AUla de imunidade inata e vacinas

1. Imunologia
Estudo do sistema imune (SI) e dos mecanismos que os seres humanos e outros
animais usam para defender seus corpos da invasão de microorganimos.
1

2. Imunologia - Introdução
Diferenciação do próprio x não próprio
Reconhecimento celular (receptores, moléculas, sinais)
Organização gênica
Prevenir infecções e erradicar infecções estabelecidas.
2
• Imunidade = Resistência a infecções
• Sistema imune = Células, tecidos e moléculas que medeiam
resistência
• Resposta imune = Reação coordenada destas
Conceitos iniciais:
FUNÇÃO HOMEOSTASE

3.  O sistema imune se baseia no reconhecimento e
diferenciação do próprio vs não próprio (Self/Non-self)
 Não é exclusivo de humanos ou outros organismos
complexos: tem sido observado em outros sistemas
 Colônias de esponjas
 Insetos
 Repteis
 Peixes
 Aves
3
A falta ou deficiência no S.I. levam à doença ou morte

4. Mas como isso acontece?

5. Tipos de imunidade
Inata e Adaptativa
1. Inata
Proteção inicial contra infecções. Presente em
indivíduos saudáveis, desde o nascimento e
preparada para bloquear a entrada de micróbios e
eliminar micróbios que têm sucesso entrando em
tecidos.
2. Adaptiva ou Adquirida
Defesa estimulada por patógenos que invadem
tecidos, i.e., adapta à presença de invasores
microbianos. Adaptável, mais lenta, porém mais
efetiva.

6. Imunidade Inata ou Inespecífica
1ª linha de defesa: Barreiras físicas (Pele, Mucosa e secreções)

7. 2ª linha de defesa: Células e moléculas do sistema imune inato
Células fagocíticas
profissionais (APC)
Granulócitos
Mediadores solúveis
Macrófagos
Células Dendríticas
Monócitos
Basófilos
Neutrófilos
Eosinófilos
Células Natural Killer
Plaquetas
Complemento
Proteína C-reativa

8. Sistema Imune Adaptativo
• Componentes
Linfócitos e os seus produtos, i.e., anticorpos.
Propriedades
 Reconhecem substancias diferentes
 Microbianas ou não
 Estas substâncias são chamadas antígenos.
Só são ativados mediante ao estímulo da imundade inata
Geram mecanismos que são especializados para combater
tipos diferentes de infecções.
Anticorpos -> patógenos em fluidos de extra-celular
Linfócitos T ativados -> patógenos intra-celulares.

9. Tipos de resposta imune adaptativa
Humoral Celular

10. Tipos de resposta imune adquirida
T CD8
Citotóxic
os
T CD4
Auxiliar
es

11. Resposta adaptativa primária e secundária:

12. INATA ADQUIRIDA
A resposta é imediata Há um período curto de de
tempo para que a resposta
seja máxima
Não é específica para um
único Ag
É gerada para um Ag
determinado
Não resulta em memória
imunológica
Induz resposta de memória

15. Ativação dos linfócitos T
T-helper
T-citotóxico

16. Ativação dos linfócitos B

17. Imunidade Inata
Tradicionalmente a imunidade inata é descrita como uma resposta
rápida, não específica e idêntica qualitativa e quantitativamente toda vez
que estimulada por um mesmo patógeno (ausência de memória
imunológica). É mediada por granulócitos, monócitos, macrófagos,
células dendríticas e células NK.
Está presente em todas as classes de plantas e animais, sendo
considerada uma forma filogeneticamente antiga de defesa.

19. O que mudou?
• Atualmente fazem parte do sistema inato alguns tipos de linfócitos
B (células B1) e T (gd) e as células NKT.
• A resposta é mais específica do que se imaginava (Tgd, NKT,
receptores TLR)
• Memória – células NK que expressam receptor invariante LY49H
que reconhece a glicoproteína m157 de CMV

21. Celulas

24. Palm NW 2009
Pattern recognition receptors and control of
adaptive immunity

25. Valiante NM 2003
Innate immune responses are required for
Adaptive immunity

26. ADJUVANTES
Do latim “Adjuvare” = Ajudar
Compostos que podem aumentar ou modular a imunogenicidade intrínseca dos
antígenos.
Trends in vaccine adjuvants Virgil EJC Schijns & Ed C Lavelle. Expert Rev. Vaccines 10, 2011

28. PAMPS
“Pathogen Associated Molecular Patterns”
Padrões moleculares característicos de
microrganismos, ausentes no hospedeiro.

29. PRRs
“ Pattern Recognition Receptors”
Receptores de reconhecimento de PAMPS expressos
em várias células do organismo dos mamíferos, mas
principalmente nas células do sistema imune inato.

31. “Adjuvantes que atuam sobre TLRs”
TLRs Ligante Primário Adjuvante
TLR 1 + TLR 2
Triacil polipeptídeos
Lipoarabnomanana
Pam3Cys
TLR 2 +TLR 6
Diacyl lipopeptídeos
Ácido Lipoteicóico
Zymozan
Âncora GPI
MALP-2
Pam2Cys
TLR 2
Lipoproteínas
Peptideoglicano
Ácidos Lipoteicóicos
Lipoarabdomanana
Zymozan
Âncora GPI
HSP60
Neisserial porins
BCG
CFA
TLR 3 RNA fita dupla Poly I:C

32. TLRs Ligante Primário Adjuvante
TLR 4
LPS
HSP60
Proteina de RSV
Peptideoglicano
MPL A
RC-529
MDF2b
BCG
FCA
TLR 5 Flagelina Flagelina
TLR 7/8 RNA fita simples
Imiquimode
Resiquimode
3M-012
TLR 9
DNA bacteriano
Hemozoína
CpG ODN não metilado
TLR 10 ND ND
TLR 11
Profilina de Toxoplasma
gondii
ND
TLR 12 ND ND
“Adjuvantes que atuam sobre TLRs”

42. Palm NW 2009

44. Rhee EG 2009

45. Triggering Distinct TLRs on DCs Elicits Different
Cytokine Profiles and Different Immune Responses
Pulendran B 2006

50. Hidroxila do carbono-3 da pentose do
primeiro nucleotídeo se liga ao grupo
fosfato ligado a hidroxila do carbono-5
da pentose do segundo nucleotídeo
através de uma ligação fosfodiéster.
Troca de 1 molécula de O do grupo fosfato da
pentose por uma molécula de enxofre.
Resistentes a nucleases e altamente solúveis.
Base Fosfotioéster
Base Fosfodiéster

51. Verthelyi D 2003, 2001

52. 1

54. 3

55. 4
Frank FM 2003

57. Kim S 2008

58. J Exp Med 2002
1

59. Gonzalez-Aseguinolaza G 2002 2

60. Gonzalez-Aseguinolaza G 2002 3

61. Gonzalez-Aseguinolaza G 2002
4

62. Classificação dos Adjuvantes

63. 1. Derivados de Microorganismos
Bacterianos – LPS, Lipídeo A (ambos muito tóxicos) e MPL (Monophosphoryl lipid A –
forma detoxificada do LPS de Salmonella minnesota R595).
Bactérias mortas (MDP) – Mycobacterium spp, Corynebacterium parvum, Bordetella
pertusis – Muito tóxicos.
MDP (Muramyl dipeptide) – induz forte imunidade celular.
DNA Bacteriano – Motivos CpG com a citosina não metilada.
2. Sais Minerais – Sais de Alumínio (Alum) – Fosfato ou Hidróxido de Alumínio
“Although traditionally thought to function primarily by forming a long-lasting depot for antigen
and by promoting their uptake by antigen-presenting cells (APCs), it is now clear that innate immune
stimulation plays a primary role in the adjuvant activity of alum (Lambrecht et al., 2009; Marrack et al.,
2009). Alum is used primarily to enhance antibody production and does not utilize TLR for its function
in vivo (Gavin et al., 2006). In humans, responses to proteins with alum tend to be a mix of Th2 and
Th1 cells (Didierlaurent et al., 2009)…Studies in vitro employing macrophages and DCs have
demonstrated that, after lipopolysaccharide (LPS) priming, alum can activate the NLRP3 inflammasome
to produce mature IL-1b (Li et al., 2007)...” In vivo?
“In addition to inflammasome activation by alum itself, the adjuvant can also trigger necrotic cell
death and the release of the endogenous danger signal uric acid.”.
Geralmente excretado pelos rins pode acumular no organismo, principalmente no
cérebro e medula. Alzheimer??

65. 3. “Delivery Systems” (NANOPARTÍCULAS)
Liposomas – potencia depende do número de camadas lipídicas, carga elétrica e
tipo do lipídio utilizado, método de preparação.
Nano beads (esferas inertes menores do que 1mm) adsorvidas com antígeno –
induzem resposta imune humoral e celular.
- Produzidas pela combinação de Cloreto de Cálcio, Fosfato de sódio e citrato
de sódio.
- Polímeros Biodegradáveis – PLG (D,L-lactide-co-glycolide) e PLA
(Polylactide)
- Não degradáveis – ouro, sílica, látex e poliestireno.
ISCOMs (partículas de 40nm compostas de QuilA + Lipídios + Colesterol +
Antígeno) – O colesterol se liga a saponina formando anéis de 12nm que se fixam
juntos pelos lipídios formando as nano partículas. Incorporam antígenos
hidrofóbicos ou anfipáticos. Aumentam a eficiência de resposta por linfócitos B
e internalização do antígeno pelas APC, induz resposta mista Th1/Th2.
ISCOMATRIX – induz resposta Th2.
Partículas semelhantes a vírus – VLPs (capsídeos virais vazios – sem RNA ou DNA
viral). Facilitam a internalização pelas APC, principalmente células dendríticas.
Vacina para hepatite B é produzida na forma de VLPs em células de levedura
(Saccharomyces cerevisiae ou Pichia pastoris).
Proteossomas - mais conhecido e em uso utiliza a proteína da membrana externa
de Neisseria meningitidis (OMPs)

66. ISCOMs

67. 4. Compostos tenso ativos
Quill A – composto natural com saponinas obtidas do extrato aquoso da casca da
árvore Quillaja saponaria.
QS-21 – Fração purificada por cromatografia de fase reversa da Quill A.
Ambas induzem excelente resposta imune celular, mas são muito tóxicas para uso
humano.
5. Emulsões
Induzem resposta imune humoral e permitem a liberação lenta do antígeno.
Geralmente muito tóxicos para uso humano induzem inflamação, formação de
granuloma e úlceras no local da aplicação (principalmente FIA e FCA).
“MF59 (Novartis) and AS03 (GlaxoSmithKline) are both oil-inwater emulsions based on
squalene, an oil that is more readily metabolized than the paraffin oil used in Freund’s adjuvants…
there are considerable human data comparing flu vaccination with these adjuvants to the same
vaccine without adjuvant or with alum (Mbow et al., 2010). These emulsions stimulate stronger
antibody responses, permit fewer doses and antigen dose sparing, and generate marked memory
responses, with a mixed Th1-Th2 cell phenotype (Ott et al., 1995).”

70. Mas porque com tantas alternativas em
adjuvantes praticamente a totalidade das vacinas
utilizadas na população humana
ainda são vacinas mortas ou atenuadas e induzem
principalmente a produção de anticorpos?

71. AONDE ESTÁ A MEMÓRIA T???
&
COMO AVALIAR MEMÓRIA T???