IMUNOLOGIA PRINCPIOS BSICOS Dra Maria Cristina Purini 06

IMUNOLOGIA PRINCÍPIOS BÁSICOS Dra. Maria Cristina Purini 06 de julho de 2006

INTRODUÇÃO n n Immunis = isento, livre; Século XVIII – sarampo; 1796 - Edward Jenner - varíola - pessoas inoculadas com o vírus desenvolviam imunidade para o sarampo. Vírus Vaccinia em latim = vacinação; 1881 - King´s Colege, London - Louis Pasteur, Joseph Lister e Robert Koch - técnicas para isolamento e cultura de bactérias em Laboratório.

INTRODUÇÃO n n n 1888 - Roux e Yersin - “toxina” produzida pelo bacilo da difteria; 1890 - Behring e Kitasato - inoculação de baixas doses da toxina produzida pelo bacilo de tétano em ratos = imunidade (específica), através da produção de “antitoxina”; Toxina = antígeno e Anti-toxina = anticorpo;

INTRODUÇÃO n n n Soro de indivíduo imunizado + suspensão das bactérias = aglutinação ou lise das bactérias; Landsteiner - misturou células vermelhas com soros de diferentes indivíduos = aglutinação e/ou lise = Imunohematologia 1891 - Dr. Geissler, Berlim - inoculação de anti-toxina de cavalo em criança com difteria.

LINFÓCITOS n n 1931 - Wells e cols. - envolvimento fígado na resposta imune; 1946 - Wintrobe - linfócitos aumentam durante infecções; 1960 - linfócitos são um grupo heterogêneo de células - diferenciação entre linfócitos B e T; Linfócitos B - fígado fetal e MO em adultos - síntese de anticorpos = resposta humoral

LINFÓCITOS n n n Linfócitos T - Timo - Imunidade celular e auxiliadoras na imunidade humoral- células T citotóxicas e T helper ; 2 x 10¹² linfócitos = volume de massa do cérebro e fígado; Sucesso processo imunológico depende da capacidade do organismo de reconhecer elementos “self” de “nonself”.

IMUNIDADE INATA E ADQUIRIDA Imunidade Inata: -Linhas primárias de defesa -Desenvolvimento evolutivo inicial; - Inespecífica - Natural – presente ao nascimento; - Imediatamente disponível; - Física, bioquímica, mecânica, ou combinação; - Não altera com exposição repetida a qualquer antígenoespecífico. n

IMUNIDADE INATA Corresponde a primeira e segunda linhas de defesa; 1) Primeira Linha de Defesa = Componentes Externos: - Físicos: pele intacta, membranas mucosas, cílios, reflexo da tosse. - Bioquímicos: secreções (suor, lágrimas, saliva, muco); ph da vagina e estômago muito baixos; 2) Segunda Linha de Defesa = Componentes Internos: - Celular: células fagocíticas (macrófagos, monócitos, PMN, células NK); n

IMUNIDADE INATA - Humorais/Bioquímicos: n - Via alternativa do complemento - ativa a cascata do complemento através de reações inespecíficas com polissacarídeos de superfícies de microorganismos e células tumorais; n - Citocinas (interferons, interleucinas); - Reação inflamatória Aguda: lesão tecidual - aumento fluxo sg + permeabilidade capilar + afluência de células fagocitárias.

IMUNIDADE ADQUIRIDA n n n Suplementa a proteção da resposta inata Desenvolvimento evolutivo mais tardio – vertebrados; Específico: Especializada; Adquirida por contato com substância estranha; Contato com substância estranha – síntese de proteínas de Ac especializadas – reatividade a substância estranha em particular; Memória;

IMUNIDADE ADQUIRIDA n Melhor resposta a cada contato com o patógeno; n Lembra o agente infeccioso e pode impedí-lo de causar doença novamente; n É adquirida imunidade para resistir à exposição subseqüente à mesma substância estranha.

IMUNIDADE ADQUIRIDA Terceira Linha de Defesa n Celular: - Linfócitos: - Células T: T helper e Tcitotóxica; - Células B: - Células B de memória e plasmócitos; - CAAs: - Macrófagos, monócitos, células dendríticas e células B; n Humoral: - Anticorpos, Via Clássica do Complememto e Citocinas. n

IMUNOLOGIA Polimorfismo = capacidade de gerar diversidade nas supefícies celulares. Ex: Ag dos grupos sangüíneos. n Variabilidade genética é exibida primariamente através do Complexo de Histocompatibilidade Maior (MHC) : - Moléculas Classe I: expressado pela maioria das células nucleadas; - Moléculas Classe II: expressado nas células apresentadoras de antígenos (linfócitos B, macrófagos, células dendríticas) n

ANTICORPOS Mesma estrutura básica para todas moléculas de anticorpos n 2 diferentes cadeias de polipeptídeos: - Cadeia Leve (polipeptídeo formado por 220 aminoácidos): comum a todas moléculas de anticorpos, podendo ser de dois tipos: kappa e lambda. - Cadeia Pesada (polipeptídeo formado por 440 aminoácidos): podem ser de 5 tipos: mi, gama, alfa, delta, epsilon. Determinam o tipo de classe de imunoglobulina – Ig. M, Ig. G, Ig. A, Ig. D, Ig. E. n

ANTICORPOS R. R. Porter – St. Mary´s Hospital Medical School – Ig G digerida por papaína – 3 fragmentos de igual tamanho: - 2 idênticos com capacidade para se ligar Ag – Fab; - porção facilmente cristalizável – Fc n Pepsina cliva Ig. G de forma diferente: porções Fab permanecem ligadas - (F(ab`)2). Restante degradado em peptídeos pequenos.

SÍTIO DE LIGAÇÃO DO ANTÍGENO Cadeia Pesada Cadeia Leve SÍTIO DE FIXAÇÃO DO COMPLEMENTO SÍTIO PARA O RECEPTOR Fc DO MACRÓFAGO FRAGMENTO Fc

MOLÉCULAS DE IG

IMUNOGLOBULINAS n n Ig. M: 1º classe de anticorpo secretado na resposta primária. Forma secretada = pentâmero de 900. 000 Mr e 10 sítios de ligação de antígenos. 10% das imunoglobulinas do plasma. Eficiente na ligação com C 1 q, ativando a Cascata do Complemento e lise celular. Ig. G: Ig predominante no plasma = monômero de 150. 000 Mr – 75% das Ig séricas. 4 sub-classes: Ig. G 1 a 4. Diferenciam entre si pelo número de pontes dissulfídicas. Predominante é Ig. G 1(65 a 77%). Aloanticorpos de células vermelhas são predominantemente Ig. G 1 e Ig. G 3.

IMUNOGLOBULINAS n n n Ig. A: classe de imunoglobulinas principal nas secreções – 15% do total de Ig no plasma; _ 1/3 dos anticorpos anti-A e anti-B; Ig. E: < 1% do total de Ig do plasma; A porção Fc da molécula se liga a basófilos e mastócitos. Porção Fab se liga a um alérgeno - ligação cruzada com outra molécula - liberação histamina (reação alérgica). Ig. D: papel na diferenciação do lifócito B.

Imunoglobulinas em banco de sangue n n Ig. G e Ig. M: mais importantes para Banco de Sangue; Ig. G: reage à temperatura corporal - destrói hemácias transfundidas antígeno-positivas; Ac Ig. M: ocorrência natural no Sistema ABO - podem interferir com a detecção de Ac Ig. G clinicamente significantes. ; 2 -mercaptoetanol ou ditiotreitol (DTT): dissociação da forma pentamérica da molécula de Ig. M - remoção dos Ac Ig. M e identificação Ac Ig. G.

SÍNTESE DE ANTICORPOS n n Estimulação antigênica; 3 células envolvidas: linfócito B, linfócito T, CAA (célula apresentadora de antígenos); 1950 – Burnet – linfócitos não são produzidos por estímulo antigênico – milhões de linfócitos pré-programados. 1º passo: Reconhecimento Ag pela CAA – endocitose – entregue aos endossomas (proteólise limitada) – MHC classe II transportado pela cadeia invariante (proteína carreadora), do Complexo de Golgi para endossomas – ligação do peptídeo derivado Ag a molécula de MHC classe II, formando um complexo Ag/MHC classe II.

SÍNTESE DE ANTICORPOS n n 2º passo: Reconhecimento do complexo Ag/MHC classe II pela célula T helper – outras interações como B 7 na CAA e CD 28 na cél T helper – ativação celular – síntese do receptor do fator de crescimento IL 2 e aumento de secreção da IL 2 = estimula proliferação. 3° passo: Ligação do Ag ao receptor de cél B – complexo Ag/receptor interiorizado por endocitose – Ag processado é apresentado junto com MHC classe II – superfície das células – interação antígeno específica entre cél T helper e cél B – ativação cél. B – proliferação e secreção de anticorpos.

SÍNTESE DE ANTICORPOS n Após estimulação algumas céls. B produzem resposta imune primária e outras se tornam céls. B de memória. As primeiras morrem em poucos dias e as outras permanecem circulantes por vários anos.

FUNÇÃO DOS ANTICORPOS n n n Destruição “non-self”; Ag se liga Ac pela porção Fab – porção Fc se liga a porção externa da membrana – ligação dos componentes do complemento – desencadeia Complexo de Ataque da Membrana (MAC) – destruição celular (lise); Células estranhas cobertas por anticorpos –ligação da porção Fc: - a macrófagos e neutrófilos – ingeridos e destruídos por fagocitose; cél. NK: lise por liberação perforina (homólogo componente C 9 do Complemento)

CASCATA DO COMPLEMENTO

FUNÇÃO DOS ANTICORPOS n n Receptor Fc da placenta: imunidade por transporte da Ig da mãe para o feto; Ig. A: encontrada principalmente em áreas de superfície mucosa – auxiliam proteção do muco. Deficiência de Ig. A: 1/500 indivíduos. Responsável por reação transfusional anafilática grave. Ig. D: função incerta; Ig. E: ligação a receptores Fc de mastócitos e basófilos – secreção histamina – dilatação e aumento permeabilidade vascular – linfócitos no sítio inflamatório.

IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA n n n MHC classe I: expresso na superfície da maioria das células nucleadas; Molécula MHC classe I da cél. Infectada apresenta o peptídeo derivado do Ag – reconhecido pelas céls. T citotóxicas – ligação CD 8 com domínio alfa 3 – ativação tirosina quinase – ativa a célula T que libera perforina destruindo a célula infectada. Em Imuno-hematologia o foco principal é imunidade mediada por anticorpos.

IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA n n Transfusão – passagem de linfócitos do doador para receptor – normalmente são reconhecidos pelo sistema imune e destruídos. Pacientes gravemente imunossuprimidos – não são reconhecidos - proliferam causando GVHD. Transfusão de linfócitos homozitos para o Ag HLA para pacientes heterozigotos – não são reconhecidos, causando GVHD.

AUTOIMUNIDADE n Sucesso do Sistema Imune: capacidade do organismo distinguir “self” de “non-self”; n Microorganismos cujas proteínas de superfície são semelhantes às do hospedeiro – falha no sistema imune – produção de anticorpos e células T citotóxicas contra Ag “self” – Doença Autoimune.

ANTICORPOS POLICLONAIS n n n Acs de grupo sanguíneo no soro – policlonais – produzidos por vários linfócitos B que reconhecem diferentes epítopos de um mesmo Antígeno. Antisoro Policlonal – imunização de animais em laboratório por injeção células vermelhas humanas homogeneizadas em uma solução (emulsão água e óleo) – 1° inoculação IM ou SC 50 a 200 micro grama Ag – 2° depois de 1 mês. Técnica Ac monoclonal não fez Ac policlonais obsoletos - + fácil, + barato – preferencial certas circunstâncias.

ANTICORPOS MONOCLONAIS n n 1975 – Kohler e Milstein – produção de Ac in vitro pela cultura de células clonais produtoras de Ac (Mieloma Múltiplo); Cél. B – fusão de cél. B de rato imunizado com cél. B de linhagem tumoral – crescimento em cultura de cél. Híbrida – hibridomas – característica de crescimento da cél. linhagem tumoral – característica de produção de Ac da cél. esplênica.

ANTICORPOS DE OCORRÊNCIA NATURAL n n Soro de indivíduos sem antecedentes de transfusões ou gravidez; Resposta a substâncias no ambiente antigenicamente idênticas ou semelhantes a Ag de hemácias; Aglutininas frias Ig. M - reagem à temperatura ambiente ou abaixo dela, ativam complemento e quando ativas a 37° podem ser hemolíticas; Reagem com os sistemas de grupo sangüíneo ABH, Hh, Lewis, MN e P.

ANTICORPOS IMUNES n n Soro de indivíduos expostos a Ag de hemácias por transfusão ou gravidez; Não são encontrados na natureza; Maioria de Anticorpos sensibilizantes quentes de Ig. G, reagem melhor em temperatura de 37°C e necessitam globulina anti-humana para detecção; Sistemas de grupo sangüíneo Rh, Kell, Duffy, Kidd e Ss.

INTERAÇÕES ANTÍGENO/ANTICORPO n n K = constante de afinidade = (Ag Ac) / (Ag) (Ac) Necessário equilíbrio entre Ag e Ac livres e ligados; Afinidade Ag/Ac é maior Ag/Fab – Ig. M molécula pentamérica proporcionando múltiplas interações com Ag – alta afinidade funcional – avidez; Afinidade ligação Ac ou Fab – afetado pela composição da solução e temperatura.