Sistema Imunológico

Sistema Imunológico

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ATUALIDADES BIOLÓGICAS 1

NÚMERO 10OUTUBRO DE 1998 EDITORA MODERNAProfessor do Departamento de Biologia do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo

DEFESAS DO CORPO: O SISTEMA IMUNITÁRIO J. M. Amabis* e G. R. Martho

Nas últimas décadas, em parte devido à epidemia mundial de aids, o mundo científico passou a dedicar especial atenção ao sistema imunitário, que defende nosso organismo de invasores microscópicos. Quando esse sistema falha ou torna-se debilitado, o organismo é presa fácil de todo o tipo de doença infecciosa. O sistema imunitário é comparável a um sofisticado exército de defesa. Seus soldados são células altamente especializadas, que atacam os invasores tanto na luta corpo-a-corpo como com poderosas armas químicas. Compreender melhor nosso sistema de defesa será de fundamental importância no futuro, e poderá trazer cura para inúmeras doenças e melhoria para a qualidade da vida humana.

Células fagocitárias

A maioria dos microorganismos que invade nosso corpo é prontamente atacada por células especializadas em realizar fagocitose, genericamente chamadas fagócitos. Estes englobam os invasores e os destroem.

As principais células fagocitárias são os neutrófilos e os macrófagos. O neutrófilo é um tipo de glóbulo branco presente no sangue, capaz de atravessar a parede dos capilares sangüíneos e penetrar nos tecidos infectados, onde combate vírus, bactérias e demais partículas estranhas.

Os macrófagos originam-se a partir da diferenciação de um tipo de glóbulo branco do sangue, o monócito. Há macrófagos fixos, ou histiócitos, localizados em certos tecidos e órgãos corporais, e macrófagos circulantes, que se deslocam por todo o corpo, fagocitando vírus, bactérias e detritos celulares. O conjunto de todos os macrófagos do corpo constitui o sistema retículo-endotelial.

Resposta inflamatória

Quando uma região do corpo é lesada pelo ataque de microorganismos ou de substâncias tóxicas, ocorre uma resposta defensiva conhecida como inflamação. Os principais sintomas da inflamação são dor, calor, vermelhidão e inchaço no local atingido. Apesar dos sintomas, a inflamação é um processo benéfico, que tem por função destruir ou remover os agentes causadores da lesão, além de reparar ou substituir o tecido danificado.

Nosso organismo é constantemente atacado por diferentes tipos de invasores microscópicos, que tentam penetrar através da pele ou das mucosas que revestem nossas cavidades e condutos internos. Se conseguirem transpor essas barreiras, os invasores serão combatidos por outras linhas de defesa. Uma delas, que poderíamos chamar de defesa inespecífica, combate os invasores por meio de células fagocitárias e de substâncias antimicrobianas genéricas, isto é, que atuam sobre qualquer tipo de invasor. A segunda linha de defesa é constituída por células que identificam a natureza química dos invasores e desencadeiam contra eles uma resposta de defesa específica, conhecida como resposta imunitária.

Linfócito T humano infectado pelo vírus causador da aids -- HIV -- observado ao microscópio eletrônico de varredura (aumento: 16.0 x). Os grânulos verdes (coloridos artificialmente) são vírus em processo de liberação pela célula infectada. O ataque do HIV debilita seriamente o sistema imunitário, abrindo caminho para diversas doenças infecciosas.

© NIBSC / SPL - Stoc k Photos

2 ATUALIDADES BIOLÓGICAS

O processo inflamatório é desencadeado por uma substância chamada histamina, liberada por células do local lesado. A histamina atua sobre os vasos sangüíneos próximos, fazendo com que eles se dilatem e tornem-se mais permeáveis. Com isso, aumenta a circulação de sangue no local inflamado e a saída dos neutrófilos e macrófagos para os tecidos, onde eles passam a fagocitar bactérias invasoras e restos de células mortas.

O inchaço que geralmente acompanha a inflamação é causado pelo acúmulo de plasma, extravasado dos vasos sangüíneos dilatados pela histamina. O pus, que às vezes se acumula nos locais inflamados, é um aglomerado de células fagocitárias, a maioria mortas durante o combate aos invasores.

Nosso organismo é capaz de distingüir seus próprios componentes de moléculas estranhas que eventualmente penetrem no corpo. Essa distinção é fundamental para que o sistema de defesa não ataque o próprio organismo, como ocorre, por motivos ainda pouco conhecidos, em certas doenças denominadas autoimunes (como o lupus eritematoso sistêmico e a artrite reumatóide).

Depois de um primeiro contato com determinado tipo de agente infeccioso, o organismo “memoriza” suas características químicas, de tal maneira que, em um próximo contato, o agente infeccioso é rapidamente identificado e destruído. Assim, adquirimos imunidade contra aquele agente específico.

A identificação e a posterior eliminação de agentes estranhos ao corpo é exercida pelo sistema imunitário, constituído basicamente pelos glóbulos brancos do sangue e pelos órgãos que os produzem: medula óssea, baço, timo e nódulos linfáticos, entre outros.

Antígenos

Substâncias identificadas como estranhas ao organismo, capazes de causar resposta imunitária, são genericamente chamadas antígenos. Em sua maioria, os antígenos são moléculas de proteínas e polissacarídios, presentes, por exemplo, nos envoltórios de vírus, bactérias, fungos, protozoários e outros seres vivos.

As regiões das moléculas de antígeno identificadas pelo sistema imunitário são denominadas epítopes ou determinantes do antígeno.

Anticorpos

Anticorpos são proteínas fabricadas por certos tipos de glóbulo branco em resposta à presença de determinado antígeno. Um anticorpo é altamente específico, sendo capaz de reconhecer e se unir somente ao antígeno que desencadeou sua fabricação. A ligação do anticorpo ao antígeno contribui decisivamente para a destruição ou inativação deste último.

Uma molécula de anticorpo é constituída por duas cadeias polipeptídicas pequenas, conhecidas como cadeias leves, e por duas cadeias polipeptídicas maiores, as cadeias pesadas.

As cadeias leves apresentam uma região constante, cuja seqüência de aminoácidos é idêntica em todos os tipos de anticorpo, e uma região variável, cuja seqüên-

Determinantes do antígeno(epítopes)

Antígenos na parede bacteriana

Anticorpo ligado à epítope do antígenoBactér ia

À esquerda, representação dos antígenos presentes em uma célula bacteriana, com anticorpos ligados. Antígenos e anticorpos estão representados muito ampliados em relação à bactéria. Acima, esquema de uma molécula de anticorpo. No detalhe, sítios que permitem a ligação específica com o determinante do antígeno.

Cadeia leve do anticorpo

Cadeia pesada do anticorpo

Sítios de reconhecimento do antígeno

Determinante do antígeno (epítope)

DETALHE Cadeia pesada

Cadeia leve

Regiões constantes

Regiões variáveis

Região de ligação com o antígeno

ATUALIDADES BIOLÓGICAS 3 cia de aminoácidos varia de anticorpo para anticorpo. As cadeias pesadas, por sua vez, apresentam uma região constante, cuja seqüência de aminoácidos é idêntica nos anticorpos de uma mesma classe, e uma região variável, típica de cada anticorpo.

Uma molécula de anticorpo lembra uma letra ipsilon

(Y). Cada “braço” desse Y é constituído por uma cadeia leve associada a parte de uma cadeia pesada. A “perna” do Y é constituída pela associação das partes restantes das duas cadeias pesadas.

A ponta de cada braço do anticorpo é constituída pela associação das regiões variáveis de uma cadeia leve e de uma cadeia pesada. Essa associação origina um encaixe molecular pelo qual o anticorpo reconhece o antígeno. A combinação aleatória entre as regiões variáveis de cadeias leves e pesadas define a especificidade dos anticorpos e explica sua enorme diversidade.

Há cinco classes principais de anticorpos, caracterizadas pelo tipo de cadeia pesada e denominadas: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. A sigla Ig é a abreviatura de imunoglo-

Ação dos anticorpos sobre diferentes tipos de antígeno. Na neutralização, vírus e toxinas são inativados pela associação com os anticorpos; na aglutinação, os anticorpos causam agrupamento dos antígenos; na precipitação, os anticorpos combinam-se com antígenos solúveis, tornando-os insolúveis. Todos esses processos facilitam a ação de células fagocitárias, que destroem os antígenos. Na ativação de complemento os anticorpos, depois de se ligarem aos antígenos, combinam-se a determinadas proteínas do plasma (complemento), as quais formam poros na célula invasora, levando à sua ruptura (lise) e morte. As proteínas de complemento também estimulam glóbulos brancos do tipo basófilo e plaquetas a liberar histamina, responsável pelo processo inflamatório.

facilita facilita leva à

Macrófago FAGOCITOSE INFLAMAÇÃO LISE CELULAR

Vaso sangüíneo

Bactéria

Vírus Toxina Bactéria Antígeno solúvel

Proteína de complemento

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