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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA DISCIPLIBA DE MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Luiz Augusto da Costa Porto MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA 2013-1 CURSO DE BIOLOGIA BIO1009 TURMAS: A01-1; A01-2

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

DISCIPLIBA DE MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA

Luiz Augusto da Costa Porto

MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA – 2013-1

CURSO DE BIOLOGIA

BIO1009 TURMAS: A01-1; A01-2

•Estudos de todos os fenômenos relacionados à resposta do corpo contra

desafios antigênicos (por ex.: imunidade, sensibilidade e alergia).genencordev.zoomedia.com/wt/gcor/glossary

DEFINIÇÕES

•O estudo de todos os aspectos do sistema imune, incluindo sua estrutura

e função, falhas e alterações do sistema imune, banco de sangue,

imunização e transplantes de órgãos. www.als.net/als101/glossary.asp

•Estudo dos mecanismos naturais de defesa contra doença.www.harthosp.org/cancer/glossary.html

•Estudo do sistema imune do corpo e suas funções e alterações.uuhsc.utah.edu/healthinfo/adult/path/glossary.htm

Ciência que trata dos mecanismos do corpo que o protegem contra

substâncias anormais ou estranhas. www.nationalmssociety.org/I%20-%20N.asp

HISTÓRICO

A imunologia (latin immunis = isento), começou com Edward Jenner. Em

1796, ao verificar que os pacientes que se restabeleciam de varíola, não

mais contraíam a enfermidade.

Aplicava em indivíduos normais, material recolhido de pústulas

variólicas, para tentar induzir um estado de proteção, obtendo com esta

técnica as primeiras evidências de um procedimento capaz de controlar

epidemias.

Louis Pasteur verificou que as culturas de bactérias envelhecidas

perdiam a virulência. Quando estas eram injetadas em animais não

provocavam sua morte, uma vez que estes tornavam-se resistentes à

inoculação da mesma bactéria na forma virulenta.

Karl Landsteiner em 1900 demonstrou, no soro de indivíduos a

existência de uma substância capaz de aglutinar hemácias de outros

indivíduos, que seria denominada, mais tarde, de anticorpos.

Forrest E. Kendall e M. Heidelberger em 1935 revelaram a

especificidade dos anticorpos contra substâncias quimicamente definidas.

Iniciou a demonstração da natureza química dos anticorpos. O soro foi

fracionado e demonstrado que a atividade do anticorpo estava na

gamaglobulina.

Landestainer e Merril W. Chase, demonstraram ser possível transferir a

resposta imunológica injetando células de cobaias imunizadas em

cobaias normais. Durante certo período as cobaias normais que

receberam células imunes eram capazes de responder aos mesmos

antígenos injetados nas cobaias doadoras.

Durante os anos 60, ficou bem caracterizada as classes das

imunoglobulinas, bem como o isolamento e análise dos componentes do

sistema de complemento.

Na década de 70, se conheceu as populações dos linfócitos T e B, suas

subpopulações e os mecanismos de interregulação.

1- Imunidade inata -> A primeira linha de defesa, que executa respostas

imediatas e inespecíficas logo que o organismo é acometido por um

agente que possa causar algum tipo de dano ao mesmo. Também é

chamada de imunidade natural ou nativa. Trata-se de uma imunidade

onde as respostas são limitadas e de pouca diversidade.

A imunidade pode ser dividida em duas categorias:

2- Imunidade adquirida (ou adaptativa) -> Consiste na imunidade na

qual são elaboradas respostas mais específicas e de grande diversidade

na defesa do organismo. Ela se manifesta porteriormente às respostas da

imunidade inata.

Sistema de defesa biológico que apareceu em vertebrados para proteger contra a

introdução de material estranho (tais como pólen e microrganismos invasores) e prevenir

o corpo de desenvolver câncer. www.genomecanada.ca/GCglossaire/glossaire/index.asp

•Um sistema complexo que é responsável por distinguir-nos de tudo o que é

estranho a nós e por nos proteger contra infecções e substâncias estranhas. O

sistema imune trabalha procurando e matando invasores.

www.als.net/als101/glossary.asp

•Sistema do corpo que protege contra a invasão de substâncias estranhas, tais

como bactérias e vírus e de células cancerosas.

www.surgery.usc.edu/divisions/hep/patientguide/glossary.html

•O sistema de defesa contra doenças, composto de certas células brancas e

anticorpos. Anticorpos são proteínas que reagem contra bactérias e outros

materiais perigosos. www.harthosp.org/cancer/glossary.html

•Sistema complexo através do qual o corpo resiste à infecções por micróbios, tais

como bactérias e vírus e rejeita tecidos e órgãos transplantados. O sistema imune

pode também ajudar o corpo a lutar contra alguns tipos de

câncer.www.cancer.org/docroot/GRY/GRY_0.asp

Rede complexa de células e órgãos especializados que, trabalhando juntos, defendem o

corpo de ataques de invasores “estranhos”, como bactérias e vírus; em algumas condições

reumáticas, parece que o sistema imune não funciona corretamente e pode até atacar o

próprio corpo. ww.spinehospital.com/education/gl_3.html

Sistema de órgãos que protege um organismo de influências biológicas externas.

Num sentido amplo, quase todos os órgãos têm função protetora (p.ex.: pele). No

sentido mais restrito, muitos organisos superiorestêm órgãos dedicados a

manutenção da imunidade, como o timo. en.wikipedia.org/wiki/Immune_system•Rede de células brancas e produtos químicos por elas produzidas que protegem o

corpo de “invasores” estranhos. Uma divisão principal é a porção “celular” que

envolve células T e a porção “humoral”, que envolve células B que produzem

anticorpos. As duas porções funcionam em cooperação.

www.thebody.com/hivnews/aidscare/dec97/pullout.html

•Células do sistema imune são altamente organizadas como um exército. Cada tipo

exerce uma função. Algumas são encarregadas de receber ou enviar mensagens de

ataque, ou mensagens de supressão (inibição), outras apresentam o “inimigo” ao

exército do sistema imune, outras só atacam para matar, outras constroem

substâncias que neutralizam os “inimigos” ou neutralizam substâncias liberadas

pelos “inimigos”. http://www.afh.bio.br/imune/imune1.asp

Ele é formado pelo timo, baço,

gânglios linfáticos, amídalas e por

diversas células de defesa,

chamadas de glóbulos brancos.

Essas células circulam pelo

sangue e atuam como uma frente

de proteção, que age de forma

específica contra cada tipo de

invasor.

SISTEMA IMUNE

IMUNOGLOBULINAS – São moléculas de glicoproteína que são

produzidas pelos plasmócitos em resposta a um antígeno e que

funcionam como anticorpos. As imunoglobulinas derivam seu nome da

descoberta de que elas migram com as proteínas globulares quando soro

contendo anticorpos é colocado em um campo elétrico

DEFINIÇÕES

ANTÍGENOS (Ags) – são substâncias que, inoculadas num animal

de uma espécie estranha, induzem a formação de anticorpos (Abs),

com os quais reagem especificamente. Para funcionar como Ag uma

substância deve ser reconhecida como estranha ou não-própria pelo

animal inoculado porque, em geral, os animais não possum Abs contra

as suas próprias substâncias.

ANTICORPOS (Abs) – são proteínas formadas em resposta a um

estímulo antigênico, reagindo especificamente com este antígeno ou

com um muito parecido. Possuem proteínas especializadas chamadas

imunoglobulinas e são produzidas somente pelos animais vertebrados.

HAPTENOS – são substâncias químicas de pequeno peso molecular,

incapazes de estimularem a formação de Abs, mas capazes de se

combinar com os Abs elaborados em resposta a uma molécula antigênica

que possua estrutura semelhante ou idêntica ao hapteno. Muitas

substâncias químicas simples e drogas podem funcionar como haptenos,

que podem se ligar às proteínas do hospedeiro ou a outras moléculas

carreadoras, tornando-se antígenos completos.

DETERMINANTE ANTIGÊNICO – são porções da molécula Ag que

determina a especificidade da reação Ag-Ab. O tamanho de um

determinante antigênico é geralmente muito menor do que o da molécula

antigênica.

Resposta imune = PROTEÇÃO contra microrganismos

invasores

Quem são os invasores?

VÍRUS

Hepatite A Hepatite B Hepatite C Herpes Polio

Sarampo Raiva HIV VaríolaH5N1

Quem são os invasores?

BACTÉRIAS

REGIÃOANATOMICA

MICRORGANISMO INCIDÊNCIA%

PELE Staphylococcus epidermidis 85-100104-106

bact./cm2Staphylococcus aureus 5-25

Propionibacterium acnes 45-100Corinebactérias aeróbicas 55

NARIZ &NASOFARINGE

Staphylococcus epidermidis 90Staphylococcus aureus 20-85Corinebactérias aeróbicas 5-80Branhamella catarrhalis 12

Apósantibioticoterapia

Haemophilus influenzaeKlebsiella pneumoniaeEscherichia coliPseudomonas auriginosa

12

OROFARINGEStaphylococcus epidermidis 30-70Staphilococcus aureus 35-40Streptococcus pneumoniae 0-50Streptococcus alfa e não-hemolíticos

24-99

Branhamella catarhalis 10-97Haemophilus influenzae 5-20Haemophilus parainfluenzae 20-35Neisseria meningitidis 0-15

BOCASaliva &dentes108 bact./mlsaliva1011 bact./cm2

placa

Staphylococcus epidermidis 75-100

Staphylococcus aureus 75-100Streptococcus mitis 100Streptococcus salivarius 100Lactobacilos 95Actinomyces israeli 100Haemophilus influenzae 25-100Bacterioides fragilis 90Bacterioides oralis 90Candida albicans 6-50

Quem são os invasores?

BACTÉRIAS

REGIÃOANATOMICA

MICRORGANISMO INCIDÊNCIA%

PELE Staphylococcus epidermidis 85-100104-106

bact./cm2Staphylococcus aureus 5-25

Propionibacterium acnes 45-100Corinebactérias aeróbicas 55

NARIZ &NASOFARINGE

Staphylococcus epidermidis 90Staphylococcus aureus 20-85Corinebactérias aeróbicas 5-80Branhamella catarrhalis 12

Apósantibioticoterapia

Haemophilus influenzaeKlebsiella pneumoniaeEscherichia coliPseudomonas auriginosa

12

OROFARINGEStaphylococcus epidermidis 30-70Staphilococcus aureus 35-40Streptococcus pneumoniae 0-50Streptococcus alfa e não-hemolíticos

24-99

Branhamella catarhalis 10-97Haemophilus influenzae 5-20Haemophilus parainfluenzae 20-35Neisseria meningitidis 0-15

BOCASaliva &dentes108 bact./mlsaliva1011 bact./cm2

placa

Staphylococcus epidermidis 75-100

Staphylococcus aureus 75-100Streptococcus mitis 100Streptococcus salivarius 100Lactobacilos 95Actinomyces israeli 100Haemophilus influenzae 25-100Bacterioides fragilis 90Bacterioides oralis 90Candida albicans 6-50

REGIÃOANATOMICA

MICRORGANISMO INCIDÊNCIA%

PELE Staphylococcus epidermidis 85-100104-106

bact./cm2Staphylococcus aureus 5-25

Propionibacterium acnes 45-100Corinebactérias aeróbicas 55

NARIZ &NASOFARINGE

Staphylococcus epidermidis 90Staphylococcus aureus 20-85Corinebactérias aeróbicas 5-80Branhamella catarrhalis 12

Apósantibioticoterapia

Haemophilus influenzaeKlebsiella pneumoniaeEscherichia coliPseudomonas auriginosa

12

OROFARINGEStaphylococcus epidermidis 30-70Staphilococcus aureus 35-40Streptococcus pneumoniae 0-50Streptococcus alfa e não-hemolíticos

24-99

Branhamella catarhalis 10-97Haemophilus influenzae 5-20Haemophilus parainfluenzae 20-35Neisseria meningitidis 0-15

BOCASaliva &dentes108 bact./mlsaliva1011 bact./cm2

placa

Staphylococcus epidermidis 75-100

Staphylococcus aureus 75-100Streptococcus mitis 100Streptococcus salivarius 100Lactobacilos 95Actinomyces israeli 100Haemophilus influenzae 25-100Bacterioides fragilis 90Bacterioides oralis 90Candida albicans 6-50

Quem são os invasores?BACTÉRIAS

INTESTINO MICRORGANISMO INCIDENCIA %

JEJUNO Enterococos 5-10103 bact./mlsuco

Lactobacilos 5-10

Candida albicans 20-40

ÍLEO Enterobactérias Pequeno no

106 bact./ml Gram neg. anaerobiasClostridium perfringens 25-35Eubacterium limosum 30-70

Gram+ &Gram-

Bifidobacterium bifidum 30-70

Peptoestreptococos 30-70109 – 1011

bact./gEnterococos 100

Escherichia coli 100Klebsiella spp 40-80Enterob. spp. 40-80Proteus spp. 5-55Candida albicans 15-30

VAGINA &COLOUTERINO

Lactobacilos 50-70Bacteriodes spp 60-80Clostridium spp 15-30Peptoestreptococos 30-40Difteróides 45-75Staphylococcus epidermidis 35-80Estreptococos do grupo D 30-80Enterobactérias 18-40Candida albicans 30-50Trichomonas vaginalis 10-25

REGIÃOANATOMICA

MICRORGANISMO INCIDÊNCIA%

PELE Staphylococcus epidermidis 85-100104-106

bact./cm2Staphylococcus aureus 5-25

Propionibacterium acnes 45-100Corinebactérias aeróbicas 55

NARIZ &NASOFARINGE

Staphylococcus epidermidis 90Staphylococcus aureus 20-85Corinebactérias aeróbicas 5-80Branhamella catarrhalis 12

Apósantibioticoterapia

Haemophilus influenzaeKlebsiella pneumoniaeEscherichia coliPseudomonas auriginosa

12

OROFARINGEStaphylococcus epidermidis 30-70Staphilococcus aureus 35-40Streptococcus pneumoniae 0-50Streptococcus alfa e não-hemolíticos

24-99

Branhamella catarhalis 10-97Haemophilus influenzae 5-20Haemophilus parainfluenzae 20-35Neisseria meningitidis 0-15

BOCASaliva &dentes108 bact./mlsaliva1011 bact./cm2

placa

Staphylococcus epidermidis 75-100

Staphylococcus aureus 75-100Streptococcus mitis 100Streptococcus salivarius 100Lactobacilos 95Actinomyces israeli 100Haemophilus influenzae 25-100Bacterioides fragilis 90Bacterioides oralis 90Candida albicans 6-50

Qual a maior fonte de substâncias estranhas que entramos em contato

diariamente?

Invasores =

Antígenos

Linfócitos

Imunoglobulinas

Anticorpos

CÉLULAS RSPONSÁVEIS PELA RESPOSTA IMUNE

As células que iniciam o combate são chamadas de macrófagos. Elas

capturam as substâncias estranhas encontradas no interior do organismo

e alertam o sistema imunitário sobre a invasão.

1) LINFÓCITOS – produz anticorpos para combater organismos

estranhos, defendendo o corpo de possíveis infecções. São redondos

com cerca de 7,0 micra, originadas durante a vida embrionária no

saco vitelino, migram para o fígado fetal, depois para o timo e para

os órgãos linfóides periféricos, principalmente a medula óssea

vermelha e podem viver durante anos ou até mesmo décadas.

Em seguida, entram em ação dois tipos especiais de glóbulos brancos, os

linfócitos T e os linfócitos B.

a) Linfócitos B (LB)

se originam de uma célula-mãe na medula óssea e amadurecem até se

tornarem células especialistas na produção de anticorpos. Têm vida

média curta (3 a 5 dias), constituem 20% dos pequenos linfócitos

circulantes, apresentam receptores para antígenos e possuem

imunoglobulinas em sua superfície. Quando essas células são

ativadas por antígenos (corpos estranhos), elas se proliferam e se

diferenciam em plasmócitos, que são células produtoras de

anticorpos. Uma vez recobertos por anticorpos, os intrusos são

englobados e destruídos pelos macrófagos.

Por vezes, algumas células não se diferenciam em plasmócitos,

originando a célula B da memória imunitária. Essas células reagem

quando o corpo se expõe novamente ao mesmo antígeno. É o que

acontece quando pegamos uma doença: podemos ter contato

novamente com o antígeno que ela não se manifestará mais, como

acontece com a catapora e o sarampo..

Tipos de Linfócitos:

a.1) Plasmócitos

São lifócitos B que se diferenciam em células maiores encarregadas de

produzirem as imunoglobulinas (anticorpos específicos). Possuem

período de vida curto, em média 3 dias, podendo chegar a algumas

semanas. Algumas destas células podem reverter à LB de vida longa,

que funcionam como células de memória.

b) Linfócitos T (LT) – identificam os intrusos capturados pelos

macrófagos e disparam um outro alarme, avisando os linfócitos B

para que comecem a agir.

Formam-se quando as células-mães migram da medula óssea para o timo

e são responsáveis pela produção de anticorpos sanguíneos e

imunidade celular.

É no timo que os linfócitos T aprendem a diferenciar células do

organismo daquelas dos corpos estranhos, mas nem sempre é

eficiente, pois às vezes uma desordem no reconhecimento do próprio

organismo leva ao ataque e à destruição de determinadas células ou

substâncias do próprio organismo, desencadeando as doenças

autoimunes. Os linfócitos T formam três sub-populações:

b.1) Linfócitos T citotóxicos, supressoras ou matadoras

São uma sub-divisão de linfócitos T que expressam um tipo especial de

antígeno nas suas superfícies chamado CD8. Especialista em

reconhecer e destruir células do organismo que estejam alteradas,

impedindo-as de se multiplicar. Ocorre com as células que estão

infectadas por vírus. Esses linfócitos T também atacam células que

sejam estranhas ao organismo da pessoa, sendo um dos principais

vilões no transplante de órgãos.

b.2) Linfócito T Auxiliares Th1

São uma sub-divisão de células T que expressam um tipo especial de

antígeno nas suas superfícies chamado CD4. Essas células comandam o

sistema imunológico, recebendo informações dos macrófagos sobre a

presença de antígenos. Ao receberem essa informação, os linfócitos T

auxiliadores estimulam os linfócitos B e os linfócitos T citotóxicos a

combaterem os antígenos. Se, por algum motivo, os linfócitos T

auxiliadores deixarem de atuar, os linfócitos B e linfócitos T citotóxicos

deixarão de ser estimulados, ficando o corpo à mercê de corpos

estranhos. Uma doença que ataca e destrói os linfócitos T auxiliadores,

fazendo com que eles deixem de atuar, é a AIDS.

Células Th1 reconhecem antígenos de patógenos que são expressados na

superfície das células infectadas e liberam citocinas que ativam a célula

infectada.

Uma vez ativada, a célula infectada pode então matar o patógeno. Por

exemplo, Mycobacterium tuberculosis, o agente causador da tuberculose,

infecta macrófagos mas não é morto porque ele bloqueia a fusão dos

lisossomos com os endossomos nos quais ele reside.

Células Th1 que reconhecem antígenos de M. tuberculosis na superfície

de um macrófago infectado podem secretar citocinas que ativam

macrófagos.

Uma vez ativado o macrófago, os lisossomos se fusionam com os

endossomos e as bactérias de M. tuberculosis são mortas.

DESTINO DOS LINFÓCITOS L e B

Os LT se dirigem para a circulação sanguínea, onde constituem 80% dos

linfócitos existentes. Dirigem-se também para os tecidos onde ocupam as

áreas interfoliculares dos lifonodos, e no baço, ficam rm volta da bainha

periarteriolar.

Os LB se dirigem à corrente sanguínea, onde constituem 20% dos

linfócitos e aos órgãos lifonóides, ocupando os folículos ou áreas

medulares.

A concentração de LT e LB nos diversos órgãos varia: nos linfonodos

80% são LT, no baço são 50% LT e 50% LB.

LINFÓCITOS T HUMANO – são derivados do timo podem ser

identificados pelos receptores em suas membranas celulares. Um dos

receptores presentes em todos LT é aquele capaz de se ligar à hemácias

de carneiro formando uma figura conhecida como rosácea.

Constituem a maioria dos pequenos linfócitos circulantes. Sua vida é

longa. Uma pequena proporção destas células possui imunoglobulinas

nas superfícies.

O LT humano reage especificamente com Ags.

Não se diferenciam em células sintetizadoras de Ig e não produz

anticorpos.

Os LTs de um indivíduo sensibilizado a um determinado anticorpo

podem ser estimulados, pelo contato com este anticorpo, a se dividir e

participar das seguintes funções: imunidade celular, rejeição a enxertos,

imunidade a tumores, hiperdensibilidade tardia, memória imunológica,

cooperação LT – LB. Células T supressoras, estimulação inespecífica.

b.3) linfócitos NK têm como seu principal alvo as células tumorais e

alguns tipos de micróbios. São células maiores do que os linfócitos B e T

que iniciam o combate assim que formadas na medula óssea, não

necessitando de maturação, como os linfócitos B e T. Essas células

destroem as células infectadas, induzindo-as à apoptose (morte celular

programada) antes que o vírus tenha chance de se replicar.

C) Mastócitos – são células equivalentes aos basófilos circulantes. Na

superfície da membrana celular, apresentam receptores para a região Fc

da imunoglobolina IgE. A quantidade de receptores para IgE é controlada

por genes, sendo o número de receptores maior nos indivíduos com

atopia (distúrbio orgânico de hipersensibilidade a diversos fatores

ambientais, tendo caráter genético - porém, nem sempre hereditário.

Existem diversas doenças atópicas como a asma brônquica, rinite

alérgica, dermatite atópica, conjuntivite alérgica, síndrome da

hipereosinofilia e alergias alimentares). A maioria dos indivíduos com

atopia apresentam uma hiperprodução de IgE.

Como as emoções influenciam

o sistema imune?

Como as emoções influenciam

o sistema imune?

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO

DE IMUNOLOGIA

TRADICIONAL

Por que é importante?

• A importância do SI para saúde;

– Respostas imunes defeituosas tornam o

organismo suscetível à sérias infecções, que

podem levar a morte.

Por que é importante?

• Vacinação é o método mais eficaz para

proteger os indivíduos contra infecções e o

único método que conduziu a erradicação

de uma doença humana.

Por que é importante?

• O aparecimento da AIDS nos anos 80,

enfatizou a importância do sistema imune.

• O impacto de imunologia vai além da

proteção contra doenças infecciosas.

Por que é importante?

• A resposta imune é a principal barreira

contra o transplante de órgãos.

• Tratamento de câncer com base na

estimulação de respostas imunes.

• Respostas imunes anormais.

– Causa de muitas doenças autoimunes.