Engenharia de Bioprocessos e BiotecnologiaEstudo Dirigido III - Imunologia Geral

1) Descreva a interação antígeno-anticorpo. Que forças estão envolvidas?- A associação específica de antígenos e anticorpos é dependente de ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas, ligações iônicas, forças eletrostáticas e forças de van der waals. São reversíveis, de natureza fraca e não-covalente, ainda que algumas associações entre antígeno e anticorpo possam ser bastante fortes.- Os antígenos, assim como os anticorpos, podem ser polivalentes, através de múltiplas cópias do mesmo epítopo ou pela presença de vários epítopos, que são reconhecidos pelos vários anticorpos. Interações envolvendo polivalência podem produzir complexos mais estáveis.

2) Diferencie afinidade de avidez.Afinidade: Descreve a intensidade da interação antígeno-anticorpo em sítios antigênicos individuais. Diz respeito a força de ligação entre anticorpo e antígeno. Esta força é normalmente representada pela constante de dissociação, Kd, que descreve a concentração dos antígenos necessária para ocupar os locais de ligação e uma solução com anticorpos.Avidez: Já a avidez consiste na força total de ligação entre anticorpo e antígeno, ou seja, leva em consideração que a dobradiça da região dos anticorpos fornece a eles flexibilidade, permitindo que um único anticorpo seja capaz de se ligar a antígenos multivalentes por meio de mais de um epítopo. É controlada por três fatores: Afinidade entre anticorpo e epítopo, valência de antígeno e anticorpo e arranjo estrutural da interação. Esses fatores definem a especificidade do anticorpo, isto é, a probabilidade de que o anticorpo seja específico para um epítopoAfinidade se refere à força de ligação entre um único determinante antigênico e um sítio de combinação de um anticorpo particular, enquanto que avidez se refere a força total de ligação entre antígenos e anticorpos.

3) O que é reatividade cruzada? Dê exemplos.Reatividade cruzada se refere à habilidade de um sítio de combinação de anticorpo em particular de reagir com mais de um determinante antigênico, ou a habilidade de um população de moléculas de anticorpos de reagir com mais de um antígeno. Reações cruzadas aparecem porque o antígeno envolvido na reação compartilha o mesmo epítopo com o antígeno imunizador.- Anticorpo ou população de anticorpos que se ligam aos epítopos de outros antígenos. Pode ser causada po baixa avidez ou especificidade do ac, ou pela semelhança de epítopos de antígenos distintos. Ex: Brucella abortus x Yersinia eterocolitica

4) Diga a aplicação e como são realizados os imunoensaois relacionados abaixo:

a) AglutinaçãoBaseia-se na capacidade da ligação do anticorpo de alterar o estado físico do antígeno ao qual se liga.Quando um antígeno é exposto na superfície de uma bactéria, por exemplo, os anticorpos podem fazer as bactérias aglutinarem. O mesmo se aplica às reações de tipagem sanguínea, onde antígenos visados são os da superfície das hemácias.– Quando um antígeno particulado é incubado com anticorpos específicos, ocorrer uma reação de aglutinação de partículas antigênicas.A aglutinação é usada para determinar o grupo ABO. A aglutinação é induzida por anticorpos ou aglutininas (anti-A e anti-B) que se ligam ao grupo A ou B respectivamente. Estes antígenos estão arranjados em múltiplas cópias na superfície da hemácia, permitindo que as células se aglutinem durante uma reação cruzada.– Adiciona-se em um tubo o soro teste e o antígenos particulado. Incuba-se até a formação de aglutinação. Quando ocorrer aglutinação as partículas sedimentam formando um tapete no fundo do tubo… A aglutinação indica a presença de anticorpos específicos para o antígeno.

b) RadioimunoensaioEnsaio de ligação direto para anticorpos, normalmente usado para medir os níveis de hormônio no sangue em fluidos teciduais.No RIA para um antígeno, um anticorpo puro contra o antígeno é marcado radioativamente, em geral com I125. O antígeno não marcado é ligado a um suporte sólido, como um poço de uma microplaca, que adsorverá certa quantidade de qlq proteína. O anticorpo marcado pode se ligar ao antígeno não marcado ( a adsorção não específica é bloqueada). Todos os anticorpos não ligados são retirados por lavagens. A ligação do anticorpo é medida diretamente pela quantidade de radioatividade retida nos poços. Pode ser desenvolvido com anticorpos não marcados ligados a placa, e o antígeno marcado sendo adicionado.Não permite que a quantidade de um antígeno ou anticorpo em uma amostra de composição desconhecida seja medida diretamente, pois depende da

ligação de um antígeno ou anticorpo puro e marcado.

c) ELISAEnsaio de ligação direta semelhante ao RIA, os dois usam o mesmo princípio. O ELISA é frequentemente usado no diagnóstico viral, para detectar, por exemplo, cados de infecção por HIV. Para o ELISA, uma enzima é quimicamente ligada ao anticorpo conhecido e puro, enquanto o antígeno é ligado a um suporte sólido que adsorverá certa quantidade da proteína. O anticorpo marcado com a enzima pode se ligar ao antígeno não marcado. A adsorção inespecífica é bloqueada e todos os anticorpos não ligados e outras proteínas são lavados. A ligação do anticorpo é medida por uma reação que torna um substrato incolor em um produto colorido.ELISA DE CAPTURA – em vez de ligar o antígeno diretamente a placa, são ligados anticorpos específicos para o antígenos que ligam o o antígeno com alta afinidade, concentrando-os na superfície da placa, mesmo com antígenos em baixas concentrações. Um anticorpo diferente que reconhece outro eítopo é usado para detectar o antígenos ligado

d) Western BlottingUsado para a identificação de uma determinada proteína em um lisado celular. As células não marcadas são postas em detergente para solubilizar as proteínas e o lisado é submetido a SDS PAGE para separar as proteínas. As proteínas separadas por tamanho são transferidas para um suporte estável como uma membrana de nitrocelulose. Proteínas específicas podem ser detectadas por anticorpos específicos a proteínas solubilizadas por SDS (ac de sequencias desnaturadas), os anticorpos ligados são revelados com anticorpos anti-IgG marcados com radioisótopos ou enzimas.

e) ImunoprecipitaçãoO anticorpo é fixado a um suporte sólido. Todas as proteínas de uma célula podem ser marcadas metabolicamente com aminoácidos radioativos ou, apenas as proteínasda superfície podem ser marcadas por radioiodinação, ou ainda por uma reaçao com biotina. Uma vez que as proteínas marcadas tenham sido isoladas pelo anticorpo, elas podem ser caracterizadas, por eletroforese, por exemplo. A imunoprecipitação é útil ara determinar o peso molecular e o ponto isoelétrico de uma proteína.– Várias quantidades de antígenos são adicionadas a uma quantidade fixa de soro contendo anticorpo. Conforme a quantidade de antígeno aumenta, a quantidade de precipitado produzida também aumenta até um máximo, para depois diminuir.

f) Citometria de fluxoContar e definir linfócitos. O CITÔMETRO DE FLUXO DETECTA E CONTA CÉLULAS INDIVIDUAIS PASSANDO EM UMA CORRENTE ATRAVÉS DE UM FEIXE

DE LASER. Usado para estudar propriedades de subgrupos de células identificados por ac monoclonais contra proteínas de superfície.

5) Diferencie ELISA direto, indireto, sanduíche e competitivoPara o ELISA direto, uma enzima é quimicamente ligada ao anticorpo conhecido e puro, enquanto o antígeno é ligado a um suporte sólido. O anticorpo marcado com a enzima se liga ao antígeno não marcado. A adsorção inespecífica é bloqueada e todos os anticorpos não ligados e outras proteínas são lavados. A ligação do anticorpo é medida por uma reação que torna um substrato incolor em um produto colorido.

ELISA DE CAPTURA – em vez de ligar o antígeno diretamente a placa, são ligados anticorpos específicos para o antígenos que ligam o o antígeno com alta afinidade, concentrando-os na superfície da placa, mesmo com antígenos em baixas concentrações. Um anticorpo diferente que reconhece outro epítopo é usado para detectar o antígenos ligado.NO MÉTODO INDIRETO o antígeno fica aderido ao suporte sólido e em seguida um anticorpo marcado com uma enzima é adicionado, a enzima reage com o substrato fazendo com que o cromóforo mude de cor. A presenã de cor nos poços indica a presença de anticorpo e os poços que não mudam de corpo indicam a ausência do mesmo.

INDIRETO> Anticorpo aderido ao suporte sólidoDIRETO> antígeno aderido ao suporte sólido

6) Como funcionam as vacinas?As vacinas induzem nosso sistema imunológico a produzir anticorpos específicos contra um determinado patógeno.São introduzidas na forma de microrganismos mortos ou atenuados ou toxinas inativas produzidas por eles. Uma vez aplicada, são capazes de estiumular o sistema imunitário a produzir acs sem provocar a doença. (IMUNDADE ATIVA)

7) Diferencie Imunização passiva de ativa. Dê exemplos.Na imunização ATIVA ocorre quando o próprio sistema imune do indivíduo, ao entrar em contato com uma substancia estranha, responde produzindo anticorpos e células imunes. Essa imunidade tem uma memória e prevalece por vários anos. Pode-se adquirir a imunidade ativa por meio da vacinação ou contraindo uma doença infecciosa.Na imunização PASSIVA, obtida pela transferência de anticorpos produzido por outro indivíduo (mãe ou outro animal), é produzida uma rápida e eficiente proteção temporária. É caracterizada pela passagem de anticorpos da mãe para o feto, através da placenta e leite.

8) Diferencie vacinas de organismos vivo atenuados de vacinas de organismos inativados.

VACINAS ATENUADAS: Perda da patogênicidade; capacidade de crescimento transitório no hospedeiro; seleção de mutantes em cultura anormal; exposição prolongada a epítopos (aumenta imunogenicidade e acarreta em células de memória); possibilidade de reversão. >> Sabin e Pólio

VACINAS INATIVAS: Inativação feita quimicamente ou por calor; Necessitam de reforços; irreversíveis >> Vacina Salk e Pertussis

9) Como podem ser as vacinas de subunidades?VACINAS DE SUBUNIDADES: usam apenas partes dos microrganismos (toxinas, polissacarídeos bacterianos capsulares) para estimular o SI, contendo apenas o necessário para uma resposta e não todas as outras partes do MO. Tendem a causar menos reações adversas10)O que são vacinas conjugadas? Como funcionam? Quais suas vantagens?

Produzidas para combater doenças causadas por bactérias encapsuladas. Utiliza componentes específicos do agente patogênico, como um carboidrato, que são capazes de produzir uma resposta imune. Um carboidrato, por exemplo, precisa estar acoplado (conjugado) a uma proteína transportadora que é reconhecida por macrófagos e células T. Proteção de longa duração.

11)Diferencie os quatro tipos de doenças de hipersensibilidade com base no mecanismo imune patológico.12)Reação de hipersensibilidade do tipo I = alergia. Reação do tipo imediata mediada por anticorpos IgE

Antígenos inócuos podem causar reações de hipersensibilidade tipo II em indivíduos suscetíveis, ligando-se a superfície das células sanguíneas circulantes. (anemia hemolítica, trombocitopenia). Destruição de hemácias ou plaquetas mediada por anticorpos é um efeito colateral associado a igestão de certos fármacos, como penicilina. O fármaco se liga superfície celular e serve como algo de IgG, causa destruição das célulasDoença sistêmica causada pela formação de complexos imunes ocorre após a administração de grandes quantidades de antígenos pouco catabolizados.. Hipersensibilidade tipo III, pode surgir quando o antígenos é solúvel. Patologia causada pelo depósito de agregados ac:ag ou complexos imunes. (reação de arthus – pele tem IgG = complexo imune)Reações de hipersensibilidade tardia são mediadas por células Th e T CD8 citotóxicas. Tipo IV. Mediadas por t efetoras antigeno especificas. Tardia, contato, glúten.Mutações nos reguladores moleculares da inflamação podem cusar respostas inflamatórias de hipersensibilidade, resultando na doença inflamatória. Doenças autoinflamatórias. Síndrome de blauAs doenças de hipersensibilidade refletem mecanismos imunes normais que são inapropriadamente dirigi dos contra antígenos inócuos ou estímulos inflamatórios. Elas podem ser media das por anticorpos IgG ligados a superfícies celulares modificadas ou por com plexos de anticorpos ligados a antígenos pouco catabolizados, como ocorre na doença do soro. As reações de hipersensibilidade mediadas pelas células T podem ser ativadas por proteínas próprias modificadas ou por proteínas injetadas, como aquelas do extrato micobacteriano tuberculina. Essas respostas mediadas pelas células T requerem a síntese induzida de moléculas efetoras e se desenvolvem mais lentamente, sendo, por isso, denominadas hipersensibilidade tardia. Uma falha genética na regulação da inflamação causa raras síndromes auto-inflamatórias,

considerando-se que a doença de Crohn está associada a uma falha para controlar bactérias comensais do intestino e impedir que causem inflamação crônica.

13)O que é alergia? Como é classificada e como se manifesta?Alergia: Reação sintomática face a um antígeno ambiental normalmente inócuo. Resulta da interação do antígeno com o anticorpo ou com células T intruídas produzidas pela exposição prévia ao mesmo antígeno.Alergia ocupacional: quando o trabalho exercido por uma pessoa induz alergia.Alergia tipo inata: produção ou exacerbação de uma resposta semelhante à hipersensibilidade a um antígeno em que a resposta imune inata leva à ativação dos receptores semelhantes ao Toll.

14) Indique para cada uma das seguintes afirmativas se é verdadeira ou falsa. Justifique sua resposta.

a) O passo inicial no processo de de granulação de mastócitos durante a reação de hipersensibilidade do tipo III é a ligação cruzada de receptores de Fc. E A ligação do antígeno à IgE pro-duz ligações cruzadas entre esses receptores, causando a liberação de mediadores químicos pelos mastócitos, o que pode levar ao desenvolvimento de uma reação de hipersensibilidade tipo I.b) IgE é encontrada ligada a mastócitos mesmo se o antígeno não está presente. CA IgE difere de outros isotipos de anticorpos por estar localizada predominantemente nos tecidos, onde está ligada aos mastócitos por receptores de superfície de alta afinidade denominados FcRI.c) Nas reações de hipersensibilidade do tipo I ocorre deposição de complexos antígeno-anticorpo nas membranas basais dos capilares causando dano tecidual. E >> Tipo IIId) A quimiotaxia de eosinófilos é observada na resposta tardia da hipersensibilidade do tipo IV. Tipo I: A histamina se liga aos receptores H1 das células endoteliais e tem os seguintes efeitos: dilatação das arteríolas de menos calibre; constrição das artérias de maior calibre; aumento da permeabilidade das vênulas; formação de fendas venulares; contração do músculo liso e quimiotaxia para eosinófilos.

15)Descreva o mecanismo imunológico desencadeados na reação de transfusão. Esse mecanismo é semelhante a que tipo de hipersensibilidade?A transfusão de sangue incompatível causa uma reação na qual as hemácias são destruídas, causando a liberação de hemoglobina e levando à toxicidade. Semelhante a hipersensibilidade do tipo II

16)Como os anticorpos podem causar lesão tecidual e doença?O inicio de síndromes transitórias como a doença do soro, coincide com o desenvolvimento de anticorpos contra as proteínas solúveis abundantes no soro estranho. Esses anticorpos formam complexos imunes com os antígenos por todo o corpo. Esses complexos imunes fixam o complemento e podem se ligar e ativar leucócitos portadores de receptores de Fc e complemento, os quais, por sua vez, causam lesão tecidual. A formação de complexos imunes elimina o antígenos estranho e essa síndrome é auto limitada.

17)Dê alguns exemplos de doenças causadas por anticorpos ou imunocomplexos, sua patogênese e suas principais manifestações clínicas e patológicas.1 Doença do soro, 2 reação de arthus 2 Quando o antígeno sensibilizante é injetado na pele o ac IgG forma complexos imunes locais que se ligam aos receptores Fc em leucócitos, criando uma resposta inflamatória local.1 Pode resultar da injeção de grandes quantidades de u antígeno estranho e pouco catabolizado. (1 injeção local de antígenos em indivíduo imune com o anticorpo IgG 2 formação local do complexo 3 ativação a porção Fc nos mastócitos induz a degranulação 3 inflamação local, aumento da liberação de fluidos e proteínas, fagocitose e oclusão dos vasos sang)

Os tipos I-III são mediados por anticorpos e se distinguem pelos diferentes tipos de antígenos reconhecidos e pelas diferentes classes de anticorpos envolvidas. As respostas tipo I são mediadas por IgE, que induz a ativação de mastócitos, ao passo que os tipos II e III são mediados por IgG, que pode engajar mecanismos efetores mediados pelo complemento e mecanismos fagocíticos em vários graus, dependendo da subclasse de IgG e da natureza do antígeno envolvido. As respostas tipo II são dirigidas contra os antígenos da superfície da célula ou da matriz, e as respostas tipo III são dirigidas contra os antígenos solúveis, e a lesão tecidual envolvida é causada pelas respostas desencadeadas pelos complexos imunes. Uma categoria especial de resposta do tipo II envolve anticorpos IgG contra receptores de superfície celular que interrompem as funções normais do receptor, causando ativação descontrolada ou bloqueando a função do receptor. As reações de hipersensibilidade tipo IV são mediadas por células T, podendo ser subdivididas em três grupos. No primeiro grupo, a lesão tecidual é causada pela ativação dos macrófagos pelas células T H 1, o que resulta em uma resposta inflamatória. No segundo, a lesão é causada pela ativação das respostas inflamatórias eosinofílicas pelas células T H 2; no terceiro, a lesão é causada diretamente pelas células T citotóxicas (CTL).