ATIVIDADE ORIENTADA 2

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
INSTITUTO DE BIOLOGIA
DEPARTAMENTO DE IMUNOBIOLOGIA
PROF: AURELIZIA XAVIER
atividade orientada 2
ATENÇÃO: PREZADO ALUNO, ESCREVA A MÃO AS RESPOSTAS DAS QUESTÕES ABAIXO (ou seja, NÃO UTILIZE COMPUTADOR) E ENTREGUE-AS A PROFESSORA ATÉ O DIA 20/12/13 no horário da aula teórica. ESTA ATIVIDADE INTEGRARÁ PARTE DA NOTA II (valerá 1,0 ponto), caso o aluno faça a prova 2 no dia 13/12/13.
1. Como está organizada a molécula de Imunoglobulina?
2. Como é composto estruturalmente o TCR.
3. Explique detalhadamente como a medula óssea produz linfócitos B contendo receptores de superfície diferentes em cada clone de célula B.
 
4. Explique detalhadamente como são gerados os TCR dos linfócitos T no timo e descreva os principais momentos da ontogenia de T.
5. Explique o que são e qual a importância da seleção positiva e da seleção negativa de timócitos que ocorrem durante o desenvolvimento de linfócitos T no timo.
Diferentes clones de células T duplo-positivas expressam diferentes TCRs alfabeta. Se o TCR de uma célula T reconhece uma molécula de MHC no timo, que deve ser uma molécula do MHC próprio apresentando um peptídeo próprio, essa célula é selecionada para sobreviver. As células T que não reconhecem uma molécula de MHC no timo morrem por apoptose; essas células T não são funcionais pq são incapazes de reconhecer um antígeno apresentado pelo MHC associado à célula naquele individuo. Essa preservação das células T restritas ao MHC próprio é o processo de seleção positiva. Durante esse processo as células T cujos TCRs reconhecem o complexo peptideo-MHC de classe I preservam a expressão do CD8, o co-receptor que se liga ao MHC de classe I, e perdem a expressão de CD4, o co-receptor especifico para as moleculas de MHC de classe II; e o inverso também ocorre. Assim, aquelas células T que emergem são células T único-positivas, que podem ser CD8 restritas ao MHC de classe I ou CD4 restritas ao MHC de classe II. Durante esse processo, as celulas T tambem passam a ser funcionalmente segregadas: as celulas T CD8 positivas sao capazes de se tornarem CTLs apos a ativação, e as celulas CD4 positivas são celulas auxiliares. As celulas T imaturas duplo-positivas cujos receptores reconhecem fortemente o complexo peptideo-MHC no timo passam por apoptose. Esse é o processo de seleção negativa, e serve para eliminar os linfócitos T que poderiam reagir de maneira perigosa contra proteinas proprias que estão presentes no timo. Assim, tanto a seleção positiva quanto a negativa são mediadas pelo mesmo grupo de complexos peptideo-MHC proprio no timo. A explanação provavel para esses resultados distintos é que se o receptor de antigeno de uma celula T reconhece um complexo peptideo-MHC proprio com uma baixa avidez o resultado é a seleção positiva, mas o reconhecimento de alta avidez leva a seleção negativa. O reconhecimento de alta avidez ocorre se o peptideo proprio está presente no timo e se a celula T expressa um TCR que tem uma alta afinidade para aquele peptideo proprio. Essas sao as situações nas quais o reconhecimento de antigenos pode levar a respostas imunes perigosas contra um antigeno proprio, assim a celula T deve ser eliminada. O reconhecimento de baixa avidez do peptideo proprio nao costuma ser perigoso. Como no caso das celulas B, a capacidade de reconhecer antigenos estranhos parece depender da chance: celulas T que reconhecem fracamente antigenos proprios no timo podem reconhecer fortemente e responder a antigenos microbianos estranhos na periferia.
6. O que são os antígenos de histocompatibilidade. Qual o nome dado ao MHC humano?
Antígenos de histocompatibilidade são o complexo formado por antígenos peptídicos e moléculas do MHC reconhecidos pelo receptor das células T para antígenos (TCR) e pelo co-recpetor CD4 ou CD8 juntos, e esse reconhecimento produz o sinal inicial para a ativação das células T. Complexo Maior de Histocompatibilidade.
7. Quais os tipos mais estudados e conhecidos de MHC? Qual a função principal de cada um destes?
MHC de classe I e MHC de classe II. Quando antígenos proteicos presentes no meio extracelular são englobados por APCs e confinados em vesículas citoplasmáticas são transformados em peptídeos que são apresentados pelas moléculas do MHC de classe II.
Já os antígenos proteicos presentes no citoplasma são transformados em peptídeos, que são apresentados pelas moléculas de classe I.
8. Que mecanismos criam variabilidade nas moléculas de histocompatibilidade?
9. Quais células expressam moléculas classe I e quais expressam moléculas de classe II?
As moléculas de classe I se expressam em todas as células nucleadas, mas as moléculas da classe II se expressam principalmente nas células dendríticas, nos macrófagos e linfócitos B, e tambem nas células epiteliais tímicas e nas células endoteliais, e podem ser induzidas em outros tipos células pela citocina interferon-gama.
10. Qual tipo de antígeno é apresentado pelo MHC de classe I e de classe II? A que tipo de célula serão apresentados esses antígenos?
As proteínas extracelulares que são internalizadas pelas APCs profissionais (células dendríticas, macrófagos e células B) são processadas em vesículas e apresentadas por moléculas do MHC da clase II, enquanto as proteínas no citosol de células nucleadas são processadas no citoplasma e apresentadas por moléculas do MHC da classe I.
11. Explique o processamento e a apresentação de antígenos de classe I.
As proteínas antigênicas podem ser produzidas no citoplasma de virus que vivem em células infectadas, de alguns microrganismos fagocitados que podem sair das vesículas e entrar no citoplasma, e de genes do hospedeiro que sofreram mutação ou foram alterados, como nos tumores. Todas esas proteínas, assim como as proteínas citoplasmáticas da própria célula que já não são mais úteis, são alvo da destruição pela proteólise. Essas proteínas são desdobradas, marcadas de maneira covalente com um pequeño peptídeo chamado de ubiquitina, e passam “enfileiradas” por uma organela proteolítica chamada de proteassoma, onde as proteínas desdobradas são degradas pelas enzimas. Algumas clases de proteassomas clivam proteínas citosólicas de maneira eficaz em peptídeos de tamanho e propriedades sequenciais típicos dos peptídeos que ligam moléculas do MHC da classe I. Mas a célula se defronta com outro desafio: os peptídeos estão no citoplasma enquanto as moléculas do MHC estão sendo sintetizadas no retículo endoplasmático, e os dois devem ser reunidos. Esse problema é superado por uma molécula transportadora especializada, chamada de transportador asociado ao processamento antigénico (TAP), que está localizada na membrana do retículo. A TAP pega peptídeos no citoplasma e os transporta ativamente através da membrana do RE para o seu interior. Moléculas do MHC de classe I recém-sintetizadas se ligam frouxamente à face interna da molécula de TAP. Assim, conforme os peptídeos entram no retículo podem ser capturados pelas moléculas do MHC de classe I. Se uma molécula da classe I encontra um peptídeo com o encaixe correto, o complexo é estabilizado e transportado para a superficie celular. Durante ese transporte, o complexo peptídeo classe I pode interceptar endossomas, mas agora a molécula da classe I não está mais disponível para se ligar a outros peptideos, e, como foi estabilizada, é capaz de resistir à proteólise pelas proteases endossômicas. Se uma molécula da classe I não encontrar um peptídeo no RE a molécula fica instável, sendo degradada pelas proteases.
12. Explique o processamento e a apresentação de antígenos de classe II.
As APCs sintetizam moléculas do MHC de classe II constantemente no retículo endoplasmático. Cada nova molécula da classe II transporta com ela uma nova proteína chamada de cadeia constante, que contém uma sequencia (chamada de peptideo de cadeia constante da classe II ou CLIP) que se liga fortemente à sua fenda. Assim, a fenda da molécula do MHC da classeII recém-sintetizada está ocupada. Essa molécula do MHC da classe II “inacessível” começa sua jornada para a superficie celular em uma vesícula exocítica que se funde com um endossoma contendo peptídeos oriundos da digestão de proteínas extracelulares. O mesmo endossoma contém uma proteína semelhante à proteína da classe II chamada de DM, cuja função é remover o CLIP da molécula do MHC de classe II. Após sua remoção, a fenda da molécula fica disponível para aceitar peptídeos. Se a molécula do MHC de classe II é capaz de se ligar a um dos peptídeos gerados das proteínas ingeridas, o complexo se torna estável, sendo encaminhado para a superficie celular. Se a molécula do MHC não encontrar um peptídeo com o qual possa se ligar, a molécula vazia é instável, sendo degradada por proteases presentes nos endossomas. Um antígeno proteico pode originar muitos peptídeos, mas apenas alguns deles podem se ligar às moléculas do MHC presentes no indivíduo. Consequentemente, apenas os peptídeos oriundos de antígenos intactos estimulam respostas imunológicas nos individuos; esses peptídeos são chamados de epítopes imunodominantes do antígeno.
13. Quais são os tipos sanguíneos do sistema ABO?
Tipo A, B, AB ou O.
14. Qual tipo sanguíneo é doador universal? Explique por que.
Tipo O. Porque os individuos O não possuem aglutinogênios na hemácia, o que significa que quando um indivíduo recebe sangue do tipo O, ele não vai constatar a presença de proteínas estranhas, e portanto, não vai producir anticorpos nem gerar resposta imune.
15. Qual tipo sanguíneo é receptor universal? Explique por que.
AB. Os individuos AB não possuem aglutininas no plasma, não produzindo anticorpos com a chegada de qualquer antígeno ao seu sangue.
16. Explique o que é eritroblastose fetal, e o que deve ser feito para evitá-la.
A eritroblastose fetal pode ocorrer no caso de mães Rh negativo que estejam grávidas de uma criança Rh positivo, já que estas mulheres podem ser sensibilizadas por hemácias do bebê que penetram na sua circulação durante o parto. Assim, em gestações subsequentes nas quais o feto é novamente Rh positivo há um alto risco de ocorrer a eritroblastose fetal, uma vez que os anticorpos anti-Rh materno podem cruzar a placenta e destruir as hemácias fetais, o que pode ser letal para o feto.
Essa doença pode ser prevenida através da administração de anticorpos anti-Rh pela mãe, dentro de 72 horas após o nascimento do primeiro filho Rh positivo, evitando assim que as hemácias Rh positivas do bebê que penetram na circulação da mãe induzam a produção de anticorpos anti-Rh na mãe.
17. Explique detalhadamente como é ativado um linfócito T virgem.
A maioria dos linfócitos T reconhece antígenos peptídicos que estão ligados e são apresentados pelas moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC) das células apresentadoras de antígenos (APCs). O MHC é um locus genético cujos produtos principais desempenham o papel de moléculas apresentadoras de peptídeos no sistema imunológico. Os diferentes clones de células T de todos os indivíduos só podem reconhecer os peptídeos quando eles são apresentados pelas moléculas do MHC. Essa propriedade das células T é chamada de restrição pelo MHC. Assim, cada célula T tem uma especificidade dupla: o receptor da célula T (TCR) reconhece alguns aminoácidos de antígenos peptídicos e também reconhece os resíduos da molécula do MHC que está apresentando o peptídeo.
As células especializadas que capturam os antígenos microbianos e os apresentam para serem reconhecidos pelos linfócitos T são chamadas de células apresentadoras de antígenos. Os linfócitos T virgens precisam ver os antígenos proteicos apresentados pelas células dendríticas, as APCs “profissionais” mais efetivas, para iniciar a expansão clonal e a diferenciação das células efetoras. As células T efetoras diferenciadas precisam reconhecer outra vez os antígenos apresentados por diversas APCs para ativar as funções efetoras das células T nas respostas imunológicas humorais e mediadas para células.
18. Quais são os subtipos de linfócitos T CD4 e as principais citocinas secretadas por eles?
Th1 e Th2. Th1 secreta IFN-gama e TNF, Th2 secreta IL-4 e IL-13.
19. Quais são os mecanismos efetores de linfócitos T e as funções dos diferentes tipos de linfócitos TCD4 e TCD8? 
Os linfocitos T CD4 do subgrupo Th1 ativam os macrófagos que tenham fagocitado microrganismos, resultando no aumento da atividade microbicida dos fagócitos e na morte dos microrganismos ingeridos. A capacidade das células T de ativar os macrófagos é dependente do reconhecimento do antígeno, responsável pela especificidade da reação. Essencialmente, a mesma reação pode ser provocada pela injeção de uma proteína microbiana na pele de um indivíduo que tenha sido imunizado para aquele microrganismo por uma infecção prévia ou vacinação. Essa reação é a chamada hipersensibilidade tardia (DTH), pois ocorre de 24 a 48 horas após o indivíduo imunizado ser testado com a proteína microbiana, e porque isso reflete uma sensibilidade aumentada ao antígeno testado. A reação ocorre tardíamente porque leva aproximadamente 24 a 48 hrs para os linfocitos T efetores voltarem ao local de teste do antígeno, responderem ao antígeno nesse local e induzirem uma reação detectável.
As CTLs CD8 reconhecem os peptídeos associados ao MHC de classe I nas células infectadas e destroem esas células, eliminando assim o reservatorio da infecção. As fontes de peptídeos asociados ao MHC de classe I são proteínas antigénicas sintetizadas no citoplasma e proteínas antigénicas de microrganismos fagocitados que escapam das vesículas fagocíticas no citoplasma. Os linfocitos T CD8 reconhecem complexos peptídio-MHC de classe I na superficie das células infectadas através do seu receptor da célula T (TCR) e pelo seu co-receptor CD8. Os CTLs aderem firmemente às células, principalmente como resultado da ligação das integrinas presentes nas CTLs aos seus ligantes nas células infectadas. Os receptores e co-receptores de antígenos das CTLs se agrupam no local de contato com a célula-alvo, formando uma sinapse imunológica. As CTLs são ativadas pelo reconhecimento antigénico e pela forte adesão, e nesse estágio das suas vidas as CTLs não requerem a co-estimulação das células T auxiliares para a sua ativação. Por isso, as CTLs diferenciadas são capazes de destruir qualquer célula infectada em qualquer tecido.
As células T CD4 ativam os fagócitos para destruir os microrganismos e os linfocitos T CD8 citotóxicos (CTLs) para eliminar as células infectadas.
O subgrupo Th2 de linfocitos T CD4 estimula a inflamação rica em eosinófilos e também funciona limitando a lesão consequente da ativação dos macrófagos.
20. Explique como é ativado um linfócito B virgem.
Nas células B, a transdução do sinal mediada pelo receptor de Ig requer a união (ligação cruzada) de duas ou mais moléculas receptoras. A ligação cruzada do receptor ocorre quando duas ou mais moléculas de antígeno num agregado, ou a repetição de epítopos de uma molécula de antígeno, se ligam às moléculas de Ig adjacentes na membrana de uma célula B. Os polissacarídeos, lipídios e outros antígenos não-proteicos com frequência apresentam vários epítopos idênticos em cada molécula e são, portanto, capazes de se ligar a diversos receptores de Ig numa célula B ao mesmo tempo.
Os sinais iniciados pela ligação cruzada do antígeno com o receptor sofrem transdução por meio das proteínas associadas ao receptor. As membranas da IgM e IgD, os antígenos receptores dos linfócitos B virgens, apresentam regiões de ligação de antígenos extracelulares altamente variáveis e domínios citoplasmáticos curtos. Estes receptores de membrana reconhecem os antígenos, mas não efetuam a transdução dos sinais. Os receptores apresentam ligação não-covalente com duas proteínas, chamadas de Igalfa e Igbeta, que formam o complexo receptor da célula B (BCR). Os domínios citoplasmáticos de Igalfa e Igbeta contem motivos tirosinicosde ativação de receptores imunológicos (ITAMs), que são encontrados nas subunidades de sinalização de muitos outros receptores de ativação no sistema imune. Quando dois ou mais receptores de antígenos de uma célula B estão aglomerados as tirosinas nos ITAMs de Igalfa e de Igbeta são fosforiladas pelas cinases associadas ao complexo BCR. Essas fosfotirosinas se tornam locais receptores para as proteínas adaptadoras que, por sua vez, são fosforiladas e recrutam diversas moléculas sinalizadoras. Os componentes das cascatas de sinalização induzidas por receptores não são tão bem compreendidos nas células B como nas T, mas os eventos de sinalização são essencialmente os mesmos. O resultado da sinalização induzida por receptores nas células B é a ativação dos fatores de transcrição que ligam os genes cujos produtos proteicos estão envolvidos na proliferação e na diferenciação das células B.
21. Descreva os principais eventos da resposta humoral T-dependente.
22. Quantos e quais tipos (isotipos) de Imunoglobulinas existem? Quais são as principais funções efetoras das imunoglobulinas do tipo IgM?
23. Quais são as principais funções efetoras das imunoglobulinas do tipo IgA? 
24. Quais são as principais funções efetoras das imunoglobulinas do tipo IgE?
25. Quais são as principais funções efetoras das imunoglobulinas das subclasses de IgG (IgG1, IgG3)?
26. Quais são os principais mecanismos de resposta imunlógica a fungos, bactérias extracelulares, bactérias intracelulares e parasitas helmínticos?
27. Descreva e explique o mecanismo de desencadeamento de respostas imunológicas alérgicas.
28. Quais são os mecanismos postulados para explicar a autoimunidade?
29.Explique a diferença entre citometria de fluxo e FACS. Dê exemplos práticos de como pode ser utilizada a técnica de identificação de células por Citometria de fluxo.
30. Defina e exemplifique a utilidade do ensaio imunoenzimático denominado ELISA?
ELISA é um teste sorológico que identifica no soro do paciente os anticorpos IgG e IgM, em uma reação entre anticorpos e antígenos de maneira especifica.