ANTÍGENO E ANTICORPO

SANDRA BERTELLI RIBEIRO DE CASTRO

LABORATÓRIO DE IMUNOLOGIA

Laboratório de Imunologia, Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Ciências Biológicas,

Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora - MG

Aviso:Início das aulas práticas

ANTÍGENOS

• Antígeno pode ser definido como qualquer substância que pode ser especificamente ligada a uma molécula de anticorpo.

• Qualquer substância que possa desencadear uma resposta imune éconsiderada imunogênica sendo chamada de imunógeno.

• Embora todo o imunógeno seja um antígeno, nem todo o antígeno é imunogeno. Por isso precisa ser associado a um imunógeno paradesencadear uma resposta imune.

• Hapteno: São moléculas que podem reagir com o anticorpo, mas não são capazes de, por si mesmas, induzir uma resposta imune adaptativa. Os haptenos devem ser quimicamente unidos a portadoresprotéicos para poderem evocar resposta em anticorpos e em células T.

ANTÍGENOS

• Quando os antígenos são macromoléculas estas possuem regiões específicas de ligação ao antígeno denominadas de determinantes antigênicos ou epítopos.

• A maioria dos linfócitos T reconhecem antígenos peptídicos que estão ligados e são apresentados pelas moléculas do complexo de Histocompatibilidade maior (MHC).

• Os linfócitos B usam os anticorpos ligados à membrana para reconhecer uma ampla variedade de antígenos, incluindo proteínas, polissacarídeos, lipídios.

ANTICORPOS

• ANTICORPOS: globulina-imunoglobulina.

• Produzidas por linfócitos B.

• Podem ser secretados ou permanecerem ligados à membrana.

ANTICORPOS

Quando permanecem ligados à membrana funcionam como receptores das células B.

.

Imunoglobulinas: globulinas do plasma que conferem imunidade.

ANTICORPOS

LOCALIZAÇÃO:

• No plasma.

• Interior dos compartimentos citoplasmáticos.

• Ligados à membrana na superfície de linfócitos B.

• No líquido intersticial dos tecidos.

• Os anticorpos estão presentes na superfície de certas células que apesar de não secretarem anticorpos possuem receptores para eles. Exemplo: fagócitos, células Natural Killer, mastócitos.

• Estão também presentes em secreções como o muco e leite.

ANTICORPOS

Cadeia pesada

Cadeia leve

Uma molécula de anticorpo é composta de quatro cadeiaspolipeptídicas, incluindo duas cadeias pesadas (H) idênticase duas cadeias leves (L) idênticas, onde cada cadeia contém

uma região variável e uma região constante.

FIGURE 3-2

Cadeia leve (CL, VL)

Cadeia pesada (VH, CH1, CH2, CH3)ou (VH, CH1, CH2, CH3, CH4)

• As cadeias polipeptídicas pesadas e leves são composta de domínios globulares dobrados (100-110 aminoácidos).

• Contém uma ligação dissulfeto intracadeia.Região variável (VL)

• Cadeia leve Região constante (CL)

Região variável (VH)• Cadeia pesada

Região constante (CH1, CH2, CH3 – IgG, IgD, IgA)

ou (CH1, CH2, CH3, CH4- IgM e IgE).

ANTICORPOS

ANTICORPOS

• A região N-terminal é denominada região variável tanto nacadeia leve como na cadeia pesada (VL e VH).

• Os demais domínios globulares são denominados constantesCH ou CL.

• A região VH está ao lado da região VL.

• Dobradiça permite a movimentação dos braços da imunoglobulina.

Fab fragment of antigen-binding

Fc fragmento cristalizável

DIGESTÃO PROTEOLÍTICA DAS IMUNOGLOBULINAS

DIGESTÃO PROTEOLÍTICA DAS IMUNOGLOBULINAS

CLASSIFICAÇÃO DOS ANTICORPOS

Os anticorpos são classificados com relação suas características:tamanho, carga, solubilidade e também suas características funcionais.

Classe de anticorpos: IgM, IgD, IgG (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4), IgE e IgA (IgA1, IgA2).

As cadeias pesadas são designadas pela letra do alfabeto grego:IgA- cadeia pesada α1 ou α2.IgD- cadeia pesada δIgG- cadeia pesada γ1, γ2, γ3 ou γ4.IgM- cadeia pesada µ.

CLASSIFICAÇÃO DOS ANTICORPOS

As cadeias leves dos anticorpos podem ser classificados como:

Kappa (κ) ou lambda (λ) (divididas em domínios constantes de variáveis)- duas kappas ou duas lambdas.

FUNÇÕES ISÓTIPO-ESPECÍFICAS DOS ANTICORPOS

Muitas das funções das moléculas de anticorpo são mediadas por sua porções Fc e são, portanto, específicas para cada tipo de isótipos ou subtipos.

FUNÇÕES ISÓTIPO-ESPECÍFICAS DOS ANTICORPOS

Ativação do complemento: cascata de proteína que desencadeiaa formação de um complexo de ataque a membrana, promovendoa lise celular - IgG e IgM.

Opsonização:Os fagócitos possuem receptores para as porções Fcda IgG potencializando a fagocitose.

Neutralização:Se liga a agentes nocivos, como toxinas, vírus, as bactérias neutralizando o processo tóxico ou infeccioso.

CITOTOXICIDADE MEDIADA POR CÉLULAS E DEPENDENTE DE ANTICORPO

ADCC- antibody dependent cell-mediated cytotoxicity

• Células NK reconhecem porção Fc de anticorpo revestindo célula alvo. Com o reconhecimento as Nk lançam enzimas que irão destuir a célula-alvo.

CITOTOXICIDADE MEDIADA POR CÉLULAS E DEPENDENTE DE ANTICORPO

ADCC- antibody dependent cell-mediated cytotoxicity

• Parasitas (helmintos) são sensíveis a grânulos presentes noCitoplasma de eosinófilos. Parasita revestido com IgE –eosinófilos reconhecem a porção Fc do anticorpo e promovem a destruição da célula alvo.

Hipersensibilidade Imediata Desencadeada por IgE

• Aumento de IgE (indivíduo sensibilizado por alérgenos)• Ligação de anticorpos IgE nos receptores Fc presentes nosmastócitos e basófilos.• Ligação do antígeno específico a duas moléculas de IgE nosmastócitos e basófilos.• Ativação celular • Liberação de mediadores inflamatórios.

Hipersensibilidade Imediata Desencadeada por IgE

IMUNIDADE DE MUCOSAS MEDIADA POR IgA

• A síntese de IgA é muito intensa.• Ocorre principalmente nos tecidos linfóides associados a mucosa.• O transporte para a luz da mucosa é bastante eficiente.• Sua concentração plasmática é baixa.• A IgA na mucosa neutraliza agentes nocivos.• A IgA possui um componente secretor (glicopeptídeo com alto conteúdo de carboidrato).• As células epiteliais ligam a IgA ao componente secretor e

transportam este complexo através da barreira epitelial.

• Células plasmáticas secretoras de IgA• Molécula de IgA é dimérica.• Associada por uma cadeia J.• IgA se liga ao receptor poli-Ig.• Transcitose.• Poli-Ig é clivado e libera a IgA ligada• ao componente secretor.

IMUNIDADE NEONATAL

• Os mamíferos no período neonatal não apresentam capacidadede montar uma resposta imune efetiva contra microorganismos.

• Anticorpos maternos podem fornecer uma ação protetora.

• A IgG materna é transportada através da placenta e entra na circulação fetal.

• IgA materna neutraliza microrganismo protegendo-a contra microrganismo patogênicos que tentam colonizar o intestino da criança.

• A IgG materna também está presente no leite materno.

MATURAÇÃO DOS LINFÓCITOS B

Troca de classe de cadeia pesada (isotípica).

CLASSIFICAÇÃO DOS ANTICORPOS

IgA

• Imunidade de mucosa

• Imunidade passiva neonatal

IgD

• Receptor de antígeno em células B virgens.

IgE

• Ativação de mastócitos (hipersensibilidade imediata)

CLASSIFICAÇÃO DOS ANTICORPOS

IgG

•Opsonização, ativação do complemento, citotixicidade mediada por célula dependente de anticorpo, imunidade neonatal.

IgM

•Receptor de antígenos em células B virgens, ativação do complemento.

ANTICORPOS

Esta enorme variedade de especificidades torna o sistema capaz de reagir com um número ilimitado de antígeno.

COMO PODEM OS DIFERENTES ANTICORPOS SEREM CODIFICADOS PELOS GENES PRESENTES EM CADA

CÉLULA HUMANA?

A origem da diversidade dos anticorpo se baseia naestrutura dos genes das Imunoglobulinas e na capacidadeconsiderável das células B de gerar e modificar esses genes pelorearranjo de seu próprio DNA cromossômico.

Linfócitos B tem genes capazes de se rearranjaremno genoma de uma célula B em diferenciação, e também

são capazes de se rearranjarem de forma aleatória.

Diversidade das moléculas

� A recombinação somática de segmentos gênicos

codificam as regiões variáveis dos receptores de

células B e T.

� A células-tronco hematopoiéticas da medula

óssea e os progenitores linfóides iniciais contêm

na sua configuração genes de Ig e TCR.

� O loci gênico da cadeia pesada e da cadeia leve,

contêm múltiplos genes para as regiões variáveis

da imunoglobulina, assim como do TCR e alguns

genes das regiões constantes.

� Genes das regiões variáveis (V) e genes das

regiões constantes (C).

� Entre os genes V e C existe ainda os genes J

(segmentos gênicos de junção) e D (diversidade).

� Cadeia H (cromossomo 14): VDJC

� Cadeia κ (cromossomo 2): VJC

Cadeia pesada:Região variável: VDJRegião constante: C

Cadeia leve:Região variável: VJRegião constante: C

- Segmento gênicos das regiões variáveis 300 pb 5’.- Codifica a região líder 20 a 30 aas.- Os peptídios de sinalização orientam o polipeptídeo emergente durante sua síntese nos ribossomos para a luz do retículo endoplasmático.- Entre V e C temos os segmentos de junção (J) – 30 a 50 pb.- Nas cadeia pesadas (H) da imunoglobulinas temos ainda a regiãoD (segmentos de diversidade).

Rearranjo da cadeia pesada:

- Rearranjo da cadeia pesada leva à união de um segmento D e umJ, com deleção do DNA interposto. Após o rearranjo DJ um entreos diversos genes V irá se unir ao complexo DJ.- VDJ rearranjado.- Deleção dos demais segmentos D que não fazem parte do

rearranjo.- A região VDJ permanece separada da região C por um intron.- RNA mensageiro (transcrito primário processado) -

aproximando o complexo VDJ a região C mais próxima no casoCµ ou Cδ.

Rearranjo da cadeia leve:

- Reunião de um gene V e J dentre os genes disponíveis.- VJ é colocado ao lado de Cκ.- Dando origem a VJ (variável) e κ (constante).

Rearranjo da cadeia leve:

- No caso da cadeia λ há 40 tipos de cadeia V e os 4 genes J acompanhado das cadeias Cλ (4 genes).

O rearranjo dos genes das cadeias leves ocorre primeiramente no locus κ, se o rearranjo κ for produtivo, bloqueia-se o rearranjo da cadeia leve λ.

FIGURE 4-16

FIGURE 4-23

SWITCH IMUNOLÓGICO

- Permite a produção de anticorpos de diferentes classes e subclasses.

- Regiões de trocas localizadas nas regiões dos introns antecedendo cada sequência gênica.

- Não existe região de switch entre µ e δ, razão pela qual o linfócito B recém amadurecido é capaz de expressar essas duas imunoglobulinas.

- A mudança de classe das cadeias pesadas não é um processo aleatório, mas regulado pelas citocinas derivadas dos linfócitos T auxiliares.

FIGURE 4-21