Ativação de Células B

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Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2016 ● IMUNOLOGIA 
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ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B E PRODUÇÃO DE ANTICORPOS 
 
 Já sabemos que, na resposta humoral, os linfócitos B têm uma participação essencial, pois são eles que, quanto 
ativados, se diferenciam em plasmócitos e produzem anticorpos. Sabemos também que a função fisiológica dos 
anticorpos é neutralizar e eliminar os antígenos que induziram sua formação. O sistema imune humoral só possui a 
capacidade de responder a diferentes tipos de antígenos por meio da produção de diferentes classes de anticorpos. 
 
Progenitor 
Linfoide 
Pro B 
Precoce 
Pro B 
Tardia 
Pré B B 
Imatura 
B 
madura 
CD10 (LLA) 
CD19 CD19 CD19 CD19 CD19 CD19 
CD45R CD45R CD45R CD45R CD45R CD45R 
MHCII MHC II MHCII MHCII MHCII MHCII 
CD38 CD38 CD38 CD38 
 CD40 CD40 CD40 CD40 CD40 
 CD20 CD20 CD20 
 CD21 CD21 CD21 
 IgM IgM,IgD 
(BCR) 
 
 Desde a medula óssea, com a presença da precursora Stem cell, tem-se a origem e maturação dos linfócitos B: 
esta stem cell dará origem a duas linhagens: a linhagem mieloide e linfoide. Esta linhagem linfoide dará origem aos LB, 
LT e células NK. A designação dos LB é assim dada devido a sua origem e maturação ser realizada em nível de medula 
óssea. 
 O progenitor linfoide é uma célula tronco menos diferenciada que apresenta, assim como as demais fases de 
maturação das células B, marcadores específicos que caracterizam esta fase: CD10, CD19, CD45R, MHCII e 
CD38. Todos estes estão ancorados na membrana dos LB ainda nessa fase progenitora, mas alguns desses 
marcadores direcionam a diferenciação para a célula B. Em leucemias, é comum a presença de células CD10 no 
plasma, o que caracteriza a presença de células imaturas na corrente sanguínea. 
 O progenitor linfoide então passa para um outro estágio de evolução, perde o marcador CD10 e ganha um 
marcador CD40, passando a se chamar pro B precoce, diferenciando-se fenotipicamente da primeira célula. 
Esta se diferencia do pro B tardio apenas por uma questão de tempo, e não por marcadores fenotípicos. 
 O pro B tardio, ao receber dois marcadores (o CD20 e o CD21), passa a ser designado como Pré B, sendo 
praticamente uma célula B quase madura, diferenciando-se desta devido a presença do marcador CD38. 
 Ao passo que o Pré B perde este marcador CD38 e ganha o como primeiro isotipo o IgM, passa a ser designado 
como Célula B imatura. 
 Quando esta célula recebe o isotipo IgD que, juntamente ao IgM (e às imunoglobulinas α e β), entrarão na 
composição do marcador próprio do LB – o BCR – diz-se que a célula B imatura evoluiu para a Célula B 
madura, que já pode ser designada como linfócito B, sendo capaz de responder a antígenos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TEORIA DA SELEÇÃO CLONAL (EXPANSÃO CLONAL) 
Os linfócitos, de uma forma geral, devido a 
presença de seus marcadores típicos (o BCR para os LB 
e o TCR para os LT), são células altamente capacitadas 
em reconhecer peptídeos, sendo justificada esta 
capacidade pela teoria da seleção clonal: existe um 
clone de linfócitos responsável por pinçar determinadas 
sequencias de aminoácidos antigênicos e se proliferar. 
Isso acontece devido à grande variedade (ou clone) de 
conformações espaciais apresentadas pelas fendas dos 
receptores dos linfócitos (BCR e TCR). 
 Este variado repertório de receptores é de 
extrema importância para a especificidade da resposta 
imune humoral, uma vez que, por meio deles, os linfócitos 
serão capazes de reconhecer qualquer tipo de 
aminoácido antigênico. 
 A expansão clonal é, portanto, a proliferação de 
linfócitos que reconheceram uma determinada sequência 
de aminoácidos e serão responsáveis de responder 
apenas a ela e, para cada sequência estranha de 
aminoácidos, haverá uma expansão clonal específica. 
 
 
FASES DA RESPOSTA IMUNE HUMORAL 
 As respostas imunes humorais, 
iniciadas nos órgãos linfoides periféricos 
(como o baço ou linfonodos), apresentam uma 
participação bastante significante do LB. 
 O processo de ativação das células B 
e a geração de células produtoras de 
anticorpos consistem de distintas fases 
sequenciais. A fase de reconhecimento é 
iniciada pela interação dos antígenos com um 
pequeno número de linfócitos B maduros 
expressando IgM e IgD específicas para cada 
antígeno. Os linfócitos B maduros responsivos 
a antígenos desenvolvem-se na medula óssea 
antes da estimulação antigênica. Essas células 
entram nos tecidos linfoides periféricos, que 
são os sítios de interação com os antígenos 
estranhos. 
O antígeno, via APC, liga-se à IgM e à IgD de membrana nas células B específicas (ou por meio da ativação de 
sinais via LT auxiliares) e assim se inicia a fase de ativação. A ativação da célula B consiste de uma série de respostas 
que induzem a proliferação, resultando na expansão clonal das células, e em diferenciação, resultando na produção 
de células efetoras que secretam anticorpos ativamente e células B de memória. 
 A função dos plasmócitos oriundos da diferenciação dos LB são responsáveis, então, por produzir e secretar 
anticorpos; mudar o isotipo do anticorpo (como por exemplo, alternar IgM em IgE); promover um amadurecimento da 
afinidade; produção de células de memória (células que não secretaram anticorpos). 
 
OBS
1
: Uma célula que produziu anticorpo não poderá se tornar uma célula de memória: ou o LB é efetor ou é de 
memória. 
 
 
RECEPTOR DA CÉLULA B (BCR) 
 A ativação dos linfócitos B antígeno-específicos é iniciada pelo contato do antígeno com as moléculas Ig de 
membrana, que são os receptores de antígenos das células B maduras (BCR). A IgM e a IgD de membrana na 
superfície das células B maduras estão associadas a moléculas invariáveis de Igα e Igβ, que contém ITAMs 
(immunoreceptor tyrosine-based activation motif = motivos de ativação de imunoreceptores baseado em tirosina) nas 
suas caudas citoplasmáticas e que medeiam as funções citoplasmáticas de sinalização. 
 Esses pequenos complexos transmembranares (o Igα e o Igβ) associados ao BCR são os reais transdutores de 
sinal para as regiões mais internas da célula: o BCR reconhece o antígeno, interage com estes pequenos complexos e 
eles, por sua vez, transduzem o sinal transmembranamente por meio das ITAMs, domínios ancorados na cauda 
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citoplasmática das Igα e Igβ. A Igα e a Igβ só são capazes de transduzir o sinal devido 
a presença de uma cauda citoplasmática considerável, diferentemente da BCR (Lis, 
Val, Lis). 
 Os receptores de antígenos dos LB exercem dois papeis importantíssimos na 
ativação da célula B: (1) a agregação de receptores induzida pelo antígeno libera 
sinais bioquímicos para as células B, que dão início ao processo de ativação; (2) o 
receptor liga-se ao antígeno e o internaliza nas vesículas endossômicas, e, se é uma 
proteína, o antígeno será degradado em peptídeos a serem apresentados na 
superfície da célula B para reconhecimento pelas células T auxiliares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSDUÇÃO DE SINAL PELO COMPLEXO RECEPTOR DE ANTÍGENO DO LINFÓCITO B 
 Estudaremos agora o mecanismo 
pelo qual o complexo antígeno-receptor 
de linfócito B se torna capaz de ativar 
esta célula. 
 O receptor de antígenos da 
célula B (BCR) libera sinais de ativação 
para a célula quando duas ou mais 
moléculas receptoras são postas em 
conjunto ou estabelecem uma ligação 
cruzada por antígenos multivalentes. 
 A IgM e a IgD de membrana, que 
são os receptores de LB em repouso, 
possuem curtas caudas citoplasmáticas 
consistindo de apenas três aminoácidos 
(lisina, valina e lisina). Essas caudas são 
pequenas demais para a transdução de 
sinais gerados pela agregação da Ig. Os 
sinais mediados pela Ig são realmente 
transduzidos por duas outras moléculas, 
designadas Igα e Igβ que são ligadas não 
covalentemente à Ig de membrana.Desse modo, Igα e Igβ exercem 
nas células B as mesmas funções que as 
proteínas CD3 e ζ (“zeta”) têm nos 
linfócitos T (o que veremos no próximo 
capítulo). 
 Os domínios citoplasmáticos da Igα e Igβ contêm motivos ricos em tirosinas (já conhecidos por nós e chamados 
de ITAMs), que também são encontrados nas proteínas CD3 e ζ e são necessários para a transdução de sinais. A 
ligação cruzada da Ig de membrana mantém vários ITAMs em proximidade, e este fato desencadeia subsequentes 
eventos de sinalização. 
 Minutos após a ligação cruzada da Ig de membrana, a tirosina dos ITAMs da Igα e Igβ é fosforilada, 
provavelmente pela ação das proteínas tirosina-quinases da família Src, tais como Lyn, Blk e Fyn, que são associadas 
ao BCR citoplasmaticamente e facilitam a transdução de sinal. A tirosina-quinase Syk liga-se, em seguida, via seus 
domínios Src de homologia-2 (SH2) aos resíduos de fosfotirosina da Igα e da Igβ (equivalente ao ZAP-70 do LT). A Syk 
é ativada somente quando fosforilada em um resíduo de tirosina em particular; esta fosforilação pode ser catalisada por 
quinases associadas ao receptor de antígenos da célula B (como é o caso da própria Lyn, Blk ou da Fyn). Os ITAMs, 
fosforilados pelas proteínas tirosina-quinases, estão ativados e são capazes agora de desencadear uma série de sinais 
que recrutam novas proteínas tirosina-quinases clássicas na ativação do LB. 
 Syk, e talves ouras tirosina-quinases associadas ao receptor da célula B, por sua vez, ativam várias moléculas 
de sinalização consecutivamente. Uma dessas ativações é a da fosfolipase C-γ (PLCγ), que degrada bifosfato de 
fosfatidilinositol (PIP2) para gerar trifosfato de inositol (IP3) e diacilglicerol (DAG). O IP3 mobiliza o Ca
2+
 iônico das 
reservas intracelulares, induzindo uma rápida elevação de Ca
2+
 citoplasmático, que poderá ser ainda aumentado pelo 
influxo deste mesmo íon originário do meio extracelular. Outra ativação que ocorre concomitantemente a pré-citada, é a 
ativação da Grb-2Sos, responsável pela produção de outros intermediários bioquímicos (MAP-quinases) indispensáveis 
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para a transdução do sinal. Há também a ativação da SLP-65, proteína adaptadora que, quando ativada, é responsável 
por ativar cada vez mais proteínas transdutoras de sinal (inclusive a PLCγ e a Grb-2Sos), formando uma rede de 
comunicações que, mesmo localizadas rente à membrana plasmática, serão responsáveis por atingir o núcleo da célula 
por meio de fatores de transcrição, ativando, de fato, o LB. 
 Essas cascatas de sinalização finalmente ativam os fatores de transcrição (NF-κB, NFAT e AP-1) que induzem 
a expressão de genes cujos produtos são necessárias para a ativação funcional das células B. 
 
SEGUNDO SINAL DA ATIVAÇÃO DOS LB – RECEPTORES DO COMPLEMENTO 
 A ativação das células B requer, além do contato com o antígeno, a 
emissão de um segundo sinal, que pode ser fornecido pelas proteínas do 
complemento. Um produto de degradação do complemento liga-se ao 
receptor do complemento tipo 2 (CR2) das células B e serve como 
importante segundo sinal para ativação do LB. O CR2 é um receptor para a 
proteína C3d do complemento, que é gerada pela proteólise do componente 
principal do complemento, o C3b. O complexo formado de C3d e antígeno 
liga-se às células B, com a membrana Ig reconhecendo o antígeno e o CR2 
reconhecendo o C3d ligado. O CR2 é expresso nas células B maduras 
como um complexo composto de três proteínas integrais de membrana 
(CR2, CD19 e o CD81), servindo como um co-receptor (co-estimuladoes) da 
célula. 
 A ligação do C3d ao receptor do complemento da célula B recruta o 
CD19 para o complexo, e a cauda citoplasmática do CD19 (que também 
apresenta ITAM) torna-se rapidamente fosforilada pelas proteínas tirosina-
quinase associadas ao complexo receptor de antígenos das células B. Essa 
fosforilação ativa outra proteína, a PI-3 quinase. Isso induz aumento das 
vias de sinalização iniciadas pela ligação do antígeno à Ig de membrana, e a 
resposta da célula B é grandemente facilitada. 
 
CONSEQUÊNCIAS FUNCIONAIS DA SINALIZAÇÃO PELO COMPLEXO RECEPTOR DE ANTÍGENOS DOS LB 
 Os eventos celulares iniciais, que são induzidos pela ligação cruzada do complexo receptor da célula B mediada 
pelo antígeno, preparam as células B para a subsequente proliferação e diferenciação. Esses eventos são: 
 Entrada de células, previamente em repouso, no estágio G1 do ciclo celular; 
 Aumento de tamanho da célula, do RNA citoplasmático e da biossíntese de organelas; 
 Favorecimento da sobrevivência dos LB como resultado da indução de vários genes antiapoptócos; 
 Aumento da expressão das moléculas de MHC de classe II e dos co-estimuladores, primeiro o CD86 (B7-2) e 
mais tarde o B7-1. 
 Aumento da expressão dos receptores para diversas citocinas derivadas das células T, que capacitam os 
linfócitos B antígeno-específicos a responderem às células T auxiliares. 
 
 
EVENTOS DA RESPOSTA IMUNE HUMORAL PARA ANTÍGENOS PROTEICOS (TD) 
 A resposta de anticorpo aos antígenos proteicos 
requer o reconhecimento do antígenos pelas células T 
auxiliares e a cooperação entre os linfócitos B antígeno-
específicos e os LT. Quando o antígeno apresenta uma 
natureza de carboidrato ou lipídica, o LB pode resolver por si 
só, mas quando se tratar de antígenos proteicos, deve haver 
uma resposta mais qualificada, sendo necessária a interação 
LB e LT auxiliar (sendo este o responsável por ativar o LB). 
 A interação das células T com os linfócitos B envolve 
sequencialmente a apresentação do antígeno aos LT 
auxiliares diferenciados, ativação dos mesmos e expressão 
das moléculas de membrana e secretadas pelos LT auxiliares 
que se ligam aos LB. O resultado final é a estimulação da 
expansão clonal das células B, troca de isotipos, maturação 
da afinidade e diferenciação em células B de memória. 
 No folículo primário dos linfonodos (porção onde se concentra mais LB), o LB reconhece peptídeos ancorados na 
superfície do antígeno. Fora do folículo (região onde se concentra mais LT), o LT auxiliar é apresentado ao mesmo 
peptídeo por uma APC. Depois dessas apresentações, acontece uma interação entre as células T e B nos limites entre 
os folículos linfoides e as zonas de LT. Após essa interação, o LB se torna capaz de se diferenciar em plasmócito e de 
produzir Ig, terminando assim, os eventos iniciais. 
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 Na fase mais tardia, que acontece dentro do folículo, acontece a troca de isotipo e o amadurecimento de 
afinidade do anticorpo. 
 Os eventos sequenciais nas interações células B-T e os mecanismos pelos quais as células T auxiliares 
estimulam os linfócitos B são os que seguem: 
 Interação LTa x LB (1ª etapa): os 
linfócitos B antígeno-específicos ligam o 
antígeno nativo às moléculas de Ig de 
membrana, interiorizam e processam o 
antígeno nas vesícula endossômicas e 
apresentam fragmentos peptídicos do 
antígeno associados às moléculas do 
MHC de classe II nas suas superfícies. 
Assim, as próprias células B funcionam 
como APCs. Isso acontece para o LT 
produza citocinas que induzem a 
proliferação dos LB. Dessa forma, os dois 
linfócitos cooperantes reconhecem o 
diferentes epítopos do mesmo complexo 
antigênico. 
o Participação dos Co-estimuladores: a ligação do antígeno à Ig de membrana favorece a expressão 
dos co-estimuladores que aumentam a capacidade do linfócito B para ativar as células T. Os principais 
co-estimuladores que são expressos nas células B ativadas são o B7-2 e B7-1, ambos ligando-se ao 
CD28 nas células T. As células T auxiliares podem então reconhecer os complexos peptídeo-MHC (sinal 
1) e os co-estimuladores (sinal 2, como o que ocorre com o CD40 do LB com o CD40L do LT), sendo 
assim estimuladas para executar a sua função efetora, que é a de promover o crescimento e 
diferenciação do LB. 
 
 Diferenciação de células B em células secretorasde 
anticorpos (2ª Etapa): os anticorpos secretados são as 
moléculas efetoras da imunidade humoral, e a 
diferenciação das células B, desde o reconhecimento do 
antígeno até a condição de célula efetora, envolve uma 
mudança na expressão da Ig de membrana para a forma 
secretada. As moléculas de Ig de membrana e as 
secretadas diferem no seu carboxiterminal. A transição da 
Ig de membrana para a Ig secretada reflete uma mudança 
no processamento do RNAm da cadeia pesada. O que 
acontece é uma não expressão da sequência TM 
(transmembranar) do gene produtor das Ig. Uma vez 
carente da sua porção hidrofóbica transmembranar, o 
anticorpo passa de uma forma membranar para uma 
forma secretora. 
 
 Mudança de Isótipo (classe) de cadeia pesada (3ª etapa): em resposta ao comprometimento com o CD40 e 
com as citocinas, algumas células B ativadas expressando IgM e IgD passam pelo processo de troca de isotipos 
(classe) das cadeias pesadas, induzindo a produção de anticorpos com cadeias pesadas de diferentes classes, 
tais como γ, α e ε. Os mecanismos pelos quais os sinais do CD40 induzem a troca de isotipos não estão bem 
definidos. As diferentes citocinas que regulam a troca de isotipos das cadeias pesadas são constituídas de 
diferentes subpopulações de células T auxiliares que são geradas em resposta a distintos tipos de 
microrganismos. Para que haja alteração no isotipo mediante citocinas (e natureza do antígeno), deve haver 
uma alteração na cadeia pesada (Fc), ocorrendo a chamada recombinação de troca, processo no qual um 
segmento do gene VDJ rearranjado recombina-se com um gene da região C e o DNA interposto é deletado. 
 
 
RESPOSTA PRIMÁRIA X RESPOSTA SECUNDÁRIA 
 Primeiramente, na resposta primária, há uma grande produção de IgM, o qual vai sendo gradativamente trocado 
por IgG, sendo predominante da resposta secundária. Isso acontece porque na resposta primária há uma secreção basal 
de IgM. 
Já na resposta secundária, devido ao grande número de células de memória que reagiram mas não secretaram 
anticorpos durante a resposta imune, há uma grande produção de IgG por estas células. 
 
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EVENTOS TARDIOS DA RESPOSTA IMUNE DEPENDENTE DE CÉLULAS T 
 Os eventos tardios nas respostas anticorpos dependentes de células T auxiliar, incluindo a maturação da 
afinidade e a geração de células B de memória, ocorrem nos centros germinativos dos órgãos linfoides. O centro 
germinativo é uma região levemente corada no folículo determinada por uma região em que há grande proliferação de 
LB. O tempo de duplicação dessas células B em proliferação no centro germinativo é estimado em 6 a 12 horas, de 
modo que dentro de 5 dias um único linfócito poderá dar origem a uma progênio de quase 5000. 
 A formação dos centros germinativos depende da presença de células T auxiliares e das interações CD40 com o 
CD40L, e por isso é observada apenas nas respostas de anticorpo aos antígenos proteicos dependentes de células T 
auxiliares. 
 Nessa fase tardia, acontecem dois eventos fundamentais para uma efetiva resposta humoral: 
 Maturação da afinidade dos anticorpos: ocorre 
mutações somáticas nos genes da Ig e seleção de 
células de alta afinidade. Esta maturação é o processo 
que induz o aumento da afinidade dos anticorpos para 
um antígeno particular à medida que a resposta 
humoral T-dependente progride e é resultado da 
mutação somática dos genes de Ig, seguida da 
sobrevivência seletiva de células B que estão 
produzindo anticorpos com a mais alta afinidade. 
 Geração de células B de memória e respostas 
imunes humorais secundárias: algumas das células 
B ativadas por antígenos não se desenvolvem em 
célula secretoras de anticorpos. Em vez disso, 
adquirem a capacidade de sobreviver durante longos 
períodos aparentemente sem estimulação antigênica, 
formando as células de memória. É possível dizer que 
as células de memória sejam continuamente geradas e 
mantidas por um baixo nível de estimulação pelos 
antígenos, que são exibidos pelas células dendríticas 
foliculares durante meses ou anos. 
 
 
RESPOSTA DE ANTICORPOS PARA ANTÍGENOS T-INDEPENDENTES 
 Todos os mecanismos estudados neste capítulo até agora se tratava de respostas a antígenos dependentes de 
células T, sendo estes antígenos de natureza proteica. Porém, muitos antígenos não proteicos, tais como 
polissacarídeos e lipídeos, estimulam a produção de anticorpos na ausência de células T auxiliares, esses antígenos são 
designados timo-independentes ou T-independentes. 
 Ao contrário das repostas descritas anteriormente, os anticorpos que são produzidos na ausência das células T 
auxiliares são em geral de baixa afinidade, consistem principalmente de IgM, com limitada troca de isotipos para alguns 
subtipos de IgG, e têm pouca memória nas situações experimentais. 
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 A resposta aos antígenos proteicos é uma resposta mais qualificada. Já os antígenos constituídos de natureza 
não-proteica são menos patogênicos, de tal modo que o LB sozinho é capaz de destruí-los. Os mais importantes 
antígenos TI são polissacarídeos, glicolipídeos e ácidos nucleicos. 
 
 Ag TIMO 
DEPENDENTE 
Ag TIMO INDEPENDENTE 
NATUREZA QUIMICA Proteínas Polissacarídeos, Glicolipídios 
MUDANÇA DE ISOTOPO SIM ( Ig M, IgG, IgE, 
IgA) 
POUCO (IgM) 
MATURAÇAO DA 
AFINIDADE 
SIM POUCO 
RESPOSTA SECUNDARIA SIM POUCOS CASOS