biotecnologia · 2- ativação de funções efetoras dos linfócitos e fagócitos e o 3- movimento...
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Docente:
Prof. Dr. Felipe S. Chambergo – [email protected]
Data: Quinta-feira 14 – 18 h / Sala Virtual: ACH5525 - MeetGoogle
USP – 2020
Biotecnologia
ACH5525 Microbiologia, Imunologia e Parasitologia
2o semestre 2020
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1. Determinar os fatores da resposta imunológica na interação patógeno-
hospedeiro e as características de patogenicidade e virulência dos
principais vírus e microrganismos de interesse biotecnológico.
2. Despertar no aluno raciocínio científico e crítico, capacitando-o a
integrar o conhecimento adquirido em outras disciplinas.
Objetivos
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Interação Ser Humano e Microrganismos
Bactérias,
Fungos,
Vírus
Parasitas
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The human microbiome project: exploring the microbial part of our
selves in a changing world
Nature. 2007 October 18; 449(7164): 804–810. doi:10.1038/nature06244.
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H.E. Blum / Advances in Medical Sciences 62 (2017) 414–420
Microbiota Natural do Corpo Humano - MNCH
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https://www.enterogermina.com.br/flora-intestinal-disturbios/disbiose
Em um estudo da Universidade de Stanford (USA), a infecção por HIV foi
reduzida em mulheres tratadas com uma linhagem geneticamente modificada de
Bactérias Lácticas que produzem a proteína CD4, a qual se liga ao HIV.
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Infecções
Exógenas
(reservatório ou fonte externa)
Endógenas
(causadas pela M.N.C.H.)
Infecção consiste na invasão ou colonização do corpo por microrganismos
patogênicos;
Doença ocorre quando uma infecção resulta em qualquer alteração no estado de
saúde
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Infecção e Imunidade
Infecção Imunidade
Imunidade: capacidade do organismo de se defender de invasores, no caso
vírus, bactérias, parasitas ou fungos que possam causar doenças.
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Primeira linha
de defesa
A pele é o maior e o mais
pesado órgão do corpo
humano. Cobre entre 1,5 e 2
metros quadrados e contribui
com um sexto (mais de 15%)
do peso corpóreo total.
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Função:
1. Proteger o organismo dos invasores causadores de doenças
(patógeno: bactérias, vírus, parasitas, fungos, protozoários) ou
moléculas (substancias químicas, pólen, lascas de vidro, madeira ou
metal), que não pertença ao organismo.
2. Remove células e tecidos mortos ou danificados.
3. Reconhece e remove células infectadas ou anormais.
Disfunções do sistema imune:
1. Respostas incorretas. o sistema imune ataca as células normais do corpo, isso
resulta em uma doença autoimune. O diabetes melito tipo 1.
2. Respostas exageradas. Alergias são condições nas quais o sistema imune gera
uma resposta que é fora de proporção em relação à ameaça representada pelo
antígeno.
3. Falta de resposta. Doenças por imunodeficiência, podem ser imunodeficiências
primárias ou imunodeficiências adquiridas
Segunda linha de defesa: O Sistema Imune
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Sistema Imune
Inato
(Não específico)
1o linha de defesa
Adquirido
(Específico)
2o linha de defesa
Componente
celular
Componente
humoral
Componente
celular
Componente
humoral
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Silverthorn, 2017
A resposta imune interna tem quatro passos básicos:
(1) detecção e identificação da substância estranha,
(2) comunicação com outras células imunes para reunir uma resposta
organizada,
(3) recrutamento da assistência e coordenação da resposta entre todos os
participantes e
(4) destruição ou supressão do invasor.
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Silverthorn, 2017
Tecidos Linfoides
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Células do Sistema Imune
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BFU-E: unidades formadoras de grupos de células eritroides; CFU-GM: unidades formadoras de colônias de granulócitos e
macrófagos; CFU-mega: unidades formadoras de colônias de megacariócitos; EPO: eritropoietina; EPOR: componente
superficial do receptor de eritropoietina; FLT-3L: ligante da tirosina quinase-3 semelhante ao FMS; GM-CSF: fator estimulante
da colônia de granulócitos e macrófagos; IL: interleucina; M-CSF: fator estimulante da colônia de macrófagos; SCF: fator da
célula-tronco; TPO: trombopoietina.
As células-tronco hematopoiéticas da
medula óssea se diferenciam em qualquer
célula no sangue periférico. Várias
citocinas ajudam a orientar a diferenciação
na direção que o corpo exigir naquele
momento. Algumas dessas citocinas,
como, por exemplo, a EPO, a TPO e o GM-
CSF, são usados clinicamente para
manipular a saída da medula óssea.
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Mecanismos da imunidade
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Composição química:
1. Proteína: Só proteína, lipoproteína ou glicoproteína.
2. Polissacarídeo: Só polissacarídeo ou lipopolissacarídeo.
3. Ácido nucléico: Em simples fita ou ligado a proteína.
4. Lipídeo: Pobre imunógeno.
Tipos de antígenos:
A. T – independentes: Estimulam diretamente as células B, para produção
de Ab sem participação de células T – auxiliares. Resistentes a
degradação estimulando por um tempo maior o sistema imune, p.exm.
polissacarídeo
B. T – dependentes: Estimulam diretamente as células B, para produção de
Ab com participação de células T – auxiliares, p.exm. Proteína.
Externo:
1. Moléculas inaladas: Proteína do pelo de animais.
2. Moléculas ingeridas: Frutos do mar
3. Moléculas injetadas: Vacina
Interno:
1. Proteínas codificadas por vírus, que infetam a célula.
2. Proteínas aberrantes produzidas por genes mutantes (células cancerosas).
Antígeno
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Imunidade Inata: Componentes
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Fagocitose
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Fagocitose
Fagócito
Proteína de
membrana
Patógeno
a. O patógeno liga-se diretamente aos receptores da fagocitose
b. A bactéria com cápsula é encoberta com OPSONINAS antes de ser digerida
Fagócito
Patógeno
Cápsula de
polissacarídeo
Molécula de
opsonina
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https://www.nature.com/
Padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs)
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https://www.immunology.org/
Pattern recognition receptor (PRRs): In order to detect pathogens such as bacteria and viruses the immune system is equipped with receptors
PRRs. The PRRs are divided into four families:
Toll-like receptors
Nucleotide-binding oligomerization
domain-like receptors
C-type lectin receptors
RIG-1 like receptors
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Cancer cells are capable of evading clearance by macrophages through the overexpression of
anti-phagocytic surface proteins called ‘don’t eat me’ signals—including CD47. CD47 is a “do
not eat me,” antiphagocytic signal that is overexpressed by virtually all cancers to enable the
immune evasion of macrophages and other phagocytes
O rituximabe ou rituximab (comercialmente Rituxan ou Mabthera), é um
anticorpo monoclonal (Mab) quimérico.doi:10.3389/fonc.2019.01380
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doi:10.1038/nrrheum.2017.125
Grupo de 25 proteínas
plasmáticas que auxiliam na
eliminação de patógenos.
A via do complemento é
uma cascata de eventos,
que termina com a formação
do complexo de ataque à
membrana, que forma
POROS na membrana
celular do patógeno,
causando sua lise.
Sistema de Complemento
Eculizumab (Anemia Hemolítica)(Mab)
Membrane Attack Complex
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Inflamação, Febre e Dor
artrite reumatoide/
doenca de Crohn.
Infliximab (Remicade)
(Mab)
Aspirina/
Ibuprofeno
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Corticoesteroides
Aspirina/
Ibuprofeno
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Citocinas
As citocinas constituem um grande grupo de proteínas secretadas com
diversas estruturas e funções, que regulam e coordenam muitas atividades
das células da imunidade inata e adaptativa.
As citocinas afetam quase todos os processos biológicos; incluem
desenvolvimento embrionário, resposta inespecífica à infecção, resposta
específica ao antígeno, alterações nas funções cognitivas e progressão dos
processos degenerativos do envelhecimento
Função:
1- crescimento e diferenciação de todas as células imunes,
2- ativação de funções efetoras dos linfócitos e fagócitos e o
3- movimento direcionado de células imunes do sangue para os tecidos e dentro
dos tecidos. (regulam a migração e o movimento celular é
denominado quimiocinas)
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https://www.sciencedirect.com/
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doi: 10.1002/eji.200737772
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A imunidade inata
estimula as
respostas
imunológicas
adaptativas
Sistema imune
adaptativo
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Imunidade adaptativa: 1. Humoral 2. Mediada por células
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Marcador de Superfície - Cluster de Diferenciação (CD - cluster of differentiation)
Sistema que classifica os marcadores de superfície presente em leucócitos e outras células : CD1 – CD363)
https://www.abcam.com/primary-antibodies/human-cd-antigen-guide+/-: Presença ou ausência
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Antígeno Endógeno Antígeno Exógeno
Células Apresentadoras
de Antígeno (CAA)
Linfócitos - T
MHC-IIMHC-I
Fragmentos de peptídeos de antígenos são apresentados pelas moléculas do complexo principal de
histocompatibilidade (MHC – Major Histocompatibility Complex), na superfície de células especializadas
denominadas células apresentadoras de antígeno.
Todas as
células
Só células
imunes
Reconhecimento do Antígeno
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Abbas, 8ª Edic
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DOI: 10/.2217/nnm.13.98/DOI:10.1021/acsnano.5b02829
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Resposta primária Resposta secundária
Antígeno
Primeira exposição
ao antígeno Expansão clonal
Células de memória
possuem longa vida
e continuam a se
reproducir
Segunda
exposição
ao antígeno
Resposta imune
mais forte e
mais rápida
Células efetoras possuem
resposta imediata e têm
vida curta
Características: Expansão clonal e memória
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Características: Especificidade e Memória
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Maturação dos linfócitos
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Comparação entre Células T e B
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Fases da resposta imunológica adaptativa
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Função do Linfócito B
The first antibodies made by a
newly formed B cell are not
secreted. Instead, they are
inserted into the plasma
membrane, where they serve as
receptors for antigen. Each B
cell has approximately 105 such
receptors in its plasma
membrane.
Plasmócitos podem secretar
uma taxa de até 2000
moléculas de anticorpo por
segundo.
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https://www.sciencedirect.com/
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Antígeno liga-se ao anticorpo
Ativa o
complemento
Desencadeia a
degranulação
dos mastócitos
Ativa as células
citotóxicas
Célula citotóxica
Causa o agrupamento dos
antígenos e a inativação
das toxinas das bactérias
Fagocitose intensificada
Atua como
opsoninas
Secretam
anticorpos
Células de
memória
Plasmócitos
Linfócitos B ativados
Função dos Anticorpos
-IgG: 75% - Respostas
imunes secundárias.
Imunidade em crianças.
-IgA: Saliva, lágrimas, muco
intestinal, brônquios, leite
materno.
-IgE: Respostas alérgicas,
facilitando a liberação de
histamina pelos mastócitos.
Parásitas.
-IgM: Respostas imunes
primárias e com os
anticorpos que reagem aos
antígenos do grupo
sanguíneo.
-IgD: Na superfície de
linfócitos B junto a IgM.
Papel desconhecido.
Anticorpo
Sítio de ligação
ao antígeno
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Síntese de anticorpo na resposta primária e secundária
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Evolution of therapeutic antibody technology
doi:10.1038/nbt1135
non-Hodgkin's lymphoma,non-Hodgkin's lymphoma,
Rejeição a Transplante
Linfomas, leucemias, rejeições a transplantes
Psoríase e artrite
Imunossupressor Câncer
Câncer
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doi:10.1038/nbt1135
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Função do Linfócito T
Mata o antígeno
(combate célula a célula)
Estimulas as
células T e B
Inibe as
células T e B
Lembra-se do antígeno em
encontros futuros
Alvo do
vírus HIV
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Célula tronco
multipotente na
medula óssea
Precursor
de célula T
migra para o
Células T auxiliares
Timo
Ligam-se ao MHC II – células
apresentadoras de antígenos
Células T citotóxicas
secretamCitocinas que ativam
outras células do
sistema imunológico
matam
matam
MHC de classe I – das células
apresentadoras de antígenos
Célula natural Killer
Células com revestimento
de anticorpos
Célula T citotóxica (exterminadora) e Célula natural killer
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Atividade e Interação dos linfócitos
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Interações entre os componentes do sistema imunológico
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(RU)
(DU)
Grupo sanguíneo ABO
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