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Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências da Saúde Departamento de Patologia Imunologia e Sorologia Patrícia Areias Feitosa Neves Mestranda no Programa de Pós-graduação de Biociências e Biotecnologia em Saúde, CPqAM/Fiocruz 1) Imunoglobulinas; 2) Desenvolvimento de Linfócitos B e Rearranjo dos Genes dos Receptores de Antígenos; 3) Ativação das Células B e Produção de Anticorpos; TÓPICOS DA AULA 3) Ativação das Células B e Produção de Anticorpos; 4) Mecanismos Efetores da Resposta Imune Humoral. Tipo de resposta que leva a produção de anticorpos e é induzida pela ativação e proliferação de linfócitos B. Possui função biológica de defender o organismo contra IMUNIDADE HUMORAL Possui função biológica de defender o organismo contra micro-organismos extracelulares e toxinas bacterianas. IMUNOGLOBULINAS � São proteínas circulantes produzidas por linfócitos B e são responsáveis pelos mecanismos de defesa ou efetores da resposta imune humoral; � Encontradas na superfície celular dos LB e nos fluidos biológicos (plasma, secreção de mucosas, liquido intersticial dos tecidos). IMUNIDADE HUMORAL �Dois tipos de cadeias leves, denominadas lambda (λ) e kappa (κ), são encontradas nos anticorpos. ESTRUTURA DA MOLÉCULA DO ANTICORPO IMUNIDADE HUMORAL � A estrutura receptora de células B é idêntica à estrutura do seu anticorpo correspondente, com exceção de uma pequena porção carboxiterminal da região da cadeia pesada. � Os linfócitos B expressam receptores de antígenos altamente diversos; � Essa diversidade é gerada durante o desenvolvimento de linfócitos B maduros de células precursoras que não expressam receptores de antígenos; � O processo pelo qual os progenitores dos linfócitos B na medula óssea se diferenciam em linfócitos maduros que residem nos órgãos linfoides periféricos é denominado DESENVOLVIMENTO DOS LINFÓCITOS B em linfócitos maduros que residem nos órgãos linfoides periféricos é denominado desenvolvimento dos linfócitos B oumaturação dos linfócitos B; � Os estágios de desenvolvimento de células B são definidos principalmente por várias etapas na reunião e na expressão de genes de receptores de antígenos funcionais; � Durante o processo de desenvolvimento dos linfócitos B há pontos de verificação específicos que reforçam a necessidade de cada célula B expressar um receptor funcional de especificidade útil. Visão geral do desenvolvimento dos linfócitos � Os fatores de transcrição EBF, E2A contribuem para a indução de outro fator de transcrição, denominado Pax-5, e essas três proteínas colaboram para induzir o processo de comprometimento com a linhagem B, facilitando a expressão de vários genes; DESENVOLVIMENTO DOS LINFÓCITOS B expressão de vários genes; � Esses genes, incluem os que codificam as proteínas Rag-1 e Rag-2, as cadeias leves substitutas e as proteínas Igα e Igβ, que contribuem para sinalização por meio de receptor da célula pré-B e da célula B. Rearranjo e expressão de genes dos receptores de antígenos Cada clone de linfócito B produz um receptor de antígeno com uma estrutura única para ligação do antígeno : 107 clones diferentes de linfócitos. �Os genes das regiões variáveis das cadeias leves são formados por dois segmentos formando o éxon VJ; REARRANJO V(D)J Rearranjo e expressão de genes dos receptores de antígenos formando o éxon VJ; � As regiões variáveis da cadeia pesada são formados por 3 segmentos gênicos VDJ; � Rag 1 e 2 são recombinases que reconhecem sequências sinais de recombinação. Rearranjo e expressão de genes dos receptores de antígenos Início do rearranjo do lócus da cadeia pesada Início do rearranjo do lócus da cadeia leve Estágios do desenvolvimento dos LB IgM e IgD na superfície Expressão do pré-BCR: Primeiro ponto de controle na maturação dos linfócitos B. Estágios do desenvolvimento dos LB � Uma cinase, denominada Btk, é ativada distalmente ao pré-BCR e é necessária para transmitir sinais desse receptor, que medeiam a sobrevida, a proliferação e a maturação no estágio de células pré-B e além dele. Linfócitos B imaturos – expressa IgM 1) Rearranjo inicialmente de uma cadeia leve κ, e se o rearranjo for produtivo, irá gerar uma proteína da cadeia leve κ, que se associa à cadeia μ previamente sintetizada para produzir uma proteína IgM completa. 2) Se não houver rearranjo produtivo do lócus κ, a célula pode rearranjar o lócus λ e novamente produzir uma IgM completa. Estágios do desenvolvimento dos LB lócus λ e novamente produzir uma IgM completa. • Exclusão do isótipo de cadeia leve: ou κ ou λ Linfócitos B imaturos 2º ponto de verificação – O BCR reconhece o próprio? Seleção negativa: células potencialmente prejudiciais que reconhecem fortemente antígenos Estágios do desenvolvimento dos LB reconhecem fortemente antígenos próprios presentes na medula óssea, podem ser eliminadas ou induzidas a alterarem os receptores de antígenos Seleção positiva: células que expressam receptores de antígenos úteis podem ser preservadas. Estágios do desenvolvimento dos LB O pré-BCR é funcional? O BCR reconhece antígenos próprios? Estágios do desenvolvimento dos LB Edição do receptor ou deleção clonal. Estágios do desenvolvimento dos LB Subgrupos de células B maduras Linfócitos B-1 � São encontrados grandes números dessas células como população autorrenovável no peritônio e em locais de mucosa. Diversidade menor que LB convencionais; � Secretam espontaneamente anticorpos IgM, que com frequência reagem com polissacarídeos e lipídeos microbianos; � Repertório de receptores de antígenos de diversidade limitada; Linfócitos B-2 da Zona Marginal � Assemelham-se às células B-1 quanto sua diversidade limitada e à capacidade de responder à antígenos polissacarídeos e de produzir IgM; � Respondem rapidamente a micro-organismos transportados pelo sangue e diferenciam-se em plasmócitos secretores de IgM de vida curta. Linfócitos B-2 Foliculares � Expressam IgD além de IgM. Cada uma dessas células B coexpressa cadeias pesadas μ e δ que utilizam o mesmo éxon VDJ para gerar o domínio V e se associam à mesma cadeia leve κ ou λ, para produzir dois receptores de membrana com a mesma especificidade antigênica. � A coexpressão é acompanhada da capacidade de recircular e da aquisição da competência funcional. 1) Explique a estrutura da molécula de anticorpo. 2) Quais as funções das regiões Fab e Fc da molécula de anticorpo? 3) Por que os receptores antigênicos das células B possuem um repertório tão diverso?repertório tão diverso? 4) Explique as etapas de desenvolvimento dos linfócitos B. 5) Quais os pontos de controles no processo de maturação das células B? 6) Quais são os subgrupos dos linfócitos B? Fale sobre cada um deles. A ativação de células B resulta em sua proliferação, levando à expansão clonal, seguida de diferenciação, culminando na geração de células B de memória e plasmócitos secretores de anticorpos Ativação de Células B e Produção de Anticorpos Uma única célula B pode, em uma semana, originar cerca de 5 mil células secretoras de anticorpos, que produzem 1012 anticorpos por dia. Respostas de anticorpos primários e secundários aos antígenos proteicos diferem quantitativamente e qualitativamente Ativação de Células B e Produção de Anticorpos Respostas de anticorpos dependentes e independentes de células T auxiliares Ativação de Células B e Produção de Anticorpos Respostas de Anticorpos Dependentes de Célula T Auxiliar aos Antígenos Proteicos Respostas de anticorposa antígenos proteicos requer reconhecimento e processamento de antígenos pelas células B, seguidos de apresentação de um fragmento de peptídeo do antígeno às células T auxiliares, levando a cooperação de LB e T antígeno-específicos.cooperação de LB e T antígeno-específicos. � Células T axuiliares expressam ligante do CD40 (CD40L). Expresso após ativação pelo antígeno e pelos co-estimuladores; � Células B expressam constitutivamente CD40. Mudança de Isótipo (Classe) da Cadeia Pesada Em resposta à ligação do CD40 e às citocinas, parte da progênie das células B ativadas que expressa IgM e IgD sofre o processo de mudança de isótipo (classe) da cadeia pesada, levando à produção de anticorpos com cadeias pesadas de diferentes classes. Funções efetoras dos anticorpos 1) Neutralização de micro-organismos e de toxinas bacterianas Anticorpos contra micro-organismos e toxinas microbianas bloqueiam a ligação desses micro-organismos e dessas toxinas a receptores celulares 1) Neutralização de micro-organismos e de toxinas bacterianas 1) Neutralização de micro-organismos e de toxinas bacterianas � A neutralização pode ser mediada por anticorpos de qualquer classe isotípica presente na circulação ou nas mucosas; � Os anticorpos neutralizantes mais eficazes são aqueles que possuem altas afinidades por seu antígeno. 2) Opsonização mediada por anticorpos e fagocitose Anticorpos do tipo IgG opsonizam micro-organismos e promovem sua fagocitose pela ligação de receptores Fc em fagócitos IgG 1 e IgG3 são opsoninas mais eficientes para promover a fagocitose Receptores Fc de Leucócitos para IgG 3) Citotoxidade Mediada por Células Dependentes de Anticorpos Células NK e outros leucócitos ligam-se a células recobertas por anticorpos através de receptores Fc e destroem essas células ADCC 4) Eliminação de Helmintos Mediada por Anticorpos Anticorpos, mastócitos e eosinófilos com anticorpos medeiam a expulsão e morte de alguns parasitas helmínticos �Anticorpos IgE, IgG e IgA que cobrem helmintos podem se ligar a receptores Fc em eosinófilos e causar desgranulação dessa célula, liberando conteúdo dos grânulos do eosinófilo que matam o parasita. 1) Quais as diferenças entre uma resposta primária e uma resposta secundária a antígenos proteicos? 2) Como ocorre a mudança de isótipo de cadeia pesada? 3) Fale sobre as respostas dependentes e independentes de células T auxiliares.células T auxiliares. 4) Quais são os mecanismos efetores da imunidade humoral? Fale sobre cada um deles. pati.areias@gmail.com
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