A ativação da resposta imune adaptativa é iniciada pelas células dendríticas, sendo estas atraídas ao sítio da infecção por quimiocinas como CCL (1, 2, 3 e 5) e CXCL (1, 3, 5 e 8) (SLIGHT; KHADER, 2013). Após a fagocitose, as células dentríticas liberam a citocina IL-12, aumentam a expressão do receptor de quimiocina CCR7, de moléculas do Complexo de Histocompatibilidade Principal
(Major Histocompatibility Complex - MHC) e moléculas co-estimulatórias como
CD40/54/80/86. Como efeito, as células dendríticas migram aos linfonodos periféricos - em resposta a quimiocinas produzidas localmente como CCL19 e CCL21 - com o objetivo de apresentarem antígenos micobacterianos aos linfócitos T e iniciar a imunidade adaptativa (WOLF et al., 2007).
Na tuberculose, ao contrário de outras doenças infecciosas, a ativação da imunidade adaptativa é retardada (URDAHL et al., 2011), o que favorece a multiplicação exponencial do M. tuberculosis no pulmão (REECE; KAUFMANN, 2012). Cepas virulentas do M. tuberculosis, por inibirem a apoptose de neutrófilos (BROGRAN et al., 2012) e macrófagos infectados (DIVANGAHI et al., 2010), interferem na capacidade das células dendríticas de ativar a imunidade adaptativa. Sugere-se que as células dendríticas sejam mais eficientes em apresentar antígenos aos linfócitos T quando as mesmas obtêm antígenos a partir dos corpos apoptóticos provenientes de células infectadas (HINCHEY et al., 2007; BEHAR et al., 2010). Outro mecanismo relacionado ao retardo da imunidade adaptativa, durante a infecção pelo M. tuberculosis, é o estímulo à secreção da IL-10. Esta citocina inibe a maturação do fagossoma (O’LEARY et al., 2011); reduz a migração das células dendríticas aos órgãos linfóides secundários (DEMANGEL et al., 2002) e estimula a síntese do IFN-I. O IFN-I, além de estimular a síntese de IL-10, restringe a síntese de citocinas pró-inflamatórias como TNF-α, IL-1 e IL-12 (KORB et al., 2016) e estimula o acúmulo de linfócitos Treg Foxp3+ nos linfonodos (SHAFIANI et al., 2010). Em sinergia a IL-10, a secreção da citocina regulatória TGF-β, produzida por células dendríticas, macrófagos infectados pelo M. tuberculosis e linfócitos T CD4+,é uma das estratégias utilizadas pelo patógeno para conseguir se estabelecer no hospedeiro (DORHOI; KAUFMANN, 2014a).
De acordo com o perfil de citocinas produzidas no meio, os linfócitos T auxiliares (T helper - Th) näive podem se diferenciar em linfócitos com fenótipos distintos. Por exemplo, o gradiente de citocinas IL-12/IL-18/IFN-γ estimula a diferenciação em linfócitos Th1; citocinas TGF-β/IL-21/IL-6 (linfócitos Th17) e citocinas IL-4/IL-25/33 (linfócitos Th2). Contudo, pouco se conhece sobre os papéis dos tipos distintos dos linfócitos T CD4+ na imunidade protetora e patogênese da tuberculose (KAUFMANN; PARIDA, 2008; DORHOI et al., 2011).
Os linfócitos T proliferam-se e migram para o pulmão, guiados por quimiocinas produzidas no sítio da infecção (TUFARIELO et al., 2003). Estudos em camundongos demonstraram aumento na expressão de receptores de quimiocinas (CXCR3 e CXCR5) na superfície dos linfócitos T CD4+ e T CD8+ (GROOM; LUSTER, 2011). Além disso, observou-se aumento de seus ligantes no pulmão como [CXCR3 (CXCL9, CXCL10 e CXCL11) e CXCR5 (CCL3, CCL4, CCL5 e CCL8)] (KANG et al., 2011). O receptor CXCR5 relaciona-se à migração e a correta
localização dos linfócitos T CD4+ ao pulmão, ou seja, próximo aos macrófagos infectados, o que é extremamente desejável para o controle da infecção (SLIGH; KHADER, 2013). Evidências sugerem que a rápida capacidade migratória dos linfócitos T pelo parênquima pulmonar é mais importante para a proteção do hospedeiro do que a elevada produção de IFN-γ durante a infecção pelo M.
tuberculosis (BEHAR et al., 2010).
O M. tuberculosis é um patógeno intracelular facultativo, portanto, o desenvolvimento da resposta imune celular é fundamental para o controle da doença (DORHOI; KAUFMANN, 2014). Durante décadas, a produção de IFN-γ por linfócitos T CD4+ vem sendo considerada o “dogma central” na imunidade protetora na tuberculose (NUNES-ALVES et al., 2014). A importância do IFN-γ, citocina envolvida na resposta contra infecções virais e por bactérias intracelulares, baseia-se na extrema suscetibilidade de camundongos deficientes de IFN-γ (COOPER et al., 1993; FLYNN et al., 1993). Esta teoria foi reforçada pelo surgimento do vírus HIV, condição frequentemente associada à tuberculose, pois os indivíduos infectados pelo vírus possuem 20 a 35 mais chances de desenvolverem a tuberculose ativa (KUMAR, 2016).
O IFN-γ é produzido principalmente pelos linfócitos T CD4+
, embora linfócitos T CD8+, linfócitos T γδ, células NK e NKT também contribuam para sua secreção, porém, nenhuma delas compensa a falta dos linfócitos T CD4+ (GREEN et al., 2013). O IFN-γ estimula a proteção do hospedeiro por favorecer as ações microbicidas e autofagia dos macrófagos infectados (CHOI et al., 2002; GUTIERREZ et al., 2004), por induzir a apoptose de neutrófilos infectados (NANDI; BEHAR, 2011) e limitar a infiltração destas células ao pulmão (KELLER et al., 2006).
A secreção de IFN-γ por linfócitos T específicos é fortemente dependente da citocina IL-12 secretada, principalmente, pelas células dendríticas infectadas pelo M.
tuberculosis. Feng et al., (2005) demonstraram que a citocina IL-12, além de ser
importante para iniciar a ativação dos linfócitos T (IL-12p40/p35), é relevante para a expansão e sustentação resposta do tipo Th1, requerida para manter o controle da infecção crônica através da secreção continuada de IL-12p70. Sendo assim, indivíduos com mutações em IL-12/IFN-γ/STAT1 (COOPER et al., 1997; CASANOVA; ABEL, 2002) e com perda parcial ou completa do receptor 1 do IFN-γ desenvolvem infecção disseminada causada pelo BCG e espécies de micobactérias não tuberculosas (MNTB).
Estudos recentes, porém, têm questionado o papel real do IFN-γ na proteção do hospedeiro durante a infecção pelo M. tuberculosis. Sugere-se que a produção desta citocina possa não ser suficiente para prevenir a tuberculose ativa (da SILVA et al., 2015), uma vez que elevada concentração de IFN-γ foi observada no lavado broncoalveolar (LBA) de pacientes com tuberculose pulmonar grave e redução, após o tratamento da doença (TSAO et al., 2002). Interessantemente, o risco de desenvolver tuberculose é maior após o primeiro ano de infecção pelo vírus HIV, apesar da contagem de linfócitos T CD4+ ser normal (SONNENBERG et al., 2005). Ademais, a progressão para a AIDS, caracterizada por intensa depleção dos linfócitos T CD4+, não se correlaciona com a ativação da tuberculose (MIEDEMA et al., 1998). Corraborando com estes achados, pacientes co-infectados TB-HIV, que desenvolvem a síndrome IR-TB, após tratamento anti-retroviral, possuem redução da carga viral e aumento rápido da contagem de linfócitos T CD4+, quando comparados a indivíduos que não desenvolvem a síndrome, mostrando claramente que a imunopatogenia na IR-TB relaciona-se à hiperatividade dos linfócitos T CD4+ (KUMAR et al., 2016). Nemeth et al. (2008) demonstraram aumento na concentração de linfócitos T CD4+- M. tuberculosis específicos produtores de IFN-γ no sítio da infecção em indivíduos com tuberculose ativa e redução destas células, na tuberculose latente.
Devido à complexidade da resposta imune na tuberculose, sugere-se que a produção de IFN-γ pelos linfócitos T CD4+
seja mais eficiente no controle da carga bacteriana do que na proteção do hospedeiro, sendo esta correlação observada em humanos, primatas e camundongos (RIBEIRO-RODRIGUES et al., 2002; MITTRUCKER et al., 2007). Reforçando esta teoria, indivíduos que produzem elevada quantidade de IFN-γ são mais suscetíveis a desenvolverem a tuberculose ativa (DIEL et al., 2011). Segundo Nandi e Behar (2011) a ação protetora dos linfócitos T CD4+ relaciona-se à inibição dos efeitos deletérios dos linfócitos Th17, que através da liberação da citocina IL-17, favorecem o acúmulo de neutrófilos ao sítio da infecção.
Sugere-se que vias adicionais ao IFN-γ, como a produção de TNF-α, GM- CSF, IL-1 e IL-6, sejam necessárias para a proteção do hospedeiro, uma vez que camundongos deficientes para estas citocinas morreram rapidamente após a infecção pelo M. tuberculosis (NUNES-ALVES et al., 2014). O TNF-α é uma citocina secretada por vários tipos celulares: macrófagos (principais produtores), linfócitos,
mastócitos, células endoteliais e fibroblastos (DOMINGOS-GONZALES et al., 2016). O TNF-α, in vitro, relaciona-se à proliferação e diferenciação de células imunes, regulação dos processos inflamatórios como migração celular (FAUSTMAN; DAVIS, 2013) e apoptose de macrófagos infectados por M. tuberculosis (KUMAR, 2016). Além disso, o TNF-α, por favorecer a interação entre fagócitos infectados e linfócitos T ativos no interior dos granulomas, é importante elo entre a imunidade inata e adaptativa (DOMINGOS-GONZALES et al., 2016).
Em modelos animais, a importância do TNF-α evidencia-se pelo aumento da susceptibilidade de camundongos deficientes do receptor do TNF-α ou após neutralização do TNF-α (FLYNN et al., 2005). Em humanos, observou-se aumento na probabilidade de reativação da tuberculose em pessoas que fizeram o uso de bloqueadores de TNF-α (NUNES-MARTINES et al., 2001), provavelmente por interferirem em vias distintas da imunidade inata e adaptativa como inibição da maturação fagolisossomal; aumento da apoptose de monócitos (LUGERING et al., 2001) e linfócitos T (van den BRANDE et al., 2005); favorecimento da expansão de células Treg FoxP3+ (NADKAMI et al., 2007); redução da ação do IFN-γ sobre macrófagos infectados (HARRIS et al., 2008) e, possivelmente, supressão do receptor TCRαβ em macrófagos (KEANE et al., 2001).
Na tuberculose, o papel dos linfócitos Th17 é contraditório. Nos estágios iniciais da infecção, os linfóticos Th17, através da secreção de IL-17, favorecem a formação dos granulomas e contenção da infecção por estimularem o recrutamento de linfócitos T CD4+ ao sítio da infecção (KHADER et al., 2007). Estudos em camundongos (imunizados com BCG) atribuíram papel protetor das células Th17 devido à capacidade de inibir e estimular, respectivamente, a produção das citocinas IL-10 e IL-12 por células dendríticas (UMEMURA et al., 2007; GOPAL et al., 2012). Apesar dos estudos em humanos serem contraditórios, em relação ao papel protetor das células Th17, a hipótese de proteção é suportada pelo risco maior de morte em pacientes com tuberculose e com baixos níveis de IL-17 circulantes (CHEN et al., 2011).
Outros estudos, porém, relacionaram as células Th17 com a patologia da tuberculose, sendo a concentração da IL-17 diretamente relacionada à gravidade da doença (JURADO et al., 2012) e alta carga bacteriana (BASILE et al., 2011). Como descrito anteriormente, a IL-17 favorece o recrutamento de neutrófilos ao sítio da
infecção, sendo estas células envolvidas na exacerbação da doença (DORHOI et al., 2011).
Ao contrário do que se sabe sobre o papel dos linfócitos T na proteção e imunopatogenia da tuberculose, muito ainda precisa ser esclarecido sobre o papel dos linfócitos B e imunidade humoral durante a infecção (KOZAKIEWICZ et al., 2013). Estudos em camundongos e primatas não humanos, sugerem que os linfócitos B exerçam importante função na resposta imune protetora na infecção pelo
M. tuberculosis. Contrariamente, alta concentração de anticorpos, observado no soro
de pacientes com tuberculose, assim como em modelos animais (coelho e camundongos), sugerem que os linfócitos B estejam envolvidos na imunopatologia durante a doença ativa (ACHKAR et al., 2015).
Tanto os linfócitos B näive e de memória estão presentes em granulomas tuberculosos e lesões pulmonares em humanos (ULRICHS et al., 2004), camundongos (GONZALES-JUARRERO et al., 2001; KONDRATIEVA et al., 2010) e primatas infectados pelo M. tuberculosis (PHUAH et al., 2012), em estruturas semelhantes a órgãos linfoides secundários. Sugere-se que estas estruturas representem um centro germinativo ectópico, onde os linfócitos B são capazes de interagir com células imunes distintas (linfócitos T, neutrófilos, macrófagos e células dendríticas) e, como efeito, são importantes mediadores da resposta imune (ACHKAR et al., 2015).
A interação entre os linfócitos B e T podem ocorrer tanto nos órgãos linfóides (Figura 5B) quanto nos granulomas (Figura 5C). A ativação dos linfócitos B näive é mediada pela interação entre a imunoglobulina de superfície celular e antígenos ligados a moléculas de MHC-II, presentes em linfócitos T CD4+ ou células dendríticas, além da ligação entre moléculas co-estimulatórias CD40 e seu ligante, CD40L. Após ativação, os linfócitos B podem diferenciar-se em células plasmáticas - capazes de secretar anticorpos e citocinas - (RAO et al., 2015) ou podem atuar como células apresentadoras de antígenos aos linfócitos T (HARRIS et al., 2000; LAMPROPOULOU et al., 2008; CHAN et al., 2014).
Linfócitos B inflamatórios, na qual inclui os linfócitos B1 (BAO et al., 2014), podem promover o desenvolvimento da resposta Th1, através da produção de citocinas como IL-12, IFN-γ e TNF-α (LUND, 2008), exercendo assim, importante papel no controle da infecção microbiana. Contrariamente, linfócitos B podem secretar citocinas como IL-4, IL-13, IL-10 e TGF-β, minimizando os danos celulares
causados por intensa resposta imune mediada por linfócitos Th1 e Th17 (ZHANG et al., 2012; CHAN et al., 2014) (Figura 5B).
Figura 5 - Mecanismos protetores dos linfócitos B e imunidade humoral na tuberculose. (A) no espaço alveolar, os anticorpos podem afetar o resultado da infecção através da oposonização, ativação do complemento e fagocitose mediada pelo receptor Fc. (B) Linfócitos B, localizados nos centros germinativos dos órgãos linfóides, podem exercer proteção através dos mecanismos: apresentação de antígenos aos linfócitos T; produção de citocinas que estimulam o desenvolvimento de resposta Th1; produção de anticorpos, que podem modular vários aspectos da resposta imune inata e adaptativa, além da formação de imunocomplexos. (C) Influência dos linfócitos B e anticorpos na resposta inflamatória, fagocitose mediada por receptor Fc e morte extracelular do M. tuberculosis dentro da cavidade. Anticorpos podem afetar a formação do granuloma através dos efeitos pró e anti- inflamatórios. Modificado de Achkar et al. (2015).
Nos granulomas (Figura 5C), os linfócitos B mantém contato estreito com os linfócitos T CXCR5+ e macrófagos infectados com M. tuberculosis (SLIGHT et al., 2013; LINGE et al., 2017). Como efeito, os linfócitos B, através da secreção de citocinas como IL-10 e IL-21, reduzem a imunopatologia da tuberculose e estimulam a secreção de anticorpos direcionados aos componentes da parede celular da bactéria (RAHMAN et al., 2014). Adicionalmente, linfócitos B são células apresentadoras de antígenos aos linfócitos T no sítio da infecção, sendo este
processo considerado crítico para melhor eficiência dos linfócitos T CD4+. Este processo, reciprocamente, promove a diferenciação dos linfócitos B em células plasmáticas, responsáveis pela secreção de anticorpos anti - M. tuberculosis (RAO et al., 2015).
O M. tuberculosis, durante o seu ciclo de vida, pode ser encontrado no espaço extracelular, como nos estágios iniciais da infecção (espaço alveolar) ou no interior de cavidades e lesões necróticas, o que favorece a rápida ligação dos anticorpos ao bacilo. Apesar dos estudos ainda serem escassos, dentre as características dos anticorpos relacionadas à proteção na tuberculose pode-se citar: quantidade, especificidade, afinidade e isotipo (IgM, IgG1, IgG3 e IgGA) (ACKAR; CASADEVALL, 2013). Como ilustrado na Figura 5A, os anticorpos podem favorecer a fagocitose do M. tuberculosis por macrófagos, através da opsonização mediada por proteínas do complemento (C3 e C4) ou receptores Fc (MANIVANNAN et al., 2012). Segundo Armstrong e Hart (1975), a fagocitose mediada por anticorpos promove a fusão do fagolisossomo, revertendo assim, a inibição da fusão lisossomal mediada pelo M. tuberculosis. Além disso, a fagocitose mediada por receptores Fc, resulta no aumento intracitoplasmático de Ca++, favorecendo a morte intracelular (MALIK et al., 2000), além de inibir a evasão do BCG do fagolisossoma para o citoplasma (JOLLER et al., 2010). Adicionalmente, os anticorpos favorecem o controle microbiano por estarem envolvidos no clareamento de antígenos microbianos imunomoduladores, como lipopolissacarídeos e polissacarídeos (ENCINALES et al., 2010).