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1 Sistemas de grupos sanguíneos eritrocitários Moléculas de imunoglobulinas e genes Genes MHC SISTEMAS DE GRUPOS SANGUÍNEOS ERITROCITÁRIOS São antígenos que Estão no glicocálix dos eritrócitos Participam da comunicação celular, sinalização celular, contato célula a célula Reconhecimento de patógenos Estão presentes na eritroblastose fetal Além disso, sua importância se dá no processo de transplante: toda vez que ocorre doação de sangue, aquele sangue deve ser classificado, pois, se houver incompatibilidade entre bolsas sanguíneas (ou seja, antígenos diferentes entre a bolsa de sangue e a pessoa que irá recebe-la), algum problema irá acontecer. São identificados de pessoas para pessoas por conta dos processos transfusionais As bolsas de sangue devem ser identificadas Quando existe essa incompatibilidade, o sistema imune detecta essa diferença, gerando a hemólise desses eritrócitos com antígenos diferentes, causando uma disfunção do sistema circulatório Os sistemas de grupos sanguíneos consistem em marcadores clinicamente essenciais em transfusões de sangue, transplantes de órgãos e na incompatibilidade materno-fetal. Além disso, são usados em medicina legal e genética forense, na identificação individual e na investigação de paternidade. Existe diversidade fenotípica entre os antígenos de cada grupo Ao falarmos de sistemas de grupos sanguíneos, não se trata apenas de ABO e Rh, existem cerca de 30 sistemas de grupos sanguíneos descritos para a nossa espécie. Cada grupo sanguíneo possui diferentes antígenos para caracteriza-lo. Os mais complexos são o sistema Rh (com 49 antígenos), o MNS (com 46 antígenos) e o Kell (com 30 antígenos) Alguns antígenos como duffy geram influencia na maior ou menor capacidade de infecção do plasmodium em regiões com grande incidência de malária Sistema ABO 2 Relação inversa recicproca entre os antígenos nas hemácias e os anticorpos presentes no soro Outros sistemas: anticorpos correspondentes aos antígenos não estão no soro (a não ser que sejam formados por sensibilização) Os antígenos do sistema ABO são encontrados em linfócitos, plaquetas, endotélio, capilares sinusoides do baço, medula óssea, mucosa gástrica, secreções e líquidos (saliva, sêmen, leite, urina) Os anti-A e anti-B começam a ser produzidos após o nascimento = 3 mês Se os anticorpos do ABO forem encontrados no sangue do cordão umbilical pode presumir que são oriundo do sangue materno, seja por hemorragia feto-materna, traumas, etc., que propiciou o contato do sangue materno com o feto. GENETICA DO ABO No cromossomos 9 estão os genes que vão produzir os antígenos do sistema ABO. Eles fazem isso por meio da produção de enzimas transferases. Ou seja, o fato de pertencer a algum dos grupos (A, B, AB ou O) é determinado pelos genes que produzem essas transferases Os genes produzem enzimas trasnferases que atuam na inserção de grupos de galactosamina no esqueleto glicoproteico do sistema H Genes do locus 9 Alelos: A,B,O Temos os alelos A e os alelos B e cada um vai produzir um tipo de transferase. O alelo O não vai produzir nenhuma transferase. Mesmo que tenhamos 4 diferentes antígenos, podemos ter variantes dentro de cada um desses alelos (A1, A2, A3, B3, Bx, etc.), Os grupos sanguíneos e os antígenos que possuem na superfície de uma hemácia: Papel da fucosiltrasnferase Glicoproteína precursora no glicocalix do eritrócito para que haja transferases especificas para adicionar os elementos formando A, AB, O Se eu não formo antígeno H não é possível formar os antígenos A. B. O Gene FUT-1 produz fucosiltransferase que cria o elemento precursor para o sistema ABO Se herdar 2 alelos mutados, não há transferência de fucose na proteína precursora. Se não formar H não forma os tipos sanguíneos hh representa um fenótipo Bombaim – 2 alelos alterados que não formam o antígeno H Ao se comparar pessoas do grupo A e O, o risco de câncer gástrico em a é 1,2 vezes maior em relação ao O TRANSFERASES PARTICIPAM DA DIFERENCIAÇÃO ENTRE OS GRUPOS SANGUÍNEOS 1. Tudo se inicia com uma glicoproteína precursora no glicocálice do eritrócito. A partir dela, as transferases especificas 3 poderão adicionar grupos que vão determinar o tipo sanguíneo do indivíduo. Quem faz a produção dessa proteína precursora é o sistema do antígeno H 2. O gente FUT1 produz uma fucosiltransferase que cria o elemento precursor do sistema ABO. Ou seja, se houver algum defeito no gente FUT1, não haverá a participação dos elementos precursores, comprometendo todo o sistema ABO. 3. Caso não haja nenhum erro e o antígeno H seja produzido, a diferenciação entre tipo A e tipo B acontece da seguinte forma: para ser do tipo A, é adicionado uma galactosamina e para ser do tipo B é adicionado uma galactose. 4. A enzima que transfere a galactosamina para o antígeno H é a acetil- galactosaminiltransferase, que é produzida pelo gene do alelo A. → A enzima que transfere a galactose para o antígeno H é a galactosiltransferase, que é produzida pelo gene do alelo B. 5. O alelo O não produz nenhuma enzima, logo, nada é adicionado ao antígeno H → A pessoa do grupo sanguíneo AB possui, além do antígeno H, o antígeno A e o B O alelo H é do tipo autossômico dominante, então independente de quem esteja com ele, a fucosiltransferase será formada. Contudo, se houver alguma mutação nesse gene e sejam herdados dois alelos mutados (ou seja, hh), não acontece a transferência da fucose para essa glicoproteína precursora. Sem a inserção da fucose, o antígeno H não será formado. Assim, sem a formação do antígeno H, não haverá a formação dos tipos A, B e O. Ou seja, a presença de 2 alelos com mutação (hh) cria um fenótipo raro chamado de Fenótipo Bombaim. Desse modo, pessoas que possuem esse genótipo apenas podem receber sangue de outras pessoas com essas mesmas características. Associação entre sistema ABO e algumas doenças Transfusões O tipo sanguíneo considerado doador universal é o tipo O, uma vez que ele não possui nenhum antígeno, não causa ativação do sistema imunológico da pessoa que receber o sangue. Apesar de o sangue O possuir o antígeno H, a sua capacidade de ativar o sistema imune é baixíssima Ao fazer a transfusão não se doa plasma e sim eritrócitos – anticorpos não vao juntos É importante que isso ocorra porque, em casos em que há pouco sangue nos bancos de sangue e a quantidade a ser transfundida é pequena (abaixo de 500ml), são doados sangues teoricamente incompatíveis, mas isso não causa tantos problemas imunológicos na primeira transfusão 4 Frequência desse tipo sanguíneo na população: O tipo sanguíneo O é o mais frequente e o tipo AB é o mais raro em todas as populações (caucasianos, africanos, asiáticos, etc.) Sistema RH Rh positivas genótipo DD ou Dd Rh negativas genótipo dd 49 antigenos detectados + 200 alelos RHD – ANTIGENO D RHCE – ANTIGENO Ce, cE, CE, ce Em geral, 85% dos indivíduos caucasianos são Rh positivos (DD ou Dh) e 15% são Rh negativos (dd). Rh negativo: europeus: 20-30% Afro americanos: 7% Asiativos: menos de 1% Antigamente, apenas imaginava-se que existia apenas 1 grupo de genes responsável pelo sistema Rh, mas hoje sabe-se que existe o RHD e o RHCE. Ou seja, dentro desse mesmo grupo, existe o antígeno D, o C e o E. Contudo, o mais importante entre eles é o antígeno D, pois ele possui uma imunogenicidade muito maior do que os outros, por isso é tão importante nas transfusões. O antígeno D possui 200x maior reação imunológica comparados ao C e o E. As pessoas Rh-positivastêm genótipo DD ou Dd, e as Rhnegativas são dd. Diferente do sistema ABO, só existe o anti- Rh ou anti-D quando ocorre o contato direto com o antígeno D. Ou seja, uma pessoa dd não tem o anticorpo anti-D no seu corpo. Para que isso aconteça, é preciso haver a sensibilização, seja por contato com o sangue de um doador na transfusão ou durante a gestação. Eritroblastose fetal Ocorre com sistema ABO e RH 1 gestação – mae Rh negativo e filho positivo Mae produz anti D que reage com as células do recém nascido Há dois tipos principais de DHPN: um é devido à incompatibilidade quanto ao sistema Rh (a mãe é Rhnegativa e o feto, Rh-positivo), o outro à incompatibilidade quanto ao sistema ABO (quando a mãe é do grupo sanguíneo O e o feto é do grupo A ou B). Normalmente, a circulação materna e a fetal são completamente separadas pela placenta, mas, quando ocorrem falhas nessa membrana, pequenas quantidades de sangue fetal atingem a circulação materna. A grande transferência de eritrócitos fetais para a circulação materna ocorre durante o parto e o nascimento, quando a placenta se desprende e um grande número de hemácias fetais entra na corrente sanguínea da mãe (0,5 ml de sangue fetal é suficiente para o estímulo imunológico primário). Geralmente o primeiro filho não sofre a ação dos anticorpos maternos, mas, em uma segunda gestação, o feto poderá ser prejudicado. Mesmo que sejam casos raros, essa doença pode ocorrer na primeira gestação, uma vez que a mãe seja Rh negativo e o filho Rh positivo e ocorra, de alguma forma (trauma, hemorragia feto-materna, etc.), o contato do sangue do feto com a mãe, acontecerá a sensibilização da mãe, gerando a produção de anticorpos anti-D, que irá reconhecer os eritrócitos do feto, podendo acarretar hemólises graves ainda na fase fetal. Uma mãe Rh negativo, numa primeira gravidez, faz o parto de um filho Rh positivo. Nesse momento, ao ocorrer contato entre o sangue fetal e o materno, a mãe é sensibilizada e, a partir disso, começa a produzir o anti-D. Numa segunda gestação também de um filho Rh positivo, os anticorpos anti-D produzidos anteriormente irão reconhecer as células desse feto. Quando isso acontece, suas hemácias são destruídas, o feto torna-se anêmico e 5 libera grande quantidade de eritroblastos (hemácias imaturas e nucleadas; daí a denominação de eritroblastose fetal) no sangue. A gravidade da doença hemolítica varia desde ligeira anemia até morte intrauterina. Como medida profilática, uma vez que a mãe é Rh negativo, pode-se fazer a administração intramuscular de anticorpos anti-D na mãe para reduzir o risco de sensibilização originada por hemorragias fetomaternas MOLÉCULAS DE IMUNOGLOBULINAS E GENES Os anticorpos são produzidos nos linfócitos B. Assim que o sistema imune adaptativo entra em contato com um antígeno, ocorrerá uma série de processos até que o anticorpo especifico para aquele antígeno seja produzido As cadeias pesadas determinam as classes de imunoglobulina: IgG (gama), IgM (mi), IgA (alfa), IgE (epsolon) As cadeias leves (kapa e gama) são divididas com base nos determinantes antigênicos e podem ser encontradas em associação com qualquer cadeia pesada IMUNOGLOBULINAS Cadeias leves- kapa ou lambda Receptores antigênicos sintetizados pelos linfócitos B e encontrados na sua superfície Secretadas na circulação pelos plasmocitos Na superfície dos linfócitos B temos várias imunoglobulinas com seus epítopos específicos. Uma vez que o antígeno entra em contato com essas células, os linfócitos B que possuem compatibilidade com esse antígeno são selecionados e, por uma expansão clonal, são formados vários linfócitos B com aquele tipo especifico. Essa multiplicação resulta em linfócitos B diferenciados em plasmócitos (célula efetora que secretar grande quantidade de anticorpos) e células B de memória. Ademais, cada linfócito B reconhece apenas 1 epítopo, portanto, as populações de linfócitos B e T são compostas por um enorme número de clones, cada um capaz de reconhecer um epítopo diferente Estrutura Tetrâmero em forma de Y, composto por quatro cadeias polipeptídicas unidas por pontes dissulfeto: duas cadeias menores ou leves (L, de light) idênticas entre si, e duas cadeias maiores ou pesadas (H, de heavy), também idênticas entre si. As cadeias pesadas e leves podem ser subdivididas em regiões homólogas chamadas domínios As cadeias pesadas têm aproximadamente o dobro de comprimento das cadeias leves e podem ser divididas em cinco tipos que diferem em sua sequência de aminoácidos: gama (γ), mi (μ), alfa (α), delta (δ) e épsilon (ε), que dão nome às imunoglobulinas (Ig) G, M, A, D e E, respectivamente. As cadeias leves podem ser divididas em dois tipos: kappa (κ) e lambda (λ). o fator que determina se os anticorpos serão IgM ou IgG ou IgA etc. está na cadeia pesada. É uma estrutura em forma de tetrâmero, pois são 4 cadeias na sua estrutura. É nessa fenda formada pela combinação entre as regiões variáveis das cadeias pesadas e leves que está a região de ligação do antígeno, local onde ocorre o reconhecimento e a ligação com o epítopo. Cada anticorpo possui duas fendas. A ligação que ocorre nessa fenda é específica devido à complementariedade entre anticorpo e antígeno, por isso, ela ocorre nas regiões variáveis, uma vez que cada fenda vai ter o “molde” para que um 6 determinado antígeno se ligue. Em geral, cada molécula de imunoglobulina se liga a 1 tipo de epítopo. Além disso, existem as cadeias de junção que são regiões gênicas que fazem com que ocorra a união da região constante e variável Cadeia leve: C (constante) + V (variável) + Junção C e V Cadeia pesada: C + V + J (CV) + D (V+J) Variabilidade ETAPAS 1. Genes não completamente formados e adjacentes 2. Recombinação somática aleatória 3. Diversidade juncional 4. Hipermutação somática 1) Genes não completamente formados e adjacentes a combinação entre esses genes faz com que haja milhares de combinações possíveis para produzir diferentes tipos de anticorpos Bases genéticas da diversidade de anticorpos RECOMBINAÇÃO SOMÁTICA ALEATÓRIA O processo de recombinação somática aleatória procura entender como essa variabilidade de anticorpos é produzida. O processo será estudado tanto em cadeias leves quanto em cadeias pesadas. Para cadeias leves, há um envolvimento da região variável e a região de junção A região C não tem recombinação Elementos genéticos fazem com que ocorra a deleção de fragmentos aleatoriamente antes da transcrição Isso ocorre principalmente na região variável 7 As enzimas recombinases são codificadas por RAG-1/2 e atuam na quebra das fitas de DNA em sequencias especificas que flanqueiam os genes V e D Posteriormente proteínas de reparo do DNA unem as pontas Rnam é transcrito em proteínas Ocorre recombinação entre V+ J+ C (só é adicionada- não é modificada) CADEIAS LEVES A recombinação entre os fragmentos de genes V e J é aleatória. Nas cadeias leves, ocorre uma única recombinação entre a região variável e a região de junção. O corte dessas regiões para deleção é realizado por enzimas chamadas recombinases. Depois disso, proteínas de reparo de DNA vão unir as “pontas” que sobraram. Assim, tudo se une novamente e o RNAm é traduzido em proteína CADEIAS PESADAS ocorre eliminação e recomposição entre a região D e a J. Essa é 1ª recomposição. Além disso, ocorre também uma nova recombinação na região variável – novamente, uma região é deletada e enzimas de reparo une as pontas que sobraram. Essa é a 2ª recombinação. Depois, todas as regiõesfazm uma ligação única, forma-se um RNAm e ele é transcrito em proteínas que irão determinar o subtipo do Ig (ou seja, essas recombinações “decidem” se será um IgG, IgA, IgM, etc.) Ocorrem 2 recombinações: 1ª entre D + J e 2ª entre V + DJ DIVERSIDADE JUNCIONAL Conforme as regiões VD,J vao sendo montadas, ocorre variação na região de junção entre esses genes. Nesse processo, alguns nucleotídeos aleatórios são frequentemente perdidos ou ganhos. Isso aumenta a variabilidade dos anticorpos Região variável tem recombinação HIPERMUTAÇÃO SOMATICA A baixa ou alta afinidade dos linfócitos B com o antígeno pode ser influenciado pela hipermutação, ou seja, existem regiões dos anticorpos que sofrem altas taxas de mutações, fazendo com que tenhamos um outro fator que auxilia na diferenciação/formação de anticorpos diferentes um do outro. Esse processo de variabildiade está muito envolvido com a maturação dos linfócitos B 8 Na maturação dos linfócitos B há um fenômeno de criação de variabilidade dos anticorpos alterando a afinidade pelo antígeno Regiões sensíveis a hipermutações interferem na afinidade entre antígeno e anticorpo Normalmente pequeno grupo de linfócitos B apresenta receptores de superfície celular que podem ligar-se a um antígeno estranho especifico e a afinidade de ligação é baixa Quando ocorre estimulação dos linfócitos as células entram no processo de: maturação por afinidade (caracterizado pela hipermutação dos segmentos V) Enzimas trocam C por U e DNA polimerase modificada e aumenta taxa de mutação Cria-se mais variabilidade de Ig e os receptores mais novos com mutações são selecionados e proliferam amplamente 1. Característica genica 2. Recombinação somática 3. Troca/ganho ou perda de nucleotídeos nas regiões de junção 4. Hipermutação somática GENES MHC Os genes do MHC são a região mais polimórfica entre todos os genes humanos. Existem diferentes alelos que podem ser expressos para formar os mais diferentes tipos de MHC (I, II e III). São tão polimórficos assim pois precisam atuar na apresentação de antígenos ou na participação do sistema imune (sistema complemento, por exemplo). Distribuem em 3 regioes cromossômicas (classe I, II, III) Alelos codominantes: +250 alelos descritos CLASSE I: HLA-A, B, C, E, F, G, H, J (abrigam pseudogenes de HLA de classe I) CLASSE II: HLA-D, subdividido em cinco subclasses: HLA-DR, DQ, DP, DO, DM Referências
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