Imunidade Inata

      Lucas P Carvalho
 Instituto de Ciências da Saúde /
Serviço de Imunologia - C-HUPES
  Universidade Federal da Bahia
Cluster of Differentiation
•   CD1- APC
•   CD3 - T cells and NKT cells
•   CD4 - TCD4 e monocytes
•   CD8 - TCD4 e NK
•   CD14 - Monocytes and DC
•   CD16 - NK cells, NKT cells and monocytes
•   CD19 - B cells
•   CD45RA - Naïve T cells
•   CD45RO - Memory T cells
•   CD56- NK cells and NKT cells
•   …
Imunidade Inata

• A imunidade inata é responsável pela resposta
  imune inicial que previne a infecção do hospedeiro e
  pode muitas vezes eliminar o patógeno.
Característica          Inata          Adaptativa

Especificidade    Estruturas comuns Antígenos
                  presentes em      microbianos e não
                  diversos          microbianos
                  microorganismos
Diversidade       Limitada          Extensa, receptores
                                    são produzidos por
                                    recombinações de
                                    segmentos gênicos
Memória           Não               Sim



Não reatividade   Sim               Sim
ao próprio
Estágios de penetração de microrganismos
                     nos tecidos

Aderência ao epitélio        Infecção local     Disseminação linfática    Imunidade adaptativa




                                                                           CD8
                                                                           CD8
                                                                                      M!
                                       M!                                 Th1
                         N                                                Th1          B
                                                                                       B
                                   EO
                                   EO                                       Th2
                                                                            Th2
                                                                                    EO
                                                                                     EO
 Barreira mecânica,
          mecânica,     Fagócitos,                  Fagócitos,            Anticorpos,
 química e biológica    proteínas de fase aguda,    celulas APC migram    Citocinas (Celulas T)
                        complemento e ativação      para linfonodos, RI   Citotoxicidade
                        de células gd, células NK   adaptativa iniciada
                        (0 a 96 horas)               (> 96 horas)
Funções da Imunidade Inata

• Eliminação direta de patógenos.
• Estimulação da resposta imune adaptativa, tendo
  influência direta na magnitude da resposta
  adaptativa.
   – Apresentação antigênica, moléculas co-estimulatórias
     (CD80, CD86, CD40), IL-12, IFN-gamma…
Mecanismos de Defesa Relacionados
            com a Resposta Imune Inata
I. Barreiras Naturais: Pele, Mucosas, pH.
II. Proteínas Efetoras Circulantes :
Complemento- recrutamento celular, lise de bactérias e vírus.
Proteína C Reativa - opsonização e produção de citocinas.
III. Células :
Neutrófilos, fagócitos mononucleares - fagocitose e destruição de
bactérias, vírus,fungos e protozoários.
Eosinófilos, Basófilos / Mastócitos - inflamação, aumento da
permeabilidade vascular e destruição de helmintos.
Células NK - resposta imune contra vírus e bactérias intracelulares.
Componentes da Imunidade Inata
Células da imunidade inata
Células da resposta imune inata
Células              Principais Funções


   Neutrófilos       Fagocitose e destruição de patógeno.
   Fagócitos         Fagocitose e destruição de patógeno, secreção
   mononucleares     de citocinas e quimiocinas que pró-
                     inflamatórias
   Células NK        Lise de células infectadas, ativação de
                     macrófagos.
Células NK- “natural killer”

• Elimina células infectadas com baixa expressão de MHC
 classe I.

• Defesa contra infecções virais.
• Secretam IFN-γ, principal citocina ativadora de
 macrófagos para destruírem microorganismos
 fagocitados.
Neutrófilos
                 Principal tipo de célula mediadora de respostas
                 inflamatórias agudas as infecções bacterianas.Os
                 grânulos específicos dos neutrófilos possuem
                 enzimas como lisozima, colagenase e elastase.




 Macrófagos
              Células fagocíticas derivadas de monócitos,
              desempenham papéis importantes nas respostas
              imunes inatas e de adaptativas.
Monocytes phenotype


              CD14++

                       80 - 90%




          CD14+ CD16+
MCH II++               10 - 20%
TNF-alpha++




                                      CD16
      Pro-inflammatory
                                         CD14
      • Rheumatoid arthritis
            • Sepsis
High frequency of pro-inflammatory monocytes
               in tegumentary leishmaniasis patients

       Controles sadios           Pacientes com LC




                          CD16
CD16




                                                     100              p<0.05
   CD14                          CD14
                                                           p=0.0003
                                                     75


                                                     50


                                                     25


                                                      0
                                                           UC            CL    ML
Células Dendíticas

• Mielóides - secretoras de IL-12.

• Plasmocitóides - expressão aumentada de TLR7 e
  TLR9; secretam altos níveis de IFN-alpha.
Mecanismos de defesa
relacionados com a resposta
         imune inata
Mecanismos de Defesa Relacionados
        com a Resposta Imune Inata
Citocinas:
 Interferon α/β/λ - infecções virais.
 IL-12, IFN-γ - infecções por agentes intracelulares.
 IL-1, IL-6, TNF-α, IL-4 - infecções por bactérias extra-celulares,
protozoários e helmintos.
Quimiocinas:
 IL-8, CXCL9, CCL3, CCL4…
Outros:
Proteina C reativa, complemento…
Componentes da Resposta Imune Inata
Componentes                      Principais Funções



Proteínas Efetoras Circulantes


    Complemento                  Destruição de patógeno, opsonização, recrutamento
                                 celular.


    Citocinas
    TNF-α, IL-1, quimiocinas     Inflamação
    IFN-α, β                     Resistência a infecção viral
    IFN-γ                        Ativação de macrófago
    IL-12                        Produção de IFN-γ por células NK e células T
    IL-15                        Proliferação de células NK e células T
    IL-10 , TGF-β                Controle da Inflamação
Quimiocinas
• São produzidas por leucócitos, células
  endoteliais, células epiteliais e fibroblastos.

• Múltiplas ações e ações sobrepostas.

• Atuam através de receptores: um receptor
  pode interagir com diferentes quimiocinas, e
  uma quimiocina pode se ligar a deferentes
  receptores.
PAMP - Padrão Molecular Associado a Patógenos

- As membranas dos microorganismos apresentam uma
estrutura molecular com padrão repetido.
- O sistema imune inato reconhece estes patógenos por meio de
receptores que se ligam a padrão de estrutura regular
(reconhecimento de padrão de moléculas associado a patógeno).
- Na maioria das vezes o reconhecimento do patógeno e
discriminação do que é próprio é devido ao reconhecimento de
certos resíduos de açúcares que são documentados em micróbios
patogênicos e não em células do hospedeiro.
PRR - Receptores reconhecedores de
                  patógenos

•   TLRs - Toll-like receptors, proteinas transmembrana de
    superfície ou intracelular.

•   NLRs - NOD-like receptors, proteínas intracelulares que
    reconhecem moléculas no citoplasma.

•   RLRs - Helicases presentes no citosol que reconhecem
    partículas virais.

•   Manose receptor - C-type lectinas que reconhecem
    carboidratos.
Toll-like receptors
TLR
Ativação de células dendríticas


           Class II         CD80         CD86
                  35               19           15

    DC



                      50           29           36

DC + LPS




           DC ± LPS                 Flow cytometry
                           18h                       Gated on CD11c+
Ativação de células dendríticas



                DC               LPS
 IL-12




         TNF-alpha




DC ± LPS                   Flow cytometry
                     18h
                                            Gated on CD11c+

Resposta inata

  • 1.
    Imunidade Inata Lucas P Carvalho Instituto de Ciências da Saúde / Serviço de Imunologia - C-HUPES Universidade Federal da Bahia
  • 2.
    Cluster of Differentiation • CD1- APC • CD3 - T cells and NKT cells • CD4 - TCD4 e monocytes • CD8 - TCD4 e NK • CD14 - Monocytes and DC • CD16 - NK cells, NKT cells and monocytes • CD19 - B cells • CD45RA - Naïve T cells • CD45RO - Memory T cells • CD56- NK cells and NKT cells • …
  • 3.
    Imunidade Inata • Aimunidade inata é responsável pela resposta imune inicial que previne a infecção do hospedeiro e pode muitas vezes eliminar o patógeno.
  • 4.
    Característica Inata Adaptativa Especificidade Estruturas comuns Antígenos presentes em microbianos e não diversos microbianos microorganismos Diversidade Limitada Extensa, receptores são produzidos por recombinações de segmentos gênicos Memória Não Sim Não reatividade Sim Sim ao próprio
  • 5.
    Estágios de penetraçãode microrganismos nos tecidos Aderência ao epitélio Infecção local Disseminação linfática Imunidade adaptativa CD8 CD8 M! M! Th1 N Th1 B B EO EO Th2 Th2 EO EO Barreira mecânica, mecânica, Fagócitos, Fagócitos, Anticorpos, química e biológica proteínas de fase aguda, celulas APC migram Citocinas (Celulas T) complemento e ativação para linfonodos, RI Citotoxicidade de células gd, células NK adaptativa iniciada (0 a 96 horas) (> 96 horas)
  • 6.
    Funções da ImunidadeInata • Eliminação direta de patógenos. • Estimulação da resposta imune adaptativa, tendo influência direta na magnitude da resposta adaptativa. – Apresentação antigênica, moléculas co-estimulatórias (CD80, CD86, CD40), IL-12, IFN-gamma…
  • 7.
    Mecanismos de DefesaRelacionados com a Resposta Imune Inata I. Barreiras Naturais: Pele, Mucosas, pH. II. Proteínas Efetoras Circulantes : Complemento- recrutamento celular, lise de bactérias e vírus. Proteína C Reativa - opsonização e produção de citocinas. III. Células : Neutrófilos, fagócitos mononucleares - fagocitose e destruição de bactérias, vírus,fungos e protozoários. Eosinófilos, Basófilos / Mastócitos - inflamação, aumento da permeabilidade vascular e destruição de helmintos. Células NK - resposta imune contra vírus e bactérias intracelulares.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
    Células da respostaimune inata Células Principais Funções Neutrófilos Fagocitose e destruição de patógeno. Fagócitos Fagocitose e destruição de patógeno, secreção mononucleares de citocinas e quimiocinas que pró- inflamatórias Células NK Lise de células infectadas, ativação de macrófagos.
  • 11.
    Células NK- “naturalkiller” • Elimina células infectadas com baixa expressão de MHC classe I. • Defesa contra infecções virais. • Secretam IFN-γ, principal citocina ativadora de macrófagos para destruírem microorganismos fagocitados.
  • 12.
    Neutrófilos Principal tipo de célula mediadora de respostas inflamatórias agudas as infecções bacterianas.Os grânulos específicos dos neutrófilos possuem enzimas como lisozima, colagenase e elastase. Macrófagos Células fagocíticas derivadas de monócitos, desempenham papéis importantes nas respostas imunes inatas e de adaptativas.
  • 13.
    Monocytes phenotype CD14++ 80 - 90% CD14+ CD16+ MCH II++ 10 - 20% TNF-alpha++ CD16 Pro-inflammatory CD14 • Rheumatoid arthritis • Sepsis
  • 14.
    High frequency ofpro-inflammatory monocytes in tegumentary leishmaniasis patients Controles sadios Pacientes com LC CD16 CD16 100 p<0.05 CD14 CD14 p=0.0003 75 50 25 0 UC CL ML
  • 15.
    Células Dendíticas • Mielóides- secretoras de IL-12. • Plasmocitóides - expressão aumentada de TLR7 e TLR9; secretam altos níveis de IFN-alpha.
  • 16.
    Mecanismos de defesa relacionadoscom a resposta imune inata
  • 17.
    Mecanismos de DefesaRelacionados com a Resposta Imune Inata Citocinas:  Interferon α/β/λ - infecções virais.  IL-12, IFN-γ - infecções por agentes intracelulares.  IL-1, IL-6, TNF-α, IL-4 - infecções por bactérias extra-celulares, protozoários e helmintos. Quimiocinas:  IL-8, CXCL9, CCL3, CCL4… Outros: Proteina C reativa, complemento…
  • 18.
    Componentes da RespostaImune Inata Componentes Principais Funções Proteínas Efetoras Circulantes Complemento Destruição de patógeno, opsonização, recrutamento celular. Citocinas TNF-α, IL-1, quimiocinas Inflamação IFN-α, β Resistência a infecção viral IFN-γ Ativação de macrófago IL-12 Produção de IFN-γ por células NK e células T IL-15 Proliferação de células NK e células T IL-10 , TGF-β Controle da Inflamação
  • 19.
    Quimiocinas • São produzidaspor leucócitos, células endoteliais, células epiteliais e fibroblastos. • Múltiplas ações e ações sobrepostas. • Atuam através de receptores: um receptor pode interagir com diferentes quimiocinas, e uma quimiocina pode se ligar a deferentes receptores.
  • 22.
    PAMP - PadrãoMolecular Associado a Patógenos - As membranas dos microorganismos apresentam uma estrutura molecular com padrão repetido. - O sistema imune inato reconhece estes patógenos por meio de receptores que se ligam a padrão de estrutura regular (reconhecimento de padrão de moléculas associado a patógeno). - Na maioria das vezes o reconhecimento do patógeno e discriminação do que é próprio é devido ao reconhecimento de certos resíduos de açúcares que são documentados em micróbios patogênicos e não em células do hospedeiro.
  • 23.
    PRR - Receptoresreconhecedores de patógenos • TLRs - Toll-like receptors, proteinas transmembrana de superfície ou intracelular. • NLRs - NOD-like receptors, proteínas intracelulares que reconhecem moléculas no citoplasma. • RLRs - Helicases presentes no citosol que reconhecem partículas virais. • Manose receptor - C-type lectinas que reconhecem carboidratos.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
    Ativação de célulasdendríticas Class II CD80 CD86 35 19 15 DC 50 29 36 DC + LPS DC ± LPS Flow cytometry 18h Gated on CD11c+
  • 27.
    Ativação de célulasdendríticas DC LPS IL-12 TNF-alpha DC ± LPS Flow cytometry 18h Gated on CD11c+