6) Desenvolvimento dos Linfócitos e Rearranjo dos genes

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Willian Faustino - IMUNOLOGIA
 Desenvolvimento dos Linfócitos e Rearranjo dos genes
linfócitos
· Linfócitos: receptores de antígenos altamente diversos – reconhecem uma ampla variedade de substâncias estranhas, através desses receptores. 
· Repertório imune: conjunto de receptores de antígenos (diferentes devido a porção variável) expressos pelos linfócitos B e T que são produzidos durante a MATURAÇÃO (órgãos linfoides primários) dessas células. 
· Os LT apresentam um receptor específico para o antígeno chamado de TCR (Receptor da Célula T). O dos LB é o BCR (Receptor de célula B) -anticorpo que está na membrana. 
· Como no receptor do LB, os TCR possuem porção variável (ligação ao antígeno, pois determina a especificidade e diversidade - liga em diferentes antígenos) e porção constante.
· A formação da região variável depende da recombinação genica – rearranjo de genes.
· O TCR apresenta 2 cadeias: cadeias alfa e cadeia beta. Cada uma dessas cadeias possui 1 domínio variável e 1 constante.
 
Imagem estrutura do receptor de LT
Imagem estrutura do receptor de LB
desenvolvimento e maturação dos linfócitos
- Órgãos linfoides primários
· O comprometimento com a linhagem B ou T depende da indução de fatores de transcrição (ativados dependendo das citocinas – várias citocinas ainda não descritas – que são produzidas nos órgãos linfoides primários) que estimulam um progenitor linfoide (vindo de uma célula tronco da medula óssea) a assumir o destino de uma célula B ou de uma célula T.
Obs.: Progenitor linfoide pode se transformar em: LB, LT e NK.
· Proliferação dos progenitores comprometidos:
- Induzidas por citocinas IL-7 (produzida por células do estroma da medula óssea e células epiteliais e outras células do tipo progenitores de células T).
Obs.: Os progenitores que vão se transformar em LB não se sabe ainda qual a citocina importante.
Obs.: A IL-7 induz a proliferação de progenitores de células T (linhagem já comprometida). Não houve maturação ainda.
- Imunodeficiência combinada grave ligada ao X (X-SCID) mutação na cadeia do receptor de IL-7 bloqueio no desenvolvimento das células T. 
· A Proliferação dos progenitores comprometidos é importante para formar receptores diferentes.
Obs.: 1ª há um comprometimento do progenitor, depois há a proliferação.
· Feito isso, é preciso expressar os receptores nas células (LT – TCR; LT – BCR; regiões variáveis diferentes) maturação. Essa expressão gera um repertorio diverso, com especificidades uteis – ser capaz de se ligar em algo. 
mATURAÇÃO DOS LINFÓCITOS 
Imagem Explicativa
· A informação genética está no DNA, é transcrito em RNAm e deste vai haver uma tradução para as proteínas, havendo a expressão. Quando se quer avaliar as proteínas que são expressas, faz-se o RNA formando o DNA pelas trascriptase reversa, sabendo o que foi utilizado daquele DNA e o que foi retirado. O que acontece é que para formar o receptor de linfócito (pequena porção do DNA apresenta esses genes) há um rearranjo/ recombinação dos genes fazendo com que o receptor – proteína – seja diferente em cada célula do organismo.
· É importante destacar que todas as células apresentam o mesmo DNA, com exceção dos linfócitos, que apresentam DNA rearranjado (apenas a região que codifica os receptores de antígeno).
· É preciso que haja uma seleção dos linfócitos que expressão receptores adequados, pois a recombinação é aleatória, podendo formar receptores que não consigam se ligar a nada, receptores incompletos, que reconhecem o que é próprio.... Todos esses serão eliminados. 
· Após o rearranjo e a expressão do receptor há uma parte de seleção.
· Então as etapas são:
· Formação (a partir da célula tronco).
· Comprometimento (com o tipo de linfócito)
· Proliferação (dos progenitores). 
· Expressão dos receptores (após a recombinação/rearranjo genico).
· Seleção dos linfócitos (que serão enviados para os órgãos linfoides secundários).
controle da maturação de linfócitos
Imagem Explicativa
· Célula pró-B/T célula pré-B/T célula B/T imatura célula B/T madura.
· A célula pró-B/T é a célula comprometida (não formou o receptor). Se esta não consegui promover o processo do rearranjo gênico, necessário para expressar o receptor, ela morre.
· Célula B: Codifica primeiro a cadeia pesada do receptor – célula pré-B. Liga-se a ela uma cadeia leve substituta. Sofre rearranjo (altera região variável da cadeia pesada) e troca cadeia leve substituta pela cadeia leve correta (região variável correspondente na cadeia leve).
· Célula imatura: expressa o receptor de antígenos completo.
· Seleção: ocorre na medula óssea e timo. Há células dendríticas e antígenos próprios. Os antígenos estranhos são encaminhados para os órgãos linfoides secundários. As proteínas produzidas nos órgãos primários são apresentadas para os linfócitos. 
· Seleção Negativa – seleção para morte – células que se ligam fortemente a proteína – reconhecimento forte (reconhece e são ativados por tais proteínas).
Obs.: Se não, quando for para o tecido, reconhece proteínas próprias, desenvolvendo a doença autoimune. 
· Seleção Positiva – seleção para viver – células que se ligam fracamente a proteína – reconhecimento fraco (reconhece, mas não é ativados por tais proteínas). 
 seleção positiva e negativa dos linfócitos
Imagem Explicativa
rearranjo dos genes dos receptores de antígenos
Imagem Explicativa
· O D pode ou não estar presente.
Organização DOS LOCI NA LINHAGEM GERMINATIVA
Obs.: não precisa decorar número de cromossomo, posição. É preciso saber o mecanismo. 
Segmento de genes: 
V: variáveis (± 200)
D: diversidade (± 20)
J: juncionais (± 6)
C: constantes
· LB: 
· Para formar a cadeia pesada, terão genes variáveis, de diversidade e de junção.
· Na porção constante não tem recombinação:
· IgA – Cα 
· IgD – Cδ 
· IgE – Cε 
· IgG – Cγ 
· IgM – Cμ
· Para formar a cadeia leve só tem genes V e J.
· LT: Para formar a cadeia beta do TCR genes V, D e J. Cadeia alfa gene V e J.
Diversidade dos genes dos receptores de antígeno
· DNA da linhagem germinativa: não sofreu rearranjo. Presente em todas as células.
· Cada clone que proliferou dos progenitores vai fazer um rearranjo (união de um V, D e J – os restantes dos genes são jogados fora).
· Ex.: 1º D1 junta com J1. O DNA entre eles é jogado fora. Depois, há uma nova recombinação com o V (V1), joga fora o DNA entre eles. Dessa forma, no clone de linfócitos a região do DNA é rearranjada. 
· Isso já vai dar um número grande de proteínas diferentes. 
· Além do mais, há um outro processo, que é na hora de unir o DNA outros nucleotídeos aleatórios são adicionados. O que impossibilita contabilizar o número de possibilidades. Processo aleatório.
· A enorme diversidade dos repertórios de células B e T é criada não apenas por combinações aleatórias de segmentos gênicos de linhagem germinativa reunidos, como também pela adição ou deleção aleatórias de sequências nas junções entre segmentos unidos.
Diversidade combinatória combinação entre os genes (V;D;J)
Diversidade juncional adição ou remoção de nucleotídeos, no momento de reunir o DNA. Mais justifica a enorme variabilidade dos receptores. Real explicação para tantos receptores diferentes. 
Diversidade juncional
· Adição de nucleotídeos P (complementar o pedaço que se perdeu no local da clivagem do grampo) e nucleotídeos N (aleatório).
· Assim, cada receptor é único.
· O corte é ordenado por uma sequência padrão de 7 genes e 9 no final, mas na hora de unir é aleatório. 
diversidade
· Diversidade combinatória 
- Rearranjo V(D)J
· Diversidade juncional 
- Maior contribuição a diversidade dos receptores de antígenos remoção ou adição de nucleotídeos nas junções dos segmentos V e D, D e J, V e J.
recombinação e expressão dos genes das ig
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· Porção constante não sofre rearranjo. 
· O LB virgem tem uma IgM e uma IgD na membrana. Pois uma mesma célula tem um único rearranjado V(D)J pode se ligar a constante mi e a delta – porção Fc diferentes com um mesmo V(D)J (isso porque a célula sofreu corte de DNA; informações foramperdidas).
desenvolvimento dos LB
Imagem Explicativa
· Genes ĸ ou ƛ são os da cadeia leve. Então B imaturo sofreu rearranjo da cadeia pesada (H) e na leve.
· Além disso na hora de juntar a pesada com a leve é aleatório.
· O processo de migração até os órgãos linfoides secundários completa o estágio de maturação – capacidade de ligar perfeitamente ao antígeno. 
Obs.: Maturação expressão de receptor.
Usar o resumo 
recombinação e expressão dos genes do tcr
 
Imagem Explicativa
desenvolvimento dos lt
Imagem Explicativa
· O primeiro rearranjo é para a cadeia beta pré-T. 
· Célula T imatura cadeia alfa e beta.
· Quando expressa o receptor ele se torna uma célula duplo positivo (CD4 e CD8).
· Acredita-se que no processo de seleção, no timo, células apresentadoras – células dendriticas – e antígenos próprios (se um antígeno estranho vai para o timo vai entender que ele é próprio e não conseguira responder contra ele via linfócitos).
Obs.: LT precisa de uma célula apresentadora de antígeno. 
· Célula T imatura duplo-positiva (CD4+ CD8+) é ligada ao MHC pela APC: 
• Fraco reconhecimento do MHC classe II + peptídeo – célula CD4+ madura (CD8 deixa de ser expresso)– seleção positiva. 
• Fraco reconhecimento do MHC classe I + peptídeo – célula CD8+ madura (CD4 deixa de ser expresso) – seleção positiva. 
• Forte reconhecimento do MHC classe I ou classe II + peptídeo – apoptose – seleção negativa. 
Obs.: Se existem as doenças autoimunes a seleção falha. Existem outros processos de controle e ainda assim falha-se.
Usar o resumo