IMUNOLOGIA - PRINCÍPIOS BÁSICOS

Dra. Maria Cristina Purini06 de julho de 2006

INTRODUÇÃO

Immunis = isento, livre; Século XVIII – sarampo; 1796 - Edward Jenner - varíola - pessoas inoculadas

com o vírus desenvolviam imunidade para o sarampo. Vírus Vaccinia em latim = vacinação;

1881 - King´s Colege, London - Louis Pasteur, Joseph Lister e Robert Koch - técnicas para isolamento e cultura de bactérias em Laboratório.

INTRODUÇÃO

1888 - Roux e Yersin - “toxina” produzida pelo bacilo da difteria;

1890 - Behring e Kitasato - inoculação de baixas doses da toxina produzida pelo bacilo de tétano em ratos = imunidade (específica), através da produção de “anti-toxina”;

Toxina = antígeno e Anti-toxina = anticorpo;

INTRODUÇÃO

Soro de indivíduo imunizado + suspensão das bactérias = aglutinação ou lise das bactérias;

Landsteiner - misturou células vermelhas com soros de diferentes indivíduos = aglutinação e/ou lise = Imuno-hematologia

1891 - Dr. Geissler, Berlim - inoculação de anti-toxina de cavalo em criança com difteria.

LINFÓCITOS 1931 - Wells e cols. - envolvimento fígado na

resposta imune; 1946 - Wintrobe - linfócitos aumentam durante

infecções; 1960 - linfócitos são um grupo heterogêneo de

células - diferenciação entre linfócitos B e T; Linfócitos B - fígado fetal e MO em adultos - síntese

de anticorpos = resposta humoral

LINFÓCITOS

Linfócitos T - Timo - Imunidade celular e auxiliadoras na imunidade humoral- células T citotóxicas e T helper ;

2 x 10¹² linfócitos = volume de massa do cérebro e fígado;

Sucesso processo imunológico depende da capacidade do organismo de reconhecer elementos “self” de “non-self”.

IMUNIDADE INATA E ADQUIRIDA

Imunidade Inata: -Linhas primárias de defesa

-Desenvolvimento evolutivo inicial;- Inespecífica- Natural – presente ao nascimento;- Imediatamente disponível;- Física, bioquímica, mecânica, ou combinação;- Não altera com exposição repetida a qualquer antígeno-

específico.

IMUNIDADE INATA Corresponde a primeira e segunda linhas de defesa;

1) Primeira Linha de Defesa = Componentes Externos:- Físicos: pele intacta, membranas mucosas, cílios,

reflexo da tosse.- Bioquímicos: secreções (suor, lágrimas, saliva, muco);

ph da vagina e estômago muito baixos;

2) Segunda Linha de Defesa = Componentes Internos:

- Celular: células fagocíticas (macrófagos, monócitos, PMN, células NK);

IMUNIDADE INATA - Humorais/Bioquímicos: - Via alternativa do complemento - ativa a cascata do

complemento através de reações inespecíficas com polissacarídeos de superfícies de microorganismos e células tumorais;

- Citocinas (interferons, interleucinas);

- Reação inflamatória Aguda: lesão tecidual - aumento fluxo sg + permeabilidade capilar + afluência de células fagocitárias.

IMUNIDADE ADQUIRIDA

Suplementa a proteção da resposta inata Desenvolvimento evolutivo mais tardio – vertebrados; Específico: Especializada; Adquirida por contato com substância estranha; Contato com substância estranha – síntese de proteínas

de Ac especializadas – reatividade a substância estranha em particular;

Memória;

IMUNIDADE ADQUIRIDA

Melhor resposta a cada contato com o patógeno;

Lembra o agente infeccioso e pode impedí-lo de causar doença novamente;

É adquirida imunidade para resistir à exposição subseqüente à mesma substância estranha.

IMUNIDADE ADQUIRIDA

Terceira Linha de Defesa Celular:

- Linfócitos: - Células T: T helper e Tcitotóxica;

- Células B: - Células B de memória e plasmócitos;

- CAAs: - Macrófagos, monócitos, células dendríticas e células B;

Humoral: - Anticorpos, Via Clássica do Complememto e Citocinas.

IMUNOLOGIA Polimorfismo = capacidade de gerar diversidade nas

supefícies celulares. Ex: Ag dos grupos sangüíneos. Variabilidade genética é exibida primariamente através

do Complexo de Histocompatibilidade Maior (MHC) :

- Moléculas Classe I: expressado pela maioria das células nucleadas;

- Moléculas Classe II: expressado nas células apresentadoras de antígenos (linfócitos B, macrófagos, células dendríticas)

ANTICORPOS Mesma estrutura básica para todas moléculas de

anticorpos 2 diferentes cadeias de polipeptídeos:

- Cadeia Leve (polipeptídeo formado por 220 aminoácidos): comum a todas moléculas de anticorpos, podendo ser de dois tipos: kappa e lambda.

- Cadeia Pesada (polipeptídeo formado por 440 aminoácidos): podem ser de 5 tipos: mi, gama, alfa, delta, epsilon. Determinam o tipo de classe de imunoglobulina – IgM, IgG, IgA, IgD, IgE.

ANTICORPOS R.R.Porter – St. Mary´s Hospital Medical School – Ig G

digerida por papaína – 3 fragmentos de igual tamanho:

- 2 idênticos com capacidade para se ligar Ag – Fab;

- porção facilmente cristalizável – Fc

Pepsina cliva IgG de forma diferente: porções Fab permanecem ligadas - (F(ab`)2). Restante degradado em peptídeos pequenos.

SÍTIO PARA O RECEPTOR Fc DO MACRÓFAGO

SÍTIO DE FIXAÇÃO DO COMPLEMENTO

SÍTIO DE LIGAÇÃO DO ANTÍGENO

FRAGMENTO Fc

Cadeia Pesada

Cadeia Leve

MOLÉCULAS DE IG

IMUNOGLOBULINAS

IgM: 1º classe de anticorpo secretado na resposta primária. Forma secretada = pentâmero de 900.000 Mr e 10 sítios de ligação de antígenos. 10% das imunoglobulinas do plasma. Eficiente na ligação com C1q, ativando a Cascata do Complemento e lise celular.

IgG: Ig predominante no plasma = monômero de 150.000 Mr – 75% das Ig séricas. 4 sub-classes: IgG1 a 4. Diferenciam entre si pelo número de pontes dissulfídicas. Predominante é IgG1(65 a 77%). Aloanticorpos de células vermelhas são predominantemente IgG1 e IgG3.

IMUNOGLOBULINAS IgA: classe de imunoglobulinas principal nas secreções

– 15% do total de Ig no plasma; _ 1/3 dos anticorpos anti-A e anti-B;

IgE: < 1% do total de Ig do plasma; A porção Fc da molécula se liga a basófilos e mastócitos. Porção Fab se liga a um alérgeno - ligação cruzada com outra molécula - liberação histamina (reação alérgica).

IgD: papel na diferenciação do lifócito B.

Imunoglobulinas em banco de sangue

IgG e IgM: mais importantes para Banco de Sangue; IgG: reage à temperatura corporal - destrói hemácias

transfundidas antígeno-positivas; Ac IgM: ocorrência natural no Sistema ABO - podem

interferir com a detecção de Ac IgG clinicamente significantes.;

2-mercaptoetanol ou ditiotreitol (DTT): dissociação da forma pentamérica da molécula de IgM - remoção dos Ac IgM e identificação Ac IgG.

SÍNTESE DE ANTICORPOS Estimulação antigênica; 3 células envolvidas: linfócito B, linfócito T, CAA (célula

apresentadora de antígenos); 1950 – Burnet – linfócitos não são produzidos por estímulo

antigênico – milhões de linfócitos pré-programados. 1º passo: Reconhecimento Ag pela CAA – endocitose –

entregue aos endossomas (proteólise limitada) – MHC classe II transportado pela cadeia invariante (proteína carreadora), do Complexo de Golgi para endossomas – ligação do peptídeo derivado Ag a molécula de MHC classe II, formando um complexo Ag/MHC classe II.

SÍNTESE DE ANTICORPOS 2º passo: Reconhecimento do complexo Ag/MHC classe

II pela célula T helper – outras interações como B7 na CAA e CD28 na cél T helper – ativação celular – síntese do receptor do fator de crescimento IL2 e aumento de secreção da IL2 = estimula proliferação.

3° passo: Ligação do Ag ao receptor de cél B – complexo Ag/receptor interiorizado por endocitose – Ag processado é apresentado junto com MHC classe II – superfície das células – interação antígeno específica entre cél T helper e cél B – ativação cél. B – proliferação e secreção de anticorpos.

SÍNTESE DE ANTICORPOS

Após estimulação algumas céls. B produzem resposta imune primária e outras se tornam céls. B de memória. As primeiras morrem em poucos dias e as outras permanecem circulantes por vários anos.

FUNÇÃO DOS ANTICORPOS Destruição “non-self”; Ag se liga Ac pela porção Fab – porção Fc se liga a porção

externa da membrana – ligação dos componentes do complemento – desencadeia Complexo de Ataque da Membrana (MAC) – destruição celular (lise);

Células estranhas cobertas por anticorpos –ligação da porção Fc: - a macrófagos e neutrófilos – ingeridos e destruídos por fagocitose;

cél. NK: lise por liberação perforina (homólogo componente C9 do Complemento)

CASCATA DO COMPLEMENTO

FUNÇÃO DOS ANTICORPOS Receptor Fc da placenta: imunidade por transporte da Ig

da mãe para o feto; IgA: encontrada principalmente em áreas de superfície

mucosa – auxiliam proteção do muco. Deficiência de IgA: 1/500 indivíduos. Responsável por reação transfusional anafilática grave.

IgD: função incerta; IgE: ligação a receptores Fc de mastócitos e basófilos –

secreção histamina – dilatação e aumento permeabilidade vascular – linfócitos no sítio inflamatório.

IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA

MHC classe I: expresso na superfície da maioria das células nucleadas;

Molécula MHC classe I da cél. Infectada apresenta o peptídeo derivado do Ag – reconhecido pelas céls. T citotóxicas – ligação CD8 com domínio alfa 3 – ativação tirosina quinase – ativa a célula T que libera perforina destruindo a célula infectada.

Em Imuno-hematologia o foco principal é imunidade mediada por anticorpos.

IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA

Transfusão – passagem de linfócitos do doador para receptor – normalmente são reconhecidos pelo sistema imune e destruídos. Pacientes gravemente imunossuprimidos – não são reconhecidos - proliferam causando GVHD.

Transfusão de linfócitos homozitos para o Ag HLA para pacientes heterozigotos – não são reconhecidos, causando GVHD.

AUTOIMUNIDADE

Sucesso do Sistema Imune: capacidade do organismo distinguir “self” de “non-self”;

Microorganismos cujas proteínas de superfície são semelhantes às do hospedeiro – falha no sistema imune – produção de anticorpos e células T citotóxicas contra Ag “self” – Doença Autoimune.

ANTICORPOS POLICLONAIS Acs de grupo sanguíneo no soro – policlonais –

produzidos por vários linfócitos B que reconhecem diferentes epítopos de um mesmo Antígeno.

Antisoro Policlonal – imunização de animais em laboratório por injeção células vermelhas humanas homogeneizadas em uma solução (emulsão água e óleo) – 1° inoculação IM ou SC 50 a 200 micro grama Ag – 2° depois de 1 mês.

Técnica Ac monoclonal não fez Ac policlonais obsoletos - + fácil, + barato – preferencial certas circunstâncias.

ANTICORPOS MONOCLONAIS

1975 – Kohler e Milstein – produção de Ac in vitro pela cultura de células clonais produtoras de Ac (Mieloma Múltiplo);

Cél. B – fusão de cél. B de rato imunizado com cél. B de linhagem tumoral – crescimento em cultura de cél. Híbrida – hibridomas – característica de crescimento da cél. linhagem tumoral – característica de produção de Ac da cél. esplênica.

ANTICORPOS DE OCORRÊNCIA NATURAL

Soro de indivíduos sem antecedentes de transfusões ou gravidez;

Resposta a substâncias no ambiente antigenicamente idênticas ou semelhantes a Ag de hemácias;

Aglutininas frias IgM - reagem à temperatura ambiente ou abaixo dela, ativam complemento e quando ativas a 37° podem ser hemolíticas;

Reagem com os sistemas de grupo sangüíneo ABH, Hh, Lewis, MN e P.

ANTICORPOS IMUNES

Soro de indivíduos expostos a Ag de hemácias por transfusão ou gravidez;

Não são encontrados na natureza; Maioria de Anticorpos sensibilizantes quentes de IgG,

reagem melhor em temperatura de 37°C e necessitam globulina anti-humana para detecção;

Sistemas de grupo sangüíneo Rh, Kell, Duffy, Kidd e Ss.

INTERAÇÕES ANTÍGENO/ANTICORPO

K = constante de afinidade = (Ag Ac) / (Ag) (Ac) Necessário equilíbrio entre Ag e Ac livres e ligados; Afinidade Ag/Ac é maior Ag/Fab – IgM molécula

pentamérica proporcionando múltiplas interações com Ag – alta afinidade funcional – avidez;

Afinidade ligação Ac ou Fab – afetado pela composição da solução e temperatura.