5.7 Irregular Waves
5.7.9 Spectral Analysis - Bending Moment in Condition 4
Neste anexo apresenta-se o processo de discriminação próprio/não-próprio do sistema imunológico biológico. Este processo é facilmente encontrado na literatura especializada, tanto em trabalhos relacionados com a aplicação dos sistemas imunológicos artificiais, bem como, livros de biologia que abordam especificamente o sistema imunológico natural.
Visando proporcionar facilidade e praticidade ao leitor, neste anexo, são apresentados estes conceitos, que servem de base teórica para entender o processo de discriminação próprio/não-próprio do sistema imunológico biológico. O processo de discriminação próprio/não-próprio é a essência do algoritmo de seleção negativa, que foi apresentado e utilizado neste trabalho. Todos os dados e conceitos apresentados neste anexo foram extraídos ou adaptados dos seguintes livros, trabalhos e artigos:
(ABBAS; LICHTMAN, 2007), disponível em: http://books.google.com.br/books?id=Xucz-
MuYsOgC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q &f=false
(de CASTRO, 2001), disponível em:
http://www.dca.fee.unicamp.br/~vonzuben/research/lnunes_dout/tese/cap_2.pdf (MACHADO, 2005), disponível em:
http://www.inf.ufsc.br/~bosco/grupo/MestradoRenato.pdf (MELDA, 2013), disponível em:
http://www.infoescola.com/saude/doencas-auto-imunes/
B.1 Discriminação próprio/não-próprio
A capacidade de o sistema imunológico reconhecer e neutralizar agentes infecciosos no organismo depende diretamente da habilidade de detectar elementos não-próprios nocivos ao sistema. Em (HOFMEYR; FORREST, 1999) destacam-se alguns fatores que tornam este
processo de reconhecimento de elementos não-próprios muito complexo, que são apresentados na sequência:
o número de padrões não-próprios no organismo humano (aproximadamente 1016) é bem maior que o número de padrões próprios (aproximadamente 106);
o ambiente é altamente distribuído; o organismo deve continuar funcionando;
os recursos disponíveis para combater os agentes infecciosos agressores são escassos.
Como é possível observar a quantidade de padrões próprios no organismo representa aproximadamente 37% dos padrões não-próprios, então para contornar esta complexidade, o sistema imunológico biológico é disposto de forma distribuída, em várias camadas de defesa, e com funções específicas que permitem identificar todos elementos não-próprios, discriminado os mesmos dos elementos próprios.
O sistema imunológico biológico possui a capacidade de reconhecer praticamente 100% dos antígenos presentes no organismo. As moléculas de anticorpos e os receptores de linfócitos T podem, em essência, reconhecer qualquer molécula própria ou não-própria no organismo, até mesmo aquelas artificialmente sintetizadas (de CASTRO, 2001).
Para que o sistema imunológico funcione apropriadamente, é preciso que ele seja capaz de distinguir as células e moléculas do próprio organismo, chamadas de “próprias”, e moléculas estranhas, chamadas “não-próprio”, que são, a princípio, indistinguíveis. Se o sistema imunológico não for capaz de fazer esta distinção, então uma resposta imunológica será desencadeada contra os elementos próprios, causando doenças autoimunes. A ausência de resposta contra um elemento próprio é chamada de tolerância ao próprio (de CASTRO, 2001). O sistema imunológico possui um mecanismo conhecido por seleção negativa, que tem como função evitar que os linfócitos autoespecíficos (autorreativos) se tornem autoagressivos, ou seja, evitar que os linfócitos sejam acionados para neutralizar elementos próprios do organismo, como se fossem agentes infecciosos (de CASTRO, 2001).
B.2 Princípio de seleção negativa
O princípio da seleção negativa permite o controle dos linfócitos B e T que possuem receptores não-próprios, de forma que linfócitos com essa característica são eliminados (de CASTRO, 2001)
A seleção negativa pode ocorrer nos órgãos linfoides centrais ou periféricos. Os órgãos linfoides primários são projetados para não permitir a entrada de elementos próprios, enquanto os órgãos linfoides secundários são projetados para filtrar e concentrar os elementos não-próprios, promovendo reações coestimulatórias a uma resposta imunológica (de CASTRO, 2001; MACHADO, 2005).
A seleção negativa das células T ocorre dentro do Timo. O Timo é composto por uma grande quantidade de células acessórias, tais como macrófagos, células dendríticas e células epiteliais especializadas. O timo é protegido por uma barreira sanguínea que faz com que as células acessórias apresentem os complexos MHC/peptídeo de elementos próprios, primeiramente, ao repertório de células T que está sendo formado. A interação das células T imaturas como os ligantes do MHC/peptídeo dos elementos próprios resulta na morte (deleção clonal) daquelas células T que forem autorreativas (de CASTRO, 2001; MACHADO, 2005).
A tolerância promovida pelas células T seria insuficiente para a proteção contra doenças autoimunes. Células B imaturas dentro da medula óssea também são sensíveis a uma indução de tolerância por seleção negativa, caso elas encontrem um antígeno na ausência dos sinais coestimulatórios liberados principalmente pelas células T (de CASTRO, 2001; MACHADO, 2005).
O princípio de seleção negativa deu origem ao algoritmo de células tímicas ou simplesmente algoritmo de seleção negativa (de CASTRO, 2001).
B.3 Autoimunidade
A autoimunidade é uma falha em uma divisão funcional do sistema imunológico biológico (princípio de seleção negativa), e é definida como uma resposta imune contra os elementos próprios do organismo e é uma causa importante de doenças. É estimado que no mínimo entre 1% e 2% dos indivíduos sofram de doenças autoimunes, embora na maioria dos casos as doenças associadas a uma resposta imune descontrolada sejam chamadas de autoimunes sem qualquer evidência formal de que as respostas sejam direcionadas contra os elementos próprios do organismo (ABBAS; LICHTMAN, 2007).
Os principais fatores no desenvolvimento da autoimunidade são: a herança de genes suscetíveis, que podem contribuir para a quebra da autotolerância e estímulos do meio, como infecções, que podem ativar os linfócitos autorreativos (ABBAS; LICHTMAN, 2007).
A autoimunidade pode resultar na produção de anticorpos, ou na ativação de células T reativas aos elementos do próprio corpo. Estes anticorpos e células T podem causar danos aos
tecidos do organismo, proporcionando doenças, que são conhecidas como autoimunes (ABBAS; LICHTMAN, 2007).
Atualmente existem pouco mais do que 30 doenças autoimunes conhecidas, onde cada uma possui sintomas e características específicas, e se manifestam em órgãos distintos, estas doenças são listadas a seguir: (MELDA, 2013; ABBAS; LICHTMAN, 2007).
1. Diabetes mellitus tipo 1; 2. Artrite Reumatoide;
3. Lúpus eritematoso sistêmico; 4. Doença de Crohn; 5. Doença de Reiter; 6. Tireoidite autoimune; 7. Espondilite Anquilosante; 8. Retocolite Ulcerativa; 9. Síndrome de Churg-Strauss; 10.Síndrome de Behçt; 11.Sarcoidose; 12.Esclerose Múltipla; 13.Tireoidite de Hashimoto; 14.Miastenia gravis; 15.Síndrome de Sjögren; 16.Vitiligo; 17.Psoríase;
18.Doenças Autoimunes do Sistema Nervoso; 19.Doença de Addison; 20.Anemia hemolítica; 21.Autoimune Síndrome Antifosfolipídica; 22.Dermatite Herpetiforme;
23.Febre Familiar do mediterrâneo; 24.Glomerulonefrite por IGA; 25.Glomerulonefrite Membranosa; 26.Síndrome de Goodpasture; 27.Doença de Graves; 28.Oftalmopatia de Graves; 29.Doença Celíaca; 30.Hepatite autoimune;
31.Síndrome miastênica de Lambert- Eaton; 32.Oftalmia Simpática; 33.Penfigoide Bolhoso Poliendocrinopatias; 34.Púrpura autoimune; 35.Trombocitopenia Idiopática.