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Antígenos x Anticorpos Imunologia Básica Profa: Ana Catarina Simonetti Simonetti, A. C. Antígenos Moléculas capazes de induzir uma resposta de defesa, pelo sistema imunológico. Podem ser: Bactérias Vírus Micoplasma ProtozoáriosFungos Clamídias Helmintos Simonetti, A. C. Antígenos O sistema imunológico possui 3 elementos na ligação e reconhecimento de antígenos: Anticorpos Receptores de céls. T Moléculas de MHC Simonetti, A. C. Antígenos O sistema imunológico possui 3 elementos na ligação e reconhecimento de antígenos: Anticorpos Anticorpos são gerados pelos linfócitos “B” e plasmócitos São glicoproteínas com sítios de reconhecimento p/ antígenos A ligação antígeno x anticorpo depende de conformações estruturais Os anticorpos podem se ligar a: Antígenos solúveis e/ou Antígenos de superfície A parte do antígeno com a qual o anticorpo interage é chamada de: epítopo Simonetti, A. C. Antígenos O sistema imunológico possui 3 elementos na ligação e reconhecimento de antígenos: Receptores de células T Esses não interagem com antígenos intactos, mas sim com antígenos peptídicos (pós-proteólises) São glicoproteínas encontradas sobre os linfócitos T Não interage com antígenos peptídicos solúveis Os antígenos são mantidos e apresentados por outras moléculas glicoprotéicas: MHC Simonetti, A. C. Antígenos O sistema imunológico possui 3 elementos na ligação e reconhecimento de antígenos: Moléculas MHC São glicoproteínas que mantêm o antígeno preso em uma fenda, para ser reconhecido pelo receptor de LT MHC: moléculas do complexo principal de histocompatibilidade MCH: conjunto de genes que codifica proteínas expressas nas superfícies em várias células O receptor de LT reconhece o antígeno apresentado como um peptídeo curto acamado dentro de uma fenda. Nos seres humanos estas moléculas são conhecidas por: HLA ( antígenos leucocitários humanos) Simonetti, A. C. Antígenos X Anticorpos Interação reversível: antígeno x anticorpo -Pontes de H+; -Atração eletrostática; -Forças de van der Waals. Antígeno Anticorpo Força ou afinidade de interação: -Concentração em moles: Kd (cte de dissociação); -Concentração de antígenos que permite a metade de anticorpos está complexada; -↑ Kd= ↓ afinidade - ↓Kd= ↑ afinidade Simonetti, A. C. Anticorpos São glicoproteínas (não-enzimáticas) solúveis que apresentam capacidade de ligar antígeno. Pertencem a um grupo de grandes polipeptídeos, chamados imunoglobulinas FUNÇÕES GERAIS: -Defesa do hospedeiro: marcação, recrutamento, neutralização e remoção de antígenos. -Medicina Clínica: diagnóstico, terapia e proteção do hospedeiro; -Laboratórios Científicos: diagnóstico e pesquisa Estas glicoproteínas são produzidas, exclusivamente: Linfócitos B: forma de receptores de membrana Plasmócitos: forma de produto de secreção extracelular Simonetti, A. C. Uso de Anticorpos? Dosagem dos níveis de anticorpos antivirais DIAGNÓSTICO TERAPÊUTICA Fabricação de anticorpos monoclonais FUNÇÕES EFETORAS IMUNOLÓGICAS: -Ativação do complemento; estimulação da fagocitose; recrutamento de NK e ativação dos mastócitos. Simonetti, A. C. Estrutura das Imunoglobulinas -Massa molecular: 150-200kDa; -4 cadeias polipeptídicas(2 L e 2 H); -Cadeias leves (L, light); 23 kDa (κ e λ) -Cadeias pesadas (H, heavy); 50-80kDa (α, γ, ε, δ, µ) -Fórmula da molécula: H2L2; -Regiões C= constante, estável; -Regiões V= variável (lig. ao antígeno); -Fragmento Fab= ligação ao antígeno; -Fragmento Fc= lig. os receptores de superfície; -Região da dobradiça = flexibilidade dos braços. Simonetti, A. C. Características Gerais das Imunoglobulinas Todas as moléculas de anticorpos compartilham semelhanças em sua estrutura geral Todas são constituídas de: 2 cadeias leves (23kDa) e 2 cadeias pesadas (50 a 80kDa) Estas cadeias de organizam de forma independente e “globular” formando domínios (~110 aminoácidos) Os anticorpos podem ser diferenciados em classes e subclasses: Tamanho, carga, solubilidade e função Os anticorposexpressm variações genéticas: Isotípicas, Halotípicas e Idiotípicas Simonetti, A. C. Variações Genéticas das Imunoglobulinas ISOTIPIA: Diferenças moleculares na constituição da cadeia pesada: no tamanho, quantidade e posição dos domínios HALOTIPIA: Diferenças em alelos que codificam determinados segmentos da parte constante da molécula. Variam em diferentes indivíduos da mesma espécie IDIOTIPIA: Existe mais de 109 diferentes moléculas de anticorpos, cada uma com: A) Seqüências únicas de aminoácidos; B) Sequências hipervariáveis: CDRs Simonetti, A. C. Função dos Anticorpos RECEPTOR DE MEMBRANA= FRAÇÃO Fab NEUTRALIZAÇÃO ANTIGÊNICA= FRAÇÃO Fab INTEGRATIVA EFETORA= FRAÇÃO Fc Ativação do Sistema Complemento Opsonização para a fagocitose Citotoxicidade mediada por anticorpos (ADCC)-IgG, IgE e IgA Hipersensibilidade mediada por IgE Imunidade de mucosa por IgA Imunidade neonatal por IgG e IgA (leite humano) Simonetti, A. C. Separação eletroforética das Imunoglobulinas Fig. 1. Separação das proteínas séricas por eletroforese. Simonetti, A. C. Variabilidade nas imunoglobulinas Algumas seqüências de aminoácidos são idênticas em diferentes moléculas de imunoglobulinas. Outras seqüências de aminoácidos demonstram maior variabilidade. Esta é representada pelos histogramas. Regiões hipervariáveis= CDRs (fornecem uma superfície complementar à superfície tridimensional do antígeno) Fig. 2. Diversidade na ligação do antígeno. É dependente da variação de estrutura do anticorpo. Simonetti, A. C. Domínio das imunoglobulinas Fig. 3. Domínios da imunoglobulina em uma cadeia leve humana. Cada uma das regiões C e V se dobra independentemente. Sítio de ligação ao antígeno Pontes dissulfeto Simonetti, A. C. Digestão enzimática das imunoglobulinas Fig. 4. Clivagem da molécula do anticorpo originando fragmentos Fab e Fc Sítio de ligação ao antígeno Simonetti, A. C. Classes e Subclasses das Imunoglobulinas Simonetti, A. C. Imunoglobulina G (IgG) -A IgG é a imunoglobulina mais abundante (70%). [ ] sérica= 10g/L -Ocorre como um monômero e pode ser subdividida em: 4 subclasses; -Apresenta 3 domínios constantes na cadeia pesada; -Variabilidade= região de dobradiça; -Única que atravessa a placenta( em até 1 mês de vida). Função de memória. Simonetti, A. C. Imunoglobulina G (IgG) Quadro 1 a e b. Propriedades das subclasses da IgG a) b) Simonetti, A. C. Imunoglobulina A (IgA) -É a 2ª imunoglobulina mais abundante no soro; -Ocorre como um dímero; -Representa 10 a 15% das imunoglobulinas totais; -Subclasses: IgA1 (soro) e IgA2 (secreções); -2 moléculas estão unidas por um peptídeo curto= cadeia J; -Produzida nos tecidos linfóides; -Secretada, principalmente, pelas superfícies externas (saliva, lágrimas, leite materno, secreções: vaginal e gastrointestinal); -Protege o intestino do recém-nascido contra as toxinas microbianas presentes; -Secreção da IgA= endocitose de [IgA][poli-IgR]; -Função da IgA= proteção contra bactérias, vírus e protozoários; -Ativa sistema complemento. Simonetti, A. C. Imunoglobulina M (IgM) -Ocorre como um pentâmero: composto por 5 monômeros; -Representa 5 a 10% das imunoglobulinas totais. -Não possui subclasses; -Não atravessa a placenta. -É a única que o neonato sintetiza; -É a primeira imunoglobulina sintetizada na resposta de anticorpos; -Possui múltiplos domínios funcionais; -Ativa sistema complemento; -É a mais eficiente na fixação decomplemento; -Utiliza múltiplos sítios de ligação; -↑ tendência de ligação em anticorpos de afinidade baixa. Simonetti, A. C. Imunoglobulina D (IgD) -É a menos caracterizada do ponto de vista funcional; -As concentrações séricas são extremamente baixas (0,2%); -Lábel para calor e enzimas proteolíticas; -É a única imunoglobulina predominante na superfície das Células B, em alguns estágios de maturação (Ex.: diferenciação das céls. B); -Funciona como receptor de antígeno na superfície das céls. B; -Função contra antígenos: insulina e proteínas do leite. Simonetti, A. C. Imunoglobulina E (IgE) -É um monômero mais longo: 4 domínios CHl; -Concentrações séricas baixas= indivíduos normais; -↑ Concentrações séricas= resposta a parasitas e com hipersensibilidade do tipo I; -Está presente na superfície de mastócitos e basófilos; -Promove a liberação de mediadores da resposta de hipersensibilidade imediata; -Imunidade ativa contra parasitos, especialmente os helmintos, e nas doenças alérgicas; -A IgE não atravessa a barreira placentária e não se liga ao complemento pela via clássica, e sim pela via alternativa. Simonetti, A. C. Hibridomas HIBRIDOMA: célula híbrida tumoral Hibridomas monoclonais permitem: Estudo detalhado da estrutura e função de anticorpos Seqüenciamento de aminoácidos Análise de sua codificação genética Elucidação morfológica tridimensional: cristalografia de raio X HIBRIDOMA: produto da fusão in vitro de célula imortalizadas de mieloma com células B-proliferação indefinida do híbrido com produção de anticorpos específicos de forma homogênea. Simonetti, A. C.
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