A guerra no interior do Ser Humano: Um portfólio

A guerra no interior do Ser Humano: Um portfólio

Índice Introdução (pg.2) O sistema imunitário (pg.4) Perturbações do sistema imunitário (pg.11) Anticorpos monoclonais (pg.17) Visita ao INSA (pg.19) Atividade: Jardim de Infância (pg.23) Conclusão (pg.26) Bibliografia (pg.27)

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Introdução

Cronograma

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Planificação

Este documento (ou Ebook) é um portfólio do 1º período do ano letivo 23/24 do 12º Ano da disciplina de Biologia. O tema? O sistema imunitário. É por isso que escolhi “A guerra no interior do ser humano” como título, pois é usado muitas vezes como metáfora ao sistema imunitário como a linha de defesa do nosso corpo e os sacrifícios que faz para impedir a invasão e proliferação de agentes patogénicos.

Embora a área que eu desejo seguir em termos académicos seja a Física, eu adoro a relação entre as duas áreas, pois para compreender a biologia, temos que olhar para a matéria que constitui a Vida.

A ideia deste projeto seria apresentar o sistema imunitário e os trabalhos feitos, sem serem de carácter muito técnico mas mais divertido.

Eu considero-me uma pessoa curiosa, por isso acredito que não terei muitas dificuldades no futuro da minha educação relativamente a planeamento, comunicação e estudo. A minha expectativa é de me tornar num astrónomo, e que espero que este portfólio possa ser considerado uma introdução ao tipo de trabalho e projetos que terei de fazer em breve.

Mas embora este método de trabalho seja eficiente para a organização e I planeamento, é menos teórico do que um trabalho científico.

Agradeço aos meus colegas do 12ºAno e à Professora da disciplina, pela sua cooperação e ajuda.

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O sistema imunitário

O nosso corpo é bastante complexo, composto por vários sistemas, todos com funções importantes.

O sistema imunitário, como o nome sugere, trabalha na nossa imunidade e protege-nos de corpos estranhos que possam afetar o nosso corpo de forma negativa. A esses corpos que atacam o nosso corpo, chamamolos de agentes patogénicos.

Tivemos aulas e as informações do Manual para os compreender.

O sistema imunitário pode ser dividido em 3 partes: As barreiras físicas, a imunidade inata e a imunidade adquirida.

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As barreiras físicas têm glândulas que secretam substâncias que prendem ou matam os agentes patogénicos. É bastante difícil passar por elas, mas mesmo assim elas são muitas vezes quebradas e aproveitadas, nomeadamente cortes de papel, feridas, Escherichia col (que protege-se com o muco do estômago) e outros.

A pele é um bom exemplo de uma barreira física, pois o suor têm um pH ácido que mata agentes patogénicos (vírus, bactérias, parasitas ou fungos), e várias camadas que têm de ser ultrapassadas.

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Infelizmente, estas barreiras são infiltradas muitas vezes. Mas o sistema imunitário tem outras duas linhas de defesa: A inata e a adquirida.

A inata é aquela que tens desde que nasceste e aquela que ataca objetos estranhos e usa métodos de eliminação como a fagocitose (neutrófilos, eosinófilo, etc).

A adquirida é aquela que se adquire, seja após a invasão de um vírus ou através de vacinas, e que ataca indivíduos específicos (linfócitos B e T, macrófagos, etc).

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Legenda: Em que é que as células da medula óssea se podem diferenciar:

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O motivo pelo qual o nosso organismo sabe distinguir as suas células de bactérias e vírus, é através dos antigénios, localizados em proteínas à superfície da membrana celular, que no caso de serem compatíveis com um dos recetores do sistema imunitário, são eliminados.

Na imunidade adquirida temos dois tipos de defesa: Humoral e Celular.

No caso dos linfócitos B (defesa humoral), após a identificação não só se desencadeia uma reação inflamatória como também se inicia a diferenciação dos linfócitos B para plasmócitos, células que produzem anticorpos, proteínas complexas capazes de identificar e imobilizar agentes patogénicos. Ainda podem diferenciar-se para células de memória para estarem prontas para quando o mesmo agente patogénico atacar outra vez.

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Na defesa celular, os linfócitos T só atacam após serem ativados por uma célula que lhe apresente o antigénioalvo.

Estes linfócitos não usam fagocitose, mas toxinas que destroem a agente patogénico ou provoquem apoptose (ex.: perforina).

Defesa Humoral: diferenciação

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Ligação do linfócito T a uma célula infetada e apoptose induzida da mesma

Os sistema imunitário também tem outras componentes como o sistema do complemento, proteínas que se ativam numa reação em cadeia e auxiliam na destruição de agentes patogénicos.

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Ficha de leitura: Pancreâs Ficha de leitura: D.M.

Pertubações do sistema imunitário

Como primeiro objetivo, foi preciso estudar uma doença relacionada com o sistema imunitário e apresentá-la.

A que eu escolhi foi a diabetes Mellitus tipo 1.

Em suma, nesta doença, o sistema imunitário ataca constantemente células endócrinas que produzem insulina, necessárias para baixar os níveis de açúcar no sangue, o que consequentemente causa uma variedade de sintomas como o ofuscamento dos olhos, poliúria, entre outros.

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A mutação referida afeta os genes que codificam para as células do sistema imunitário.

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Ficha de leitura: Secreção de Insulina

A causa desta doença é ainda desconhecida e a melhor pista que se têm é uma mutação genética que está associada a outras doenças autoimunes e que não explica porque é que o corpo reage só contra o pancreâs.

Ficha de leitura: O cariz autoimune da diabete stipo-1

Penso que esta mutação é interessante, pois só afeta as células apresentadoras de antigénio (linfócitos B, macrófagos, etc). Eu pensava que a mutação afetava todo o sistema imunitário, mas na verdade só afeta as células que conseguem ativar uma reação contra o próprio corpo. O mesmo não podia ser dito se a mutação afetasse linfócitos T, pois têm que ser ativados primeiro (por exemplo).

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Apreciação crítica das apresentações

Agora falando das outras apresentações.

Começando pelas doenças autoimunes, no meu ponto de vista, todas as doenças autoimunes apresentadas são provocadas pelas mesmas coisas, pelas células apresentadoras de antigénio e o auto-reconhecimento das células do nosso corpo e que a diferença é onde as células reagem e para o que é que reagem. No caso do vitiligo, a reação do sistema imunitário acontece na pele e afeta indiretamente os Co melanócitos, células que dão a pigmentação da pele.

Na esclerose múltipla, as células do sistema imunitário destroem a bainha de mielina (que aumenta a rapidez do sinal elétrico) também pela a identificação de auto-antigénios por parte das células apresentadoras.

Por isso acho fascinante que muitas doenças autoimunes possam ser reduzidas ao reconhecimento de um auto-antigénio.

Falando de doenças imunodeficientes, penso que a SIDA e o vírus HIV são sinais do potencial e “inteligência” biológica que os agentes patogénicos podem ter.

O HIV, ou vírus da imunodeficiência humana, é um vírus que usa linfócitos B Helper (CD4+) para replicar-se a si mesmo e ao mesmo tempo que faz isso modifica os recetores para que não seja identificado pelo sistema imunitário (também feito através da CD4+), causando a SIDA. Depois ataca quando o sistema imunitário está o mais fraco possível, realmente um vírus oportunista.

Alergias também são um problema pois o nosso corpo identifica demasiado bem antigénios para o seu gosto, provocando reações inflamatórias fúteis pois não existe uma ameaça real no corpo.

Apesar de ser recomendado expor as crianças ao ambiente, é possível ganhar alergias com demasiada exposição a um antigénio mais tarde.

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É interessante como a vida microscópica é inteligente ao ponto de sabotar o próprio sistema imunitário (ex.: Vírus HIV e a SIDA) e como até os processos mais complexos têm todos fraquezas, o que abre a muitas possibilidades como os meus colegas demonstraram.

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Apresentação: Diabetes Melitus

Na minha opinião, estas apresentações sobre doenças autoimunes, imunodeficientes e alergias foram importantes para dar a ideia que nada na biologia é simples. Se alguma coisa, demonstrou que é difícil generalizar o corpo do ser humano com a quantidade de fatores envolvidos e os ciclos viciosos existentes no sistema imunitário.

Ficha de leitura: A.M.

Anticorpos monoclonais

Anticorpos monoclonais (mAbs) são anticorpos produzidos in vitro que reconhecem antígenos-alvo específicos. Os seus usos variam entre o tratamento de tumores hematopoiéticos (tecido encontrado no interior de ossos que produz células do sistema imunitário e componentes sanguíneos), doenças inflamatórias e infeções.

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Processo de produção de anticorpos monoclonais. (figura do manual Odisseia 12, ver bibliografia para referência completa).

Para fazer estes anticorpos, um linfócito que incorporou o antigénio-alvo é fundido com um mieloma (plasmócito cancerígeno), o que dá ao hibridoma a capacidade replicar-se rapidamente e produzir anticorpos todos iguais em grandes quantidades. Ainda penso que é um processo irónico sabendo que estes anticorpos podem ser usados para tratar cancro (e também alergias).

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Visita ao INSA O Instituto nacional de saúde Doutor Ricardo Jorge é um dos laboratórios do Estado e desenvolve investigações no sector da saúde. Os meus colegas e eu já estivemos lá aquando do estudo de genética e desta vez fomos lá com questões sobre o sistema imunitário, métodos de diagnóstico e hemopatias, incluindo formas de separação de componentes químicos e células com o uso do seu ponto isoelétrico num campo elétrico, por exemplo (O propósito da máquina na imagem).

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No instituto, eles apresentaram vários métodos de identificação de células do sistema imunitário, incluindo a criação de anticorpos monoclonais (anteriormente referidos). Os métodos referidos são: A citometria de fluxo e o teste Elisa, respetivamente. Ambos usados para o estudo e diagnóstico de doenças e do próprio sistema imunitário. Também foi feita observação de diferentes amostras de sangue que demonstra a importância da prática na biologia, pois hemopatias causam alterações na forma das hemácias.

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A citometria de fluxo é o uso da luz ou de impulsos elétricos para analisar células em relação ao seu tamanho, recetores e interior.

Maior a difração, maior a interferência do interior, maior a granularidade e complexidade do citoplasma. É usado em fluxo porque é preciso que tudo esteja em suspensão.

O teste Elisa permite a deteção de anticorpos específicos com o uso de reações que acontecem só se o anticorpo estiver ligado ao antigénio. Isto serve de teste para anticorpos monoclonais também, para verificar a sua especificidade (ex.: a reação muda a cor do recipiente.

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Apreciação critíca do Instituto Ricardo Jorge

Na minha opinião, esta visita foi i importante para aqueles que não só querem ir para a área de Biologia no futuro, mas também para as outras, pois tudo na área da ciência é feita desta forma, com prática, e de forma profissional, sem erros e o uso de máquinas e algoritmos. Todo o cuidado é necessário, daí a complexidade do trabalho científico.

Atividade: Jardim de Infância Com tanta teoria eu achei esta experiência bastante engraçada. Embora todos os estudantes façam apresentações, ninguém espera apresentar algo a miúdos pequenos, incluindo atividades com os mesmos míudos. Este foi um bom desafio face não só a organização e oralidade, mas também de comunicação direta com os miúdos, guiando-os a fazer algo que gostam e ao mesmo tempo ensinando algo.

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Nós planeámos e fizemos desta ordem (com suporte gráfico e físico): Inquirir que experiências é que eles tiveram relacionadas com o sistema imunitário (asma, tosse, ect), e registar as respostas e dúvidas.

Baseado no que registámos, ensinar o sistema imunitário, as doenças, as alergias, o contagioso e agentes patogénicos.

E, por fim, fazer atividades por grupos com temas diferentes (Como o corpo se defende; o que é contagioso; bactérias e vírus; sintomas; alergias) e depois apresentar o que foi feito com os outros miúdos.

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Apreciação critíca do trabalho de Jardim de Infância

O meu tema era “bactérias e vírus”, e foi decidido comigo e com o meu grupo que a nossa atividade era construir um modelo de ambos. Com muita pena nossa, só foi possível fazer modelos de bactérias (um tubo com dois flagelos). O trabalho feito pelos outros grupos foram engraçados e penso que este trabalho social correu bastante bem.

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Conclusão Para além do estudo e compreensão do sistema imunitário e as suas doenças e prevenções, achei curioso fazer um trabalho de biologia menos teórico e de cariz mais apreciativo.

Aprendi imenso com o que fiz, de olhar para a prática do trabalho científico e estudar individualmente, para planear projetos e organizá-los de forma cuidadosa. Este projeto é uma boa preparação, na minha opinião, para o trabalho que vou ter de enfrentar nos próximos anos e para perceber como trabalhar de forma individual e eficiente..

Tínhamos contactado o IPST e o Champalimaud também, mas como a resposta foi tardia, não foi possível fazer uma recolha de sangue na escola e uma outra visita de estudo. Que isto nos sirva de lição que a antecedência nos contatos é importante.

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Bibliografia

Animated Biology, disponível em: https://youtu.be/l5_y2QRKvMM?si=x0EzNkQj3VVRKt8 (data da consulta: 19/10/2023) BRUTSGERT, Erika F. – MD (Mellitus diabetes), New York Medical College, (2022) National Library of Medicine, disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2 79306/ (data da consulta: 12/10/2023) Hussain Biology, disponível em: https://youtu.be/WkoEw8qeEKU? si=0tfpOFc_NvwKUjie (data da consulta: 19/10/2023) DELVES, Peter J. – Imunoterapia, University College London (set 2021) REIS, Jorge; GUIMARÂES, António; SARAIVA, Ana Bela; NOVAIS, Hugo; - Odisseia 12.

Porto: Porto Editora, 2023

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Obrigado pela atencão!

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Este portfólio foi criado ao longo do 1º período do ano letivo 23/24, feito por Manuel Neto, aluno do 12º Ano do Externato de São José. Várias atividades relacionadas com o sistema imunitário foram registadas aqui.

Manuel Neto; nº8; 12º Ano A;