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Estudo Dirigido e Resumo para AP2 de Imunologia Este material foi produzido por um grupo de alunas, NÃO É GABARITO. Sugerimos uma sequência de estudos da disciplina que obedeça a leitura do material didático, deste resumo, e por fim, do esquema abaixo. Olhar o esquema buscando compreendê-lo antes de estudar poderá causar mais dano que auxílio. Deixo abaixo um esquema mental que desenvolvi antes da AP2, cuja construção me deu subsídios para responder mais de metade da prova. Sugiro que cada um construa os próprios esquemas mentais ao longo dos estudos, buscando compreender que em imunologia, os eventos se sucedem de forma lógica, onde um leva a outro. 1º Pense em Th = 12 (diferenciação em linfócito T CD4 perfil T helper = 12). Tente associar na sua mente a letra T ao número 1 e a letra h ao 2. Pense em números que multiplicados e/ou somados sejam igual a 12. 2º Para a diferenciação dos perfis T helper é necessário que haja no microambiente INTERLEUCINA (IL) permitindo que a célula Th0 possa se diferenciar em 2 tipos; Th 1 e Th 2, associe mentalmente que para os dois tipos a célula Th0 precisará de IL-2. 3º Pense que a diferenciação em Th1 é matematicamente objetiva (1x12=12) e Th2 subjetiva (1x4+4=12). 4º Pense que o perfil Th1 é pró-inflamatório (cuja principal citocina produzida é o IFN-, mas também IL-2 e TNF-α) e o perfil Th2 é antinflamatório (Cuja principal citocina produzida é a IL-10, mas também, IL-4, IL-5 e IL-13 – IL-4 tem efeito autócrino, potencializando a diferenciação Th2), e que os perfis são antagônicos, ou seja, as citocinas produzidas em um dos perfis inibe o outro. 5º Pense que nos dois perfis haverá ação sobre Macrófagos (M0) e Linfócitos B (LB), principalmente. Que M0 quando ativados tem a função fagocítica, microbicida aumentada (Fago.), ou seja, função pró-inflamatória e LB produzem anticorpos específicos de acordo com a função efetora necessária ao perfil, ou seja, Opsonizante (Ac. Op.) no perfil pró-inflamatório e Neutralizante (Ac. Neu.) no perfil antinflamatório, além do swithing de classe para IgE. 6º Pense que cada um dos perfis está associado às Hipersensibilidades, sendo que, o perfil pró-inflamatório quando cronificado (mantido por muito tempo) gera lesão tecidual, portanto, Hipersensibilidade do tipo IV (também chamada tardia, caracterizada por acúmulo de M0 e lesão tecidual), está associada ao perfil Th1, e no perfil Th2 como há a inativação de M0, por ser antinflamatória e mais intensa produção de anticorpos que sempre são específicos; lembre-se que essa especificidade cronificada se referirá a alergia, produção de IgE, que é característica da Hipersensibilidade do tipo I, ou imediata. 7º Como acima dois tipos de hipersensibilidade foram caracterizadas, restam as outras duas (Tipo II e III) que podem ser caracterizadas, ambas, por serem dependentes de anticorpos Ig M ou Ig G, onde ocorrerá ativação do complemento. Tipo II haverá formação do complexo de ataque a membrana com citotoxicidade (ex: eritroblastose fetal, onde há a destruição das hemácias do feto) e no Tipo III haverá a formação de imunocomplexos (ligação de anticorpos a moléculas do complemento com deposição local ou sistêmica, causando lesões). 8º Conforme for estudando vá ampliando seu esquema mental, adicionando novas informações. Agora, finalmente, vamos ao esquema. Repita a leitura até o passo 7 observando o esquema. AULA 11: Complexo Principal de histocompatibilidade (MHC), processamento e apresentação de antígenos O TCR só reconhece um antígeno quando ele é processado e apresentado associado a moléculas de MHC. Antígenos podem ser fagocitados por polimorfonucleares ou macrófagos e células dendríticas. Os antígenos livres, células dendríticas e os macrófagos são carreados através da linfa para os órgãos linfoides que drenam a região. Nesses órgãos, os linfócitos B reconhecem o antígeno pelo seu receptor BCR e, ao serem ativados, produzem anticorpos. As células T, também presentes nesses órgãos, serão ativadas por meio do reconhecimento do antígeno pelo TCR, associados a outros co-estímulos. Entretanto, para que o TCR reconheça o antígeno, ele deve atender a alguns requisitos. Dentre eles, dois são essenciais: ser constituído por fragmentos peptídicos de aproximadamente 10-30 aminoácidos; estar associado à molécula de MHC. As moléculas do MHC pertencem às superfamílias das imunoglobulinas e incluem os anticorpos, o TCR e algumas moléculas de adesão. MHC de classe I e II que estão ligados ao processamento e apresentação de antígenos. As moléculas do MHC de classe I, que estão presentes na maioria das células nucleadas, são reconhecidas principalmente pelo TCR de linfócitos T CD8, ao passo que as moléculas de classe II, presentes na superfície das células apresentadoras de antígenos, são reconhecidas pelo TCR dos linfócitos T CD4. As moléculas do MHC de classe I são glicoproteínas expressas na membrana celular da maioria das células nucleadas dos vertebrados. É constituída pela cadeia α (com as subunidades α1, α2 e α3) contém um domínio hidrofóbico que atravessa a membrana plasmática e forma uma pequena cauda citoplasmática, que corresponde à região carboxi-terminal da molécula, que se liga de forma não-covalente a β2-microglobulina. A região em que o peptídeo se liga corresponde à região amino-terminal e é composta pelos segmentos α1 e α2 que formam uma fenda ou bolsa, na qual ele se encaixa. Essa região também é responsável pela variabilidade da molécula. Os antígenos proteicos precisam ser processados para gerar peptídeos pequenos o suficiente para se ligarem à molécula do MHC. A região globular, invariável, que corresponde ao segmento α3, se liga ao co-receptor CD8 do linfócito T. Essa ligação confere a especificidade da molécula de classe I com a célula T CD8. O domínio α3, também se liga de forma não- covalente à molécula β2-microglobulina, sendo esse complexo estabilizado pelo peptídeo processado que se liga nos domínios α1 e α2. Somente nessa forma estável a molécula do MHC de classe I é expressa na superfície das células. As moléculas do MHC de classe II também são glicoproteínas expressas na membrana de células apresentadoras de antígenos (APC: células dendríticas, os macrófagos e os linfócitos B). Molécula de classe II é formada por um heterodímero constituído de uma cadeia α e uma β, ligadas de forma não-covalente. Ambas, α e β, são polimórficas, ou seja, são variáveis e possuem domínios α1 e α2, e, β1 e β2, respectivamente, a porção variável corresponde aos segmentos α1 e β1. Os domínios α1 e β1 interagem para formar a fenda de ligação ao peptídeo a ser apresentado à célula T. Os segmentos α2 e β2 apresentam domínios globulares e não são polimórficos, ou seja, não apresentam variabilidade. O domínio globular do segmento β2 se liga à molécula co-receptora CD4. Resumindo: A molécula de classe I é composta pela cadeia α e β2-microglobulina, sendo que a cadeia α é subdividida em α1, α2 e α3. E as regiões α1 e α2 apresentam variabilidade e formam a fenda de ligação ao peptídeo. A molécula de classe II é composta pelas cadeias α e β que também são subdivididas em α1 e α2, e, β1 e β2. Sendo as regiões α1 e β1 variáveis, e juntas formam a fenda de ligação ao peptídeo. Funções: O termo “processamento” é utilizado para designar os eventos bioquímicos envolvidos na produção de fragmentos antigênicos (peptídeos), originados de moléculas maiores. Já àqueles que levam a ligação desses fragmentos com a molécula do MHC e a sua exposição na superfície celular para o reconhecimento pelo linfócito T antígeno-específico, denominamos “apresentação”. As moléculas do MHC, de classe I e II, têm apenas uma fenda de ligação que acomoda um único peptídeo. Entretanto, essas moléculas apresentam uma ampla especificidade de ligação de peptídeos, ou seja, cada molécula pode ligar diferentes peptídeos originados dos mais diversos antígenos. A especificidade antigênicafina é dada pelo receptor da célula T. Isto significa que a especificidade da resposta celular é dada pelo TCR do linfócito T que reconhece especificamente o peptídeo. O resultado deste reconhecimento são a ativação e a proliferação da célula que reconheceu o peptídeo apresentado pelo MHC. A principal função da molécula do MHC é apresentar fragmentos de macromoléculas na superfície celular, em um arranjo específico que permite o seu reconhecimento por células do sistema imune, principalmente os linfócitos T αβ+, o que resulta na ativação da resposta imune adaptativa. As moléculas do MHC de classe I apresentam peptídeos presentes no citoplasma das células, os quais podem ser próprios, originados de parasitas intracelulares, como vírus, bactérias, protozoários, ou de células tumorais. As células que possuem moléculas de MHC de classe I associadas a peptídeos de origem microbiana ou tumorais são alvos de células T CD8 ativadas que induzem à morte células infectadas ou transformadas. Por isso todas as células nucleadas possuem MHC de classe I, pois são passíveis de infecções por organismos intracelulares ou de se transformarem em células cancerosas. Já as moléculas do MHC de classe II, presentes em células B, macrófagos e células dendríticas, apresentam peptídeos originados do meio extracelular, que englobam organismos ou substâncias presentes nesses locais. As células T CD4, ou células T auxiliares (Th – T helper), são ativadas pelo contato e reconhecimento de um peptídeo estranho apresentado pela molécula do MHC de classe II. As células T CD4 ativadas auxiliam a resposta imune, pois participam na ativação de células B para que produzem anticorpos e ativam os macrófagos para que eles matem mais eficientemente os microrganismos fagocitados. Correlacione os itens abaixo, cuja função da apresentação de antígenos seja A para MHC de classe I e B para MHC de classe II. 1. ( A ) Antígenos tumorais. CD8 Citolíticos – Célula infectada 2. ( B ) Vacina anti-hepatite B. Esta vacina é constituída de uma proteína recombinante chamada HBSAg e é administrada por via intramuscular. Antígeno fagocitado e apresentado. 3. ( A ) Infecção pelo vírus da hepatite B. Célula infectada 4. ( B ) Infecção pela bactéria Staphylococcus aureus. Não é um parasita intracelular. Reconhecimento extracelular, antígeno fagocitado e apresentado. Comentário: a produção de anticorpos é fundamental para a proteção contra o vírus da hepatite e, nos dois casos (2 e 3), são produzidos anticorpos neutralizantes. No caso da vacina, o antígeno injetado intramuscularmente é fagocitado e apresentado via MHC de classe II pelas APCs, incluindo linfócitos B, que reconhecem o antígeno vacinal pelo seu receptor, o BCR. Este processo pode também acontecer na infecção pelo vírus quando ele se encontra na fase extracelular. Como resultado, os linfócitos B são ativados e se diferenciam em células produtoras de anticorpos. No caso da infecção pelo vírus, as células infectadas apresentarão os antígenos via MHC de classe I, mas a apresentação de antígenos via classe II também acontece por alguns mecanismos, que podemos citar: os vírus, ao emergirem de uma célula infectada para infectar outra célula, podem ser fagocitados; as células mortas ou não pela infecção viral ou pela ação das células T citolíticas (CD8) também poderão ser fagocitadas. Em ambos os casos, os antígenos virais poderão ser apresentados via MHC de classe II, o que terá como consequência a ativação de linfócitos B e produção de anticorpos. PROCESSAMENTO E APRESENTAÇÃO DE ANTÍGENOS Antígenos apresentados via moléculas de MHC de classe I são, na maioria das vezes, gerados dentro da mesma célula que produziu a molécula de classe I. Os peptídeos gerados são derivados de proteínas que se encontram no citosol da célula, que podem ser da própria célula, de origem viral ou de outros microrganismos intracelulares e antígenos tumorais. Alguns microrganismos fagocitados conseguem escapar das vesículas fagolisossomais para o citoplasma, o que faz com que sejam processados e apresentados via MHC de classe I ao infectarem uma célula. Os antígenos proteicos são degradados em peptídeos no proteassoma (complexo multiproteolítico). Os peptídeos são, então, transportados do citoplasma para o retículo endoplasmático rugoso pela proteína transportadora dimérica TAP, a qual encontra- se inserida na membrana do retículo endoplasmático. A cadeia α e a molécula β2- microglobulina são sintetizadas no retículo endoplasmático, cuja ligação com o peptídeo é fundamental. Assim, os peptídeos transportados pela TAP para dentro do retículo endoplasmático se ligam à molécula nascente do MHC classe I, estabilizando-a. O complexo estável move-se para o complexo de Golgi, e daí é transportado para a superfície da célula em vesículas exocíticas. A molécula de classe I associada ao peptídeo e expressa na superfície celular é reconhecida pela célula T CD8. Esse reconhecimento específico pelo TCR da célula T CD8, associado a outros estímulos co-estimulatórios, resulta na ativação do linfócito T CD8. As moléculas do MHC das nossas células estão continuamente apresentando peptídeos endógenos de proteínas normais presentes no citoplasma celular. As células T CD8 reconhecem esses peptídeos como próprios e não há o desencadeamento de uma resposta imune. Entretanto, caso haja qualquer alteração no citoplasma da célula devido à presença de parasitas intracelulares ou início de um processo tumoral, essa alteração é detectada pela presença de peptídeos estranhos apresentados e em consequência é desencadeada a resposta imune contra o parasita ou célula transformada. Esse processo funciona como uma forma de “checagem” que permite que os linfócitos T citotóxicos eliminem qualquer tipo de célula infectada ou de origem tumoral, assim como, células que fagocitam antígenos particulados, quando proteínas podem ser translocadas da vesícula fagocítica para o citosol e, assim, ser apresentadas via MHC de classe I. A apresentação de antígenos pela molécula do MHC de classe I pode ser realizada por qualquer célula nucleada do organismo animal, que não funciona como uma célula apresentadora de antígenos (APC). Para a célula T CD8 ser ativada, proliferar e se diferenciar em uma célula efetora, ela precisa reconhecer o antígeno peptídico associado à molécula de classe I e também receber sinais co-estimuladores da APC ou de uma célula T CD4 auxiliar. Caso esses co-estímulos não aconteçam, a célula T CD8 não será ativada. Exceção da ativação da célula T CD8: As células infectadas por organismos intracelulares ou as células tumorais são capturadas pelas células dendríticas. Normalmente os antígenos fagocitados são apresentados via MHC de classe II. Entretanto, as células infectadas ou tumorais, ao serem fagocitadas pelas células dendríticas, os antígenos presentes nessas células são também apresentados via MHC de classe I, e, assim, a célula T CD8 reconhece o antígeno no contexto do MHC de classe I e recebe os sinais co-estimulatórios adequados para se ativar. Este mecanismo é chamado apresentação cruzada. Neste caso, ocorre uma exceção para o conceito de que antígenos fagocitados são apresentados pela molécula do MHC de classe II e os antígenos citosólicos são apresentados pelas de classe I. As moléculas do MHC de classe II também se ligam a peptídeos originados da degradação proteica, mas, nesse caso, geralmente os peptídeos resultam da proteólise de moléculas endocitadas ou partículas fagocitadas pelas APCs e, por essa razão, são referidos como peptídeos ou antígenos exógenos. As partículas fagocitadas são internalizadas em vesículas intracelulares, os endossomas, que se fundem com os lisossomas, que contêm enzimas proteolíticas. A vesícula resultante dessa fusão é o fagolisossoma, ou lisossoma secundário. O processo de degradação do antígeno ocorre em condições ácidas, que é o pH ótimo para a ação das enzimas proteolíticas, presentesnos endossomas e lisossomas. Os endossomas apresentam uma grande quantidade de moléculas do MHC de classe II que se ligam aos peptídeos originados da degradação dos antígenos exógenos. Quando recém-sintetizada no retículo endoplasmático, a molécula do MHC de classe II tem a fenda protegida por uma proteína denominada cadeia invariante (Ii), de modo que a fenda não pode acomodar peptídeos presentes no retículo endoplasmático. Nos endossomas, as enzimas proteolíticas digerem a cadeia Ii, até que restem 24 aminoácidos associados à fenda. Este pequeno fragmento é chamado CLIP, que ao ser removido, permitirá que os peptídeos exógenos se liguem à fenda do MHC classe II, quando o complexo tem estabilidade para ser expresso na membrana da APC. Dessa forma, esse complexo molecular, MHC classe II/peptídeo, pode ser reconhecido especificamente pelo TCR dos linfócitos T CD4, de modo que, a molécula acessória CD4 se liga na região conservada da molécula de classe II constituída pelo domínio β2 da cadeia β, que associado aos sinais co-estimulatórios dados pela APC, resulta na ativação e proliferação da célula T CD4. A restrição da apresentação de antígenos intra e extracelulares às moléculas de classe I e II é fundamental para o direcionamento e regulação da resposta imune. Para cada um dos componentes listados a seguir, indique se eles estão associados a processamento e apresentação de antígenos de origem intracelular (IN) ou extracelular (EX) ou ambos (AM). 1. ( IN ) Molécula do MHC de classe I. 2. ( EX ) Molécula do MHC de classe II. 3. ( EX ) Cadeia invariante (Ii). Protege a fenda da molécula de MHC II, evitando que ela se ligue a peptídeo presentes no RE. 4. ( EX ) Enzimas hidrolíticas lisossomais. Antígenos externos são processado em fagolisossomos. 5. ( IN ) Proteassoma. Peptídeos internos são processados em proteossomas. 6. ( IN ) Proteína TAP. Presente na superfície do RE que permite a entrada do peptídeo para a associação com o MHC I. 7. ( AM ) Retículo endoplasmático. É onde as moléculas de MHC I e II são produzidas. 8. ( AM ) Transporte de vesículas do retículo endoplasmático para o complexo de Golgi. De onde são endereçadas para a via exocítica, neste caso, para expressão na membrana. 9. ( EX ) CLIP. Fragmento de 24 aminoácidos associado à fenda do MHC II que ao ser removido permitirá a ligação do peptídeo de origem externa. 10. ( EX ) HLA-DM. Enzima que retira o CLIP no endossomo. 1. Caracterize estruturalmente e funcionalmente as moléculas do MHC I e MHC II. • MHC de classe I: Estão presentes em todas as células nucleadas, e são reconhecidas principalmente pelo TCR dos linfócitos TCD8; • MHC de classe II: Estão presentes em todas as células apresentadoras de antígenos (APCs), como por exemplo, macrófagos, células dendríticas e linfócitos B. Esse tipo de MHC é reconhecido pelo TCR dos linfócitos TCD4. a) A origem dos antígenos: As moléculas de MHC de classe I apresentam aos linfócitos T CD8, antígenos de origem citoplasmática. Mas antes de serem apresentados, esses antígenos serão processados e os peptídeos resultantes são associados ao MHC de classe I. Esses peptídeos podem ser próprios da célula, podem ser de origem tumoral ou podem ser de patógenos intracelulares. O MHC de classe I está presente na superfície de quase todas as células nucleadas. Dessa forma, todas as células que possuem MHC de classe I associada a peptídeos serão alvo dos linfócitos T CD8, que induzirão a morte dessas células. Por isso, o linfócito T CD8 é conhecido como citotóxico, por destruir células. A molécula de MHC de classe II apresenta aos linfócitos T CD4 peptídeos originados do meio extracelular. O MHC de classe II está presente na superfície de todas as células apresentadoras de antígenos, como exemplo, macrófagos e fagócitos. Estes irão englobar organismos ou substâncias presentes no meio extracelular, processa-los e associa-los as suas moléculas de MHC classe II. Dessa forma, todas as células apresentadores de antígenos (APCs) que possuem moléculas de MHC de classe II associadas a peptídeos, serão alvo dos linfócitos T CD4, que assim serão ativados e participarão da ativação de células B (produtoras de anticorpos). b) Células ativadas e suas respectivas funções: O MHC de classe I ativa as células T CD8. A função do linfócito T CD8 é reconhecer os peptídeos antigênicos apresentados via MHC de classe I e provocar a lise da célula infectada, impedindo assim, a replicação viral. O MHC de classe II ativa as células T CD4. A função desses linfócitos é reconhecer os peptídeos apresentados complexados ao MHC de classe II, ativar células B, auxiliando assim, a produzir anticorpos. 2.0. Descreva de modo resumido como ocorre o processamento e apresentação de antígenos via MHC de classe I. 2.1. Como ocorre o processamento e a apresentação de antígenos a células T CD8? Os antígenos apresentados via MHC de classe I são peptídeos de origem intracelular derivados de proteínas de origem viral, de outros patógenos intracelulares, de antígenos tumorais ou da própria célula. Qualquer microrganismo que for transportado pra dentro da célula por vesículas fagocíticas, será tratado pela célula como intracelular e será também processado via MHC de classe I. As proteínas que forma reconhecidas pelo MHC como não próprias serão degradas por proteossomas. Dessa degradação serão gerados vários peptídeos, os quais serão transportados do citoplasma até o RE pela proteína transportadora TAP (proteína transportadora associada ao processamento do antígeno). Dentro do RE, esses peptídeos se ligam a moléculas de MHC de classe I recém sintetizadas. Essa ligação torna o MHC estável, o que o permite seguir para o complexo Golgiense, de onde é transportada para a superfície da célula por vesículas exocíticas. Na superfície da célula, a molécula de MHC classe I associada/complexada ao peptídeo será reconhecida pelo linfócito T CD8. O TCR do linfócito T CD8 reconhece especificamente o peptídeo associado ao MHC se ligando ao complexo. Se o peptídeo for reconhecido como próprio do organismo, nenhuma reação imune ocorrerá. Mas se for reconhecido como não próprio, o linfócito T CD8 será ativado e desencadeará uma resposta imune que induzirá a morte da célula. Moléculas de MHC estão continuamente apresentando peptídeos de proteínas próprias do organismo. Esse processo funciona como uma forma de checagem do sistema imune. A célula T CD8, para ser ativada quando reconhece os antígenos peptídicos como impróprio e se diferenciar em CTL (linfócito T citolítico) efetor, necessita primeiro, receber sinais de MHCs de Classe I de uma célula T CD4 (T helper). Caso não receba esses sinais, O T CD8 não será ativado. Duas vias possíveis de “obtenção” de antígenos (peptídeos) para complexação ao MHC I e ativação de linfócitos T CD8. 3.0. Descreva sucintamente como ocorre o processamento e apresentação de antígenos via MHC de classe II. 3.1. Como ocorre o processamento e a apresentação de antígenos às células T CD4? Células apresentadoras de antígenos, como as células dendríticas e os macrófagos, fagocitam partículas extracelulares. Essas partículas são internalizadas através de uma vesícula chamada endossoma/fagossona. Outra vesícula, o lisossoma, se funde com o endossoma, formando o fagolisossoma. O lisossoma contém enzimas proteolíticas e uma grande quantidade de MHC de classe II. Sendo assim, no fagolisossoma, encontramos muitas moléculas de MHC II e enzimas. Os peptídeos gerados a partir da degradação dos antígenos exógenos, se ligam a molécula de MHC de classe II. Quando recém-sintetizada no retículo endoplasmático, a molécula do MHC de classe II tem a fenda protegida por uma proteína denominada cadeia invariante (Ii). Desse modo, a fenda do MHC classe II não pode acomodar peptídeos presentes no retículo endoplasmático. Essa molécula de classe II é, então, direcionadapara os endossomas, onde se encontram os peptídeos exógenos resultantes da proteólise dos antígenos externos. Nos endossomas, as enzimas proteolíticas digerem a cadeia Ii, porém, não totalmente, restando 24 aminoácidos ainda associados à fenda da molécula de classe II. Agora, este pequeno fragmento passa a ser chamado CLIP (do inglês class II associated invariant chain peptide). No endossoma a retirada do CLIP é realizada pela enzima HLA-DM (em humanos). Com a remoção do CLIP, os peptídeos exógenos podem se ligar à fenda da molécula de classe II que torna a molécula mais estável. Assim, somente as moléculas do MHC de classe II em complexo com peptídeos têm estabilidade suficiente para serem expressas na membrana da célula apresentadora de antígenos. Dessa forma, esse complexo molecular, MHC classe II/peptídeo, pode ser reconhecido especificamente pelo TCR dos linfócitos T CD4. Nestes, a molécula acessória CD4 se liga na região conservada da molécula de classe II constituída pelo domínio β2 da cadeia β. O reconhecimento da molécula do MHC classe II associada ao peptídeo pelo TCR da célula CD4, associado aos sinais co- estimulatórios dados pela APC, resulta na ativação e proliferação da célula T CD4. 4. Qual é a distribuição celular do MHC I e MHC II? Qual é a função do MHC? A principal função da molécula do MHC é apresentar fragmentos de macromoléculas na superfície celular, em um arranjo específico que permita o seu reconhecimento por células do sistema imune, principalmente os linfócitos T αβ+, o que resulta na ativação da resposta imune adaptativa. MHC I está presente em quase todos os tipos de células nucleadas e o MHC II está presente nas APCs. • MHC de classe I: Estão presentes em todas as células nucleadas, e são reconhecidas principalmente pelo TCR dos linfócitos TCD8; • MHC de classe II: Estão presentes em todas as células apresentadoras de antígenos (APCs), como por exemplo, macrófagos, células dendríticas e linfócitos B. Esse tipo de MHC é reconhecido pelo TCR dos linfócitos TCD4. 5. Cite a origem do antígeno apresentado via MHC I e II e qual tipo celular reconhece essas moléculas. As moléculas de MHC de classe I apresentam aos linfócitos T CD8, antígenos de origem citoplasmática. Mas antes de serem apresentados, esses antígenos serão processados e os peptídeos resultantes são associados ao MHC de classe I. Esses peptídeos podem ser próprios da célula, podem ser de origem tumoral ou podem ser de patógenos intracelulares. O MHC de classe I está presente na superfície de quase todas as células nucleadas. Dessa forma, todas as células que possuem MHC de classe I associada a peptídeos serão alvo dos linfócitos T CD8, que induzirão a morte dessas células. Por isso, o linfócito T CD8 é conhecido como citotóxico, por destruir células. A molécula de MHC de classe II apresenta aos linfócitos T CD4 peptídeos originados do meio extracelular. O MHC de classe II está presente na superfície de todas as células apresentadoras de antígenos, como exemplo, macrófagos e fagócitos. Estes irão englobar organismos ou substâncias presentes no meio extracelular, processa-los e associa-los as suas moléculas de MHC classe II. Dessa forma, todas as células apresentadores de antígenos (APCs) que possuem moléculas de MHC de classe II associadas a peptídeos, serão alvo dos linfócitos T CD4, que assim serão ativados e participarão da ativação de células B (produtoras de anticorpos). AULA 12: Ontogenia e maturação de células B e T A ontogenia e a maturação dos linfócitos B e T nada mais são do que o processo que vai desde os primórdios da sua formação na medula óssea até o completo amadurecimento na própria medula, para os linfócitos B, e no timo para os linfócitos T. O completo amadurecimento dos linfócitos é caracterizado pela expressão de determinadas moléculas na superfície celular e pela competência em responder a um dado estímulo antigênico. Somente após a recombinação somática ter se completado é que os linfócitos estarão em condições de responderem a determinado estímulo antigênico, caracterizando a maturação propriamente dita. Durante o processo de ontogenia e maturação dos linfócitos B e T, outros eventos devem ocorrer concomitantemente à recombinação somática e após a mesma ter se consumado. No percurso do amadurecimento dos linfócitos, ocorrem mudanças na sua localização bem como na sua relação com antígenos próprios e não próprios. A recombinação somática se inicia no estágio de pró-linfócito, passa pelo estágio de pré-linfócito e termina no final do estágio de linfócitos imaturos. Célula-tronco Medula óssea Resposta a citocinas e moléculas presentes no estroma da medula óssea Nenhuma Relação com antígenos próprios e não-próprios; Pró-linfócito (célula progenitora) Medula óssea (pró-linfócitos B e T) e timo (pró-linfócitos T) Resposta a citocinas e moléculas presentes no estroma da medula óssea e do timo. Observa-se grande atividade de fatores de transcrição nas células. Inicia-se a recombinação somática Nenhuma Relação com antígenos próprios e não-próprios; Pré-linfócito (célula precursora) Medula óssea (pré-linfócitos B) timo (pré-linfócitos T) Recombinação somática em processo Nenhuma Relação com antígenos próprios e não- próprios; Linfócito imaturo Medula óssea (linfócitos B imaturos) Timo (linfócitos T imaturos) Recombinação somática em processo de finalização Interação com antígenos próprios; Linfócito maduro (NAIVE – “inocente” – que não tiveram contato com antígenos) Medula óssea (linfócitos B), timo (linfócitos T), órgãos linfoides secundários e tecidos (linfócitos B e T) Recombinação somática já estabelecida Capacidade de interação com antígenos não próprios; Linfócito efetor Órgãos linfoides secundários e tecidos Produção de anticorpos (por linfócitos B), secreção de citocinas, e moléculas que medeiam reações de citotoxicidade celular (linfócitos T) Interação com antígenos não próprios. Um número muito elevado de células B é produzido na medula óssea, mas apenas uma pequena parcela destas células sai da medula e ganha a circulação periférica. As células B maduras, que vão para a circulação periférica, expressam em sua membrana as imunoglobulinas IgM e IgD, e são chamadas células ou linfócito B naive, as quais irão povoar órgãos linfoides periféricos onde podem, por meio dos seus receptores antigênicos de membrana (IgM de membrana), reconhecer antígenos. A diferenciação da célula pró-B em célula pré-B requer a participação de células do estroma da medula óssea que secretam citocinas (como IL-7) e interagem com ambos os grupos celulares induzindo o processo. A interação entre V-CAM-1 (presente no estroma), e VLA-4 (presente nos linfócitos em desenvolvimento), faz com que, nos pró-B, ocorra interação entre o receptor C-KIT e uma molécula presente na superfície de células do estroma, denominada LIGANTE DE C-KIT. A interação entre c-kit e o ligante de c-kit estimula o início da divisão celular e da diferenciação das células pró-B em pré-B. As moléculas Igα e Igβ, estarão presentes na superfície das células até o estágio final de diferenciação em plasmócitos. O desenvolvimento dos linfócitos B é caracterizado pela expressão de moléculas na superfície e no citoplasma da célula. A correta sequência de eventos é que vai definir o sucesso do desenvolvimento de células B competentes. Quando moléculas de IgM presentes na superfície de linfócitos B imaturos interagem com antígenos, em especial com antígenos próprios na medula óssea, ocorre morte celular por apoptose ou ANERGIA ( que é o estado de ausência de resposta contra antígenos), o que caracteriza a seleção negativa de linfócitos B. Cerca de apenas 10% do total de células B produzidas na medula diariamente ganha a circulação sanguínea, os outros 90% morrem, provavelmente, devido ao processo de seleção negativa que ocorre para eliminar os linfócitosB imaturos capazes de reconhecer antígenos próprios, por meio da IgM de membrana, evitando a produção de auto anticorpos. Outro fenômeno que ocorre nessa fase do desenvolvimento dos linfócitos B é a “edição do receptor”, que vai acontecer em alguns linfócitos que apresentam imunoglobulinas auto reativas. Este processo parece contribuir com a tolerância a componentes (antígenos) do próprio organismo e com a manutenção de diversidade das imunoglobulinas e consiste na troca da região variável de uma das cadeias leves das imunoglobulinas, fazendo com que ela passe a apresentar outra especificidade (diferente daquela que reconhecia antígenos próprios), permitindo-a “escapar” da morte por apoptose. A edição é possível porque, nessa fase, os genes RAG podem ainda ser reativados, proporcionando novas recombinações na região variável da cadeia leve, que ocorre principalmente em cadeias Kapa, mas pode ocorrer também em cadeias lambda. Seguindo o seu processo de amadurecimento, os linfócitos B que passam a apresentar, na membrana IgD em co-expressão com a IgM são chamados linfócitos B maduros. As moléculas de IgM se associam não-covalentemente às moléculas Igα e Igβ. Esse conjunto recebe o nome de BCR, receptor de célula B, onde o reconhecimento do antígeno é feito pela molécula de imunoglobulina e a transdução do sinal pelas proteínas Igα e Igβ. Os linfócitos B maduros deixam a medula, ganham a circulação sanguínea, e podem co- expressar os outros isotipos de imunoglobulinas (IgA, IgE, IgG). A expressão dos isotipos: IgG, IgA1, IgA2 e IgE vai ocorrer mediante rearranjo do DNA (processo de mudança de classe - switching). A partir do estágio da célula pré-B, não ocorrem mais rearranjos na região do DNA, salvo nos casos de edição do receptor, que somente ocorrerá em alguns linfócitos B imaturos que apresentarem auto reatividade a antígenos na medula. No entanto, ele poderá variar (mudar de classe isotípica) por causa do switching de classes! Os linfócitos B irão, então, povoar órgãos linfoides secundários, e após serem estimulados por antígenos, mais de uma vez, poderão sofrer mutações (trocas de bases de DNA) pontuais que resultarão em aumento da afinidade (força de ligação) entre o novo anticorpo e o antígeno que já era anteriormente reconhecido pelo linfócito B. A esse processo de aumento da força de ligação entre antígeno e anticorpo em função das mutações pontuais, que acontece na resposta imune secundária (resposta imune de repetição contra o mesmo antígeno), chamamos maturação de afinidade do anticorpo. Por causa desse fenômeno na resposta imune de repetição (vacina, por exemplo), os anticorpos agora produzidos têm força de ligação muito maior com o antígeno do que quando foram, pela primeira vez, produzidos, durante a resposta imune primária. Após o contato com antígenos, os linfócitos B, agora chamados efetores, têm ainda dois destinos possíveis: (1) se transformam em células produtoras de anticorpos as quais têm vida curta, são os plasmócitos; e, (2) se transformam em células B de memória, as quais têm vida mais longa e capacidade de produção rápida de anticorpos em resposta a antígenos, quando novamente em contato com eles. O MHC está envolvido na resposta imune mediada pelos linfócitos T cujos TCRs são do tipo alfa beta (células Tαβ), os quais apenas reconhecem antígenos processados e complexados à moléculas de MHC. A molécula CD3 é expressa em todos os linfócitos T. Os linfócitos T que expressam a molécula CD4 (auxiliares ou helper) reconhecem antígenos processados e apresentados complexados ao MHC classe II. Os linfócitos T que expressam a molécula CD8 (citolíticos ou citotóxicos) reconhecem antígenos processados e apresentados complexados ao MHC classe I. Para a ativação dos linfócitos T é também necessário que haja: (1) adesão estável entre a célula apresentadora de antígeno e a célula T; e, (2) transdução de sinais de ativação para a célula T. O complexo receptor do linfócito T é o conjunto formado pelo TCR, CD3 e pelas cadeias ζ (zeta); essas moléculas se associam entre si de maneira não-covalente. Quando o TCR reconhece antígenos, o CD3 e as cadeias ζ transduzem os sinais que são fundamentais para a ativação do linfócito T. O timo regride com a idade, tornando-se um órgão vestigial após a puberdade. Algumas células T podem sobreviver até vinte anos como células de memória. As células precursoras dos linfócitos T saem da medula óssea e migram para o timo. Chamamos timócitos às células que estão se desenvolvendo em linfócitos T, no timo. Os timócitos mais imaturos encontram- se no seio subcapsular da região cortical do timo e de lá migram para a região do córtex onde ocorre a maioria dos eventos de maturação quando passam a expressar o TCR e se diferenciam em linfócitos T CD4 ou CD8. Os linfócitos T, já maduros, migram para a região medular do timo, de onde saem para a circulação periférica via vasos linfáticos ou sanguíneos. No timo, as citocinas, em especial IL-7, produzidas pelas células do estroma (principalmente células epiteliais), bem como as moléculas de MHC classe I e classe II, são fundamentais no processo de amadurecimento dos linfócitos T. Na região cortical, macrófagos, células dendríticas e células epiteliais expressam níveis elevados de moléculas de MHC classe II. Na região medular, as células dendríticas e as epiteliais expressam elevados níveis de moléculas de MHC classe I e II. Já os macrófagos desta região expressam elevados níveis de moléculas de MHC classe I. A maturação dos linfócitos T obedece aos seguintes estágios: pró-T (célula progenitora) e pré- T (célula precursora), ambos no timo. As células pró-T não expressam TCR, CD3, cadeia ζ, nem os marcadores CD4 e CD8, por isso, são chamadas duplo-negativas (devido a ausência de CD4 e CD8). O estágio pré-T se caracteriza pela ausência da expressão de CD4 e CD8 e pela baixa expressão da cadeia β do TCR, tendo ocorrido a recombinação somática desta cadeia do TCR. Nesta fase do desenvolvimento, o CD3 e as proteínas ζ, juntamente com a cadeia beta do TCR associada à cadeia invariante pré-Tα, se associam não-covalentemente e, em conjunto, formam o chamado complexo receptor pré-T. Na sequência do desenvolvimento, os timócitos passam a expressar concomitantemente as moléculas CD4 e CD8, e são chamados timócitos duplo-positivos, quando os genes TCR alfa sofrem recombinação somática, ocorrendo a formação completa do TCR do tipo alfa beta que é expresso na superfície celular em conjunto com o CD3 e as proteínas zeta, formando o complexo receptor do linfócito T propriamente dito. Assim, os timócitos duplo-positivos estão aptos a reconhecer antígenos e sofrer os processos de seleção negativa e positiva no timo, os quais passarão a ser CD4 ou CD8 positivas. Os processos de seleção negativa e positiva asseguram que o repertório dos linfócitos T seja restrito ao MHC próprio e ao mesmo tempo tolerante, não reativo a auto antígenos e consiste, respectivamente, na morte e na sobrevivência das células. Os timócitos são selecionados negativamente ou positivamente em função da “força de interação” entre o TCR que reconhecerá peptídeos apresentados por APCs no contexto de MHC classe II (CD4) ou classe I (CD8). Quando a força de interação entre o peptídeo apresentado e o TCR é intensa (de alta afinidade), ocorre a seleção negativa e o timócito morre. Quando a força de interação é fraca (de baixa afinidade), mas, suficiente para desencadear processos de ativação importantes para a sobrevivência da célula, ocorre a seleção positiva do timócito. Uma vez que moléculas de TCR passam a ser expressas na superfície dos linfócitos duplo- positivos, eles podem sobreviver cerca de três dias sem que haja a estimulação de seus TCRs. Mais de 90% de timócitos duplo-positivos morrem no córtex tímico por apoptose, e provavelmente esta morte é ocasionada porque não são selecionados positivamente. No córtex tímico, os timócitosimaturos duplo-positivos são gerados sem estímulos antigênicos e expressam TCR do tipo alfa beta. Ainda no córtex, encontram células epiteliais expressando uma variedade de auto peptídeos processados e apresentados por MHC classe I e classe II. Se o TCR do timócito imaturo duplo-positivo reconhece um peptídeo apresentado por MHC classe I (com força de interação fraca) e ao mesmo tempo o seu CD8 interage com as moléculas MHC classe I, então essa célula receberá sinais que proporcionarão a progressão do seu desenvolvimento e, em consequência, prevenirão sua morte por apoptose. Esta célula deixará de apresentar o CD4 e continuará a apresentar o CD8. Assim, um timócito passa a ser simples-positivo (neste caso, CD8 positivo) e restrito ao MHC de classe I próprio. De maneira similar, ocorrerá a seleção de timócitos CD4, simples-positivos restritos ao MHC classe II. Os timócitos que não reconhecerem antígenos apresentados pelas células epiteliais tímicas morrerão. As interações fracas entre o TCR dos timócitos e os auto antígenos apresentados pelas células epiteliais tímicas, que conduzem à seleção positiva, levarão ao amadurecimento de células T que reconhecerão antígenos estranhos com alta afinidade. Se os timócitos em desenvolvimento reconhecerem auto antígenos com alta afinidade, eles serão negativamente selecionados. A seleção negativa e ausência de seleção positiva levam timócitos a morte por apoptose. Na seleção negativa, a morte é induzida, ao passo que na ausência de seleção positiva as células “são deixadas para morrer” simplesmente porque sofrem “negligência de estímulo” isto é, não são estimuladas por antígenos. Devido a esse mecanismo (seleção negativa), o sistema imune não responde a seus próprios antígenos e desenvolve a auto tolerância (self-tolerance). Sequência de eventos na maturação dos linfócitos T: Ausência da expressão de CD4, CD8 e CD3 (célula pró-T – na Medula e no Timo); Expressão da cadeia beta do TCR (célula pré-T – no Timo); Expressão concomitante de TCR completo, CD3, CD4 e CD8 (timócitos duplopositivos – no Timo); e, Seleção positiva e negativa de timócitos (timócitos simples-positivos– no Timo). A capacidade de reconhecimento de antígenos por parte dos linfócitos T naive marca o seu estágio de maturação plena. 6. Quais são as principais etapas da ontogenia e maturação dos linfócitos B e T? Linfócitos B: Célula-tronco Medula óssea Resposta a citocinas e moléculas presentes no estroma da medula óssea Nenhuma Relação com antígenos próprios e não-próprios; Pró-linfócito Medula óssea (pró-linfócitos B e T) e timo (pró-linfócitos T) Resposta a citocinas e moléculas presentes no estroma da medula óssea e do timo. Observa-se grande atividade de fatores de transcrição nas células. Inicia-se a recombinação somática Nenhuma Relação com antígenos próprios e não-próprios; Pré-linfócito Medula óssea (pré-linfócitos B) timo (pré-linfócitos T) Recombinação somática em processo Nenhuma Relação com antígenos próprios e não-próprios; Linfócito imaturo Medula óssea (linfócitos imaturos B) Timo (linfócitos imaturos T) Recombinação somática em processo de finalização Interação com antígenos próprios; Linfócito maduro (LINFÓCITO NAIVE – “inocente” – que não teve contato com antígenos) Medula óssea (linfócitos B), timo (linfócitos T), órgãos linfoides secundários e tecidos (linfócitos B e linfócitos T) Recombinação somática já estabelecida Capacidade de interação com antígenos não próprios; Linfócito efetor Órgãos linfoides secundários e tecidos Produção de anticorpos (por linfócitos B), secreção de citocinas, e moléculas que medeiam reações de citotoxicidade celular (linfócitos T) Interação com antígenos não próprios. Linfócitos T Ausência da expressão de CD4, CD8 e CD3 (célula pró-T – na Medula e no Timo); Expressão da cadeia beta do TCR (célula pré-T – no Timo); Expressão concomitante de TCR completo, CD3, CD4 e CD8 (timócitos duplopositivos – no Timo); e, Seleção positiva e negativa de timócitos (timócitos simples-positivos– no Timo). 6.1. Qual a importância dos processos de ontogenia e maturação dos linfócitos T e B? A ontogenia e a maturação dos linfócitos T e B se constituem em processos biológicos chave para o estabelecimento da geração de diversidade de anticorpos e de TCRs e, ao mesmo tempo, para o estabelecimento da tolerância ao que é próprio (self-tolerance). 7. Como acontece a seleção positiva e negativa de linfócitos B e T no timo? 7.1. Explique como ocorre a seleção negativa de linfócitos B imaturos. Qual a importância dessa seleção? Cerca de apenas 10% do total de células B produzidas na medula diariamente ganha a circulação sanguínea, isto é, saem da medula óssea. Os outros 90% morrem ainda na medula. Acredita-se que parte dessa perda se deva ao processo de seleção negativa que ocorre para eliminar as células capazes de reconhecer antígenos próprios presentes na medula óssea. Este processo de seleção consiste na morte por apoptose de linfócitos B imaturos que reconhecem, por meio da IgM de membrana, auto antígenos na medula óssea, evitando, assim, a produção de auto anticorpos por parte daquelas células. A seleção negativa de linfócitos B evita a produção de auto anticorpos. As doenças autoimunes são ocasionadas pela presença de clones de linfócitos T e/ou B que reconhecem auto antígenos; como ocorre: no diabetes tipo 1, lúpus eritematoso sistêmico, tireoidite de Hashimoto etc. (AULA 3 – pág.: 63 – v.1) LIVRO – pág.: 54 A SELEÇÃO NEGATIVA e a SELEÇÃO POSITIVA DE TIMÓCITOS consistem respectivamente na morte e na sobrevivência de tais células no timo. Os timócitos são selecionados negativamente ou positivamente em função da “força de interação” entre o TCR que reconhecerá peptídeos apresentados por APCs no timo no contexto de MHC classe II (CD4) ou classe I (CD8). Quando a força de interação entre o peptídeo apresentado pelas APCs e o TCR do timócito é intensa (de alta afinidade), ocorre a seleção negativa e o timócito morre. Quando a força de interação entre o peptídeo apresentado pelas APCs e o TCR do timócito é fraca (de baixa afinidade), mas, suficiente para desencadear processos de ativação importantes para a sobrevivência da célula, ocorre a seleção positiva do timócito. 8. Qual é a importância do processo de seleção negativa e positiva? Qual a intensidade da força de interação envolvida nestes processos? RESPONDIDA NA QUESTÃO ANTERIOR 8.1. Por que o sistema imune não reconhece os peptídeos do que é próprio ao organismo como antígenos? Por causa da seleção negativa dos linfócitos. Quando existem ligações fracas entre o TCR dos timócitos e os auto antígenos apresentados via MHC, ocorre a seleção positiva. Quando essas interações são fortes, os timócitos serão negativamente selecionados. Este processo eliminará os clones de células T que reconheceriam auto antígenos. A seleção negativa dos linfócitos B ocorre para eliminar as células capazes de reconhecer antígenos próprios contra os quais seriam geram anticorpos. Este processo de seleção consiste na morte por apoptose de linfócitos B imaturos que reconhecem, por meio da IgM de membrana, auto antígenos na medula óssea. 9. Em que consiste o processo de edição do receptor que ocorre em alguns linfócitos B? LIVRO pág.: 42 A edição de receptores é a troca da região variável de uma das cadeias leves das imunoglobulinas auto reativas de linfócitos B imaturos, por outra cadeia leve que não confere auto reatividade, fazendo com que ela passe a apresentar outra especificidade. A edição vai acontecer em alguns linfócitos B imaturos que apresentam imunoglobulinas auto reativas. Esse fenômeno ocorre na região variável de uma das cadeias leves das imunoglobulinas, fazendo com que elas passem a apresentar outra especificidade (diferente daquela que reconhecia antígenos próprios), e, portanto tenha chances de escapar da morte porapoptose. A edição de receptores acontece na fase imatura do linfócito B, e é possível porque, nessa fase, os genes RAG podem ainda ser reativados, proporcionando novas recombinações na região variável da cadeia leve. Ela ocorre principalmente em cadeias Kapa, mas pode ocorrer também em cadeias lambda. 10. O que é maturação de afinidade do anticorpo? LIVRO – pág.: 44 Os linfócitos B irão povoar órgãos linfoides secundários, e após serem estimulados por antígenos, mais de uma vez, poderão sofrer modificações na região variável do seu DNA. Essas modificações consistem em mutações (trocas de bases de DNA) pontuais que resultarão em aumento da afinidade (força de ligação) entre o novo anticorpo produzido pela mesma célula B (cujo DNA sofreu a mutação) e o antígeno que já era anteriormente reconhecido pelo linfócito B em questão (antes de o mesmo sofrer a mutação no seu DNA). A esse processo de aumento da força de ligação entre antígeno e anticorpo em função das mutações pontuais no DNA dos linfócitos B, que acontece na resposta imune secundária (isto é, na resposta de repetição contra o mesmo antígeno), chamamos maturação de afinidade do anticorpo. Por causa do fenômeno da maturação de afinidade dos anticorpos, observamos que, na resposta imune de repetição (que acontece quando uma vacina é aplicada, por exemplo), os anticorpos agora produzidos têm força de ligação muito maior com o antígeno do que quando foram, pela primeira vez, produzidos, isto é, durante a resposta imune primária. Após o contato com antígenos, os linfócitos B, agora chamados efetores, têm ainda dois destinos possíveis: (1) se transformam em células produtoras de anticorpos as quais têm vida curta, isto é, são terminais, e são chamadas plasmócitos; e, (2) se transformam em células B de memória. Essas têm vida mais longa e capacidade de produção mais rápida de anticorpos em resposta a antígenos, quando novamente em contato com os mesmos. Essas mudanças ocorrem em função dos estímulos recebidos por esses linfócitos, dentre eles, os estímulos proporcionados por citocinas, e também em função do local onde estes se encontram quando são estimulados. AULA 13 e 14: Ativação dos linfócitos T e B A capacidade de reconhecimento de antígenos por parte dos linfócitos T naive marca o seu estágio de maturação plena. A partir desse estágio, as células T que reconhecerem antígenos podem se tornar células efetoras (que vão atuar na resposta imune em curso) ou podem se tornar células T de memória. O perfil de atuação das células T vai depender de se estão expressando o TCR do tipo γδ ou αβ, estes últimos se expressam em CD4 (T helper) ou CD8 (T citotóxicas). Quando antígenos ganham o interior do organismo, eles podem ser transportados para órgãos linfoides, onde são processados pelas APCs que os expressam na sua membrana celular no contexto de moléculas de MHC classe I ou classe II. No linfonodo, o encontro dessas APCs com as células T capazes de reconhecer os antígenos co-expressos leva à proliferação de clones - expansão clonal. Assim, a partir dessa expansão clonal haverá a geração de células T efetoras ou de memória. As células T efetoras ganham a circulação sanguínea, localizam os antígenos, reconhecem-nos novamente e realizam suas funções. Por exemplo, as células T CD4 secretam citocinas que vão ativar outras células, como os macrófagos, a exercerem suas funções microbicidas, e as células T CD8 a exercerem suas funções citolíticas. O complexo BCR é formado pela molécula de imunoglobulina na superfície da célula e pelas Igα e Igβ. A transdução de sinais resultante do reconhecimento antigênico pelo TCR na membrana da célula T é feita pelo CD3 e cadeias ζ, e a transdução de sinais resultantes do reconhecimento antigênico pela molécula de anticorpo na membrana do linfócito B é feita pelas Igα e Igβ. O clustering do complexo TCR irá aproximar proteínas anteriormente distantes fisicamente. Da interação entre essas proteínas, agora fisicamente próximas, vai se iniciar o processo de ativação ou regulação da ativação das células. Esses processos levam à ocorrência de reações em cadeia chamadas “cascatas”. À transdução de sinais segue-se a transcrição de genes que vão marcar a resposta da célula que pode ser a secreção de uma dada citocina pelo linfócito T, ou a produção de anticorpos pelo linfócito B. Tanto na ativação dos linfócitos T quanto dos linfócitos B, são necessários dois tipos de sinais. O primeiro é dado por reconhecimento dos antígenos pelos receptores antigênicos (TCR ou BCR), e o segundo por moléculas presentes na superfície dos linfócitos, que aumentam a intensidade da ativação. Dois tipos de enzimas que adicionam e removem grupos fosfatos de resíduos de aminoácidos atuam na sinalização intracelular, que ocorre pela dinâmica de fosforilação e desfosforilação de resíduos de aminoácidos de proteínas na membrana e no citoplasma da célula. Os dois tipos de enzimas são: as quinases (que adicionam grupos fosfatos em resíduos de tirosina, ou serina e treonina - PTKs) e as fosfatases (que removem grupos fostatos de resíduos fosforilados - PTPs). A ativação celular é proporcionada pelo primeiro sinal (antígeno) e pelo segundo sinal tanto em linfócitos T quanto em linfócitos B (os ITAMs de componentes dos TCRs e BCRs e de moléculas que medeiam o segundo sinal). Os elementos fundamentais para a geração de linfócitos T efetores e de memória são: (1) as proteínas do complexo TCR (CD3, cadeias ζ e o TCR αβ ou γδ), envolvidas no primeiro sinal de ativação; e, (2) moléculas envolvidas no segundo sinal de ativação, dentre elas as moléculas CO-ESTIMULADORAS. Essas moléculas estão expressas na superfície das APCs e interagem com seus contra receptores na superfície dos linfócitos T que, em conjunto com o primeiro sinal, leva ao seu estímulo. Na ausência do co-estímulo, as células T, cujos TCRs reconhecem antígenos apresentados por APCs, falharão em responder ao estímulo antigênico. Essas células T, uma vez privadas do co-estímulo, morrem por apoptose ou entram em estado de anergia, no qual as células não responderão mais aos antígenos para os quais seus TCRs são específicos. A anergia explica em parte o estado de tolerância (ausência de resposta) que pode ser desenvolvido contra antígenos em determinadas situações. Algumas das principais moléculas envolvidas nos processos de ativação e regulação da ativação dos linfócitos T: Molécula na superfície do linfócito T Função Características Contra ligante na superfície da APC CD40L (ligante de CD40 ou (CD154) Regula (aumentando) a expressão de B7-1 e B7-2 Proteína heterodimérica de 32 kD pertencente à família dos receptores de TNF-alfa CD40 CD4 Sinalização intracelular e adesão entre APC e linfócito T Proteína heterodimérica composta por duas cadeias alfa 55kD da superfamília das imunoglobulinas Região não- polimórfica do MHC classe I e II CD8 Sinalização intracelular e adesão entre APC e linfócito T Proteína que pode se expressar na forma homodimérica (duas cadeias alfa de 34kD) ou heterodimérica (uma cadeia alfa e uma Região não- polimórfica do MHC classe I beta também de 34kD) CD28 Sinalização intracelular para ativação Proteína homodimérica de 44 kD pertencente à família das imunoglobulinas B7-1 (CD80) B7- 2(CD86) CD2 Sinalização intracelular e adesão entre APC e linfócito T Proteína de 50 kD pertencente à família das imunoglobulinas LFA-3 CTLA-4 (Ptn 4 Associada a Linfócito T - CD152) Sinalização intracelular para inibição da ativação ocasionada por CD28-B7- 1 ou CD28-B7-2 Proteína da superfamília das imunoglobulinas (33 e 50 kD) B7-1 (CD80) B7- 2(CD86) A interação entre moléculas co-estimuladoras na superfície das APCs e na superfície dos linfócitos T vai depender da expressão dessas moléculas em ambos os tipos celulares. Algumas dessas moléculas são constitutivas e outras são indutíveis, de modoque para que sejam identificados é necessário que antes tenham tido sua expressão induzida. Ou seja, em um processo de estimulação antigênica dos linfócitos T, caso moléculas indutíveis não estejam sendo expressas é provável que haja um defeito gênico que irá gerar um quadro de imunocomprometimento com infecções recorrentes. A estimulação do linfócito pelo reconhecimento de antígenos apresentados por APCs se constitui no primeiro sinal. O TCR não possui atividade enzimática intrínseca e a transdução de sinais decorrente de sua interação com o antígeno vai depender da atuação de proteínas quinases (que catalisam a fosforilação de resíduos de tirosina) associadas ao CD3 e às cadeias ζ. Quando o TCR se liga ao peptídeo no MHC da célula apresentadora de antígenos, as moléculas de CD4 (auxiliares ou T helper) ou CD8 (nos linfócitos T citotóxicos) se ligam, ao mesmo tempo, nas regiões não-polimórficas do MHC de classe II ou classe I respectivamente. Essa aproximação física, dos co-receptores CD4 ou CD8 ao complexo TCR (incluindo o CD3 e as cadeias ζ), se constitui no clustering, o qual, proporcionará a aproximação da tirosina- quinase (LCK) presente na porção citoplasmática dos co-receptores (CD4 ou CD8), induzirá a fosforilação de resíduos de tirosina em ITAMs do CD3 e cadeias ζ, levando à ativação de várias moléculas sinalizadoras que transduzirão os sinais de ativação. Outra tirosina quinase associada ao TCR é a FYN presente na porção citoplasmática do CD3 e que tem papel similar à Lck, sendo que ambas pertencem à FAMÍLIA DAS TIROSINA-QUINASES SRC, as quais atuam induzindo mudança conformacional na proteína onde adicionam grupos fosfatos aos resíduos de tirosina. Cada ITAM das cadeias ζ possui dois resíduos de tirosina que, ao se tornarem fosforilados, servem como “DOCAS” (permitindo a ancoragem) para outra tirosina-quinase denominada ZAP-70, a qual pertence à FAMÍLIA SYK DE TIROSINA-QUINASES. A ZAP-70 ativada fosforila diversas proteínas adaptadoras que atuam para a ligação de moléculas de sinalização. Uma vez ativadas, essas proteínas adaptadoras servem de “docas” para muitas outras proteínas que estão envolvidas nas vias de sinalização, que irá culminar, via ativação de proteína G de membrana em hidrólise dos fosfolipídios de membrana fosfatidilinositol 4,5 difosfato (PIP2), gerando inositol fosfato 1,4,5- trifosfato (IP3) e Diacil glicerol. O IP3 difunde-se através do citoplasma e do retículo endoplasmático, onde estimula a liberação de Ca2+, estocado nas membranas do retículo endoplasmático. O Ca2+ se liga, ativando a calmodulina (ptn dependente de Ca2+) que estimula diversas proteínas, como a calcineurina, importante para a ativação de fatores de transcrição. O DAG é hidrofóbico e permanece na membrana. Os níveis elevados de Ca2+ no citoplasma e a elevação do DAG causam a translocação de proteína quinase C (PKC) inativa do citosol para a membrana, onde é ativada por DAG. A PKC fosforila resíduos de serina e treonina em proteínas das células, induzindo diversos processos de transdução de sinais intracelulares. Assim, caracteriza-se a cascata de reações. Resumindo; as vias de transdução de sinal iniciam-se pela ligação de antígeno ao TCR estimulando quatro tipos de enzimas que estimulam vias de transdução de sinais, que são: (1) Ras, levando à ativação de ERK (uma MAP-quinase); (2) Rac, levando à ativação de JNK (uma MAP-quinase); (3) PLCγ-1-Ca2+ levando à ativação de calcineurina (uma fosfatase do tipo serina-treonina); (4) PLCγ-DAG levando à ativação de PKC (uma quinase do tipo serina- treonina). O TCR não possui atividade enzimática intrínseca, e a transdução de sinais decorrente de sua interação com o antígeno vai depender da atuação de proteínas quinases associadas ao CD3 e às cadeias ζ. Quando o TCR se liga ao peptídeo no MHC da célula apresentadora de antígenos, as moléculas de CD4 ou CD8 se ligam ao mesmo tempo no MHC de classe II ou classe I. O clustering proporcionará a aproximação da tirosina quinase (Lck) presente na porção citoplasmática dos co-receptores (CD4 ou CD8) e induzirá à fosforilação de resíduos de tirosina em ITAMs do CD3 e cadeias ζ, levando à ativação de várias moléculas sinalizadoras que transduzirão os sinais de ativação. Cada ITAM das cadeias ζ possui dois resíduos de tirosina que ao se tornarem fosforilados funcionam como docas para outra tirosina-quinase denominada ZAP-70, que ativada se auto fosforila e também a diversas proteínas que são chamadas de adaptadoras que quando ativadas servem de docas para muitas outras proteínas que estão envolvidas nas vias de sinalização. As proteínas adaptadoras recrutam as proteínas Ras e Rac, que possuem atividade GTP (guanosina trifosfato) intrínseca e a Isoforma γ1 da enzima fosfolipase C (PLCγ1), que é uma enzima do citoplasma. As proteínas Ras.GTP e Rac.GTP ativarão respectivamente as quinases ERK e JNK componentes da via de sinalização MAP quinases que, quando fosforiladas, irão ativar o fator de transcrição AP-1. A fosfolipase IP 3 e DAG é fosforilada por ZAP-70, torna-se ativa e catalisa a hidrólise dos fosfolipídios de membrana, gerando DAG e IP 3. O IP 3 estimula a liberação de Ca2+ estocado nas membranas do retículo endoplasmático, e este se liga a uma proteína cálcio-dependente chamada calmodulina. O complexo cálcio-calmodulina estimula diversas proteínas, dentre elas a calcineurina, que é importante para a ativação de fatores de transcrição. Os níveis elevados de Ca2+ no citoplasma causam a translocação de proteína quinase C (PKC) inativa do citosol para a membrana onde é ativada por DAG. A PKC fosforila resíduos de serina e treonina em proteínas das células e está envolvida em diversos processos de transdução de sinais intracelulares. O reconhecimento de antígenos pelos linfócitos B não depende da apresentação à molécula de anticorpo na superfície do linfócito B por uma APC. Os anticorpos reconhecem os antígenos na sua conformação nativa e isso dependerá da natureza do antígeno. No caso de antígenos proteicos, em geral, o reconhecimento da forma nativa acontecerá na presença de células T helper (CD4). Esse tipo de antígeno é classificado como T dependente. No caso de antígenos não proteicos (polissacarídeos e lipídeos, por exemplo), não haverá a necessidade da presença de células T, sendo esses antígenos classificados como T independentes (antígenos TI). A resposta de linfócitos B a antígenos TI produz anticorpos da classe IgM e algumas subclasses de IgG, e em geral, são de mais baixa afinidade quando comparados com anticorpos produzidos por antígenos T dependentes. A ativação de linfócitos B por antígenos levando à produção de anticorpos pode ser dividida nas seguintes fases: 1- Fase de reconhecimento, quando ocorre a interação do antígeno com moléculas de IgM e IgD na superfície do linfócito B, o que acontece nos órgãos linfoides secundários e a consequente ativação dos linfócitos. 2- Fase de ativação, quando a célula B passa por processos semelhantes àqueles descritos para os linfócitos T e são levados a se proliferarem. 3- Fase de proliferação, quando ocorre a expansão dos clones de linfócitos B estimulados pelo antígeno. É nessa fase que os linfócitos iniciam sua diferenciação. 4- Fase de diferenciação, quando os linfócitos B se diferenciam em células produtoras de anticorpos (plasmócitos) ou células B de memória. Correlacione: a. Nos complexos receptores TCR e BCR, as moléculas envolvidas no “primeiro sinal”. No TRC são as moléculas de CD3 e cadeias ζ que transduzem o primeiro sinal e no BCR são as cadeias Igα e Igβ, o que ocorre quando as células T e B são estimuladas por antígenos. b. Nos co-receptores, as moléculas envolvidas no “segundo sinal”. Nos linfócitos T, são as moléculas de CD28 que, ao se ligarem a B7-1 ou B7-2 na APC, aumentarão a capacidade de resposta ao antígeno. Nos linfócitos B, é o complexo co-receptor CR2 (composto pelo CR2, CD19 e o CD81). O CR2, ao se ligarcom o C3d do complemento, dispara o segundo sinal de ativação do linfócito B quando este é estimulado por antígenos. No caso do linfócito B, no segundo sinal, o antígeno participa “indiretamente” do processo. O CR2 se liga ao C3d que está acoplado ao antígeno. Assim, o antígeno é uma espécie de “ponte” para estimular o CR2, isto é, o antígeno proporciona a interação entre o C3d e o CR2. Os linfócitos T helper ou auxiliadores (CD4+ MHC classe II restritos) participam da ativação dos linfócitos B no processo que leva à produção de anticorpos, por meio de estímulos provenientes da interação de moléculas (receptores e contra-receptores) na superfície de ambas as células, bem como à produção de citocinas pelas células T. A dinâmica de circulação de linfócitos e a anatomia dos órgãos linfoides secundários, proporcionam o encontro de antígenos e linfócitos. No curso da resposta imune, cerca de 24 a 48 horas após a entrada do antígeno no organismo, observa-se que os linfócitos T naive reconhecem antígenos apresentados pelas APCs profissionais em zonas dos órgãos linfoides ricas em linfócitos T. Os linfócitos B reconhecem os antígenos nos folículos e, ativados, migram em direção a zonas ricas em linfócitos T. As interações T-B ocorrem na região de interface entre os folículos e nas regiões ricas em linfócitos T. Os linfócitos B reconhecem os antígenos na forma nativa, os internalizam, processam em vesículas endossomais e os apresentam como peptídeos complexados à moléculas de MHC classe II, atuando como APC, o que irá aumentar no linfócito B a expressão de B7-1 e B7-2, que se ligam ao CD28 do linfócito T, ativando-os pelo primeiro sinal (reconhecimento antigênico) e pelo segundo sinal (interação entre moléculas co-estimuladoras CD28-B7-1-B7-2). Os linfócitos T helper passam, então, a expressar o ligante de CD40 (CD40L), o qual se liga ao CD40 do linfócito B (que o expressa constitutivamente), e esses linfócitos proliferam e se diferenciam. O CD40 é um “receptor de TNF” (Fator de Necrose Tumoral), uma citocina. Durante a interação célula T com célula B, a porção citoplasmática do CD40 se liga a proteína do citoplasma TRAF (Fator Associado ao Receptor de TNF). As TRAFs iniciam a cascata de sinalização intracelular que levarão à ativação dos fatores de transcrição NF-kB e AP-1, e ao aumento da expressão de mais moléculas B7 na superfície do linfócito B, potencializando ainda mais a ativação da célula B e a produção de anticorpos. A produção de citocinas por parte dos linfócitos T é outro fator que proporciona a estimulação dos linfócitos B, que expostos a elevadas concentrações de citocinas pelo contato direto com os linfócitos T tem sua capacidade de proliferação aumentada quando estimulados, passando a expressar mais receptores para citocinas e também para induzir o switching de diferentes isotipos de cadeia pesadas. Nos linfócitos B, as Igs se expressam na membrana e, por isso, possuem uma sequência de aminoácidos hidrofóbicos transmembrana logo após o último domínio globulínico. Nas células secretoras de anticorpos não há essa sequência transmembranas e essa troca na maneira como são expressas as imunoglobulinas que reflete a eliminação da sequência de nucleotídeos (através do splicing alternativo do RNA) permite que sejam secretadas. A secreção de imunoglobulinas é influenciada pela ação de citocinas, como a IL-2, IL-4 e IL-6. Nos órgãos linfoides, as células secretoras de anticorpos (plasmócitos) são encontradas nos sítios extra foliculares (nos sítios foliculares encontram-se os linfócitos B). Assim, essas células se localizam na polpa vermelha do baço e na região da medula dos linfonodos. As células secretoras de anticorpos (plasmócitos) são morfologicamente distintas dos linfócitos B. Eles são maiores e secretam abundantes quantidades de anticorpos que circulam na corrente sanguínea, já os plasmócitos raramente o fazem e têm vida curta. Algumas das células B ativadas que não se desenvolvem em células secretoras de anticorpos se desenvolvem em células B de memória, que adquirem a capacidade de sobreviver por longos períodos de tempo, aparentemente sem a necessidade de estimulação antigênica. Quando são novamente estimuladas pelo antígeno, proliferam rapidamente, caracterizando maior rapidez na produção de anticorpos na resposta secundária. As células B de memória possuem anticorpos de isotipos diferentes (pois, já sofreram switching) e tem alta afinidade ao antígeno (uma vez que já sofreram maturação de afinidade), em comparação com as células B naive. As células B de memória podem recircular ou ficar nos órgãos linfoide secundários. A geração de células de memória ocorre em localidades anatômicas chamadas centros germinativos dos folículos Linfoides, que se formam entre o quarto e o sétimo dia após a exposição dos linfócitos B aos antígenos no folículo. Alguns linfócitos B ativados migram para as regiões mais profundas do folículo e proliferam de maneira extraordinária, de modo que, em cinco dias, uma única célula B pode dar origem a uma progênie de 5.000 clones. Cada centro germinativo se origina a partir de um único ou de poucos linfócitos B com especificidade ao antígeno, o qual se forma em torno dos prolongamentos citoplasmáticos de células dendríticas (as quais possuem receptores para Fc de Igs), e que formam uma rede de retenção de antígenos e sustentação dos centros germinativos, os quais dependem também da presença de células T helper. Portanto, apenas antígenos T dependentes (proteicos) podem estimular a formação desses folículos. Para que os linfócitos B que estão se proliferando possam ser ativados, é necessário que recebam o primeiro sinal dado pelo reconhecimento do antígeno pela molécula de imunoglobulina. À medida que a resposta imune progride, os antígenos vão sendo naturalmente eliminados. A escassez de antígenos irá favorecer a morte daqueles linfócitos B que não foram estimulados por apoptose induzida por “negligência” de estímulo. A maturação de afinidade tem a propensão de ocorrer nesse ambiente de escassez de antígenos, pois propicia que aqueles clones portando anticorpos com alta afinidade sejam selecionados, uma vez que na escassez de antígeno, “ganham” aqueles anticorpos que têm maior capacidade de se ligarem. Esse fato explica parcialmente por que observamos a formação de anticorpos de maior afinidade à medida que a resposta imune progride. Liste 3 atividades das células foliculares dendríticas que sejam importantes na produção de anticorpos. 1. Participam ativamente da formação dos folículos linfoides (onde os linfócitos B proliferam vigorosamente como parte do processo de diferenciação em células produtoras de anticorpos). 2. Participam da formação dos centros germinativos que dependem da presença de linfócitos T helper e da interação entre CD40 e CD40L (que é fundamental para a produção de anticorpos). 3. Proporcionam ao folículo linfoide chances mais ampliadas de “sequestrar” antígenos, para que os mesmos possam estar disponíveis para os linfócitos B serem ativados. O controle da resposta imune humoral (de produção de anticorpos) é necessário para o equilíbrio do sistema. Esse controle se faz em vários níveis. Um deles pela própria estrutura do sistema, que permite a sobrevivência nos centros germinativos apenas das células estimuladas. Outro controle é o feedback que se faz mediante a ligação da porção Fc de anticorpos na própria célula B, que apresenta receptor para Fc de IgG. Esse é um controle fisiológico para regular a produção de anticorpos, e é feito pela transdução de sinais que bloqueiam vias ativadoras da sua produção. O domínio citoplasmático do receptor apresenta uma sequência de seis aminoácidos compartilhada com outros receptores do sistema imune que medeiam sinais de desativação (negativos). Essa sequência é denominada ITIM que é um ITAM “ao contrário”. O resíduo de tirosina é fosforilado (como em ITAM) e se torna uma doca(como em ITAMs) só que a sequência ITIM se torna uma doca para uma tirosina fosfatase, e não para tirosina-quinase. Assim, os eventos de sinalização intracelular desencadeados pela ação de ITIM irão bloquear as vias de ativação desencadeada por ITAM (presentes nas Igα e Igβ do BCR). Para que ITIM seja ativado, é necessário que, simultaneamente, haja a interação do complexo antígeno-anticorpo na célula, isto é, do antígeno com o BCR e do anticorpo com o receptor de Fc. Este fato provavelmente não ocorre na resposta imune no seu início, porque anticorpos IgM são formados e ocorre a formação de C3d pela fixação de complemento naquele período da resposta imune. Desenvolvimento de uma vacina hipotética de longa duração contra antígenos da cápsula de pneumococos com uso de engenharia genética: Considerando que os antígenos da cápsula de pneumococos sejam antígenos do tipo TI (Linfócito T independente), a tendência é que eles não induzam respostas com a produção de células de memória. Se pudermos utilizar técnicas de engenharia genética, então podemos fazer uma proteína recombinante composta por estruturas da cápsula de pneumococos e por uma proteína da bactéria que induza resposta T dependente. Esta estratégia irá garantir a participação dos linfócitos T e aumentar as chances de a vacina produzir células B de memória, e, portanto, ser duradoura. 11. Quais elementos que compõem os complexos TCR e BCR? O complexo TCR é constituído pelo TCR propriamente dito (formado pelas cadeias αβ ou γδ), pela molécula CD3 e pelas cadeias ζ; e o complexo BCR é formado pela molécula de imunoglobulina na superfície da célula e pelas Igα e Igβ. Nem o TCR αβ ou γδ nem a molécula de imunoglobulina são dotados de segmentos intracitoplasmáticos capazes de transduzir sinais. A transdução de sinais resultante do reconhecimento antigênico pelo TCR na membrana da célula T é feita pelo CD3 e cadeias ζ, e a transdução de sinais resultantes do reconhecimento antigênico pela molécula de anticorpo na membrana do linfócito B é feita pelas Igα e Igβ. 11.1. Qual a diferença dos BCRs para os TCRs no que diz respeito ao reconhecimento de antígenos? (AP2 2006-1) Os BCRs reconhecem antígenos na sua forma nativa. Já os TCRs, para que reconheçam os antígenos, esses devem ser processados e seus fragmentos peptídicos devem ser associados a moléculas de MHC. 12. Como acontece o primeiro e segundo sinal para ativação de linfócitos B e T? Os linfócitos B reconhecem os antígenos na forma nativa, os internalizam, processam em vesículas endossomais e os apresentam como peptídeos complexados à moléculas de MHC classe II, atuando como APC, o que irá aumentar no linfócito B a expressão de B7-1 e B7-2, que se ligam ao CD28 do linfócito T, ativando-os pelo primeiro sinal (reconhecimento antigênico) e pelo segundo sinal (interação entre moléculas co-estimuladoras CD28-B7-1-B7-2). Os linfócitos T helper passam, então, a expressar o ligante de CD40 (CD40L), o qual se liga ao CD40 do linfócito B (que o expressa constitutivamente), e esses linfócitos proliferam e se diferenciam. 12.1. Quais elementos estão envolvidos no primeiro sinal e no segundo sinal de ativação dos linfócitos T? O primeiro sinal é o reconhecimento antigênico, nele estão envolvidos o MHC, o TCR, o CD3, as cadeias zeta, a LCK, os ITAMs e o ZAP-70. No segundo sinal, estão envolvidos o CD28 e o B7- 1/B7-2. 12.2. Como os linfócitos T são ativados? Explique a importância do primeiro e do segundo sinal e as respectivas moléculas envolvidas. Tanto na ativação dos linfócitos T quanto na ativação dos linfócitos B, observamos que são necessários dois tipos de sinais. O primeiro sinal é dado por reconhecimento dos antígenos pelos receptores antigênicos (TCR ou BCR), e o segundo sinal é dado por moléculas presentes na superfície dos linfócitos, que aumentam a intensidade da ativação dos linfócitos T ou B. Dois tipos de enzimas que adicionam e removem grupos fosfatos de resíduos de aminoácidos estarão atuando, para que ocorra a sinalização intracelular. Isto porque a sinalização ocorre mediante a dinâmica de fosforilação e desfosforilação de resíduos de aminoácidos de proteínas na membrana e no citoplasma da célula. Os dois tipos de enzimas são: as quinases (adicionam grupos fosfatos em resíduos de tirosina, ou serina e treonina e sçao abreviadas como PTKs) e as fosfatases (removem grupos de fosfato de resíduos de tirosina). Os elementos fundamentais para a geração de linfócitos T efetores e de memória são: 1- as proteínas do complexo TCR (CD3, cadeias ζ e o TCR αβ ou γδ), envolvidas no primeiro sinal de ativação; 2- outras moléculas envolvidas no segundo sinal de ativação, dentre elas as moléculas CO-ESTIMULADORAS. As MOLÉCULAS CO-ESTIMULADORAS proporcionam o segundo sinal que é necessário para a ativação dos linfócitos T. Essas moléculas estão expressas na superfície das células apresentadoras de antígenos (APCs) e interagem com seus contra-receptores na superfície dos linfócitos T. Essa interação, em conjunto com aquela resultante do primeiro sinal, leva ao estímulo do linfócito T. Na ausência do co-estímulo, as células T, cujos TCRs reconhecem antígenos apresentados por APCs, falharão em responder ao estímulo antigênico. Essas células T, se privadas do co-estímulo, ou morrem por apoptose, ou entram em estado de anergia. Neste último caso, as células não responderão mais aos antígenos para os quais seus TCRs são específicos, quando novamente em contato com APCs. A anergia explica em parte o estado de tolerância (ausência de resposta) que pode ser desenvolvido contra antígenos em determinadas situações. A afinidade de ligação dos peptídeos apresentados pelo MHC ao TCR é baixa (da ordem de 10–5 a 10–6). Estima-se que a interação entre uma molécula de TCR com um peptídeo na molécula de MHC dure cerca de apenas dez segundos. Em geral, uma APC exibe entre 1.000 e 10.000 moléculas de MHC portando peptídeos. Assim, uma APC pode interagir com o mesmo número de TCRs na membrana da célula T. Sabemos que o tempo é decisivo no processo de comunicação. Portanto, para que um linfócito T possa ser ativado, esse tempo mínimo (chamado limiar) deve ser alcançado. Se o tempo limite não for alcançado, a incompleta sinalização pode gerar nenhuma ativação, ativação parcial, ou ainda inativação funcional. A interação da célula T naive com o antígeno apresentado pela APC estimula a célula a entrar no ciclo de divisão celular (G0 a G1), culminando com a expressão do receptor da citocina IL-2 de alta afinidade e na secreção de IL-2. A IL-2 ativa a célula a completar seu ciclo de proliferação e a se diferenciar em célula efetora ou de memória. 12.3. Explique resumidamente como ocorre a ativação dos linfócitos B para produção de anticorpos. O reconhecimento de antígenos pelos linfócitos B não depende da apresentação dos mesmos à molécula de anticorpo na superfície do linfócito B por uma APC. No caso dos antígenos serem proteicos, em geral, o seu reconhecimento na forma nativa acontecerá, porém haverá a necessidade da presença de células T helper (CD4). Esse tipo de antígeno é classificado como T dependente. Se os antígenos não são proteicos (polissacarídeos e lipídeos, por exemplo), não haverá a necessidade da presença de células T para a estimulação dos linfócitos B e, portanto, esses antígenos são classificados como T independentes (antígenos TI). A resposta de linfócitos B a antígenos TI produz anticorpos da classe IgM e algumas subclasses de IgG, e em geral, são de mais baixa afinidade quando comparados com anticorpos produzidos por antígenos T dependentes. A ativação de linfócitos B por antígenos levando à produção de anticorpos pode ser dividida nas seguintes fases: 1- Na fase de reconhecimento, quando ocorre a interação do antígeno com moléculas de IgM e IgD na superfície do linfócito B. Isso acontece nos órgãos linfoides secundários. A partir deste reconhecimento os linfócitos
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