato/ leuc/mono/mono5.jpg
Macrófagos
MACRÓFAGOS – são importantes na transição entre as respostas Ag-não-específicas e Ag-específicas
• Células dendríticas• Liberam IL-1, IL-6, FNT e quimiocinas• produzem IL-12
Em resposta ao LPS e outros componentes da parede celular bacteriana presentes durante o
ataque bacteriano
Ativa células NK no local da infecção
Podem produzir interferon-gama, ativando ainda mais os macrófagos
-Fornecem Ag aos linfonodos para apresentação às células T CD4
-Estimulam as células T com IL-1
A fagocitose pelos macrófagos e neutrófilos envolve diversas etapas:
1- Adesão2- Internalização3- Digestão
-A adesão é mediada por vários receptores:*de carboidratos bacterianos (LECTINAS)*de opsoninas (COMPLEMENTO – C3b)*de fibronectina*Fc para anticorpos
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Fagocitose
C- ATIVAÇÃO DA RESPOSTA
COMPONENTES BACTERIANOS:
*Gram +: camada de peptideoglicano da parede celular -ácido teicóico -fragmentos de peptideoglicanos
*Gram -: LPS (endotoxina) – potente ativador de macrófagos
células B Ativam a
VIA ALTERNATIVA DO COMPLEMENTO (na ausência de Ac)
É uma forma de defesa antibacteriana muito precoce e importante:
-Ativa/amplifica as respostas inflamatórias -Pode matar diretamente as bactérias (Gram-)
Ativadores das respostas protetoras inatas
Ag-não-específicas
Figura 1. El sistema del complemento se puede activar mediante complejos antígeno-anticuerpos (vía clásica) o reacción con numerosas moléculas, como lipolisacáridos, componente de las endotoxinas bacterianas. Por cualquiera de ellas se llega a la formación de complejos que fragmentan la molécula de C3, denominados "C3 convertasas". A continuación, de la unión de la C3 convertasa con un fragmento originado de la rotura del C3 (C3b), se originará la "C5 convertasa" que activará al C5, al que seguirán todos los factores finales (C6, C7, C8, y C9).
www.aeped.es/.../modulo1/ Imagenes03/fig01.jpg
*FATORES QUIMIOTÁTICOS (C5a):-atração de neutrófilos e macrófagos para o local da infecção
*ANAFILATOXINAS (C3a e C5a):-estimulam a liberação de histamina pelos mastócitos, aumentando a PV, permitindo o acesso ao local da infecção
*OPSONINAS (C3b):-se ligam à bactéria e promovem a sua fagocitose
A ativação da CASCATA DO COMPLEMENTO pelas bactérias Gram- ou Gram+ fornece:
- FASE TARDIA DA INFECÇÃO -
ANTICORPOS (IgM ou IgG)
Intensificam a resposta do COMPLEMENTO pela VIA CLÁSSICA
Outros elementos induzidos pela lesão tecidual também participam do processo de inflamação:
*cininas
*fatores de coagulação
Respostas protetoras inatas
Ag-específicas
-Aumento da PV-São quimiotáxicos para
leucócitos
- Mecanismo para amplificação das respostas imunes
- Os produtos da ativação do complemento:
- Facilitam o reconhecimento e a ingestão de agentes infecciosos pelas células fagocíticas
- Promovem a lise direta da membrana de bactérias Gram- susceptíveis
- Mobilizam os fagócitos da medula óssea durante infecções bacterianas agudas
- Regulam as funções dos linfócitos T e B
SISTEMA COMPLEMENTO (cascata do complemento)
Cascata do complemento
• VIA CLÁSSICA– Ativada tipicamente
por:
• Complexos Ag-Ac solúveis
– IgM– IgG (1,2 e 3)
• Deposição de Ac na superfície de partículas (bactérias, vírus)
• VIA ALTERNATIVA– Ativada por:
• polissacarídeos complexos• LPS de bactérias Gram-• Ácidos teicóicos de bactérias
Gram+
Importante no auxílio da defesa do hospedeiro durante a fase PRÉ-IMUNE
DA INFECÇÃO
Quantidades insuficientes de IgM e IgG disponíveis para ativar o complemento
pela via clássica
IMUNIDADE ADQUIRIDA - MECANISMOS DE DEFESA ADAPTATIVA (específicos)
ANTICORPOS (Ac)- Importante defesa contra bactérias extracelulares e reinfecção -
OPSONIZAÇÃOdas bactérias para
fagocitose
ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO
(via clássica)
NEUTRALIZAÇAO DAS BACTÉRIAS
OU SEUS PRODUTOS
(bloqueio da adesão às mucosas - IgA)
A resposta primária dos Ac caracterizam-se pela produção inicial de IgM.A seguir, à medida que a resposta amadurece, as concentrações de Ac IgG aumentam rapidamente.
Aparecem no sangue dentro de 3
dias a 2 semanas após exposição a
um NOVO imunógeno
A reexposição a determinado
imunógeno induz uma resposta
intensificada dos Ac (anamnésica). Os Ac
secundários são principalmente IgG.
RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA
aumento na produção de anticorpos (Ac) – IMUNIDADE HUMORAL
geração de linfócitos efetores – IMUNIDADE CELULAR
No HOSPEDEIRO IMUNOCOMPETENTE a reintrodução de molécula estranha ou organismo
bacteriano
Ativação de LINFÓCITOS – manifestada por uma RI adaptativa
IMUNIDADE ADAPTATIVA CELULAR
• É mediada por células – da linhagem monócito-macrófago
– linfócitos granulares grandes (LGG)
– células destruidoras naturais (NK, natural killer)
– células T
Respostas iniciais à infecção:
-liberação de linfocinas
-destruição de células infectadas por virus e células tumorais (NK)
-destruição de células revestidas de Ac (citotoxicicidade celular anticorpo-dependente – CCAD)
Estabelecem uma ponte entre as respostas inatas e as Ag-específicas através de células:-fagocíticas-killer-produtoras de citocinas-de apresentação de Ag
IMUNIDADE ADAPTATIVA CELULAR
• É mediada por células – da linhagem monócito-macrófago
– linfócitos granulares grandes (LGG)
– células destruidoras naturais (NK, natural killer)
– células T
Papel central na ATIVAÇÃO e CONTROLE (auxílio) das respostas imunes e inflamatórias através da liberação de LINFOCINAS
Importantes na ELIMINAÇÃO (destruição) das células tumorais e células infectadas por vírus