Alérgeno pode ser definido como uma proteína, glicoproteína ou ligante com proteína, de baixo peso molecular (5 a 50.000 daltons), transportado pelo ar e altamente solúvel. É capaz de determinar sensibilização primária de células T e subsequente sensibilidade alérgica na reexposição. O mecanismo de alergenicidade é definido como uma reação de hipersensibilidade imediata que, por definição, envolve a interação do alérgeno com a produção de anticorpos IgE ligados a receptores IgE de alta afinidade em mastócitos e basófilos.⁶

Interações entre a Célula Apresentadora de Antígenos, Linfócito T e a Sua Ativação

Base da Resposta Imune Adaptativa T-dependente (Humoral)

Na asma alérgica as células dendríticas (CDs) são as principais células apresentadoras de antígenos (APCs) e entre as APCs são as  únicas  a ativar as células T naïves. Derivam do precursor CD34+ da medula óssea, e correspondem a 0,2% dos leucócitos no sangue, onde transitam por curto espaço de tempo. Recebem esta denominação por apresentar longos braços, ou dendritos, sendo encontradas em vários tecidos, particularmente na pele e nas mucosas. São encontradas no epitélio brônquico, onde são 4 a 8 vezes mais potentes do que os macrófagos alveolares como células apresentadoras de antígeno.⁷ São células especializadas que detectam invasores e iniciam respostas imunológicas inatas e adaptativas. Nas vias aéreas, existem diversos subtipos de CDs, com funções especializadas dependendo da localização (epitélio, submucosa, parênquima pulmonar) e do estado imunológico (homeostase vs inflamação). Atualmente, com o avanço da citometria de fluxo, transcriptômica e single-cell RNA-seq (scRNA-seq), já foram identificados mais de cinco subtipos distintos — tanto convencionais quanto plasmocitoides e monocitoides.⁸ Constitutivamente produzem um alto nível de proteínas MHC Classe II e a proteína coestimuladora B-7, estando presentes em grande número no epitélio e submucosa das vias aéreas superiores e inferiores. A mucosa está coberta por uma extensa rede de CDs, que se encontram nos canais para e intercelulares que circundam as células do epitélio basal. As CDs têm papel importante não apenas na sensibilização a alérgenos, mas também na asma, sendo que o seu número se encontra bastante elevado na mucosa em pacientes com asma.⁹ Nas vias aéreas, o espaço intercelular lateral é isolado do ambiente externo por união compacta do epitélio. Para interagir com as CDs, potenciais aeroalérgenos devem atravessar o epitélio para alcançar este espaço. Em todos os tecidos não linfoides, as CDs encontram-se em estado latente, também conhecido como estado imaturo, especializado para a captação de antígenos, que pode ocorrer por três mecanismos: via endocitose receptor-mediada, envolvendo clathrin-coated, via macropinocitose e via fagocitose particulada. A DC madura se refere à célula ativada que estimula célula T. Entretanto, nem toda DC "madura" é imunogênica.^10,11

Outras APCs são encontradas constitutivamente ou sob condições inflamatórias no trato respiratório, como os macrófagos, os linfócitos B e os pneumócitos Tipo II, os quais apresentam também funções na atividade imune e de supressão. O reconhecimento do alérgeno constitui um sinal de alerta, que induz à maturação das CDs.

➢ Quando um indivíduo asmático atópico inala pela primeira vez aeroalérgenos, CDs subepiteliais os incorporam. O reconhecimento do alérgeno constitui um sinal de alerta, que induz à maturação das CDs, que migram até os linfáticos regionais onde tornam-se responsivas às células de revestimento sinusoidal expressas no endotélio do linfático aferente e a MIP-3ß, expressa na área de células T dos linfonodos. Nos linfonodos as CDs se agrupam. No linfonodo a CD apresenta um fragmento do antígeno (peptídeo) ligado à molécula de histocompatibilidade classe II – MHC Classe II para um linfócito T CD4+ naive com TCR específico, ativando as células T naives.¹²

As moléculas MHC são glicoproteínas transmembrana codificadas por um extenso grupo de genes conhecido como complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Sua característica estrutural mais notável é a presença de uma fenda na superfície extracelular, onde peptídeos podem se ligar. São proteínas heterodímeras, compostas por duas cadeias polipeptídicas a e b, cada qual contribuindo com um domínio ao sítio de ligação ao peptídeo e um domínio de suporte semelhante à imunoglobulina. O sulco de ligação da molécula MHC II é aberto em ambas as extremidades.¹³

São sintetizadas no retículo endoplasmático da célula, de onde se transferem para o aparelho de Golgi, ligadas a uma terceira proteína chamada de cadeia invariante (Ii) (CD74), que evita qualquer ligação prematura de peptídeos endógenos ao seu sítio de ligação, até que ela atinja o local da degradação proteica extracelular. Uma segunda função da cadeia invariante é enviar moléculas MHC II para as vesículas endocíticas (de pH baixo) onde se ligam ao peptídeo. Do aparelho de Golgi, as MHC II são transferidas para vesículas onde se acumulam. Os peptídeos antigênicos, provenientes de proteínas estranhas fagocitadas, degradadas e digeridas por enzimas proteolíticas da família das catepsinas, apresentam um tamanho que varia de 13–18 aminoácidos de comprimento e acumulam-se nos fagolisossomos da célula. Posteriormente as vesículas que contêm as MHC classe II se fundem com os lisossomos, em ambiente ácido, dissociando-se das cadeias Ii, permitindo que os peptídeos provenientes dos antígenos fagocitados se unam à fenda de ligação do peptídeo da molécula  MHC.¹⁴

Como as moléculas MHC são altamente polimórficas e a mesma célula exprime várias moléculas MHC, isso explica como uma mesma célula pode apresentar um conjunto de peptídeos aos linfócitos T.

Os complexos resultantes desta fusão são carreados para a superfície via exocitose destas células, onde linfócitos CD4+ T auxiliares (Th2) residentes intraepiteliais os reconhecem através de receptores específicos de sua superfície (TCR), compostos heterodímeros constituídos por um par de cadeias polipeptídicas (a/ß ou γ/d) cuja análise da sequência de aminoácidos mostra uma grande similaridade com a estrutura domínio das imunoglobulinas. A ligação do TCR ao MHC + peptídeo representa um complexo trimolecular. As APCs emitem sinais que induzem à ativação, proliferação e diferenciação de células T ao mesmo tempo que apresentam antígenos.¹³

A ativação das células T naïves requer uma sinalização direta por duas vias: 

Uma vez que o TCR tenha reconhecido seu antígeno cognato apresentado pela molécula MHC II, o próximo passo é a transmissão de um sinal da superfície da célula, onde ocorre o reconhecimento até o núcleo da mesma, para que a célula T passe do estado “inativo” para o estado de “ativação”. Para isto, torna-se necessária a alteração na gene expressão no núcleo da célula. Normalmente este tipo de sinalização através da membrana celular envolve uma proteína transmembrana que apresenta duas partes: uma região externa (ligante), cuja função é a de ligar-se à molécula que está fora da célula e uma região interna que inicia a cascata bioquímica de ativação da quinase que conduz o sinal ao núcleo celular. O receptor de células T reconhece características tanto do antígeno peptídico quanto da molécula do MHC à qual ele está ligado. Isso introduz uma dimensão extra ao reconhecimento de antígenos pelas células T, conhecida como restrição do MHC porque qualquer receptor de células T é específico para um peptídio específico ligado a uma molécula específica do MHC.

As cadeias a:ß do TCR formam o domínio extracelular TCR a:ß, responsável pela ligação ao complexo MHC–peptideo.

Como seus prolongamentos citoplasmáticos são muito curtos (apenas três aminoácidos) não participam de forma direta da sinalização. A transdução do sinal é mediada pelo complexo CD3, essencial para a ativação do linfócito T após o reconhecimento do antígeno. Em humanos, esse complexo é composto por quatro polipeptídeos: γ, d, ε e z (gama, delta, epsílon e zeta). Importante salientar que as cadeias γ e d do CD não correspondem às do TCR γd. As proteínas CD3 ancoradas na membrana possuem longos domínios citoplasmáticos contendo motivos ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activation motifs) — um por cadeia de CD3 e três por cadeia z — responsáveis por iniciar e propagar o sinal de ativação até o núcleo.⁸ (Figura1) Quando o receptor de células T (TCR) e seu correceptor associado (CD4) se ligam simultaneamente a um complexo peptídeo-MHC em uma célula apresentadora de antígeno, a tirosina-proteína quinase Lck é aproximada dos domínios citoplasmáticos do complexo CD3 (especificamente os ITAMs, nas cadeias CD3γ, d, ε e z). Essa proximidade permite que a Lck fosforile os resíduos de tirosina dentro desses ITAMs, o que inicia uma cascata de eventos de ativação de quinases que, em última instância, leva à ativação das células T.^13,15

Além de terem o TCR ligado ao complexo MHC–peptídeo, as células T devem igualmente receber sinais de coestimulação antes que elas possam ser ativadas. O sinal de coestimulação melhor estudado é o constituído por família de moléculas expressa na superfície das APCs, chamada B7. As moléculas desta família, a B7-1 (CD80) e a B7-2 (CD86), produzem a coestimulação das células T pela ligação a receptores de sua superfície, induzindo a ativação e proliferação de células T. Esse sinal coestimulatório é indispensável para a ativação plena das células T, evitando a anergia quando o estímulo inicial é insuficiente.

Além das moléculas B7, as APCs secretam citocinas que também contribuem para a coestimulação. O que tem sido descrito é que diferentes APCs em diferentes lugares expressam diferentes combinações de moléculas coestimuladoras e citocinas. Por exemplo, os macrófagos expressam B7-1 e a citocina IL-1; as CDs convencionais expressam iguais quantidades de B7-1 e B7-2; as células B ativadas expressam mais B7-1 do que B7-2. A conclusão mais plausível é de que diferentes APCs produzem diferentes tipos de sinais de coestimulação para as células T e estes diferentes sinais podem influenciar os tipos de citocinas que as células Th produzem. Os correceptores CD4 ou CD8, ao se ligarem às moléculas MHC, aproximam as tirosina-quinases associadas aos domínios citoplasmáticos do CD3, iniciando cascatas de ativação de quinases que transmitem os sinais de ativação das células T.¹³ (Figura 2)

Figura 2 – Ativação da Célula T por APC – ocorre basicamente por três etapas: reconhecimento antigêncico quando o TCR se liga ao complexo MHC II apresentado pela APC, com auxílio do correceptor CD4; pela coestimulação quando CD80/CD86 da APC interagem com CD28 da célula T, reforçando a ativação e promovendo a proliferação e a sinalização por citocinas que secretadas pela APC estimulam a ativação, expansão e diferenciação das células T.

Além da apresentação de antígenos peptídicos específicos por moléculas MHC, outros sinais são necessários para a ativação dos linfócitos T (CD25) como a IL-1 secretada pelas CDs e a própria interação física entre as duas células. Uma vez ativados, os linfócitos T apresentam em sua superfície receptores para sua autoproliferação. Isto ocorre após as células T serem ativadas, pois necessitam proliferar (clonagem seletiva) e se diferenciando-se em células T efetoras. Esta proliferação é acionada pelas citocinas como a IL-2 importante na modulação da proliferação e diferenciação precoces das células T, sendo que a IL-2 atua como um fator de crescimento. Com bases em estudos in vitro, a IL-2 foi considerada por muito tempo necessária para a proliferação de células T naïve. Apesar disso, estudos in vivo indicam que, embora a IL-2 possa aumentar a proliferação e a sobrevivência das células T, em muitos casos ela é dispensávell e outras funções da IL-2 podem ser mais importantes. Especialmente, a IL-2 é essencial para a manutenção das células T regulatórias, que não produzem sua própria IL-2 quando ativadas. A IL-2 também parece afetar o equilíbrio das células T efetoras e de memória que se desenvolvem em uma resposta primária ao antígeno. As células T ativadas passam então a secretar citocinas necessárias para ativar os linfócitos B; como a IL-4, contribuindo para a imunidade humoral ao favorecer a produção de anticorpos de células B.¹⁶

Interações entre o Linfócito T Ativado e o Linfócito B, Proliferação e Síntese de Anticorpos IgE

Parte dos linfócitos Th2 dos linfonodos que drenam os pulmões irá interagir com linfócitos B que se diferenciarão em plasmócitos e células produtoras de anticorpos para secretarem a imunoglobulina E (IgE).

A síntese da IgE pelas células B é um processo altamente regulado que ocorre principalmente em resposta a alérgenos e requer a cooperação essencial dos linfócitos T auxiliares. Para que as respostas imunes mediadas por anticorpos sejam bem-sucedidas, o processo de mudança de classe de imunoglobulinas (Isotype Switching) é necessário.¹⁷

A célula B naive reconhece e se liga a um alérgeno específico através do seu receptor de célula B (BCR), sendo o complexo antígeno-BCR endocitado. A célula B processa o alérgeno em pequenos peptídeos e os apresenta em sua superfície ligados às moléculas do MHC Classe II. A célula B migra e encontra um linfócito T auxiliar tipo 2 (Th2) pré-ativado e específico para aquele peptídeo no linfonodo. As citocinas e quimiocinas produzidas pelas células Th2 amplificam a resposta Th2, se ligam aos seus receptores na célula B, e estimulam a mudança de classe das células B ativadas para a produção de IgE (substituindo o gene da IgM/IgD pelo da IgE (ε).

A IL-4 ou a IL-13 fornecem o primeiro sinal que muda as células B para a produção de IgE. A IL-4 e a IL-13 que atuam nos linfócitos T e B ativam as tirosina-quinases Jak1 e Jak3 da família Janus, conduzindo, em última análise, à fosforilação (e, por conseguinte, à ativação do regulador da transcrição regulador de transcrição STAT-6 (signal transduction-activated transcription-6).¹⁸ O STAT6 é uma molécula essencial na regulação do equilíbrio entre respostas imunes inflamatórias e alérgicas, sendo ativado principalmente pelas citocinas, IL-4 e IL-13.^19-21 Uma vez acopladas, resulta a translocação para o núcleo do STAT-6, o qual estimula a transcrição do lócus do gene Cε, contendo sequências  codificadoras (éxons) para as regiões constantes da cadeia pesada e da IgE.

O segundo sinal ocorre, por contato, através da interação entre a proteína transmembrana chamada Ligante CD40 (CD40L ou CD154) expressa na superfície dos linfócitos T auxiliares ativados, com o receptor CD40, uma molécula coestimuladora dos linfócitos B.^19-21 Esta ação mútua entre as duas moléculas desencadeia  uma reorganização genética (deletion switch recombination) que aproxima todos os elementos da cadeia funcional pesada ε. O resultado é uma completa codificação genética multiéxon da cadeia pesada ε. A combinação destes dois sinais determina um desvio de classe para a IgE e proliferação das células B.  

As citocinas e quimiocinas produzidas pelas células Th2 amplificam a resposta Th2 e estimulam a mudança de classe das células B ativadas para a produção de IgE. A IL-4 ou a IL-13 fornecem o primeiro sinal que muda as células B para a produção de IgE. A IL-4 e a IL-13 que atuam nos linfócitos T e B ativam as tirosina-quinases Jak1 e Jak3 da família Janus, conduzindo, em última análise, à fosforilação (e, por conseguinte, à ativação) do regulador da transcrição regulador de transcrição STAT-6 (signal transduction-activated transcription-6). Uma vez acopladas, resulta a translocação para o núcleo do STAT-6, o qual estimula a transcrição do lócus do gene Cε, contendo sequências  codificadoras (éxons) para as regiões constantes da cadeia pesada e da IgE. Embora as citocinas IL4-IL-13 sejam suficientes para o início da transcrição através do lócus ε, um segundo sinal é necessário para a ativação da recombinação de troca.

O segundo sinal ocorre, por contato, através da interação entre a proteína transmembrana chamada Ligante CD40 (CD40L ou CD154) expressa na superfície dos linfócitos T auxiliares ativados, com o receptor CD40, uma molécula coestimuladora dos linfócitos B.^22-24 Esta ação mútua entre as duas moléculas desencadeia  uma reorganização genética (deletion switch recombination) que aproxima todos os elementos da cadeia funcional pesada ε. O resultado é uma completa codificação genética multiéxon da cadeia pesada ε. A combinação destes dois sinais determina um desvio de classe para a IgE e proliferação das células B.  

Sumarizando, ocorre um processo de recombinação do DNA no genoma da célula B. Este processo excisa e liga novamente as sequências de DNA, substituindo a região de gene de cadeia pesada Mu (Mµ, que codifica a IgM) pela região de gene de cadeia pesada Epsilon (ε, que codifica IgE). Deve ser ressaltado que a região que codifica a parte do reconhecimento do antígeno (região variável) não é alterada, assegurando que a nova IgE produzida seja específica para o mesmo alérgeno que ativou a célula B, no início.

➢ A diferenciação de célula B em plasmócito produtor de IgE marca um ponto-chave na resposta imunológica alérgica. A IgE sintetizada é liberada em grandes quantidades e se liga aos receptores de alta afinidade FcεRI presentes na superfície de mastócitos e basófilos, promovendo a sensibilização dessas células. Esse processo prepara o sistema imune para reagir rapidamente em exposições subsequentes ao mesmo alérgeno, culminando na desgranulação celular e no desencadeamento da resposta alérgica.

Interações adicionais entre outros pares de ligantes e receptores (entre B7-2/CD28 e B-7-2/CTLA-4 e entre a integrina αLß₂ e a molécula de adesão intercelular-1–ICAM-1) podem complementar ou upregulate a ativação dependente de célula T dos linfócitos B, que se segue à ligação do CD40 ao seu ligante.

Os linfócitos B diferenciam-se em células secretoras de anticorpos (plasmócitos), cujo resultado é a expressão dos RNA mensageiros (curto e longo) da IgE e consequente síntese proteica da IgE específica para alérgenos específicos (Figura 3).

Embora a produção de IgE ocorra principalmente em órgãos linfoides secundários, há evidências de que esse evento também possa acontecer na mucosa pulmonar de pacientes com asma (a chamada produção local de IgE).²⁵ Uma vez sintetizados e ativados (um só linfócito B é capaz de produzir mais de 10 milhões de anticorpos por hora), os anticorpos IgE circulam por curto período de tempo no sangue antes de se ligarem aos receptores de alta afinidade (FcεRI) na superfície dos mastócitos teciduais, nos basófilos, eosinófilos, do sangue periférico, em células musculares lisas das vias aéreas, células endoteliais e epiteliais²⁶ e a receptores IgE de baixa afinidade (FcεRII, ou CD23) na superfície de linfócitos, eosinófilos, plaquetas e macrófagos.

Desde o final da década de 1960 a relação entre a síntese de anticorpos da classe IgE e a resposta imediata de hipersensibilidade contra alérgenos ambientais (sensibilização) está bem estabelecida. A IgE (o "E" foi escolhido devido ao eritema e pápula da reação cutânea alérgica) apresenta um peso molecular de 188 kDa. A sua concentração sérica normal no adulto é de aproximadamente 100 UI/mL ou (100 kU/L) e corresponde a 0,002% do total das imunoglobulinas. A meia-vida da IgE livre é de cerca de 2–3 dias, porém uma vez ligada aos seus receptores nos mastócitos e basófilos, mantém-se estável por semanas. A IgE é constituída por duas cadeias leves (L) idênticas e duas cadeias pesadas (H) idênticas,²⁷ sendo cada cadeia constituída por 110 aminoácidos, unidas por ligações covalentes, através de pontes dissulfeto. Cada cadeia apresenta uma região variável (V) e outra constante (C). O sítio de reconhecimento do antígeno ocorre na região variável, enquanto que na extremidade oposta acontece o acoplamento à célula, via receptores específicos de imunoglobulinas. A IgE caracteriza-se por apresentar uma longa região constante, com quatro domínios Cε1, Cε2, Cε3 e Cε4, ao contrário das outras imunoglobulinas que só possuem três. Este fato proporciona uma excepcional habilidade de acoplamento a receptores especializados de alta afinidade FcεRI. O exato local de união ocorre na sequência N-terminal do terceiro domínio (Cε3) da cadeia pesada, perto da junção com Cε2.^28,29 (Figura 4)

Os efeitos biológicos da IgE são mediados por seus dois receptores:³⁰ um receptor de alta afinidade de membrana – FcεRI – constitutivamente expresso em mastócitos, basófilos e CDs e um receptor de baixa afinidade – FcεRII ou CD23 – solúvel e ligado à membrana expresso em células B, células T e APCs.³¹ O receptor FcεRII é uma lectina dependente de cálcio de baixa afinidade para IgE expresso em diversas células, abrangendo linfócitos B e T, macrófagos, monócitos, eosinófilos e células epiteliais. Trata-se de glicoproteína de membrana Tipo II, cujo terminal carboxila apresenta uma cabeça de lectina Tipo C, responsável pela ligação à IgE de forma dependente de cálcio.³² A IgE atua nos receptores FcεRII dos mastócitos residentes nos tecidos, estimulando a liberação de histamina, prostaglandinas e fatores de crescimento, bem como recrutamento de células pró-inflamatórias, incluíndo eosinófilos e basófilos.

Uma reação dita precoce ou imediata se manifesta por aumento da resistência das vias aéreas, 10 a 15 minutos após contato com o alérgeno nos pacientes sensibilizados. Neste estágio a obstrução brônquica é reversível espontaneamente ou através de inalação de um broncodilatador. (ver esquema ilustrativo da ativação mastocitária via IgE)

Os mastócitos são células imunes multifuncionais, de vida longa, originam-se na medula óssea, pertencem à linhagem mieloide, derivadas de progenitores hematopoiéticos CD34+ que migram da medula óssea para o sangue e completam sua diferenciação em quase todos os tecidos.³³ (Figura 5) Pelo menos dois estudos revelaram que o número de células CD34+ está elevado nas vias aéreas de indivíduos com asma.^34,35 Os MCs expressam exclusivamente o receptor de superfície celular do fator de células-tronco (SCF) também conhecido como Kit ou CD117.³⁶ O SCF desempenha papel determinante na diferenciação, proliferação e modulação de MCs.³⁷

Na asma se identificam dois fenótipos de MCs em função de sua localização e no tipo de proteases que contêm e liberam. MCs de mucosa que contêm principalmente triptase MC(T), sendo o tipo dominante na asma, mais abundantes na mucosa das vias aéreas e MCs com triptase e quimase M(TC), mais encontrados no tecido conjuntivo. No paciente asmático além do aumento significativo da migração e acúmulo de MCs intraepiteliais estudos sugerem um padrão enzimático mais 'pró-inflamatório' diferente daqueles em indivíduos sadios.³⁸

Imediatamente após a inalação do alérgeno, os MCs sensibilizados previamente pela IgE são ativados pelo acoplamento do antígeno (ligação cruzada) aos receptores IgE de alta afinidade FceRI da superfície de sua membrana celular.

Nos pulmões, a reação antígeno induzida determina a liberação de mediadores de um pequeno número de MCs localizados na luz brônquica, o que pode determinar aumento da permeabilidade local e aumentar a exposição antigênica aos MCs de localização mais profunda, como os da submucosa, os das glândulas mucosas e do músculo liso. Na mucosa das vias aéreas existem cerca de 20.000 MCs por mm³.^39,40

A maioria dos MCs nas vias aéreas de pacientes com asma está localizada abaixo do epitélio brônquico, mas um número considerável de células é encontrado inserido entre as células epiteliais e adjacente à superfície brônquica. Estas células em função de sua localização entrariam em contato imediato com os antígenos inalados, apresentando grande importância na modulação da fase precoce da resposta asmática alérgica.⁴¹

Os MCs produzem uma ampla gama de mediadores, incluindo monoaminas (histamina), serglicina, proteoglicanos (no mastócito humano a heparina representa mais de 75% do total, sendo o restante composto por mistura de condroitina sulfatos), proteases (principalmente quimase e triptase) e mediadores lipídicos (fator de ativação plaquetária (PAF), leucotrienos e prostaglandinas (PGs).⁴²

A ativação dos MCs acarreta hipersensibilidade imediata e também inflamação alérgica tardia. Deve ser ressaltado que mesmo um nível muito baixo de alérgenos é suficiente para desencadear a desgranulação que ocorre durante reação alérgica imediata, minutos após a exposição ao alérgeno, com liberação de histamina, produzindo contração da musculatura lisa das vias aéreas e hipersecreção de muco. A segunda fase de ativação do MC, que acontece cerca de 20 a 40 minutos após a exposição ao alérgeno, é caracterizada pela liberação de uma série de mediadores pré-formados e recém-formados.⁴³

 

O mastócito pode ser considerado como uma célula primária participante de reação alérgica precoce assim como de inflamação alérgica crônica.

 

Possuem em sua superfície 10.000 – 100.000 receptores para a fração Fc da IgE.⁴⁴ A IgE está fixada à membrana de mastócitos teciduais e basófilos circulantes e células de músculo liso,^45,46 por um receptor tetrâmero αβγ2 de alta afinidade FcεRI (k_D = 1-2 X 10^-9 M) (Figura 6) ou como trímero αγ2 (na superfície de monócitos e APCs).⁴⁷

 

 

A cadeia β com 263 aminoácidos transpõe a membrana celular quatro vezes e as duas cadeias γ com 86 aminoácidos se prolongam a considerável distância no citoplasma. O receptor FcεRI interage com os domínios C_H³/C_H³ e C_H⁴/C_H⁴ da molécula de IgE via dois domínios immunoglobulin-like da cadeia alfa. O FcεRI envolve um simples domínio Cε3, fazendo contato em ambos os lados ou interage com faces opostas do domínio Cε3 de um lado da IgE. As cadeias beta e gama estão envolvidas na transmissão de sinais que partem da superfície da célula, ocorrendo uma série de eventos na membrana e citoplasma (transdução de sinal, tradução e amplificação de sinal e ativação de proteínas alvos/efetoras) do mastócito, utilizando Ca²⁺ e mecanismos energia dependente. As cadeias β e γ possuem em seu domínio citoplasmático dois resíduos de tirosina ITAM. (Figura 7) Os receptores na fisiologia celular do mastócito cumprem um papel relevante, podendo atuar na sua ativação, maturação e proliferação.⁴⁸

A ligação cruzada de duas moléculas ou mais de IgE adjacentes por um alérgeno (Figura 8) faz com que seus receptores de alta afinidade FcεRI da superfície da membrana celular sejam justapostos, resultando na secreção de substâncias (mediadores pré-formados e na síntese de novo de mediadores recém-gerados) que podem ter ações efetoras, imunorreguladoras ou autócrinas.

A interação entre o complexo alérgeno-IgE e o receptor FcεRI na superfície dos MCs desencadeia a desgranulação dos MCs e a liberação de histamina, citocinas/quimiocinas, enzimas como triptase e quimase, e a geração de eicosanoides (ou seja, LTC₄ e PGD₂) e fatores de crescimento que contribuem para o acúmulo de células imunes e remodelação na asma. ^49,50

Os MCs não ativados apresentam mais de 1.000 grânulos secretórios que contêm um complexo de natureza cristalina, constituído pelos mediadores inflamatórios pré-formados, ionicamente ligados à matriz dos proteoglicanos. (Figura 9) Quando os MCs são ativados, os grânulos se expandem, perdem a característica cristalina quando o complexo se solubiliza, movem-se para a periferia da célula junto à membrana plasmática, onde ocorre a fusão, e os mediadores são expostos ao ambiente extracelular, através do processo de exocitose.

Estudos de microscopia de alta resolução mostraram que a exocitose induzida por IgE/FcεRI pode ocorrer por três modalidades diferentes:⁵¹

1. Kiss-and-run – quando ocorre a liberação rápida e parcial do conteúdo do grânulo secretor através de um poro de fusão transitório e reversível, preservando-se o grânulo; permite secreção finamente modulada e reaproveitamento do grânulo; envolve proteínas reguladoras de Ca²⁺ e Rab3D.

2. Exocitose completa (full fusion) – o grânulo se funde totalmente à membrana plasmática, liberando todo o conteúdo; observado em respostas intensas e sustentadas.

3. Exocitose composta (compound exocytosis) – em vez de cada grânulo se unir separadamente à membrana plasmática — o que exigiria muito espaço e um canal amplo para liberar seu conteúdo — a exocitose composta permite que vários grânulos liberem suas substâncias por meio de um único grânulo que já está conectado ao canal de saída (lúmen); leva à liberação maciça de mediadores.⁵²

Esse processo não é aleatório, mas sim estritamente regulado por um complexo maquinário molecular. O elemento central são as proteínas SNAREs (altamente conservadas), que são essenciais para mediar a fusão entre a membrana dos grânulos e a membrana plasmática celular. A ação das SNAREs é ajustada por diversos reguladores acessórios, incluindo proteínas como Munc13, Munc18, Rab GTPases, complexinas e sinaptotagminas. Em conjunto esses componentes controlam a liberação precisa e rápida dos mediadores inflamatórios.⁵³

Em algumas formas de asma grave, há evidências de que a exocitose composta esteja aumentada, contribuindo para uma liberação massiva de mediadores.

O modelo das três vias ainda é útil, especialmente para fins didáticos e descritivos. Mas hoje sabemos que:

● Há regulação fina por proteínas específicas (Rabs, SNAREs, Munc13-4 etc.),

● A escolha da via de exocitose é dinâmica e influenciável por sinalização celular, fosforilação de proteínas, cálcio intracelular e citocinas,

● Isso abre caminho para novos tratamentos para doenças alérgicas como a asma.

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