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Imunologia CLASSIFICAÇÃO E COMPORTAMENTO DAS IMUNOGLOBULINAS (Ig) 1 Sumário Introdução ........................................................................................................................ 2 Objetivo ............................................................................................................................ 2 1. Imunoglobulinas ......................................................................................................... 2 1.1. Estrutura das Ig ................................................................................................. 3 1.2. Características das Ig ........................................................................................ 4 1.3. Diversidade das Ig.................................................................................................4 1.4. Classificação das Ig................................................................................................. 4 2. Resposta imune adaptativa..........................................................................................5 Exercícios ......................................................................................................................... 6 Gabarito ............................................................................................................................ 7 Resumo ............................................................................................................................. 7 2 Introdução A imunidade inata está voltada para a diversidade de patógenos que podemos encontrar ao longo da vida e tem a sua disposição alguns tipos de moléculas de reconhecimento, que reconhecem um grande número de patógenos. A resposta imune adaptativa utiliza uma estratégia diferente, são milhões de imunoglobulinas e receptores de células T diferentes produzidos pelos linfócitos B e T, respectivamente e cada um reconhece uma estrutura molecular diferente. No momento da infecção com um patógeno, somente as células B e T que produzem moléculas de reconhecimento que podem ser ligadas à superfície do patógeno são estimuladas a se proliferar. As moléculas de reconhecimento são as imunoglobulinas e os receptores de células T. Nessa apostila vamos falar sobre as imunoglobulinas e mais para frente vamos abordar os receptores de células T. Objetivo • Verificar o efeito molecular direto (região Fab e região Fc) 1. Imunoglobulinas As imunoglobulinas são conhecidas pela sigla Ig. Elas são expressas na superfície das células B, onde podem se ligar a patógenos. As células B efetoras, denominadas plasmócitos, secretam formas solúveis de Ig, conhecidas como anticorpos. Conforme a figura abaixo. 01 Representação das células B, plasmócitos e Ig Como você já viu em apostilas anteriores, antígeno é qualquer molécula ou partícula viral que contenha uma estrutura reconhecida e ligada por uma Ig ou 3 receptor de célula T. Etítopo ou determinante antigênico é a parte do antígeno que se ligará na Ig. As Ig são específicas aos antígenos aos quais se ligam. 1.1. Estrutura das Ig Cada molécula de Ig possui forma de Y com 2 cadeias leves e 2 cadeias pesadas idênticas, conforme representado na figura seguinte. Representação esquemática das cadeias leves e pesadas de uma Ig As Ig têm uma região constante, representada pela sigla Fc (do inglês fragment crystallizible, em tradução livre fragmento cristalizável), que é idêntica na sequência de aminoácidos de uma Ig para outra. As Ig também possuem uma região variável aminoterminal, representada pela sigla Fab (que vem do inglês fragment antigen-binding, em tradução livre fragmento ligador de antígeno) que difere de uma Ig para outra. Essa região variável é que contém sítio que se liga a antígenos. A figura a seguir representa um esquema da Ig. Representação esquemática das regiões das Ig 4 1.2. Características das Ig Especificidade: o antígeno seleciona um único clone de célula capaz de produzir Ig. Diversidade: capacidade de responder a um vasto número de estruturas antigênicas oriundas do meio ambiente. Bifuncionalidade: todas as Ig têm em comum a bifuncionalidade – um sítio fica em uma extremidade altamente variável quanto a sequência de aminoácidos (aminoterminal) para ligar-se ao antígeno – o outro sítio fica na região constante (carboxiterminal), responsável pelas propriedades biológicas das Ig. 1.3. Diversidade das Ig A diversidade das Ig é dada por rearranjos gênicos. Cada linfócito expressa a Ig de uma única especificidade. Podem ser milhões de tipos diferentes. É o que permite que, durante uma infecção, uma proporção muito pequena de linfócitos que reconhecem um patógeno em particular seja ativada e se divida em novas células. Consequentemente cada linfócito estimulado pelo patógeno origina uma população clonal com Ig idênticos. 1.4. Classificação das Ig As diferenças nas regiões constantes definem 5 classes de imunoglobulinas: • IgA o São dímeros. o Correspondem a 15 a 20% do total de Ig. o Existem principalmente nas secreções como saliva, leite e secreções traqueobronquiais e genitourinárias. o É a principal Ig para a defesa das superfícies externas do corpo • IgD o São monômeros. o Menos de 1% do total de Ig. o Está presente em grande quantidade nos linfócitos B virgens (que nunca foram ativados), onde atua como receptor de antígenos, junto com a IgM. • IgE o São monômeros. o Especializada na ativação de mastócitos dos tecidos epiteliais, o que resulta no recrutamento local contra agentes antimicrobianos. o Está envolvida em infecções parasitárias. o É responsável pelos sintomas da alergia atópica. • IgG o São monômeros. 5 o Principal imunoglobulina no soro, contribuindo com 70-75% do total. o É o anticorpo mais importante na resposta imune secundária e é a única classe antitoxina. • IgM o São pentâmeros. o Contribui para 10% do total de Ig. o Encontra-se confinada no espaço intravascular e é o anticorpo inicial predominante. o Funciona como aglutinador bacteriano e mediador da citólise dependente do complemento. SAIBA MAIS! Existem pequenas variações dentro das classes, e elas podem ocorrer nas regiões constantes e variáveis. A variabilidade classifica as Ig em: • Isótipo – são diferenças antigênicas na posição Fc da cadeia pesada, gerando classe e subclasse de Ig (IgM, IgG, IgD, IgA, IgE). A região constante da cadeia pesada determina as propriedades efetoras de cada classe de Ig (veremos isso numa próxima apostila). • Alótipos – são variações que distinguem as moléculas de Ig de alguns indivíduos quando comparados a outros indivíduos. São variantes proteicas naturais produzidas pelo alelo de um gene. • Idiótipos – as moléculas de Ig apresentam diferentes sítios de combinação antigênica e podem ser identificadas por essas particularidades. 2. Resposta imune adaptativa A resposta imune primária é desenvolvida por poucos linfócitos. O tempo gasto para expandir seu número dá oportunidade ao patógeno de causar doença. Os linfócitos vão gerar células de memória e anticorpos circulantes que poderão responder rapidamente a uma nova infecção pelo mesmo patógeno. Esta resposta é conhecida como resposta imune secundária e pode repelir o patógeno antes de causar sintomas. Aresposta imune secundária é específica ao patógeno que Os macrófagos e neutrófilos possuem receptores de superfície para as IgG. Uma bactéria revestida por IgG é mais facilmente fagocitada, que é chamado de opsonização. 6 provocou a resposta primária. Portanto a imunidade de uma doença não protege contra outra. EXEMPLO Exercícios 1. (Adaptado de COVEST-COPSET, 2010) O aprimoramento do conhecimento do mecanismo de defesa imune permitiu o diagnóstico laboratorial de doenças infecciosas e tumorais, a partir da identificação das células envolvidas na resposta imune e de proteínas sintetizadas por elas. Em relação à produção de anticorpos, é correto afirmar que: a) A imunoglobulina A é transmitida ao recém-nascido pelo leite materno, enquanto no adulto não exerce qualquer proteção. b) A imunoglobulina D atua junto com a IgG. c) A imunoglobulina E responde pelas hipersensibilidades imediatas. d) A imunoglobulina M é aquela cuja síntese ocorre mais tardiamente em resposta secundária a um estímulo antigênico, mas sua ação é duradoura e permanece independente de novo estímulo. e) A imunoglobulina G é sintetizada precocemente, como resposta imune primária a uma injúria antigênica, com alta afinidade pelo antígeno e ação efêmera, dependente de novo estímulo antigênico. 2. (Autora, 2019) A região da imunoglobulina onde é o sítio de ligação a um antígeno com alta especificidade é denominada: a) Cadeia pesada b) Cadeia leve c) Fc d) Fab e) Região constante Em alguns casos de vírus altamente mutáveis de um ano para o outro já não há reconhecimento da imunidade, como no caso do vírus influenza (que causa gripe). Por esse motivo há vacinação anual. 7 3. (FGV, 2014) As imunoglobulinas são proteínas que desempenham um papel central na imunidade humoral. A respeito dessas proteínas, assinale a afirmativa correta. a. As regiões variáveis das imunoglobulinas não participam do reconhecimento antigênico. b. Toda molécula de imunoglobulina possui duas cadeias leves e uma cadeia pesada. c. A região constante das imunoglobulinas está limitada à região da cadeia leve. d. A porção Fab das imunoglobulinas é o local de ligação do antígeno. e. As funções da imunoglobulina E são a hipersensibilidade imediata e a ligação a antígenos de células B virgens. Gabarito 1. a. Adultos também possuem IgA em secreções. b. A IgD atua em conjunto com a IgM como receptor de antígenos em linfócitos B virgens. c. Correta. d. A descrição corresponde à IgG. e. A descrição corresponde à IgM. 2. d. A região variável de uma Ig, também conhecida como Fab, contém o sítio de ligação ao antígeno. 3. a. As regiões variáveis das Ig possuem o sítio de ligação ao antígeno. b. As moléculas de Ig possuem 2 cadeias leves e 2 cadeias pesadas. c. A região constante das imunoglobulinas estão na cadeia pesada. d. Correta. e. A IgE não se liga a antígenos de células B virgens, IgM e IgD possuem essa função. Resumo As imunoglobulinas (Ig) são expressas na superfície das células B. As Ig são proteínas que reconhecem moléculas e partículas virais estranhas e assim facilitam a sua eliminação. Quando o antígeno se liga ao receptor da Ig, a célula B é estimulada a se proliferar e se diferenciar em plasmócitos que secretam Ig (também chamados 8 anticorpos). Cada linfócito estimulado origina uma população clonal que irá combater o antígeno no organismo. São características das Ig: especificidade (para ligação ao antígeno), diversidade (capazes de responder a várias moléculas diferentes) e bifuncionalidade (uma região se liga ao antígeno e a outra confere propriedades biológicas). As Ig são formadas por 2 cadeias leves e 2 cadeias pesadas numa estrutura em forma de Y. A região aminoterminal é variável (Fab) e se liga no antígeno, enquanto a região carboxiterinal é constante. Diferenças na região constante separam as Ig em 5 classes: IgG, IgM, IgA, IgD e IgE. As IgG são as principais Ig, atravessam a barreia placentária e tem papel importante na imunidade adaptativa. IgM e IgD são importantes na resposta inicial ao antígeno. IgA está presente em secreções e IgE responde a infecções por parasitas e é responsável por respostas alérgicas. 9 Referências bibliográficas DELVES, P. J. et al. Roitt - Fundamentos de Imunologia. Edição: 13a ed. [s.l.] Guanabara Koogan, 2018. ABBAS, A. Imunologia Celular e Molecular. Edição: Com Pin ed. [s.l.] Elsevier, 2015.
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