GERAÇÃO DA DIVERSIDADE DE RECEPTORES ESPECÍFICOS

Graduação em BiotecnologiaDisciplina de Imunobiologia

GERAÇÃO DA DIVERSIDADE DE RECEPTORES ESPECÍFICOS

IMUNIDADE ADAPTATIVA

17 de dezembro de 2012

Marcelo Mendonçamarcelomendoncavet@yahoo.com.br

Para entender os receptores de célula B e T

Precisa-se conhecer a estrutura de um anticorpo

Cada linfócito possui inúmeras cópias deum único receptor de Ag com uma únicaespecificidade antigênica

Cada indivíduo possui bilhões de linfócitos

Receptores de Antígenos dos Linfócitos

Respostas a uma grande variedade deantígenos

Variações nas sequências de aa no sítio deligação ao Ag (cadeias variáveis - V)

Receptores específicos para antígenosRCTRCB

Como estes receptores são gerados?

Quantos receptores antigênicos existem na superfície de um linfócito?

30.000~ 5 x 1013

• Especificidade?• Diversidade?

Existem regiões distintas de hipervariabilidade nos domínios V

“Cada cadeia variável do receptor não pode ser

que aqueles existentes no genoma”

“Cada cadeia variável do receptor não pode sercodificada por completo no genoma, pois seriamnecessários mais genes para receptores de antígenos dosque aqueles existentes no genoma”

As cadeias variáveis são codificadas por vários segmentos gênicos

Rearranjo Gênico

Arranjados dos

formar

Arranjados durante o desenvolvimento doslinfócitos por recombinação somática do DNA paraformar uma sequencia completa da região V

O rearranjo gênico primário das imunoglobulinas

A região V de uma cadeia leve ou pesada é codificada por mais

de um segmento gênico

• Segmento gênico V ou variável

• Segmento gênico J ou junção

V-J• Segmento de diversidade ou DH

V-J

Organização genômica dos loci de cadeias leves e pesadas no genoma humano

Vários segmentos CHL = sequência líder

As sequências sinais de recombinação são sequências heptaméricase nonaméricas conservadas que flanqueiam os segmentos que

codificam as regiões V, D e J das imunoglobulinas

O rearranjo dos segmentos gênicos V, D e J é orientado por sequências flanqueadoras no DNA

Os segmentos gênicos da região V são unidos por recombinação

Etapas enzimáticas no rearranjo V(D)J

dependente de RAG

A introdução dos nucleotídeos N e P diversifica as junções entre os

segmentos gênicos durante o rearranjo gênico das

imunoglobulinas

Rearranjo Gênico para formar um éxon de região V

1. Diversidade Combinatória (Rearranjo gênico)

2. Diversidade JuncionalDiversidade adicional em regiões de junção (região V leve e V pesada)

A diversidade do repertório de imunoglobulinas é gerada por quatro processos principais

(região V leve e V pesada)

3. Diversidade combinatóriaPareamento de diferentes regiões V de cadeias leves e pesadas

1,9 x106 - diversidade combinatória

1011 - diversidade juncional

4. Hipermutação somática (em células B ativadas)

Organização dos loci do receptordas células T na linhagem germinal humana

O rearranjo gênico dos receptores de células T

Segmentos gênicos dos receptores de

células de células T estão organizados

de modo similar aos

Rearranjo e expressão dos genesde cadeias αααα e ββββ do receptor de célula T

de modo similar aos segmentos gênicos

das imunoglobulinas e são rearranjados

pelas mesmas enzimas

Sequência sinal de recombinação que flanqueia os segmentos gênicos do receptor de células T

� Podem ser receptores transmembrana ou

secretados

� Domínios C dos anticorpos são cruciais para

suas funções efetoras

Variações estruturais nas regiões constantes das Imunoglobulinas

suas funções efetoras

� Diferentes classes de imunoglobulinas são

distinguidas pela estrutura de suas regiões

constantes de cadeia pesada

Diferenças entre classes:Função efetora

Número e localização de pontes dissulfídricas intercadeias

Número de moléculas de oligossacarídeos ligados

Número de domínios C

Tamanho da região da dobradiça

Característica das Imunoglobulinas

Os isotipos de imunoglobulinas são codificados por um agrupamento de genes de região C de cadeia pesada de imunoglobulinas

Anticorpo Anticorpo Isotipos de cadeia pesada - Apresentação

As moléculas de IgM e IgA podem

formar multímeros

Característica das Imunoglobulinas Humanas

IgMPropriedades

• Primeiro Ig produzida

• Pentâmero

• Resposta primária (baixa afinidade)

• Ativa Sistema Complemento

Anticorpos

• Sintetizada à partir do 5 meses de vida fetal

• Não neutraliza vírus ou toxinas

• Níveis elevados de IgM normalmente indicam uma infecção recente ou uma exposição recente do Antígeno

AglutinaçãoIgM

Anticorpos

IgGPropriedades

• Mais abundante (~10 g/L)

• 3 domínios constantes na cadeia H

• Monômero: 4 subclasses (Humanos)

• Principal Ig dos espaços extravasculares

• Transferência placentária

Anticorpos

• Transferência placentária

• Fixa Complemento

• Opsonina

• Neutraliza toxinas

• Neutraliza vírus

IgAPropriedades

• 2ª mais abundante no soro (monomérica)

• Ocorre como monômero e como dímero (sIgA)

• Principal Ig secretada para superfícies externas (mucosas)

Anticorpos

Lágrimas, saliva, suco gástrico e secreções

• Não fixa Complemento

• Neutraliza vírus, bactérias e suas toxinas

IgEPropriedades

• Baixa concentração no soro

• Liga via porção Fc em basófilos e mastócitos (Não requer a presença do antígeno para se ligar)

• Indivíduos saudáveis, os níveis de IgE são baixos

• Reações alérgicas - Níveis aumentam na resposta a parasitas ou pacientes com hipersensibilidade do tipo I

Anticorpos

parasitas ou pacientes com hipersensibilidade do tipo I

• Interação mastócito / IgE / Ag, causa a ativação do mastócito com efeitos vasculares potentes localizados

• Infecções parasitárias (Helmintos)

• Ligação via Fc aos eosinófilos

• Não fixa Complemento

Propriedades

• Concentrações séricas baixas

• Vida curta

• Menos caracterizada das imunoglobulinas

• Sensível à proteólise

IgDAnticorpos

• Sensível à proteólise

• Está na superfície dos Linf. B que não maturaram

• Não liga Complemento

Propriedades das Imunoglobulinas

De acordo com isotipos

Três processos que modificam os genes de imunoglobulinas rearranjados

Diversificação secundária do repertório de anticorpos

Diversificação secundária do repertório de anticorpos

Hipermutação somática – Afinidade

Conversão gênica – Especificidade

Troca de classe – Atividade efetora Troca de classe – Atividade efetora

� A citidina desaminase induzida pelaativação (AID) é responsável pela introduçãode mutações na hipermutação somática, naconversão gênica e na troca de classe

Hipermutação Somática

A hipermutação somática introduz mutações nas regiões variáveis das imunoglobulinas rearranjadas que aprimora a ligação do antígeno

Obrigado!

Feliz Natal!

E um 2013 com o sistema imunológico

em dia! (Saúde)