UFBAauIa - Imunogenética2013

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GENÉTICA DO SISTEMA IMUNE 
 
Profa. Dra. Acácia Fernandes Lacerda de Carvalho 
Fig. SNUSTAD: 
Fagócito captando uma bactéria 
IMUNOGENÉTICA 
ESTUDO DA GENÉTICA DO SISTEMA IMUNE 
SISTEMA DE PROTEÇÃO 
 
 
GENES – codificam antígenos de superfície celular que 
marcam as células do corpo como sendo “próprias” 
FOCO DA RESPOSTA IMUNE - ANTÍGENO 
 MOLÉCULA QUE PROVOCA REAÇÃO IMUNE 
BACTÉRIAS VÍRUS FUNGOS PARASITAS 
IMUNOGENÉTICA 
ASPECTOS PRINCIPAIS 
 
•RECONHECER O PRÓPRIO DO NÃO PRÓPRIO 
 E MONTAR UMA RESPOSTA IMUNE 
 
•PRODUZIR UM NÚMERO INFINITO DE 
 DIFERENTES ANTICORPOS ESPECÍFICOS 
 
 
ETAPAS DO SISTEMA IMUNE 
 
• Reconhecimento da substância exógena 
 
• Comunicação desse reconhecimento às células que 
respondem 
 
• Eliminação do agente invasor 
SISTEMA IMUNE INATO -INESPECÍFICO 
Primeira linha de defesa 
Fig. SNUSTAD: 
Fagócito captando uma bactéria 
Barreiras Físicas: 
 
 Pele íntegra; 
 
 Membranas mucosas e suas 
 secreções (cera de ouvido; ácido 
gástrico) 
 
 Substâncias de combatem a infecção 
nas lágrimas, saliva 
 
 Efeito do fluxo: urina; diarreia 
SISTEMA IMUNE INATO - INESPECÍFICO 
Segunda linha de defesa 
Fig. SNUSTAD: 
Fagócito captando uma bactéria 
Resposta Inflamatória: 
 
Fagocitose: neutrófilos; macrófagos 
 
Acúmulo de plasma: diluindo as toxinas e trazendo 
Proteínas antimicrobianas: 
 Sistema de complemento 
 Colectinas 
 Citocinas - interferons e interleucinas (causam 
febre) 
 
Febre – diminui o crescimento bacteriano e aumenta 
a capacidade fagocitária 
SISTEMA IMUNE ADAPTATIVO 
Terceira linha de defesa 
• Proteínas e 
Células específicas capazes de se adaptar às 
características dos agentes exógenos 
CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE 
ADAPTATIVO 
SISTEMA 
HUMORAL 
SISTEMA 
CELULAR 
 
Fig. SNUSTAD: 
 
 
 PROTEÍNAS DO SISTEMA IMUNE 
 ADAPTATIVO 
 
PROTEÍNAS ESPECIALIZADAS: 
 especificidade Imunológica 
 
 
 Anticorpos (SISTEMA IMUNE HUMORAL ) 
 
 
Receptores de células T (SISTEMA IMUNE CELULAR) 
ANTICORPOS – 
IMUNOGLOBULINAS (Ig) 
Fig. Pierce 
cadeias leves – κ e λ (kappa e lambda) 
cadeias pesadas – α , δ , ε , γ, μ (alfa, delta, épsilon, gama, mi) 
CLASSES DE IMUNOGLOBULINAS (Ig) 
Região constante cadeia pesada – classe imunoglobulina 
 
Regiões variáveis da cadeia leve e pesada – especificidade 
α , δ , ε , γ, μ (alfa, delta, épsilon, gama, mi) 
 
RECEPTORES DE CÉLULAS T 
Fig 23.5 Snustad 
 ESPECIFICIDADE DO ANTÍGENO 
Células T helper 
Células T killer 
ANTÍGENOS PRINCIPAIS DE 
HISTOCOMPATIBILIDADE 
 Conjunto de Moléculas de superfície celular capazes 
de distinguir o “próprio” do “não próprio” 
 
 
 
COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC) 
 
 Em humanos chamados HLA 
 (human-leukocyte-associated) 
 
COMPLEXO PRINCIPAL DE 
HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC) 
 Associados a TRANSPLANTES DE TECIDOS 
 
 
 Função principal: 
 dar proteção contra microorganismos 
 patogênicos 
 
 apresentam antígenos na superfície de linfócitos T 
 
 altamente antigênicas para outros mamíferos e 
 
 indivíduos não idênticos da mesma espécie 
 
 
 
 
LOCUS DO COMPLEXO PRINCIPAL DE 
HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC) HUMANO 
Transplante: o doador e o receptor devem ser compatíveis para os 
alelos dos lócus HLA-A, HLA-B, HLA-DR 
Fig. Horton et al, 2004 
 
 
 Descoberta em 1940 
 Experimentos: enxertos de tecido de camundongo. 
Quando os alelos de tecidos de camundongos eram diferentes 
ocorria a rejeição – por isso foram denominados: 
“complexo principal de histocompatibilidade”. 
 
Existem sob a forma de glicoproteínas ancoradas como 
proteínas integrais da membrana 
 
Presentes em quase todas as células nucleadas do 
organismo 
Fornecem às células T killer um mecanismo para distinguir o 
“exógeno” do “próprio” 
MOLÉCULAS DO SISTEMA HLA 
CLASSE I 
 
MOLÉCULAS DO SISTEMA HLA 
 CLASSE II 
Os genes codificam polipeptídeos que estão situados nas 
superfícies de células B e macrófagos que interagem 
com células T helper. 
 
Os genes codificam proteínas de complemento – 
interagem com complexos antígeno/anticorpo e 
ajudam a destruí-los por proteólise. 
 
Elas também destroem células infectadas 
perturbando a integridade de suas membranas 
celulares 
MOLÉCULAS DO SISTEMA HLA 
 CLASSE III 
SISTEMA IMUNE HUMORAL 
E CELULAR 
Fig. Jorde 
SISTEMA IMUNE HUMORAL 
Os macrófagos degradam 
parcialmente vírus, bactérias, e outras 
entidades exógenas invasoras e 
apresentam os antígenos resultantes 
em suas superfícies, onde são 
reconhecidas por Linfócitos T helper, 
que secretam citocinas que estimulam 
linfócitos B a se diferenciar em 
plasmócitos produtores de anticorpos 
SISTEMA IMUNE CELULAR 
Os macrófagos degradam parcialmente vírus, 
bactérias, e outras entidades exógenas invasoras e 
apresentam os antígenos resultantes em suas 
superfícies, onde são reconhecidas por células T 
helper, que por sua vez, estimulam Linfócitos T a se 
diferenciar em células T (citotóxicas) killer 
SISTEMA IMUNE CELULAR 
As células T (citotóxicas) killer 
secretam proteínas chamadas PERFORINAS que se inserem 
nas membranas das células alvos produzindo poros. 
 
O citoplasma das células alvos extravasam por esses poros 
causando a morte celular 
Fig 23.9 Snustad 
Lise de uma células alvo apresentando um 
antígeno exógeno por uma célula T - killer 
Complexo anticorpo/antígeno 
 
São eliminados por duas grandes vias 
Fig. Snustad 
A PRODUÇÃO DE 
 
 UM ANTICORPO ESPECÍFICO 
 
SE DÁ 
 
 
SELEÇÃO CLONAL 
Figura 21.15 Pierce 
•Plasmócito maduro - pode 
sintetizar e secretar 2.000 a 
20.000 anticorpos por segundo 
 
•Uma vez o antígeno exógeno 
excretado do organismo 
células T supressoras enviam 
um sinal para as células 
desligarem a produção de 
anticorpos 
 
RESPOSTA IMUNE PRIMÁRIA 
Figura Pierce 
 
 
 
Células B ou T são ativadas 
RESPOSTA IMUNE SECUNDÁRIA 
COMPONENTES DO SISTEMA IMUNE 
BASE GENÉTICA DA 
 
DIVERSIDADE DO SISTEMA IMUNE 
 
 
 
POLIMORFISMOS GENÉTICOS 
 
 
 
 
 
 
DIVERSIDADE DE ANTICORPOS 
 
DIVERSIDADE DE RECEPTORES DE 
CÉLULAS T 
 
 DIVERSIDADE DE PROTEÍNAS DO 
COMPLEXO PRINCIPAL 
DE HISTOCOMPATIBILIDADE 
 
 
DIVERSIDADE DE ANTICORPOS 
Sistema imune 
 
 É capaz de produzir cerca de 10 bilhões de anticorpos 
 estruturalmente distintos 
 
 
Houve uma época em que acreditava-se que cada anticorpo era 
codificado por um gene 
 
Genoma Humano - existem apenas cerca de 25.000 genes 
 
Existem mecanismos que geram a DIVERSIDADE DE 
ANTICORPOS 
1 - OS GENES QUE CODIFICAM ANTICORPOS 
ESTÃO ORGANIZADOS EM SEGMENTOS 
Fig 21.16 Pierce 
Existe uma variabilidade de segmentos gênicos que 
codificam cada região das cadeias leve e pesadas de Ig 
 
Inicialmente na linhagem germinativa um linfócito herda 
todos os segmentos gênicos e durante sua maturação 
ocorre RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA e posterior 
transcrição e tradução 
 
 
Fig 21.17 Pierce 
RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA 
 
 
regiões gênicas 
 
V – variável 
J - junção 
C - constante 
cadeias leves: 
Podem ser do tipo kappa e lambda 
cadeias leve kappa – cromossomo 2 
RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA 
 
regiões gênicas 
V - variável 
D - diversidade 
J - junção 
C - constante 
cadeias pesada – cromossomo 14 
Fig 21.18 Pierce 
Fig 21.19 Pierce 
RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA 
 
Localização cromossômica e Função dos 
principais genes da resposta imune 
Jorde 9.1 pg 231 
DIVERSIDADE DE ANTICORPOS 
 
•Muitas combinações possíveis dos segmentos V, J e D 
 
•Combinações diferentes de cadeias leves e pesadas 
 
 
•Pela adição e deleção aleatória de nucleotídeos nas junções 
dos segmentos 
 
 
•Altas taxas de mutações nos genes imunológicos 
DIVERSIDADE DE RECEPTORES DE 
CÉLULAS T 
•Cada gene é feito de segmentos 
que sofrem recombinação somática 
 
O gene - cadeia alfa consiste: 
 
 44 a 46 segmentos gênicos V 
 50 segmentos J, 
 e um segmentode C 
 
A cadeia beta é similar exceto que 
contém um segmento D 
 
•Ocorre combinação aleatória de 
cadeias alfa e beta 
DIVERSIDADE DE PROTEÍNAS DO SISTEMA 
MHC 
HLA-A,HLA B -amplamente polimórficos 511 alelos 
DR, DP, DQ – amplamente polimórficos (classe II) 
OMS 2001 -323 alelos DRβ 
 
Assim a probabilidade de que dois indivíduos tenham os 
mesmos alelos de todos os genes do sistema HLA é muito baixa. 
Cromossomo 6 Fig. Horton et al, 2004 
ASSOCIAÇÃO ENTRE 
ALELOS ESPECÍFICOS DO MHC 
E DOENÇAS 
ASSOCIAÇÃO ENTRE 
ALELOS ESPECÍFICOS DO MHC 
E DOENÇAS 
IMUNOPATOLOGIAS 
 
IMUNODEFICIÊNCIAS PRIMÁRIAS 
 
 
Um ou mais componentes do sistema imune estão 
faltando ou não funcionam normalmente 
 
Origem genética 
 
Freqüência – 1:10.000 indivíduos 
Mais de 100 síndromes descritas 
IMUNODEFICIÊNCIAS PRIMÁRIAS 
 
 
IMUNODEFICIÊNCIAS PRIMÁRIAS 
 
 
IMUNODEFICIÊNCIAS SECUNDÁRIAS 
Componentes do sistema imune são alterados ou destruídos 
por outros fatores: 
Radiação 
Drogas 
Infecção 
 
AIDS – síndrome da imunodeficiência adquirida 
 vírus ataca os macrófagos, Células T helper e outros 
 componentes centrais do sistema imune 
DOENÇAS AUTO-IMUNES 
O organismo desenvolve reações imunes contra seus 
próprios antígenos 
Modificações nos antígenos pode ocorrer por fatores: 
 Físicos 
 Químicos 
 Biológicos 
SISTEMA ABO 
O lócus ABO codifica os antígenos das células vermelhas 
 
Que podem causar reação à transfusão se doadores e receptores não 
 
são devidamente compatíveis 
VACINAS 
Uma vacina é uma forma INATIVA ou parcial de um 
PATÓGENO que o sistema imune responde alertando células 
B para produzir anticorpos 
 
Ao encontrar o PATÓGENO mais tarde de forma natural ocorre 
uma resposta imune secundária 
 
 
 
 
O organismo humano a cada dia se confronta 
com uma gama formidável de invasores.... 
 
 O sistema imune deve ser capaz de lidar 
com eles. 
 
 A complexidade do sistema imune 
está fundamentada em aspectos genéticos 
 
 
 
IMUNOGENÉTICA