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Imunologia – 2021/2 Nome: Danielle Louise Pereira de Souza 1. Diferencie resposta imune inata e resposta imune adaptativa identificando as principais características que definem cada uma, bem como os principais componentes que atuam em cada resposta. A resposta imune inata é a resposta inicial do sistema contra lesões ou invasões de microrganismos. Ela ocorre por meio de células e mecanismos que são produzidos anteriormente à aparição da ameaça e por esse motivo, geram respostas mais rápidas às infecções. Seus receptores identificam um repertório de organismos nocivos por meio de uma estrutura comum a esses microrganismos semelhantes e por isso, não possui um grau de especificidade alto para pequenas diferenças entre eles, executando, assim, um procedimento extremamente parecido em todos os casos. Os componentes principais desse tipo de resposta são a pele e os epitélios de mucosa, que servem como barreiras físicas, assim como moléculas antimicrobianas produzidas nesses epitélios, neutrófilos, macrófagos, células dendríticas, mastócitos, células natural killer (entre outras células linfoides), e proteínas do sangue junto a elementos do sistema complemento que servem como barreiras químicas. A atuação desses componentes na imunidade inata pode ocorrer pelo recrutamento de fagócitos ou leucócitos para a destruição de microrganismos, dando origem ao processo de inflamação; pelo bloqueio da replicação viral ou pela morte de células infectadas sem o processo de inflamação. Já a resposta imune adaptativa é estimulada pelo aparecimento do processo inflamatório, complementando o efeito da resposta imune inata. Por desenvolver uma resposta mais específica e completa, a execução dela é mais demorada do que a resposta inicial do organismo. Esse tipo de imunidade possui uma alta especificidade para diferentes tipos de antígenos, produzindo células que reconhecem diferentes ameaças e que produzem uma resposta diferente de acordo com a necessidade. Além disso, essas células específicas possuem vida longa e, por isso, desenvolvem uma espécie de “memória” para os diferentes antígenos de forma que, uma segunda exposição a um mesmo microrganismo produz uma resposta mais rápida e eficiente. Os principais componentes do sistema imune adaptativo são os linfócitos e seus produtos. Nas barreiras celulares e químicas os elementos são linfócitos nos epitélios e anticorpos secretados nas superfícies epiteliais, já no sangue a resposta adaptativa ocorre por meio de imunoglobulinas. A imunidade adaptativa ainda se divide em dois tipos: a imunidade humoral e imunidade mediada por células. O primeiro caso trata-se da defesa por meio de moléculas secretadas por linfócitos B, as imunoglobulinas, que estão presentes no sangue e nas mucosas. Esses anticorpos são essenciais para o combate de antígenos fora das células, como no lúmen dos tratos gastrointestinal e respiratório e no sangue. Por fim, a imunidade mediada por células é coordenada por linfócitos T. Esse tipo de resposta adaptativa protege o organismo contra fagócitos e células do corpo que estão infectadas por microrganismos não erradicados pela resposta humoral. Data: 10/12/21 2. A imunidade adaptativa pode ser adquirida ativa ou passivamente. Diferencie-as e dê exemplo(s) de cada uma. A imunidade adaptativa ativa diz respeito à imunidade em que a exposição ao antígeno leva o indivíduo e seus linfócitos a produzirem anticorpos para a defesa do organismo. Por exemplo, uma pessoa que nunca foi exposta ao vírus da gripe que, ao contraí-la, produz anticorpos contra o antígeno, desempenhando um papel ativo no desenvolvimento da imunidade. A imunidade adquirida de forma passiva diz respeito a imunização proveniente de uma transferência de anticorpos de outra pessoa ou animal que já são imunes a determinado antígeno. Um exemplo é a transferência de anticorpos maternos através da placenta para o bebê, proporcionando imunidade a antígenos aos quais eles ainda não possuem a capacidade de combater. 3. Uma das características mais importantes do sistema imune é a capacidade de reconhecer e responder adequadamente a diversos tipos moleculares. Cite 5 mecanismos que geram diversidade no sítio combinatório dos BCRs (imunoglobulinas) e TCRs. Aponte quais ocorrem antes do contato com o antígeno e qual ocorre durante a resposta imune de linfócitos T e B. Um mecanismo que gera diversidade no sítio combinatório dessas células é a recombinação de segmentos de genes V, D e J. Essa recombinação produz novas sequências de aminoácidos nos sítios de ligação, resultando em um repertório extenso de possibilidades para a ligação de antígenos a imunoglobulinas e TCR. Outro mecanismo importante para a diversidade nos receptores é a remoção de nucleotídeos de sequências germinativas por endonucleases de segmentos em recombinação. Além disso, a adição de nucleotídeos N por meio da enzima TdT também confere maior diversidade aos receptores de antígeno. É possível citar, também, a adição de nucleotídeos P na fita mais curta após a clivagem de segmentos gênicos pela Rag-1, antes da ligação à fita longa, gerando novas sequências VDJ. Essa diversidade juncional de igs e TCRs, provocada pela adição ou remoção de nucleotídeos no sítio de recombinação, produz variedade no número de sequências de aminoácidos nas regiões CDR3. Essas regiões desempenham papel importante na determinação da especificidade de ligação do antígeno ao receptor. Tanto a variedade produzida pela recombinação VDJ quanto pela diversidade juncional são processos que ocorrem antes da interação do receptor com o antígeno. Podemos citar como um mecanismo que gera diversidade nessas estruturas o fato do TCR ser formado pela combinação entre a região V das cadeias α e β, bem como para as imunoglobulinas a combinação entre a porção V da cadeia leve λ ou κ e da cadeia pesada. Ademais, ao reconhecer autoantígenos, a célula B imatura reativa os genes RAG, produz rearranjo gênico e uma cadeia leve de Ig, permitindo, assim, a edição do receptor. 4. O receptor de antígeno de células T ou receptor de células T (TCR) é relacionado à imunoglobulina, mas é distinto em sua estrutura e propriedade de reconhecimento. Descreva algumas dessas características que diferenciam o TCR de uma imunoglobulina. Quando falamos de estrutura, o TCR difere da imunoglobulina por possuir cadeias α e β com um domínio V e um domínio C em cada uma delas (ao posso que imunoglobulinas possuem um domínio V e três ou quatro domínios C em sua cadeia pesada e um domínio V e C em sua cadeia leve). Além disso, suas moléculas de sinalização também são diferentes: nas células T as moléculas associadas são a CD3 e ζ, enquanto nas células B são moléculas de Igα e Igβ. Após a ativação celular, as células T não produzem formas secretadas, não trocam de isotipo ou sofrem mutações somáticas e o linfócito B realiza todas essas atividades. 5. Descreva suscintamente as duas vias de processamento e apresentação de antígeno pelas células apresentadoras de antígenos e responda como as diferentes vias se relacionam com as diferentes funções dessas moléculas. Na via de processamento do MHC I, as proteínas dos antígenos (geralmente vírus, bactérias extracelulares que liberam proteínas no citosol ou outros microrganismos que ao serem fagocitados tem suas proteínas transportadas por vesículas para dentro da célula) sofrem degradação proteassômica, produzindo peptídeos que se unem às moléculas do MHC I (moléculas presentes em todas as células nucleadas). Os peptídeos são transportados do citosol para o retículo endoplasmático por meio de uma proteína dimérica chamada TAP. A TAP, no lúmen da membrana do reticulo, se associa à tapasina, que é uma proteína com afinidade pelas moléculas do MHC I, e por meio dessa associação, se aproxima de moléculas do MHC. Assim, os dímeros deMHC I recém-formados no retículo são associados ao complexo TAP e recebem peptídeos no retículo endoplasmático. Após a estabilização desse complexo das moléculas do MHC I e seus peptídeos, eles se movem para fora do retículo através do complexo de golgi em vesículas exocíticas e se direcionam para a superfície da célula. Quando estão expressos na superfície celular, esses complexos podem ser reconhecidos por células T CD8+ específicas para antígenos intracelulares. Já na via de processamento do MHC II, as proteínas dos antígenos (podem ser proteínas extracelulares capturadas por endocitose, pinocitose e fagocitose ou proteínas de superfície de células que estão sendo degradadas ou ainda proteínas intracelulares incluídas no processo de autofagia) são incorporadas em endossomos e clivadas nos lisossomos e endossomos tardios. Moléculas do MHC II (geralmente são encontradas em células apresentadoras de antígenos como células dendríticas, fagócitos mononucleares, células epiteliais do timo, células B e algumas células endoteliais) recém-formadas associadas a cadeia invariante são direcionadas para o retículo endoplasmático para vesículas endossômicas. No retículo, CLIP, uma pequena porção de peptídeos resultantes da clivagem da cadeia invariante, é retirado da fenda de ligação na molécula do MHC e substituído por outro peptídeo de maior afinidade através da molécula HLA-DM. Com a ação da molécula DM, fendas ficam disponíveis na molécula de MHC e peptídeos maiores então se associam à molécula, são clivados proteoliticamente por enzimas e formam um complexo trimérico (cadeia α mais a cadeia β da molécula de MHC mais o peptídeo). Esse complexo é expresso na superfície celular das células apresentadoras de antígeno onde é reconhecido por células T CD4+. A expressão de proteínas citosólicas e vesiculares por moléculas do MHC I e II é importante porque elas indicam para as células T CD8+ e CD4+ quais microrganismos são intra ou extracelulares, uma vez que essas subpopulações de células não conseguem identificar sozinhas quais antígenos específicos elas devem combater. 6. Descreva suscintamente como ocorre a seleção positiva e negativa de linfócitos T no timo durante a sua maturação. A seleção positiva é o processo no qual timócitos com TCR αβ CD4+CD8+ com baixo reconhecimento de complexos peptídeo-MHC se tornam CD4+CD8- ou CD8+CD4-. Esse comprometimento com uma linhagem é o que gera ao TCR a propriedade de se ligar ao MHC I com expressão de CD8 e silenciamento de CD4 ou se ligar ao MHC II com expressão de CD4 e silenciamento de CD8. A seleção negativa é o processo no qual os timócitos com TCR αβ CD4+CD8+ tem um alto reconhecimento de autoantígenos do timo e, por isso, sofrem apoptose para que não ocorram grandes danos ao sistema imune. Quando essas células de alto reconhecimento não sofrem apoptose, elas podem se tornar células T CD4+ reguladoras, prevenindo reações autoimunes.
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