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Antígenos TD e TI ● Antígenos Timo-Independentes (TI): moléculas capazes de gerar uma RI Humoral sem a participação do linfócito T. o LPS (lipopolissacarídeos de bact. Gram- negativas) o Polissacarídeos (parede celular bacteriana) ● Antígenos Timo-Dependentes (TD): moléculas que necessitam da participação do Linfócito T para gerar uma RI Humoral. o Ag proteicos APLICAÇÃO DOS ANTICORPOS 1. Na defesa do hospedeiro - Marcação de organismos infecciosos; - Recrutamento de mecanismos efetores de destruição; - Neutralização de toxinas, bactérias e vírus; - Remoção de Ag estranhos da circulação. 2. Na medicina clínica - Diagnóstico/Monitoramento de uma doença ou tratamento: Níveis de Ac específicos anti-patógeno ou Ag tumoral. -Terapia/Proteção do hospedeiro: Administração de Ac (imunidade passiva/soro). 3. Em laboratórios científicos: Diagnósticos e pesquisas. Imunodeficiências Avaliação inicial da deficiências da RIH ● Quantificação dos níveis de Ig (IgG, IgM e IgA) ● Resposta específica pós-imunização. Anticorpos Monoclonais ↣ Os pesquisadores podem projetar anticorpos que têm como alvo especificamente um determinado antígeno, como o encontrado nas células cancerígenas. A partir daí são feitas várias cópias desse anticorpo em laboratório, o que são denominados anticorpos monoclonais. ↣ Os anticorpos monoclonais são usados para tratar muitas doenças, incluindo alguns tipos de câncer. Para produzir um anticorpo monoclonal, os pesquisadores primeiro identificam o antígeno que deve ser atacado. FUNÇÕES EFETORAS DO ANTICORPOS NEUTRALIZAÇÃO DE MOS E TOXINAS MICROBIANAS: ↣ Os Ac contra mos e toxinas microbianas bloqueiam a ligação desses agentes e suas toxinas aos receptores celulares. ↣ Logo, inibem ou neutralizam a infectividade de mos, bem como os potenciais efeitos lesivos das toxinas microbianas. Muitos mos penetram nas células hospedeiras por meio da ligação de determinadas moléculas da superfície microbiana a proteínas ou lipídios de membrana presentes na superfície das células hospedeiras. ↣ Tal neutralização pode ser mediada por Ac de qualquer isotipo presente na circulação e nas secreções mucosas, bem como ser experimentalmente mediada por fragmentos Fab ou F(ab′)2 de anticorpos específicos, os quais não possuem regiões Fc das cadeias pesadas. o Efeitos Alostéricos dos Ac: Podem se ligar ao mo e induzir alterações conformacionais em moléculas de superfície que impedem a interação do agente com receptores celulares. OPSONIZAÇÃO E FAGOCITOSE MEDIADAS POR ANTICORPOS: ↣ Os Ac do isotipo IgG cobrem (opsonizam) os mos e promovem sua fagocitose pela ligação das porções Fc dos Ac IgG aos FcR nos fagócitos (mac e neut), que ingerem os mos como um prelúdio para a morte e degradação intracelular. A C3b também funciona como opsonina. CITOTOXICIDADE MEDIADA POR CÉLULAS DEPENDENTE DE ANTICORPO ↣ As células natural killer (NK) e outros leucócitos ligam-se a células revestidas com anticorpo pelos receptores de Fc e as destroem. Esse processo é Nathalia de Tarso chamado de citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos (ADCC). ↣ Foi descrito pela primeira vez como uma função das células NK, as quais utilizam seus receptores de Fc, FcγRIIIA, para se ligar a células revestidas com anticorpo. O FcγRIIIA (CD16) é um receptor de baixa afinidade que se liga a moléculas de IgG agregadas dispostas sobre as superfícies das células, mas não se liga a moléculas circulantes de IgG monomérica. Dessa maneira, a ADCC só acontece quando a célula-alvo está revestida com moléculas de anticorpo e a IgG livre no plasma não ativa as células NK nem compete eficazmente com a IgG ligada a células para a ligação a FcγRIII. ↣ O acoplamento do FcγRIII a células-alvo revestidas com anticorpo ativa as células NK para que elas sintetizem e secretem citocinas, como o IFN-γ, bem como para liberar o conteúdo dos seus grânulos, os quais medeiam as funções de morte deste tipo de células (Cap. 4). A ADCC pode ser prontamente demonstrada in vitro, mas seu papel na defesa do hospedeiro contra os microrganismos não está definitivamente estabelecido. ↣ É provável que seja um mecanismo importante para a eliminação de células que são revestidas por determinados anticorpos monoclonais terapêuticos, como as células B e as células tumorais derivadas de células B que são direcionadas por um anticorpo anti-CD20. ELIMINAÇÃO DE HELMINTOS MEDIADA POR ANTICORPO ↣ Alguns parasitas helmínticos são eliminados pela ação conjunta de anticorpos, eosinófilos e mastócitos, que medeiam a morte e a expulsão desses parasitas. ↣ Os helmintos (vermes) são muito grandes para serem internalizados por fagócitos, e seus tegumentos são relativamente resistentes aos produtos microbicidas dos neutrófilos e dos macrófagos. ↣ Eles podem, no entanto, ser mortos por uma proteína catiônica tóxica, conhecida como a proteína básica principal, presente nos grânulos de eosinófilos. ↣ Anticorpos IgE e, em menor extensão, anticorpos IgG e IgA que revestem os helmintos podem se ligar a receptores de Fc em eosinófilos e provocar a desgranulação destas células, liberando a proteína básica e outros conteúdos dos grânulos de eosinófilos e, assim, matar os parasitas. O receptor de eosinófilos de alta afinidade Fc (Fc RI) não possui a cadeia β de sinalização e pode sinalizar apenas através da cadeia γ associada. ↣ Além de ativar eosinófilos, os anticorpos de IgE que reconhecem antígenos sobre a superfície dos helmintos podem iniciar a desgranulação dos mastócitos locais através do receptor de alta afinidade para IgE (Cap. 20). ↣ Os mediadores de mastócitos podem induzir broncoconstricção e aumento da motilidade local, contribuindo para a expulsão de vermes de locais como as vias aéreas e o lúmen do trato gastrintestinal. As quimiocinas e citocinas liberadas por mastócitos ativados também podem atrair eosinófilos e causar sua degranulação. SISTEMA COMPLEMENTO O sistema complemento é um dos principais mecanismos efetores da imunidade humoral e é também um importante mecanismo efetor da imunidade inata. Discutimos brevemente o papel do complemento na imunidade inata no Capítulo 4. Aqui, vamos descrever a ativação e a regulação do complemento mais detalhadamente. ↣ O nome complemento é derivado de experimentos realizados por Jules Bordet logo após a descoberta de anticorpos. Ele demonstrou que ao se adicionar soro fresco contendo um anticorpo antibacteriano às bactérias em temperatura fisiológica (37°C), as bactérias são lisadas. ↣ Se, no entanto, o soro for aquecido a 56°C ou mais, ele perde sua capacidade lítica. Esta perda de capacidade lítica não se deve à deterioração da atividade de anticorpos, porque os anticorpos são relativamente estáveis ao calor, e o soro mesmo aquecido ainda é capaz de aglutinar bactérias. ↣ Bordet concluiu que o soro deve conter algum outro componente termolábil que auxilia, ou complementa, a função lítica de anticorpos e, posteriormente, esse componente recebeu o nome de complemento. ↣ O sistema complemento é composto de proteínas séricas e de superfície celular que interagem umas com as outras e com outras moléculas do sistema imune de maneira altamente regulada para gerar produtos que funcionam para eliminar os microrganismos. ↣ As proteínas do complemento são Proteínas plasmáticas normalmente inativas; elas são ativadas apenas em determinadas condições para gerar produtos que medeiam várias funções efetoras do complemento. Nathalia de Tarso ↣ Diversas características de ativação do complemento são essenciais para sua função normal. ↣ O sistema complemento é ativado por microrganismos e por anticorpos que estão ligados aos microrganismos e outros antígenos. Os mecanismos de ativação inicial serão descritos mais adiante ↣ A ativação do complemento envolve a proteólise sequencial de proteínaspara gerar complexos de enzimas com atividade proteolítica. As proteínas que adquirem atividade enzimática proteolítica pela ação de outras proteases são chamadas de zimógenos. ↣ O processo de ativação sequencial de zimogênio, uma característica de definição de uma cascata de enzimas proteolíticas, também é característico dos sistemas de coagulação e das quininas. Cascatas proteolíticas permitem enorme amplificação, porque cada molécula de enzima ativada em uma etapa pode gerar múltiplas moléculas de enzima ativada na etapa seguinte. ↣ Os produtos de ativação do complemento tornam-se ligados covalentemente a superfícies de células microbianas, anticorpos ligados aos microrganismos e outros antígenos, e também aos corpos apoptóticos. ↣ Na fase fluida, as proteínas do complemento são inativas, ou apenas transitoriamente (por segundos) ativas, e tornam-se estavelmente ativadas após sua ligação a microrganismos, anticorpos ou células mortas. ↣ Muitos dos produtos de clivagem biologicamente ativos das proteínas do complemento também se ligam covalentemente a microrganismos, anticorpos e tecidos nos quais o complemento é ativado. ↣ Essa característica assegura que a ativação completa e, por conseguinte, as funções biológicas do sistema do complemento sejam limitadas a superfícies de células microbianas ou aos locais onde há anticorpos ligados a antígenos e não ocorram no sangue. ↣ A ativação do complemento é inibida por proteínas reguladoras que estão presentes em células normais do hospedeiro e ausentes nos microrganismos. As proteínas reguladoras são uma adaptação de células normais que minimizam os danos mediados pelo complemento às células hospedeiras. ↣ Os microrganismos não possuem essas proteínas reguladoras, o que permite que a ativação do complemento ocorra nas superfícies microbianas. ↣ Corpos apoptóticos não apresentam inibidores do complemento ligados à membrana, mas podem recrutar proteínas inibidoras do sangue, reduzindo, assim, a ativação do complemento e o grau de inflamação. VIAS DE ATIVAÇÃO DO COMPLEMENTO ↣ Existem três vias principais de ativação do complemento: Via clássica: ativada por determinados isotipos de anticorpos ligados a antígenos; Via alternativa: ativada na superfície das células microbianas na ausência de anticorpo; Via das lectinas: ativada por uma lectina plasmática que se liga a resíduos de manose em microrganismos. ↣ Os nomes clássica e alternativa surgiram porque a via clássica foi descoberta e caracterizada antes das demais, mas a via alternativa é filogeneticamente mais antiga. ↣ Embora as vias de ativação do complemento difiram na forma como são iniciadas, todas elas resultam na geração de complexos de enzimas que são capazes de clivar a proteína mais abundante do complemento, C3. ↣ As vias alternativas e das lectinas são mecanismos efetores da imunidade inata, ao passo que a via clássica é um dos principais mecanismos de imunidade humoral adaptativa. IMUNIDADE NEONATAL ● Neonatos mamíferos são protegidos contra a infecção por anticorpos produzidos pela mãe que atravessam a placenta, sendo transportados para a circulação fetal, e pelos anticorpos ingeridos no leite e transportados através do epitélio intestinal de recém-nascidos por um processo especializado conhecido como transcitose. ● Os recém-nascidos não têm a capacidade de montar respostas imunes eficazes contra microrganismos e, durante vários meses após o nascimento, sua principal defesa contra a infecção é a imunidade passiva fornecida pelos anticorpos maternos. A IgG materna é transportada através da placenta, e a IgA e IgG presentes no leite materno são ingeridas pelo lactente. ● O transporte transepitelial de IgA materna para o leite depende do receptor de poli-Ig. As moléculas de IgA e IgG ingeridas podem neutralizar organismos patogênicos que tentam colonizar o intestino do bebê, e os anticorpos IgG ingeridos também são Nathalia de Tarso transportados através do epitélio intestinal para a circulação do neonato. Assim, um recém-nascido possui, essencialmente, os mesmos anticorpos IgG que sua mãe. ● O transporte da IgG materna através da placenta e do epitélio intestinal neonatal é mediado por um receptor de Fc específico para IgG denominado receptor de Fc neonatal (FcRn). ● O FcRn é único entre os receptores de Fc em que se assemelha a uma molécula do complexo de histocompatibilidade principal de classe I (MHC) contendo uma cadeia pesada transmembrânica que é não covalentemente associada a β2-microglobulina. ● No entanto, a interação de IgG com o FcRn não envolve a porção da molécula que é análoga à fenda de ligação do peptídio usado pela moléculas de MHC de classe I para apresentar os peptídios para o reconhecimento pelas células T. ● Os adultos também expressam o FcRn no endotélio, em macrófagos e em muitos outros tipos celulares. Esse receptor tem como função proteger os anticorpos IgG plasmáticos do catabolismo. EVASÃO DO COMPLEMENTO POR MICRORGANISMOS ↣ Os patógenos evoluíram desenvolvendo diversos mecanismos para se evadir do sistema complemento. ↣ Alguns microrganismos possuem paredes celulares espessas capazes de impedir a ligação das proteínas de complemento, como o MAC. As bactérias Gram- positivas e alguns fungos são exemplos de microrganismos que usam essa estratégia de evasão relativamente inespecífica. ↣ Alguns dos mecanismos mais específicos utilizados por um pequeno subconjunto de patógenos serão aqui considerados. ● Microrganismos podem se evadir do sistema complemento por meio do recrutamento de proteínas reguladoras do complemento do hospedeiro. ● Diversos agentes patogênicos produzem proteínas específicas que imitam as proteínas reguladoras do complemento humano. ● Diversos agentes patogênicos produzem proteínas específicas que imitam as proteínas reguladoras do complemento humano CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS COM AS FUNÇÕES EFETORAS ● Muitas das funções efetoras das imunoglobulinas são mediadas pelas porções Fc das moléculas, e os isotipos dos anticorpos que diferem nestas regiões Fc realizam funções distintas. o As funções efetoras dos anticorpos necessitam da ligação das regiões C da cadeia pesada, que compõem as porções Fc, outras células e proteínas plasmáticas. o Por exemplo, a IgG recobre mos e os torna alvo para a fagocitose pelos neutrófilos e macrófagos. Isso ocorre porque a molécula de IgG complexada com o Ag é capaz de se ligar, através da sua região Fc, aos FcRs específicos da cadeia pesada γ nos neutrófilos e macrófagos. ● Em contrapartida, a IgE se liga aos mastócitos e dispara sua degranulação porque os mastócitos expressam FcRs específicos para a IgE. ● Há ainda a ativação da via clássica do sistema complemento pela interação Fc-FcR. o O sistema gera mediadores inflamatórios e promove a fagocitose e lise microbiana. o Ambas são iniciadas pela ligação de uma proteína do complemento C1q às porções Fc da IgG ou IgM complexadas com o complemento (no mínimo 2 moléculas de IgG). - C3a: Inflamação - C3b: opsonização e fagocitose - C5a: Inflamação - Lise do mo pela MAC (compl. de ataque à memb.) o Os locais de ligação, FcR e complemento, dos anticorpos são encontrados dentro dos domínios C da cadeia pesada de diferentes isotipos ● As funções efetoras dos anticorpos são iniciadas somente pelas moléculas de Ig que se ligaram aos antígenos e não pelas Ig livres. = Ac não ligado a Ag NÃO ATIVA FUNÇÃO EFETORA da porção Fc. ● A razão para somente anticorpos com antígenos ligados ativarem mecanismos efetores é que duas ou mais porções Fc de anticorpos adjacentes são necessárias para se ligar e disparar vários sistemas efetores, tais como proteínas do complemento e fagócitos FcRs (Cap. 13). ● Essa necessidade de moléculas de anticorpos adjacentes garante que as funções efetoras sejam alvos direcionados especificamente para a eliminaçãodos antígenos que são reconhecidos pelo anticorpo e que anticorpos livres circulantes não sejam eliminados, e inapropriadamente, disparem respostas efetoras. ● Mudanças nos isotipos dos anticorpos durante as respostas imunes humorais influenciam como as respostas trabalham para erradicar o antígeno. Nathalia de Tarso o Após a estimulação por um antígeno, um único clone das células B produz anticorpos com diferentes isotipos que, não obstante, possuem domínios V idênticos e, portanto, especificidade antigênica idêntica. o As células B imaturas produzem simultaneamente IgM e IgD, que agem como receptores de membrana para os antígenos. o Quando as células B são ativadas pelos antígenos estranhos, tipicamente de origem microbiana, elas podem passar por um processo chamado de troca de isotipo (ou classe) no qual o tipo de região CH, e assim o isotipo do anticorpo, produzido pela célula B muda, mas as regiões V e a especificidade não. o Como resultado da troca de isotipo, diferentes progênies da célula B original expressando IgM e IgD podem produzir isotipos e subtipos que são mais capazes de eliminar o antígeno. o Por exemplo, a resposta do anticorpo a muitas bactérias e vírus é dominada pelos anticorpos IgG, que promovem a fagocitose dos mos, e a resposta aos helmintos consiste principalmente em IgE, que auxilia na destruição dos parasitas. o A troca do isotipo de IgG também prolonga a efetividade das RIH por causa da longa meia-vida dos anticorpos IgG. ● As regiões C da cadeia pesada dos Ac determinam a distribuição tecidual das moléculas de anticorpo. o Após as cél.B serem ativadas, elas gradualmente perdem a expressão do Ac ligado à membrana e o expressam mais como uma proteína secretada. o A IgA pode ser eficientemente secretada através do epitélio mucoso e é a principal classe de anticorpo nas secreções mucosas e no leite. o Os neonatos são protegidos das infecções pelos Ac IgG que eles adquirem das suas mães através da placenta durante a gestação e através do intestino logo após o nascimento. Esta transferência da IgG materna é mediada pelo FcRn, como sendo o receptor responsável pela longa meia-vida do anticorpo IgG. 1. IgM (pentâmero) - 5 a 10% dos Ac séricos - Sintetizada a partir do 5º mês de vida fetal - Alta na RI primária Funções Efetoras: Ativação do complemento Neutralização Aglutinação 2. IgG - Principal Ig do plasma e dos espaços extravasculares (80% dos Ac séricos) - 4 Subclasses (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) Funções Efetoras: Ativação do complemento Opsonização (Interação Fc-FcyR) Aglutinação Neutralização Atravessa a placenta (IgG materna presente nos até os 9 meses de idade) 3. IgA (dímero) - 10 a 15% dos Ac séricos - Alta em secreções mucosas e glandulares - Previne a aderência de patógenos ao epitélio (Transporte de IgA através das células epiteliais) 4. IgE - 0,002% dos Ac séricos - Alta na pele, tecido mucoso do trato GI e respiratório - Receptores (FcԑR): mastócitos, basófilos e eosinófilos - Alta em alergias e infecções parasitárias do trato GI - Meia-vida = 2 dias (plasma) 5. IgD - 0,2% dos Ac séricos - Receptor de Ag (Linf B naïve) = BCR (receptor de cél B) * cél B tem IgM ou IgD de membrana REFERÊNCIA Abbas A, Lichtman A.H., Pober J.S. Imunologia Celular & Molecular – 7ª edição - Ed. Elsevier. Rio de Janeiro. 2012. Nathalia de Tarso
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