Aula 3 - Geração da diversidade dos Anticorpos - Profa Alexandra

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Profa: Alexandra Cassado
Geração da
Diversidade dos Anticorpos
Classes ou Isótipos de Imunoglobulinas Humanas
*IgG - Cadeia Pesada Gamma (g)
*IgM - Cadeia Pesada Mu (m)
*IgA - Cadeia Pesada Alpha (a)
*IgD - Cadeia Pesada Delta (d)
*IgE - Cadeia Pesada Epsilon (e)
As classes de AC são nomeadas 
de acordo com a cadeia 
pesada, já que apresentam a 
mesma cadeia (sequência de 
aminoácidos).
Cada linfócito B possui um receptor (Ig) que possui diferente 
especificidade.. REPERTÓRIO
A diversidade na especificidade dos Acs é garantida pelo 
processo de rearranjo gênico...
Genes de Cadeia Pesada
Organização “germ line”
Susumo Tonegawa: Prêmio Nobel em 1987
Genes de cadeia pesada; Vn=1000, Dn=15
P
L V1
P
L Vn
P
L V2 D2 D3D1 Dn
Cm Cd Cg3 CeC g2C g1 C g4 Ca1 Ca2
J2 J3 J5J1 J4
E
CH1 H CH2 CH3 CH4
Tipos de Cadeia Leve *Kappa (k)
*Lambda (l)
Genes de Cadeia Leve
Organização “germ line”
Jl1 Cl1
E
Jl2 Cl2
E
Jl3 Cl3
E
Jl4 Cl4
EP
L Vl1
P
L Vln
P
L Vl2
Genes de cadeia leve tipo lambda; n=30
P
L V k1
P
L V k n
P
L V k 2 Jk2 Jk3 Jk5 Ck
E
Jk1 Jk4
Genes de cadeia leve tipo kappa; n=300
Vários segmentos gênicos são necessários para codificar 
as cadeias leves e pesadas do anticorpo..
Genes de Cadeia Leve
Rearranjo e Expressão
L Vl 1 L VlnL Vl2 Jl2 Jl3 Jl5 ClJl1 Jl4
DNA
P PP E
P P E
L Vl 1 L Jl5 Cl
Vl 2 Jl4
DNA
DNA Rearrangement
V CJ
V C
Protein
Transport to ER
Protein
Translation
CL V J
E
L V CJ
RNA
Transcription
Primary transcript
CL V JRNA Processing
RNAmRNA
Genes de Cadeia Pesada
Rearranjo e Expressão
P
L V1
P
L Vn
P
L V2 D2 D3D1 Dn
Cm CdJ2 J3 J5J1 J4
E
DJ rearrangement
P
L Vn
P
L V1
P
L V2
D2
D1 Cm CdJ5
J4
E
DNA
VDJ rearrangement
D2 Cm CdJ5
J4
EP
L V1
P
L
V2
DNA
Transcription
D2 Cm CdJ5
J4
E
L
V2
RNAPrimary transcript
E
Primary transcript
E
J4D2V2 Cm CdJ5L Cm CdJ5L
D2 J4V2
RNA Processing
An
mRNA for Cm
CmL DJV CdL DJV
An
mRNA for Cd
Translation
Cm heavy chain
CmL DJV CdL DJV
Cd heavy chain
Transport to ER
Cm heavy chain
V C
CmDJV CdDJV
Cd heavy chain
V C
Genes de Cadeia Pesada
Rearranjo e Expressão
V1-51 D1-27 J1-27 Cm Cd
DNA 
RNAm AAA
Proteína 
Porção hidrofóbica: Inserção 
na membrana do Ly B
Rearranjo gênico aleatório para a síntese da cadeia 
pesada da Ig.. 
Cg3, 1 Ca1 Cg2, 4 Ce Ca2
Cg3, 1 Ca1 Cg2, 4 Ce
Sequência 
de eventos 
no 
Rearranjo 
gênico e 
síntese 
protéica
DNA
Rearranjo do DNA 
Transcrito
primário
RNA mensageiro
Cadeia 
polipeptídica
Quais os mecanismos de geram diversidade das 
moléculas de anticorpos ?
Repertório de BCR = 1011 moléculas diferentes..
Como ?
1) Rearranjo gênico (VDJ cadeia pesada)
(VJ cadeia leve)
2) Associação entre cadeia leve e pesada
3) Diversidade juncional (adição ou remoção de nucleotídeos)
4) Hipermutação somática (linfócitos B ativados)
Switch Imunológico para Troca de Classe de AC
TROCA DE ISOTIPO
*Rearranjo do DNA
*Dependente do Ag
*Local do Switch
*Mesmo VDJ
*Citocinas TH m dL
m d g3 eg2
g1
g4 a1 a
2
P
L VDJ
S S S S S S S S
P
L
S
e a1 a2
S S
e
Primary Transcript IgM 
or IgD
Primary Transcript 
IgE
RNA
DNA
DNA
Rearranjo do DNA
L
VDJ
VDJVDJ
O contato inicial dos linfócitos B com o antígeno ocorre nos órgãos 
linfóides secundários...
Antígeno
Linfócito B
Ativação de linfócitos B 
independente da presença de 
linfócitos T
Linfócito B
IgM + e IgD+
Expansão clonal 
Antígenos 
multivalentes
IgM específicos 
IgG específicos de baixa afinidade
Antígenos recobertos por
fragmentos C3d 
do sistema complemento
Troca da região constante da cadeia 
pesada
Processo de ativação e diferenciação dos linfócitos B por antígenos T-
dependentes ocorre nos órgãos linfóides secundários
Linfonodo
Antígeno
DC Linfócito T auxiliar
Folículo primário
Paracórtex
Antígeno
Linfócito B
Contato entre os linfócitos T e B promovem:
1) A proliferação dos linfócitos B
2) A mudança de isótipo dos anticorpos
Plasmócito
3) A diferenciação em plasmócitos
Linfócitos B de memória
4) A diferenciação em células de memória
Diferentes classes de 
anticorpos
5) Aumento da afinidade do anticorpo ao antígeno
Ly T LyB
Proliferação e troca de região constante da cadeia pesada – Troca de ISÓTIPO
Linfócito B
IgM + e IgD+
Expansão clonal 
Linfócitos B 
de memória
Hipermutação somática
Troca de isótipo da cadeia 
pesada
Maturação de afinidade 
IgM
IgG 
IgG 
IgG
IgE
IgA
Antígenos
Anticorpos de 
alta afinidade 
CD4
Ativação de linfócitos B dependente 
da presença de linfócitos T
Os linfócitos B produzem anticorpos de classes (ou isótipos) 
diferentes
IgM
IgG baixa afinidade
Ativação T-independente
Ativação T-dependente
IgG, IgE ou IgA
Só temos troca de classe quando 
ocorre ativação T-dependente..
Qual a cinética na producão 
das classes de Acs?
Dias após a exposição ao antígeno
1ª exposição 2ª exposição 
Pr
od
uç
ão
 d
e
 a
nt
ic
or
po
s
Células B 
ativadas
Plasmócitos
Plasmócitos
Linfócitos B virgens
Linfócitos B de
memória
Resposta 
secundária
Linfócitos B de
memória
Plasmócitos
medula óssea
Plasmócitos
Células B 
ativadas
Cinética da Resposta de Anticorpos
Resposta 
Primária
IgG de alta 
afinidade
Então, qual a diferença entre 
IgM e IgG positivo no 
diagnóstico?
O exame sorológico de IgG e IgM possibilita a detecção do estágio de diversas 
doenças:
• Toxoplasmose;
• Rubéola;
• Citomegalovírus, etc
IgG x IgM
AC Resultado exame
IgG negativo 
(não reagente) 
IgM negativo 
(não reagente)
- Nunca entrou em contato 
com o patógeno (nunca teve 
a doença ou nunca tomou 
vacina);
- Susceptível a ter a doença
AC Resultado exame
IgG Negativo (não reagente) 
IgM Positivo (reagente)
- Infecção aguda (dias-semanas)
AC Resultado exame
IgG Positivo (reagente) 
IgM Positivo (reagente)
- Infecção recente (semanas-meses)
AC Resultado exame
IgG Positivo (reagente) 
IgM Negativo(não-reagente)
- Infecção antiga (meses ou anos);
- Sucesso da imunização;
- Paciente está protegida para essa doença
IgG x IgM
Porque temos que esperar um 
período após o início dos 
sintomas para dosar 
anticorpos no plasma?
Semanas após início dos sintomas
V
a
lo
r 
m
é
d
io
Adaptado de Profile of specific antibodies to SARS-CoV-2: The first report. J. of Infection, 2020.
J
a
n
e
la
 I
m
u
n
o
ló
g
ic
a