COMPONENTES E ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA IMUNE

INTRODUÇÃO:
Imunidade é a capacidade do organismo de RECONHECER substâncias, considerá-las ESTRANHAS e promover RESPOSTA contra elas com o objetivo de ELIMINÁ-LAS.


SISTEMA IMUNOLÓGICO


COMPOSIÇÃO:
1-) TECIDOS ESPECIALIZADOS: produção de medula óssea, células, linfonodos, maturação, eliminar, mediadora

2-) CÉLULAS


3-) MOLÉCULAS: citocinas, proteínas, sinalizar os antígenos OPSONIZAÇÃO, tornar mais atrativo (linfonodo e macrófago).

FASE LAG: Reconhecimento, multiplicação da célula (resposta para controlar)

FASE ESTACIONÁRIA: cicatrização

DECLÍNIO: guardar células de memória.

SISTEMA IMUNOLÓGICO


1-) TECIDOS ESPECIALIZADOS: órgão linfóide primário e secundário periféricos.

2-) CÉLULAS: APC, linfócitos, células efetoras (células mediadoras, apresentadoras de antígeno).

3-) MOLÉCULAS: São sinalizadoras (citocinas, sistema complemento, proteínas, etc).

SANGUE:
Composto por eritrócito, plaquetas e leucócitos

ERITRÓCITO - Transporta hemoglobina O2
PLAQUETAS - Mantém a regularidade do sistema circulatório.
LEUCÓCITOS - Responsável pela defesa.

COMPOSIÇÃO DO SANGUE:
SÓLIDA: Leucócitos, eritrócitos e plaquetas.
LÍQUIDA: Plasma

Plasma + fibrinogênio = parte sólida
Soro - fibrinogênio = parte líquida

LEUCÓCITOS UTILIZA-SE PLASMA
IG UTILIZA-SE O SORO


LEUCÓCITOS
São células brancas do sistema imunológico sanguíneo. São elas:

NEUTRÓFILOS
EOSINÓFILOS
BASÓFILOS      
São Granulócitos e Polimorfonucleados (vários nóbulos)

MONÓCITOS
LINFÓCITOS
São Agranulócitos e Mononucleados (somente um núcleo)


ÓRGÃOS LINFÓIDES


CENTRAIS: Timo e medula óssea, responsáveis pela produção e maturação das células.

PERIFÉRICOS: Baço, tonsilas, MALT (tecido linfóide associado a mucosas), linfonodos.
São regiões de encontro do antígeno e o anticorpo.

IMUNOGLOBULINA
Sintetizados pelos LINFÓCITOS B.
Cada imunoglobulina é específica para um determinado EPÍTOPO.
FUNÇÃO: Inativar, imobilizar ou marcar antígeno.
COMPONENTE SOLÚVEL - Resposta imune humoral.

INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA

O QUE É IMUNOLOGIA?


IMUNOLOGIA é o ramo da BIOLOGIA que estuda o SISTEMA IMUNITÁRIO (ou imunológico).  A palavra IMUNE deriva de IMUNNES que significa LIVRE DE. Ele lida, entre outras coisas, com o funcionamento fisiológico do sistema imune de um indivíduo no estado sadio ou não, mal funcionamento do sistema imune em casos de doenças imunológicas (doenças autoimunes, hipersensitividade, deficiência imune rejeição pós enxerto); características físicas, químicas e fisiológicas dos componentes do sistema imune in vitro, in situ e in vivo. 


PRÉ-HISTÓRIA: Pintura nas cavernas


THUCYDIDES: 5 a.C. imunidade x pestes

THUCYDIDES

SÉCULO II d.C: Galeno e suas observações sobre anatomia humana.

GALENO

SÉCULO XVI: 

ANDREAS VESALIUS - derruba o paradigma da ciência sem questionamento.

ANDREAS VESALIUS

EDUARD CARR - Ser humano sem limitações/possibilidades

EDWARD CARR

A MEDICINA visa a CURA.

A IMUNOLOGIA visa a PREVENÇÃO

Trata-se de uma ciência relativamente jovem com pouco mais de um século. O primeiro exemplo claro, foi a vacinação contra a VARÍOLA, bem sucedida dada por EDWARD JENNER, 1798.

EDWARD JENNER

1879 - 1881 - PASTEUR - Vacinas atenuadas

LOUIS PASTEUR

1888 - GEORGE NUTTALL - Anticorpos bactericidas

GEORGE NUTTALL

1959 - ANTICORPOS

ANTICORPO

1973 - SÍNTESE Ig

No modelo Antigo - Macrófago sem importância:

TERMOS:

SISTEMA IMUNE: Conjunto de células responsáveis pela imunidade.

RESPOSTA IMUNE: A resposta imunológica é a defesa do corpo contra organismos ou objetos estranhos, como bactérias, vírus, órgãos e tecidos transplantados.

ANTÍGENO: Substância estranha no nosso organismo capaz de ativar SI ou ser alvo dele.

IMUNÓGENO: antígeno que produz uma resposta imunológica. Todos os imunógenos são antígenos, porém nem todos os antígenos são imunógenos. Bactérias encapsuladas são exemplos de antígenos pobremente imunógenos em crianças com menos de dois anos de idade. 

EPÍTOPO: É uma parte que ativa o sistema imunológico, é a porção reconhecida pelo sistema imunológico.

ANTICORPO OU Ig: proteínas produzidas por linfócitos B.

Ig: Imunoglobulina

APC: São células apresentadoras de antígenos princípais: macrófagos( os linfócitos não reconhecem o antígeno)

QUIMIOTAXIA: É atração celular por substâncias químicas.

RECEPTOR: Moléculas presentes na superfície da membrana ou no citoplasma.

REGRA HIDROCARBONETO RAMIFICADO

1-) Localiza a cadeira mais longa de átomo de carbono;

2-) Numere a cadeia mais longa de átomos de carbono, começando da extremidade mais próxima do substituinte;

3-) Use os números obtidos pela aplicação da regra 2 para designar a localização do grupo substituinte;

4-) Quando dois ou mais substituinte estão presente, dê a cada substituinte um número correspondente para sua localização na cadeia mais longa.

5-) Quando dois substituintes estão presentes no mesmo átomo de carbono, utilize aquele número duas vezes;

6-) Dois ou mais substâncias são idênticos, quando, indique isso através do uso de prefixo DI, TRI, TETRA.


7-) Quando duas cadeias de comprimento iguais competem para a seleção da cadeia principal, escolha a cadeia com maior número de substituintes;

8-) Quando a ramificação ocorre primeiro a uma distância igual de qualquer lado da cadeia mais longa, escolha o número que forneça o número mais baixo ao principal ponto de referência.

Ex.:
             1-)  3-etil-3-metil-hexano


3 - etil
3 - metil   (ordem alfabética)





2-) 2,3- dimetil-butano





3-) 

 2-metil-hexano

QUÍMICA ORGÂNICA

CADEIA ABERTA ACÍCLICA OU ALEFÁLICA


- HOMOGÊNEA OU HETEROGÊNEA
- NORMAL OU RAMIFICADA
- SATURADA OU INSATURADA 


CADEIA FECHADA OU CÍCLICA


1-) ALICÍCLICA


a-) HOMOCÍCLICA
b-) HETEROCÍCLICA


2-) SATURADA OU INSATURADA


3-) AROMÁTICA
a-) MONONUCLEARES
b-) POLINUCLEARES


4-) CONDENSADA OU ISOLADA


REPRESENTAÇÃO PLANA OU ESTRUTURAL DE KEKULÉ OU COUPER

FÓRMULA ESLETRÔNICA DE LEWIS

FÓRMULA CONDENSADA

CH4         H3C--CH3

FÓRMULA MOLECULAR

CH4                C2H6

FÓRMULA BOND-LINE (LINHAS OU BASTÕES)

H3C -- CH2 -- CH2 --CH3

BOND-LINE

A cadeia é representada em zigue-zague.

As pontas correspondem ao grupo CH3.

A junção de dois traços grupo CH2.

A junção de três traços grupo CH.

A junção de quatro traços um carbono quartenário.

NOMENCLATURA DOS HIDROCARBONETOS ( C+ H)

PREFIXO + SUFIXO + INFIXO

MET = 1 Carbono

ET= 2 Carbonos

PRO= 3 Carbonos

BUT= 4 Carbonos

PENT= 5 Carbonos

HEX= 6 Carbonos

HEPT= 7 Carbonos

OCT= 8 Carbonos

SUFIXO = TIPO LIGAÇÃO

UMA LIGAÇÃO = AN

DUAS LIGAÇÕES = EN

TRÊS LIGAÇÕES = IN

INFIXO HIDROCARBONETO O

H3C-- CH2 -- CH2 -- CH2 -- CH3

PENTANO   5 carbonos = pent + ligação simples = an + infixo = o

H3C -- CH2 -- CH2 --CH3

BUTANO

CH4  fica CH3 METIL

H3C -- CH3 ETIL

H3C -- CH2 --CH3 PROPIL

EXTREMIDADES IGUAIS   ISOPROPIL

QUÍMICA ORGÂNICA

Ligações entre carbonos sempre são tetravalentes - 4 ligações
                                            |
                                        --C--
                                            |
 Se liga em cadeias

Também formam ciclos

Cadeias normais

Cadeias ramificadas

                     

                 
Carbonos primários\secundários\terciários\quartenários

Cadeias saturadas

     


Cadeias Insaturadas

Cadeias Abertas ou acíclicas

   

Cadeias Fechadas ou cíclicas

Homocíclica

       

Heterocíclica

         |     |
     --C--S
         |     |
     --C--C--
         |     |

Cadeias homogêneas

   
Cadeias heterogêneas

Cadeias aromáticas

Núcleo Isolado


Núcleo Condensado

TERAPIA GÊNICA

Entende-se como terapia gênica a transferência de material genético para as células de um indivíduo, resultando em substituição ou mesmo na complementação dos genes defeituosos. Este conceito atualmente é mais amplo e abrange o tratamento de doenças degenerativas, infecciosas e do câncer.

A terapia gênica constitui uma esperança para o tratamento de diversas doenças que atualmente não apresentam um tratamento adequado. Cerca de quatro mil doenças genéticas são conhecidas, sendo, portanto, alvos potenciais da terapia gênica. Outras aplicações sugeridas para esta tecnologia também incluem a liberação de proteínas que permitam controlar os níveis hormonais ou estimular o sistema imunológico.

O primeiro exemplo de aplicação gênica foi realizado, em uma criança de 4 anos que sofria de uma desordem no sistema imunológico, nos Estados Unidos. Desde então, aproximadamente dez anos de pesquisa têm sido conduzidos na área. Um deles apresentou um resultado significativo, que foi a reversão dos efeitos da doença hereditária da Imunodeficiência ligada ao cromossomo X. Apesar deste resultado promissor, a maioria deste tipo de terapia não tem apresentado tanto sucesso. Novas pesquisas devem ser concluídas de forma a aperfeiçoar este tipo de tratamento.
A terapia gênica constitui uma estratégia promissora para o tratamento de diversas doenças infecciosas. Entretanto, frente a tratamentos ainda ineficazes, a biotecnologia também revolucionou a área da medicina preventiva, com o desenvolvimento de novas vacinas.

NOVAS VACINAS

Diversos tipos de vacinas estão disponíveis ou em desenvolvimento, cada qual apresentando diferentes vantagens e desvantagens. As que utilizam microorganismos vivos,, atenuados ou morto, têm a vantagem de apresentarem múltiplos epítopos para reconhecimento pelo sistema imunológico, sendo que seu custo e produção dependem basicamente do fornecimento de material contendo os microorganismos em questão. Contudo, sua segurança é questionável. A instabilidade da vacina atenuada torna difícil a sua distribuição, particularmente em países em desenvolvimento. Além disso, as vacinas que utilizam todo o microorganismo podem apresentar reações cruzadas com outros antígenos, o que interfere com os testes sorológicos. No caso de vacinas mortas, apesar de serem mais seguras, frequentemente necessitam de múltiplas inoculações associadas a adjuvantes, o que pode induzir efeitos colaterais indesejados. Dentro destes aspectos, percebe-se a necessidade do desenvolvimento de vacinas mais seguras e eficazes.

A TECNOLOGIA DNA RECOMBINANTE tem sido utilizada no aprimoramento de vacinas. Na era do "omas", as análises de genomas, transcriptomas e proteomas permitem um melhor atendimento das vias moleculares relacionadas à biologia do patógeno e das interações parasita-hospedeiro. A partir destas informações, proteínas alvos têm sido obtidas a partir da expressão em vetores de expressão procariotas e eucariotas, constituindo as VACINAS DE SUBUNIDADES PROTÉICAS.


AS VACINAS DE SUBUNIDADE têm sido muito utilizadas para a prevenção de doenças. Mesmo que sejam necessários vários antígenos para a estimulação da resposta imunológica adequada, ela ainda possui vantagens sobre a utilização de drogas como tratamento ou como método preventivo de doenças. Por exemplo, o controle de parasitas geralmente utiliza drogas em um sistema de rotação, o que pode induzir a resistência aos medicamentos utilizados. Além disso, outro ponto atualmente muito discutido se refere à contaminação ambiental pelo uso excessivo e descontrolado destas drogas.

Outras apresentações vacinais estão sob contínuo aprimoramento. Uma das mais recentes é a VACINA DE DNA. O antígeno destas vacinas é expresso pela própria célula do hospedeiro, sendo capazes de induzir uma potente resposta imunológica, principalmente em nível de linfócitos citotóxicos. Esta característica a torna uma estratégia promissora no controle de parasitas intracelulares.

A tecnologia do DNA recombinante ainda auxilia no desenvolvimento de novas formas para a apresentação de antígenos, como o uso de lipossomas, nanopartículas, ou mesmo o uso de vírus e bactérias carreadoras. Esta última opção tem grande interesse, principalmente no desenvolvimento de vacinas veterinárias, pois apresenta a oportunidade de induzir a imunidade de mucosa. A maioria das doenças infecciosas de animais é adquirida por via oral ou por inalação, o que é facilitado pelas condições de criação a que os animais estão submetidas. Assim, vias que gerem a imunidade de mucosa poderiam ser a via de imunização mais eficaz para determinadas doenças em animais.

A biotecnologia ainda pode ser utilizada para resolver um problema decorrente da vacinação: a distinção entre indivíduos vacinados e infectados.
Para que isto seja possível, uma estratégia é a identificação de antígenos que induzam uma intensa resposta humoral(por anticorpos) durante a infecção e que não sejam essenciais para a imunidade induzida ou para a sobrevivência da bactéria. Esta informação pode ser utilizada na construção de uma linhagem mutante para o gene em questão.

Assim, animais infectados podem ser identificados pela resposta humoral contra o antígeno que foi deletado da linhagem vacinal; por outro lado, os animais vacinados e não infectados não reagirão no mesmo teste. Estudos nessa área estão recebendo intensos investimentos e os resultados experimentais já obtidos demonstram-se promissores.

A biotecnologia tem um profundo aproveitamento na área da saúde. Além do desenvolvimento de terapias e de vacinas, ela ainda pode ser utilizada na geração de novos produtos e kits de diagnóstico.

BIOTECNOLOGIA

DEFINIÇÃO E HISTÓRIA DA BIOTECNOLOGIA

O termo BIOTECNOLOGIA pode ser definido como a aplicação de princípios científicos e tecnológicos no processamento de materiais por agentes biológicos visando a produção de serviços e mercadorias. Dentro desta visão, a biotecnologia é uma tecnologia usada desde os primeiros profissionais que utilizaram microorganismos em processos fermentativos para a geração de iogurtes e cervejas, por exemplo.

INÍCIO DA DÉCADA DE 70 - era uma disciplina confinada a departamentos de engenharia química e programas de microbiologia. Em 1971, o termo "BIOTECNOLOGIA" foi criado pelo engenho húngaro KARL EREKY. Ele utilizou o termo para descrever seu experimento que visava a produção em larga escala de suínos alimentados com beterrabas cultivadas com microorganismos.

- Karl então definiu biotecnologia como: todas as linhas de pesquisa que envolve a geração de produtos a partir de MP que receberam a adição de materiais vivos.

Contudo essa terminologia permaneceu bastante ambígua entre os cientistas e somente em 1961, graças ao microbiologista sueco CARL HÉDEN, o termo foi associado com o estudo da produção industrial de bens e serviços por procedimentos que utilizam organismos, sistemas ou processos biológicos.

A BIOTECNOLOGIA TRADICIONAL FOCA EM 3 ASPECTOS PRINCIPAIS.

1-) Preparação da MP a ser utilizada como fonte para microorganismos;

2-) O processo de fermentação do material em biorreatores, obtendo-se a biotransformação e produção do material desejado;

3-) A purificação do produto final.

A obtenção de um determinado produto em escalas industriais é o objetivo principal da biotecnologia.

Para isso, vários estudos foram realizados para aperfeiçoar os 3 aspectos envolvidos no desenvolvimento.

Desenvolveu-se muito a tecnologia dos fermentadores, com consequente aumento da produção. Mas a biotransformação estava aquém do desejado.

FERMENTADORES INDUSTRIAIS

As linhagens de microorganismos capazes de sintetizar os produtos de interesse o faziam em 

níveis subótimos para uma escala industrial.

O aprimoramento da biotecnologia molecular se deve aos avanços de:

- Engenharia química;

- Bioquímica;

- Biologia molecular;

- Genética;

- Microbiologia; 

- Biologia Celular.


A biotecnologia molecular abriu a perspectiva de mudanças rápidas, novas técnicas, alta produção, criação de novas fábricas biológicas em menor tempo, eficientes e menor custo


APLICAÇÕES DA BIOTECNOLOGIA


A TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE forneceu as ferramentas  que permitiram desvendar a molécula do DNA. A principal aplicação desta descoberta foi o sequenciamento de genomas. Com estas sequências, o passo seguinte consiste em revelar a função de cada uma, o que tem aplicações diretas em diversas áreas do conhecimento, como a de saúde e a ambiental.


1-) PROJETOS GENOMA


- Biotecnologia e genoma são termos inter relacionados. Enquanto o primeiro significa a aplicação dos conhecimentos, o segundo representa a descoberta e o entendimento necessários para implantar os benefícios. A sequência e a ordenação dos nucleotídios que compõem o genoma contêm a diversidade de informações necessárias para gerar todas as formas de vida existentes no planeta. Deste modo, o sequenciamento dos genes permite a leitura, a compreensão e a utilização destes dados, características que impulsionam, então, o desenvolvimento de projetos genoma.
O primeiro genoma sequenciado de um organismo vivo diferente de vírus, foi o da bactéria HANOPHILUS INFLUENZAE.

HAEMOPHILUS INFLUENZAE

Este tipo de projeto também prosseguiu para outros organismos e espécies. Em 1990, uma associação internacional entre pesquisadores de diferentes países iniciou o PROJETO GENOMA HUMANO. Em 2000, o Brasil finalizou o sequenciamento do genoma da bactéria XYLELLA FASTIDIOSA, o que foi realizado por pesquisadores do estado de São Paulo. 

XYLELLA FASTIDIOSA

Atualmente, diversos grupos de pesquisa investem no sequenciamento de todo o material genético de diferentes microorganismos, principalmente. Só no Brasil, estão em andamento mais de 10 projetos para desvendar a sequência de nucleotídeos de bactérias e fungos.

Estas tecnologias estão avançadas de tal maneira que este tipo de estudo pode ser finalizado em apenas poucos dias.

O grande interesse manifestado por pesquisadores quanto ao desenvolvimento de projetos genoma se deve às grandes aplicações que suas informações podem proporcionar. O pleno conhecimento das informações genéticas de diferentes organismos possibilitará um melhor entendimento da diversidade genética, o que permitirá desvendar muitas questões, como a relação parasito-hospedeiro. O desenvolvimento de vacinas e de testes diagnósticos e, finalmente, guiará a produção de novas drogas e terapias efetivas para o tratamento de diversas doenças.

As pesquisas sobre o genoma constituem o ponto de partida para a era pós-genômica. Os cientista que, por exemplo, compreendendo a fundo o que acontece de errado quando uma doença aparece, a medicina entrará em uma nova era, como o estabelecimento de terapias mais eficientes.

Uma delas é a TERAPIA GÊNICA.