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Faculdade Barão do Rio Branco Curso de Graduação COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE • A tarefa de exibir os antígenos dos microrganismos ligados às células, para o reconhecimento pelos Linfócitos T • Linfócitos T proteínas especializadas, que são codificadas por genes em um locus designado complexo de histocompatibilidade principal (MHC). • Existem dois tipos diferentes de produtos do gene MHC chamados moléculas do MHC de classe I e moléculas do MHC de classe II, que contêm diferentes antígenos protéicos. TCD8 + citotóxicas Matar célula infectada Microrganismos intracelulares TCD4 + auxiliares Ativar células dendríticas, macrófago, Microrganismos extracelulares e linfócitos B MHC • O MHC foi descoberto como um amplo locus contendo genes polimórficos que determinavam o resultado de transplantes de tecidos entre indivíduos. • Hoje se sabe que a – função das proteínas do MHC é a apresentação de peptídeos às células T. Macrófagos e apresentação de antígenos • Depois de fagocitar um microorganismo invasor, os macrófagos apresentam amostras de seus antígenos aos linfócitos T auxiliares. Estes, por sua vez, alertam outros tipos de linfócitos, que combatem os invasores. LINFÓCITOS T • As principais funções dos linfócitos T são a defesa contra os microrganismos intracelulares e a ativação de outras células como macrófagos e linfócitos B. • Entretanto, os linfócitos T reconhecem somente partes dos microrganismos que infectam as células do hospedeiro e que são exibidas por células como células dendríticas e macrófagos (CAA). Tipos de Respostas Imunes Adquiridas Linfócitos B Contra microorganismos extracelulares e suas toxinas Facilitam a fagocitose Mastócitos Desencadeiam a liberação de mediadores inflamatórios Podem ativar diferentes mecanismos efetores Mediada por anticorpos IMUNIDADE HUMORAL Destruição e lise das células infectadas Contra microorganismos intracelulares Mediada por linfócitos T IMUNIDADE CELULAR RESPOSTAS IMUNES ADQUIRIDAS TRANSPLANTES • Quando um tecido ou um órgão (como uma área de pele) é enxertado de um animal para outro podem acontecer duas coisas: • a - em alguns casos a pele sobrevive e funciona como a pele normal; • b - em outros casos o sistema imune do hospedeiro destrói o enxerto, produzindo rejeição • Quando enxertos são realizados entre linhagens aparentadas eles são aceitos e quando realizados entre linhagens não aparentadas ocorre rejeição. Assim, sabe-se que o reconhecimento do enxerto como ‘próprio’ ou ‘estranho’ é um traço hereditário. • Os genes responsáveis por fazer com que um enxerto seja semelhante aos próprios tecidos foram chamados de genes de histocompatibilidade. TIPOS DE TRANSPLANTES • XENOENXERTO – Entre membros de espécies diferentes, também conhecido como enxerto heterólogo • ALOENXERTO – Entre dois membros de uma mesma espécie • ISOENXERTO – Entre dois membros de uma mesma espécie com padrão genético • dêntico – ex.: gêmeos idênticos • AUTOENXERTO – Dentro de um mesmo indivíduo TRANSPLANTES • A sobrevivência de um enxerto segue a ordem xenoenxerto <aloenxerto < isoenxerto = autoenxerto • O tempo de rejeição também depende da disparidade genética entre o doador e receptor. • Há ainda a memória imunológica para os enxertos. • Isto quer dizer, que uma vez rejeitado o enxerto, o hospedeiro terá memória e irá rejeitá-lo mais rapidamente em um segundo transplante. MHC • O MHC contém um conjunto de genes que codificam proteínas expressas na membrana das células e que são responsáveis pelo reconhecimento e apresentação do antígeno, e pela rejeição de transplantes. • No homem esse complexo está localizado no braço curto do cromossomo 6. • Esse complexo pode ser dividido em três classes: Classe I, II e III. • Os produtos dos genes de classe I e II são proteínas expressas nas células e tecidos, enquanto os de classe III são proteínas encontradas no soro ou outros fluidos do corpo. • Os antígenos de classe III não participam da rejeição de transplantes. TRANSPLANTE • Os produtos do MHC são expressos na superfície das células, de forma co- dominante: – produtos do pai e da mãe são encontrados numa mesma célula. – Contudo, não são todas as células que expressam as moléculas de classe I e classe II. Enquanto os produtos dos genes de classe I são expressos em todas as células nucleadas, a expressão dos de classe II é mais seletiva . – Os antígenos de classe II são expressos nas células apresentadoras do antígeno: – macrófagos, linfócitos B, células dendríticas, células de Langerhans, e ocasionalmente em outras células. MHC • A função das células T está associada com as diferentes classes do MHC. Por ex.: • Células TCD8+ (ou Tcitotóxicas): Sua função é matar células infectadas por • microrganismos intracelulares ou vírus. Os vírus podem infectar qualquer célula. • Os ligantes que a célula TCD8+ reconhece precisam ser exibidos em todas as células. Desta forma, a expressão das moléculas do MHC classe I preenche essa exigência. • Células TCD4+ (ou Tauxiliares) restritas à classe II: sua função está em ativar (ou ajudar) os macrófagos a eliminar os microrganismos extracelulares que foram fagocitados e ativar linfócitos B a produzirem anticorpos, que também eliminam microorganismos extracelulares • Portanto, a célula TCD4+ só atua em células específicas (capazes de expressar MHC classe II) FUNÇÃO • Função fisiológica das moléculas do MHC é a apresentação dos peptídeos às células T. – MHC são componentes integrais dos ligantes que a maioria das células T reconhece – Porque os receptores de antígenos das células T são realmente específicos para os complexos dos antígenos peptídicos estranhos e as moléculas do próprio MHC. Os genes que determinam o destino dos tecidos enxertados estão presentes em todas as espécies de mamíferos e são homólogos aos genes H-2 que foram primeiro identificados nos camundongos, e todos são designados como MHC. Descoberta do Complexo histocompabilidade Humana As moléculas do MHC humanas são chamadas antígenos leucocitários humanos (HLA) e são equivalentes às moléculas H-2 dos camundongos. AS MOLÉCULAS DE MHC DE TODOS OS MAMÍFEROS TÊM ESSENCIALMENTE A MESMA ESTRUTURA E FUNÇÃO • A nomenclatura aceita para os genes de MHC e suas proteínas codificadas é baseada na seqüência e nas homologias estruturais e é aplicável a todas as espécies de vertebrados. Mapas esquemáticos dos loci dos MHC humanos e de camundongos. ASPECTOS GERAIS DAS MOLÉCULAS DE HISTOCOMPATIBILIDADE PRINCIPAL • Toda molécula do MHC possui uma fenda ou sulco extracelular de ligação de peptídeo acompanhada por um par de domínios semelhantes à IMUNOGLOBULINA(IgG) e está ancorada à célula pelos domínios transmembrana e citoplasmático. • Fenda é formada pelo enovelamento aminoterminal das proteínas codificadas pelo MHC e é composta de um par de a hélices apoiadas em oito folhas b pregueadas. MOLÉCULAS DO COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE DE CLASSE I • As moléculas do MHC de classe I consistem → duas cadeias polipeptídicas ligadas não covalentemente: → uma cadeia a codificada no MHC (ou cadeia pesada) de 44 a 47 kD e umasubunidade de 12 kD não codificada no MHC, designada b2- microglobulina. – Cada cadeia a é orientada de tal modo que cerca de três quartos do polipeptídeo completo estendem-se para o meio extracelular, um curto segmento hidrofóbico estende-se na membrana celular e os resíduos de carboxiterminal estão localizados no citoplasma. Todo indivíduo normal (heterozigoto) expressa seis diferentes moléculas de classe I em toda célula, contendo cadeias a derivadas de dois alelos dos genes HLA-A, HLA-B e HLA-C, que são herdados dos pais. MOLÉCULAS DO COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE DE CLASSE II • São compostas de duas cadeias polipeptídicas associadas não- covalentemente: uma cadeia a de 32 a 34 kD e uma cadeia b de 29 a 32 kD. Ambas as cadeias das moléculas de classe II são codificadas por genes MHC polimórficos. • As moléculas da classe II a glicosilação do tipo N-linked → duas cadeias polipeptídicas tendo aminoterminais extracelulares e carboxiterminais intracelulares, dois terços de cada cadeia estão localizados no espaço extracelular. • Aminoterminais a 1 e b 1 das cadeias de classe II interagem para formar a fenda de ligação peptídica, que é estruturalmente semelhante à fenda das moléculas de classe I. Os peptídeos que se ligam às moléculas de MHC são imunogênicos. Essa informação deve ser usada para o planejamento de vacinas pela inserção de aminoácidos que se liguem ao MHC nos antígenos usados na a imunização. CARACTERÍSTICAS DAS INTERAÇÕES PEPTÍDEO-MHC • Ampla especificidade quanto à ligação de peptídeos. • Fina especificidade no reconhecimento dos antígenos devido aos receptores de antígenos dos linfócitos T. OS PEPTÍDEOS QUE SE LIGAM ÀS MOLÉCULAS DO MHC COMPARTILHAM CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS QUE PROMOVEM ESSA INTERAÇÃO • Uma dessas características é o tamanho do peptídeo. → As moléculas de classe I são capazes de acomodar peptídeos que podem ter de 8 a 11 resíduos de comprimento, e as moléculas de classe II ligam peptídeos que podem ter de 10 a 30 resíduos de comprimento. Os resíduos de um peptídeo que se liga às moléculas do MHC são distintos daquele que são reconhecidos pelas células T. MAPA DO MHC HUMANO Muitas das proteínas envolvidas no processamento de antígenos e na apresentação de antígenos às células T são codificadas por genes localizados dentro do MHC. <> Expressão das moléculas do Complexo Principal de Histocompatibilidade • A expressão das moléculas do MHC em diferentes tipos de células determina se os linfócitos T podem interagir com antígenos estranhos que estejam presentes nessas células. H-2 HLA Distribuição tecidual do antígeno K, D, L A, B, C todas as células nucleadas e pla quetas, eritrócitos (camundongo) I-A I-E D linfócitos, macrófagos, células epiteliais (?), células de melanoma, células T ativadas (humanas) I-J linfócitos T supressores REFERÊNCIAS • ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrews H. Imunologia celular e molecular. 6ª Edição. São Paulo: Elsevier, 2008. • MAGALHÃES, Pedro silva Correa de, Et al. Complexo principal de histocompatibilidade (MHC): codificação genética, bases estruturais e implicações clínica. Rev. Med. UCPEL. Pelotas. V. 2, n. 1. p. 54-59. jan-jun. 2004.
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