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11.E: Imunidade inata (exercícios) - Biologia


Estes são exercícios de casa para acompanhar o mapa de texto "Microbiologia" de Kaiser. Microbiologia é o estudo de microrganismos, que são definidos como qualquer organismo microscópico que compreende uma única célula (unicelular), agrupamentos de células ou nenhuma célula (acelular). Isso inclui eucariotos, como fungos e protistas, e procariotos. Vírus e príons, embora não sejam estritamente classificados como organismos vivos, também são estudados.

11.1: O Sistema Imunológico Inato: Uma Visão Geral

Estude o material desta seção e, em seguida, escreva as respostas a essas perguntas. Não basta clicar nas respostas e escrevê-las. Isso não testará sua compreensão deste tutorial.

  1. Descreva o que significa o seguinte:
    1. imunidade inata (ans)
    2. imunidade adaptativa (adquirida) (ans)
  2. Defina o seguinte:
    1. antígeno (ans)
    2. padrões moleculares associados a patógenos ou PAMPs (ans)
    3. epítopo (ans)
  3. Múltipla escolha (ans)

11.2: Células de defesa no sangue: os leucócitos

Estude o material desta seção e, em seguida, escreva as respostas a essas perguntas. Isso não testará sua compreensão deste tutorial.

  1. Qual é a diferença entre um hemograma completo e uma contagem diferencial de leucócitos? (ans)
  2. Uma pessoa tem uma contagem elevada de leucócitos com um número elevado de neutrófilos em forma de banda. Qual é o significado disso? (ans)
  3. Combine as seguintes descrições e funções com o tipo de leucócitos:

    _____ Fagócitos importantes; 54% -75% dos leucócitos; os grânulos coram mal; produzem enzimas para a síntese de bradicininas e prostaglandinas que promovem a inflamação. (ans)

    _____ Capaz de fagocitose, mas principalmente mata microorganismos e vermes parasitas extracelularmente; 1% -4% dos leucócitos; grânulos grandes ficam vermelhos; secretam leucotrienos e prostaglandinas para promover a inflamação. (ans)

    _____ Não é importante na fagocitose; os grânulos grandes coram com um azul púrpura; 0% -1% dos leucócitos; liberam histamina, leucotrienos e prostaglandinas para promover a inflamação. (ans)

    _____ Importante na fagocitose e auxilia nas respostas imunes adaptativas; produzir citocinas; 4% -8% dos leucócitos; diferenciam-se em macrófagos e células dendríticas quando saem do sangue e entram no tecido. (ans)

    _____ Mediar a imunidade humoral (produção de anticorpos); têm receptores de células B (BCR) em sua superfície para reconhecimento de antígenos; diferenciar em células plasmáticas secretoras de anticorpos. (ans)

    _____ Regular as respostas imunes adaptativas por meio da produção de citocinas; têm moléculas CD4 e TCRs em sua superfície para reconhecimento de antígenos. (ans)

    _____ Executar imunidade mediada por células; têm moléculas CD8 e TCRs em sua superfície para reconhecimento de antígeno; diferenciam-se em linfócitos T citotóxicos (CTLs). (ans)

    _____ Linfócitos sem receptores de células B e receptores de células T; matar células às quais o anticorpo IgG se ligou, bem como células humanas sem moléculas MHC-I em sua superfície. (ans)

    1. Linfócitos B
    2. Linfócitos T4
    3. Linfócitos T8
    4. Células NK
    5. basófilos
    6. neutrófilos
    7. eosinófilos
    8. monócitos
  4. Indique em que tipo de células os monócitos se diferenciam quando entram no tecido. (ans)
  5. Múltipla escolha (ans)

11.3: Células de Defesa no Tecido: Células Dendríticas, Macrófagos e Células Mast

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  1. Indique 3 funções diferentes dos macrófagos na defesa do corpo.
    1. (ans)
    2. (ans)
    3. (ans)
  2. Cite as células no tecido cuja função principal é apresentar antígeno a linfócitos T virgens. (ans)
  3. Cite as células no tecido cuja função principal é apresentar antígeno aos linfócitos T efetores. (ans)
  4. Enuncie a função primária dos mastócitos na defesa do corpo. (ans)
  5. Múltipla escolha (ans)

11.3A: Enzimas Antimicrobianas e Peptídeos Antimicrobianos

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  1. Coincidindo

    ____ Encontrado em lágrimas, muco, saliva, plasma, fluido de tecido, etc .; decompõe o peptidoglicano. (ans)

    ____ Uma proteína produzida pelas células epiteliais da pele e da mucosa. Os dois peptídeos produzidos após a clivagem desta proteína são diretamente tóxicos para uma variedade de microrganismos. (ans)

    ____ Enzima que penetra na parede celular bacteriana e hidroliza os fosfolipídios da membrana citoplasmática bacteriana. (ans)

    ____ Peptídeos catiônicos curtos que são diretamente tóxicos por rompimento da membrana citoplasmática de uma variedade de microrganismos, causando vazamento de necessidades celulares. Eles também ativam células para uma resposta inflamatória. (ans)

    1. lisozima
    2. fosfolipase A2
    3. defensinas
    4. catelicidinas
    5. lactotransferrina e transferrina

11.3B: O Sistema Complementar

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  1. Descreva resumidamente como a via clássica do complemento é ativada. (ans)
  2. Corresponda o seguinte:

    _____ Proteínas do complemento que desencadeiam a inflamação (ans)

    _____ Proteínas do complemento que atraem fagócitos quimiotaticamente para o local da infecção. (ans)

    _____ Proteínas do complemento que promovem a fixação de antígenos aos fagócitos (fixação ou opsonização aprimorada. (ans)

    _____ Proteínas do complemento que causam lise de bactérias Gram-negativas e células humanas exibindo epítopos estranhos. (ans)

    1. o complexo de ataque à membrana (MAC)
    2. C5a. e em menor extensão, C3a e C4a.
    3. C3b e, em menor grau, C4b.
    4. C5a
  3. Descreva resumidamente como a via do complemento da lectina é ativada. (ans)
  4. Descreva resumidamente como a via alternativa do complemento é ativada. (ans)
  5. Múltipla escolha (ans)

11.3C: Barreiras Anatômicas à Infecção, Remoção Mecânica de Micróbios e Antagonismo Bacteriano por Microbiota Corporal Normal

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  1. Descreva o que significa barreiras anatômicas à infecção. (ans)
  2. Liste 4 maneiras pelas quais o corpo pode remover fisicamente os microrganismos ou seus produtos. (ans)
  3. Descreva como o antagonismo bacteriano pela microbiota normal atua como um mecanismo de defesa inespecífico do corpo. (ans)
  4. Múltipla escolha (ans)

11.4: Imunidade inata induzida precocemente

11.3A: Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) e Padrões Moleculares Associados a Perigos (DAMPs)

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  1. Declare a função dos padrões moleculares associados ao patógeno em sua relação com a imunidade inata. (ans)
  2. Cite pelo menos 5 PAMPS associados a bactérias. (ans)
  3. Cite pelo menos 2 PAMPS associados a vírus. (ans)
  4. Defina DAMP. (ans)
  5. PAMPs e DAMPs de múltipla escolha (ans)

11.3B: Receptores de reconhecimento de padrões (PRRs)

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  1. Declare a função do seguinte no que se refere à imunidade inata.
    1. padrões moleculares associados a patógenos (ans)
    2. receptores de reconhecimento de padrões (ans)
    3. receptores de reconhecimento de padrão endocítico (ans)
    4. receptores de reconhecimento de padrão de sinalização (ans)
    5. padrões moleculares associados ao perigo
    6. receptores de reconhecimento de perigo (ans)
    7. inflamassoma (ans)
  2. Descreva resumidamente a principal diferença entre o efeito das citocinas produzidas em resposta a PAMPs que se ligam a PRRs de sinalização de superfície celular e PRRs endossomais. (ans)
  3. Múltipla escolha (PRRs) (ans)

11.3C: citocinas importantes na imunidade inata

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  1. Corresponda o seguinte:

    _____ Citocinas que promovem a inflamação, permitindo que os glóbulos brancos adiram à superfície interna dos vasos sanguíneos, migrem dos vasos sanguíneos para o tecido e sejam quimiotaticamente atraídos para o local ferido ou infectado. (ans)

    _____ Citocinas que impedem a replicação viral, ativam uma variedade de células importantes na defesa do corpo e exibem alguma atividade antitumoral. (ans)

    _____ Uma ampla variedade de proteínas regulatórias intercelulares produzidas por muitas células diferentes no corpo que, em última análise, controlam todos os aspectos da defesa do corpo. As citocinas ativam e desativam fagócitos e células de defesa imune, aumentam ou diminuem as funções das diferentes células de defesa imune e promovem ou inibem uma variedade de defesas não específicas do corpo. (ans)

    1. lisozima
    2. quimiocinas
    3. citocinas
    4. interferons
    5. beta-defensinas humanas
  2. Descreva especificamente como os interferons do tipo I são capazes de bloquear a replicação viral dentro de uma célula hospedeira infectada. (ans)
  3. Múltipla escolha (ans)

11.3D: Efeitos nocivos associados a respostas anormais do receptor de reconhecimento de padrão, variações nas vias de sinalização imunológica inata e / ou níveis de produção de citocinas

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  1. Descreva resumidamente dois exemplos específicos de como um PRR com funcionamento inadequado pode levar a um risco aumentado de uma infecção ou doença específica.
    1. (ans)
    2. (ans)

Questões I

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  1. Descreva resumidamente o papel dos seguintes itens relacionados à fagocitose:
    1. inflamação (ans)

    2. nódulos linfáticos (ans)

    3. linfonodos (ans)

    4. baço (ans)

  2. Múltipla escolha (ans)

Questões II

  1. Descreva as seguintes etapas na fagocitose:
    1. ativação (ans)

    2. quimiotaxia (ans)

    3. anexo (não aprimorado e aprimorado) (ans)

    4. ingestão (ans)

    5. destruição (ans)

  2. Declare o que acontece quando os fagócitos estão sobrecarregados de micróbios ou aderem a células muito grandes para serem fagocitados. (ans)
  3. A maior parte da destruição de tecido observada durante infecções microbianas é causada por ______________________. (ans)
  4. Múltipla escolha (ans)

11.3F: células assassinas naturais (células NK) e linfócitos T assassinos naturais invariantes (células iNKT)

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  1. Coincidindo

    _____ Reconhecer moléculas induzidas por estresse, como MICA e MICB, na superfície das células tumorais ou células infectadas. (ans)

    _____ Reconhecer moléculas MHC-I geralmente presentes em todas as células nucleadas do corpo. (ans)

    _____ Mecanismo pelo qual as células NK matam células tumorais e células infectadas. (ans)

    1. Apoptose, um suicídio celular programado
    2. Receptores ativadores de assassinos
    3. Receptores inibidores de assassinos
  2. Os epítopos dos antígenos glicolipídicos são reconhecidos pelos linfócitos iNKT por meio de seu _______. (ans)
  3. As células iNKT promovem imunidade inata e adaptativa e também podem regular as respostas imunes por meio do ____________ que produzem uma vez ativadas. (ans)
  4. Múltipla escolha (ans)

11.3G: Inflamação

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  1. Descreva o seguinte em termos de inflamação:
    1. mecanismo para inflamação (ans)
    2. benefícios do vazamento de plasma (ans)
    3. benefícios da diapedese (ans)
    4. cura (ans)
  2. Descreva resumidamente o processo de diapedese, indicando o papel do seguinte:
    1. P-selectins (ans)
    2. integrinas (ans)
    3. moléculas de adesão (ans)
  3. Descreva resumidamente os problemas que surgem da inflamação crônica. (ans)
  4. Múltipla escolha (ans)

11.3H: Imunidade nutricional

Estude o material nesta seção e então escrever as respostas a essas perguntas. Não basta clicar nas respostas e escrevê-las. Isso não testará sua compreensão deste tutorial.

  1. Enuncie três maneiras diferentes pelas quais o corpo priva os microrganismos de ferro.
    1. (ans)
    2. (ans)
    3. (ans)

11.3I: Febre

  1. Descreva o mecanismo por trás da febre. (ans)
  2. Indique 2 benefícios da febre.
    1. (ans)
    2. (ans)

11.3J: A Resposta de Fase Aguda

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  1. Descreva resumidamente o mecanismo por trás da resposta de fase aguda. (ans)
  2. Uma proteína de fase aguda que se liga aos fosfolipídeos nas membranas microbianas, gruda o micóbio aos fagócitos e ativa a via clássica do complemento é ___________________. (ans)
  3. Uma proteína de fase aguda que se liga à manose nas paredes microbianas, gruda o micóbio aos fagócitos e ativa a via da lectina é ___________________. (ans)
  4. Múltipla escolha (ans)

11.3K: linfócitos T intraepiteliais e células B-1

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_____ Essas células têm uma diversidade limitada de receptores de antígenos que inicialmente produzem uma classe de molécula de anticorpo chamada IgM contra antígenos polissacarídeos e lipídicos comuns de micróbios e contra PAMPs de bactérias que invadem as cavidades corporais. (ans)

_____ Essas células têm uma diversidade limitada de receptores de antígenos que reconhecem moléculas associadas a células epiteliais, mas expressas apenas quando essas células são tratadas ou infectadas. Eles matam essas células induzindo a apoptose, um suicídio celular programado. (ans)

  1. gama: linfócitos T delta
  2. alfa: linfócitos T beta
  3. Células B-1
  4. células da zona marginal B

& # x003b2 & # x020101,3 / 1,6 & # x02010Glucanos e imunidade: o estado da arte e orientações futuras

O sistema imunológico inato responde de uma maneira rápida e não específica contra ameaças imunológicas. A inflamação faz parte dessa resposta. Isso é seguido por uma resposta mais lenta, mas direcionada e específica, denominada resposta imune adaptativa ou adquirida. Há evidências emergentes de que os componentes da dieta, incluindo levedura & # x02010 derivada & # x003b2 & # x02010glucanos, podem auxiliar na defesa do hospedeiro contra patógenos, modulando a atividade inflamatória e antimicrobiana de neutrófilos e macrófagos. O treinamento da imunidade inata refere-se a um fenômeno recentemente reconhecido em que os compostos podem treinar as células do sistema imunológico inato, de modo que a biologia do precursor de monócitos e macrófagos é alterada para montar uma resposta imunológica mais eficaz. Embora vários estudos em humanos tenham sido realizados, ainda existe muita incerteza e mais estudos são necessários para elucidar completamente a relação entre & # x003b2 & # x02010 suplementação de glucano e a função imunológica humana. Esta revisão oferece um relatório de & # x02010to & # x02010date sobre a levedura & # x02010 derivada & # x003b2 & # x02010glucanos como imunomoduladores, incluindo uma breve visão geral do paradigma atual sobre a interação de & # x003b2 & # x02010glucanos com o sistema imunológico. O recente trabalho clínico pré & # x02010 que decifrou parcialmente o modo de ação e as evidências mais recentes de testes em humanos também são revisados. De acordo com estudos clínicos pré & # x02010, & # x003b2 & # x020101,3 / 1,6 & # x02010glucano derivado de fermento de padeiro pode oferecer maior vigilância imunológica & # x02010, embora a evidência humana seja mais fraca do que a obtida em estudos clínicos pré & # x02010.


Nova compreensão de como os sistemas imunológicos diferem por sexo e mudam com a idade

Não é nenhum segredo que a função do nosso sistema imunológico diminui à medida que envelhecemos, o que pode tornar os adultos mais velhos mais suscetíveis a uma variedade de patógenos virais e bacterianos, incluindo COVID-19. Mas o papel do sexo no envelhecimento do sistema imunológico não é bem compreendido. Um estudo apoiado pelo NIA examinou mais de perto como o momento e o grau das mudanças no sistema imunológico relacionadas ao envelhecimento variam entre homens e mulheres e identificou como as características específicas da imunidade divergem à medida que envelhecemos.

Com base em seus estudos anteriores sobre como o envelhecimento afeta a imunidade, uma equipe liderada por cientistas do Laboratório Jackson, Farmington, Connecticut, examinou mais profundamente os mecanismos moleculares e genéticos subjacentes por trás das diferenças sexuais na imunidade em diferentes estágios da vida. Suas descobertas foram publicadas no jornal Nature Communications.

A equipe pesquisou as células imunes baseadas no sangue de 172 voluntários adultos saudáveis ​​(81 homens e 91 mulheres) entre as idades de 22 e 93, com o objetivo de equilibrar gênero, índice de massa corporal, pontuação de fragilidade e outros atributos de saúde para formar três grupos com base na idade: jovens (menos de 41 anos), de meia-idade (entre 41 e 64) e mais velhos (mais de 65 anos). Eles também realizaram análises genéticas para rastrear como a expressão de diferentes genes afetou a função imunológica ao longo do tempo.

Ambos os sexos experimentaram alterações na frequência e atividade de diferentes tipos de células imunes com a idade, como declínios em vários tipos de glóbulos brancos, incluindo células T (nomeadas porque amadurecem na glândula timo), monócitos (formados na medula óssea), e células citotóxicas (que matam células danificadas, infectadas ou cancerosas). A perda de células T é particularmente importante, pois são as células responsáveis ​​por identificar um patógeno estranho e direcionar a resposta imune adaptativa do corpo para montar uma resposta imune protetora. Estudos recentes mostraram que o declínio das células T está associado ao aumento da gravidade das infecções por COVID19, especialmente em pacientes mais velhos.

Outro achado importante está relacionado à frequência das células B, um tipo de glóbulo branco vital para a produção de anticorpos em resposta a patógenos. As mulheres mostraram poucas mudanças relacionadas à idade nas células B, mas as células B dos homens mais velhos mostraram uma grande perda na acessibilidade à cromatina, que se relaciona a como as fitas de DNA são feridas e organizadas, indicando um declínio na função das células B. Essas mudanças foram persistentemente mais pronunciadas em homens do que mulheres em grupos de estudo bem pareados.

A equipe estudou mudanças nos padrões do sistema imunológico em diferentes estágios da vida e encontrou dois períodos distintos de rápida mudança genômica: um ocorrendo no final dos anos 30 ao início dos 40 foi encontrado em ambos os sexos, e outro que ocorreu mais tarde na vida que foi considerado diferente entre os sexos. Os homens geralmente experimentam essa fase no início dos 60 anos, enquanto as mulheres passam por essas mudanças mais tarde na vida, entre o final dos 60 e o início dos 70. Além disso, o grau de mudança foi menor nas mulheres. Essa lacuna de cinco anos corresponde de perto à diferença média de expectativa de vida entre mulheres (81,6 anos) e homens (76,9 anos) nos Estados Unidos, observaram os pesquisadores, e ocorreu cerca de 12 a 15 anos antes do final da média de vida.

As diferenças nas células do sistema imunológico entre homens e mulheres eram mais aparentes após os 65 anos. As mulheres mais velhas tinham células B e T mais ativas, que são parte do sistema imunológico adaptativo do corpo que age mais lentamente do que a resposta imediata a lesões ou doenças, mas depois ocorre na geração de resistência de longo prazo a determinados patógenos. Por outro lado, os homens mais velhos tinham mais atividade no sistema imunológico inato - a força de defesa de reação mais rápida, mas não específica do corpo.

Essas descobertas sobre como e quando as alterações do sistema imunológico diferem entre homens e mulheres podem ser potencialmente úteis para ajudar a personalizar melhor o atendimento clínico com base no sexo e no estágio de vida, relataram os pesquisadores. Os resultados também podem ajudar a informar pesquisas futuras sobre o desenvolvimento de tratamentos potenciais para aumentar a função do sistema imunológico em indivíduos mais velhos. Os dados do estudo estão disponíveis online em https://immune-aging.jax.org.

Esta pesquisa foi financiada em parte pela concessão GM124922 do NIH e pelas concessões NIA R01 AG052608, R01 AI142086 e UH2 AG056925NIA.

Referência: Márquez EJ, et al. Dimorfismo sexual no envelhecimento do sistema imunológico humano. Nature Communications. 202011 (1): 751. doi: 10.1038 / s41467-020-14396-9.


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Fundamentos de Imunologia: Imunidade Inata e Função de Células B

Curso 1 de uma especialização de três cursos chamada Fundamentos de Imunologia. Cada curso na especialização apresenta material que se baseia no material do curso anterior & # x27s.

Esta é a primeira etapa de uma jornada de três partes através das defesas que seu corpo usa para mantê-lo saudável. Nesta parte, esperamos fornecer a você o vocabulário e os conceitos de que você precisa para interagir com a comunidade médica e fornecê-los em um contexto que os torne memoráveis. Fundamentos de Imunologia apresenta aos alunos as funções básicas dos sistemas imunológico adaptativo e inato. As primeiras palestras pesquisam células, tecidos e órgãos usando metáforas, desenhos animados e modelos para melhorar a compreensão e retenção. Depois de descrever a forma, função, origem e variedades de anticorpos, as palestras subsequentes fornecem detalhes sobre o mecanismo de geração de variação. O curso fornece animações de rearranjo de genes e troca de classes e descrições de maturação de afinidade correlacionada com modelos físicos detalhados de estrutura de anticorpos. A aula final revisa esses conceitos no contexto anatômico. O teste emprega questões de múltipla escolha, testando fatos, conceitos e aplicação de princípios. As perguntas podem referir-se a diagramas, desenhos e fotografias usados ​​na aula e reproduzidos no esboço. O que você aprenderá: a diferença entre os sistemas imunológico adaptativo e inato, as características dos vários patógenos dos quais eles o protegem e as estratégias gerais empregadas nessa proteção. A estrutura detalhada de anticorpos e receptores de imunoglobulina relacionados, as características e função das diferentes classes de anticorpos e o mecanismo para produzir as regiões de reconhecimento e as regiões-tronco. Finalmente, como essas estruturas são codificadas no DNA e expressas nas células B.


AT Remodelação na Obesidade

AT é um tecido altamente dinâmico que é remodelado com base no balanço energético do organismo. É a plasticidade do TA que o torna essencial para manter a homeostase metabólica, independentemente de a energia exógena ser abundante ou escassa. A resposta do AT a estímulos metabólicos é amplamente baseada na coordenação entre vários tipos de células residentes, incluindo pré-adipócitos, adipócitos, células do sistema imunológico, células vasculares e fibroblastos. A expansão e a contração inerentes aos adipócitos durante o excesso de energia e a fome, respectivamente, são detectadas por células estromais locais e imunes que suportam células parenquimatosas metabolicamente ativas (por exemplo, adipócitos) em um circuito homeostático. Embora uma intrincada coordenação intratissue entre as células do parênquima e do estroma esteja em vigor para manter a harmonia do tecido, o sistema é suscetível à má adaptação sob estresse, como supernutrição em longo prazo e subsequente obesidade. A este respeito, a hipertrofia aberrante dos adipócitos é uma característica central na disfunção da AT induzida pela obesidade, ultrapassando os mecanismos compensatórios, como a expansão vascular, modificações da matriz extracelular, adipogênese insuficiente e ativação imunológica excessiva que levam à hipóxia, fibrose e inflamação, todos os quais contribuem para a resistência à insulina ((10)).

Durante o balanço energético positivo, algum nível de inflamação parece necessário para regular os processos associados à expansão e remodelação do AT. Em contraste, a supressão crônica da sinalização inflamatória dos adipócitos prejudica a função do TA e evoca resistência à insulina em camundongos ((11-13)). De fato, alguns processos de remodelação no TA, como adipogênese e angiogênese, são estimulados por sinais inflamatórios, e alguma inflamação pode até ser necessária para a resolução da inflamação em uma alça de feedback negativo ((12)). Na ausência de sinalização inflamatória, uma superabundância de células antiinflamatórias, incluindo macrófagos tipo M2, pode atenuar a adipogênese e aumentar a fibrose AT devido à deposição desregulada de colágeno. Esses exemplos de inflamação exercendo funções homeostáticas não se limitam ao TA e foram descritos em detalhes em outros órgãos, incluindo o músculo esquelético ((14)). Nesse sentido, a eficácia clínica da terapêutica antiinflamatória global é baixa para pacientes com doenças cardiometabólicas, o que pode ser atribuído à inibição da inflamação homeostática ou adaptativa. Assim, as terapias que não interferem permanentemente com uma determinada via ou que permitem a atividade pulsátil de tal via podem ser mais desejáveis.

O exercício agudo pode promover aumentos leves na inflamação e no estresse oxidativo (por exemplo, frequentemente referido como hormese de exercício [(15)]), mas isso pode ser necessário para atingir um novo estado estacionário. De fato, a inibição de espécies reativas de oxigênio mediadas por nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato oxidase elimina a proteção induzida por exercício contra infartos do miocárdio em ratos ((16)) e diminui a captação de glicose estimulada por exercício no músculo ((17)). Por outro lado, os camundongos que superexpressam a catalase mitocondrial têm prejudicado a regulação induzida pelo exercício da piruvato desidrogenase quinase em AT ((18)). Essas características "semelhantes a hormônios" do exercício são provavelmente impulsionadas pela regulação positiva de cascatas de sinalização adaptativas ou contra-ativas que se opõem à sinalização inflamatória e restauram rapidamente células, tecidos ou órgãos para novos pontos de ajuste homeostáticos (por exemplo, adaptações de treinamento de exercício). Com o excedente crônico de energia, a expansão de AT muda em direção à remodelação patológica, incluindo respostas de células imunes hiperativas causando inflamação excessiva. Notavelmente, ainda não está claro quando e como a AT transita de uma resposta imune adaptativa fisiologicamente saudável para um estado patológico desadaptativo. No entanto, com a obesidade, a inflamação crônica de AT é desencadeada ou aumentada em grande parte por (1) recrutamento acelerado de células imunes, (2) remodelagem da paisagem imuno-estromal de AT (por exemplo, células imunes, células endoteliais, fibroblastos) e (3) alterando a função das células imunes AT. Nesta seção, os principais mecanismos pelos quais o excesso de energia reconfigura a morfologia e a função do AT são resumidos, com foco principal nas células imunes do AT. Discussões detalhadas sobre o assunto foram publicadas ((1, 19)).

Hipertrofia e fibrose de adipócitos

A hipertrofia de adipócitos é uma característica central da disfunção de AT que pode provocar hipóxia e fibrose dos adipócitos por remodelação excessiva da matriz extracelular ((10)). A AT inflamada e fibrótica limita a capacidade de armazenamento de lipídios e aumenta a proporção de leptina para adiponectina. Essas alterações exacerbam a disfunção metabólica associada à obesidade. Foi proposto que, durante a expansão do TA, a geração de novos adipócitos resultando em hiperplasia pode ser protetora contra a hipertrofia indevida dos adipócitos ((20)). A hiperplasia de adipócitos seria mais favorável do que a hipertrofia de adipócitos, uma vez que os adipócitos hipertróficos aumentados exibem numerosas anormalidades semelhantes a necróticos, incluindo membranas plasmáticas rompidas, retículo endoplasmático dilatado, restos celulares no espaço extracelular e degeneração das proteínas do revestimento de gotículas de lipídeos ((21)). Curiosamente, no entanto, parece que o tamanho do adipócito não é patogênico quando a fibrose é evitada. Scherer e colegas demonstraram que a ablação da proteína colágeno VI da matriz extracelular atenuou a disfunção metabólica induzida pela dieta em camundongos ob / ob deficientes em leptina, apesar de apresentarem hipertrofia maciça de adipócitos ((22)). O postulado é que a redução da expansão da matriz extracelular aumenta a capacidade de armazenamento dos adipócitos, permitindo a distensão saudável dessas células. Ao longo dessas linhas, a superexpressão de adiponectina aumenta a expansão de AT "saudável" em camundongos ob / ob, atenuando assim o acúmulo de lipídios ectópicos (por exemplo, esteatose no fígado, músculo esquelético e pâncreas) e protegendo contra a resistência sistêmica à insulina ((23)). A adiponectina também diminui a inflamação ao regular positivamente a proteína 3 induzida pelo fator de necrose tumoral α (TNFα), que regula negativamente a ativação do receptor toll-like e a sinalização do fator nuclear κB ((24)). Assim, o equilíbrio entre a taxa de distensão dos adipócitos e a resposta da remodelação da matriz extracelular contribui significativamente para a expansão funcional do TA.

Respostas adaptativas adicionais são necessárias para a expansão saudável do TA, incluindo a angiogênese. Os adipócitos em expansão produzem fatores angiogênicos como leptina, lactato, fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), fator de crescimento de fibroblastos-2, fator de crescimento de hepatócitos, fatores de crescimento semelhantes à insulina, fator de crescimento placentário, fator de crescimento epidérmico de ligação à heparina e angiopoietinas. À medida que o TA se expande devido à supernutrição crônica, a densidade capilar e a função vascular podem não ser mais capazes de atender às demandas de crescimento de adipócitos, resultando em bolsas de hipóxia tecidual. A promoção da angiogênese (no contexto da obesidade) promove a expansão saudável dos adipócitos com aumento da adipogênese e redução da inflamação e fibrose da AT ((25)). Curiosamente, o aumento da densidade capilar no TA obeso também demonstrou atenuar muitas das sequelas metabólicas da resistência à insulina induzida pela obesidade ((25)), o que implica que o fornecimento de nutrientes e oxigênio suficientes para os adipócitos é suficiente para manter a homeostase celular. Em geral, a tensão de oxigênio AT (pressão parcial de oxigênio) está diminuída em humanos com obesidade, de forma que está inversamente associada ao percentual de gordura corporal. Além disso, a baixa pressão parcial de oxigênio está correlacionada com a diminuição da supressão da lipólise mediada pela insulina ((26)). Evidências recentes em roedores sugerem que o estado relativo de hipóxia em AT obeso é paradoxalmente devido a um aumento na demanda de oxigênio que conduz a respiração desacoplada por meio da ativação da translocase-2 do nucleotídeo adenina mitocondrial interno ((27)). A deleção específica de adipócitos da translocase-2 do nucleotídeo de adenina diminuiu a inflamação da AT e melhorou a resistência à insulina em camundongos obesos, reduzindo a demanda de oxigênio e pela ativação tônica do fator 1-alfa induzível por hipóxia.

Recrutamento de células imunes e paisagem de células imunes AT na obesidade

As interações tensas entre os adipócitos parenquimatosos e as populações estromais / imunes podem ser causais na condução ou exacerbação dos estados de transição de TA magro para obeso. Na verdade, o perfil das células imunes muda com a obesidade para um caracterizado por um acúmulo de células T CD8 +, macrófagos pró-inflamatórios, neutrófilos, mastócitos e células T γδ, enquanto as proporções de células T reguladoras (Tregs), eosinófilos, células assassinas naturais invariantes , macrófagos ativados alternativamente e células linfoides inatas tipo 2 estão diminuídos ou têm função prejudicada. Além disso, as células B se acumulam no AT obeso e interagem com as células T para produzir citocinas pró-inflamatórias ((28)), com evidências sugerindo que a produção de autoanticorpos é elevada ((29)). Em contraste, as células B reguladoras de promoção da tolerância que produzem uma citocina antiinflamatória, a interleucina 10 (IL-10), são reduzidas ((30)). Uma combinação de abordagens experimentais, incluindo manipulação genética, anticorpos neutralizantes e / ou estudos de transferência adotiva, confirmou papéis críticos para cada uma das populações de imunócitos acima mencionadas na regulação do estado inflamatório de AT e, em alguns casos, a ação periférica da insulina ((1, 19)).

A transcriptômica de uma única célula lançou luz sobre as mudanças globais nas populações imunes hematopoiéticas (CD45 +) dentro de AT de camundongos magros e obesos em vários estágios da obesidade (ou seja, duração de dietas obesogênicas) e posteriormente destacou populações imunes únicas, revisadas em outro lugar ((31 )). Resumidamente, uma nova população de macrófagos enriquecida em animais obesos foi descoberta com alta expressão de genes associados ao metabolismo de lipídios, denominados “macrófagos associados a lipídios” (LAMs). LAMs were shown to have high expression of Trem2 (triggering receptor expressed on myeloid cells 2), which, when ablated in high-fat diet-fed mice, worsened glucose homeostasis and enhanced AT inflammation ( (32) ), suggesting that LAMs are lipid scavenging phagocytes that act as a buffer during AT expansion. It is feasible that LAMs may be involved in exercise-associated AT remodeling, given the close link between AT lipolysis and increased metabolic demands of exercise. In addition to LAMs, several investigators have uncovered other unique macrophage populations in AT including nerve-associated macrophages (Lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor [Lyve] lo Major histocompatibility complex class II [MHCII] hi ) ( (33) ) and vascular-associated macrophages (Lyve hi MHCII lo ) ( (34) ) that have been implicated in aging, obesity, and metabolic perturbations, such as fasting-refeeding.

Recent insights from the Mathis group have shown that the visceral AT mesenchymal stromal population is highly diverse, with two subpopulations regulating immunocyte numbers via IL-33 production and two additional subpopulations controlling adipocyte numbers ( (35) ). This stromal-driven regulation in immune and adipocyte numbers is perturbed with diet-induced obesity, such that Treg proliferation is attenuated. IL-33 is a mechanosensitive chemokine that can contribute to acute inflammation and tissue repair processes, and it may also shape innate and adaptive immune responses ( (36) ). Therefore, in the case of AT, stromal-derived IL-33 may increase Treg numbers to dampen aberrant inflammation. Indeed, Tregs are central to immune responses, suppressing both innate and adaptive immunity ( (37) ). Taken together, the aforementioned studies highlight the cooperation and coordination between parenchymal and stromal-immune cell populations that ultimately regulate whole-tissue homeostasis. Studies are currently under way to uncover the functional relationships among such interactions on a tissue and whole-body scale.

In summary, the advent of single-cell transcriptomics has provided an invaluable map for immune cell shifts with obesity and weight loss. However, the instigating factors or mechanisms by which weight gain or weight loss modulates immune cell dynamics remain to be fully defined. Although many studies have aimed to comprehensively characterize and understand AT immunity in obesity, the means by which physiological conditions influence AT immunity are either unknown or are in their infancy. Although environment and behavior have a marked impact on the immune system, the influence of fasting-refeeding, circadian regulation, acute versus chronic exercise, duration of fasting, sex dimorphism, and changes in environmental conditions on AT immunity have not been examined. With regards to exercise, single-cell transcriptomics on isolated hematopoietic populations in AT has not been conducted despite a well-appreciated anti-inflammatory role of exercise training at the whole-AT level. Given the role that immune cells play in regulating AT inflammation and homeostatic functions, there is a present need to comprehensively map the immune landscape and functional phenotypes with acute and chronic exercise in both lean and obese conditions. This is of particular interest because the salutary effects of exercise often manifest in the absence of clinically significant weight loss, implying that distinct differences in AT remodeling (e.g., immunoregulation, extracellular matrix regulation, capillary density) may exist between exercise training and diet- or surgical-induced weight loss. This also raises additional questions as to whether synergy exists between “diet and exercise” and/or “exercise combined with pharmacological weight loss agents” in regulating AT immunity.


Improving vaccines to trigger T cell as well as antibody response

(PhysOrg.com) -- Killed or disabled viruses have proven safe and effective for vaccinating billions worldwide against smallpox, polio, measles, influenza and many other diseases.

But killed or severely "attenuated" vaccines, which are safer than "live" vaccines, have been largely unsuccessful for many non-viral diseases, including illnesses like tuberculosis and malaria.

A new study by researchers from the University of California, Berkeley, and Berkeley-based Aduro BioTech provides clues why killed and severely attenuated vaccines don't always work. It also suggests ways to engineer an attenuated vaccine to make it as potent as a live vaccine but as safe as a killed vaccine.

"It's not only that these killed or attenuated vaccines can't immunize, it's that they also suppress immunity," said co-author Daniel Portnoy, UC Berkeley professor of molecular and cell biology and of public health. "What this says is that the immune system knows the difference between a live bug that's virulent and a dead one that is harmless."

The study, which appears in the Sept. 4 online edition of the journal PLoS Pathogens, suggests that for killed or severely attenuated non-viral vaccines to work - and for viral vaccines to work better - it's necessary to make the microbes act as if they're alive.

"In general, killed vaccines have not lived up to the potency of live vaccines, and our finding might partially explain this observation," said co-author Dirk Brockstedt, director of research and development at Aduro. "The finding is really key for us to develop a strategy to select new bacterial strains that induce the right kind of immune response."

The findings support a new hypothesis about how the innate immune system distinguishes pathogenic from non-pathogenic microbes, proposed by Portnoy, UC Berkeley colleague Russell Vance, assistant professor of molecular and cell biology, and Ralph Isberg of Tufts University in the July 23 issue of the journal Cell Host & Microbe. They argue that it's not only how a pathogen looks that determines how the immune system responds, but also how it acts - where it goes in the cell, what pathways it interferes with, and how disruptive it is.

"There are a series of different things that pathogens have to do in order to be pathogenic, so it makes sense for the immune system to try to detect these common patterns," Vance said. "We know already that there are surveillance pathways in the cytosol that seem to respond specifically to pathogens and not to non-pathogens."

The findings are most important for creating effective vaccines against pathogens - bacteria, parasites and viruses - that live and hide inside cells. While some pathogens, such as viruses, can be knocked back when they exit one cell to infect another - hence the effectiveness of some antiviral vaccines - other intracellular pathogens never completely leave the cell.

A vaccine against these intracellular pathogens would need to induce a so-called cellular or T cell response that is not effectively induced by current available vaccines, Brockstedt said.

The body's immune system is a complex interplay of activation and suppression that operates to keep the body in a balanced state with no inflammation until it's needed, Portnoy said. The first line of defense against invading pathogens is the innate immune system, which deploys when the body recognizes characteristics of viruses and microbes that are common enough that they have been programmed into our genes and are with us from birth.

The more sophisticated system, however, is the acquired or adaptive immune system, which kicks in after the innate immune response. It recognizes unique aspects of pathogens - the proteins and sugars that they sport and generates antibodies to latch onto and target them for destruction. It also mobilizes T cells to attack the invaders or, more importantly, infected cells.

Listeria generates one of the strongest immune responses of any intracellular pathogen, which makes it a promising vehicle to deliver antigens that will immunize against a range of illnesses, from cancer to HIV. Portnoy has studied Listeria bacteria for 22 years to understand why it is so immunogenic, and how Listeria can be used as a vaccine without itself inflaming the immune system and causing disease.

Based on their and other experiments, Portnoy and Vance argue that the immune system looks at more than the microbe's coat, but also at how the microbe behaves. Listeria bacteria, for example, enter macrophage cells by luring these cells to engulf them. Once inside the phagosome, or stomach, of the macrophage, the bacteria secrete proteins that punch holes in the phagosome that allow the bacteria to spread throughout the guts of the cell, the cytosol.

It has been known for decades that killed Listeria vaccines don't provide protective immunity. It was believed that failure to reach the cytosol was the major reason. In earlier experiments, Portnoy and others found that mutant strains of Listeria that are not able to break out of the phagasome fail to stimulate an immune response. The current study shows why.

Killed Listeria suppress immune system

Portnoy, Brockstedt, Keith S. Bahjat of the Earle A. Chiles Research Institute in Portland, Ore., and Nicole Meyer-Morse of UC Berkeley's Department of Molecular and Cell Biology injected mice with a mixture of attenuated, but live, bacteria that stimulate a good immune response and dead bacteria that produce no response. They found that the cells' response to this mixture was less than if the researchers had injected only the effective vaccine.

"You would think, 'Why wouldn't the immunogenic strain still immunize?' But by having the non-immunogenic strain, it suppressed immunity," Portnoy said.

The implication, the researchers argue, is that the innate immune system monitors behavior as well as the antigens on the surface of invaders to know how aggressively to respond. The initial response of the innate immune system determines the level of response of the acquired immune system.

"You need to have an innate response to get adaptive responses to occur properly," Vance said. "For example, a killed virus might stimulate certain kinds of innate signals that lead to good antibody production, but might not generate the right response to properly activate T cells."

"Potentially, if we could figure out what kinds of responses are the ones that are really best at inducing immunization, this could have a lot of importance for how we design vaccines in the future," Vance added.

New vaccines for cancer, salmonella, anthrax

Portnoy's work has already led to two promising Listeria-based vaccines. Aduro's predecessor, Anza Therapeutics, collaborated with Portnoy to produce live, attenuated Listeria vaccines against cancer and hepatitis C that have been evaluated for safety in Phase I clinical trials. Aduro is continuing this line of work but is also developing what it calls a killed, but metabolically active (KBMA), form of Listeria to serve as a vaccine vector for a range of infectious diseases.

KBMA retains the ability to break out of the cell's stomach into the cell's cytosol, just like live Listeria, but, unlike live Listeria, it is unable to grow, said Portnoy. The KBMA strategy has also been extended to salmonella bacteria and, most recently, to anthrax, as reported by Portnoy and Aduro colleagues in the April 2009 issue of the journal Infection and Immunity.

But Portnoy has hopes that Listeria can do even better. His lab is currently searching for mutant strains of Listeria that can mimic the behavior of live bacteria even when killed or attenuated.

"The field has moved so rapidly that we now have the opportunity to make designer vaccines that can be used for many different applications," Portnoy said, noting that he has engineered Listeria to express foreign genes, turn on various immune pathways, and even pop or not pop. "We can make Listeria dance the salsa."

"The whole battle with vaccines is that you want them to be completely immunogenic and completely avirulent and safe, which today is a disconnect," Portnoy said. "We would like to enable this, so that we can have a completely safe and fully immunogenic vaccine. That is what everyone wants."


Question : 1. Although the innate immune system is found in all animals, some invertebrate and vertebrate characteristics differ. Identify the example that is ONLY true of the vertebrate innate immune system. A. Some hemocytes can entrap or break down pathogens, whereas others produce defense molecules or antimicrobial peptides. B. Barrier defenses, such as skin and

1. Although the innate immune system is found in all animals, some invertebrate and vertebrate characteristics differ. Identify the example that is ONLY true of the vertebrate innate immune system.

A. Some hemocytes can entrap or break down pathogens, whereas others produce defense molecules or antimicrobial peptides.

B. Barrier defenses, such as skin and exoskeletons, prevent pathogens and foreign particles from entering the animal’s body.

C. Toll transmembrane receptors activate the production and secretion of fungi-killing antimicrobial peptides.

D. Natural killer cells detect abnormal surface proteins and then release chemicals that cause cell death.

2. Both psychological and physical stress are known to affect immune function. For example, although moderate exercise can improve immune function, excess exercise can decrease immune function. Predict which of the following people would be LEAST likely to become sick if he came in contact with a cold virus.

A. a young man who gets an average of six hours of interrupted sleep every night

B. an athlete within a few days of running a marathon

C. a student who is rushing to finish a term paper by tomorrow’s deadline

D. an active person who exercises for an average of one hour per day, 3–4 days per week

3. Some vaccinations are only needed a couple of times to provide sufficient protection to a person. However, it is advised to get some vaccines more frequently, such as the yearly influenza vaccine. Infer why a new influenza vaccine has to be developed, produced, and distributed on a yearly basis.

A. Influenza has several different glycoproteins on the viral surface with different molecular structures.

B. Influenza is only subject to innate immune responses, such as barrier defenses.

C. Influenza mutates rapidly, and newer strains cannot be recognized by the adaptive immune system.

D. Influenza impairs immune responses and leaves the body susceptible to infections that otherwise a healthy immune system could defeat.

4. At the site of an infection or injury, histamine triggers the dilation of blood vessels and makes the blood vessels more permeable, which results in redness and increased skin temperature surrounding the site. Predict what would happen if someone experiencing allergic reaction took antihistamines, which block histamine receptors.

A. Allergic symptoms would be exacerbated.

B. Allergic symptoms would be diminished.

C. Allergic symptoms would become exacerbated at first and then subsequently diminish.


Skeletal Muscle: The Forgotten Part of the Immune System, By Mukaila Kareem

Frankly, “boosting” the immune system requires non-strenuous muscle contractions in form of regular exercise and thus promotes an anti-inflammatory environment. This sharpens the attack of immune cells and maintains the thymic production of battle-ready naïve T cell fighters against new invaders, with overall ability of older adults to withstand new infections and decrease vaccination failure.

The failure of modern medicine in preventing and curing modern chronic diseases partly rests on the inability to connect the dots between health, overconsumption, physical inactivity, and the immune system. Everyone knows that exercise is good, but few could explain how good and one bestselling author, a kidney specialist and proponent of fasting in diabetic reversal, stated that exercise is so good that it’s a waste of time talking about it. Permit me to digress here: Years ago, my son had an ear infection and insisted that his pediatrician prescribed amoxicillin tablets, instead of the liquid form to him because he thought that he was no longer a little kid. Besides, he loved and still loves West African pounded yam, which involves swallowing the good stuff in small balls after dipping it in soup.

However, he initially refused to take the tablets because he thought they were too big for him to swallow. I took advantage of his knowledge of animal cell biology, including the aggressive streak in boys, and informed him that the medicine worked to kill the bacteria that was causing him pain by piercing its “skin” and then releasing its contents to neutralise the bacteria. In addition, I informed him that the pain would come back or not go away if he missed the dosages because the bacteria would die only if he took them as prescribed. The point was he knew the medicine was good but understanding how it worked made the difference in swallowing the “big” pills.

Exercise sometimes means different things, based on circumstance, and with the ongoing coronavirus pandemic, exercise, to many, is a “booster” of the immune system. As I noted in my previous article, human beings are both instinctively and deliberately endowed with “disease avoidant” behaviours to prevent us from getting sick. For example, and this is in no way meant to gross you out, but be ready to have your own treat if you invite friends over and prepare the most delicious chocolate brownies and shape it like coiled faeces, with the placement of a few synthetic flies perched on the “pile”! The full awareness that it is chocolate brownies probably may not be enough for many to overcome the disgusting sight wired to avoid infection, despite the familiar smell of chocolate.

The question is: Beside inherent behaviours to avoid sickness, what are the roles of skeletal muscle as an important part of immune system in overall health, and given the present attention to COVID-19 and social distancing, why must we remain physically active during and after the ongoing lockdown? A short context applies here: Man is not the strongest being on the planet, but he is the smartest and the most intelligent. In addition, his bipedal locomotion is highly efficient and costs far less energy than the locomotion of four-legged animals. As the Holy Scripture says to man: “…be fruitful and multiply populate the earth abundantly and multiply in it.” Therefore with the superb combination of unsurpassed the locomotion apparatus (legs/feet) and smartness (big brain), man has therefore been curiously nosey, not just exploring new environments but has thrived everywhere, even with the ability to reproduce, in the face of starvation, dehydration, accidents, violence and infections.

…the immune system is broadly divided into innate and adaptive categories. The innate immune system is the first line of attack once bacteria, virus, or fungus successfully gains entrance into the body. Primarily, the goal of the innate cells is to ingest these foreign bodies before they enter the body cells and this assignment is performed by innate cells called neutrophils and monocytes/macrophages.

Therefore, man’s constant migration, despite environmental challenges, requires an effective immune system in an anti-inflammatory mode as a preventive measure to stave off infections. However, in rest periods, such as overnight sleep, occasional accidents and infections, the immune system switches to a pro-inflammatory mode. To give a clearer picture, the immune system acts as a “watchman” for cell repair and cell production during overnight sleep, promotes wound healing following occasional accidents, and mounts an overwhelming response to severe infections causing sickness behaviour with little or no priority for physical activity, in line with an Italian saying: “prima vivi e poi filosofi” (First live and then philosophise).

Multiple studies have described the decline in immune function with age, which includes increased risk for new infections, recurrent infection from old antigens and decreased vaccine efficacy. In fact, it has been reported that the yearly influenza vaccine is only 40–60 per cent effective in people aged 65 and above. However, these studies, as always, did not reflect the roles of regular physical activity in immune competence.

Briefly, the immune system is broadly divided into innate and adaptive categories. The innate immune system is the first line of attack once bacteria, virus, or fungus successfully gains entrance into the body. Primarily, the goal of the innate cells is to ingest these foreign bodies before they enter the body cells and this assignment is performed by innate cells called neutrophils and monocytes/macrophages. However, if the invaders succeeded in entering and infecting the body cells, the infected cells are promptly recognised and dissolved by the innate cells called Natural Killers with their potent toxins. Natural Killers are so named because they do not require “training” and can attack all kind of invading antigens.

For an effective innate immune system, working muscles via regular exercise secretes anti-inflammatory proteins called myokines, which help to mobilise the increased circulation of immune cells. Even in the absence of infection, contracting muscles cause circulating neutrophils to release soluble anti-microbial and anti-cancer proteins called lactoferrin and lysozyme. These proteins are also found in saliva, nasal secretion, and tears. According to a study, a bout of 45 minutes of running significantly increases the production of lysozyme and lactoferrin in saliva. In addition, a 2004 paper also reported an increase of 15.5 per cent in circulating neutrophils following an hour of exercise, including a 33 per cent increase in serum lactoferrin concentration. In fact, the human’s first encounter with lactoferrin is in thier mother’s breast milk, and its protective antimicrobial properties, according to a review, allow newborns to allocate 74 per cent of their energy for brain growth, without wasting precious calories on fighting infections. Another study reported that regular exercise, despite aging, reduces the pro-inflammatory innate immune cells called non-classical monocytes, increases anti-inflammatory classical monocytes, acts to cause direct conversion of pro-inflammatory M1 macrophages to anti-inflammatory M2 macrophages and improves Natural killers’ toxicity to infected cells.

The production of naïve T cells by the thymus is highest at birth and during infancy, and accelerated reduction in thymic size and function is said to begin in the early 20s causing a high pool of old and exhausted memory T cells and low naïve cell census, thus leaving older people susceptible to infections and vaccination failure.

Furthermore, the age associated decline in immune function has been fully demonstrated in the adaptive immune system but again the protective effects of contracting muscles in immune competence has not generally been considered. Adaptive cells are specialist infection- and cancer-fighting T cells that derived their “T name” from and an organ called thymus, where they are trained to recognise and attack new antigens. Following “thymic education”, they emigrate to the blood circulation as naïve T cells to surveil the body for new infections. The high population of naïve T cells is necessary throughout life to prepare the body to respond to new infections that have not been previously encountered. However, once they have been presented with a new antigen, naïve T cells get activated and become specialist fighters only for that specific antigen and thus transform to a small pool of memory T cells in preparation for a robust attack on second infection.

The production of naïve T cells by the thymus is highest at birth and during infancy, and accelerated reduction in thymic size and function is said to begin in the early 20s causing a high pool of old and exhausted memory T cells and low naïve cell census, thus leaving older people susceptible to infections and vaccination failure. However, few studies have now reported improvement in thymic size, with the increased production of naïve T cells among active older adults, in comparison to their sedentary counterparts. Interestingly, contracting muscles produce a special secretion called interleukin 7, which helps to bulk the size of the thymus and promote increase production of naïve T cells. Survival rates of naïve cells in blood circulation is also dependent on regular exercise via another muscular secretion called interleukin 15.

Frankly, “boosting” the immune system requires non-strenuous muscle contractions in form of regular exercise and thus promotes an anti-inflammatory environment. This sharpens the attack of immune cells and maintains the thymic production of battle-ready naïve T cell fighters against new invaders, with overall ability of older adults to withstand new infections and decrease vaccination failure. Who then says skeletal muscle is not an organ of immune system? Man is made to move, and importantly, regular activity is anti-inflammatory.


The object of the game is to eliminate an infectious agent from your body by removing all of the pathogen. At the completion of this game, you should be able to

identify the cells involved in the immune system from diagrams

put the steps of immune system response in the appropriate order

distinguish between primary and secondary immune responses and

describe why an infected person will feel sick shortly after infection and why this feeling of sickness will dissipate.

In most cases, when a new infectious agent gets into your body, the bacteria or viruses are never able to proliferate because the phagocytic cells of your innate immune system recognize and destroy many common benign pathogens before you can get sick. This innate response is not very specific and cannot protect us from all pathogens, but it can activate the adaptive immune system when a more powerful immune response is needed. When the infectious agent is able to proliferate, the cells (T & B) and proteins (antibodies) of the adaptive immune system efficiently distinguish between self and nonself (the infectious agent) cells and mount an immune attack directed specifically at that particular infectious agent. The adaptive immune response is, however, relatively slow to develop the first time a particular infectious agent is detected (the primary response). After detection of the infectious agent, it takes time to develop a specific response that has mobilized a sufficient number of antibodies and immune cells during that time, the infectious agent can proliferate and make you sick. Eventually, your specific immune response to that specific infectious agent will trigger the production of antibodies that help your immune system fight off the pathogen. Additionally, in the process of making antibodies, your adaptive immune system will have made memory cells that will allow you to mount a rapid immune response the next time you are exposed to the infectious agent (secondary infection). This response typically happens so fast that the infectious agent cannot proliferate, and usually you do not get sick.

For a Bacterial Infection

Add the bacterial starter kit to your body bag (Table 1). At this point, there are four types of cards in the body bag: (1) three pathogens, (2) one macrophage, (3) one B cell, and (4) one helper T cell. The body bag represents your body, and the playing cards are the immune cells and infectious agents that are circulating in your body and doing battle.


Assista o vídeo: Nossas Batalhas (Janeiro 2022).