Imunologia na AR para o Clínico -...
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Potenciais Conflitos de Interesses
• Consultorias
– Janssen
– Pfizer
– AstraZeneca
• Conferências
– Abbott
– AstraZeneca
– Roche
– Janssen
– Pfizer
• Pesquisas Clínicas
– Bristol-Myers Squibb
– Janssen
– Novartis
– Pfizer
– Roche
Fases de Desenvolvimento da AR
Fase 1 Risco Genético
Fase 2 Autoimunidade e
Inflamação assintomáticas
Fase 3 Artrite Inicial
Indiferenciada
Fase 4 Artrite
Reumatoide
HLA DRB1 EC Genes não-HLA
Autoanticorpos Citocinas
Quimiocinas
Artralgia Rigidez
Sinovite
Fatores ambientais
e interação com genes
Mecanismos
Prever a doença
Karlson EW, Deane K Rheum Dis Clin N Am 2012;38:405
Fisiopatologia da AR
McInnes I & Schett G Nat Rev Immunol 2007;7:429
Mecanismos do sistema imune
Imunidade Inata Imunidade Adaptativa
Linfócitos B
Linfócitos T
Anticorpos
Células T efetoras
Células NK Complemento
Fagócitos
Barreira
Epitelial
Micróbio
Tempo após infecção
Dias Horas
Fonte: Abbas, A. Cellular and Mollecular Immunology, 5thed
Adaptiva
cel T cel B
Imunidade inata e
específica ou adaptativa
Macrófago
Basófilo Eosinófilo
Neutrófilo
Mastócito Natural killer
Inata
Dendrítica cel
MΦ T
B
DC NK
EΦ BΦ
MC
PMN
• Fagócitos – Macrófagos
– Neutrófilos
– Células dendríticas
Elementos do sistema imune inato
Fonte: Abbas, A. Cellular and Mollecular Immunology, 5thed
• Linfócitos especializados com diversidade limitada – Células NK
– Células iNKT
– Células B1 e células B da zona marginal
Elementos do sistema imune inato
Alvos do sistema imune
• PAMPs (padrões moleculares associados a patógenos)
– Estruturas compartilhadas por micróbios e não presentes em células do hospedeiro
– Frequentemente essas moléculas são essenciais para a sobrevivência dos patógenos (evitar resistência)
Receptores celulares de reconhecimento
Padrões moleculares
associados a patógenos
RRP (ligado a membrana)
RRP (solúvel)
Ataca diretamente o microorganismo
Ativa a fagocitose
Ativa a cascata proteolítica resultando
em lise do microorganismo
Ativa a fagocitose
Libera mediadores inflamatórios
para amplificar a resposta imune
Alvos do sistema imune
• DAMPs (damage associated molecular pattern molecules)
– Estruturas presentes em células ou tecidos danificados, mortos ou em processo de morte
Receptores celulares de reconhecimento
Chapter_1.indd 3
Injúria severa Injúria fisiológica
Necrose Apoptose
Morte celular
programada Morte celular
desregulada
Liberação de
DAMPs
RRPs solúveis RRPs associados
a membrana
DAMPs
permanecem
na célula Macrófago
Reconheciment
o e fagocitose
da célula morta
por apoptose
pelo macrófago
Resposta imune
Sistema imune
permanece quiescente
Receptores de Reconhecimento de Padrão (RRPs)
• Interagem com PAMPs ou DAMPs para ativar a
resposta imune inata
• Exemplo: Receptores do tipo Toll like (TLR)
• Interação semelhante a TCR a antígeno
• Diferenças: não gera diversidade nem
melhorias no receptor inicial gerado
Receptores do tipo Toll-like (TLR)
• Relevância Clínica
• Sinalização excessiva ou sistêmica dos receptores TLR fundamenta a patofisiologia da sepse
• Sinalização de TLR em linfócitos B promove a produção de autoanticorpos
• Ligantes dos receptores TLR como nucleotídeos CpG são adjuvantes potentes para aumentar a eficácia das vacinas
Receptores do tipo Toll-like (TLR)
Antagonistas do TLR
Goh FG & Midwood KS Rheumatology 2012;51:7
Antagonistas do TLR: Fase Clínica e Pré-clínica de Desenvolvimento
Goh FG & Midwood KS Rheumatology 2012;51:7
Fisiopatologia da AR
McInnes I & Schett G Nat Rev Immunol 2007;7:429
Imunidade inata específica
Receptores Toll-like
produtos microbianos (LPS,etc) complemento
MHC
TH2
TH1
IL-4
IFNγ
apresentação do antígeno
moléculas co-estimulatórias
Linfócito T
IL-18
IL-12
IL-4
B/T
Tolerância Imunidade
Antígenos Tolerogênicos:
- precoces
- crônicos
Co-estímulos
tolerogênicos:
- IL2/FasL/Fas
- TGFb, IL10
- CTLA4, FcgR2b
- CD5, CD22
Antígenos Imunogênicos:
- tardios
- agudos
Co-estímulos
imunogênicos:
- B7/CD28
- LPS, TNFa
- CD40L/CD40
- IL7, IL15
Células T ativadas : moléculas co-estimulatórias
Stuart and Racke. Expert Opin Ther Targets. 2002;6:275.
Carreno and Collins. Annu Rev Immunol. 2002;20:29.
APC T Cell
B7-H3
ICOS-L ICOS +
MHC TCR +
PD-1L PD-1 -
PD-2L ? ?
Effect
CD80/86 CD28 +
CD80/86 CTLA4 -
CD40 CD40-L +
Ativação do linfócito T
TCR Antigeno
T APC
MHC classe II
TCR Antigeno
T APC
MHC classe II
Ativação do linfócito T
CD28 CD80/86
T APC
Ativação do linfócito T
Células ativadas- linfócito T
CD4 CD28
CD80/86
MHC classe II
TCR T
APC
T
CTLA4
Células ativadas- linfócito T
CD4 CD28
CD80/86
MHC classe II
TCR T
APC
T IL-2 production
ICOS
CD40L CD28
TCR CD4
PD-1 T
T
CTLA4 Receptors Are Up-Regulated Following T-
Cell Activation
Dendritic
cell T cell
MHC
B7
TCR
CD28
Antigen
CTLA4
Dendritic
cell T cell
MHC
B7
TCR
CD28
Antigen
CTLA4
CTLA4 Negatively Modulates
T-Cell Activation
Dendritic
cell T cell
MHC
B7
TCR
CD28
Antigen
CTLA4
Blocking Antibodies to CTLA4 (Ipilimumabe) Allows Positive
Signaling from Costimulatory Molecules to T Cells
Leach DR, Krummel MF, Allison JP. Enhancement of antitumor immunity by CTLA-4 blockade. Science 1996;271:1734-1736.
Fisiopatologia da AR
McInnes I & Schett G Nat Rev Immunol 2007;7:429
Linfócitos T
• Ag-específicos vs ativados por citocinas?
Klarenbeek P L et al. Ann Rheum Dis 2012;71:1088-1093
Linfócitos T
• NK 56++ CD16- (produzem IFNg)
• CD4+ de memória, altamente diferenciadas
– Múltiplas divisões (telômero encurtado)
– Protegidas de apoptose
– Expressão continuada de CXCR4
– CD28-
Padrão de Linfócitos Senescentes
Linfócitos T efetores
IL-17 Role in the Pathophysiology of Diseases
Miossec P et al NEJM 2009;361:888
- Sherlock J P et al Nat Med 2012;18:1069 -Lories RJ, McInnes IB Nat Med 2012;18:1018
B/T
Tolerância Imunidade
Antígenos Tolerogênicos:
- precoces
- crônicos
Co-estímulos
tolerogênicos:
- IL2/FasL/Fas
- TGFb, IL10
- CTLA4, FcgR2b
- CD5, CD22
Antígenos Imunogênicos:
- tardios
- agudos
Co-estímulos
imunogênicos:
- B7/CD28
- LPS, TNFa
- CD40L/CD40
- IL7, IL15
Linfócitos T efetores
Fisiopatologia da AR
McInnes I & Schett G Nat Rev Immunol 2007;7:429
Fases de Desenvolvimento da AR
Fase 1 Risco Genético
Fase 2 Autoimunidade e
Inflamação assintomáticas
Fase 3 Artrite Inicial
Indiferenciada
Fase 4 Artrite
Reumatoide
HLA DRB1 EC Genes não-HLA
Autoanticorpos Citocinas
Quimiocinas
Artralgia Rigidez
Sinovite
Fatores ambientais
e interação com genes
Mecanismos
Prever a doença
Karlson EW, Deane K Rheum Dis Clin N Am 2012;38:405
Funções dos Linfócitos B
• Produção de anticorpos
• Produção de citocinas
• Regulação da diferenciação de FDC e
organização linfóide
• Apresentação de antígeno
• Regulação da ativação linfócito T
Lipsky P Nature Immunol 2001;2:764
BLyS/BAFF
B1
CD5+
?
BAFF: B cell Activator of the TNF Family ou BLyS: B Lymphocyte Stimulator
• Schneider et al (BAFF) J Exp Med
1999;189:1747
• Moore et al (BLyS) Science 1999;285:260
• Liu Y et al Cell 2002;108:383
• Citocina transmembrana clivada forma proteína solúvel
• Membro da família do TNF
• Promove sobrevida, diferenciação e troca de classe Ig no linfócito B
BLyS: trímero
Família BAFF/BLyS
• Família TNF-ligantes
• Fator de sobrevivência linf.B
• Controlam tamanho do pool de linf. B
– Fase transicional
– Importantes para formação centros germinativos
APRIL BAFF/BLyS
TACI BCMA BR3
Miller JP et al J Immunol 2006;176:6405
Sobrevida celular
Linf B Imaturo (Medula óssea)
Fase Transicional
Forte auto-reatividade deleção
[ BAFF ]
[ BAFF ]
[ BAFF ]
Miller JP et al J Immunol 2006;176:6405
Inibidores do sistema BLyS-APRIL
Vincent FB et al Cytok Growth F Rev 2013; 23:203
Autoanticorpos na AR
Fator Reumatoide
Citrulina
Arginina (carga +)
Citrulina (carga neutra)
Proteínas citrulinadas na AR
• Fibrinogênio, filagrina, vimentina, colágeno I\II, alfa-enolase,
antígenos EBV
• Abundantes na sinóvia reumatóide
• Produção espontânea de anticorpos por plasmócitos
• Associação com epítopo compartilhado HLA e anti-CCP
– Ligação peptídeos citrulinados com HLA
• Tabagismo, HLA e anti-CCP
Klareskog, L. et al., Arthritis Rheum 2006;54:38-46.
Re
lati
ve R
isk
(R
R)
No SESingle SE
Double SE
Never
Ever0
5
10
15
20
25
40.2
Anti-CCP+
No SESingle SE
Double SE
Never
Ever0
5
10
15
20
25
Anti-CCP–
Never Smokers
Ever Smokers
RR de Desenvolvimento de RA em Indivíduos Expostos a Diferentes Combinações de Tabagismo/Genes HLA-DR
+
1. - Inflamação - Morte celular - Ativação PAD - Citrulinação
2. - Apresentação ag. - Ativação linf.T e B - Produção de anti-CCP
3. - Dano articularinflamação - Citrulinação intraarticular - Formação de imunocomplexos
Modelo de Etiopatogênese da AR
0 10 20
Tempo (anos) Klareskog et al 2008
Citocinas
• Proteínas de baixo peso molecular
• Mediadores intercelulares da resposta imune
• Ação local, potente, baixas concentrações
• Ação através de receptores de alta afinidade
– Ativam cascatas bioquímicas intracelulares
– Modificam o fenótipo da célula-alvo
• >100 citocinas, nomenclatura complexa:
– Interleucinas - Fatores de crescimento
– Interferons - Fatores de estímulo de colônias
– Linfocinas - Quimiocinas
– Adipocinas - ...
Ação
• Ação semelhante:
– Autócrina
– Parácrina
– Sistêmica
• Distintamente de hormônios: são produzidas por diversos tipos celulares
Ação Pleiotrópica: Múltiplas fontes e alvos
IL-6
Cél. PC12
PCR Fibrinogênio Amilóide A
Cél. mieloma
Cél. mesangial
Hepatócito
Diferenciação céls neurais
Queratinócito Cél. B
Produção Ig
Cél. T
Diferenciação
Cél. B Cél. T Queratinócito epidérmico
Cél. mesangial
Monócito Cél. endotelial Fibroblasto Macrófago Sinciciotrofoblasto
Megacariócito
Producão plaquetas
Osteoclasto
Ativação
Cél. Mãe hematopoiética
Formação multi-linhagem de colônia de céls blasto Naka T, et al. Arthritis Res 2002; 4(Suppl 3):S233–S242.
Proliferação
Ação Redundante:
Várias citocinas Mesma ação
Ações Sinérgicas e Antagônicas
Ação em “Cascatas”
IL-10 IL-12
TNFa
TNFb
IL-1 IL-6 IL-10 IL-12 IL-15
TNFa
IFNa IFNb
IFNg
Macrophage
IL-1
IFNa IFNb TNFa TNFb B-Cell IL-1 IFNa
IL-6 IFNb
IL-10 TNFa IL-12 TNFb
IL-1 IFNa IL-2 IFNb IL-4 IFNg IL-6 IL-10 IL-13 IL-14
IL-2 IL-16 IL-4 IL-17
IL-6 IFNa IL-8 IFNb IL-9 IFNg
IL-4
IL-10
IL-4 IL-5
IL-10
IL-3 IL-4 IL-5
IL-4
IL-1 IL-3 IL-4 IL-8
IL-4
IL-1 IFNg IL-3 TNFa
IL-4 TNFb IL-8
TNFa
IL-1 IFNa
IL-3 IFNb
IL-4 IFNg
IL-10 TNFa IL-13 TNFb
IL-1 IFNa
IL-6 IFNg
IL-8 IFNa IL-10 IL-12 IL-15 IL-18
TNFa
IL-1 IL-8
TNFa
IL-1 IL-8
IL-5
Eosinophil
Basophil
Neutrophil
T-Cell
Mast Cell
IL-4
IL-3 IL-9 IL-10
C 2007-2009 SABiosciences.com
Receptores de Citocinas
Citocinas Envolvidas na AR
Linfócitos T efetores
Via de sinalização da IL-6 transmembrana: Através de receptor de IL-6 de membrana (mIL-6R)
• Receptor de IL-6 expresso na membrana (mIL-6R)1
– Expressão restrita a poucos tipos celulares2
• Glicoproteína 130 (gp130) subunidade transdutora do sinal1
– Expressão difusa3
1. Heinrich PC, et al. Biochem J 1998; 334:297–314; 2. Rose-John S, et al. J Leukoc Biol 2006; 80:227–236;
3. Heinrich PC, et al. Biochem J 2003; 374:1–20.
mIL-6R
gp130
Sinalização clássica transmembrana
União estrutural entre IL-6 e o complexo de sinalização
gp130
mIL-6R
IL-6
gp130
mIL-6R
IL-6
União estrutural entre IL-6 e o complexo de sinalização
gp130
mIL-6R
IL-6
gp130
mIL-6R
IL-6
IL-6: Múltiplas fontes e alvos
IL-6
Cél. PC12
PCR Fibrinogênio Amilóide A
Cél. mieloma
Cél. mesangial
Hepatócito
Diferenciação céls neurais
Queratinócito Cél. B
Produção Ig
Cél. T
Diferenciação
Cél. B Cél. T Queratinócito epidérmico
Cél. mesangial
Monócito Cél. endotelial Fibroblasto Macrófago Sinciciotrofoblasto
Megacariócito
Producão plaquetas
Osteoclasto
Ativação
Cél. Mãe hematopoiética
Formação multi-linhagem de colônia de céls blasto Naka T, et al. Arthritis Res 2002; 4(Suppl 3):S233–S242.
Proliferação
Sinalização via receptores de membrana e receptores solúveis
mIL-6R
gp130
IL-6
Sinalização clássica transmembrana
Trans-sinalização via receptor solúvel
sIL-6R
gp130
IL-6
Ações Pró- e Anti-Inflamatória da IL-6
gp130 solúvel pode inibir transinalização
mIL-6R
gp130
IL-6
Sinalização clássica transmembrana
sIL-6R
sgp130
IL-6
Quimiocinas
• Similares a citocinas
• Ação sobre quimiotaxia
(migração de células para
locais inflamatórios)
Receptores de Quimiocinas
White GE et al Pharmacol Rev 2013;65:47
Quimiocinas na AR
White GE et al Pharmacol Rev 2013;65:47
Moléculas em Estudo
White GE et al Pharmacol Rev 2013;65:47
Resolução da Inflamação
Vacinas “tolerizantes” de DNA
Estratégias Antígeno-específicas
Thomas R Arthritis Res Ther 2013;15:204
Conclusões
• Diversas imunoterapia biológicas já incorporadas na rotina do tratamento das doenças reumatológicas, com grande impacto: – Função, qualidade de vida e mortalidade
– Prática clínica da reumatologia
• Número de agentes imunobiológicos e indicações são crescentes
• Restabelecimento da tolerância por terapia Ag-específica: ainda fase inicial
