indusivel (iNOS):
iNOS é uma enzima citosólica que está ausente nos macrófagos em repouso mas pode ser induzida em resposta a produtos microbianos que activam TLRs, especialmente na combinação com IFN-γ, anoxia, baixos niveis de ferro, etc…;
Cataliza a conversão de arginina em citrulina, sendo o gás óxido nitrico libertado já que é livremente difundivel:
Nos fagolisossomas, o óxido nitrico combina-se com peróxido de hidrogénio, gerado pela fagócito oxidase, para produzir radicais peroxinitrito altamente reactivos que matam microorganismos;
A função cooperativa e redundante dos ROS e do óxido nitrico é demonstrada pelo facto de perda de iNOS e fagocito oxidase leva a um aumento da susceptibilidade a infecções microbianas, relativamente à perda de apenas um destes componentes.
Quando os neutrófilos e os macrófagos são fortemente activados, podem danificar tecidos normais do hospedeiro pela libertação de enzimas lisossomais, ROS e NO:
Os produtos microbicidas destas células não distinguem entre tecidos do hospedeiro e microorganismos;
Outras Funções dos Macrófagos Activados
Em adição à eliminação de microorganismos fagocitado, os macrófagos servem muitas outras funções na defesa do organismo:
Muitas destas funções são mediadas por citocinas. TNF, IL-1 e quimiocinas induzem as reacções inflamatórias, mas, em adição, os macrófagos produzem IL-12 que estimula as células NK e as células T a produzirem IFN-γ;
Altas concentrações de LPS induz uma doença sistémica caracterizada por coagulação dosseminada, colapso vascular e anormalidades vasculares, todas constituindo efeitos patogénicos de altos niveis de citocinas secretadas por macrófagos activados por LPS;
Os macrófagos activados também produzem factores de crescimento de fibroblastos e células endoteliais, que participam na remodelação de tecidos depois da infecção e da danificação. Assim, podemos resumir alguns dos factores secretados por macrófagos activados do seguinte modo:
Factor Função
Interleucina 1 (IL-1) Promove respostas inflamatória e a febre
Interleucina 6 (IL-6)
Promovem a imunidade inata e a eliminação de patogénios
TNFα
Proteinas do complemento Promovem a resposta inflamatória e a eliminação de patogénios
Enzimas hidroliticas Promovem a resposta inflamatória
Interferão alfa (IFN-α) Activa genes elulares, resultando na produção de proteinas que
conferem um estado antiviral na célula
Tumor necrosis factor (TNF-α) Mata células de tumores
GM-CSF
Promovem a hematopoiese indusivel
G-CSF M-CSF
Células Naturalmente Assassinas (NK cells)
As células naturalmente assassinas são uma linhagem de células relacionadas com os linfócitos tha reconhecem células infectadas e/ou stressadas e respondem directamente matando essas células e secretando citocinas inflamatórias:
Constituem 5% a 20% das célula mononucleares no sangue e no baço e são raras noutros órgãos linfóides;
O termo naturalmente assassinas deriva do facto de se estas células estiverem isoladas do sangue ou do baço, elas matam várias células alvo sem qualquer necessidade de activação;
São também as principais fontes de IFN-γ, que activa macrofagos de modo a que estes matem micróbios ingeridos;
Estas células derivam de percursores na medula óssea e aparecem como grandes linfócitos com numerosos grânulos citoplasmáticos, o que por vezes leva a uma designação de linfócitos granulares. Estas células não são nem linfócitos B nem T e não expressam receptores somaticamente rearranjados, como imunoglobulinas ou receptores T.
Reconhecimento de Células Infectadas e Stressadas
A activação das células naturalmente assassinas é regulada pelo balanço entre sinais que são gerados por receptores activadores e receptores inibitórios:
A maior parte destes receptores são complexos de subunidades de ligação ao ligando, que reconhecem moléculas na superficies de outras células, e subunidades sinalizadoras, que traduzem sinais activadores ou inibitórios para a célula;
Quando uma célula naturalmente assassina interage com outra célula, o resultado é determinado pela a integração de sinais gerados por um arranjo de receptores inibitórios e activadores são simultaneamente expressos pela célula naturalmente assassina e simultaneamente interagem com ligandos na outra célula;
Em geral, os sinais activadores devem ser bloquedos pelos sinais inibitórios de modo a prevenir a activação de células naturalmente assassinas e o ataque de células normais;
A maior parte destes receptores nas células naturalmente assassinas reconhece moléculas MHC classe I ou proteinas que são estruturalmente semelhantes a moléculas MHC classe I:
No entanto, é importante perceber que estas células usam tipos de receptores fundamentalmente diferentes dos receptores usados pelas células T para
Os receptores activadores nas células naturalmente assassinas reconhecem um grupo heterogeneo de ligandos que são expressos nas células que sofreram stress, nas que foram infectadas com micróbios intracelulares ou células que foram malignamente transformadas:
Cascatas de sinalização dependentes de cinases são iniciadas quando os receptores activadores nas células naturalmente assassinas ligam os seus ligandos, rapidamente levando a uma actividade citotóxica contra as células alvo e produzindo citocinas.
Os receptores inibitórios nas células naturalmente assassinas ligam-se a moléculas MHC classe I, que são normalmente expressas na maior parte das células saudáveis não infectadas:
A ligação destes receptores inibitórios aos seus ligandos desencadeia casacatas de sinalização dependentes de fosfatases, que contra-actuam os efeitos das cinases nas casacatas de sinalização iniciadas pelos receptores activadores;
Devido à especificidade dos receptores inibitórios para moléculas MHC classe I do próprio, células do hospedeiro normais estão protegidas das células naturalmente assassinas;
Esta especificidade não usual dos receptores inibitórios para as moleculas MHC classe I normais permite ao sistema imune inato atacar célula viralmente infectadas que seriam invisiveis ás células T, que requerem a expressão de MHC para o reconhecimento.
A infecção de células do hespedeiro, especialmente por alguns virus, normalmente leava a uma expressão reduzida de moléculas MHC classe I e, assim, os ligandos para os receptores inibitórios são perdidos. Como resultado, as células naturalmente assassinas são libertadas do seu estado normal de inibição. Ao mesmo tempo, ligandos para os receptores activadores são expressos e, assim, as células infectadas são mortas.
Por outro lado, a expansão e a actividade das células naturalmente assassinas são também estimuladas por citocinas, principalmente IL-15 e IL-12:
A citocina IL-12 derivada dos macrófagos é um potente indutor da produção de IFN-γ e da actividade citotóxica, sendo esta actividade aumentada pelo IL-18;
IL-12 e IL-18 também estimulam a produção de IFN-γ pelas células T e são assim particiantes centrais na produção de IFN-γ e subsequente activaão de macrofagos mediada por IFN-γ tanto na imunidade inata com adaptativa;
Os IFNs tipo I, IFN-α e IFN-β, também activam o potencial cititóxico das células naturalmente assassinas, talvez pelo aumento da expressão de receptores de IL-12 e assim a resposta a estes;
IL-IS, IL-12 e IFNs tipo I são produzidos por macrofagos em resposta à infecção e assim as trÊs citocinas activam as células naturalmente assassina na imunidade inata;
Altas concentrações de IL-2 também estimulam as actividades das células naturalmente assassinas, e cultura em IL-2 é por vezes usada para aumentar a sua actividade.
Funções Efectoras das Células Naturalmente Assassinas As funções efectoras das células naturalmente assassinas são:
Efeito citotóxico – o mecanismos de citotoxicidade mediada por células naturalmente assassinas é essencialmente o mesmo dos linfócitos T citotóxicos. Estas células apresentam grânulos que contêm proteinas que medeiam a morte das células alvo. Quando as células naturalmente assassinas são activadas, a exocitose de grânulos liberta estas proteinas para as células alvo. Uma proteina granular das células naturalmente assassinas, designada perforina, facilita a entrada de outra proteinas granulares, designadas granzimas, para o citoplasma das células alvo levando à apoptose da célula alvo. Por matar células infectadas com virus e bactérias intracelulares, as células naturalmente assassina eliminam reservatórios de infecção. Isto também pode ocorrer contra algumas células tumorais;
Defesa contra micróbios intracelulares – matam células viralmente infectadas antes dos linfócitos citotóxicos antigénio-especificos serem completamente activados, ou seja, durante os primeiro dias depois da infecção viral. Cedo no curso da infecção viral, as células naturalmente assassinas são expandidas e activadas por citocinas da imunidade inata, como IL-12 e IL-IS, e matam células infectadas, especialmente aqeulas que apresentam niveis reduzidos de moléculas MHC classe I. Em adição, os IFN-γ secretado por células naturalmente assassinas activa macrofagos para destruirem microbios fagocitados. Esta activação por IFN-γ consegue controlar uma infecção por uma bactéria intracelular por vários dias ou semanas e assim
fornece tempo para o desenvolvimento da imunidade mediada por células T e a eliminação da infecção por estas.
A ausência de células naturalmente assassinas leva a um aumento da susceptibilidade a infecções por alguns virus e bactérias intracelulares. Em ratos sem células T, a resposta das células naturalmente assassinas deve ser adequada para manter a infecção controlando tais micróbios por algum tempo, mas os animais normalmente sucumbem na ausência de imunidade mediada por células T. as células naturalmente assassinas também matam células infectadas que tentam escapar ao ataque imune mediado por células T citotóxicas pela reduzida expressão de moléculas MHC classe I.