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PROPRIEDADES BPROPRIEDADES BÁÁSICAS DO SICAS DO SISTEMA IMUNESISTEMA IMUNE
FUNÇÃO PRIMORDIAL DO SI:Manter o Equilíbrio da Composição
Macromolecular Normal de Organismos Vertebrados, através do RECONHECIMENTO e
ELIMINAÇÃO de moléculas não próprias àcomposição normal do referido organismo.
unespProf. Helio José Montassier
ORTHOMYXOVIRUS – ESTRUTURA DA PARTÍCULA VIRAL
M1 proteína
Nucleocapsideo helicoidal (RNA + NP protein)
HA - hemaglutinina
Complexo – polimerase
Membrana lipídica
NA - neuraminidase
tipo A, B, C : NP, M1 proteínasub-tipos: HA or NA proteína
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Visão Geral do Sistema Imune
Sistema ImuneInnato
(Não-Específico)Adaptivo
(Específico)
ComponentesCelulares
ComponentesHumorais Mediado por Cels Acs
Humorais
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© crah1@le.ac.uk 2000. Slide 11/43
Ppais. Cels. do SI
ProgenitorLinfóide Comum
ProgenitorMilelóide
MacrófagoMonócito
NeutrófiloPMN
Eosinófilo
Basófilo
Mastócitos
Fagocitose Apresentação Ag
Anti-bacteriana
Anti-parasitaimunidade
?Proteção deSuperfícies mucosas?
Linfócito Imunidade Adquirida
Fagocitose
?Proteção deSuperfícies mucosas?
Cel. TroncoHematopoiéticaTotipotente
unespProf. Helio José Montassier
unespProf. Helio José Montassier
Respostas Celulares a Substâncias Microbianas
Reconhecimento na RI Inata Reconhecimento na RI Adquirida
Muitas substâncias microbianas são reconhecidas -
Reconhecimento INVARIÁVEL
Cada Cel. Reconhece uma única substância microbiana
Reconhecimento VARIÁVEL & FLEXÍVEL
Determinantes Moleculares Reconhecidos pelo SistemaImune Inato ou pelo Sistema Imune Adaptativo
• Sistema Imune Inato – Padrões Moleculares Amplos– Reage com uma variedade de Patógenos
• PAMPs – Pathogen Associated Molecular Patterns (AgentesInfecciosos / Microrganismos da Microbiota Normal)
• PRRs – Pattern Recognition Receptors (Receptorespresentes na membrana de Cels. do SI do organismohospedeiro, ou nos fluidos biológicos)
• Sistema Imune Adaptivo (Adquirido / Específico) –Determinantes Específicos → ANTÍGENOS– Reage com um patógeno específico• Linfócitos B = BCR (Receptor p/ Reconhecimento Ag)• Linfócitos T = TCR (Receptor p/ Reconhecimento Ag)
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Determinantes MolecularesReconhecidos pelo Sistema Imune Inato• PAMPs – Pathogen Associated
Molecular Patterns (Agentes Infecciosos/ Microrganismos da Microbiota Normal)
• PRRs – Pattern Recognition Receptors (Receptores presentes na membrana de Cels. do SI do organismo hospedeiro, ounos fluidos biológicos)
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A ativação de TLRs leva ao desencadeamento de respostas de defesa do org. hospedeiro (reações inflamatórias, fagocitose, lise do agente infeccioso, etc,), logo após o estímulo com substs. Apropriadas ou com o agente infeccioso.
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PAMP PRRConsequênciaBiológica da
InteraçãoComponentes daParede Celular de MOGs
S. Complemento(Plasma)
Opsonização; Ativação do S. Complemento
Carboidratoscontendo Manose
MBP (Mannose-Binding Protein)(Plasma)
Opsonização; Ativação do S. Complemento
Polianions “Scavenger”receptors (Fagócitos)
Fagocitose
Lipoproteínas de bactérias Gram + Componentes daParede CelularLeveduras
TLR-2 (Toll-like receptor 2)(Fagócito)
Ativação de Macrófagos; Secreção de citocinasinflamatórias
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PAMP PRRConsequênciaBiológica da
InteraçãoRNA de duplacadeia
TLR-3(Fagócito)
Produção de interferon (antiviral)
LPS (lipopolissacarídeode bactéria Gram –
TLR-4(Fagócito)
Ativação de Macrófagos; Secreção de citocinasinflamatórias
Flagelina (Flagelobacteriano)
TLR-5(Fagócito)
Ativação de Macrófagos; Secreção de citocinasinflamatórias
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PAMP PRRConsequênciaBiológica da
Interação
RNA viral de cadeia única e ricoem Uracila
TLR-7(Fagócito)
Produção de interferons (açãoantiviral)
Fragmentos de DNA contendoCpG
TLR-9(Fagócito)
Ativação de Macrófagos; Secreção de citocinasinflamatórias
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Receptores Solúveis
Proteínas Ligantes de LPSProteínas Ligs. ManoseComplementoProteínas de Fase Aguda
Vaso Sanguíneo
Apresentação de Ags
Receptores Associados a Cels.(PRRs - TLRs)
Destruição Direta ou Indireta de Patógenos
Th1 / Th2Linf. BLinf. Tc
Inflamação Atração e
Ativação de Fagócitos / Cels. NK
BACTERIA
Cels. DendríticasCels. Epiteliais Macrófagos
RIC e RIH (Acs)
Imunidade Inata
Imunidade Adquirida
M acrófagosCels. Epiteliais Cels. DendríticasNeutrófilos M acrófagosCels. Epiteliais Cels. DendríticasNeutrófilos
Vaso Sanguineo
Vírus, Bactérias
PAMP’s
SÍNTESE: Interação de Patógenos com Células e Moléculas Receptoras do S. Imune
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Liberação de Citocinas e Quimiocinas
••RECONHECIMENTORECONHECIMENTO: : BCR, TCR, MHCBCR, TCR, MHC--I / III / II
••ESPECIFICIDADEESPECIFICIDADE: : SSíítios Combinattios Combinatóórios (BCR/TCR) x rios (BCR/TCR) x EpEpíítopostopos ((AgsAgs))
••MEMMEMÓÓRIARIA: : Expansão e DiferenciaExpansão e Diferenciaçção de Clones Respondedores ão de Clones Respondedores c/ c/ BCRsBCRs//TCRsTCRs EpEpíítopotopo--EspecEspecííficosficos
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS FUNDAMENTAIS das STICAS FUNDAMENTAIS das RIsRIs ADQUIRIDASADQUIRIDAS
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Respostas Celulares a Substâncias Microbianas
Reconhecimento na RI Inata Reconhecimento na RI Adquirida
Muitas substâncias microbianas são reconhecidas -
Reconhecimento INVARIÁVEL
Cada Cel. Reconhece uma única substância microbiana
Reconhecimento VARIÁVEL & FLEXÍVEL
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Subpopulações de Linfócitos
Ativa cels. Be macrófagosCELS. T HELPER
Th
Mata celsinfectadas c/ virus
CELS. T CITOTÓXICAS
CTL
Produção de anticorpos
PLASMÓCITOS
PC
T B
CELS. T CELS. B
CLPProgenitorLinfóide Comum
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Receptores p/ Ags em LinfócitosAté 1960’s, os linfócitos não tinham uma função conhecida.
Cels. T e B são essencialmente inativas até elesEncontrarem o Ag.
As cels T e B expressam RECEPTORES P/ Ags
Lyc
Cada receptor de Ag liga-se a um Ag específico
BO receptor p/ Ag de Linfócitos B é uma Ig ligada à membrana
IMUNOGLOBULINA DE SUPERFÍCIE - BCR
TT CELL ANTIGEN RECEPTOR - TCR
O receptor p/ Ag de Linfócitos T não é uma Ig ligada à membranae sim uma molécula diferente (TCR)
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RECONHECIMENTO E ESPECIFICIDADE NA INTERARECONHECIMENTO E ESPECIFICIDADE NA INTERAÇÇÃO Ag x BCR / TCR:ÃO Ag x BCR / TCR:
A especificidade de BCR/TCR depende por sua vez da estrutura e composição de aa.s dos CDRs
GENES CODIFICADORES de cadeias L e H de Igs e αβ de TCR ( regiões V).
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Teoria da SeleçãoClonal MacFarlane Burnet 1957
Cada linfócito possue um único tipo de receptor com uma única especificidadeA interação com o Ag leva a ativação de linfócitos.
As cels. Linfóides possuem a mesma especificidade antigênica da cel parental
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Seleção Clonal induz proliferação celulare aumenta o número de cels. efetoras
No Cels.c/
Especificidadep/ um dado Ag
No de divisões Celulares
Limiar da Função Efetora
de proteção contra um dado
Ag
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Fig. - A resposta imune é mediada por moléculas de anticorpos que são secretadas por plasmócitos
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CTL
Mecanismos Efetores contraPatógenos Intracelulares
CITOXICIDADE
Infecção Viral
CTL
Ação Letal
Morte das Cels.Alvo
CTL
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Ativação de MACRÓFAGOS
InflamatóriaCel. T
Th
Macrófago em Repouso
Citocinas
Th
Macrófago AtivadoAtivação de Mecanismos Microbicidas
Mecanismos Efetores contraBactérias Intracelulares
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Ags:- Conceitos Importantes
• Immunogenicidade• Antigenicidade• Haptenos• Epitopos ou Determinantes
Antigênicos• Bases Químicas da Especificidade na
Interação de Ags com o SI.
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Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade
• Diferença da Composição Macromolecular Normal do Org. Vertebrado
• Tamanho• Forma Física:
Particulado / SolúvelDesnaturado / Nativo
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DeterminantesConformacionais
DeterminantesSequenciais
• Composição Química– Estrutura Primária– Estrutura Secondária– Estrutura Terciária– Estrutura Quaternária
→ Proteínas
Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade
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Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade
• Diferença da Composição Macromolecular Normal do Organismo Vertebrado
• Tamanho•Forma Física
Particulado > SolúvelDesnaturado > Nativo
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Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade
• Estranheza à Composição Molecular Normal• Tamanho• Composição Química• Forma Física• Degradabilidade / Digestibilidade Intra-Celular
– Processamento de Ag por “Ag Presenting Cells”(APC)
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Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade - Org. Vertebrado
• Genética– Espécie Animal– Indivíduos
• Indivíduos Respondedores vs Não-respondedores
• Idade– Indivíduos muito novos (neonatos) ou muito velhos
tendem a desenvolver respostas imunes mais reduzidas
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• Dose• Via: Por Ex:
– Subcutânea > Intravenosa > Intragástrica• Adjuvante
– Substâncias que aumentam, de forma nãoespecífica, as respostas imunes para os Ags aosquais eles estiverem associados.
Influência de Fatores do Ag sobre a Immunogenicidade – Formas de
Administração
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Natureza Química dos Imunógenos
• Proteínas***• Polissacarídeos**• Ácidos Nucleícos• Lipídeos*
– Alguns glicolipídeos e fosfolipídeos podem ser imunogênicos para as cels. T e induzem umaresposta imune cito-mediada
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Tipos de AntígenosT-independentes
• Definição• Polissacarídeos
• Propriedades– Estructura Polimérica– Ativação Policlonal de
Cels. B• (+) -Type 1 (TI-1)• ( - ) - Type 2 (TI-2)
– Resistentes à Degradação
• Exemplos– Polisacarídeo de Pneumócocos, Lipopolissacarídeos– Flagelos Bacterianos – São Proteícos
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Fig. 1: Presença de Epitopos Repetidos em um Antígeno Polissacarídico
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Tipos de AntígenosT-dependentes
• Proteínas• Estrutura
• Exemplos– Proteínas
Microbianas– Proteínas Non-self
or Alteradas
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Conjugados Hapteno-Carreador
• Definição
Native determinants
Haptenic determinants• Estrutura
– determinantesnativos
– determinanteshaptênicos
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Determinantes AntigênicosReconhecidos por Cels B e Acs
• Composição– Proteínas, polissacarídeos, ácidos nucleícos– Determinantes Sequênciais (linear) / Proteínas– Determinantes Conformacionais / Proteínas
• Tamanho dos Determinantes Ags– 4-15 resíduos de Aminoácidos (Ags Proteícos)
ou 4 – 8 resíduos de Monossacarídeos (AgsPolissacarídicos)
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Determinantes AntigênicosReconhecidos por Cels B e Acs
• Composição• Tamanho• Número
– Limitado (epitoposimunodominantes)
– Localizados nasuperfície externados Ags
– Lineares ouConformacionais
Fe
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Figure 1. Epitopes. On the left is illustrated a folded, functional protein. It might be anenzyme, or a cell wall receptor site protein or a ribosomal protein etc. On this proteinthere are certain GROUPS OF ATOMS that comprise EPITOPES. These groups are defined as epitopes BECAUSE THEY ELICIT AN IMMUNE RESPONSE and for no other reason. Since each of the epitopes is a DIFFERENT and unique chemicalcluster, each one of them induces a UNIQUE ANTIBODY. Each antibody will bindtightly to its particular epitope and NOT TO ANY OF THE OTHERS. Within thiscartoon lies the core information one needs to understand how the immune systemworks. That is, if you know how one car works, you have the core information on howall cars work, only some details differ.
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Determinantes AntigênicosReconhecidos por Cels T
• Composição– > Proteínas (alguns lipídeos)– Determinantes Sequenciais
• Processados• Apresentação pelo MHC-I / MHC-II (Apresentação
de Lipídeos por MHC-like CD1)
• Tamanho– 8 -15 resíduos
• Número– Limitado a aqueles que podem se ligar ao MHC
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Superantígenos
Ag Convencional
Monoclonal/OligoclonalResposta de Cel. T
1:104 - 1:105
Superantígeno
Policlonal Resposta de Cel. T
1:4 - 1:10
unes
• Definição
pProf. Helio José Montassier
Superantigenos
• Exemplos– Enterotoxina Estafilocóccica– Toxina Estafilocócica do choque tóxico– Toxina Estafilocócica Exfoliante– Exotoxina Estreptococcica pirogênica
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unespProf. Helio José Montassier unespProf. Helio José Montassier
Respostas Celulares a Substâncias Microbianas
Reconhecimento na RI Inata Reconhecimento na RI Adquirida
Muitas substâncias microbianas são reconhecidas -
Reconhecimento INVARIÁVEL
Cada Cel. Reconhece uma única substância microbiana
Reconhecimento VARIÁVEL & FLEXÍVEL
•Reconhecimento
•Interação com Receptores Cels. SI ou com Acs
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Determinantes Antigênicos
DeterminanteAntigênico -
Epítopo
Arranjo de Ags Proteícos em um Patógeno
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Epítopos Contínuos ou Lineares
Geracontínuos. ou nas extremidateisaplicações em pesquisas
lmente os epítopos de linfócitos B podem ser lineares ou Estes epítopos são frequentemente altamente expostos em alças
des das moléculas proteícas e são muito úteis para
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Epítopos Descontínuos ou Conformacionais
Diferentemente dos haptenos os epítopos de
proteínas grandes compostas por muitos
aminoácidos
Os aminoácidos que constituem um epítopopodem ser de diferentes partes da molécula, que
ficam juntos após o dobramento da molécula
proteíca
Os anticorpos não podem se ligar a componentes do epítopo a menos que eles estejam justapostos pela correta conformação da
molécula proteíca
Experimentos de Landsteiner – Especificidade na Interação de Ags com o SI e com Prods. RIs.
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Experimentos de Landsteiner – Especificidade na Interação de Ags com o SI e com Prods. RIs.
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AntAntíígenos de Grupos Sangugenos de Grupos Sanguííneos: neos: ComposiComposiçção, estrutura molecular, ão, estrutura molecular,
propriedades propriedades imunoquimunoquíímicasmicas
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AntAntíígenos bacterianos: Composigenos bacterianos: Composiçção, ão, estrutura molecular, propriedades estrutura molecular, propriedades imunoquimunoquíímicasmicas e determinae determinaçção do ão do
mapeamento de antmapeamento de antíígenosgenos
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PAREDE CELULAR DE BACTÉRIA GRAM-POSITIVA unespProf. Helio José Montassier
PAREDE CELULAR DE BACTÉRIA GRAM-NEGATIVA
diferenças nessas cadeias originam os diferentes sorotipos
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Cápsula bacteriana (CP)
constituição polissacarídica com cadeias laterais
acetil-Ofosfatoácido siálicooutros
epítoposimunodominantes
Cápsula bacteriana - antifagocítica
(FATTOM et al., 1998)unespProf. Helio José Montassier
ANTANTÍÍGENOS VIRAIS GENOS VIRAIS ––COMPOSICOMPOSIÇÇÃO, ESTRUTURA ÃO, ESTRUTURA MOLECULAR, PROPRIEDADES MOLECULAR, PROPRIEDADES
IMUNOQUIMUNOQUÍÍMICAS, MICAS, DETERMINADETERMINAÇÇÃO EÃO E
MAPEAMENTO DE EPMAPEAMENTO DE EPÍÍTOPOSTOPOS
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VFA: DISPOSIVFA: DISPOSIÇÇÃO TRIDIMENSIONAL NO ÃO TRIDIMENSIONAL NO CAPSCAPSÍÍDEO DOS POLIPEPTDEO DOS POLIPEPTÍÍDEOS VIRAIS DEOS VIRAIS
ESTRUTURAIS ESTRUTURAIS
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Main Antigenic Sites on Type A FMDV
•Site 1 - VP1 / G-H Loop/ Residues 140 a 160VP1 / C-Terminus / Residues 200-212
•Site 2 - VP2 / B-C Loop / Residues C-aA Loop-Residue 80;E-aB Loop- Residue 132-133; H-I Loop- Residue 196
•Site 3 - VP1 / B-C Loop / Residues 43-45? / H-I Loop - Residue 169
•Site 4 - VP3 / B-B Knob-Residues 58-61;B-C Loop-Residues 69-70136;139; ; H-I Loop -Residue 195
•Site 5 – VP1 and ???
Fig. 06 – See Dendrogram (Fig. 05) with the relationships of mAbs according to theirbinding with 21 FMD type a viruses determined after the cluster analysis of thereactivity of these 21 viruses with 27 mAbs in the mAb-Sandwich-ELISA (the blueboxes represent the major mAb clusters while the red boxes represent the minormAb cluster of epitype and epitope similarity. The black boxes identified theputative epitopes/antigenic sites on the VPs of the virus surface)
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MS
N
Genoma RNA ss +
MORFOLOGIA PECULIAR dos ACoV Á M.E. C/ COLORAÇÃO NEGATIVA E ESQUEMA DO VÍRION COM AS PRINCIPAIS PROTEÍNAS ESTRUTURAIS E GENOMA VIRAL
(CAVANAGH, 1997; CAVANAGH et al., 1994; CAVANAGH, 1981; LAI & CAVANAGH, 1997; SIDDEL, WEGE & TER MEULEN, 1982; 1983; STERN & KENNEDY, 1980; STERN & SEFTON, 1982; STURMAN & HOLMES, 1983; STURMAN, HOLMES &BEHNKE, 1980)
Como se apresentam os Como se apresentam os PpaisPpais. . Componentes Estruturais e Componentes Estruturais e AgsAgs de de
CoronavCoronavíírusrus? ? Marcadores Antigênicos de Tipo – VN, HI
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Principais Ags e Localização de Epítoposdo VBI
S2 S2
SS 11 S1
Membrana
Ac neutralizantes e inibidores da hemaglutinação
Acssoroneutralizantes
Epítoposconservados / indução de Acs e resposta imune celular
Epítoposconservados
Epítopossujeitos a
recombinação e mutação
Ac neutralizantes e inibidores da hemaglutinação
Acssoroneutralizantes
Epítopos +conservados / indução de Acs e resposta imune Celular***
Epítoposconservados
Epítopossujeitos a
recombinação e mutação
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Partículas do Vírus da Influenza Equina –VIE / MOE
nucleocapsídeoFragmentos de RNAEmpacotados no Capsídeo Proteíco
envelope
hemaglutinina eneuraminidase “espículas”Na superfície do Envelope
100 nm
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ORTHOMYXOVIRUS – ESTRUTURA DA PARTÍCULA VIRAL
M1 proteína
Nucleocapsideo helicoidal (RNA + NP protein)
HA - hemaglutinina
Complexo – polimerase
Membrana lipídica
NA - neuraminidase
tipo A, B, C : NP, M1 proteínasub-tipos: HA or NA proteína
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Hemaglutinina e Neuraminidase
Sítio de ligaçãono receptor
Sítio ativo
Alças variáveis
HA N
Ácido siálicono receptor cel.
Alças variáveis
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