O sangue, a linfa e o sistema imunológico são componentes fundamentais do sistema circulatório e do sistema de defesa do nosso organismo. Cada um deles desempenha papéis específicos e essenciais para garantir o funcionamento saudável do corpo e a proteção contra agentes nocivos. O sangue é um fluido vital que circula constantemente por todo o corpo, funcionando como um sistema de transporte. Composto por células especializadas suspensas em um líquido chamado plasma, o sangue desempenha diversas funções. Ele é responsável por levar nutrientes, como glicose e aminoácidos, para as células, fornecendo-lhes a energia necessária para suas atividades. Além disso, o sangue transporta oxigênio dos pulmões para os tecidos e remove o gás carbônico resultante do metabolismo celular, levando-o de volta aos pulmões para ser eliminado do corpo. O sangue também transporta hormônios, substâncias químicas que regulam diversas funções do organismo, permitindo uma comunicação eficiente entre diferentes órgãos e sistemas. Outra função vital do sangue é a defesa imunológica. O sangue contém células do sistema imunológico, como os glóbulos brancos (leucócitos), que são responsáveis por identificar e combater agentes estranhos, como bactérias, vírus, parasitas e células infectadas. Quando o corpo é invadido por esses agentes patogênicos, o sistema imunológico é acionado para protegê-lo. Os glóbulos brancos podem produzir anticorpos específicos para neutralizar os invasores ou destruí-los diretamente. Essa resposta imunológica é crucial para evitar infecções e doenças. Por sua vez, a linfa é outro fluido importante para o sistema circulatório e o sistema imunológico. A linfa é uma substância transparente que circula pelos vasos linfáticos, sendo composta principalmente por água, proteínas e células imunológicas. Sua função é coletar o excesso de líquido que sai dos vasos sanguíneos e dos tecidos, retornando-o à corrente sanguínea. Além disso, a linfa também desempenha um papel crucial na resposta imunológica, transportando os glóbulos brancos para os gânglios linfáticos, onde ocorre a ativação e o encontro entre as células de defesa e os patógenos. O sistema imunológico é uma rede complexa e coordenada de órgãos, tecidos, células e moléculas que trabalham em conjunto para proteger o corpo contra infecções e doenças. Além dos glóbulos brancos presentes no sangue e na linfa, o sistema imunológico inclui órgãos como a medula óssea, o timo e o baço, bem como outros tecidos linfoides distribuídos pelo corpo. Esses componentes do sistema imunológico colaboram para reconhecer, neutralizar e eliminar invasores prejudiciais, ao mesmo tempo em que poupam as células saudáveis do organismo.
Quais são os principais componentes do sangue e suas respectivas funções no organismo?
Qual é o papel da linfa no sistema circulatório e como ela contribui para a função do sistema imunológico?
Como ocorre a resposta imunológica do corpo quando ele é exposto a um agente patogênico, como uma bactéria ou vírus?
Quais são os diferentes tipos de glóbulos brancos presentes no sangue e qual é a função de cada um deles no sistema imunológico?
Explique a diferença entre imunidade inata e imunidade adaptativa, e como elas trabalham juntas para proteger o organismo contra ameaças.
Por que a doação de sangue é importante para a saúde pública e como ela pode ajudar a fortalecer o sistema imunológico de pacientes que necessitam de transfusões?
Também conhecido como tecido hemocitopoético, hemato poético ou hematopoético, esse tecido é responsável pela produção dos glóbulos do sangue. Existem dois tipos desse tecido: medula óssea vermelha ou tecido mieloide (myelos = medula) e tecido linfático ou linfoide.
A medula óssea é encontrada no interior dos ossos e contém células-tronco, chamadas células-tronco hematopoéticas, capazes de originar todas as células do sangue. Atualmente, sabe-se que essas células têm o potencial de originar também células de outros tecidos do corpo. Durante o desenvolvimento embrionário, a maioria dos ossos possui uma medula ativa, de cor vermelha. No entanto, à medida que o indivíduo cresce, a maior parte dessa medula passa a acumular gordura e para de produzir glóbulos, transformando-se em medula amarela. No adulto, a medula vermelha é encontrada nas costelas, nas vértebras, no esterno, nos ossos do crânio e, em adultos jovens, próxima às extremidades do fêmur e do úmero.
As hemácias, as plaquetas e a maioria dos glóbulos brancos são lançados já prontos no sangue. Os linfócitos dirigem-se para órgãos com tecidos linfáticos, nos quais se reproduzem.
É encontrado em certos órgãos de defesa, que, em conjunto, formam o sistema linfático: timo, baço, linfonodos (antigamente chamados gânglios linfáticos) e tonsilas palatinas (antes chamadas amígdalas) e faríngeas (antes chamadas adenoides). Há tecido linfático também nos nódulos linfáticos, presentes no interior dos tecidos conjuntivos das mucosas. Para compreender as funções do sistema linfático, devemos lembrar que as células do corpo são banhadas pelo líquido intersticial, que sai dos capilares e é formado por água, nutrientes e oxigênio. Parte desse líquido volta para os capilares com gás carbônico e outras excretas produzidas pelas células. Outra parte é recolhida por um conjunto de vasos bem finos, que se unem e formam vasos maiores, os vasos linfáticos. O excesso de líquido intersticial, depois que entra nos vasos linfáticos, é chamado linfa. Depois de circular pelos vasos linfáticos, a linfa é devolvida ao sangue por meio da veia situada sob a clavícula esquerda, logo abaixo do ombro.
Além de devolver o líquido intersticial para o sangue, os vasos linfáticos absorvem gorduras do intestino e, ao atravessarem os linfonodos e os outros órgãos do sistema linfático, recebem linfócitos, que ajudam o corpo a combater microrganismos causadores de doenças por meio da produção de anticorpos.
Em certas infecções, podemos sentir, dependendo do local, que os linfonodos do pescoço, da axila ou da virilha estão inchados e doloridos; são as ínguas. Desse modo, os órgãos linfáticos removem bactérias e impurezas da linfa.
O sangue pode ser considerado um tecido muito especial, pois sua substância intercelular - o plasma - está no estado líquido, sendo constituída de água (cerca de 92%), sais minerais e diversas substâncias que são transportadas pelo sangue, como alimentos, oxigênio, gás carbônico, produtos de excreção, hormônios, entre outros, além de proteínas. O plasma representa cerca de 55% do sangue, enquanto os 45% restantes são constituídos pelos chamados elementos figurados (glóbulos sanguíneos): hemácias, também conhecidas como glóbulos vermelhos ou eritrócitos (erythron = vermelho), que representam a maior parte (99,9% dos elementos figurados), leucócitos (leukos = branco) ou glóbulos brancos, e plaquetas ou trombócitos.
Por meio da centrifugação, a porção líquida do sangue pode ser separada dos elementos figurados. Na parte superior do tubo da centrífuga, fica um líquido claro (o plasma) e, na parte inferior do tubo, depositam-se as células.
O sangue contém de 4 milhões a 6 milhões de hemácias por milímetro cúbico. Como uma pessoa possui de 5 a 6 litros de sangue, circulam em seu organismo cerca de 30 trilhões de hemácias.
Na maioria dos grupos de invertebrados, o oxigênio é transportado por pigmentos dissolvidos no plasma, mas nos vertebrados, o pigmento (hemoglobina) está concentrado na hemácia, que possui uma forma muito bem adaptada ao transporte de oxigênio. Em vez de ser esférica, como a maioria das células, ela tem a forma de um disco circular bicôncavo e achatado no centro. Essa forma aumenta a superfície de contato da hemácia com os gases a serem transportados, tornando mais rápida a absorção e a eliminação. Além disso, o glóbulo vermelho é muito flexível, podendo dobrar-se e passar por vasos com diâmetros menores que o seu, que é de cerca de 7,5 µm. A hemácia dos mamíferos é tão especializada que não possui nem mesmo núcleo; a maior parte de seu citoplasma está ocupada pela hemoglobina. Nos demais vertebrados, ela possui núcleo.
A uma velocidade de 2,5 milhões de glóbulos por segundo, as hemácias são constantemente formadas na medula óssea a partir de células nucleadas, os eritroblastos, por meio de uma série de transformações, incluindo a perda do núcleo (eritropoiese). Uma vez no sangue, elas duram apenas cerca de quatro meses; depois são destruídas no fígado e no baço (fagocitadas e digeridas por macrófagos). O ferro da hemoglobina é enviado para a medula óssea, onde será reaproveitado na produção de novas moléculas de hemoglobina.
A baixa concentração de hemoglobina no sangue (menos de 11 g/mL), por causa da diminuição no número de hemácias ou da concentração baixa de hemoglobina em cada glóbulo quando o número de hemácias é normal, caracteriza a anemia. O aumento acima do normal no número de hemácias é chamado policitemia.
Pessoas que moram em lugares de grande altitude geralmente apresentam policitemia, pois, devido à rarefação do ar e, portanto, à baixa concentração de oxigênio, o organismo produz uma quantidade maior de hemácias para aumentar a captação de oxigênio e seu transporte às células.
Quando a hemácia chega aos vasos sanguíneos do pulmão, o oxigênio, em alta concentração, entra nela e combina-se com a hemoglobina, formando a oxiemoglobina ou oxihemoglobina. Nos tecidos, como a pressão de oxigênio é baixa, visto que ele é constantemente absorvido para a respiração celular, ocorre uma reação inversa: a oxiemoglobina libera o oxigênio para as células, transformando-se novamente em hemoglobina. Em seguida, a hemácia retorna ao pulmão para buscar mais oxigênio.
Em relação ao gás carbônico, cerca de 7% é transportado dissolvido no plasma. Outros 23% ligam-se a grupos aminas da hemoglobina, formando a carbamino-hemoglobina ou carbo-hemoglobina. A maior parte do gás carbônico, cerca de 70%, é transportada pelo plasma na forma de íons bicarbonato. Esse processo ocorre em duas etapas. Primeiro, o gás carbônico penetra na hemácia, reage com água e forma ácido carbônico. Essa reação é catalisada pela enzima anidrase carbônica. Em seguida, o ácido carbônico se ioniza e origina íons hidrogênio - que se unem à hemoglobina e a outras proteínas - e íons bicarbonato (HCO3) - que se difundem para fora da hemácia e são levados pelo plasma até os pulmões. Nesses órgãos, o processo ocorre em sentido inverso (figura 20.5).
Em Química, o nome oficial do íon bicarbonato é hidrogenocarbonato, uma vez que esse íon deriva do ácido carbônico pela retirada de um dos hidrogênios. O bicarbonato de sódio é um sal usado em fermentos químicos, entre outras aplicações.
Enquanto o dióxido de carbono é transportado pelas hemácias, o monóxido de carbono, gás formado pela queima de combustíveis fósseis (e presente também na fumaça do cigarro), combina-se com a hemoglobina e forma a carboxi-hemoglobina, impedindo o transporte de oxigênio. Dependendo do grau de deficiência de oxigenação dos tecidos, esse gás pode provocar desde uma simples dor de cabeça até a perda de consciência e morte.
Os leucócitos formam um verdadeiro exército contra os microrganismos causadores de doenças e qualquer partícula estranha que penetre no organismo, como vírus, bactérias, parasitas ou proteínas diferentes das do corpo. Eles também "limpam" o corpo, destruindo células mortas e restos de tecidos.
No sangue humano, há de 6 mil a 10 mil leucócitos por milímetro cúbico. O aumento no número de leucócitos, provocado por certas doenças e infecções, é chamado de leucocitose. A diminuição é chamada de leucopenia e pode ser provocada por radiações, certos medicamentos e produtos químicos que causam danos à medula óssea. O indivíduo fica, então, desprotegido contra infecções. Isso ocorre também nas leucemias, tipo de câncer no qual há produção descontrolada de leucócitos anormais, incapazes de defender o organismo. Hoje, porém, várias formas de leucemia são totalmente curáveis.
Os diversos tipos de leucócitos podem ser agrupados em:
Granulócitos (neutrófilos, eosinófilos ou acidófilos e basófilos) - apresentam grânulos no citoplasma e caracterizam-se por terem núcleos com formas variadas, podendo apresentar dois ou mais lóbulos; por isso, são chamados também de polimorfonucleares.
Agranulócitos (monócitos e linfócitos) - não apresentam grânulos no citoplasma e seu núcleo é aproximadamente esférico; são também chamados de mononucleares.
Vejamos cada um deles:
Neutrófilos: São os leucócitos encontrados com maior frequência no sangue, correspondendo a cerca de 60% a 70% do total. Recebem esse nome porque apresentam grãos que se coram por meio de corantes neutros. São os mais ativos na fagocitose, e muitos de seus grãos são lisossomos, ricos em enzimas digestivas. Quando bactérias atravessam o tecido epitelial e atingem o tecido conjuntivo, os neutrófilos são atraídos para o local da invasão e fagocitam as bactérias, digerindo-as nos lisossomos. Muitos leucócitos podem morrer nessa atividade, devido às toxinas liberadas pelas bactérias, resultando na formação de pus, que é composto por aglomerados de leucócitos mortos e bactérias.
Eosinófilos ou acidófilos: Coram-se pela eosina, corante ácido. Constituem de 2% a 4% do total de leucócitos e defendem o corpo contra vermes parasitas, liberando substâncias químicas contra eles, e fagocitam o complexo antígeno-anticorpo formado nas reações alérgicas.
Basófilos: São encontrados em menor frequência no sangue, de 0% a 1%, e coram-se com corantes básicos. Possuem grãos ricos em histamina. Eles e os mastócitos têm a mesma função nas reações alérgicas. Quando o corpo é invadido por uma proteína estranha, os plasmócitos produzem anticorpos contra essa proteína, que se fixam nos mastócitos e nos basófilos, promovendo a ruptura da membrana e desencadeando a liberação de histamina e outras substâncias que provocam as reações alérgicas.
Monócitos: São os leucócitos de maior tamanho e correspondem de 3% a 8% do total. Saem do sangue e transformam-se em macrófagos, fagocitando microrganismos e células mortas.
Linfócitos: Correspondem a cerca de 20% a 30% dos leucócitos. Surgem inicialmente na medula e depois migram para os tecidos linfáticos. Há dois tipos: T e B. Os linfócitos T são assim chamados porque são produzidos a partir de células não especializadas da medula óssea (células-tronco) que passam pelo timo, onde se tornam capazes de reagir aos antígenos. Em seguida, dirigem-se para o baço, os linfonodos e outras partes do sistema linfático. Os linfócitos B também são produzidos a partir de células da medula óssea. Amadurecem na própria medula, indo depois para os tecidos linfáticos. Podem transformar-se em plasmócitos e produzir anticorpos, caso entrem em contato com uma proteína estranha ou um antígeno.
As plaquetas são pequenos fragmentos de citoplasma, desprovidos de núcleo e em forma de disco. Elas são formadas na medula óssea a partir de células com grandes núcleos, conhecidas como megacariócitos, e lançadas no sangue, onde vivem e circulam por cerca de dez dias. Em cada milímetro cúbico de sangue, há aproximadamente 200 mil a 400 mil plaquetas, com a importante função de prevenir ou interromper hemorragias; essa função é chamada de hemostasia. Se não fossem elas, qualquer pequeno ferimento representaria um sério risco de morte.
Assim que um vaso sanguíneo se rompe, as plaquetas acumulam-se rapidamente na região e formam um tampão, que diminui a perda de sangue. Além disso, as plaquetas secretam substâncias que promovem a contração do vaso, diminuindo o fluxo de sangue no local e desencadeando uma série de reações que promovem a coagulação do sangue. O processo de coagulação começa quando os tecidos lesados liberam um complexo de substâncias denominado tromboplastina tecidual, que se junta a fatores do plasma e à tromboplastina liberada pelas plaquetas, originando outro complexo de substâncias chamado ativador de protrombina.
A protrombina é uma enzima inativa encontrada no plasma. Na presença da tromboplastina e de outros fatores de coagulação (e de íons cálcio do plasma), ela se transforma em uma enzima ativa, a trombina, que por sua vez transforma o fibrinogênio (proteína do plasma) em fibrina. As moléculas de fibrina unem-se, constituindo uma rede tridimensional que retém os glóbulos do sangue e forma o coágulo. Após alguns minutos de formado, o coágulo contrai-se, expelindo um líquido claro chamado soro, que é o plasma sem fibrinogênio e muitos outros fatores retidos no coágulo.
A protrombina e o fibrinogênio são produzidos pelo fígado. Para que esse órgão produza a protrombina, é necessária a vitamina K (também chamada de vitamina anti-hemorrágica). Além disso, é preciso uma concentração mínima de íons cálcio para que as diversas etapas do processo ocorram.
Enquanto a pele, a inflamação e a fagocitose representam formas de defesa não específicas, ou seja, combatem qualquer microrganismo invasor, o sistema imunitário ou imune realiza um combate individualizado contra cada tipo de invasor. Os responsáveis por esse combate são os linfócitos e os plasmócitos, que são produzidos na medula óssea, nos órgãos linfáticos e em várias partes do corpo.
Cada ser vivo possui proteínas diferentes das proteínas de outros seres vivos. Portanto, quando uma bactéria ou outro microrganismo penetra no corpo de uma pessoa, as proteínas desse invasor não são reconhecidas, e tem início a produção de anticorpos ou imunoglobulinas, que são proteínas do corpo invadido capazes de neutralizar as proteínas estranhas, também chamadas de antígenos. Os anticorpos são específicos: para cada tipo de antígeno, é formado apenas um tipo de anticorpo, com forma complementar à do antígeno.
Dessa forma, o sistema imunitário produz milhões de grupos diferentes de linfócitos B, cada grupo com um anticorpo diferente em sua membrana. Quando um antígeno penetra no organismo, o anticorpo complementar liga-se a ele, ativando o linfócito que traz o anticorpo em sua membrana. Os linfócitos ativados se multiplicam e se transformam em plasmócitos, que por sua vez produzem anticorpos que circulam no sangue. Esse tipo de defesa do organismo é conhecido como imunidade humoral (humor significa, aqui, 'líquido corporal').
A união do anticorpo com o antígeno faz com que os agentes infecciosos se aglutinem, evitando que se espalhem pelo corpo e facilitando a ação dos glóbulos brancos e dos macrófagos.
Alguns linfócitos ativados pelo antígeno transformam-se em células de memória, graças às quais o organismo se torna imune a doenças como sarampo, catapora, etc. Se o antígeno invadir o corpo novamente, algumas dessas células transformam-se em plasmócitos em poucas horas.
Enquanto os linfócitos B defendem o organismo pela produção de anticorpos que circulam no sangue, entre os linfócitos T, existem células que produzem substâncias que ativam outros linfócitos e células que atacam diretamente as células do corpo invadidas por microrganismos, uma espécie de combate corpo a corpo, além de suprimirem a produção de anticorpos depois que o invasor foi destruído. Cada função é exercida por um tipo de linfócito T: o linfócito T4, também conhecido como célula CD4 (em sua membrana plasmática há uma proteína denominada CD4), auxiliador ou helper; o linfócito T8, também conhecido como célula CD8 (a proteína que aparece na membrana é denominada CD8), linfócito citotóxico ou linfócito T matador ou killer; o linfócito T supressor, e a célula de memória.
Esse tipo de defesa é chamado imunidade celular. Depois de ter fagocitado o microrganismo invasor, o macrófago e outras células do sistema imune espalhadas pelo corpo levam, aderidos à membrana, pedaços das proteínas (peptídios) dos antígenos do invasor. Essas células entram em contato com o linfócito T auxiliar, que possui em sua membrana uma proteína capaz de se encaixar nos antígenos. A partir desse momento, o linfócito T auxiliar produz substâncias que estimulam a sua multiplicação e a de outros linfócitos T e B.
O linfócito T citotóxico se encarrega de destruir as células do corpo invadidas por vírus e células cancerosas ou transplantadas: ele se une a elas e destrói sua membrana, abrindo orifícios por onde sai o citoplasma. Essas células estranhas são reconhecidas pelo linfócito citotóxico porque, como os macrófagos, apresentam um pouco de antígeno viral em sua superfície.
Quando o combate à infecção termina, as respostas do sistema imunitário diminuem, até cessarem, o que é provocado pelo linfócito T supressor. Por fim, as células de memória permanecem prontas para se diferenciarem nos outros linfócitos T caso o antígeno volte a penetrar no corpo.
No caso da Aids, o vírus ataca o linfócito T auxiliar, prejudicando o sistema imune. Assim, a pessoa fica mais suscetível a infecções.
A vacinação é uma medida essencial para promover a saúde de uma população. Consiste em injetar no organismo bactérias mortas, toxinas desativadas, vírus atenuados ou partes desses vírus, que são reconhecidos pelo corpo como antígenos. Dessa forma, o organismo produz anticorpos específicos, sem que a pessoa fique doente.
Existem diferentes tipos de vacinas, cada uma utilizando abordagens distintas para estimular o sistema imunológico e desenvolver a imunidade. Entre os principais tipos de vacinas estão:
Vacinas de vírus ou bactérias inativados: Essas vacinas contêm vírus ou bactérias que foram inativados por métodos físicos, químicos ou biológicos, para que não possam causar doença. A presença do patógeno inativado ainda estimula o sistema imunológico a desenvolver uma resposta imune. Exemplos incluem a vacina contra poliomielite inativada (IPV) e vacinas contra hepatite A.
Vacinas de vírus ou bactérias vivos atenuados: Nesse tipo de vacina, são utilizadas formas enfraquecidas de vírus ou bactérias, que não causam doenças graves em indivíduos com sistema imunológico saudável. A vacinação com patógenos vivos atenuados cria uma resposta imune forte e duradoura. Exemplos incluem a vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR) e a vacina contra febre amarela.
Vacinas de proteínas subunitárias ou fragmentos do patógeno: Essas vacinas contêm apenas partes específicas do patógeno, como proteínas virais ou bacterianas, que são suficientes para estimular uma resposta imune. Isso minimiza o risco de efeitos colaterais associados ao patógeno completo. Um exemplo é a vacina contra hepatite B, que contém proteínas da superfície do vírus.
Vacinas de toxoides: Feitas a partir de toxinas produzidas por bactérias, que foram inativadas para não serem prejudiciais. Estimulam o sistema imunológico a produzir anticorpos contra as toxinas, protegendo contra as doenças causadas pelas toxinas. Exemplos incluem as vacinas contra tétano e difteria.
Vacinas de ácidos nucleicos: Utilizam o material genético do patógeno (DNA ou RNA) para fornecer instruções ao corpo sobre como produzir proteínas virais ou bacterianas. As proteínas produzidas pelo próprio corpo estimulam a resposta imune. Esse é um método relativamente novo, como as vacinas contra COVID-19 desenvolvidas pela Pfizer-BioNTech e Moderna.
A vacinação pode exigir múltiplas doses para obter um volume suficiente de anticorpos, e, em alguns casos, é necessário o reforço após algum tempo para conferir resistência contínua contra a infecção.
Além disso, é importante mencionar que a vacina é uma forma de imunização ativa, pois o próprio corpo produz os anticorpos contra o agente infeccioso. Por outro lado, o soro antiofídico, por exemplo, é uma imunização passiva, uma vez que o organismo recebe anticorpos prontos. Esse soro é obtido a partir do sangue de animais imunizados com antígenos específicos.
As vacinas têm sido uma ferramenta crucial para controlar e prevenir doenças infecciosas, contribuindo para a saúde pública e a proteção de populações inteiras contra infecções perigosas. É por meio da vacinação que muitas doenças que antes eram devastadoras puderam ser erradicadas ou controladas, representando um dos maiores avanços na medicina moderna.