antigenos e anticorpos

Antígenos25 – 26.08.08

Antígenos: alvos da resposta imune.

. Alguns conceitos:

- antígenos, imunógenos e haptenos

- imunogenicidade e antigenicidade

Antígenos

Requisitos para uma substância ser imunogênica: - o peso molecular

< 1 > 10 kD

Antígenos

Requisitos para uma substância ser imunogênica: - a estrutura molecular

... ...

Antígenos

Requisitos para uma substância ser imunogênica: - a dose e os intervalos; - a via de inoculação; - a capacidade de resposta do hospedeiro; . o processamento, a apresentação e o reconhecimento do antígeno;

Antígenos

Carreadores e determinantes antigênicos

Antígenos

Anticorpos

Os anticorpos circulantes,dentre outras ações

neutralizam antígenos,opsonizam e ativam o

complemento: esses meca-

nismos são essenciaisparticularmente contraparasitas extracelulares.

Anticorpos

Os anticorpos são proteínas séricas da fração gamaglobulina.

Por convenção estabelecida pela OMS, devem serchamados de imunoglobulinas, abreviados por Ig.

Anticorpos

Anticorposestrutura básica

25 – 26, 27 - 28 .08.08

Cada anticorpo é constituído por quatro cadeias polipeptídicas, possuindo dois sítios

de ligação para o antígeno:

Antígeno

cadeias

sítios de ligação

anticorpo = imunoglobulinaAnticorpos

Duas são menores e ditas cadeias leves (L). As outras duas

são maiores e denominadas cadeias pesadas (H).

CADEIA PESADA

C

C

N

N

N

NCADEIA LEVE

CC

CADEIA PESADA

C

C

N

N

N

NCADEIA LEVE

CC

PONTES DISSULFETO

Estas cadeias estão unidas por pontes dissulfeto:

Anticorpos

Extremidades amino-terminais

Extremidades carboxi-terminais

Cada cadeia leve possuium domínio variável (VL) e

um constante (CL). As cadeiaspesadas possuem um

domínio variável (VH) e tresou quatro domínios cons-tantes (CH1, CH2, CH3...).

Anticorpos

Cada domínio se constitui numa alça da cadeia polipeptídica, com cerca de 110 resíduos de aminoácidos,

fechada por uma ponte dissulfeto:

Anticorpos

Veja a configuração espacial dos domínios

de uma cadeia leve:

Anticorpos

E agora, de uma cadeia pesada:

Anticorpos

Anticorpos

Veja as quatro cadeias no espaço:

Proteases como papaína ou pepsina digerema molécula do anticorpo gerando fragmentos:

Desta maneira foi possível determinar o papel de cada parte constituinte do anticorpo.

Anticorpos

Veja os fragmentos Fab, (Fab’)2 e Fc:

Anticorpos

Observe o fragmento Fab e os sítios de ligação do antígeno:

Anticorpos

Fab

O sítio de ligação com o antígeno contem regiões

hipervariáveis. Veja:

Anticorpos

Observe melhor o sítio de ligação do antígeno:

As regiões variáveis das cadeias pesadas e leves são mostradas em azul e amarelo.As cadeias em vermelho compõem o sítio de ligação,

evidenciando os resíduos de aminoácidos, nas regiões determinantes de complementariedade (CDR), que fazem contato com o antígeno.Anticorpos

O Fc também tem funções importantes. Veja as funções

do Fab e algumas do Fc:

RECEPTOR DE Fc

Fab

Fc

ANTÍGENO 1 - SE LIGA AO ANTICORPO ANTÍGENO 2 - NÃO SE

LIGA AO ANTICORPO

LIGAÇÃO DO Fc AO FAGÓCITO

LIGAÇÃO DO Fc AO COMPLEMENTO

Ligação com o antígeno específico

Outras atividadesfuncionais

Anticorpos

Agora, veja os principais tipos de anticorpos e suas funções.

Para melhor entender, veja comosão constituídos:

Nos mamíferos, existem cinco isotipos básicos de cadeia pesada e dois de cadeia leve:

. de cadeia pesada: e

de cadeia leve:e

O isotipo humano apresenta quatro subtipos: e O isotipo humano apresenta dois subtipos: e

Além das diferenças entre isotipos, os anticorpos podem apresentar en-

tre si diferenças alotípicas e idiotípicas:

Cada isotipo de cadeia pesada constitui uma classe de anticorpo. O isotipo de cadeia leve presente em cada anticorpo não interfere na

sua classe.

Então, como cada anticorpo tem duas cadeias leves e duaspesadas, podemos ter:

.........................IgG ........................IgA .........................IgM .........................IgD .........................IgE

Na espécie humana:IgA pode ser um monômero, um dímero, um trímero ou tetrâmero.IgM pode ser um monômero ou um pentâmero.

Veja as cinco classes

Na espécie humana: IgG tem quatro subclasses: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4IgA tem duas subclasses: IgA1 e IgA2

Classes e funções dosanticorpos

01-02.09.08

Observe algumas características gerais das diferentes classes na espécie humana:

Os anticorpos IgG- apresentam quatro subclasses: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4;- neutralizam toxinas; -fazem opsonização;- fixam complemento;-são os únicos que podem atravessar a placenta.

Os anticorpos da classe IgM- neutralizam toxinas;- fixam o complemento;-funcionam como receptor de antígenos na superfície dos linfócitos B.

Os anticorpos da classe IgA- neutralizam toxinas;- bloqueiam a ligação de antígenos (microrganismos) nas superfícies mucosas.

Os anticorpos da classe IgD-funcionam como receptor de antígenos na superfícies dos linfócitos B.

Anticorpos da classe IgE-promovem a degranulação de mastócitos e basófilos, gerando inflamação.

A resposta primária e secundária:

a primeira resposta contra um antígeno é

fraca e formada princi- palmente por anticorpos

da classe IgM. A resposta secundária é bem mais intensa e composta por anticorpos das classes

IgG, IgA ou IgE.

Ainda sobre a respostaprimária e secundária:

Os anticorpos se tornam mais afins e ávidos pelo antígenoao longo da resposta imune.

O controle da diversidade de

anticorpos03-04.09.08

As principais hipóteses - a hipótese instrutiva - a hipótese da linhagem germinativa - a hipótese da hipermutação - a hipótese de Dreyer e Bennett e os experimentos de Leder e Tonegawa

- A hipótese de Dreyer e Bennett e os experimentos de Leder e Tonegawa:

. o controle genético da produção da cadeia leve é feito por dois genes para o domínio variável e um gene para o domínio constante. Então,

VL

CL

região codificada pelo gene V – existe entre uma e duas centenas de diferentes

genes V.região codificada pelo gene J – existem

entre cinco a dez diferentes genes J.

região controlada pelo gene C – pode ser C ou C

Veja como exemplo os genes que codificam a cadeia leve , no cromossomo 2 (humano):

a configuração mostrada acima é a germinativa. Ao longo da maturação do linfócito B, este DNA sofrerá

rearranjos até ser transcrito. O RNA “primeiro trans- crito” naturalmente sofrerá “splicing”, originando o

RNAm, que será traduzido na cadeia .

Veja a seguir:

DNA

proteína

Um mecanismo genético similar ocorre para as demais cadeias. Veja a configuração germinativa da região cro- mossômica onde estão onde estão os genes que codificam as cadeias pesadas (na espécie humana, cromossomo 14):

Neste caso tem-se mais um gene para codificar o domínio variável (VH): o gene D (“for diversity”).

Observe a seguir, os rearranjos do DNA e o ”splicing” doRNA, na formação das cadeias pesadas. Veja queAs cadeias pesadas e são sempre as primeiras

a serem produzidas. Veja no slide seguinte:

veja que o trans- crito primário com- tem os genes C e C. O “splicing”

originará o RNAm que traduzirá a

cadeia ou .

Lembre-se que a IgM pode ser de membrana ou se- cretada.Um “spli- cing”do primeiro transcrito é tam-

bém o mecanismo responsável pelos diferentes mRNA

gerados:

O linfócito B inicialmente coloca anticorpos IgM e depois IgD na sua superfície. Na resposta primária, como já afirmado, IgM é o principal anticorpo secretado pelos plasmócitos. A par- tir daí, entretanto, ocorre um “switch” para IgG, IgA ou IgE, in-

duzido por citocinas específicas. Veja o mecanismo:

“switch” , in- duzido por Il-4

Fazendo um resumo dos principais mecanismos conhecidos atualmente:

- a geração da diversidade de anticorpos depende:

Finalmente, fazendo uma breve estimativa da quantidade de diferentes especificidades

de anticorpos geradas:

Esta estimativa não está levando em conta alguns dos fatores de diversidade já comentados, como o que decorre das impreci-

sões juncionais (V-J / V-D-J).

Fim