GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE

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DISCIPLINA: 
Imunologia & 
Microbiologia
Profa. Me. Akemi Suzuki Cruzio
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
A resposta a um Ag simples é diversa
	- muitas moléculas de Igs
		 afinidades únicas e especificidade acuradas
 Durante a organização dos diferentes segmentos genéticos necessários para produzir uma molécula de Ig, combinações ao acaso dos diferentes componentes gênicos produzem uma enorme diversidade potencial.
Desenvolvimento do linfócito B
	- fases iniciais  IgM de membrana é produzida como receptor
A mudança de isotipo em células B  estimulo pelo antígeno
	 assegura a manutenção da mesma região variável  garante a especificidade ao Ag correspondente  diferentes funções efetoras
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
Afinidade 
	- descreve a intensidade da interação antígeno-anticorpo em sítios antigênicos individuais;
	- dentro de cada local antigênico, a região variável do anticorpo "braço" interage através de forças não-covalentes fracas com o antígeno em vários locais;
	- quanto mais interações, mais forte a afinidade.
Avidez 
	- é controlada por três fatores principais:							a) afinidade entre anticorpo e epítopo 						b) valência de antígeno e anticorpo							c) arranjo estrutural da interação
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
Avidez 
	- é controlada por três fatores principais
		 definem a especificidade do anticorpo							 a probabilidade de que o anticorpo seja precisamente 			específico para um epítopo
Reatividade cruzada 
	- refere-se a um anticorpo ou à uma população de anticorpos que se ligam aos epítopos de outros antígenos
						- baixa avidez					- pode ser causada por 		- baixa especificidade do anticorpo							- semelhança de epítopos pertencentes 						a antígenos distintos
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
Afinidade
	- diferença básica entre o Ac produzido na resposta primária e na resposta secundária
O Ac da classe IgM
a) Resposta primária 
	- tende a ser de afinidade relativamente baixa
	- pode contar com uma avidez adicional
			 estrutura pentamérica  ligar-se eficientemente ao Ag 
b) Resposta secundária
	- IgG e outras classes  afinidade maior
. 
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
Afinidade
	- o aumento gradual da afinidade do Ac pelo Ag indutor
		 acontece no nódulo linfático
Maturação da afinidade
	- consequência da hipermutação somática dos genes de Ig acoplada com a seleção das células B com Ig de superfície de alta afinidade
Hipermutação somática 
	- ocorre em centros germinativos, após o rearranjo de genes				 gerar anticorpos com maior especificidade para um antigeno 
	- ocorre após a ativação da célula B durante a maturação de afinidade
	- consiste na mutação pontual nos genes da região variável de uma 	cadeia
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE NA RESPOSTA IMUNE
HUMORAL E MATURAÇÃO DA AFINIDADE
Maturação da afinidade
٥ resposta imune
	- encarada como um processo darwiniano
	- requerer primeiro a geração de variabilidade nos receptores de 		células B  seleção daqueles com maior afinidade pelo Ag
	- células B  se ligam ao Ag de modo bem-sucedido 
		 sobrevivem à seleção  saem do centro germinativo 								 do nódulo linfático
			 células B de memória
			 células plasmáticas secretoras de Ac
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
Os agentes infectoparasitários  para a maior parte dos locais do organismo hospedeiro
	 anticorpos amplamente distribuídos
		 distribuídos por difusão 									ex..: os pulmões e o intestino
Anticorpos de diferentes isotipos
	- operam em locais diferentes
Resposta imune humoral
	- primeiros anticorpos produzidos  IgMs
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgMs 
	- produzidos antes que a célula B tenha sofrido hipermutação somática	 tendem a ser de baixa afinidade
	- formam pentâmeros 
		 10 sítios de ligação com o Ag podem se unir 					simultaneamente a antígenos multivalentes
			ex.: polissacarídeos de parede celular bacteriana
		 torna a IgM capaz de ativar o complemento de maneira mais 		eficaz  controle mais eficiente de uma infecção
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgD
	- função pouco conhecida
	- parece exercer um papel na diferenciação dos linfócitos B induzida 	pelo Ag
	- principal isotipo de imunoglobulina no sangue e nos fluidos 	extracelulares
IgG
subclasses: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4
propriedades diversas
	- confere proteção ao feto
		 única classe de Ig transportada, através da placenta, para a 			corrente circulatória do feto
	
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgG
propriedades diversas
	- atua na neutralização de toxinas
	- imobilização de bactérias
	- sensibilização para NK
	- ativação do complemento e opsonização
IgA 
	- principal imunoglobulina presente em secreções externas
		ex.: saliva, muco, suor, suco gástrico e lágrimas
	
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgA 
	- principal Ig no colostro e no leite
		 neonato, principal fonte de proteção contra patógenos no 	intestino
Subclasses
	- IgA1 e IgA2
Forma monomérica
	- encontrada no plasma e em pequenas concentrações
Forma dimérica
	- encontrada em grandes concentrações nas regiões mucosas do organismo
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgA 
Formas monomérica e dimérica
	- previnem a invasão de bactérias 
	- previnem a penetração de toxinas nas células epiteliais
IgE 
	- difundida de maneira moderada nos espaços extravasculares
	- principal propriedade: sensibilização de mastócitos e basófilos			 reação inflamatória 
			 liberação de mediadores químicos
			ex.: histamina  vasodilatação 
				  passagem de Acs do vaso para a área lesada
	
DISTRIBUIÇÃO E PROPRIEDADES DOS ISOTIPOS
IgE 
	- principal propriedade: sensibilização de mastócitos e basófilos			 reação inflamatória 										 fatores quimioatraentes 									 recrutam fagócitos para o local de infecção 
	- podem estar envolvidas em processos alérgicos
	- podem estar envolvidos na ajuda para eliminação de helmintos
		 sensibilizam eosinófilos
POLIMORFISMO DAS IMUNOGLOBULINAS
Quando uma Ig é usada como Ag
	- é tratada como qualquer outra proteína estranha 
	- faz desencadear uma resposta de Ac
	- é produzido Ac anti-Ig  reconhece aminoácidos característicos do 	isotipo do Ac injetado
	- é possível gerar Acs que reconhecem diferenças no Ac de membros 	da mesma espécie  variação genética ou polimorfismo
Alotipos
	- são variantes alélicas 
	- representam pequenas diferenças polimórficas nos loci
		codificam as regiões constantes das cadeias leves e pesadas
POLIMORFISMO DAS IMUNOGLOBULINAS
Acs anti-alotipos 
	- reconhecem Ig de um dado isotipo em alguns representantes de uma dada espécie
Idiotipos
	- variações na sequência dos epitopos de uma Ig Para a produção de 
Produção de Acs altamente específicos
	- a clivagem pela papaína é essencial								 enzima que corta a molécula antes das pontes de sulfeto
			 mantém a porção Fc inteira,
	- a produção dos Ac serão altamente específicas contra a região Fc 	daquele isotipo
POLIMORFISMO DAS IMUNOGLOBULINAS
Clivagem com pepsina
	- quando se deseja uma molécula de Ac que não reaja com o sistema complemento
	- e não se fixe em receptores para Fc de superfície celular
	- corta depois das pontes de sulfeto								 mantém a fração (Fab’)2 íntegra								 permite a ligação específica com o alvo desejado				 impossibilita as ações efetoras características do isotipo
SISTEMA COMPLEMENTO
Complemento 
	- nome originado a partir da atividade complementar de proteínas na ação bactericida de alguns Acs. 
Sistema complemento 
	- é um complexo proteico existente no plasma, sob a forma inativa
Constituição:
	- substâncias termolábeis e/ou termoestáveis
Função: 
	- eliminação de um
agente estranho pela ativação de mecanismos inespecíficos:
SISTEMA COMPLEMENTO
٥ Fagocitose 
	- quando algumas proteínas ativadas do complemento unem-se a bactérias, opsonizando-as para ingestão pelos fagócitos portadores de receptores do complemento;
٥ Reação inflamatória 
	- quando os pequenos fragmentos de proteínas promovem eventos vasculares e recrutam fagócitos ao local da atividade inflamatória;
٥ Lise 
	- quando uma vez desencadeada a cascata, os componentes terminais
do complemento lesam certas bactérias, vírus e células com a formação de
poros na membrana celular.
SISTEMA COMPLEMENTO
Sistema complemento 
	- também é responsável pela depuração imune						 consiste na remoção de complexos imunes da circulação no 			baço e no fígado. 
	- possui cerca de 30 proteínas ou mais
	- interage por ativação enzimática
	- pode agir sozinho ou com Ac 
		clássica - ativada por complexos imunes
Vias 		alternativa	 	ativadas por microrganismos
		lectinas
SISTEMA COMPLEMENTO
Vias	
	- todas as vias de ativação convergem para uma etapa final de reação em cadeia denominada sequência comum.
٥ Processo de ativação 
	- envolve uma série de etapas proteolíticas
	- 1 proteína precursora inativa é clivada para fornecer um grande fragmento ativo  esta se une à superfície celular  contribui para a próxima clivagem  liberação de um pequeno fragmento peptídico  serve como mediador de resposta inflamatória
	- cada uma das 3 vias de ativação gera uma convertase de C3 				 caminhos diferentes									 determina que as principais moléculas efetoras e os eventos 		tardios sejam os mesmos para as três vias. 
SISTEMA COMPLEMENTO
Processo de ativação 
	- a ativação inadequada potencialmente 
	- a persistência dos efeitos inflamatórios prejudiciais ao organismo
			 regulação precisa ser rigorosa
Ex.: componentes-chaves permanecem ativos por pouquíssimo tempo (milésimos de segundos) 										 a menos que se liguem a uma superfície celular
Ex2.: existem vários pontos na via de ativação, nos quais podem atuar proteínas reguladoras 									 previne a ativação inadvertida do complemento sobre células do 	hospedeiro e evita a lesão de células do organismo
SISTEMA COMPLEMENTO
Nomenclatura  via clássica 
	- todos os componentes da via clássica são designados pela letra C, seguida por designação numérica simples: 
	٥ C1		 ٥ C2	 	٥ C5		٥ C7		٥ C9 
	٥ C4		 ٥ C3		٥ C6		٥ C8		
		 foram numerados pela ordem de descoberta e não segundo a 		sequência de reações
Produtos de clivagem
	- são designados por letras minúsculas 							 maior fragmento  recebe a letra b 									(exceto o fragmento C2  letra a) 
		 menor  letra a
SISTEMA COMPLEMENTO
Componentes iniciais  VIA ALTERNATIVA
	- não são numerados
	- são indicados pelas letras maiúsculas B e D
	- seus produtos de clivagem também são designados pelas letras b e a		 maior fragmento  Bb 
		 menor  Ba
Componentes ativados
	- recebem uma linha horizontal superior							ex.: Bb
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via clássica
Componente C1 					 C1q
	- complexo formado por 3 proteínas 	 C1r 
							 C1s
٥ Complexo Ag-Ac, formado
	- componente C1q se liga na região Fc do Ac  início a uma 										 reação em cascata
 	 C1q ativa 2 moléculas de C1r capazes de se ligar a 2 de C1s			 complexo C1q-C1s-C1r-C1r-C1s  é uma serina protease
	- C1s  atua em C4 e C2										 dissociando-as em C4a e C4b, C2a e C2b
	- a união de C4b a C2b/C2a  forma a C3 convertase
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via clássica
C3 convertase
	 cliva C3 em C3a e C3b
C3 
	- fração mais abundante no plasma
	- mais importante dos componentes do complemento					 inúmeras moléculas de C3b podem se ligar à superfície de um 		patógeno
	- alguns fragmentos C3b se ligam a receptores da membrana 				 atuam como opsoninas  facilita a fagocitose
	- outros C3b se ligam a C3 convertase  originando a C5 convertase 										 (C4bC2bC3b)
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via clássica
C5 convertase 
	- atua em C5  C5a e C5b
Etapa comum
	- inicia após dissociação de C5
	- a fração C5b  interage com C6  abre um sítio de ligação para C7
	- o complexo C5bC6C7 deposita-se na superfície da membrana 				 abre o sítio de ligação para C8  penetra na membrana 								 da célula
	- C8  abre um sítio para C9  ligação de vários C9
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via clássica
Etapa comum
	- ligação de vários C9  formação um canal transmembrânico ou 					 poro hidrofílico
Complexo de ataque à membrana (MAC)
	- ocasiona lise celular e desequilíbrio osmótico
Obs.: os fragmentos menores C4a, C2a, C3a e C5a liberados no interstício, são potentes mediadores inflamatórios.
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via das Lectinas
	- é semelhante à via clássica
Lectinas
	- são proteínas (ou glicoproteínas) que se ligam a carboidratos 				 podem ativar a via clássica do complemento na ausência do 			complexo antígeno-anticorpo
Principal lectina 
	- proteína ligadora de manose (MBL) 								 faz o papel de C1q 										 se liga à resíduos de carboidratos da superfície de uma 			 bactéria ativadora ou outras substâncias
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via das Lectinas
MBL 
	- associada a duas pró-enzimas: MASP-1 (Serina Protease 
						 MASP-2 Associada a MBL)
	
	- se liga aos grupamentos manose terminais nos carboidratos 	bacterianos
		 MASP-1 e MASP-2 são ativadas e continuam a ativar a via 			clássica.
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via Alternativa
	- com exceção da etapa inicial, os eventos da via alternativa são 	homólogos aos da via clássica e das lectinas. 
	- é constantemente ativada, em taxa muito reduzida 					 aumenta drasticamente na presença de superfícies ativadoras 		adequadas
			ex.: membranas celulares de microrganismos
	- pode ser ativada pela ligação do C3b ou de uma forma hidrolizada 	espontaneamente (iC3b) à superfície do patógeno						 este se liga ao fator B  C3bB - componente suscestível								 ao fator D
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via Alternativa
	- fator D  cliva o componente B em Ba e Bb								 Bb permanece ligado ao C3b  molécula C3bBb
 	- molécula C3bBb = C3 convertase 
	- C3 convertase da via alternativa produzirá mais C3b					 sistema mais ativo										 muitos fagócitos possuem receptores para este 					componente
C3 convertase da via alternativa 
	- é extremamente instável  costuma sofrer rápida dissociação
	
SISTEMA COMPLEMENTO
Ativação da via Alternativa
C3 convertase da via alternativa 
	- 1 proteína plasmática denominada properdina se liga a C3 	convertase e a estabiliza  diminui sua degradação e permite a 						 continuação da cascata
C5 convertase 
	- alguns C3b se ligam ao C3bBb  C5 convertase da via alternada 							 C3b2Bb ou C3bBbC3b
	- cliva C5 em C5a e C5b  início a sequência comum					 C5b inicia o complexo de ataque à membrana						 ligando-se a C6, C7, C8 e C9.