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08/06/11 1 Resposta Imune Mediada por Anticorpos Anticorpos e antígenos w Primeira demonstração da imunidade específica – 1900 os pacientes com infecção diftérica – Soro de cavalos imunizados – Glicoproteínas (anticorpos) w Classes de moléculas usadas para reconhecer os antígenos: – Anticorpos – Moléculas do complexo de hitocompatibilidade principal – Receptores de antígenos da célula T w Os anticorpos ligam-se especificamente aos antígenos na fase de reconhecimento e na fase efetora • Em uma forma ligada a membrana ou secretada • Receptores para o antígeno • Interação antígeno-anticorpo de membrana • Fase de reconhecimento da imunidade humoral • Ac secretados – antígenos (mecanismos efetores) • eliminação – componentes do sistema inato Anticorpos e antígenos w Funções efetoras dos anticorpos: • Neutralização dos microorganismos (produtos) • Ativação do complemento • Opsonização dos antígenos • Citotoxicidade mediada por células Anticorpos e antígenos Anticorpos w Imunidade Humoral ⇒ mediada por células B ⇒ p r o d u ç ã o d e A c ⇒ bactérias extracelulares, fungos, vírus antes de infectar as células Ac como receptores Ac secretados Ac como receptores Distribuição Natural e Produção de Ac w Locais - formas secretadas: - Fluidos biológicos, plasma, secreções das mucosas e líquido intersticial dos tecidos - AC. Sintetizados e secretados pelas Cel. B - Inserem-se na superfície de outras células efetoras - Fagócitos; NK e mastócitos w Adulto de 70 kg produz 3 g de Ac por dia w Ac ⇒ meia-vida de 3 semanas 08/06/11 2 w Sangue ou plasma formam um Coágulo • AC – fluído residual (soro) w Anti-soro • Número detectável de moléculas de anticorpo • Antígeno w Os anticorpos são proteínas antígeno- específicas produzidas pelos linfócitos B em resposta ao contato com o antígeno • Imunoglobulinas que reagem especificamente ao antígeno que estimulou sua produção Distribuição Natural e Produção de Ac w Imunógeno – Substância que por si só causa uma resposta imune • Produção de anticorpo • Estranhos ao hospedeiro • Grandes e quimicamente complexos w Antígenos – Compostos capazes de serem ligados por receptores imunológicos (Ac), mas não evocam uma resposta imune por si só w Epítopo – é a menor parte de um antígeno capaz de estimular resposta imunológica se ligando ao anticorpo. São áreas nas moléculas dos imunogenos que se ligam aos receptores celulares e aos anticorpos w Hapteno – é uma substância não proteica, de baixo peso molecular, que sozinha não consegue induzir uma resposta imunológica. – Ligado a uma substância transportadora (proteína) de maior peso molecular, adquire a capacidade de induzir a resposta do organismo Cadeia leve Cadeia Pesada Região Variável Reconhecimento do Antigeno Região Constante função efetora Estrutura do Anticorpo w Compart i l ham as mesmas características estruturais básicas, porem exibem notável variabilidade nas regiões que ligam antígenos w Estrutura central simétrica composta de duas cadeias leves idênticas e duas cadeias pesadas idênticas w Tanto as cadeias pesadas quanto as leves consistem de regiões variáveis e de regiões constantes ESTRUTURA DE UM ANTI - CORPO Os anti-corpos pertencem a um grupo de proteínas globulares designadas imunoglobulinas Apresentam estrutura em forma de “Y”, constituída por quatro cadeias polipeptídicas, duas pesadas ou H ( do inglês heavy) e duas leves ou L (do inglês light) As cadeias polipeptídicas possuem uma região constante, muito semelhante em todas as imunoglobulinas e uma região variável É na região variável que se estabelece a ligação com o antigénio, formando o complexo antigénio-anti-corpo Estrutura de um anti-corpo Imunidade mediada por anti-corpos ou humoral 08/06/11 3 w Curtas extensões nas regiões variáveis - segmentos hipervariáveis w Fab – fragmento que se liga ao antígeno w Fc – funções efetoras Regiões Variáveis e sua relação com a ligação ao Ag Sitio de ligação do antigeno Cadeia leve Cadeia pesada Regiões variáveis Regiões constantes Flexibilidade do Ac 15 Ligação do Anticorpo ao Antígeno 16 Características Estruturais das Regiões Constantes w Moléculas de Ac divididas em classes e subclasses distintas com base nas diferenças de estrutura em sua região Constante (C) w A presença de diferentes cadeias pesadas origina as principais classes de imunoglobulinas w Classes - isótipos - IgA, IgD, IgE, IgG e IgM w IgG - 4 subclasses - IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4 w IgA - 2 subclasses - IgA1 e IgA2 08/06/11 4 Estrutura das diferentes classes de Anticorpos CLASSE DE IMUNOGLOBULINAS O TERMO IMUNOGLOBULINA REFERE-SE ÀS CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DA MOLÉCULA. O TERMO ANTI-CORPO REFERE-SE À FUNÇÃO IMUNOLÓGICA DESTAS MOLÉCULAS CLASSE DE IMUNOGLOBULINAS ü Todos estes tipos de imunoglobulinas integram a superfície dos linfócitos B ü As propriedades biológicas são conferidas pelas regiões constantes das cadeias pesadas. ü Imunoglobulinas diferentes podem reconhecer o mesmo antígeno, dado que função de reconhecimento é feita pela região variável. ü A quantidade relativa das várias imunoglobulinas no sangue e noutros fluídos é diferente CLASSE DE IMUNOGLOBULINAS IgD receptor do linfócito B Cruza a placenta. Neutraliza vírus e toxinas. Meia-Vida de 3 semanas, opsoniza IgG ligada a bactéria IgE ligada a um grão de pólen Deflagra respostas alérgicas e contra parasitas intestinais Presente nas secreções, importante na resposta imune das mucosas Pentamérica. Importante na resposta imune primária, ativa complemento, opsoniza Imunoglobulinas IgE epsilon κ ou λ H2L2 3 0.003 Hipersensibilidade Imediata e helmintos Classe Cadeia Cadeia Subund. 1/2 mg/ml Funções Pesada Leve vida IgG Gamma κ ou λ H2L2 23 13 Opsonizacao Ativ complem. Imund. Neonatal IgM mu κ ou λ (H2L2) 5 5 0.5 -2.5 Rec. de Ag cel. B virgem,Ativ complem. IgA alfa κ ou λ (H2L2) 2 6 0.5 -3 Imunidade das muco- sas,imunid passiva neonatal IgD delta κ ou λ H2L2 3 0.03 Rec. de Ag cel B virgem 08/06/11 5 Cadeias Leves w Ac - duas cadeias leves - Kappa ou lambda w No homem - 60 % das moléculas de Ac tem cadeias K e 40 % cadeias λ - alterações nesta relação - diagnostico de tumor de células B w Características dos agentes biológicos – Antígeno – anticorpo ou um receptor de célula T w Anticorpos – Reconhecer quase todas as espécies de moléculas biológicas como antígenos – Moléculas simples • açucares, lipídeos, autacoides, e hormônios – Macromoléculas • CHO complexos, fosfolipídios, ácidos nucléicos, e proteínas w Embora todos os Ag sejam reconhecidos por linfócitos específicos ou por anticorpos, apenas alguns antígenos são capazes de ativar linfócitos Ligação do Anticorpo ao Antígeno w Imunógenos • Substâncias químicas como o dinitrofenol – anticorpo – Anticorpos específicos • Substâncias químicas pequenas • Macromoléculas (carreador) • Hapteno • Complexo hapteno-carreador – Macromoléculas• Maiores do que a região de ligação do antígeno de uma molécula de anticorpo • Determinante ou epítopo Ligação do Anticorpo ao Antígeno Ligação do Anticorpo ao Antígeno w Determinante conformacional – São formados pelos resíduos de AA que não estão na seqüência, porem tornam-se especialmente j u s t a p o s t o s n a p r o t e í n a enovelada Ligação do Anticorpo ao Antígeno w Determinante linear – Epitopos formados por vários AA adjacentes – Aparecem na superfície externa ou em uma região de conformação alongada da proteína nativa enovelada (acessíveis ao AC) – Determinantes podem ser inacessíveis na conformação inativa e aparecem somente quando a proteína estiver desnaturada 08/06/11 6 Ligação do Anticorpo ao Antígeno w Determinante neo-antigênico – As proteínas podem estar sujeitas a modificações tais como a fosforilação ou a proteólise – Alterando a estrutura covalente podem produzir novos epítopos Bases Estruturais e químicas da ligação do Ag w O reconhecimento do antígeno pelo anticorpo envolve uma ligação reversível não covalente (fracas) – força eletrostáticas, ponte de H, força de Vander Waals e interações hidrofóbicas – Proximidade das partes que estão interagindo (ligação –fraca) – Baixos níveis de energia envolvidos na interação de AG- AC • pH baixo • pH alto • Salinidade alta w Afinidade - força de ligação entre o sitio de ligação do Ac e o epítopo do Ag Bases Estruturais e químicas da ligação do Ag w Avidez representa a força total de ligação e é muito maior do que a afinidade de determinado sítio de ligação de antígenos. w Molécula de IgM de baixa afinidade pode l igar-se fortemente a um antígeno polivalente, porque muitas interações de baixa afinidade p o d e m p r o d u z i r u m a interação única Características Relacionadas ao Reconhecimento de Ag w Especificidade - podem distinguir pequenas diferenças na estrutura química w Reação cruzada - ligação do Ac a Ag estruturalmente relacionados - ‘as vezes Ag próprios Experimento de Karl Landsteiner 1930 Características Relacionadas ao Reconhecimento de Ag w Fina especificidade dos Ac aplica-se ao reconhecimento de todas as classes de moléculas – Determinantes protéicos lineares (AA) – Constituintes bioquímicos de todos os organismos vivos são fundamentalmente semelhantes – Ac não reagirem contra moléculas próprias w Reação cruzada – Alguns Ac produzidos contra um Ag podem se ligar a Ag diferentes, porem estruturalmente relacionados – Ac que foram produzidos em resposta a um Ag microbiano apresentam reação cruzada com Ag próprios Afinidade e Características relacionadas a funções efetoras 08/06/11 7 Sistema Complemento Sistema Complemento w Jules Bordet - Complemento Soro fresco - Ac antibacteriano Bactérias + 37 oC Lise do Microorganismo 56 oC Perda da Capacidade lítica Componente termo-labil - Ac SISTEMA COMPLEMENTO Sistema Complemento: é um conjunto formado por mais de 30 proteínas que interagem com outras moléculas do Sistema Imune. Podem ser encontradas solúveis no plasma ou ligadas a superfície de certos tipos celulares. As proteínas do Complemento podem ser classificadas como PROTEÍNAS DE FASE AGUDA , são sintetizadas no fígado, suas concentrações aumentam com dano tecidual e inflamação. ENTRETANTO, as proteínas do Complemento podem ser produzidas no cérebro, pulmão, intestino e trato gastrointestinal. A ativação deste sistema dá-se de maneira seqüencial, em cascata, onde uma primeira proteína participa da ativação de uma segunda proteína, que participa da ativação de uma terceira proteína e assim por diante. “ O SISTEMA COMPLEMENTO É ATIVADO ONDE O PATÓGENO ESTÁ” Sistema Complemento w Consiste de soro e de proteínas de superfície celular que interagem entre si e com outras células do sistema imune de modo altamente regulado w Proteínas plasmáticas ativadas apenas sob condições particulares para gerar enzimas com atividade proteolítica (cascata enzimática) w Produtos da ativação inserem-se covalentemente às superfícies celulares dos microorganismos e de outros antígenos • Fluida as proteínas do complemento (inativas) • Ativadas – inseridas • Microorganismos ou Ag – Característica assegura que a ativação do complemento e portanto suas funções são limitadas as superfícies das células microbianas ou aos sítios dos Ac ligados ao Ag. Sistema Complemento 08/06/11 8 Sistema Complemento w A ativação do complemento é inibida pelas proteínas regulatórias que estão presentes nas células normais do hospedeiro e ausentes nos microorganismos • Adaptação das células normais que minimizam o dano mediado pelo complemento as células do hospedeiro • Ativação do complemento ocorra na superfície microbiana w Locais de síntese dos componentes do complemento – Fígado-hepatócitos – cérebro, pulmão, intestino e trato gastrointestinal Ativação do Complemento Complemento Via clássica Via alternativa Ativada por isótipos de anticorpo ligados a Ag Imunidade Humoral Ativada nas superfícies das células dos microorganismos na ausência de Ac Imunidade Inata w Ativação do complemento – Convertase C3 – Convertase C5 Ativação do Complemento Via Clássica w Complexo proteíco multimérico composto de subunidades C1q, C1r e C1s w Ligação do C1q às regiões Fc dos Anticorpos IgG e IgM w C1q - composto de 6 cadeias w Cada molécula de C1q deve ligar- se a duas cadeias pesadas de Ig para ser ativada w O C1 – Fc para iniciar a cascata do complemento w Porções Fc da IgM pentamerica não são acessíveis w As moléculas de IgG solúveis não irão ativar C1 w IgG possui apenas uma região Fc Cascata de Ativação - Via clássica da via clássica – A via clássica é iniciada pela ligação de C1 ao complexo Ag-Ac – P r o d u ç ã o d a convertase C3 e C5 ligadas as superfícies onde o ant icorpo estava depositado – Cliva o C5 inicia as etapas tardias da a t i v a ç ã o d o complemento 08/06/11 9 Cascata de Ativação - Via alternativa Fator B Proteína plasmática Opsonina – A via alternativa é ativada pela quebra de C3 e na ligação de C3b a s s u p e r f í c i e s microbianas – A ativação estável da via alternativa ocorre na superfície das células microbianas e não nas células de mamíferos – C3bBb – mamíferos (proteínas reguladoras) Fase Tardia Formação do MAC - Complexo de Ataque à Membrana Forma poros na membrana Regulação da ativação do complemento w A ativação e a estabilidade das proteínas ativas do complemento são firmemente reguladas para evitar a ativação do complemento em células normais e limitar a ativação do complemento em células microbianas • Proteínas circulantes e de membrana • RCA • Ativação em baixo nível – células e tecidos normais • Produtos de degradação das proteínas do complemento – células adjacentes e lesá-las hemoglobinúria paroxística noturna (HPN) w Essa doença hematológica adquirida foi primeiramente descrita em 1866, por William Gull, e por Paul Strubing, – forma distinta de anemia hemolítica rara, associada à hemoglobinúria durante a noite – A HPN é caracterizada pelo aumento da lise dos eritrócitos devido à diminuição de proteínas de membrana ligada a GPI, principalmente CD55 e CD59, responsáveis por inibir a lise celular autóloga do complemento SISTEMA COMPLEMENTO - RESUMO Funções biológicas do SistemaComplemento 1) Citólise: mediada pela formaçãso do MAC nas superfícies celulares; 2) Opsonização: mediada pelo fragmento C3b; 3) Clearance e Solubilização de Imunocomplexos: também mediada por C3b 4) Inflamação e Aumento da Resposta Humoral: inflamação é promovida pelos fragmentos proteolíticos dasd proteínas do Complemento chamadas anafilotoxinas (C5a, C4a, C3a) Células do Sistema Imune: neutrófilos, basófilos, mastócitos, macrófagos apresentam RECEPTORES ESPECÍFICOS para estas proteínas do Complemento. 08/06/11 10 Funções do Complemento w Opsonização de microorganismos C3b, C4b w Estimulação de reações inflamatórias w Citólise mediada por complemento Principais Funções Biológicas Geradas pela Ativação do Sistema Complemento w Monócitos/macrófagos- receptores para C3b e C4b - RC1 w eritrócitos e linfócitos B - RC1 w Complemento - eritrócitos -baço principal via de eliminação de complexos Ag-Ac no sangue w C3b - principal opsonina Estimulação das respostas inflamatórias Complemento e Doença w Deficiência de C1, C4 ou C2 - aumento do risco de desenvolvimento do Lupus Eritematoso Sistêmico w Aumento da susceptibilidade a infecções recorrentes w Deficiência nas proteínas controle - Angioedema hereditário e adquirido e hemoglobinúria paroxística noturna w Sistema complemento efetor importante na imunidade inata e adquirida, mas quando os processos de controle tornam-se alterados a ativação do complemento pode contribuir para a patogênese da doença Resposta Imune Mediada por Linfócitos T 08/06/11 11 Linfócitos T w Funções dos linfócitos T - defesa contra microorg. intracelulares e ativação de outras células w Cél T – Auxiliar (Th ou TCD4) – Citotóxico (CTL ou TCD8) w Tarefa de exibir os Ag para cél T é feita pelo MHC Descoberta do Complexo de Histocompatibilidade Principal (MHC) w Reconhecimento do enxerto como próprio ou estranho - traço hereditário w Genes responsáveis por fazer com que um tecido enxertado seja semelhante ao próprio - genes de histocompatibilidade w Região que controlava a rejeição a enxertos - Complexo de histocompatibilidade Principal (MHC) Papel do MHC nas Respostas Imunes w MHC classe I - cél. T CD8 MHC classe II - cél.T CD4 w MHC polimórfico - vários alelos de cada gene w Poly- muitos, morphe - forma w A chance segundo a qual o correspondente locus MHC em ambos os cromossomos de um indivíduo irá codificar o mesmo alelo é muito pequena Células TCD8 Expressão de Moléculas do MHC - Classe I w Expressas constitutivamente em todas as células nucleadas w Função das cél. T CD8 - matar todas as células infectadas por microorganismos celulares (linfócitos T citotóxicos - CTL) 08/06/11 12 Célula T CD8 se ligando à célula infectada V T Exibição dos Ag virais Células TCD4 Células Acessórias e seu Papel na Resposta Imune w Ag captados por APCs - quant. de Ag necessária para induzir a resposta 1000 vezes menor w Convertem Ag protéicos em peptídicos e exibem os complexos peptídeo-MHC Expressão de Moléculas do MHC - Classe II (Célula Dendrítica) w Linfócitos T CD4 auxiliares - funcionam p a r a a j u d a r o s macrófagos a eliminar m i c r o o r g . extracelulares que foram fagocitados e ativar linfócitos B a produzir Ac Expressão de Moléculas do MHC - Classe II (Macrófagos e Linfócitos B) Resposta Imune por Linfócitos T 08/06/11 13 Natureza das Respostas das Células T
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