Y Y Y 14/02/2011. a) Tamanho: 4-5 aminoácidos em caso de proteínas; b) Configuração: Epítopos Lineares: definido, reto, sem conformação;

Transcrição

1 ANTÍGENOS E IMUNOGLOBULINAS 1) Antígenos ou Imunógenos (Ag): Toda e qualquer substância que desencadeia uma resposta imune, Celular (LT); Humoral (LB); IMUNOGENICIDADE: Capacidade de um imunógeno (Ag) induzir uma resposta imune existem antígenos que não induzem uma resposta imune. Prof. MSc Weverson Pires wlp_cell@yahoo.com.br pirescell@gmail.com GRAU DE IMUNOGENICIDADE: o grau de imunogenicidade de um Ag é influenciado por diversos fatores. Fatores que influenciam o grau de imunogenicidade de uma molécula: a) Procedência estranha: maior distância filogenética, quanto mais estranho melhor é a resposta imune; b) Complexidade química: Está relacionada ao número de epítopospresentes na molécula do antígeno: Antígeno: Epítopos do Ag: Pode ser por resposta imune humoral: Estrutura do Antígeno: a) Tamanho: 4-5 aminoácidos em caso de proteínas; b) Configuração: Epítopos Lineares: definido, reto, sem conformação; Resposta imune celular: CD8 citotóxico; Epítopos de Configuração:formam-se devido a dobras na molécula do Ag; 1

2 c) Sítios: Epítopos topográficos: está fora da molécula do Ag; Interno Topográfico Linear Epítopos internos: está no interior da molécula do Ag, e só irão induzir a resposta imune se o Ag for quebrado ex: ação do macrófago; Epítopo de configuração Função dos Antígenos: a) Antígenos de reação cruzada: Compartilham 1 ou mais epítopos idênticos ou semelhantes, ou seja, organismos diferentes com Ag que possuem epítopos semelhantes; EXEMPLOS: Epítopos imunodominantes: Micobacterium tuberculosis; Paracoccidioides brasiliensis (fungo causador de micose pulmonar); b) Epítopos imunodominantes: Encontrados em um único organismo; Epítopos de reação cruzada: T. cruzi e Leshmania sp.- pertencem a mesma família;. Valência de um Ag: Corresponde ao número de diferentes epítopos que compõem um Ag esse Ag é chamado de multivalente. Alteração: Alterar a configuração da molécula do Ag; Alteração de antigenicidade: Melhoram a resposta imune; Adição: Adiciona-se epítopos ou aminoácidos ao Ag. Caso de vacinas; Deleção: Quando existe muitos epítopos e ocorre a produção de Ac desnecessários. Retiro alguns epítopos; 2

3 Haptenos: Antígenos incompletos: Pequenos: não pode promover resposta imune será necessário associá-lo a uma molécula carreadora, mas que não induza RI. Altamente imunogênicos: Capacidade de induzir resposta imune (RI); Bons imunógenos: > daltons pesado; ANTICORPOS: ESTRUTURA E FUNÇÃO Imunógenos fracos daltons ; Imunógenos sem resposta < daltons Anticorpos: São produzidos pelos LB (ativados PLASMÓCITOS), sendo uma família de glicoproteínas. Estrutura Geral: Duas cadeias leves (L); Duas cadeias pesadas (H); Cadeia leve - Associadas formam uma estrutura na forma de. Cadeia pesada = Ac. Região variável da cadeia pesada Região variável da cadeia pesada Região variável da cadeia leve Região constante da cadeia leve Região variável da cadeia leve Região constante da cadeia leve Região constante da cadeia pesada Regiões que diferenciam os Ac PARÁTOPO Região constante da cadeia pesada 3

4 Cadeias pesadas: KDa; 400 aminoácidos; As diferenças na porção C terminal formam 5 ISÓTIPOS: Cadeia Pesada Imunoglobulina Subclasses α(alfa) γ(gama) µ(mi) δ(delta) ε(epson) IgA IgG IgM IgD IgE IgA1, IgA2 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, Tipos: CADEIA LEVE 2 tipos: K (kapa) não tem subtipos, encontrada em menor número λ (lambda) 4 subtipos: λ1,λ2,λ 3, λ4...encontrada em maior número no organismo Exemplificando: Ag LB Não produz IgG diretamente. IgM: anticorpo primário Após cerca de 20 dias IgG: anticorpo secundário Na vacina, primeiro há a produção de IgM, e depois de IgG (defesa imune), no segundo contato com a doença, o organismo já produz IgG. Regiões variáveis: Regiões hipervariáveis: OCORREM DEVIDO A VARIEDADE DE TIPOS DE Ag Estão dentro das regiões variáveis; Variam na seqüência de aminoácidos; São denominadas CDR (regiões de determinação de complementaridade); São importantes na estrutura do sítio de ligação com o Ag; DOMÍNIOS: 1 constante: CL Cadeia leve: CH4 só é encontrado em IgM e IgE, mas esses Ac não possuem região de dobradiça. 2 domínios: 1 variável: 1 variável : CL CH2 CH1 CH1 CH2 CL Cadeia pesada: 4 ou 5 domínios: 3 OU 4 constante: CH1, CH2, CH3 e CH4 CH3 CH3 4

5 PARÁTOPO: Região do Ac onde se liga o Ag; Ligação: epítopo do Ag parátopo do Ac Região de dobradiça: Localizada entre CH1 e CH2 IgM e IgE não possuem região de dobradiça, mas tem um domínio constante a mais... CH4 Em cada Ac ligam-se 2 epítopos iguais... CL CH1 CH1 CL Dobradiça CL CH1 CH1 CL CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 OUTRAS DIVISÕES DOs ACs... CH3 CH3 - * Ativa o Sistema Complemento Porção Fc: Liga-se a superfície de membrana. PORÇÃO FC: Várias atividades biológicas: BASÓFILO/MASTÓCITO: Ativa o Sistema Complemento; Determina se o Ac vai ou não atravessar o a barreira placentária; Promove OPSONIZAÇÃO potencialização da fagocitose; Receptor FcE alta afinidade para IgE Alérgeno IgE Bactéria Anticorpos envolvem a bactéria, facilitando a fagocitose pelo macrófago. Grânulos Degranulação Causa os efeitos da alergia isso ocorre depois que o alérgeno liga-se a IgE. 5

6 CH1 CH1 CH1 Porçao Fab CL CL CL Região de dobradiça: provove mobilidade ao Ac. Porção F(ab ) Cadeia J: Tem a função de unir os anticorpos IgM: pentamérica 5 estruturas; Porção Fv Cadeia J IgA: pode ser dimérica ou trimérica; Os demais são monômeros não possuem cadeia J, ligam se a superfície de membrana Imunoglobulinas (Ac) de superfície: ESTRUTURA MOLECULAR DOS ANTICORPOS Descrita inicialmente em 1959 Prêmio Nobel em Imunologia em 1972 IgM, IgD: presas a superfície de LB maduros; IgG, IgA: presas a superfície de células memória; Gerald Maurice Edelman Rodney Robert Porter 6

7 2 cadeias pesadas (de aproximadamente 50 KDa) α, δ, ε, γ ou µ; 2 cadeias leves (de aproximadamente 24 KDa) λ ou κ; Pontes dissulfeto e interações não covalentes; proteínas + carboidratos; DRSM1 DRSM2 Domínios estruturas globulares de aproximadamente 110 aminoácidos com duas folhas β-pregueadas Adaptado de HARLOW & LANE (1988) Região variável : DRSM3 Adaptado de SHARON (2000) Adaptado de ABBAS & LICHTMAN (2003) Região constante (cadeia Pesada): Está associada com a função efetora dos anticorpos DRSM4 Região da dobradiça flexibilidade DIFERENTES CLASSES OU ISOTIPOS DE IMUNOGLOBULINAS Adaptado de ABBAS & LICHTMAN (2003) 7

8 Slide 37 DRSM1 Responsáveis pela solubilização da molécula no soro e por sua retirada de circulação pelo fígado. Dagmar Ruth Stach-Machado; 20/08/2004 DRSM2 As pontes dissulfeto são interações covalentes que unem as cadeias e ocorrem entre 2 resíduos de cisteína. Dagmar Ruth Stach-Machado; 20/08/2004 Slide 40 DRSM3 As CDRs são regiões dentro dos domínios presentes na porção variável das cadeias leves e pesadas que se apresentam como alças, conectando os filamentos beta. Elas exibem uma maior variedade de aminoácidos por serem aquelas que interagem diretamente com os antígenos. Além disso, podem também variar com relação ao tamanho das sequências, sendo bem mais flexíveis que as demais porções de seu domínio. Dagmar Ruth Stach-Machado; 23/08/2004 Slide 42 DRSM4 Nem sempre está presente. Dagmar Ruth Stach-Machado; 23/08/2004

9 TIPOS DE ANTICORPOS: ISOTIPOS IgA (IgA 1 ou IgA 2 - predomina): -é o segundo mais abundante no soro; * presente nas secreções: leite materno, secreção vaginal, secreção gástrica, intestino, lágrima, na saliva, fluido brônquico; possui cadeia pesada α (3domínios constantes e região da dobradiça); DRSM5 - dímeros ou trímeros unidos por cadeia J; * circulante ou predominante nas mucosas; *IgA secretora IgD: possui cadeia pesada δ (3 domínios constantes e região da dobradiça); -monômeros; -não se conhece muito sobre sua fisiologia; encontrado na superfície de linfócitos B junto a IgM, parece que atua no reconhecimento de Ag; não é secretora; IgE: possui cadeia pesada ε (4 domínios constantes sem região da dobradiça); - monômeros; é a que está em menor quantidade no soro; * participam da defesa contra parasitas e reações alérgicas; *IgG (IgG 1, IgG 2, IgG 3 e IgG 4): possui cadeia pesada γ (3 domínios constantes e região da dobradiça); - monômeros; é o mais abundante no soro; ativa a via clássica do complemento; -*atravessa a placenta (monômero) e confere imunidade ao RN; -*todos Ac IgG encontrados no RN vieram da mãe, pois esse só produz IgM; -*é o anticorpo secundário estou me curando ; -*é o anticorpo que confere imunidade; - é o principal Ac opsonizante; IgM: produzido pelo RN. possui cadeia pesada µ(4 domínios constantes, sem região da dobradiça); pentâmeros ou hexâmeros (unidos por cadeia J); 10% no soro; ativa complemento; -*é chamado Ac primário é o que primeiro aparece em uma infecção, ou no caso das vacinas; -*indica doença em atividade FASE AGUDA; -*não atravessa a placenta para conferir imunidade ao feto; MUDANÇA DE ISOTIPO A célula B tem potencial para produzir qualquer um dos isotipos de anticorpos, (existe um processo de seleção); Isotipo produzido inicialmente IgM; Mudança após ativação da célula B (contato com antígeno específico) e recepção de sinais de outras células (como CITOCINAS); Troca de porção constante da cadeia pesada; Adaptado de ABBAS & LICHTMAN (2003) 8

10 Slide 44 DRSM5 A cadeia J é um peptídeo de aproximadamente 15 KDa que se liga aos monômeros de imunoglobulina por meio de ponters dissulfeto. Dagmar Ruth Stach-Machado; 24/08/2004

11 DRTH1 Resposta humoral Resposta primária e secundária dos Ac... Depois de cerca de 20 dias cai IgM e aumenta IgG essa pode cair, mas nunca zera, indica que já entrei em contato com a doença FASE CRÔNICA IgG Alcance de patamar Imunizado após várias doses 1 contato IgM Caso de reforço das vacinas A partir do 5 dia da doença já detecto IgM FASE AGUDA Cinética da Resposta Imune Sintese e Degradação Ac Constante Produção Ac Sessa Sintese Ac 2 1 Latente 1 semana Ativação T e B Regulação da Resposta Imune Bloqueio de Aderência: impede a adesão e invasão da célula do hospedeiro pelo patógeno. Acs podem impedir a infecção viral Célula do hospedeiro entrada Anticorpos 9

12 Slide 49 DRTH1 Princípio da vacinação. Blábláblá; 26/08/2004

13 Neutralização por anticorpos é um mecanismo importante para a proteção contra vírus e toxinas. Facilita a fagocitose Anticorpos facilitam a fagocitose de partículas por macrófagos e neutrófilos. Bloqueio de Exotoxinas por Anticorpos célula célula anticorpo célula toxina toxina Ponto de ligação da toxina Ponto de ligação da toxina Ponto de ligação da toxina A citotoxicidade por células NK é mediada por anticorpos. Complexo de Ataque à Membrana faz poros na célula Célula NK Célula ativada Célula alvo Célula alvo morta 10

14 Proteção da mucosa por anticorpos Luz do intestino bactéria anticorpos toxina Ativação de mastócitos: liberação de substâncias inflamatórias Alergeno anticorpos Mastócito Mastócito ativado ALERGIA LINFÓCITOS A imunidade não depende somente da ação de anticorpos! CITOCINAS 11

15 Linfócitos Macrófagos Os linfócitos T citotóxicos matam células-alvoalvo Macrófago Macrófago ativado por citocinas tornase mais microbicida Linfócitos T Atividade citotóxica Os linfócitos T citotóxicos matam células infectadas e células tumorais Atividade citotóxica Atividade citotóxica Morte de uma célula tumoral por um linfócito T citotóxico Nem tudo na resposta imune é proteção. -Hipersensibilidades: a própria resposta imunológica causa a doença; -Doenças Auto-imunes: o sistema imune ataca células e moléculas do próprio indivíduo; 12

16 Rinite alérgica DIVERSIDADE Uma vez que os anticorpos são específicos, como é possível produzir uma quantidade tão grande de moléculas distintas, compatível com a imensa diversidade de antígenos aos quais somos expostos? Edema (inchaço) e irritação da mucosa nasal?drsm6 TEORIA DA RECOMBINAÇÃO GENÉTICA DRSM7 Mecanismo de recombinação genética: agrupamento aleatório dos segmentos gênicos da região variável; Descrita inicialmente em 1978 Prêmio Nobel em Imunologia em 1987 Susumu Tonegawa Adaptado de SHARON (2000) DRTH2 exclusão de DNA entre os segmentos gênicos combinados Seqüência de recombinações genéticas: Adaptado de SHARON (2000) DRSM8 inserção de novos nucleotídeos Adaptado de SHARON (2000) Adaptado de SHARON (2000) 13

17 Slide 74 DRSM6 Pensar que poderia existir um gene específico para cada imunoglobulina diferente seria uma loucura! Nós produzimos algo entre 10^11 e 10^18 anticorpos distintos, o que ultrapassa o tamanho total do genoma. Dagmar Ruth Stach-Machado; 24/08/2004 Slide 75 DRSM7 Teoria baseada na reorganização de segmentos gênicos para a geração de diversos anticorpos, a partir de uma quantidade relativamente pequena de informação genética. Dagmar Ruth Stach-Machado; 30/08/2004 Slide 77 DRSM8 Podem ser inseridos pela formação de um grampo após exclusão do DNA entre os segmentos (nucleotídeos P) ou por simples inserção pela ação da enzima deoxinucleotidil-transferase terminal (DTT, nucleotídeos N). Dagmar Ruth Stach-Machado; 30/08/2004 DRTH2 No início da maturação, então, a estrutura da cromatina com os genes para as Igs se abre, tornando-os acessíveis às recombinases que medeiam o processo de rearranjo gênico RAG1 e RAG2 (de recombination-activating gene ). Há sequências marcadoras para a atuação correta das enzimas no processo de recombinação, são heptâmeros e nonâmeros espaçados por 12 ou 23 pares de bases. Blábláblá; 26/08/2004

18 14/02/2011 Respostas humorais quase sempre são policlonais Baseados em sua especificidade, pesquisadores desenvolveram técnicas para isolar anticorpos específicos e utilizá-los como ferramentas de diagnóstico e terapia. ANTICORPOS MONOCLONAIS Adaptado de SHARON (2000) ANTICORPOS MONOCLONAIS Desenvolvidos inicialmente em 1975; Prêmio Nobel em Imunologia em 1984; Anticorpos que e ligam a um único tipo de Ag específico; IMPORTÂNCIA CLÍNICA Ferramentas de imunodiagnósticos utilizadas em testes laboratoriais; Análise do grau de infecção no soro respostas primárias ou secundárias; Marcadores de doenças: DRTH5 Lupus eritematoso sistêmico Outras doenças autoimunes Doenças relacionadas à falhas na função dos linfócitos B: Agamaglobulinemia ligada ao X Cesar Milstein DRTH6 Georges J. F. Köhler 14

19 Slide 82 DRTH5 Anticorpos anti-dna. Sintomas: glomerulonefrite, eritemas na pele (rash malar), trombocitopenia etc. Blábláblá; 26/08/2004 DRTH6 Deficiência ou ausência de todos os isotipos de imunoglobulinas. Sintomas aparecem após diminuição de IgG materna transferida pela placenta (5 ou 6 meses). Otite recorrente, bronquite, pneumonia, meningite, dermatite e artrite. Pacientes geralmente apresentam história de doença contínua, sem períodos de bem-estar entre os surtos de doença. Pacientes nunca devem ser imunizados com vacinas de microrganismos vivos atenuados. Tratamento baseado na administração contínua de antibióticos e reposição de imunoglobulinas séricas (principalmente IgG). Blábláblá; 26/08/2004