Ativação das Células B e produção de Anticorpos

Prévia do material em texto

Capítulo 12 - Ativação da Célula B e Produção de Anticorpos
. Ativação das células B: proliferação, expansão clonal, diferenciação e geração de plasmócitos secretores de anticorpos e células B 
de memória.
. Proteínas: antígenos T-dependentes (processadas por células B específicas e apresentadas aos linfócitos T CD4+).
. Antígenos multivalentes: antígenos T independentes (acoplamento ao receptor da célula B - BCR -).
. Troca de isótopo e maturação de afinidade ocorrem em respostas tumorais T-dependentes.
. Células B foliculares em órgãos linfoides periféricos: antígenos proteicos.
. Células B da zona marginal do baço e células B-1 presentes em tecidos de mucosa e no peritônio: reações T independentes.
CAPTURA E APRESENTAÇÃO DO ANTÍGENO
. Células B foliculares: tecidos linfoides secundários (baço, linfonodos, tecidos linfoides da mucosa).
. Movimento das células B para os folículos linfoides é guiado pela quimiocina CXCL13.
. CXCL13 liga-se ao receptor de quimiocina CXCR5 nas células B imaturas recirculantes.
. Antígenos vindos de locais de tecido vão por vasos linfáticos aferentes para o seio subcapsular do linfonodo, e por circuitos, vão 
ao folículo e interagem diretamente com as células B (moléculas com menos de 70kD).
. Grandes antígenos e complexos antígeno-anticorpo são capturados por macrófagos no seio subcapsular. 
. Moléculas grandes não capturadas por macrófagos podem ser capturadas por células dendríticas residentes na região medular.
. Antígenos de imunocomplexos ligados a receptores do complemento podem se ligar a células B da zona marginal.
. Imunocomplexos também podem se ligar ao receptor do complemento CR2 nas células dendríticas foliculares.
. Células dendríticas plasmocitoides podem capturar patógenos no sangue e levar para o baço.
. Macrófagos da zona marginal dos folículos linfoides esplênicos podem capturar antígenos de polissacarídeos.
. De forma geral, o antígeno é que é levado às células B está, em geral, em sua forma nativa e intacta. 
ATIVAÇÃO DA CÉLULA B POR ANTÍGENOS E OUTROS SINAIS
. Sobrevivência de células B foliculares depende de sinais do BCR e da citocina BAFF.
. BAFF e o ligante APRIL podem ativar os receptores TACI e BCMA, atuando na ativação e diferenciação de células B.
. BAFF e APRIL são produzidas por células mieloides nos folículos linfoides e na medula óssea.
. Linfócitos B ativados pela ligação do antígeno ao Ig da membrana.
. Ig da membrana + proteínas associadas Igα e Igβ formam o complexo receptor de antígeno de células B maduras.
. Ativação efetiva requer outros estímulos (proteínas do complemento, receptores de reconhecimento de padrões, células T auxiliares, 
entre outros).
. Ativação facilitada pelo correceptor CR2/CD21.
. Produtos microbianos se ligam a receptores tipo Toll e aumentam a ativação das células B.
. Ativação de células dendríticas contribuem para ativação da célula T auxiliar.
. Ativação das células mieloides pelo seu TLR gera liberação de BAFF e APRIL.
RESPOSTAS FUNCIONAIS DAS CÉLULAS B A ANTÍGENOS
. Antígenos multivalentes iniciam a proliferação e a diferenciação.
. Antígenos proteicos preparam a célula B para interagir com as células T auxiliares.
. Antígenos multivalentes - célula entra em G1. Sobrevivência aumenta pela produção de proteínas antiapoptóticas, principalmente a 
Bcl-2. 
. Ativação pelo antígeno: maior expressão de MHC e de coestimuladoras B7.
. Antígenos proteicos: influenciam na sobrevivência, na expressão de receptores de quimiocina e promovem endocitose do antígeno.
 
→
produção por células mieloidepossibilitamativação e diferenciação na ausência
da ajuda das células T CDA + .
. Caso antígenos proteicos se apresentem em agregados (muitos epítopos), podem se comportar como multivalentes.
. Células T CD4+ que reconhecem o antígeno no MHC das células B são potentes estimuladoras da proliferação e da diferenciação 
das células B.
RESPOSTAS DE ANTICORPOS T-DEPENDENTES A ANTÍGENOS PROTEICOS
. Células T CD4+ imaturas ativadas pelo antígeno na zona de células T, e células B foliculares ativadas nos folículos.
. Esses 2 grupos se encontram nas bordas foliculares, onde a resposta inicial de anticorpo se desenvolve.
. Células T CD4+ reduzem a expressão de receptores CCR7 e aumentam a de CXCR5, indo para a região folicular.
. Células B reduzem a expressão de receptores CXCR5 e aumentam a de CCR7, saindo da região folicular.
. Essas alterações nas expressões resultam na atração mútua desses dois grupos de linfócitos.
. Células B podem apresentar diversos fragmentos distintos de uma proteína em seu MHC para diversos linfócitos T CD4+, mas 
os anticorpos produzidos serão específicos para a proteína nativa (epítopo reconhecido pelo Ig de membrana inicialmente).
. Efeito hapteno-carreador:
. Haptenos são substâncias se ligam a anticorpos, mas não são imunogênicos.
. Acoplados a proteínas carreadora, os haptenos podem induzir respostas de anticorpos contra haptenos.
. Essa resposta requer células B específicas para o hapteno e células T CD4+ específicas para a proteína carreadora.
. Para gerar estímulo, as porções do hapteno e do carreador precisam estar fisicamente ligadas.
. Interação restrita ao MHC de classe II.
. O hapteno possibilita que a célula B internalize a proteína carreadora.
. O efeito explica a resposta a peptídeos com o determinante nativo (B) e o determinante linear (T CD4+).
. O efeito é a base para vacinas conjugadas, com epítopos de carboidratos (B) ligados a proteínas (T CD4+).
. Células T CD4+ expressam o ligante de CD40, que liga ao CD40 das células B e induz a proliferação e a diferenciação.
. Esses dois processos ocorrem, inicialmente, em focos extrafoliculares, e, posteriormente, nos centros germinativos.
. Ligação ao CD40L recruta TRAFs, que levam à ativação e à translocação nuclear de fatores de transcrição (NF-kB e AP-1).
. Mutações no gene do CD40L levam à síndrome da hiper-IgM ligada ao X, que causa defeitos na produção de anticorpos, na 
troca de isótopo, na maturação da afinidade e na geração de células de memória contra antígenos proteicos, além de uma imunidade 
mediada por células deficientes.
. Após a interação entre os linfócitos na borda da zona folicular, a ativação subsequente das células B pelas células T auxiliares 
pode ocorrerem dois lugares: no foco extrafolicular e nos centros germinativos dos folículos.
. ATIVAÇÃO DE CÉLULAS B EXTRAFOLICULARES:
. Resposta precoce de anticorpos a antígenos proteicos.
. Forma anticorpos de baixa afinidade.
. Ajuda a formar o centro germinativo (células T auxiliares foliculares e células B extrafoliculares ativadas).
. No baço, células extrafoliculares são chamadas de focos de PALS.
. Células B com capacidade limitada de troca de isotipo.
. REAÇÃO DO CENTRO GERMINATIVO:
. Maturação de afinidade, troca de isotipo e geração de plasmócitos e células B de memória de vida longa.
. Células B expressam um repressor transcricional conhecido como Bcl-6.
. Células dendríticas foliculares (FDCs) apresentam antígenos para a seleção das células B.
. A seleção ocorre no contato entre células B que não estão em divisão e FDCs e células T foliculares na zona clara do centro.
. A formação do centro germinativo é dependente do CD40L nas células T auxiliares foliculares, que interagem com o CD40 
nas células B.
→ provando a importância da ligação Cdiol : cdio .
. INDUÇÃO DE CÉLULAS T AUXILIARES FOLICULARES (LTFH):
. LTFH: lymphocyte T follicular helper
. Expressam altamente receptores CXCR5, indo para os folículos atraídos pela quimiocina CXCL13.
. Possuem ICOS (coestimulador indutível), PD-1 (morte programada-1), IL-21 e fator de transcrição Bcl-6.
. Células T CD4+ imaturas se diferenciam em foliculares quando há forte ligação entre seu TCR e o complexo peptídeo-MHC 
de classe II das células dendríticas, no início da infecção, apresentando níveis moderados de Bcl-6 e fraca sinalização de IL-2R.
. A diferenciação se completa na ativação das células T auxiliares foliculares por células B ativadas.
. A interação entre o ligante de ICOS nacélula B e ICOS na célula T promove a diferenciação em LTFH.
. Ligação entre proteínas SLAM e moléculas sinalizadoras SAP regulam a expressão de fatores transcricionais.
. O fenótipo das células T auxiliares foliculares se dá pela expressão mútua de CXCR5, Bcl-6, CD40L, PD-1 e ICOS. Esses 
marcadores não são específicos dos LTFHs, mas seu fenótipo é definido pela coexpressão deles. Ainda, esse grupo celular não se 
cora e não produz citocinas típicas das células Th-1, Th-2 ou Th-17, mas produzem IL-4 e IL-21.
. A citocina que define essa diferenciação é a IL-21, essencial na formação do centro germinativo.
. A IL-21 secretada pelos LTFH:
- desenvolvimento do centro germinativo;
- contribui para a geração de plasmócitos no centro;
- estimula os eventos de seleção de células B;
- estimula os eventos de diferenciação de células B ativadas em plasmobastos.
. LTFHs secretam outras citocinas: INF-γ ou IL-4 e baixas concentrações de IL-17. Essas citocinas participam da troca de 
isotipo.
. Células TFh exercem diversos papéis importantes na ativação e na diferenciação de células B no centro germinativo, as quais 
dependem de vários sinais, como ICOSL, CD40L e IL-21.
.TROCA DE ISOTIPO DA CADEIA PESADA:
. Ocorre com mias frequência nos centros terminativos, sob influência das células TFh.
. Troca de isotipo promove plasticidade na resposta, adaptando os anticorpos às situações que os requerem.
. Regulada por citocinas produzidas pelos linfócitos T auxiliares ativados pelos antígenos:
- INF-γ induz troca para Ig-G;
- IL-4 induz troca para Ig-E.
. Células B podem mudar os isotipos de acordo com seu local anatômico e as citocinas localmente produzidas:
- em tecidos mucosos, células B mudam seu isotipo para IgA (fator transformante de crescimento-β).
- citocinas TNF, BAFF e APRIL também estimulam a mudança para Ig-A. Produzidas por células mieloides, elas podem 
auxiliar na mudança para Ig-A na ausência da ajuda de células T.
. Sinais do CD40 induzem a enzima deaminase induzida por ativação (AID), crucial para a troca e para a maturação.
. O mecanismo molecular é chamado recombinação de troca.
. MATURACÃO DE AFINIDADE:
. Afinidade aumenta à medida que a resposta humoral progride.
. Mutação somática dos genes Ig + sobrevivência seletiva das células B com maior afinidade.
. Ligação CD40:CD40L necessária para a maturação, sendo um processo ocorrido apenas em respostas T-dependentes.
. Genes V de Ig de células B na zona escura do centro germinativo sofrem mutações em níveis elevados, sendo cerca de mil 
vezes mais alta do que a taxa espontânea de outros genes, fazendo com que se chame, também, de hipermutação somática.
. Os clones acumulam mutações a cada divisão, aprimorando sua afinidade.
. Importante ação da enzima AID na desaminação de pontos importantes do DNA para a mutação.
TGF -B
. Algumas mutações podem diminuir ou levar à perda da capacidade de ligação ao antígeno. Por isso, o passo seguinte e crucial 
na maturação de afinidade é a seleção de células B de alta afinidade mais úteis.
. As células B podem reconhecer o antígeno livre ou em células dendríticas foliculares e serem selecionadas.
. Caso não tenham afinidade forte ao antígeno, sofrem apoptose.
. Mecanismos de sobrevivência das células B selecionadas:
- ligação ao antígeno estimula produção de proteínas antiapoptóticas, como Bcl-2;
- células B de alta afinidade têm preferência na endocitose e apresentação do antígeno, assim como na ligação às células 
Tfh. Essas células T podem sinalizar através do CD40L para promover a sobrevivência da célula B.
- células B que reconhecem o antígeno ativam inibidores endógenos de Fas (sinal apoptótico), evitando a morte.
. A medida que a resposta imune ocorre e o antígeno é combatido, sobram poucas quantidades para ser reconhecido. Por isso 
a necessidade de uma afinidade cada vez maior. 
. Células selecionadas se diferenciam em células B de memória ou em precursores de plasmócitos.
. DIFERENCIAÇÃO EM PLASMÓCITOS SECRETORES:
. Gerados por meio de sinais do BCR, CD40, TLRs e outros receptores, incluindo receptores de citocinas.
. Plasmócitos de vida curta gerados nas respostas T-independentes e no início das T-dependentes.
. Plasmócitos de vida longa gerados nos centros germinativos, apenas nas respostas T-dependentes. Os sinais do BCR e a 
IL-21 cooperam na geração de plasmoblastos e de plasmócitos.
. Plasmoblastos entram na circulação e vão para a medula óssea, onde serão plasmócitos de vida longa.
. Anticorpos secretados na medula óssea podem ser respostas imediatas a novas infecções pelo mesmo antígeno.
. Diferenciação em plasmócitos gera mudanças:
- alterações nos componentes do retículo endoplasmático e da via secretora;
- aumento da produção de imunoglobulina;
- alteração nas cadeias de Ig, diminuindo a forma ligada à membrana e aumentando a forma secretada.
.GERAÇÃO DE CÉLULAS B DE MEMÓRIA:
. Geradas principalmente em centros germinativos.
. Sobrevivem por longos períodos sem a necessidade de contínua estimulação antigênica.
. Altos níveis da proteína antiapoptótica Bcl-2.
. Permanecem no órgão linfoide ou recirculam entre sangue e órgãos linfoides.
. REGULADORES TRANSCRICIONAIS NO DESTINO DA CÉLULA B ATIVADA:
. Bcl-6 mantém as reações do centro germinativo, fazem as células B entrarem em fase de ciclo celular rápido e reprime p53, 
que medeia a parada do ciclo celular.
. Bcl-6 reprime o Blimp-1, repressor transcricional necessário na diferenciação em plasmócitos, evitando as células em divisão 
maciça no centro germinativo se diferenciem.
. Blimp-1 e IRF4 levam à diferenciação em plasmócitos.
. Fatores de transcrição que leva à formação de células de memória ainda não foram identificados.
- pode haver influência dos níveis reduzidos de IRF4, que não são suficientes para gerarem plasmócitos, possibilitando a 
diferenciacão em células B de memória.
.RESPOSTAS DE ANTICORPOS A ANTÍGENOS T-INDEPENDENTES
. Anticorpos de baixa afinidade.
. Principalmente IgM, com troca de isotipo limitada a alguns subtipos de IgG e IgA.
. Não há maturação de afinidade.
. Resposta secundária (células B de memória) é observada apenas com alguns antígenos.
. SUBPOPULAÇÕES DE CÉLULAS B ENVOLVIDAS:
. Células B da zona marginal respondem a polissacarídeos e formam plasmócitos de vida curta, secretores, principalmente, de 
IgM.
. Células B-1 também respondem a antígenos T-independentes, principalmente no peritônio e em mucosas.
. Essas respostas são iniciadas no baço, na medula óssea, na cavidade peritoneal e nas mucosas.
. MECANISMOS DE RESPOSTA:
. A maior parte dos antígenos T-independentes são multivalentes, induzindo ligação cruzada máxima do complexo BCR.
. Os antígenos podem ativar o complemento, aumentando a ativação das células pelo receptor CR2 reconhecendo C3d.
. Algumas proteínas de membrana em alta densidade podem ser multivalentes e atuar como antígenos T-independentes.
. PROTEÇÃO POR ANTICORPOS T-INDEPENDENTES:
. São importantes na defesa contra polissacarídeos da parede bacteriana, que não são combatidos por outras respostas imunes.
. Existem também anticorpos naturais, gerados sem a infecção efetiva do patógeno, geralmente a partir de bactérias presentes 
no TGI.
. Algumas vacinas de polissacarídeos podem induzir uma imunidade protetora de duração bastante longa. Também pode ocorrer 
respostas secundárias rápidas e em grande escala, típico de memória (mas sem maturação de afinidade e com quase nenhuma troca 
de isotipo).
.RETROALIMENTAÇÃO DE ANTICORPOS
. Controle das respostas imunes humorais.
. Anticorpos secretados impedem que novas células B continuem sendo ativadas.
- formação de complexos antígeno-anticorpo e receptores Fcγ inibitórios em células B específicas ao antígeno.
. Retroalimentação de anticorpo: regulação negativa da produção de anticorpos pelos próprios anticorpos IgG secretados.
. Complexos antígeno-anticorpo se ligam a receptores II Fcγ, liberando sinais que finalizam a resposta de células B a antígenos.