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Já foi referido que as células recebem materiais do meio e lançam para esse meio os produtos do seu metabolismo. 

A passagem dessas substâncias apenas é possível por estarem em solução aquosa, e por as células, elas próprias, estarem banhadas por um meio líquido. 

Este facto é verdadeiro mesmo para os animais mais complexos, todas as células estão rodeadas por um líquido intersticial, com o qual estabelecem as trocas.

Nos animais mais simples, aquáticos e com poucas células, as trocas podem realizar-se directamente com o meio, o que se torna impossível com o aumento de tamanho e complexidade, levando a que a maioria das células esteja afastada do meio, dos sistemas digestivo, excretor e respiratório, através dos quais se estabelecem as trocas.

O tempo que uma substância leva a difundir-se é directamente proporcional ao quadrado da distância a percorrer. Por exemplo, se glicose demora 1 s a percorrer por difusão 100 mm, demorará 100 s para percorrer 1 mm e três anos para percorrer 1 m. Esta distância é comparável á que a glicose teria de percorrer desde o intestino humano até ao cérebro, demonstrando facilmente que este não é um processo eficaz. Quando a distância de transporte á superior a 1 mm, como quando a digestão se realiza extracelularmente, um sistema de transporte torna-se indispensável.

Contrariamente às plantas, um animal fisicamente activo deve ter um sistema de transporte capaz de deslocar rapidamente grandes quantidades de substâncias, por duas razões:

• Músculos consomem grande quantidade de nutrientes e geram quantidade correspondente de resíduos;

• Tecidos e órgãos não possuem a capacidade de sintetizar os seus próprios nutrientes, necessitando de contínuo fornecimento.

Devido a este tipo de dificuldades, surgiram ao longo da evolução animal sistemas de transporte que garantem a chegada de nutrientes e oxigénio ás células, bem como a remoção de substâncias tóxicas resultantes do metabolismo.

Tipicamente, estes sistemas de transporte apresentam:

• Fluido circulante – geralmente designado sangue ou hemolinfa, podendo apresentar células especializadas ou não (invertebrados geralmente apresentam células amibóides tipo glóbulo branco mas em quantidades reduzidas), bem como pigmentos respiratórios (nos invertebrados dissolvidos no plasma, em vertebrados em corpúsculos especiais). A circulação deste líquido permite o controlo da composição físico-química do meio interno;

• Órgão propulsor – órgão mais ou menos musculoso, geralmente designado coração, com uma parte de paredes finas para recepção de sangue (aurículas) e outra de paredes grossas e musculosas para o bombear do sangue para o resto do corpo (ventrículos);

• Conjunto de vasos ou espaços – artérias, veias e capilares, bem como lagunas ou seios, por onde o fluido circula.

O sangue e o fluido intersticial banha directamente as células e constitui o meio interno dos animais.

O grau de complexidade dos animais condiciona o tipo de transporte interno que apresenta, apenas os celomados apresentam um sistema circulatório com órgãos especializados.

Dada a simplicidade do corpo do animal, bem como o facto de ser aquático, não existe um sistema de transporte especializado. 

Tanto a gastroderme como a epiderme estão directamente em contacto com a água, sendo os nutrientes difundidos para todo o corpo com a ajuda de contracções da cavidade gastrovascular. 

Após a digestão intracelular, os nutrientes difundem-se para todas as células. Oxigénio e excreções difundem-se igualmente de e para a água, respectivamente.

A situação é semelhante à dos cnidários, em que ocorre difusão directa de nutrientes do tubo digestivo muito ramificado para as células e trocas de oxigénio e excreções com a água. 

Existe um fluido circulatório que banha todos os órgãos, posto em movimento pelas contracções do corpo mas não existem canais circulatórios.

Esquema simplificado da circulação aberta num insecto traqueado

Neste caso, existe um verdadeiro sistema circulatório mas é aberto: não existe diferença entre o sangue e o fluido intersticial, pois o primeiro abandona os vasos e acumula-se em lacunas no corpo. Por esse motivo alguns biólogos designam este líquido circulante como hemolinfa. 

Este sistema é composto por um vaso dorsal com câmaras contrácteis – coração tubular - na zona abdominal, que impulsionam o sangue para a aorta dorsal. O sangue passa então para uma série de cavidades designadas lacunas ou seios, cujo conjunto cheio de sangue se designa hemocélio. Neste tipo de sistema circulatório não existem capilares. 

O coração tubular apresenta válvulas e orifícios laterais designados ostíolos, por onde o sangue entra, vindo do hemocélio, quando o coração está relaxado. 

O movimento do sangue é também facilitado pelas contracções musculares do corpo e apêndices. A presença de válvulas ou esfíncteres determina o sentido de circulação. 

Nos artrópodes traqueados a hemolinfa não transporta gases, pois estes são entregues directamente às células, nos artrópodes branquiados a hemolinfa proveniente do hemocélio passa pelas brânquias onde é oxigenada.

Esquema simplificado da circulação fechada num anelídeo

Nestes animais já existe um sistema circulatório fechado, muito mais eficiente pois todo o percurso do sangue é feito dentro do sistema de vasos. 

Existem dois vasos longitudinais principais, um dorsal (onde o sangue circula de trás para a frente) e outro ventral (onde o sangue circula da frente para trás), ligados por vasos laterais de menor calibre com disposição circular em volta do tubo digestivo, que se ramificam em redes de capilares ao nível de todos os órgãos e sob a pele, onde ocorrem as trocas com o fluido intersticial ou ar. 

O vaso dorsal funciona como coração, impulsionando o sangue com as suas contracções.     Na sua parte anterior existem cinco a sete pares de corações laterais ou arcos aórticos (que não são mais que vasos laterais com um revestimento muscular), que impulsionam o sangue para o vaso ventral.

O sistema circulatório é fechado e apresenta um coração, realizando o transporte de nutrientes, de gases respiratórios e hormonas, bem como a remoção das excreções, defesa do organismo e distribuição do calor metabólico. O coração é sempre ventral mas com número variável de cavidades e vasos a ele ligados. 

No entanto, é comum que o sangue chegue às aurículas por veias, passe pelos ventrículos e saia do coração por artérias, que se ramificam em arteríolas e capilares. Estes reúnem-se em vénulas, que convergem até formar as grandes veias e daí para o coração novamente.

Vejamos com mais cuidado a circulação nas diversas classes e/ou superclasses de vertebrados:

Coração de um peixe ósseo

Nos peixes existe um coração com duas cavidades, uma aurícula e um ventrículo. 

O sangue venoso do corpo penetra na aurícula pelo seio venoso e sai do ventrículo pelo cone arterial, dilatação inicial da aorta branquial, seguindo depois para as brânquias, onde é oxigenado. Passa para a aorta dorsal, que se ramifica pelo corpo, regressando posteriormente ao coração. 

Assim, neste caso apenas circula sangue venoso no coração, por onde passa uma única vez – circulação simples. 

O sangue passa por duas redes de capilares (branquial e dos órgãos), pelo que o sangue arterial que sai das brânquias circula lentamente e com baixa pressão.

Coração de um anfíbio

Nos anfíbios, o coração tem três cavidades, duas aurículas e um ventrículo. 

O sangue venoso chega ao coração pela aurícula direita, passa ao ventrículo e sai para os pulmões pelo cone arterial e artéria pulmonar (também designada pulmocutânea), sendo oxigenado pelos pulmões e pela pele. Regressa ao coração pela aurícula esquerda, vai novamente ao ventrículo, onde se mistura parcialmente com o sangue venoso e vai para o corpo, novamente pelo cone arterial. A contracção dessincronizada das aurículas evita uma mistura completa do sangue arterial e venoso no ventrículo único, bem como o facto de o cone arterial se dividir em duas vias de circulação. 

Neste caso existe uma dupla circulação, uma pequena circulação ou pulmonar e uma grande circulação ou sistémica. O sangue passa duas vezes pelo coração, permitindo uma velocidade e pressão elevadas após a oxigenação. No entanto, como existe a possibilidade de mistura de sangue arterial e venoso a circulação é incompleta.

A circulação é realizada de modo semelhante à dos anfíbios, sendo a mistura de sangue minimizada pelo desfasamento de contracção das aurículas e dos lados do ventrículo. O sangue arterial da metade esquerda do coração passa para crossas aórticas ou arcos sistémicos. Por este motivo, a circulação é dupla e incompleta.

Do ventrículo esquerdo o sangue passa para a aorta, que nas aves descreve a crossa para a direita e nos mamíferos para a esquerda. O sangue regressa ao coração pelas veias cavas. 

O facto das células destes animais receberem um sangue mais oxigenado e com maior pressão que as dos répteis ou anfíbios, faz com que apresentem uma maior capacidade energética e permita a homeotermia.

Coração de uma ave ou de um mamífero

Estrutura comparada dos três tipos de vasos sanguíneos em vertebrados

Existem três tipo de vasos sanguíneos, veias, artérias e capilares. A estrutura dos diversos tipos de vasos é semelhante, variando apenas nos capilares, que pela sua função de local de realização de trocas sangue/células apenas são composto por um epitélio. 

No caso das veias e artérias, a diferença reside no maior diâmetro do lúmen das veias e na espessura das diversas túnicas. Nas paredes das artérias e veias existem diversas camadas ou túnicas:

• Túnica externa – mais espessa nas artérias, é formada por tecido conjuntivo denso, com grande quantidade de fibras conjuntivas e elásticas;

• Túnica média – mais espessa nas artérias, é formada por tecido muscular liso, cuja contracção regula o diâmetro do vaso e a quantidade de sangue que o atravessa. Existe também tecido conjuntivo elástico com vasos sanguíneos;

• Túnica interna – tecido epitelial de revestimento – endotélio – e lâmina basal, rica em proteínas e polissacáridos. Nas artérias existem ainda fibras elásticas. Nos capilares é a única camada presente, facilitando a troca de substâncias.

A circulação humana, por tão bem estudada, serve de exemplo para entender os mecanismos da circulação sanguínea em animais vertebrados. Nestes animais, o coração é um órgão de paredes musculosas, especialmente as dos ventrículos (e mais ainda a do ventrículo esquerdo), relacionando-se esse facto com a distância a que essas câmaras devem impulsionar o sangue. 

As válvulas do coração e das veias direccionam o fluxo sanguíneo, impedindo-o de voltar para trás. O músculo cardíaco – miocárdio – é irrigado pelas artérias coronárias, ramificações da aorta no ponto em que esta deixa o próprio coração. O regresso do sangue ao coração faz-se pela veia coronária, que abre na aurícula direita.

O coração gera uma pressão que condiciona o fluxo sanguíneo através do corpo, por meio de movimentos de contracção – sístole – e relaxação – diástole.

Embora a área da secção das artérias e veias seja maior que a dos capilares, devido á rede de capilares ser muito maior que a dos vasos largos, a área total dos capilares é superior à das artérias ou veias num dado ponto (todos os capilares unidos topo a topo dariam a volta á Terra no equador duas vezes e meia). Este facto condiciona a velocidade de circulação do sangue, que não depende da proximidade ao coração.

Dado o reduzido diâmetro dos capilares a resistência á passagem do sangue é superior à das artérias e veias. Além disso, a enorme área total dos capilares permite que o sangue se espraie, fluindo mais lentamente e favorecendo as trocas.

Relação entre a área total dos vasos sanguíneos, pressão e velocidade de circulação do sangue em mamíferos

A pressão que o sangue exerce sobre as paredes dos vasos – pressão sanguínea – é máxima nas artérias, atingindo valores quase nulos nas veias cavas. Na aorta verifica-se um valor máximo de pressão (120 mmHg), correspondente á sístole ventricular, e um valor mínimo (80 mmHg), correspondente á diástole ventricular.

A pressão sanguínea é mantida, mesmo quando o coração está em diástole, devido á resistência oferecida ao fluxo sanguíneo pela parede elástica das arteríolas, que faz aumentar a pressão nos vasos imediatamente anteriores, as artérias, pois o sangue entra mais rapidamente nestes vasos do que pode ser escoado. 

Assim, as artérias funcionam como reservatórios de pressão de todo o sistema circulatório.  

Dado que a contracção da parede das arteríolas é controlada pelo sistema nervoso, hormonas ou condições ambientais, a pressão sanguínea pode ser variada.

Regulação da circulação nas redes de capilares em mamíferos

A distribuição do sangue pelos órgãos é, portanto, controlada pela contracção ou dilatação das arteríolas e por esfíncteres, localizados antes de redes de capilares e que permitem um “atalho” através dessas zonas. 

Devido a este tipo de controlo, num dado momento, apenas cerca de 10% dos capilares do corpo têm circulação, incluindo-se nesta situação o cérebro, rins, fígado e o próprio coração, sempre bem irrigados.

Nas veias, no entanto, dado que a pressão é quase nula, o sangue acumula-se, funcionando estas como reservatórios de volume de sangue, contendo entre 50 a 60% do volume total de sangue no corpo. 

O regresso do sangue ao coração é facilitado por várias situações:

Importância da contracção muscular e das válvulas venosas no retorno do sangue ao coração num mamífero

• Veias são vasos de baixa resistência, pois têm maior diâmetro que as artérias correspondentes e menor camada muscular;

• Veias estão geralmente rodeadas de músculos esqueléticos poderosos, cuja contracção as comprime, empurrando o sangue num único sentido, devido á presença de válvulas venosas que impedem o retrocesso;

• Dilatação das aurículas e veias cavas, durante a diástole e a respiração respectivamente, causa um efeito de sucção que conduz o sangue para o coração.  

Sistema linfático e principais órgãos linfóides na espécie humana

Nos vertebrados, além do sistema circulatório sanguíneo, existe um sistema linfático, idêntico á parte venosa do sistema circulatório, formado por vasos linfáticos e órgãos linfóides, cujas principais funções são:

• Recolher e retornar o fluido intersticial ao sangue;

• Absorver lípidos e vitaminas lipossolúveis do tubo digestivo;

• Contribuir para a defesa do organismo, através de mecanismos imunitários.

Durante a circulação do sangue, cerca de 1% das substâncias que atravessam a parede dos capilares para o meio intercelular, bem como alguns glóbulos brancos, não regressam aos vasos sanguíneos, formando o fluido ou a linfa intersticial.

O excesso deste fluido difunde-se para os capilares linfáticos (localizados entre os capilares sanguíneos, terminados em fundo de saco e de parede fina), dos diversos órgãos. Dentro desses vasos, o fluido toma o nome de linfa ou linfa circulante. 

Este líquido desloca-se devido á contracção dos músculos esqueléticos em que se inserem. A sua composição é semelhante à do plasma sanguíneo, embora mais pobre em proteínas pois estas não atravessam a parede dos capilares sanguíneos, e glóbulos brancos.

No intestino delgado, cada vilosidade apresenta um vaso linfático – quilífero – para onde são retirados os lípidos, transportados até á corrente sanguínea.

Os capilares linfáticos reúnem-se em veias linfáticas com válvulas que impedem o retorno da linfa. Estas desaguam no sistema circulatório a nível das veias subclávias.

Os órgãos linfóides podem ser classificados em:

• Órgãos linfóides primários – incluem a medula óssea e o timo, locais onde os linfócitos se diferenciam e sofrem maturação;

• Órgãos linfóides secundários – também designados por órgãos linfóides periféricos, são órgãos de passagem e acumulação de glóbulos brancos, logo aqui é desencadeada a resposta imunitária, e incluem:

• baço - localizado do lado esquerdo do abdómen, armazena glóbulos vermelhos velhos e recicla o ferro da hemoglobina, bem como glóbulos brancos e filtra a linfa;

• gânglios linfáticos - nódulos de tecido esponjoso muito dinâmico separados em compartimentos por tecido conjuntivo, localizados no percurso dos vasos linfáticos, nomeadamente no pescoço, axilas, abdómen e virilhas;

• amígdalas;

• tecido linfático disperso - associado a mucosas.

Os animais apresentam mecanismos imunitários (processos que permitem reconhecer agentes externos ou anormais, neutralizá-los e eliminá-los) que os defendem do ataque de agentes estranhos, químicos ou biológicos (vírus, fungos, bactérias, etc.) que entram no corpo juntamente com o ar, a água, os alimentos ou por lesões no tegumento. No entanto, mesmo agentes não patogénicos podem causar reacções do tipo alérgico.

Em vertebrados existem dois tipos de mecanismos de defesa imunitária, os não específicos e os específicos. 

Estes mecanismos de defesa baseiam-se na capacidade do corpo reconhecer os seus próprios componentes, e, consequentemente, os que não lhe pertencem pois cada ser é bioquimicamente único. 

Os marcadores dessa diferença são glicoproteínas da superfície da membrana celular, diferentes dos presentes nas células de outro ser e mesmo dos presentes numa célula do mesmo corpo em que tenha ocorrido uma mutação (como no cancro, por exemplo).

Além do sistema linfático, a resposta imunitária depende de células efectoras, tal como dois grupos principais de glóbulos brancos envolvidos na imunidade são:

• Fagócitos - tal como o nome indica, os fagócitos realizam fagocitose e incluem os granulócitos (principalmente os neutrófilos) e os monócitos (que se diferenciam em macrófagos, espalhando-se por todo o corpo, no tecido conjuntivo);

• Linfócitos – desenvolvem-se a partir de células – linfoblastos - do fígado no feto e da medula óssea no adulto. Após a diferenciação estas células tornam-se imunocompetentes e migram para o tecido linfóide secundário ou circulam na linfa e no sangue. Existem dois grupos de células deste tipo:

  • Linfócitos B – originados por diferenciação dos linfoblastos na medula (bone marrow), adquirindo receptores específicos que lhes permitirão reconhecer antigénios;

  • Linfócitos T – originados por diferenciação dos linfoblastos após migração para o timo, por acção de hormonas, onde adquirem receptores específicos que lhes permitirão reconhecer antigénios.

Os processos de defesa não específica constituem a imunidade inata ou natural, impedindo a entrada de agentes patogénicos em geral, ou destruindo-os se estes chegam a penetrar no corpo. Devido ao seu carácter geral, são sempre iguais, independentemente o agente infeccioso. Existem não apenas nos cordados mas também, embora não tão desenvolvidos, nos moluscos e artrópodes.

Existem numerosos mecanismos gerais de defesa imunitária, sendo os principais divididos em dois grandes grupos:

Esta primeira linha de defesa impede a entrada de agentes patogénicos ou partículas estranhas – antigenes. Pode ser de dois tipos:

• Barreiras anatómicas – primeira linha de defesa do organismo, formada pelas superfícies de contacto com o meio:

  • Pele – barreira mecânica e química para microorganismos e partículas, devido á sua camada córnea;

  • Pêlos – localizados nas narinas e em volta dos olhos;

  • Mucosas – forram as cavidades que abrem para o exterior, segregando muco que dificulta a fixação e proliferação de microorganismos. O muco é expelido para o exterior ou fagocitado posteriormente;

  • Bactérias simbiontes – vivem no tubo digestivo dos vertebrados e produzem um ambiente pouco propício ao desenvolvimento de outros microorganismos;

• Secreções e enzimas – numerosas glândulas (sebáceas, sudoríparas, lacrimais, salivares, etc.) segregam substâncias antibióticas, enquanto outras obtêm o mesmo resultado com ácidos e enzimas, como no estômago ou nos olhos.

Se antigenes penetrarem realmente no corpo, estes mecanismos de defesa tentarão destruí-los:

• Resposta inflamatória - acontece quando uma quebra nas barreiras mecânicas permite o desenvolvimento de microrganismos patogénicos no interior do corpo. Quando essa proliferação é detectada, os vasos sanguíneos próximos dilatam-se e os esfíncteres das redes de capilares relaxam, devido à produção de histaminas por mastócitos e basófilos, bem como pelas próprias células lesionadas. 

Este facto aumenta a permeabilidade e a taxa de trocas entre a lesão e o sangue, dando origem ao tom avermelhado do local e a um aumento moderado da temperatura (febre). A febre moderada é benéfica para o processo imunitário, favorecendo a fagocitose e inibindo a multiplicação de muitas espécies de microorganismos. 

Surge um edema  (inchaço devido á saída de plasma e consequente acumulação de linfa. Atraídos pelos mediadores químicos, os neutrófilos e os monócitos vão atravessar as paredes dos vasos sanguíneos (diapedese), transformando-se em macrófagos, e fagocitar os agentes alérgicos, bem como os tecidos danificados, destruindo-os. Á medida que a acção dos glóbulos brancos vai progredindo, pode formar-se pus (um líquido espesso e amarelado, contendo plasma, tecidos mortos, microrganismos e glóbulos brancos vivos e mortos, pois estes morrem após fagocitar um determinado número de partículas) e origina-se um abcesso. O abcesso deve ser drenado para que a cicatrização ocorra. 

Geralmente as infecções são localizadas e os agentes patogénicos destruídos. Em alguns casos, podem progredir pela linfa e originar respostas inflamatórias nos gânglios linfáticos, que ficam inchados – resposta sistémica. Se se propagarem pelo organismo provocam uma infecção generalizada mortal – septicémia. Estas infecções são geralmente assinaladas pelo aumento brutal de glóbulos brancos em circulação num período de tempo muito curto;

• Interferão – mecanismo não específico de defesa contra vírus, no qual células atacadas produzem proteínas chamadas interferões.  Estas proteínas não salvam a célula atacada mas entram na circulação, ligando-se á membrana de outras células e estimulando-as a produzir proteínas antivirais, que bloquearão a multiplicação do vírus, salvando sim essas células;

• Sistema complemento – formado por cerca de vinte proteínas do plasma, produzidas no fígado, baço, etc. Estas proteínas estão no plasma inactivas e representam cerca de 10% da componente proteica deste líquido. Se a primeira proteína da série  é activada, seguem-se reacções em cadeia de activação predeterminada. Estas proteínas podem causar vasodilatação (facilita a saída de neutrófilos), ajudar a fagocitose (sinalizam células estranhas aos fagócitos), formar poros nas membranas bacterianas, etc.

Enquanto os mecanismos de defesa não específica actuam, destruindo os agentes patogénicos e impedindo uma infecção generalizada, os mecanismos de defesa específica são mobilizados ao longo de, por vezes, vários dias. No entanto, apesar de mais demorada a surgir, esta resposta é extremamente eficaz pois é muito específica.

Todos os agentes estranhos ao corpo são designados antigénios, podendo ser moléculas livres ou localizadas sobre elementos figurados. De modo geral, são macromoléculas de peso molecular elevado, como polissacáridos da membrana de microorganismos ou produzidas por estes (toxinas bacterianas). Podem ainda ser considerados antigénios pólen, glóbulos vermelhos de outros indivíduos, tecidos enxertados, órgãos transplantados e parasitas.

Uma importante característica do sistema imunitário é a “memória” bioquímica em relação a antigénios que anteriormente invadiram o organismo, o que permite uma reacção muito mais rápida em caso de nova infecção. Igualmente importante é a sua diversidade, tendo os vertebrados desenvolvido uma resposta por medida para cada tipo de agente invasor. 

Em situações normais, o sistema imunitário é tolerante para com as suas próprias moléculas.

A resposta imunitária específica realizada pelo sistema imunitário, tem três funções importantes:

• Reconhecimento – o antigénio é reconhecido como um corpo estranho por linfócitos B ou T;

• Reacção – sistema imunitário reage, formando e preparando os agentes específicos (células e imunoglobulinas) que intervirão no processo;

• Acção – agentes específicos do sistema imunitário neutralizam ou destroiem os antigénios (células ou imunoglobulinas).

A resposta imunitária específica pode ser de dois tipos: imunidade mediada por anticorpos ou imunidade humoral e imunidade mediada por células ou imunidade celular.

Já foi referido que a primeira função do sistema imunitário é reconhecer os antigénios. Esta função é realizada pelos linfócitos B, capazes de reconhecer uma enorme variedade de antigénios específicos, nomeadamente bactérias, toxinas bacterianas, vírus e moléculas solúveis.

Quando o antigénio penetra no organismo e atinge um órgão linfóide secundário, estimula os linfócitos B que contêm receptores (determinados geneticamente) específicos para esse antigénio. Esses linfócitos B activados dividem-se rapidamente, formando plasmócitos, que produzem anticorpos específicos para o antigénio (por vezes chegam a 2000 anticorpos/s) e células-memória, que não são mais que outros linfócitos B.

As células-memória permanecem inactivas, não participando na defesa contra o antigénio mas prontas a responder rapidamente, caso o antigénio reapareça posteriormente no organismo.

Os anticorpos, portanto, apenas são produzidos após um primeiro contacto com o antigénio. Estas moléculas são libertados no sangue e na linfa, circulando até ao local da infecção. Os anticorpos não reconhecem o antigénio como um todo, identificam apenas determinadas regiões da superfície do antigénio designadas determinantes antigénicos. Por esse motivo, um único antigénio pode estimular a produção de diversos anticorpos, cada um específico para uma certa zona da sua superfície.

Os anticorpos são glicoproteínas específicas com a designação geral de imunoglobulinas (Ig), que se combinam quimicamente com o antigénio específico que estimulou a sua produção.

Tipicamente os anticorpos apresentam uma estrutura em Y e são formados por quatro cadeias polipeptídicas interligadas, duas mais longas ao centro – cadeias pesadas – e duas mais curtas lateralmente – cadeias leves. Na sua estrutura existe sempre uma zona variável, que é específica para o antigénio, e uma zona constante, que permite a interacção com os restantes elementos do sistema imunitário do indivíduo. As zonas variáveis são em número de duas e localizam-se nas extremidades do Y, formando os locais de ligação do antigénio. O elevado grau de especificidade destas regiões resulta de apresentarem uma estrutura complementar da do antigénio, bem como do facto de toda a estrutura química do local de ligação favorecer o estabelecimento de forças electrostáticas e pontes hidrogénio anticorpo/antigénio.

No entanto, os anticorpos não destroiem directamente os antigénios, apenas os marcam como estranhos ao organismo formando o complexo anticorpo/antigénio.

A formação deste complexo anticorpo/antigénio desencadeia acontecimentos que amplificam a resposta inflamatória (aumenta a vasodilatação, fagocitose é mais dirigida), tornando mais eficiente a eliminação celular não específica que já decorria.

Assim, os anticorpos podem actuar de diversas maneiras na defesa imunitária:

• Aglutinação – anticorpos designados aglutininas causam a formação de complexos insolúveis de complexos anticorpo/antigénio, tornando os antigénios inofensivos e facilitando a sua remoção ou destruição por células imunitárias;

• Intensificação directa da fagocitose – o complexo anticorpo/antigénio aumenta a actividade de células fagocíticas, facilitando a invaginação e a endocitose;

• Neutralização directa de vírus e toxinas bacterianas – certas moléculas em solução funcionam como antigénios, e a formação do complexo antigénio/anticorpo neutraliza-os, designando-se o anticorpo antitoxina;

• Activação do sistema complemento – a ligação do complexo antigénio/anticorpo á membrana de uma bactéria permite a ligação de proteínas do sistema complemento á parte constante do anticorpo e o desencadear das reacções que culminarão com a formação de poros na membrana e lise celular.

A invasão do organismo por células estranhas (parasitas multicelulares, fungos, células infectadas por bactérias ou vírus, células cancerosas, tecidos ou órgãos transplantados) leva á intervenção dos linfócitos T, que por vezes se designam células assassinas.

O reconhecimento é possível porque os linfócitos T apresentam na sua membrana receptores específicos, mas estes apenas reconhecem antigénios ligados a marcadores superficiais de outras células imunitárias, nomeadamente fagócitos, que resultaram da destruição de bactérias ou outros microorganismos. 

A exposição e ligação do linfócito T ao antigénio específico provoca a sua divisão.

Existem diversos tipos de linfócitos T, com funções específicas:

• Linfócitos T auxiliares – também designados linfócitos T_H de helper, reconhecem antigénios específicos associados a marcadores de superfície de macrófagos e segregam mensageiros químicos que estimulam a capacidade defensiva de outras células (fagócitos, linfócitos B – aumentando a produção de anticorpos específicos - e linfócitos T);

• Linfócitos T citolíticos – também designados linfócitos  T_C ou linfócitos citotóxicos ou células assassinas, reconhecem e destroiem células com antigénios estranhos (células infectadas ou cancerosas). Depois de activados migram para o local da infecção ou para o timo, segregando produtos tóxicos lisogéneos que matam as células anormais, nunca as fagocitando;

• Linfócitos T supressores – também designados linfócitos T_S, produzem mensageiros químicos que ajudam a moderar ou suprimir a resposta imunitária, tornando mais lenta a divisão celular e limitando a produção de anticorpos, quando a infecção já está debelada;

• Linfócitos T memória – também designados linfócitos T_M, permanecem num estado inactivo durante muito tempo, respondendo prontamente (entrando em multiplicação) se o organismo for novamente invadido pelo mesmo antigénio.

Pode-se, portanto, notar que existe uma enorme interacção entre a imunidade humoral e a mediada por células.

Uma das principais funções da imunidade mediada por células é reconhecer e destruir células cancerosas, que apresentam marcadores  superficiais diferentes das células normais, pelo que são reconhecidas como estranhas. Considera-se que as células cancerosas são o resultado de mutações em células normais.

De acordo com alguns investigadores, apenas quando o sistema imunitário não reconhece ou não destrói estas células elas se multiplicam e originam o cancro.

É igualmente este sistema de defesa o responsável pela rejeição de tecidos ou órgãos, devido ás diferenças bioquímicas entre o dador e o receptor. Para impedir a rejeição, escolhem-se estruturas o mais próximas possível da composição bioquímica do receptor e administram-se drogas imunosupressoras. Estas drogas, no entanto, por pouco selectivas, podem comprometer a capacidade do sistema imunitário de responder a outro tipo de infecções.

Como se viu anteriormente, quando ocorre uma infecção os mecanismos de defesa específica são activados, produzindo-se células efectoras e células-memória, que reconhecem rapidamente o antigénio em caso de nova infecção.

Quando o antigénio surge pela primeira vez desencadeia uma resposta imunitária primária, traduzida por um aumento de anticorpos em circulação, seguida de um decréscimo, quando a infecção é debelada.

Se há novo contacto com o mesmo antigénio, surge a resposta imunitária secundária mais rápida, de maior intensidade e de duração mais longa.

As células efectoras sobrevivem apenas alguns dias, mas as células-memória permanecem no baço e nos gânglios linfáticos, vivendo por vezes décadas (até toda a vida do organismo por vezes), e tornado o organismo imune a esse agente patogénico. 

Esta situação designa-se imunidade activa, pois o organismo esteve em contacto com os antigénios para conseguir a imunidade.

Este facto é utilizado pela medicina para proteger contra doenças, antes da infecção, com a ajuda de vacinas. Certas vacinas conferem protecção duradoura, outras devem ser administradas regularmente.

As vacinas são soluções, preparadas em laboratório, de agentes patogénicos mortos ou inactivados, de modo a que não se reproduzam. Pode, inclusivé, utilizar-se apenas os antigénios do agente infeccioso. Assim, o risco da vacina provocar a doença é baixo mas não nulo.

A vacina provoca uma reacção imunitária primária e a produção de células-memória, que defenderão o organismo posteriormente.

A imunidade passiva resulta da transferência de anticorpos (sem exposição ao antigénio), seja de mãe para filho através da placenta, transfusões sanguíneas ou injecções de imunoglobulinas.

As respostas imunitárias pretendem manter a integridade do organismo mas nas suas complexas interacções podem surgir erros, que tornam o indivíduo vulnerável a infecções ou causam reacções violentas a elementos geralmente tolerados.  

Assim, as disfunções mais vulgares são:

As reacções alérgicas são tipicamente muito rápidas e traduzem-se por urticária, asma, conjuntivite, traqueíte, etc., devidos à formação de anticorpos. As alergias de contacto não são provocadas pela produção de anticorpos mas pela sobreactivação de células imunitárias pelo contacto constante com certas substâncias (lixívias, cosméticos, cimentos, etc.).

São exemplos a artrite reumatóide (destruição das cartilagens articulares), esclerose em placas (destruição da mielina e dos axónios dos neurónios) ou a diabetes insolinodependente (destruição das células do pâncreas, que produzem a insulina).

Esta situação pode ser congénita (caso em que os indivíduos não apresentam linfócitos B e T, sendo obrigados a viver isolados e em meios esterilizados) ou adquirida (SIDA). No caso da SIDA, o vírus HIV, responsável pela doença, infecta os linfócitos T_H e o seu genoma é incorporado no da célula, permanecendo inactivo durante certo tempo. Posteriormente inicia a sua replicação, destruindo os linfócitos e suprimindo a cooperação entre os efectores do sistema imunitário. 

O enfraquecimento do sistema permite que as infecções oportunistas ou cancros vitimem os doentes desprotegidos.

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