Sistema imunitário

O sistema imunitário protege o organismo de infecções através de mecanismos de defesa estratificados com especificidade progressiva. Em termos simples, as barreiras físicas impedem a entrada dos agentes patogénicos. No caso de um patógeno penetrar estas barreiras, o sistema imunitário inato, presente em todas as plantas e animais, desencadeia uma resposta imediata, embora não específica. Caso o patógeno evite a resposta inata, os vertebrados possuem um segundo nível de defesa, o sistema imune adquirido, que é activado pela resposta inata e através do qual o sistema imunitário adapta a sua resposta durante uma infecção de acordo com a identificação do patógeno. Através da memória imunológica, o corpo memoriza esta resposta, o que permite ao sistema imunitário adquirido realizar ataques cada vez mais rápidos e robustos cada vez que esse mesmo patógeno é detectado. Tanto a imunidade inata como adquirida dependem da capacidade do sistema imunitário em distinguir as moléculas exteriores das suas próprias moléculas. Em imunologia, as moléculas próprias são os componentes do organismo que o sistema imunitário consegue diferenciar de substâncias externas. Pelo contrário, as moléculas que não são próprias são aquelas que reconhece como estranhas. Uma classe destas moléculas são os antigénios, substâncias que se ligam a receptores imunológicos específicos e provocam uma resposta imunitária.

O sistema inato é composto por mecanismos de defesa não-específicos, que constituem uma resposta indiferenciada ao agente invasor. Constituem as estratégias de defesa mais antigas, sendo algumas destas formas encontradas nos seres multicelulares mais primitivos, nas plantas e fungos.

Todo o sistema específico se concentra na capacidade das células imunitárias distinguirem proteínas produzidas pelas células do próprio corpo (antigénio "self" - ou seja do próprio organismo), e proteínas produzidas por invasores ou pelas células humanas sob o controlo de vírus (antigénio "non-self" - ou seja, que não é reconhecido como sendo do próprio organismo). Esta distinção é feita através de receptores, os TCR (T-cell receptors) ou BCR (B cell receptors que são anticorpos presos à membrana). Estes receptores, TCR ou BCR, para serem eficazes têm de ser produzidos com milhões de conformações. De outro modo não se ligariam a muitos tipos de proteínas de invasores, e não os reconheceriam. Esta diversidade de receptores não caberia no genoma da célula, e milhões de genes, cada um para cada receptor possível, não seria prático. O que acontece é que há algumas famílias de genes, tendo cada uma vários membros ligeiramente diferentes. Através de um processo especial e único nas células humanas, estes genes nos linfócitos recombinam-se, num único gene, de forma totalmente aleatória.

Complementando o que foi visto acima, os mastócitos são células do tecido conjuntivo, originadas a partir de células mesenquimatosas (células de grande potência de diferenciação que dão origem às células do tecido conjuntivo). Possuem citoplasma rico em grânulos basófilos (coram-se por corantes básicos). Sua principal função é armazenar potentes mediadores químicos da inflamação, como a histamina, heparina, ECF-A (fator quimiotáxico – de atração- dos eosinófilos) e fatores quimiotáxicos (de atração) dos neutrófilos. Elas participam de reações alérgicas (de hipersensibilidade), atraindo os leucócitos até o local e proporcionando uma vasodilatação. A vasodilatação aumenta a temperatura no local inflamado, dificultando a proliferação de microrganismos e estimulando a migração de células de defesa. Algumas das substâncias liberadas no local da inflamação alcançam o centro termorregulador localizado no hipotálamo, originando a febre (elevação da temperatura corporal). Apesar do mal-estar e desconforto, a febre é um importante fator no combate às infecções, pois além de ser desfavorável para a sobrevivência dos microorganismos invasores, também estimula muitos dos mecanismos de defesa de nosso corpo.

As citocinas são hormónios do sistema imunitário que permitem às células comunicar entre si e com outras de outros órgãos. São um sistema incrivelmente complexo e inteligente ainda pouco conhecido. Algumas citocinas mais importantes:

O sistema imune é uma estrutura notável que incorpora especificidade, indutibilidade e adaptação. No entanto, ocorrem falhas na defesa, que são classificadas em três grupos genéricos: imunodeficiências, autoimunidade e hipersensibilidades.

É provável que o sistema imune adaptativo e multicomponente tenha surgido com os primeiros vertebrados, uma vez que os invertebrados não produzem linfócitos ou qualquer resposta imunitária humoral. No entanto, muitas espécies utilizam mecanismos que aparentam ser precursores destes aspectos da imunidade em vertebrados. Os sistemas imunitários podem ser observados até mesmo nas formas de vida mais simples. As bactérias usam um mecanismo de defesa único, denominado sistema de restrição modificação como defesa em relação a patógenos virais, ou fagos. Os procariontes também possuem imunidade adquirida através de um sistema que usa sequências CRISPR para conservar fragmentos do genoma de fagos com que tiveram contacto no passado, o que lhes permite bloquear a replicação dos vírus através da interferência de RNA. Os receptores de reconhecimento padrão são proteínas usadas por praticamente qualquer organismo para identificar moléculas associadas com os patógenos. As defensinas, peptídeos antimicrobianos, são um componente conservado durante a evolução presente em todos os animais e plantas, e representam a principal forma de imunidade sistémica dos invertebrados. O sistema complemento e os fagócitos são também usados por maior parte das formas de vida invertebrada. A ribonuclease e o processo de interferência RNA estão presentes em todos os eukaryota, e pensa-se que tenham um papel na resposta imunitária contra vírus.

Outro papel importante do sistema imunitário é a identificação e a eliminação de tumores. As células modificadas dos tumores expressam antigénios que não estão presentes em células normais. O sistema imunitário interpreta este antigénios como exteriores e a sua presença leva a que as células imunitárias ataquem as células do tumor. Os antigénios expressos por tumores podem ter várias origens. Alguns são derivados de vírus cercinogénicos, como o vírus do papiloma humano que provoca o cancro do colo do útero, enquanto que outros têm origem nas próprias proteínas do organismo, tendo pouca intensidade em células normais mas atingindo valores elevados nas células dos tumores. Um exemplo é a tirosinase que, quando expressa em níveis elevados, transforma determinadas células da pele (melanócitos) em tumores denominados melanomas. Uma terceira fonte para os antígenos tumorais são as proteínas normalmente importantes para a regulação do crescimento celular, que de forma frequente sofrem mutação para molécula indutoras do cancro denominadas oncogenes.

As hormonas podem actuar como imunomoduladores, alterando a sensibilidade do sistema imunitário. Por exemplo, as hormonas sexuais femininas são imunoestimulantes, tanto da resposta do sistema adquirido como do inato. Algumas doenças autoimunes, como o lupus eritematoso, têm maior prevalência no sexo feminino e o seu aparecimento muitas vezes coincide com a puberdade. Pelo contrário, as hormonas sexuais masculinas como a testosterona aparentam ser imunossupressoras. Há outras hormonas que também aparentam regular o sistema imunitário, particularmente a prolactina, a hormona do crescimento e a vitamina D. Ao encontrar um patógeno externo, um linfócito T estende um receptor da vitamina D. Isto é essencialmente um dispositivo de sinalização que permite ao linfócito ligar-se à forma activa da vitamina D, a hormona esteroide calcitriol. Os linfócitos T apresentam uma relação simbiótica com a vitamina D. O linfócito não só estende o receptor, como também expressa o gene CYP27B1, responsável pela conversão da versão pré-hormona da vitamina D (calcidiol) na versão hormona esteroide (calcitriol). Só depois de se ligarem ao calcitriol é que os linfócitos podem desempenhar a sua função. Entre as células do sistema imunitário que se sabe expressarem o gene CYP27B1, activando assim o calcidiol, estão as células dendríticas, os queratinócitos e os macrófagos.