1 DefesasMULTIPLICATION

Resposta imune às infecções viraisou

DEFESAS DO HOSPEDEIRO CONTRA OS VÍRUS

2 Defesas

Resposta imune frente a infecções

3 Defesas

Defesa e recuperação

• Imunidade inata– Genética– Fatores séricos (complemento)– Células natural killer (NK)

• Imunidade induzida– Interferons

• Imunidade adquirida (passiva e ativa) – Anticorpos– Imunidade mediada por células

4 Defesas

DEFESAS DO HOSPEDEIRO

5 Defesas

Barreiras físicas e químicas

• Pele• Membranas mucosas• Epitélio ciliado• pH ácido• Lágrimas• Ausência de receptores nas células

6 Defesas

Respostas inespecíficas

• Febre• Inflamação• Interferons (IFN):

– IFN alfa (IFN leucocitário)

– IFN beta (IFN fibroblástico)

• Células NK (natural killer)• Fagocitose• Ativação da fixação de Complemento

7 Defesas

Interferons

• Interferon Alfa (IFN - α): cerca de 20 polipeptídeos (18 kDa), codificados por genes ≠. Produzidas principalmente por monócitos. Também chamado IFN de leucócitos.

• Interferon Beta (IFN - β): Também chamado IFN de fibroblastos, é fruto de um único gene (gp20 kDa). Produzido por fibroblastos em cultivo in vitro.

• Ambos são completamente diferentes do Interferon gama (IFN -γ), ou “interferon tipo 2”, ou “interferon imune”, produzido por células T efetoras após uma resposta imune adaptativa.

• Ambos são estimulados pela presença de RNA de dupla fitadentro da célula.

8 Defesas

Interferon-gama (IFN-γ)

• Interferon Gama (IFN-γ) é uma citocinasolúvel dimerizada.

• É o IFN tipo 2;

• Era originalmente chamada “fator ativador dos macrófagos” (Maf).

• É chamado IFN imune, sendo produzido por células T efetoras, surgindo após uma resposta imune adaptativa.

Interferon-gama (IFN-γ)

9 Defesas

Interferons

• Os IFN tipo 1 exercem seus efeitos sobre células ainda não infectadas , com quatro atividades principais:

• Inibição da replicação viral: síntese de 2’-5’oligoadenilato sintetase.

• Inibição da proliferação celular: enzimas impedem a síntese de AA, particularmente os essenciais ex. triptofano;

• ou: • síntese de proteina-quinase , a qual inativa por fosforilação o fator de iniciação eIF-

2 e com isso inibe a síntese de proteínas.

• Aumento do potencial lítico das células NK ( veremos adiante)

• Modulação da expressão de moléculas do MHC : - IFN - 1 ↑ MHC classe I, e ↓ MHC classe II. Como a maioria dos (CTLs) reconhece antígenos ligados a MHC I, o IFN tipo I aumenta a eficiência da citotoxicidademediada por linfócitos T citotóxicos CTLs.

- Ao mesmo tempo, inibe a fase cognitiva da resposta imune impedindo a ativação de linfócitos T auxiliares (Th), que dependem de MHC classe II.

10 Defesas

Complemento (C’)

• Sistema complemento é um conjunto de proteínas plasm áticas que podem ser ativadas pela presença de complexos imunes pelos se guintes caminhos:

• Via clássica: ligação de imunoglobulinas com antíge nos; • Via alternativa: depósito de C3b na superfície de microrganismos• Via da lecitina: ligação com proteínas que se ligam à manose (via da lecitina).

• A ativação do complemento => cascata de ativação se qüencial, formação de moléculas ligadas à ativação do processo inflamatóri o.

• Funções do sistema ativado: - opsonização; - quimiotaxia e ativação de neutrófilos e outras célu las inflamatórias; - degranulação de mastócitos => vasodilatação

=>aumento da permeabilidade capilar => formação do complexo de ataque à

membrana ( membrane attack complex, MAC; formado pela associação dos componentes C5-9 e que se inserem na membrana de células infectadas ou no envelope de vírions, resultando na sua destruição.

11 Defesas

Complemento (C’)

• O componente mais importante da cascata do C’ é C3, => clivado de forma contínua e espontânea, gerando os produtos C3a e C3b.

• Uma vez produzido, o C3b se deposita em superfícies q ue não possuam ácido siálico, como o envelope de diversos vírus => desencadeia a cascata de ativação do C’, que culmin a com a formação do MAC e com a destruição do vírion.

• A presença de ácido siálico na superfície das célula s animais (e eventualmente em algumas bactérias e fungos) torna- as resistentes ao complemento, pois inibe a ligação de alguns componentes que dão continuidade à cascata e posteri or formação do MAC.

12 Defesas

13 Defesas

Membrane attack complex (MAC)

De: wikipedia

14 Defesas

Outra versão do MAC...

•From: www.blobs.org/science/article.php?article=13

15 Defesas

Leitura adicional recomendada:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Complement_membrane_attack_complex

• www.blobs.org/science/article.php?article=13

16 Defesas

Células Natural killer

17 Defesas

Indução de células Natural killer (NK):• Células Natural killer (NK) são linfócitos com habilidade de

matar células infectadas por vírus, que quando ativadasproduzem citocinas.

• O principal mecanismo de reconhecimento de células infectadasé a diminuição dos níveis de MHC classe I na superfície celular(importante na inibição de NK).

• As células NK podem ser um dos principais mecanismos de imunidade contra vírus no início da infecção, antes do surgimento da resposta imune específica.

18 Defesas

Células “natural killer” (NK)

• São um subset de linfócitos encontrados em tecidos (especialmente no baço) e no sangue.

• Derivadas da medula óssea e aparecem como grandes linfócitos com muitos grânulos em seu interior, pelo que muitas vezes elas são chamadas de “grandes linfócitos granulares”.

• Podem ser encarados como LTCs filogeneticamente primitivos, que não apresentam o receptor específico de células T (TCR) para o reconhecimento de antígeno.

19 Defesas

As células NK

• NKs destroem células tumorais ou infectadas por vírus.

• As NK destroem células liberando grânulos citoplásmicos de

perforinas e granzima, induzindo a morte por apoptose.

A morte induzida pelas células NK não é específica para nenhum vírus em particular, nem restrita por moléculas do MHC.

• Esta morte é ‘natural’, em que não é induzida por nenhum

antígeno especificamente, sendo parte da imunidade inata.

20 Defesas

Ação das células NK

21 Defesas

As células NK

• Embora mais ampla em sua atividade do que os LTCs, sua atividade não é aleatória.

• Células NK podem infectar células infectadas com determinados vírus, mas não todos os vírus, e jamais atacam células não infectadas.

• Células NK não são nem células T nem B, não sofrem maturação no Timo e podem se encontrar aumentadas em animais sem Timo.

• Não sofrem rearranjos de genes de Ig ou de TCR, e não expressam moléculas CD3 (marcador pan-T).

• Sabe-se presentemente que as NK devem ser ativadas e são fortemente reguladas

22 Defesas

Células NK

• Como são altamente citolíticas e tem potencial para auto-reatividade, a atividade das NK é muito controlada. As NK devem receber um sinal ativador como os que seguem:

• Citocinas– Importantes na ativação. Como estas são moléculas de estresse,

liberadas por células infectadas por vírus, elas sinalizam ás células NK a presença da infecção.

• ‘Receptor FcR' – As NK, macrófagos e outras células expressam a molécula receptora de

Fc (FcR), a qual se liga à porção Fc dos anticorpos. Assim, as NK podem identificar células contra as quais anticorpos tenham sido dirigidos, e lisar através da citotoxicidade mediada por anticorpos (ADCC).

• ‘Receptores ativadores e inibidores' – Além do receptor Fc receptor, as NK expressam uma variedade de

receptores que servem para ativar ou suprimir sua atividade citolítica. Estes se ligam a vários ligantes, tanto endógenos como exógenos, nas células alvo, e tem um importante papel na regulação da resposta das células NK.

23 Defesas

As células NK

• As células NK expressam CD2 e um receptor de baixa afinidade pela região Fc da IgG, chamado FcγRIII ou CD16.

• As céls NK podem ser induzidas a proliferar e secretar citocinas

• A estrutura molecular reconhecida nas células infectadas por células NK ainda não é conhecida.

• Parte dessa dificuldade talvez venha de que as células NK sejam heterogêneas, de forma que diferentes populações de células NK poderiam reconhecer diferentes estruturas

24 Defesas

Ler: Genetic analysis of resistance to viral infectionBruce Beutler, Celine Eidenschenk, Karine Crozat, Jean-Luc Imler, Osamu Takeuchi, Jules A. Hoffmann & Shizuo Akira

Nature Reviews Immunology 7, 753-766 (October 2007)doi:10.1038/nri2174

25 Defesas

Resposta imune específica frente a vírus

• Resposta imune humoral:

• Envolve a síntese de anticorpos específicos contra antígenos virais pelos plasmócitos, que são linfócitos B estimulados a multiplicar-se pelo contato com o antígeno específico.

• A produção de anticorpos é o mecanismo primário envolvido na recuperação de infecções virais, em particular as citolíticasacompanhadas de viremia e infecções que afetam epitélios.

26 Defesas

27 Defesas

28 Defesas

Imunidade passivamente adquiridaProteção do recém nascido

• Anticorpos no colostro

– Imunidade materna

– Transferência de anticorpos via colostro

– Implicações na imunização de jovens

29 Defesas

Interferência dos anticorpos maternos

2 4 6 8 10 12

**

**

*

*

antic

orpo

spa

ssiv

os

semanas após o nascimento

Nível mínimo paraproteção

interfere comvacinação

“janela” desuscetibilidade

30 Defesas

Resposta imune humoral

• Anticorpos são importantes na defesa, especialmente no início do curso da infecção.

• O sucesso das vacinações está essencialmente relacionado àhabilidade destas vacinas de induzirem anticorpos específicos

• Por isso, e por sua relativa facilidade de quantificação e identificação, os anticorpos são usados como instrumento para avaliar imunidade e, indiretamente, como indicadores da potência de vacinas

• Anticorpos neutralizantes se ligam a proteínas do envelope ou do capsídeo viral e evitam a adsorção e penetração do vírion à célula.

• Outros tipos de anticorpos não são capazes de neutralizar as partículas infecciosas, mas são igualmente importantes na defesa.

31 Defesas

Resposta imune humoral

• Imunoglobulinas secretórias do tipo IgA podem ser importantes para a neutralização de vírus nas mucosas. Ex: imunização contra pólio via oral.

• A Ativação do sistema Complemento também pode participar na defesa contra vírus mediada por anticorpos, por estimulo à fagocitose e possivelmente por lise direta de vírus envelopados.

32 Defesas

Resposta imune humoral

• Imunidade humoral -> sua importância é sugerida pelo fato de que a resistência a um determinado vírus é freqüentemente: - sorotipo-específica; - logo, parece estar correlacionada com a especificidade dos anticorpos gerados.

• (Ex. Influenza: anticorpos contra determinado tipo de vírus podem não proteger contra outro tipo).

33 Defesas

Resposta imune humoral

• Entretanto: anticorpos não são ativos contra vírus dentro de células;

• Imunização passiva com anticorpos não confere proteção integral;

• A capacidade neutralizante in vitro seguidamente não mostra muita correlação com a capacidade in vivo.

34 Defesas

Classes de anticorpos

35 Defesas

Vacinação

1ª dose 2ª dose

36 Defesas

A pressão seletiva da resposta imune (ou terapia) dá origem a distintos grupos, tipos, sorotipos e amostras

Grupo(ex: adenovírus, papilomavírus)

Tipo A

Tipo B

Tipo C

Antígeno grupo- específico

antígeno específicodo tipo A

Antígeno específicogrupo C

isolado

37 Defesas

Resposta imune específica

• Resposta imune mediada por células ou imunidade celular

• Envolve a ação dos linfócitos T citotóxicos (LT CD8+)

• Os LT CD8 + são o principal mecanismo específico de defesa contra infecções já estabelecidas.

• Envolve também a imunidade celular mediada por anticorpos (ADCC), ação das células Natural killer (NK) e macrófagos ativados.

• É o mecanismo de defesa mais importante em infecções não-citolíticas , nas quais as membranas das células infectadas são alteradas pelo vírus.

• .

38 Defesas

Imunidade mediada por células

• Linfócitos T (LT) citotóxicos: São LT específicos que reconhecem antígenos virais associados com moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC-I) na superfície da maioria das células infectadas. Esses LT possuem um antígeno de superfície chamado de CD8 (LT CD8+).

• A interação das células infectadas com os LT CD8+ resulta na liberação de perforinas pelo linfócito T, produz poros na membrana da célula infectada. Também liberadas pelos linfócitos T citotóxicos são as granzimas, um grupo de serina proteases.

• A ação conjunta das granzimas e perforinas resulta na destruição das células infectadas.

• Além disso, os linfócitos citotóxicos ativam a proteína FAS, que induz apoptose nas células infectadas com vírus.

FAS

39 Defesas

Memória imunológica

40 Defesas

Linfócitos T A apresentação ao antígeno estimula os linfócitos T a tornarem-se ou

células "citotóxicas" CD8+ , ou auxiliares "helper" CD4+.

“Linfócito T Auxiliar ou helper” Linf. T Citotóxico

Célula apresentadora de antígeno

41 Defesas

Linfócitos T – imunidade celular adquirida

LT CD8

LT CD4(helper)

perforinas, granzimas

Gatilho daApoptose

citocinas

Vírus eliminado

necrose

apoptose

42 Defesas

Imunidade antiviral adquirida

LB

Vírus neutralizado

Célula infectadacom vírus

Anticorpo reconhecidopor LT com receptor Fc

LT CD8+

LT CD4(helper)

43 Defesas

44 Defesas

Linfócitos T citotóxicos:

• Citotoxicidade celular dependente de anticorpo (ADCC): uma resposta imune na qual células infectadas por vírus são recobertas por anticorpos e tornam-se alvos para ataque das células do sistema imune como células NK, macrófagos e neutrófilos.

• Linfócitos T auxiliares: Esses linfócitos T possuem o antígeno de superfície CD4. São capazes de reconhecer antígenos protéicos associados a moléculas do MHC-II, que são encontrados apenas em alguns tipos de células, como macrófagos, linfócitos B e células dendríticas.

• Os linfócitos T auxiliares coordenam a resposta imune específica aos antígenos através da secreção de citocinas que estimulam a produção de anticorpos pelos linfócitos B ou estimulam produção de resposta imune mediada por células.

45 Defesas

ADCC

46 Defesas

Fim