Resumo Imunologia Capítulo 8

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Desenvolvimento dos Linfócitos
Na medula óssea (órgão linfóide primária), as células tronco hematopoiéticas pluripotentes dão origem às progenitoras linfóides comuns, que podem formar células B, células T e células NK. O desenvolvimento dos linfócitos B ocorre na medula, enquanto o dos linfócitos T ocorre no timo.
O comprometimento com a linhagem B ou T depende de sinais de receptores de superfície, que induzem a ativação de fatores de transcrição. No caso das células T, o receptor Notch 1 ativado sofre clivagem e seu fragmento citosólico é translocado para o núcleo, onde colabora com o fator de transcrição GATA-3 na indução de genes necessários ao desenvolvimento das células T, como, por exemplo, os genes responsáveis pela síntese do pré-TCR. No caso das células B, os fatores de transcrição EBF, E2A e Pax-5 facilitam a expressão de genes como os que codificam as proteínas do BCR, induzindo o comprometimento com a linhagem B.
Além do comprometimento, o desenvolvimento inicial envolve também a proliferação de progenitores (que já estão comprometidos). Essa proliferação, induzida por citocinas, é importante para gerar um repertório diverso de linfócitos. No caso das progenitoras das células T, a IL-7, produzida pelas células do estroma na medula e pelas células epiteliais no timo, é essencial para a proliferação. Em humanos, a deficiência do receptor de IL-7 provoca uma imunodeficiência grave devido ao bloqueio no desenvolvimento das células T. 
Essa fase, em que há comprometimento e expansão, é chamada de pró-linfócito, e, nela, já tem início um processo de rearranjo genético que garante a diversidade dos receptores de antígenos. A proliferação cessa antes que o rearranjo do gene para a primeira cadeia polipeptídica do receptor seja completado. Quando o primeiro rearranjo termina, as células passam a expressar essa primeira cadeia na membrana, formando uma espécie de receptor incompleto, chamado pré-TCR ou pré-BCR. Nessa fase, as células, chamadas agora pré-linfócitos, sofrem uma primeira seleção, processo conhecido como ponto de controle. As células que sofreram o primeiro rearranjo adequadamente e que, portanto, expressam pré-receptores, são selecionadas para sobreviver, proliferar e se diferenciar. Isso acontece porque os pré-receptores geram sinais que levam à ativação de fatores de transcrição, gerando estímulos para a sobrevivência. Já as células que sofreram rearranjo inadequado e, portanto, não expressam o pré-receptor, não recebem sinais de sobrevivência e sofrem morte celular.
As células que ultrapassa o primeiro ponto de controle, então, continuam a se desenvolver e passam a expressar receptores de antígenos completos enquanto ainda estão imaturas. Nessa etapa, há o segundo ponto de controle, que garante que as células que não expressam o receptor completo sofram morte celular. As células selecionadas para sobrevivência, então, são testadas quanto ao reconhecimento de antígenos próprios. Aquelas que reconhecem fracamente as substâncias próprias sofrem o processo de seleção positiva, sobrevivendo e tornando-se maduras. Já aquelas que têm grande afinidade por antígenos próprios sofrem seleção negativa, sendo eliminadas por apoptose (deleção clonal) ou sendo induzidas a fazer rearranjos adicionais de seus genes, alterando o sítio de ligação de antígeno do receptor (edição do receptor). Esse processo de seleção negativa é extremamente importante para a manutenção da auto-tolerância e, quando falha, leva ao aparecimento de doenças auto-imunes, como, por exemplo, artrite, lúpus e diabetes tipo I.
OBS.: Durante o processo de seleção, apenas uma em cada três células sobrevive.
Após todos esses processos, as células selecionadas podem passar por diferenciação, formando os diversos subgrupos dos linfócitos, por exemplo: células T CD4, células T CD8, células B foliculares, células B da zona marginal. Maduros, os linfócitos migram para os órgãos linfóides periféricos, onde podem ser ativados pelo reconhecimento de antígenos, originando linfócitos efetores.
OBS.: A formação de pró e pré linfócito não depende de antígenos, como ocorre com a formação dos linfócitos efetores.
Rearranjo dos Genes dos Receptores de Antígenos
Antigamente acreditava-se que um gene era transcrito em um RNAm e este originava uma única proteína. No entanto, no material genético, há cerca de 20.000 genes, e, nos linfócitos, 107 possibilidades de receptores de antígenos diferentes, o que não se adéqua à teoria supracitada. Assim, surgiu a hipótese de Dreyer Brennett, segundo ao qual para cada receptor de antígenos há uma grande quantidade de genes; ou seja, uma mesma proteína pode ser formada por mais de um gene.
Organização dos Genes na Linhagem Germinativa
Os genes para as cadeias diferentes da Ig (pesada, leve λ e leve κ) localizam-se em cromossomos diferentes. Nos loci das Ig, há genes V (variáveis), genes D (de diversidade) e genes J (de junção), que contribuem para a formação da região variável dos receptores, e genes C (constantes), que codificam a região constante do receptor. Cada um desses genes é formado por vários éxons (seqüências que são realmente traduzidas). Na extremidade 5’ de cada gene V, há um éxon líder, que codifica um peptídeo sinal na porção N-terminal da proteína traduzida. Esse peptídeo sinal está envolvido no direcionamento da molécula para secreção.
OBS.: O segmento D só aparece no lócus da cadeia pesada.
Os CDR1 e 2 (regiões hipervariáveis) tanto das cadeias pesadas quanto das leves são codificados por segmentos das regiões V. Na cadeia leve, o CDR3 é codificado por um fragmento do segmento J e, na cadeia pesada, pela união de fragmentos dos segmentos V, D e J. Por esse motivo, o CDR3 é mais polimórfico. Afinal, é o produto da união aleatória de três segmentos gênicos diferentes.
Os genes das cadeias α, β e γ do TCR estão localizados em cromossomos diferentes. Já os genes da cadeia δ estão localizados no mesmo cromossomo da cadeia α. Da mesma forma que os loci das Igs, os loci dos TCR apresentam segmentos V, D, J e C, sendo que os segmentos D aparecem apenas nos loci das cadeias β e δ. Da mesma forma que nos loci de Ig, há um éxon líder, que codifica um peptídeo sinal, na extremidade 5’ de cada gene V. 
Recombinação V(D)J
Os loci das Ig e dos TCR são encontrados no material genético de todas as células do corpo. Porém, a organização desses genes na linhagem germinativa não permite que os mesmos sendo transcritos. Assim, nenhuma outra célula do corpo, que não linfócitos B e T, expressam receptores de antígenos. 
Os genes que codificam os receptores são criados por rearranjo do DNA durante o desenvolvimento dos linfócitos B e T. A recombinação V(D)J envolve a seleção de um gene V, um gene J e um gene D (quando presente) e sua junção em um único éxon V(D)J, que irá codificar a região variável do receptor de antígenos. Quando há segmento D, um gene D é inicialmente ligado a um gene J e, depois, um gene V é adicionado ao fragmento pré-formado DJ. É importante lembrar que, como esses genes se encontram em locais diferentes, separados por várias bases nitrogenadas, é necessário que haja quebras na seqüência de DNA e deleção de nucleotídeos para que sua aproximação ocorra. Durante esse processo, pode haver também adição de alguns nucleotídeos entre os genes formados.Por fim, o éxon rearranjado é transcrito, originando um RNA primário. Com o processamento (splicing) do RNA primário, há aproximação do éxon líder, do éxon V(D)J e dos éxons da região C, formando um RNAm que pode ser traduzido, dando origem a uma cadeia do receptor de antígenos.
OBS.: Como cada receptor é formado por duas ou mais cadeias, a combinação de cadeias diferentes também garante a diversidade.
Como ocorre a recombinação?
Existem heptâmeros conservados (CACAGTG) chamados seqüência sinal de recombinação (RSS), que estão sempre presentes na porção 3’ de cada segmento V, na porção 5’ de cada segmento J e em ambos os lados de cada segmento D. A RSS é seguida de um espaçador contendo 12 ou 23 pares de basesnão conservadas, o qual, por sua vez, é seguido de um nanômero (segmento conservado de 9 nucleotídeos, rico em AT). O espaçador é importante por proporcionar a formação de uma ou duas voltas (alças) na hélice de DNA, o que provoca a exposição dos heptâmeros RSS, tornando-os acessíveis a enzimas que os quebram. Essa etapa da recombinação, relacionada à exposição das RSS e à formação da alça, é chamada sinapse.
A recombinação pode ser por deleção ou por inversão. Na deleção, o segmento entre dois genes selecionados é clivado e removido. Já na inversão, a remoção não é possível, pois a RSS encontra-se distalmente a ambos os segmentos, e não entre eles. Nesse caso, a fita de DNA se torce (inversão), os genes selecionados são alinhados e a RSS é mantida no cromossomo. Em ambas as situações acima descritas, deve haver clivagem da fita de DNA por meio das enzimas Rag 1 e Rag 2 (gene ativador da recombinação 1 e 2). Essas enzimas reconhecem a seqüência de DNA entre um heptâmero e uma seqüência codificadora, clivando-a.
OBS.: A Rag 1 só é ativa quando ligada à Rag 2.
Quando os fragmentos são clivados, ocorre a formação de um grampo em cada extremidade clivada, impedindo sua junção. A enzima Artemis cliva os grampos e as enzimas Ku70 e Ku80, então, ligam as extremidades quebradas do DNA e recrutam uma enzima de reparo do DNA, a proteinocinase dependente de DNA. Como o grampo é clivado de forma assimétrica, uma fita do DNA fica mais longa do que a outra e com bases não pareadas. A enzima desoxinucleotidil transferase terminal (TdT), que é específica do tecido linfóide, acrescenta nucleotídeos P de forma modelada aos grampos clivados, formando uma região de dupla simetria rotacional. Essa enzima também adiciona nucleotídeos N de forma não modelada aos locais das junções. Essa adição ao acaso de nucleotídeos é um dos principais fatores de diversidade dos receptores de antígenos.
Em resumo, a diversidade dos receptores de antígenos ocorre devido a: recombinação de segmentos gênicos (éxon recombinante V(D)J), adição ou remoção de nucleotídeos nas regiões de junção de segmentos
Desenvolvimento dos Linfócitos B
Célula Pró-B: Primeira célula da medula óssea comprometida com a linhagem de células B. Não produzem Ig, mas podem ser distinguidas de outras células imaturas por expressarem os marcadores fenotípicos CD19 e CD10. Expressam as proteínas Rag. Nelas, ocorre o primeiro rearranjo dos genes das Ig, formando o gene da cadeia pesada.
Célula Pré-B: Célula de linhagem B em desenvolvimento que já sofreu o primeiro rearranjo e expressa o pré-BCR (cadeia pesada + cadeia leve substituta). 
OBS.: A partir do momento que é formada uma cadeia pesada adequada, ocorre exclusão alélica para garantir que uma célula B tenha uma única especificidade. A exclusão alélica nada mais é do que a inibição da recombinação de uma nova cadeia pesada a partir de outro alelo (cada gene sempre apresenta dois alelos). Ou seja, quando um alelo é expresso, há inibição do outro. Assim, as células B sempre vão gerar receptores idênticos.
O receptor pré-BCR, além de emitir sinais que garantem a sobrevivência da célula e de provocar exclusão alélica, também estimula a recombinação da cadeia leve κ.
Célula B imatura: Expressa o receptor completo (IgM), com as cadeias pesadas e leves. Um clone de células B também só pode expressar um dos dois tipos de cadeias leves, fenômeno conhecido como exclusão do isótipo de cadeia leve. Isso ocorre, assim como no caso da cadeia pesada, por exclusão alélica. Essas células não expressam mais o Rag para evitar rearranjos adicionais e sofrem seleção positiva ou negativa.
Células B maduras: Existem diferentes subgrupos de células B maduras. Aquelas que se originam do fígado fetal são chamada B-1. As que têm origem na medula óssea podem ser do tipo B folicular (clássica) ou B da zona marginal. A maioria das células B maduras são do tipo folicular e expressam IgD além de IgM. Essa expressão de IgD é conseguida graças ao splicing alternativo, que afeta apenas as regiões constantes, sem alterar a especificidade.
Maturação dos Linfócitos T
Timócitos Duplo-Negativos: Não expressam TCR, CD4 ou CD8. São considerados pertencentes ao estágio de maturação pró-T. Expressam Rag e ocorre rearranjo da cadeia β. Passa a ser chamado pré-T quando passa a expressar o pré-TCR (cadeia β + α substituta). Os sinais do pré-receptor garantem a sobrevivência da célula, estimulam o rearranjo da cadeia α e provocam exclusão alélica.
Timócitos Duplo-Positivos: Expressam o receptor TCR completo, CD4 e CD8. Sofrem seleção positiva ou negativa dependendo do reconhecimento de antígenos próprios. Essas células evoluem para positivo-simples de acordo com o reconhecimento de moléculas do MHC. Se reconhecer uma molécula de MHC de classe I primeiro será CD4+ e haverá repressão do CD8. Se reconhecer MHC II primeiro, será CD8+ e haverá repressão do CD4.
OBS.: No timo, chegam as células pró-B para sofrer maturação e a maioria das células é duplo-positiva.