Conceitos Fundamentais de Imunologia: Antígenos, Anticorpos e Vacinas

Conceitos Fundamentais de Imunologia

Antígeno: Qualquer molécula que pode se ligar especificamente a um anticorpo e ativar células do sistema imune (gerar resposta imunológica).

Anticorpos: Produzidos pelos linfócitos, possuem sítios de ação por onde se ligam a antígenos específicos. Ao se ligarem, podem produzir três tipos de respostas efetoras: neutralização do antígeno, opsonização e ativação do sistema complemento (via clássica).

Mecanismos dos Anticorpos

1. Neutralização do antígeno: Impedem a entrada do antígeno na célula. São fagocitados por macrófagos.
2. Opsonização: Aumentam a fagocitose destes antígenos ligados a anticorpos.
3. Ativação do complemento: Aumentam a fagocitose de antígenos ligados a proteínas do complemento e anticorpos.

Principais classes de anticorpos: IgA, IgD, IgE, IgG e IgM.

Antibióticos

Antibióticos: Funcionam em infecções bacterianas. São substâncias químicas que matam as células bacterianas, mas não afetam as células do corpo humano. Por exemplo, muitos antibióticos interrompem o mecanismo dentro das células bacterianas que constrói a parede celular. As células humanas não contêm esse mecanismo e, portanto, não são afetadas. Antibióticos diferentes funcionam em partes diferentes do mecanismo de uma bactéria, e desse modo cada um é mais ou menos efetivo em tipos específicos de bactérias. Esta especificidade pode ser vista no uso de antibióticos contra os vírus; além de não serem considerados propriamente estruturas vivas, os vírus não possuem o mesmo maquinário que as bactérias, logo, os antibióticos não surtem efeito algum contra eles.

Tipos de Hipersensibilidade

1. Hipersensibilidade do tipo I: Os anticorpos reagem rápida e imediatamente à presença do antígeno; essa reação provoca a ativação dos mastócitos, com liberação da histamina e de outras enzimas vasoativas, provocando vasodilatação e exsudação. São reconhecidas duas formas de hipersensibilidade do tipo I:

• Imediata: Cerca de 15 a 30 minutos após o contato com o antígeno, com as alterações citadas.
• Tardia: Observada 6 a 8 horas após o contato com o antígeno, caracterizada pela exsudação celular, principalmente de basófilos, eosinófilos, monócitos etc.

O choque anafilático é um exemplo de hipersensibilidade do tipo I imediata.

2. Hipersensibilidade do tipo II: Os anticorpos reagem contra antígenos localizados nas membranas das células humanas normais ou alteradas. Participam diretamente dessa reação o sistema complemento, provocando lise celular e tornando a célula suscetível à fagocitose, e as imunoglobulinas do tipo G.

3. Hipersensibilidade do tipo III: Originada do complexo formado pelo antígeno e o anticorpo quando estão ligados. Esse complexo pode originar reações teciduais por ativar o sistema complemento, acionando seu mecanismo de cascata.

4. Hipersensibilidade do tipo IV: São as hipersensibilidades tardias, mediadas diretamente por células, mais especificamente pelos linfócitos T. É a que ocorre na tuberculose e na maioria dos granulomas causados por microrganismos de baixa virulência. O linfócito T entra em contato com antígenos dos microrganismos, transformando-se em T1 e passando a secretar uma série de citocinas que atuam diretamente no tecido, destruindo-o. Acredita-se que os linfócitos T sejam recrutados pelos macrófagos para o local agredido.

Imunidade Inata e Adquirida

Imunidade Inata: Composta de mecanismos capazes de rápidas respostas aos microrganismos. Seus componentes são as células NK, macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e sistema complemento. Possui como barreiras a pele, mucosas, suor, saliva e proteínas do sangue. Não apresentam especificidade e memória imunológica, sendo essencial no controle de infecções comuns.

Imunidade Adquirida: É caracterizada pela especificidade e a capacidade de "lembrar" e responder mais vigorosamente às exposições aos microrganismos. É composta por linfócitos e anticorpos, sendo baseada na seleção clonal.

Terminologia Imunológica

• Antígenos: Substâncias capazes de iniciar uma resposta imune. Podem ser antigênicos (reagem com um anticorpo específico) e imunogênicos (induzem uma resposta imune).
• Haptenos: Moléculas pequenas que não apresentam imunogenicidade.
• Reação-cruzada: É quando um anticorpo reage com um antígeno que não induziu a sua produção.
• Epítopos: Pequena região capaz de ser reconhecida pelo anticorpo e se ligar a ele.
• Anticorpos: Moléculas produzidas em resposta à presença de um antígeno. São capazes de neutralizar toxinas, precipitar microrganismos, ativar o sistema complemento e imobilizar microrganismos.

Imunoglobulinas

Imunoglobulina: São glicoproteínas com função de anticorpo.

• IgG: Possui função de aglutinação de antígenos e ativação do sistema complemento. É capaz de neutralizar toxinas e vírus, garantindo a imunidade do bebê.
• IgM: É uma estrutura pentamérica, presente como receptores de membrana, sendo a primeira produzida após contato com o antígeno.
• IgA: É encontrada em mucosas, atuando contra infecções locais.
• IgE: Se liga a alérgenos e desencadeia a liberação de histaminas dos mastócitos. Atua na defesa contra parasitas.
• IgD: Atua como receptor dos linfócitos B e sua função é indefinida.

Imunidade Ativa vs. Passiva

A imunidade pode ser passiva ou ativa.

• Imunidade Passiva: Natural é a que já possuímos; a artificial é quando inoculamos os anticorpos no organismo. Induz uma imunidade bem rápida, mas a resposta é mais baixa (curta).
• Imunidade Ativa: Natural é a que produzimos em contato com o antígeno; a artificial é a vacina (que pode ser por organismos vivos, inativados, modificados, subunidades purificadas, produtos recombinantes, DNA vacinal). Demora um pouco mais para produzir uma resposta, mas tem durabilidade muito maior.

Diferença entre Vacina e Anticorpo

As vacinas têm o objetivo de manter alerta o sistema imunológico contra determinadas doenças. São substâncias sintetizadas a partir de organismos vivos ou parte destes e administradas por via injetável ou oral.

Os anticorpos (imunoglobulinas) são substâncias de natureza proteica, produzidas e secretadas pelos linfócitos B. Sua função essencial é a defesa do organismo, identificando moléculas, partículas ou microrganismos estranhos (antígenos).

Vantagens da Imunização Ativa

A imunização ativa demora um pouco mais para produzir uma resposta, mas tem durabilidade muito maior, em contraste com a passiva, que é rápida, mas de curta duração.

Vacinas: Tipos e Características

Vacinas Inativadas (Replicativas): Por não terem atividade replicativa, distanciam-se das características da infecção natural, não gerando resposta imunológica tão satisfatória quanto as de microrganismo vivo, necessitando habitualmente de mais de uma dose. Não têm capacidade de causar infecção mesmo em indivíduos imunodeficientes.

Técnicas de Desenvolvimento de Vacinas

• DNA Recombinante: Isolar o gene da virulência, mutá-lo e usar o vírus resultante (viável, imunogênico, mas avirulento) como vacina.
• Subunidades Purificadas: Isolar a proteína virulenta produzida em bactéria via plasmídeo e inoculá-la como vacina (Ex: vacina contra aftosa).
• Vacina Recombinante: Produzir um vírus recombinante com porções de duas doenças e inoculá-lo em uma bactéria para produção (Ex: vírus da varíola recombinante).
• DNA Vacinal: Técnica recente onde o DNA de interesse é purificado e usado como vacina. Há preocupação sobre a possibilidade de ativar oncogenes.

Vírus vivos (atenuados ou em bactérias vivas) induzem por si mesmos a resposta imune. Vírus mortos precisam ser aplicados com adjuvantes (fosfato de alumínio, hidróxido de alumínio, alume, frações de bactérias, adjuvante completo de Freund – este último não deve ser usado em animais de produção).

Características para uma Vacina Eficaz

• Segura: Não pode induzir a doença ou causar a morte.
• Protetora: Deve proteger contra a doença, induzindo a formação de anticorpos.
• Proteção Sustentada: Deve durar vários anos.
• Induzir anticorpos neutralizantes: Essenciais para prevenir a infecção de células que não podem ser substituídas (Ex: neurônios).
• Induzir células T protetoras: Respostas mediadas por células são mais eficazes contra patógenos intracelulares.
• Considerações práticas: Baixo custo por dose, estabilidade biológica, facilidade de administração, poucos efeitos colaterais.

Falhas e Reações das Vacinas

Falhas na vacinação podem ser causadas por:

• Administração incorreta: Via errada (vacinas entéricas precisam ser orais), morte de bactérias vivas (falta de refrigeração), administração em animais passivamente protegidos (amamentação).
• Problemas na administração correta: Animal imunossuprimido, administração antes da imunização passiva, variação biológica individual, vacina inadequada.
• Timing incorreto: Vacina administrada tardiamente (animal já infectado), uso da cepa ou organismo errado, antígenos não protetores utilizados.

Reações das vacinas:

• Erros (fabricação, administração, toxicidade anormal, virulência residual): Causam imunossupressão, doença clínica e morte fetal.
• Toxicidade “normal”: Febre, mal-estar, inflamação, dor. Podem ocorrer normalmente após a administração.
• Resposta inapropriada: Hipersensibilidade tipo I (local ou anafilática), tipo II, tipo IV (formação de granuloma); reações neurológicas (neurite, encefalite); reações estranhas ao corpo (fibrossarcoma).

Fatores que Afetam a Eficácia da Vacina

O papel do sistema imune na eficácia da vacina depende de:

• Natureza da vacina;
• Via de administração;
• Idade do animal;
• Estado nutricional (animal desnutrido ou com vermes não deve ser vacinado);
• Gestação;
• Presença de anticorpos maternos;
• Infecções concorrentes;
• Uso concomitante de outros medicamentos (corticosteroides promovem imunossupressão; antibióticos matam a bactéria da vacina).

Profilaxia: Pode ser pré-exposição (para quem trabalha em locais de risco, como médicos veterinários) ou pós-exposição (após um acidente com possível contaminação).

Regulação do Sistema Imune

Regulação Sistema Imune: As células T reguladoras (Tregs) diminuem a atividade de outras células do sistema imunológico, prevenindo o desenvolvimento de doenças autoimunes ou alergias.

Inflamação

Quem atua na inflamação: É um processo imunológico. As estruturas e células participantes incluem: parede vascular, células inflamatórias (sanguíneas), mastócitos, fibroblastos e macrófagos residentes no tecido conjuntivo, proteoglicanos, fibras colágenas, fibras elásticas e membrana basal.

Adjuvantes em Vacinas

ADJUVANTES: Promovem o desenvolvimento de uma poderosa e duradoura resposta imunológica. Em vacinas comerciais, são usualmente de dois tipos:

• Adjuvantes veículos: Servem como matriz para os antígenos e estimulam o processo de imunização (caracterizam-se pela formação de depósitos, retendo o antígeno por um período prolongado).
• Imuno-estimulantes: Estimulam o sistema imunológico, mas não realizam função mecânica.

Até agora, todas as vacinas clostrídicas continham adjuvantes veículos. O depósito prolongado de adjuvante e antígeno pode causar irritação crônica, inflamação e cicatrização fibrosa (no caso de óleo mineral).

Imunidade em Diferentes Fases da Vida

Sistema Imune do Idoso

O envelhecimento causa mudanças no sistema imune. Aos 60 anos, o timo é transformado em tecido adiposo, resultando em diminuição de linfócitos T com padrão de citocinas TH1, diminuindo a capacidade de montar resposta imune celular contra antígenos tumorais. Um sinal da diminuição da imunidade celular no idoso é a alteração da resposta de hipersensibilidade dérmica retardada, devido à diminuição da secreção de IL-2 por alteração na transdução de sinal nos linfócitos T. A proteína CD28 (co-estimulante da união do receptor do linfócito T com a célula antigênica) também contribui para a secreção e ativação da IL-2, apresentando-se ausente ou diminuída no idoso, justificando a disfunção imune.

Embora os níveis de imunoglobulinas (sintetizadas por linfócitos B maduros) estejam em aumento no idoso, a capacidade de resposta a antígenos específicos está diminuída (o que se relaciona com a menor resposta às vacinas na terceira idade). Com o tempo, há aumento nos autoanticorpos, fenômeno próprio de um déficit no sistema de reconhecimento e especificidade da reação defensiva. A capacidade de mobilidade de células como macrófagos ou monócitos pode estar diminuída, assim como o ambiente hormonal e o maior nível de glicocorticoides podem afetar a capacidade da resposta imune.

Sistema Imune do Feto

A teoria mais aceita sugere que, durante a gestação, o reconhecimento da molécula HLA-G (presente no tecido trofoblástico do embrião) pela célula natural killer (NK) — que compõe cerca de 15% dos linfócitos e não apresenta linfócitos T ou B — ativa a produção de Th2 (T helper 2). A Th2 secretará interleucinas que impedirão a rejeição do embrião pela mãe. A ativação da Th2 ocorre apenas 6 dias depois do embrião fixado na parede do útero!

Sistema Imune do Recém-Nascido

O sistema imune de um indivíduo depende da formação de linfócitos T de memória, capazes de se "lembrar" de contatos prévios com patógenos. Adultos produzem um número elevado de linfócitos T durante a infecção, e cerca de 10% adquirem memória de longa duração.

Pesquisas verificaram que, em crianças, após estimulação com o mesmo tipo de infecção, os linfócitos T produzidos tinham uma resposta mais rápida e mais forte, porém com tempo de vida curto e baixa memória. Dessa forma, o sistema imune é obrigado a iniciar o mesmo processo de aprendizagem repetidamente ao encontrar o mesmo patógeno. Essa descoberta pode ajudar a desenvolver novas formas de imunização mais eficazes para bebês e crianças.