Introdução à Imunologia Clínica: Reação Antígeno x Anticorpo

Introdução a Imunologia clínica Reação Antígeno x Anticorpo Profª Me Debora M S Marioto Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Propriedades das Imunoglobulinas BCRs dos Anticorpos Acs Acs São secretados Acs são sintetizados pelos plasmócitos derivados dos linfócitos B ativados após o estímulo antigênico BCRs são sintetizados durante o desenvolvimento de linfs B e não dependem do estímulo antigênico BCRs São ligados à membrana de Linfs B Quando se fala em Imunoglobulina Ig molécula de BCR localizada na membrana do linfócito B que se apresenta ou na forma de IGM ou IgD Quando a célula B é ativada ela se transforma em plasmócito e este é especializado em produzir e secretar Igs que agora devem ser chamadas de Anticorpos Acs Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Após o nascimento as células B são geradas na medula óssea inicialmente negativas para Ig Logo se desenvolvem em células B imaturas expressando IgM na membrana Posteriormente migram para o baço onde terminam sua maturação expressando também IgD na membrana célula madura Assim está pronto para recircular pelos órgãos linfoides como naive Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B A ativação de linfócitos B pode ocorrer de duas formas por antígeno Tindependente resposta a antígenos multivalentes com determinantes que se repetem como polissacarídeos e lipídeos ou por antígeno Tdependente resposta a antígenos proteicos Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Antígeno Tindependente 1º ligação do antígeno às moléculas de Ig da membrana que juntamente com as Igalfa e Igbeta constituem o complexo receptor antigênico BCR 2º Intensificação de sinais provenientes de proteínas do complemento Após ocorrer a ativação do complemento pela Via Clássica sabese que ocorre a quebra proteolítica das proteínas do complemento O componente central desse sistema é a proteína C3 cuja clivagem resulta na molécula C3b 3º Ligação covalentemente ao microrganismo ou ao complexo antígenoanticorpo desencadeando vias de sinalização na célula que aumentam grandemente a resposta da célula B ao antígeno que está ali ligado Continua secretando IgM Para relembrar Desenvolvimento e ativação de Linfócitos B Antígeno Tdependente Independente do quão forte os antígenos proteicos estimulem o BCR eles sempre são internalizados e precisam do auxílio de T helper e de seus produtos estimuladores da proliferação e diferenciação de células B Nesse tipo de resposta a função principal da Ig de membrana é então se ligar e internalizar o antígeno para depois apresentalos ás células T Resulta em processos como expansão clonal troca de isotipo IgG IgA IgE hipermutação somática e geração de memória Linfócitos B e T se reúnem nos órgãos linfoides para dar início à resposta Sequencia de eventos 1 T helpers ativados expressando CD40 migram para o linofonodo 2 Células B são ativadas por antígeno solúvel ou apresentado por APC III Células B então processam e apresentam o antígeno mudam seus receptores de superfícies para quimiocinas e migram em direção à zona de célula T 1 B e T interagem na interface BT e as células B são ativadas por CD40 e citocinas 2 Linfócito B apresenta antígeno para o T via MHC II 3 As células B ativadas acumulamse em centros germinativos por indução de CD40 e ali ocorrem as mudanças de isotipo mutação somática e memória Sequencia de eventos Após 34 dias de contato com o antígeno a célula B para de expressar e secretar IgM e IgD de superfície e faz a troca de isotipo Relembrando respostas primárias e secundárias Primária período maior de ativação Ig usado principalmente é IgM Secundária período menor de ativação isotipos diferentes de IgM maior afinidade devido a hipermutação e maior eficiência para eliminar o patógeno Mudança de isótopo Linfócito B maduro Apresentação de antígeno por DC a células T auxiliares Células B de memória Plasmócitos Resposta humoral Função dos Ac Neutralização Opsonização Ativação do sistema complemento Citotoxicidade celular dependente de Ac Duas cadeias pesadas Heavy Chains H São as partes maiores da molécula e contribuem para a estabilidade e função geral do anticorpo Cada cadeia pesada possui regiões variáveis e constantes Duas cadeias leves Light Chains L São as partes menores da molécula e também possuem regiões variáveis e constantes Estrutura do anticorpo Cadeia pesada Cadeia leve Uma molécula de anticorpo é composta de quatro cadeias polipeptídicas incluindo duas cadeias pesadas H idênticas e duas cadeias leves L idênticas onde cada cadeia contém uma região variável e uma região constante A estrutura básica de um anticorpo é composta por unidades repetitivas que formam uma molécula em forma de Y Cada unidade dessa molécula é composta por duas partes principais a região constante Fc e a região variável Fab Estrutura do anticorpo Conceito e Funções de Domínios de Igs Acs Domínios VL e VH formam o Sítio combinatório Parátopo dos BCRs e Acs para a interação com o Ag Domínio CL e CHl Ligação não covalente entre as cadeias L e H função de espaçador entre o sítio combinatório e a região Fc e auxilia na manutenção da estrutura tridimensional da molécula de Ig Ac CH2CH2 Fixação do componente C1q do Sistema Complemento função início da ativação da via clássica do sistema complemento CH3CH3 Combinação específica com receptores nas membranas de Macrófagos Monócitos Polimorfonucleares função de Opsonização e também com receptores na superfície das Células NK e Linfócitosfunção de ADCC Ligação não covalente entre as cadeias H CH4CH4 Combinação específica com receptores nas membranas de Mastócitos e Basófilos e Eosinófilos no caso de IgE Funções promover a degranulação de mastócitos e basófilos eou de eosinófilos O domínio CH4 está presente apenas em IgM e IgE mas somente em IgE ele apresenta as funções citadas anteriormente Região Variável Fab Fragmento AntígenoBinding Localizada nas extremidades dos braços da molécula de Y essa região é responsável por se ligar especificamente ao antígeno A região variável é altamente diversa entre diferentes anticorpos e permite o reconhecimento de uma ampla variedade de antígenos Região Constante Fc Fragmento Cristalizável Essa região é a porção caudal do Y e determina as funções efetoras do anticorpo como a ativação do sistema imunológico para destruir os patógenos marcados A região constante é a mesma para um determinado tipo de anticorpo dentro de uma classe IgG IgM IgA etc mas varia entre diferentes classes de imunoglobulinas Estrutura do anticorpo Regiões determinantes de complementariedade regiões hipervariáveis Existem três CDRs principais em cada cadeia variável de um anticorpo CDR1 CDR2 e CDR3 Determinam a especificidade do anticorpos CDR Antígeno Regiões determinantes de complementariedade As CDRs interagem diretamente com o antígeno formando ligações específicas e complementares semelhantes a um encaixe de chave e fechadura Estrutura dos anticorpos As diferenças entre as porções constantes da cadeia pesada criam os isótipos e subtipos de anticorpos IgA IgA1 e IgA2 cadeias pesadas do tipo α alfa IgD cadeia pesada do tipo δ delta IgE cadeia pesada do tipo ε epsilon IgM cadeia pesado do tipo μ mimiú IgG IgG1 IgG2 IgG3 e IgG4 cadeia pesada do tipo γ gama IgA IgM Pentamérica reunião de 5 monômeros de IgM Grande Cadeia pesada Presença de Cadeia J reunindo os 5 monômeros de IgM Funções Ativação do sistema complemento Neutralização viral e de toxinas bacterianas Atua como Ac no compartimento sanguíneo Primeira Ig a ser produzida Resposta Imune Primária Atua como BCR em linfócitos B maduros sob a forma monomérica para o reconhecimento de epítopos de Ags IgG Maior concentração no sangue Cadeia pesada Predomina nas respostas imunes secundárias Funções neutralização viral e de toxinas bacterianas Opsonização aumento da fagocitose Citotoxidade celular dependente de Anticorpos ADCC Ativação do sistema complemento Presente no feto e recémnascido Atravessa a placenta de primatas e é a ppal Ig que passa pelo colostro Subclasses de Ig Ex IgG Humanos KubyImmunology7thEditionebook3 000 IgA Cadeia pesada α Presença de cadeia J e peça ou componente secretor nas secreções mucosas Imunidade de mucosas presente em gde Qtidade nas secreções colostro saliva tratos respiratório gastrointestinal urinário e genital Principal forma é dimérica mas pode ser encontrada como monomérica freq no soro sanguíneo e trimérica Funções Neutralização viral e de toxinas bacterianas Inibição da aderência bacteriana Agglutinação bacteriana Imunidade de mucosa mediada por IgA A síntese de IgA é muito intensa Ocorre principalmente nos tecidos linfóides associados à 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 poliIg Transcitose PoliIg é clivado e libera a IgA ligada ao componente secretor IgD Cadeia pesada δ Presente na membrana de linfócitos B imaturos BCR Normalmente encontrada em baixas concentrações no plasma soro sanguíneo Normalmente não é secretada Função como Ac pouco conhecida havendo apenas poucos registros para alguns autoAcs do isotipo IgD em doenças autoimunes como o Lúpus IgE Cadeia pesada Normalmente encontrada em muito baixas concentrações no plasma soro sanguíneo Associase à receptores de mastócitos e basófilos através do domínio CH4 das suas cadeias H região Fc e quando combinada a Ags nessa posição promove a degranulação de Mastócitos Basófilos liberando mediadores da inflamação aguda como a histamina Funções Respostas de imuneproteção antiparasitária antihelmintos quando IgE se associa com receptores da superfície de Eosinófilos e tb de Mastócitos Basófilos Respostas na hipersensibilidade do tipo I ou Anafiláticas alergias atopias Hipersensibilidade Imediata Desencadeada por IgE Aumento de IgE indivíduo sensibilizado por alérgenos Ligação de anticorpos IgE nos receptores Fc presentes nos mastócitos e basófilos Ligação do antígeno específico a duas moléculas de IgE nos mastócitos e basófilos Ativação celular Liberação de mediadores inflamatórios Resting mast cell Activated mast cell Resting mast cell contains granules containing histamine and other inflammatory mediators Multivalent antigen crosslinks bound IgE antibody causing release of granule contents IgA Presente nas mucosas Confre a imunidade passiva da mãe para o filho através da amamentação IgM Alto peso molecular não passa pela placenta primeira classe a elevarse na fase aguda dos processos imunológicos IgG Imunoglobulina mais abundante no sangue e nos espaços extravascularesatravessam a barreira placentária IgD Coexpressa com a IgM na superfície dos linfócitos B maduros IgE Normalmente relacionada à defesa contra verminoses e protozooses e também fenômenos alérgicos e reações anafiláticas AnticorposImunoglobulinas IgG E IgM NA INFECÇÃO REINFECÇÃO imunocompetentes Ig 1 Resposta primária 2 Resposta secundária Tempo AnticorposImunoglobulinas Anticorpos monoclonais Produzidos a partir de um único clone de um único linfócito B que passa a produzir sempre os mesmos anticorpos em resposta a um agente patogênico O procedimento foi descrito pela primeira vez em 1975 na revista Nature por César Milstein e Georges Köhler Produzidos em laboratório a partir de linfócitos B gerados por camundongos cujos sistemas imunológicos foram estimulados pelos antígenos de interesse AnticorposImunoglobulinas Após imunizarem ratinhos com determinado antígeno as células do baço são colhidas São selecionadas as células B normais produtoras de anticorpos que são fundidas com uma célula de mieloma gerando uma célula híbrida denominada hibridoma Os clones resultantes de células de hibridoma que segregam grandes quantidades de anticorpos monoclonais podem ser cultivados indefinidamente Os hibridomas que produzem anticorpos da especificidade desejada são identificados e clonados para uma cultura de células individuais Uma vez que cada clone de hibridoma é um derivado da fusão com uma única célula B todas as moléculas de anticorpo que ela produz são idênticas em estrutura incluindo o seu local de ligação ao antígeno e isótipo AnticorposImunoglobulinas Aplicações Identificação de marcadores fenotípicos Imunodiagnóstico Diagnóstico e terapia de tumores Análise funcional de moléculas de superfície celular e secretadas AnticorposImunoglobulinas Anticorpos policlonais Anticorpos derivados de diferentes linhagens de células B Produzidos por uma variação de moléculas de imunoglobulinas secretadas contra um antígeno específico cada uma reconhecendo um epítopo diferente Conceitos importantes Imunógeno Substância que induz uma resposta imune específica Antígeno Ag Substância que reage com os produtos de uma resposta imune específica Hapteno Moléculas de baixo peso molecular não imunogênica que pode reagir com os produtos de uma resposta imune específica quando ligada a uma proteína transportadora de maior peso molecular Haptenos têm a propriedade de antigenicidade mas não imunogenicidade Epítopo ou Determinante Antigênico Porção do antígeno que combina com os produtos de uma resposta imune específica Ligação entre antígenos e anticorpos Moléculas que podem ser reconhecidas por anticorpos Metabólitos intermediários de carboidratos lipídeos hormônios Macromoléculas carboidratos complexos fosfolipídeos ácidos nucleicos e proteínas A ligação do anticorpo ocorre em um sítio específico no antígeno EPÍTOPO ou determinante Uma macromolécula que apresente muitos epítopos iguais é chamada de polivalente Ligação entre antígenos e anticorpos Tipos de epítopos ou determinantes Determinante linear epítopos formados por sequências lineares de aproximadamente 6 aminoácidos Determinantes conformacionais epítopos formados por aminoácido que não estão em sequência Encontrados na forma proteína dobrada Determinante linear Determinante conformacional Ligação entre antígenos e anticorpos Reconhecimento do antígeno pelo anticorpo Ligação não covalente e reversível Forças de Van der Waals pontes de hidrogênio interações hidrofóbicas Ligações múltiplas entre o antígeno e o anticorpo garantem que o antígeno seja ligado fortemente ao anticorpo Força de ligação de um único sitio de ligação afinidade Representada pela constante de dissociação Quanto mais baixa a Kd maior a afinidade Ac produzidos em resposta imune Kd 107 a 1011 Ligação entre antígenos e anticorpos Afinidade de um anticorpo Força da reação entre um único determinante antigênico e um único sítio de combinação no anticorpo É a soma das forças de atração e repulsão que operam entre o determinante antigênico e o sítio de combinação do anticorpo Ligação entre antígenos e anticorpos Avidez Somatória de todas as forças de ligação Força de ligação a todos os sítios Ex IgM Uma molécula de IgM de baixa afinidade pode ter alta avidez em antígenos polivalentes Características para o reconhecimento de antígeno Especificidade Habilidade de um sítio de combinação de anticorpo em particular de reagir com apenas um antígeno Capacidade de distinção de alteração em apenas um aminoácido Diversidade Maturação de afinidade Especialização na produção de anticorpos a cada exposição antigênica Anticorpo de resposta primária Kd 107 a 109 Anticorpo de resposta secundária Kd 1011 Alteração de isótipo durante a reposta imune ou switch Alterações de segmentos gênicos da região constante sem modificação da região variável alteram as funções efetoras Ex IgG para bactérias e vírus IgE para helmintos IgA em secreções etc Características para o reconhecimento de antígeno Características para o reconhecimento de antígeno Reações cruzadas Habilidade de um sítio de combinação de anticorpo em particular de reagir com mais de um determinante antigênico ou a habilidade de uma população de moléculas de anticorpos de reagir com mais de um antígeno Testes de reação antígeno anticorpo Fatores que afetam a medição de reações antígenoanticorpo Afinidade Quanto maior a afinidade do anticorpo pelo antígeno mais estável será a interação Avidez Reações entre antígenos multivalentes e anticorpos multivalentes Testes de reação antígeno anticorpo Razão entre antígeno e anticorpo Resposta imune eficaz quando duas ou mais moléculas de anticorpos estão unidas pela proximidade dos sítios antigênicos Anticorpo livre Antígeno livre 100 Percentual de complexo imune precipitado Quantidade de antígeno adicionado Testes de reação antígeno anticorpo Forma física do antígeno Antígeno particulado geralmente se observa a aglutinação do antígeno pelo anticorpo Antígeno solúvel geralmente se pesquisa a precipitação de um antígeno após a produção de grandes complexos antígenoanticorpo insolúveis Imunoensaios Precipitação e aglutinação Imunofluorescência Radioimunoensaio ELISA Western blotting Quimioluminescência e eletroquimioluminescência Imunocromatografia Citometria de fluxo Imunoensaios Sensibilidade diagnóstica incidência de resultados verdadeiramente positivos obtidos quando um teste é aplicado em indivíduos sabiamente portadores da doença em estudo Sensibilidade metodológica propriedade do método analítico de detectar pequenas diferenças na concentração do analito ou menor quantidade diferente de zero que o método consegue medir VP verdadeiro FN falso S VPVPFN S 48482 S 096 100 96 Imunoensaios Especificidade diagnóstica incidência de resultados verdadeiramente negativos obtidos quando o teste é aplicado em indivíduos sabiamente não portadores da doença Especificidade metodológica capacidade do método de mensurar somente o que se propõe medir E VN VN FP FP falso VN verdadeiro Testes Laboratoriais Aplicados à Imunologia Clínica Os imunoensaios são técnicas para a detecção ou quantificação de antígenos ou anticorpos podendo utilizar reagentes marcados ou não marcados Técnicas com reagentes não marcados aglutinação precipitação e imuno difusão Técnicas com reagentes marcados radioativo enzimático fluorescente e quimioluminescente ADEUS THATS ALL FOLKS