Imunidade e controlo de doenças

Sistema imunitário

“O sistema imunitário possui uma capacidade de memória invejável... Alguns estudos recentes mostram evidências de uma relação entre a capacidade do sistema imunitário e o cansaço físico e mental.”

Agentes patogénicos:
- bactérias – são organismos unicelulares e possuem uma parede celular de peptidoglicano. Reproduzem-se, autonomamente, por fissão binária, num intervalo de tempo muito curto. Algumas bactérias produzem toxinas potentes e multiplicam-se no interior das células, destruindo-as.

- vírus – são entidades acelulares, mais propriamente, parasitas celulares obrigatórios. Formados por uma molécula de um ácido nucleico envolvida por uma camada de proteína, a cápside. Os vírus não têm mecanismos de reparação do DNA e, por isso, a taxa de mutação é elevada . Existindo poucas drogas capazes de combater um vírus.
- fungos, protozoários e vermes – são organismos eucarióticos, unicelulares ou pluricelulares. Sobrevivem e reproduzem-se á custa do organismo hospedeiro, prejudicando-o.


O sistema imunitário é constituído por um conjunto de órgãos, tecidos e células capazes de reconhecer os elementos próprios e estranhos ao organismo dos agentes patogénicos (bactérias, vírus, fungos, etc.) e das células cancerosas.

Fazem parte do sistema imunitário:
- diferentes tipos de leucócitos e macrófagos;
- a medula vermelha dos ossos e o timo, onde se formam e diferenciam os leucócitos;
- o baço, os gânglios linfáticos, o apêndice, as amígdalas, e as adenóides onde se concentram os leucócitos.


Leucócitos
Produzidos na medula vermelha dos ossos e no tecido linfático, são libertados no sangue, através do qual são transportados pelo corpo, A partir do sangue passam para os tecidos onde levam a cabo funções de reconhecimento.

Para um bom desempenho das suas funções os leucócitos necessitam da ajuda das seguintes propriedades:
- diapdese – é a passagem através dos poros dos vasos sanguíneos para os tecidos envolventes.
- fagocitose – captura, por endocitose, de células ou restos de células que são destruídas em vesículas digestivas
- quimiotaxia – atracção dos leucócitos por certas substâncias químicas produzidas por microorganismos ou células injuriadas.


Existem diferentes tipos de leucócitos, são eles:
- neutrófilos – responsáveis pela realização da fagocitose, são eles os primeiros a chegar aos tecidos infectados, atraídos por quimiotaxia..
- basófilos – quando activados libertam substâncias, como a histamina, que produzem uma resposta inflamatória.
- eosinófilos – reduzem a reacção inflamatória, pela produção de enzimas que degradam as substâncias químicas produzidas pelos basófilos.
- linfócitos – podem se distinguir em linfócitos B ou em linfócitos T. Os linfócitos B quando activados diferenciam-se em plasmócitos que produzem anticorpos, e em células-memória . Os linfócitos T contribuem para a activação dos linfócitos B e destroem células infectadas por vírus e células cancerosas.

Linfócitos T

Anticorpos – são proteínas específicas que reconhecem os antigénios ligando-se a estes. São produzidos pelos plasmócitos.
Antigénios – são moléculas geralmente protaínas. que podem ser reconhecidas como estranhas pelas células do sistema imunitário.


O sistema imunitário constitui um mecanismo de defesa do organismo.

Defesa não específica ou imunidade inata

Mecanismos não específicos
Está presente desde o nascimento e não estão destinados a nenhum agressor em particular, pois são organismos que previnem a entrada de agentes estranhos e os reconhece e destrói, quando essa entrada acontece. A resposta do organismo é sempre a mesma , não se verificando especificidade nem memória.

A defesa não específica é composta pelos seguintes elementos:

- barreiras físicas e secreções - (previnem a entrada de agentes estranhos no organismo)-, são exemplo a pele, saliva, muco, cílios, suco gástrico, lisozima etc.;
- mediadores químicos - (actuam directamente contra os agentes patogénicos ou activam mecanismos que levam à sua destruição) – histamina, sistema de complemento e interferão;
- histamina- substância libertada pelos glóbulos brancos nos tecidos danificados, responsáveis pelo aumento de permeabilidade dos vasos sanguíneos.
- sistema de complemento- grupo de cerca de 20 protaínas que circulam no sangue de forma inactiva. Quando o sistema de complemento é activado, por uma série de reacções em cascata, são levados a cabo diferentes acções de defesa específica.
- interferão- conjunto de protaínas antivirais segregadas por células infectadas por vírus.
- fagócitos – ( ingerem e destroem os agentes patogénicos) – neutrófilos e macrófagos.


Reacção inflamatória

A reacção inflamatória é uma sequência específica de acontecimentos que ocorrem quando agentes patogénicos conseguem ultrapassar as barreiras físicas de defesa do organismo. Envolve mediadores químicos e fagócitos.

Os acontecimentos envolvidos na reacção inflamatória são:
- agentes patogénicos e/ou células dos tecidos lesados que libertam substâncias químicas, principalmente histamina e prostaglandinas.
- substâncias químicas libertadas causam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade dos capilares sanguíneos da zona atingida. Como consequência, aumento do fluxo sanguíneo no local e uma maior quantidade de fluído intersticial passa para os tecidos envolventes. A zona atingida manifesta rubor, calor, edema. A dor que acompanha a reacção inflamatória é causada pela acção de substâncias químicas nas terminações nervosas locais e pela distensão dos tecidos.
- os neutrófilos e os monócitos são atraídos por quimiotaxia, deixando os vasos sanguíneos por diapdese e dirigem-se aos tecidos infectados.
- os macrófagos, fagocitam os agentes patogénicos e os seus produtos, os neutrófilos destruídos no processo e as células danificadas.

Quando os agentes patogénicos desencadeiam uma acção agressiva, é accionada uma reacção inflamatória sistémica, ocorrendo em várias partes do organismo, são elas:
- aumento do número de leucócitos em circulação resultante da acção da medula óssea por substâncias químicas produzidas pelas células afectadas.
- febre desencadeada por toxinas produzidas pelos agentes patogénicos. A febre moderada é benéfica ao processo uma vez que acelera as reacções do organismo.

Defesa específica ou resposta imunitária adquirida

Mecanismos específicos
A defesa específica inclui a produção de anticorpos ou células T, em resposta a antigénios estranhos. Ao contrário do que se verifica na defesa não específica, a resposta do organismo ao agente invasor melhora a cada contacto com o mesmo. Verifica-se especificidade e memória.

As substâncias que desencadeiam uma reacção específica são os antigénios. Os antigénios estranhos ao organismo podem ser moléculas superficiais de bactérias, vírus ou outros microorganismos, toxinas produzidas por bactérias ou mesmo moléculas presentes no pólen e células de outras pessoas.
Um antigénio é reconhecido pelas células do sistema imunitário porque possui várias regiões capazes de serem reconhecidas. Cada uma dessas regiões é um determinante antigénico.

São os linfócitos B e os linfócitos T, as principais células que intervêm na defesa específica do organismo.
Ambos se formam a partir de células estaminais da medula vermelha dos ossos , mas as células precursoras dos linfócitos T migram para o timo, onde acabam por completar a sua maturação. As células precursoras dos linfócitos B concluem a sua maturação na medula vermelha dos ossos.

Imunocompetência
No decorrer da maturação dos linfócitos, estes tornam-se células imunocompetentes uma vez que adquiriram receptores superficiais para numerosos e variados antigénios. O conjunto de linfócitos com receptores para um determinado antigénio denomina-se clone.



Respostas imunitárias específicas

Os mecanismos de defesa específicos do sistema imunitário são divididos em imunidade humoral ou imunidade celular.

Imunidade Humoral
A imunidade humoral é mediada por anticorpos produzidos por linfócitos B.

Para que a defesa do organismo através da imunidade humoral ocorra sem problemas, é necessário acontecer a seguinte sequência de acontecimentos:
- um macrófago terá de fagocitar um determinado antigénio e processa-lo;
- reconhecimento do antigénio através do clone de linfócitos B que possuem um receptor específico e por linfócitos T auxiliares;
- o clone de linfócitos é activado e sofre multiplicação;
- diferenciação, em plasmócitos, de parte das células do clone de linfócitos B activado, diferenciação de outra parte de linfócitos B de memória;
- os anticorpos interagem com o antigénio e levam à sua destruição;
- após a destruição do antigénio, os plasmócitos morrem e os anticorpos são degradados, diminuindo a sua concentração no sangue.

Os linfócitos B diferenciam –se em plasmócitos e células-memória.
Os plasmócitos produzem anticorpos que irão actuar por aglutinação, neutralização e estimulação da fagocitose.
As células-memória são as responsáveis pela resposta imunitária secundária.

Os anticorpos pertencem a um grupo de protaínas globulares designadas imunoglobulinas. Estas são moléculas com estrutura em forma de Y, constituídas por quatros cadeias polipeptídicas, duas cadeias pesadas e duas cadeias leves.

As cadeias polipeptídicas possuem uma região constante, muito semelhante em todas as imunoglobulinas, e uma região variável.
O complexo antigénio – anticorpo forma-se devido à existência de sequências de aminoácidos que conferem uma conformação tridimensional particular e que permite interacções electrostáticas específicas, na região variável das imunoglobulinas.

Imunidade Celular

A imunidade celular é mediada por células, os linfócitos T, e é particularmente efectiva na defesa do organismo contra agentes patogénicos intracelulares, pela destruição de células infectadas, e contra células cancerosas. É responsável pela rejeição de excertos e de transplantes.

Na imunidade celular, estão envolvidos certos acontecimentos, são eles:
- células que apresentam na sua superfície determinantes antigénicos estranhos, reconhecidos pelos linfócitos T auxiliares. As células apresentadas podem ser macrófagos, células infectadas, células cancerosas, ou células de um outro organismo;
- o clone de linfócitos T auxiliares, divide-se e diferencia-se em linfócitos T citotóxicos e linfócitos T de memória. Também os linfócitos T auxiliares libertam mediadores químicos que estimulam a fagocitose;
- os linfócitos T citotóxicos ligam-se às células estranhas ou infectadas e libertam perforina, que é uma proteínas que forma poros na membrana citoplasmática provocando a lise celular;
- os linfócitos T de memória desencadeiam uma resposta mais rápida e vigorosa num segundo contacto com o mesmo antigénio.

Memória imunitária e imunidade artificial

Resposta imunitária primária
A resposta imunitária primária surge do primeiro contacto do organismo com um antigénio. Neste primeiro contacto são activados os linfócitos B e T que se irão diferenciar em células efectoras (plasmócitos e linfócitos T citotóxicos) e células de memória.

Resposta imunitária secundária
É mais rápida, intensa e prolongada quando em contacto uma segunda vez com o mesmo antigénio. Apesar, do antigénio ter sido eliminado, as células efectoras desaparecerem depois de um primeiro contacto com os antigénios, as células-memória permanecem no organismo dando origem à resposta imunitária secundária. Esta propriedade designa-se memória imunitária.

É a memória imunitária que está na base da imunização artificial através da vacinação.

A vacina é uma solução que contém um antigénio, normalmente com reduzido poder virulento, provocando uma resistência imunitária.
A vacinação confere imunidade ao organismo. A imunidade é o estado de protecção do organismo em relação a determinados antigénios, os quais conseguem ser reconhecidos e eliminados.

Existem dois tipos de imunidade, a imunidade activa e a imunidade passiva.
A imunidade activa verifica-se quando o sistema imunitário do indivíduo responde ao antigénio e produz anticorpos e células de memória.
A imunidade passiva é o sistema imunitário do indivíduo não responde ao antigénio. São transferidos anticorpos produzidos por outra pessoa ou por um animal.


Desequilíbrios e doenças

Os desequilíbrios e as doenças são por vezes originadas devido a deficiências no sistema imunitário. As doenças são na sua maioria resultantes da incapacidade do sistema imunitário responder, com eficácia aos agentes patogénicos que ameaçam o organismo.

Imunodeficiência
As imunodeficiências são doenças que afectam o sistema imunitário, originando falhas que podem ser aproveitadas por organismos patogénicos oportunistas.

As principais doenças do sistema imunitário são:
- imunodeficiência inata – é a falta de linfócitos T traduzindo-se numa maior sensibilidade a infecções extracelulares. É exemplo a imunodeficiência grave combinada (SCID) caracterizada pela ausência de linfócitos B e T.
- imunodeficiência adquirida (SIDA) – a SIDA é causada pelo vírus da imunodeficiência humana , HIV. Este é um vírus de RNA que infecta principalmente os linfócitos T., mas também pode afectar outros linfócitos como o caso dos linfócitos B. Macrófagos e células do sistema nervoso.
- alergias – são reacções de hipersensibilidade a certos antigénios ambientais, designados por alergénicos, como o pólen, o veneno de insectos, os ácaros e o pêlo de animais.
- doenças auto-imunes – resultam de uma reacção de hipersensibilidade do sistema imunitário contra antigénios próprios.Existem vários tipos de doenças auto–imunes, são exemplo:
- esclerose múltipla – linfócitos T destroem a maioria dos neurónios. Os sintomas incluem várias alterações neurológicas.

- artrite reumatóide – inflamação dolorosa das cartilagens articulares, que são destruídas.
- lúpus – o sistema imunitário produz anticorpos contra vários tipos de moléculas próprias, incluindo histonas e DNA. Caracteriza-se por erupções da pele, febre, artrite e disfunção renal.

- diabetes insolinodependente – são destruídas as células do pâncreas que produzem insulina.


Dentro das reacções alérgicas existe a hipersensibilidade imediata e a hipersensibilidade tardia.
A hipersensibilidade imediata – ocorre quando um indivíduo produz grandes quantidades de IgE que se vão ligar a uma molécula ou a uma estrutura do alimento, ao pólen ou ao veneno de um insecto.
A hipersensibilidade tardia - não se inicia nas horas seguintes à exposição ao antigénio.


Biotecnologia no diagnóstico e na terapêutica de doenças

A biotecnologia consiste na manipulação de organismos, células ou moléculas biológicas com aplicações específicas.
O diagnóstico e a terapêutica de doenças constituem campos de aplicação da biotecnologia , nomeadamente através da imunoterapia, que permite amplificar ou dirigir a resposta imunitária, e da produção de substâncias, como antibióticos, esteróides, vitaminas e vacinas.

É importante a utilização dos anticorpos na biotecnologia aplicada à saúde, porque os anticorpos devido à sua elevada especificidade conseguem combater alguns antigénios.
A utilização de anticorpos permite:
- reconhecimento de antigénios específicos mesmo quando presentes em quantidades reduzidas.
- o ataque dirigido às células que apresentam antigénios específicos, o que acaba por aumentar a eficácia da terapêutica e reduzir eventuais adversos sobre outras células.

Anticorpos policlonais
Estes anticorpos são um conjunto de anticorpos com diferentes especificidades, produzidos em resposta a um antigénio ou determinante antigénico.

Anticorpos monoclonais
São anticorpos produzidos em laboratório com elevada especificidade para um determinado antigénio ou determinante antigénico.
Estes anticorpos são produzidos laboratorialmente, em grande quantidade, através de um processo de fusão in vitro que consiste no isolamento a partir do baço de um animal inoculado com um antigénio para activar o linfócito B , posteriormente dá-se a fusão "in vitro" deste linfócito com o mieloma que é uma célula tumoral do sistema imunitário que se divide continuamente.

O resultado desta fusão é o hibridoma que possui como características:- produzir grandes quantidades de anticorpos específicos para um único determinante antigénico;

- dividir-se activamente, dando origem a um grande número de células;

A utilização de animais em laboratório é um mal necessário, pois as pesquisas desenvolvidas na área da medicina visam, entre outras coisas a optimização de métodos de diagnóstico e de terapias para determinadas doenças. Antes da administração de um qualquer medicamento em humanos, é necessário testar a sua funcionalidade, e eventuais efeitos secundários. Esses estudos são efectuados em animais para a segurança de uma eventual falha.



A Bioconversão consiste na transformação de um determinado composto noutro composto estruturalmente relacionado, e com valor comercial, por células ou microorganismos. Esta técnica apresenta vantagens como:
- permite a obtenção de produtos que resultam de vias metabólicas complexas;
- diminui o número de etapas necessárias para a obtenção do produto, o que torna a sua produção mais rápida e económica;
- aumenta o grau de pureza dos produtos obtidos, diminuindo o risco de alergias;

Apresenta também as seguintes aplicações:

- Antibióticos
- Esteróides
- Vitaminas
- Vacinas
- Proteínas humanas

NOTÍCIAS: Pequim muda o sexo das árvores para evitar alergias

Plantas soltam penugem que se espalha facilmente e causa vários tipos de alergia.
PEQUIM - O Consistório de Pequim começou a intervir na genética das 370 mil árvores da capital chinesa com o objetivo de conseguir uma "mudança de sexo" que impeça a proliferação da penugem de suas folhas, que agrava a "contaminação biológica" da cidade.
O jornal Beijing News publicou nesta quarta-feira, 21, que o Instituto Municipal de Jardins e Florestas aplica o experimento no bairro residencial de Anzhen Xili, no norte da cidade, onde fica um dos maiores parques da capital. Lá, dezenas de chineses passeiam, jogam tênis de mesa e cartas entre fileiras de estátuas de Confúcio.
O salgueiro branco (Salix alba) é uma das espécies mais abundantes em Pequim e a penugem desprendida pela árvore - que se espalha pela cidade na primavera - causa alergias, erupções cutâneas, inchaço e asma, entre outros danos à saúde, segundo as autoridades municipais.
Para combater o "efeito penugem", cientistas do instituto começaram a abrir buracos nos salgueiros brancos e inserir neles galhos de salgueiro chorão (Salix babylonica), além de injetar nas árvores um inibidor do crescimento de penugem nos frutos.
O jornal classificou o experimento como uma "mudança de sexo", e uma alternativa eficiente à poda de árvores e à "contaminação biológica", que na primavera intoxica os moradores da capital, obrigando-os a usar máscaras para evitar doenças.
As autoridades municipais responsáveis pelas áreas verdes da cidade pretendem estender a "mudança de sexo" aos salgueiros das áreas residenciais e comerciais mais populosas.
As árvores de Pequim costumam assombrar muitos biólogos estrangeiros, surpresos pela falta de vida das cascas, devido aos altos níveis de poluição que atingem a capital chinesa.

Fonte: - www.google.pt

- Osório, Lígia Silva - Preparar os testes 12º ano - Areal Editores;

- Ribeiro, Elsa; Silva, João Carlos; Oliveira, Óscar - Biodesafios 12ºano - Edições Asa;