05 MHC RESUMO PARASITOLOGIA

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5/12 - O reconhecimento celular no sistema imune III.
MHC: estrutura, processamento e apresentação de antígeno.
O linfócito B reconhece o antígeno diretamente, ou seja, possui em sua superfície o BCR (Ig) que se liga diretamente ao antígeno. A célula T é diferente da célula B, pois ela precisa de uma célula que a apresente o antígeno, uma APC. Essa apresentação do antígeno é feita através de uma estrutura que se encontra na superfície da célula APC (mas não está somente na APC), o MHC.
MHC (camundongo) – HLA (humanos)
Ptn que é expressa na superfície de células apresentadoras de antígenos e que carrega ptns (peptídeos). 
O MHC facilitará a apresentação de antígeno para uma célula T; esse antígeno deve ser protéico. 
Apresentação de antígeno
O TCR (receptor clonal de célula T) tem a função de reconhecer o antígeno que está sendo apresentado a ele por uma APC. Este antígeno está preso em uma molécula de MHC. 
A molécula de MHC tem uma conformação/estrutura absolutamente adequada para que o antígeno se encaixe numa região chamada de fenda de ligação ao peptídeo : onde o antígeno ficará acomodado. Uma vez assentado na fenda, o complexo será expresso na superfície da APC e será apresentado ao TCR. 
O MHC é produzido em nível de retículo endoplasmático, sai do retículo, entra em contato com o antígeno e é expresso e ancorado na superfície da célula.
Estrutura da molécula de MHC
→Bolsa: onde o peptídeo se liga.
→Sítios de ancoragem do peptídeo fenda.
→Regiões polimórficas: regiões de diversas formas, que podem ser muito modificadas. Os MHCs podem ser completamente diferentes entre pessoas e isso é dado por este polimorfismo (por estas diferenças de alelos de variáveis genes).
Descoberta do MHC 
A partir da década de 40, George Snell, pesquisador, ao realizar transplante de pele em camundongos, percebeu que em determinadas cobaias esta pele nunca era rejeitada e em outros era rejeitada. Assim, haveria uma estrutura no tecido de certas cobaias que não permitia que a pele enxertada sobrevivesse. Enquanto que em outras cobaias, o transplante obtinha sucesso. Essa molécula é o MHC. 
O que faz hoje a realização de transplantes de órgãos ser tão difícil é a variedade entre moléculas de MHC. 
A compatibilidade entre as moléculas de MHC de dois indivíduos permite o transplante de órgãos.
Todas as células do organismo possuem moléculas de MHC, exceto hemácias.
Existem duas estruturas diferentes de MHC: classe um e classe dois. 
O MHC de classe um é expresso em qualquer célula do organismo, exceto hemáceas. O MHC de classe dois é expresso somente em APCs (células dendríticas, LB, macrófagos e outros tipos celulares). 
A molécula de MHC serve para carrear um antígeno na sua fenda, sendo expresso na superfície de uma determinada célula. Esse peptídeo carreado pode ser próprio ou não-próprio. A molécula de MHC, na sua fenda, pode estar apresentando um peptídeo derivado do próprio organismo ou p.ex. um peptídeo adquirido de um vírus, ou seja, ela não é capaz de distinguir peptídeos próprios e não próprios. 
O que dá estabilidade para a molécula de MHC é o fato de a sua fenda não estar vazia. Dificilmente, dentro do MHC, não há um peptídeo, pois este dá estabilidade para a molécula de MHC. Se a molécula de MHC não estiver estável, ela não consegue alcançar a superfície da célula, sendo degrada no seu interior.
Mapa gênico da molécula de MHC 
Os genes do MHC são altamente polimórficos (possuem muitas variantes alélicas). 
HLA-A, HLA-B e HLA-C são variantes para o mesmo MHC de classe um. 
Já para a molécula de classe dois, os genes são HLA-DP, HLA-DQ e HLA-DR. 
	A saber, não existe p.ex. apenas um DP, mas sim vários DPs, DQs, DRs, etc., e são os aminoácidos os responsáveis por estas variações alélicas, p.ex.: A4, B1, C5, DQ1, DQ2, DP4, etc. Uma mudança de um aminoácido faz com que uma pessoa seja DQ1 e outra DQ2. Se uma pessoa é DQ1, DQ2 e DR3 e, uma outra é DQ2, DQ1 e DR3, se fizerem transplante, haverá rejeição. O LT vai reconhecer essa diferença e uma resposta imune acontecerá. 
	A molécula de MHC é co-dominante: cada pessoa expressa ambos os alelos herdados dos pais.
Temos também no Loci do MHC outros genes que codificam outras moléculas que também dizem respeito à resposta imune: proteassoma, TAP, DM, ptns do sistema complemento, citocinas.
A proteína MHC
MHC I - É formada por uma cadeia polipeptídica polimórfica alfa que está conjugada de maneira não-covalente a uma outra cadeia (β-2 microglobulina) que não é codificada pelo gene do MHC.
O peptídeo é acomodado na sua fenda e nesta existem regiões mais polimórficas, onde há maior variação em termos de genes, aminoácidos. Isso permite que diferentes peptídeos possam se ligar às moléculas de MHC de classe I ou II. 
Não se tem um nº suficiente de molécula de MHC I para abrigar tanto peptídeo que se entra em contato. Portanto, são as regiões polimórficas que fazem com que vários peptídeos diferentes possam se encaixar na mesma fenda, sendo que apenas um peptídeo de um determinado tamanho se liga por vez. 
Depois, outro peptídeo (um por vez), muito semelhante, também pode se ligar por conta dessas regiões polimórficas. Então, peptídeos que apresentam pequenas diferenças na sequência de aa, podem se ligar a uma mesma fenda, sendo que a fenda liga um peptídeo por vez.
Depois que o peptídeo se liga à fenda dentro do citoplasma, é que a estrutura toda vai para a superfície.
Há uma porção chamada de N-terminal, uma porção altamente hidrofóbica que se encaixa na membrana, e uma porção hidrofílica no meio intracelular. MHC (I e II) é uma ptn transmembranar.
Diferenças entre classe um e dois
O MHC I carreará peptídeos de 4 a 11 aminoácidos. A de classe de dois, de 10 a 30 aminoácidos, significando que o MHC de classe 2 possui uma fenda maior ou mais aberta.
O MHC I possui apenas uma cadeia polipeptídica polimórfica, e uma cadeia invariável (β-2 microglobulina). Sua variação estará apenas nesta única cadeia polimórfica. O MHC II apresenta duas cadeias polipeptídicas polimórficas, então a variação está presente em cada uma de suas cadeias. 
Essa variabilidade gerada pelas regiões polimórficas pode ter, no fim, duas vertentes:
→ Quanto mais variável for a estrutura da molécula de MHC, mais antígenos diferentes se ligam.
→ Em termos de transplantes, quanto maior a variabilidade, maior a chance de incompatibilidade. 
Processo de apresentação no geral
Ao entrar no organismo, o peptídeo é englobado por uma APC, e esta segue para um órgão linfóide 2rio.
O linfócito também se encaminha para o linfonodo. Então, é necessário um tempo para que a célula que capturou o antígeno produza a molécula de MHC, quebre o peptídeo, que este peptídeo se ligue à molécula de MHC, suba para a superfície e essa célula no linfonodo apresente o peptídeo ao LT.
A partir do reconhecimento do antígeno, as células T começam a secretar citocinas, já como células efetoras, e algumas dessas citocinas podem gerar aumento da expressão de determinadas classes de MHC.
*A associação de peptídeos antigênicos e moléculas de MHC é uma interação saturada, com uma taxa de degradação muito lenta. Isso permite que os complexos peptídeo-MHC persistam por tempo suficiente para que o antígeno possa ser encontrado pelas células T. Uma vez que exista um peptídeo dentro da fenda, outro não pode se ligar. As moléculas de MHC não conseguem discriminar entre peptídeos estranhos e próprios.
Processo de apresentação de antígeno (relação entre APC e célula T)
Neste processo, há dois sinais para que a célula T seja ativada:
→ Presença do antígeno na fenda da molécula de MHC. A célula T tem que reconhecer, na APC, um antígeno. 
→ Apresentação pela APC de uma molécula co-estimulatória na sua superfície (APC torna-se madura). Estas moléculas somente serão apresentadas, quando estiver presente antígeno não-próprio. Quando estiver expressando molécula própria,ela não expressará estas moléculas co-estimulatórias.
A célula T se liga, pois, tem-se o primeiro sinal, porém, se não tiver o segundo sinal (moléculas co-estimulatórias), ela se desliga (liga e desliga). Em seguida, caso tenha o segundo sinal, a célula T, que era virgem (naïve), permanece ligada e entra em expansão clonal. As células derivadas da expansão clonal (clones) apresentam o mesmo TCR. E com a segunda entrada deste mesmo antígeno, haverá um maior número de células para responder.
(ABBAS 6ªed.) "Antígenos protéicos que cruzam as barreiras epiteliais são capturados por células dendríticas imaturas e transportados para os linfonodos. Os antígenos que entram na circulação podem ser capturados pelas células dendríticas no sangue e no baço. Se esses antígenos estiverem associados a "padrões moleculares associados à patógenos", como os ligantes para os receptores semelhantes à Tool (Cap. 2) as células dendríticas são ativadas e induzidas a expressar co-estimuladores, como as proteínas B7, na superfície celular. As células dendríticas que encontraram microrganismos e internalizaram seus antígenos, começam a amadurecer e migram para as zonas de células T nos órgãos linfóides secundários, como os linfonodos. Como abordado no Capítulo 6, as células T naïves e as células dendríticas são atraídas para as zonas de células T por quimiocinas que ativam o receptor de quimiocina CCR7. Quando chegam a essas áreas de células T, as células dendríticas apresentam os antígenos ligados às moléculas do MHC e também expressam co-estimuladores que podem fornecer segundos sinais para as células T naïves. Quando uma célula T naïve, da especificidade correta, reconhece o antígeno, na forma de complexos peptídeo-MHC, e recebe sinais por meio da interação da proteína B7 com receptores co-estimuladores na célula T, aquele linfócito naïve é ativado. As células T estimuladas por antígenos, que receberam o "sinal um", através dos receptores de antígenos, e os "segundos sinais," através dos receptores co-estimuladores, podem ser induzidas a secretar citocinas e a expressar receptores de citocinas. A citocina interleucina 2 (IL-2) fornece sinais autócrinos para as células T ativadas, levando à expansão dos clones específicos para o antígeno. A IL-2 e outras citocinas produzidas pelas células T e pelas APCs também estimulam a diferenciação das células T em células efetoras e de memória. 
Algumas dessas células T ativadas deixam o órgão linfóide onde ocorreu a ativação e entram na circulação. Outras células TCD4+ ativadas permanecem no órgão linfóide, onde ajudam os linfócitos B a se diferenciarem em plasmócitos (Cap. 10)."
A célula TCD8 reconhece antígenos no contexto de classe I. 
A célula TCD4+ reconhece antígenos no contexto do MHC de classe II. 
Os domínios de Ig não-polimórficos das moléculas de MHC contêm locais de ligação para as moléculas CD4 e CD8. O domínio alfa 3 (presente apenas no MHC I) é o domínio onde a molécula CD8 se conecta. Enquanto que a CD4 se liga ao domínio beta dois (presente apenas no MHC II).
Processamento do antígeno 
MHC I é ocupado por peptídeos derivados do meio do meio intracelular (no citosol).
MHC II, por peptídeos do meio extracelular. 
Para o MHC de classe II 
Um peptídeo, após ser capturado por uma APC, está em uma vesícula endocítica. Este endossomo se funde com um lisossomo formando um fagolisossomo/endolisossomo, onde o antígeno é particulado. Ao mesmo tempo, esta APC está produzindo MHC de classe 2 no retículo. Na sua fenda, a molécula está ocupada por uma cadeia chamada de cadeia invariante (clip). Esta cadeia inviabiliza que peptídeos se conectem em nível de retículo, pois ali é um local de produção de peptídeos. Apenas depois que a molécula vai para uma outra vesícula (fora do r.e.) é que esta cadeia invariante se desprende e deixa a fenda livre. 
A vesícula exocítica com a molécula MHC II coalesce com a vesícula que estava trazendo o peptídeo (agora já degradado). Como não se tem mais a cadeia invariante ligada na fenda, este peptídeo clivado se liga no local da fenda e é expresso na superfície da APC. *A cadeia invariante é retirada da fenda por uma molécula chamada DM, codificada pelo Loci MHC. 
*Dentro do retículo endoplasmático tem-se a produção de uma cadeia invariante e, ao mesmo tempo, a produção de MHC II. A cadeia invariante está ligada à fenda do MHC II, impedindo que uma outra coisa se ligue à fenda. Quando a molécula MHC II sai do retículo e vai para uma vesícula para ser transportada para fora da célula, essa vesícula se liga à vesícula do antígeno, a cadeia invariante se solta do MHC II, e o peptídeo pode ser ligar livremente à fenda. Isso dá estabilidade à molécula de MHC II e esta, por sua vez, será expressa na superfície da APC e, enfim, poderá ser reconhecida por uma célula TCD4+. 
Para o MHC de casse I 
Para peptídeos intracelulares. P. ex., pode ser uma proteína própria e que já esta em fase de digestão intracelular ou pode ser um antígeno viral livre, embora antígenos virais possam ser apresentados tanto por MHC I quanto por MHC II, dependendo de como o vírus entra na célula.
 
A proteína (própria ou não própria) intracelular, inatura, tem que ser desdobrada e particulada. 
Existe dentro da célula um peptídeo chamado obiquitina, que se liga a esta proteína desdobrada, tornando a ptn "ubiquitinizada". Isso corresponde a um sinal para que esta proteína seja particulada pelo proteossoma: um canal formado por várias enzimas proteolíticas. Quando a proteína que está com o sinal da obiquitina passa pelo proteossoma, ela é particulada e sai nesta forma para o meio intracelular. Assim, ela ainda não está em contato com o MHC I (que está sendo produzido no retículo). Há uma proteína chamada TAP que forma um canal entre o meio intracelular e o retículo, viabilizando a entrada da proteína particulada para dentro do retículo. A proteína particulada (peptídeo) então, se liga ao MHC I. 
*A molécula β-2 microglobulina, que também compõe o MHC I, mas não é codificada pelo mesmo Loci, se liga a ele neste ponto.
Após pronto, o conjunto é transportado através de vesículas e expresso na superfície das células, podendo ser reconhecido por células TCD8+.
Não existe uma classe de MHC que só apresente peptídeos próprios e outros que apresente peptídeos não próprios. Na verdade, todas as nossas células estão sempre apresentando peptídeos próprios e não próprios.
(ABBAS 6ªed.) fig. 6.16 - (A) Antígenos extracelulares são apresentados por macrófagos ou LBs à células TCD4+ auxiliares. A célula TCD4+, como célula efetora, vai expandir-se e produzir citocinas que ativarão LBs e macrófagos. O LB ativado vai tanto se ligar melhor ao antígeno como fazer suit de Ig.
Desde quando nascemos, as células B tem na sua superfície Ig que é do isótipo M. Caso continue sempre expressando IgM pode haver sujeição a outras infecções ou por exemplo asma, que precisa de IgE. 
Então, para célula B responder a determinadas situações ela precisa fazer a troca (suit) de Ig. A célula T, através da secreção de determinadas citocinas, auxilia a célula B a fazer a troca.
(B) Antígenos vindos do meio citosólico são apresentados por via MHC I para as células TCD8+ que uma vez ativada promoverá a morte da célula infectada.