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RECONHECIMENTO DE ANTÍGENOS Índice de estudo üEstudo dos mecanismos de apresentação de antígenos; üMecanismos de processamento de antígenos; ü Mecanismos de resposta linfocitária; üSíntese e maturação de anticorpos. Células ou organismos virgens ou “germ free” Os linfócitos ou organismos Naive correspondem ao grupo de células B ou T maduras maduras provindas de órgãos linfoides que nunca encontraram um antígeno diferente. Quando estimulado por antígenos, ocorre uma modificação para linfócitos efetores. Portanto, a partir disso apresentação dois tipos de imunoglobulinas na sua superfície: IgD e IgM. Sistema imunológico tem como função básica a discriminação entre os antígenos próprios (self) e os antígenos não próprios (non-self). Isso deve ocorrer para que se evite um ataque pelo sistema imunológico dirigido a moléculas próprias ou úteis ao organismo. Somente após este reconhecimento é possível que a reação imunológica prossiga no sentido de destruir um antígeno potencialmente nocivo. Assim, o sistema imunológico reconhece os antígenos non-self, reagindo contra eles. Nesta situação, o antígeno pode ser denominado imunógeno. Self X non-Self APRESENTAÇÃO INESPECÍFICA DE ANTÍGENOS Padrões primários de reconhecimento Reconhecimento de Padrões são moléculas presentes na superfície de fagócitos, como também solúveis no sangue e fluídos extracelulares, capazes de reconhecer os PAMPs e DAMPs O reconhecimento de corpos estranhos ocorre a partir de dois processos molecuares Tem como objetivo fazer a primeira identificação do agente estranho, não distinguindo sua natureza, tampouco, suas características. Apenas que se trata de um elemento não self. Inespecífico Específico Tem como objetivo identificar detalhes moleculares específicos, não só identificando a natureza, assim como as características do agente intruso. E por fim essa sinalização aciona outros mecanismos de eliminação do agente. Utilizados os receptores Toll-like X PAMPS Utilizados os receptores MHC. Como os leucócitos identificam um agente invasor ou seja não self Esse reconhecimento inespecífico se da pela presença de receptores do tipo Toll (TLR: toll-like receptors). Descoberto inicialmente da mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster), são os responsáveis pelo reconhecimento dos PAMPs (Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs)). Expressos por um amplo espectro de agentes infeccioso. https://pt.wikipedia.org/wiki/Drosophila_melanogaster Variabilidade do receptor Toll like Diferentes antígenos são reconhecidos por diferentes TLRs: -TLR1: lipopeptídeos bacteriano. -TLR2: peptídeoglicanos. -TLR3: dsRNA (RNA dupla fita). -TLR4: lipopolissacarídeos; ácidos lipoteicóico. -TLR5: flagelo bacteriano (flagelina). -TLR6: diacil-lipopeptídeos. -TLR7: ssRNA (RNA simples fita, regiões ricas em uracila). -TLR8 ssRNA (RNA simples fita, regiões ricas em guanina). -TLR9: CpG DNA. Variabilidade do receptor Toll like Receptores expressos em macrófago M1/2 e cels. Dendrílticas Manose - açúcar presente nos microg. Porém não em nossas cels. Os receptores do tipo Toll (TLR: toll- like receptors) são uma família de proteínas transmembrânicas de tipo I que formam uma parte do sistema imunológico inato, são os responsáveis pelo reconhecimento dos diversos Padrões Moleculares Associados a Patógenos (PAMPs) expressados por um amplo espectro de agentes infecciosos. Macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e outros fagócitos. Receptor Toll-like Um agente da resposta inata (nascemos preparados para iniciar o combate contra agentes estranhos a partir da fagocitose) Principais PAMPs reconhecidos por diferentes TLRs: -TLR1: lipopeptídeos bacteriano -TLR2: peptídeoglicanos -TLR3: dsRNA (RNA dupla fita) -TLR4: lipopolissacarídeos; ácidos lipoteicóico -TLR5: flagelo bacteriano -TLR6: diacil-lipopeptídeos; -TLR7: ssRNA (RNA simples fita, regiões ricas em uracila) -TLR8 ssRNA (RNA simples fita, regiões ricas em guanina) -TLR9: CpG DNA APRESENTAÇÃO ESPECÍFICA DE ANTÍGENOS Principais APCs (Células Apresentadoras de Antígenos) ü Células dendríticas: Células linfódes, porém com características mielódes marcantes . Seu nome faz referência a umas projeções ramificadas que se desenvolvem num determinado momento do seu processo de maturação, semelhantes aos dendritos dos neurônios. São consideradas fagócitos «profissionais». Estão em pequenas quantidades de tecidos que estão em contato com o meio exterior, principalmente a pele (células de Langherans) e o revestimento interior do nariz, pulmões, estômago e intestinos, no sangue estão indiferenciadas Quando são ainda imaturas, a sua função é ir procurar constantemente patógenos no meio que as rodeia. Assim que encontram um antígeno válido, começam a amadurecer e migram para os gânglios linfáticos, onde se encontram os linfócitos. Percurso da célula apresentadora de antígeno Após a cel. dendrítica fazer a fagocitose, são recolhidos os dendritos para facilitar seu movimento. Portanto, essas citocinas se tornam quimiotáticas fazendo com que a cel. Apresentadora se mova até os órgãos secundário como linfonodos ou baço. Onde vão encontrar os linfócitos T. Nessa etapa inicia sua diferenciação, onde ocorrerá a expressão de receptores (CCR7) que se ligam com citocinas de origem linfática. COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE (CPH) ou MAJOR HISTOCOMPATIBILITY COMPLEX (MHC) ou AINDA HLA (ANTÍGENO LEUCOCITÁIO HUMANO) Definição: É uma região de genes altamente polimórficos, cujos produtos são expressos na superfície de diferentes tipos celulares. Co-dominância na expressão dos genes do MHC. Em humanos também é conhecido como HLA (Antígeno Leucocitário Humano) O Complexo principal de histocompatibilidade é expresso por um conjunto de genes presentes no braço curto do par homológo número 6. É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. Funções do MCH/CPH São responsáveis por apresentar antígenos PEPTÍDICOS associados a células para serem reconhecidos pelos linfócitos T. Os antígenos podem ser extracelulares (bactérias, fungos, protozoários) ou intracelulares (células infectadas por vírus, células tumorais e células não próprias) . Esse receptor só fica externalizado na membrana se estiver ligado com um antígeno, caso contrário ele é recolhido. Classes MCH/CPH MHC/CPH classe I É responsável por reconhecer antígenos intracelulares e apresentá-los ao linfócitos T citotóxicos (CD8+). Expresso em todas as células nucleadas (exceções: hemácias e linhagem germinativa). Classificação MHC/CPH MHC/CPH classe II É responsável por reconhecer antígenos extracelulares e apresentá-los ao linfócitos T auxiliares (CD4+). Expresso somente em alguns leucócitos (fagócitos, células dendríticas, linfócitos B, macrófagos). Estrutura molecular Estrutura molecular Complexação e processamento de antígenos extracelulares usando o MHCII ü Ao ocorrer a destruição do corpo do corpo estranho dentro do fagolisossomo ocorre a síntese do MHC no RER, e depois é tranferido para o Complexo Golgience, o qual, é removido por brotamento da membrana cis; ü A vesícula contendo o MHC se funde ao fagolisossomo; ü Complexação de MHC com o ag.; üApós isso o complexo (MHC/epítopo) migra através de uma vesícula até a superfície celular. Complexão e processamento antígeno intracelular com o MHC I ü O antígeno PROTEICO intracelular não é processado via lisossômica, no entanto, é utilizado a via proteossoma; ü Os corpos proteicos condenados sofrem ubiquitinação, para que sejam processados por um proteassomo. Gerando vários fragmentos (peptídicos) ü Esses fragmentos entram no RER. carreados pela TAP (Transportador de Antígeno Intracelualar); üAo mesmo tempo o MHC de classe I é sintetizado também no RER, onde ocorrerá a complexação e por fim liberadopor brotamento. Ação dos receptores linfocitários Glicoproteína heterodimérica Possui o papel de reconhecer o MHC/CPH ou outras moléculas ligadas com antígenos São duas estruturas exta e intracelulares cuja a porção intra celular possui o papel de segundos mensageiros (Resíduos de Tirosina que são fosforilados (ITAM)). Principal ferramenta de ativação linfocitário TCR Sinalizadores CD3/ζ Glicoproteína não polimórfica Mol. acessórias Possui o papel de fixar o TCR com o MHC. Para aumentar a superfície de contato Outros recp. CD4,8,2,28 Receptores dos linfócitos T ü TCR: Receptores polimórfico; ü CD3 e ζ: Sinalizadores; ü CD4/CD8 e integrinas: Moléculas acessórias. Fisiologia dos receptores imunobiológicos Após a fagocitose de um corpo estranho e o processamento de todos os antígenos, já complexados com MHC esternalizado. Esses antígenos serão apresentados para um linfócito T, especificamente para o TCR (receptores de células T) Interação dos receptores de apresentação do antígeno ü TCR X MHC fixados por CD4/8 ü B7 X CD28= Confirmação que o antigeno é não próprio; ü CD40 X CD40L= Ativa as fuções linfocitárias (écoestimulação e liberação de citocinas) CD40LCD40 CD8 CD4 TCR (Receptor de cel. T) CD28B7 ou CD80 MHCI MHCII ANTÍGENO OBS: Caso não ocorra a confirmação do antigêno não próprio, o linfócito requisitado entra em estado de ANERGIA, e o receptor TCR mantém a fixação de CD4 com MHC até que o fagócito morra. MHCI – CD8 MHCII – CD4 Interação dos receptores de apresentação entra cel dendrítica e as cels T h e T citotóxica Resposta diferencial dos Linfócitos T Expansão clonal e diferenciação de linfócitos T Iniciam novas ações pró- inflamatórias ou humorais. Após a ligação do complexo MHCI/II com o receptor CD4 ou 8 do linfócito T inativo Após o macrófago ou cel. dendrítica fagocitar e processar um corpo estranho. Ocorre ligação e externalização do MHC + antígeno. Th ThThTh Th Th Th Th Th T Th IL-2 Sinal de proliferação (secreção autócrina do linf. T) Resposta dos perfis Th1, Th2 e Th17 A ativação dos linfócitos T em helper tipo 1, 2 ou 17. Ocorrerá de acordo com o tipo de perfil infeccioso presente no local. Quanto aos linf. T helper que existem diversos perfis diferentes linf. Th1 (voltado para combater infecções bacterianas, virais) linf. Th2 (voltado para combater infecções parasitárias ou reações alérgicas) linf. Th17 (voltado para combater bactérias e fungos extracelulares Após a cél. dendrítica fagocitar e processar o antígeno ( ). Ocorre ligação e externalização do MHC + antígeno. PERFIL T helper 1 Migração aos cél. dendrítica até o linfonodo mais próximo (onde estão presentes as células T inativas CD4+) Essas três citocinas possuem um perfil mais inflamatório: TNFα: macrófagos e a NK INFγ: Mantém os macrof. ativos e ativa os linf. B induzindo a secreção de IgG3. Il-2: fator de crescimento para linf. T citotóx. Th1 e NK. Ocorre a interação da proteína B7 em sua superfície as quais se ligam ao receptores CD28 do do linfócito T. (co-estimuladores) O linfócito T é estimulado pela IL-12 secretada pela cel. apresentadora (iniciam o processo de mitose e se diferenciam em células efetoras Th1), migram quiotáticamente até o foco da invasão onde secretam 3 novas citocinas. Ativação do perfil Th1 CD4 a partir de células dendritícas ou macrófagos pela via MHC II Após a cél. dendrítica fagocitar e processar o antígeno ( ). Ocorre ligação e externalização do MHC + antígeno. PERFIL T helper 2 Migração aos cél. dendrítica até o linfonodo mais próximo (onde estão presentes as células T inativas CD8+) Essas três citocinas possuem um também perfil inflamatório: IL-4: promove mais proliferação de outros Th2 e ativam linfócitos B que vão produzir IgE (anti- parasitos). IL-5: Ativa os linf. B induzindo a secreção de IgA que atua em mucosas (anti-bact). lL-13: Induzir a produção de muco no epitélio respiratório e intestino gerando barreira física. Ocorre a interação da proteína B7 em sua superfície as quais se ligam ao receptores CD28 do do linfócito T. (co-estimuladores) O linfócito T é estimulado pela IL-4 de origem ainda desconhecida (provavelmente pela própria cel. T, mastócitos ou eosinófilos), iniciam os processos de diferenciação em Th2), migram quiotáticamente até o foco da invasão liberando três citocinas. Ativação do perfil Th2 CD4 a partir de células dendritícas ou macrófagos pela via MHC II ? Após a cél. dendrítica fagocitar e processar o antígeno ( ). Ocorre ligação e externalização do MHC + antígeno PERFIL T helper 17 Migração aos cél. dendrítica até o linfonodo mais próximo (onde estão presentes as células T inativas CD4+) A IL-17 é inflamatória, a IL-21 estimula linf. B e a IL-22 possui função de barreira. Já a IL-23 provinda dos macrófagos ou cel. Dendrítica, mantém os linf. Th17 ativos durante todo o processo até a eliminação do agente patogênico. Ocorre a interação da proteína B7 em sua superfície as quais se ligam ao receptores CD28 do do linfócito T. (co-estimuladores) O linfócito T é estimulado pela IL-1, 6 e TGF secretado pela cel. apresentadora (iniciam o processo de diferenciação em células efetoras Th17), migram quiotáticamente até o foco da invasão onde secretam 3 novas citocinas. IL-1, 6 e TGF (Fator de transformação de crescimento) IL-17 IL-21 IL-22 IL-23 Ativação do perfil Th17 CD4 a partir de células dendritícas ou macrófagos pela via MHC II Th17 Ação citolítica do linfócitos T citotóxico CD8 contra céls. infectadas (MHC I) O linf. T é ativado em T citotóxico e prolifera e migram por quimiotaxia até o local onde estão os clones infectados No sítio de infecção “viral” contendo cels. infectadas. Dentro dos leucócitos o ag é processado via proteassoma e externaliza o MHC I + antígeno. Esse leuc. (dendrítico), migra até um linfonodo mais prox. o qual ativa um linf. T. CD8+ O Linfócito Tcitotox. Se liga na superfície destas células infectadas por meio de reconhecimento MHC I e TCR/CD8. Após a ligação o linfócito T citotóxico, esse libera perforina - uma proteína que gera poros em membrana celular e as serglicinas e granzimas (serino proteases entre elas a gruanulosima) que entram na célula alvo através dos poros formados pela perforina e induzem a apoptose da célula, pela ativação da caspase 3. Apresentação de antígenos e ativação citolítica das cels. NK As cels. NK (Natural Killer) representam a imunidade inata e são ativadas para células nucleadas infectadas com vírus, parasitas ou céls. Tumorais. Células Normais expressam MHCI com antígenos próprios que bloqueiam a ativação da NK, mesmo que ocorra a ligação dos receptores de ativação. cels. Normais NK MHC I Recep de Inibição Vírus bloqueia a expressão de MHCI, portanto ocorre somente a ligação de receptores ativação (liberação de Granzimas e perforinas). As NK liberam INF-g que estimula os macrófagos a fagocitarem os restos mortais da cel. destruída. cels. infectada NK Ausência de MHC I Recep de Inibição R ec ep d e at iv aç ão d e N K (s em el ha nt es a le ct in a) Apoptose G ra nz im a INF-gama Secreção de interferon gama em infecções virais e tumores Apresentação de antígenos e ativação citolítica das cels. NK As resposta NK contra células Tumorais, podem se apresentarem de duas formas Hipótese: “Missing Self” Células Tumorais expressam MHCI e devido ao desajuste síntese proteica por oncogenes, expressa grande quantidade de receptores de ativação cels. tumorais NK MHC I Recep de Inibição (KIR) Apoptose G ra nz im a Células Tumorais expressam antígenos tumorais (marcadores) síntese proteica por oncogenes, os quais já existem anticorpos prontos, ao se ligarem na superfície de cels tumorais ativam a NK cels. tumorais NK ApoptoseG ra nz im a Antígenos tumorais externalizados e ligados com anticorpos geralmente IgG Receptores de ligação da porção FC de Igs C IT O LÓ SE Interação dos receptores de termino de ativação linfocitária B7 X CD28 X CTLA-4 = Competição entre esses receptores, onde o CTLA-4 bloqueia a ligação de CD28 com B7. Desantivando a resposta do linfócito T, (ANERGIA) Sempre ocorre no término do cambate. CD40LCD40 CD8 CD4 TCR (Receptor de cel. T) CD28B7 ou CD80 MHCI MHCII ANTÍGENO MHCI – CD8 MHCII – CD4 CTLA-4 Reconhecimento humoral dos fagócitos FcyRI: principal receptor de fagócitos. Fazem fagocitose . FcyRII: presente em macrófagos, neutrófilos, eosinofilos – fagocitose, ativação celular. FcyRIII: presente em macrófagos, neutrófilos, células NK – fagocitose, ativação celular. Fcy RI Fagócito Fcy RII Fcy RIII IgG Os fagócitos expressam receptores para as porções fc de anticorpos IgG que se ligam as partículas recobertas por anticorpos. Dentre os receptores o mais importante é o fcy – todos os receptores Fcy contém uma cadeia alfa que reconhe seus ligantes de IgG, sendo ativados pela ligação antígeno/anticorpo e não por anticorpos circulantes livres. Os receptores Fcy forem classificados em 3 grupos: Resposta diferencial dos Linfócitos B Ativação e diferenciação dos linfócitos B dependentes de linf. T e produção de anticorpos Ativação e diferenciação dos linfócitos B dependentes de linf. T e produção de anticorpos ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B Via Timo Dependente Linfócito B não ficam estacionados nos linfonodos transitam entre os órgãos linfóides em busca de antígenos Essa ativação de céls B Naives, dentro de linfonodos ocorre somente com antígenos proteicos (não existem epítopos idênticos) O Antígeno proteico ao se ligar aos receptores BCR (Receptor de cel. B), é endocitado ou internalizado. O antígeno passa pelo preteassomo e ROS e após a desnaturação os epítopos são levados para a superfície preso em uma molécula de MHCII A cél. B apresenta o antígeno a um linf. T, que não é mais Naive, pois já foi ativado por um fagócito, (ligações MHCII x TCR) e devolvidos para a superfície presos em um MHCII e coestimuladores CD40 do linf B x CD40L do linf. T, que ativa a liberação de IL-2 que se liga nele mesmo, ativando a produção a IL-4 que de atividade paracrina Ativando a proliferação e diferenciação do linf. B Os clones de Linfócito B retornam ao gânglio linfático onde as cópias se instalam em um folículo. Nesse local os linf. B formam uma “ïlha” chamada de centro germinativo Gerando a zona escura (grande [ ] de linf.). O centro germinativo cresce conforme a medida que a resposta imune procede e volta ao normal quando a infecção é resolvida Durante todo o processo de desenvolvimento do centro germinativo, são testados os Ig sintetizados pelos plasmóctios, utilizando as céls dendríticas e linf. T, para determinar qual Ig se ligará no epítopo com maior avidez. Os linf. B que possuírem os Ig de maior potência serão selecionados e se tornarão cels. de memória. Já os que tiverem Ig com ligações fracas, são induzidos à apoptose Etapas das respostas imunes específicas humorais. A partir Linfócitos B virgens expressando IgM e IgD de superfície. Interação e processamento antigênico com consequente apresentação dos peptídeos para linfócitos Th2 que ativam as células B. Diferenciação em plasmócitos secretores de anticorpos. Resumo: Via Timo Dependente Essa ativação ocorre somente com antígenos de polissacarídeos, lipídicos ou ácidos nucléicos (geralmente antígenos multivalentes, os quais fazem ligações cruzadas, ou seja, mais de um epítopo ligado na superfície do anticorpo Linfócito B retorna ao gânglio linfático (centros germinativos) Os linf. B são estimulado a proliferarem gerando 5 mil cels com os dois anticorpos de superfície (IgG e M) Uma parte dessas células se tornam Plasmócitos ou Céls. Plasmáticas, as quais secretam 1 trilhão de anticorpos específicos por semana Podendo ocorrer a mudança de classe ou isotípo para qualquer outra Ig de acordo com o patógeno Outra parte dessas células se tornam Céls. de memória, as quais secretam anticorpos específicos e testados (grande avidez), são cels. que possuem uma sobrevida bem alta ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B Via Timo Independente Linfócito B não ficam estacionados nos linfonodos transitam entre os órgãos linfóides em busca de antígenos Ativação e diferenciação dos linfócitos B independentes de linf. T e produção de anticorpos Ativação da célula B por antígenos proteicos e células T auxiliares (Th2) com consequente migração dentro do centro germinativo. Os LB gerados no centro germinativo sofrem mutações somáticas para os genes da região variável das imunoglobulinas. São estimulados a produzirem anticorpos com diferentes afinidades para os antígenos. Somente células B com receptores com alta afinidade para o antígeno recebem estímulo para sobreviver. Os linfócitos B que não apresentam alta afinidade morrem. Resumo: Via Timo Independente Citocinas • Aumentam proliferação LB • Promovem mudança de isótipo do Ac • IL-2, IL-4 e IL5 Þ aumentam a proliferação do Linfócito B • IL-6 Þ fator de crescimento para Linfócitos B já diferenciados e secretores de anticorpos (plasmócitos) • O silenciamento das regiões de troca de qualquer cadeia pesada de um isótipo levam à deficiência na mudança desse isótipo ß Agora esse Linfócito B só pode secretar esse tipo de Ig TGF-b IgA IFN-g IgG3 IgG1 IL-4 IgE LT CITOCINAS IL-2/4/5 LB IL-2 IL-5 IgM Síntese de Ig ATIVAÇÃO PROLIFERAÇÃO DIFERENCIAÇÃO Sétima etapa concluída
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