IMUNOLOGIA - PRINCÍPIOS BÁSICOS

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

2. INTRODUÇÃO • 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.

3. INTRODUÇÃO • 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 “anti-toxina”; • Toxina = antígeno e Anti-toxina = anticorpo;

4. INTRODUÇÃO • 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 = Imuno-hematologia • 1891 - Dr. Geissler, Berlim - inoculação de anti-toxina de cavalo em criança com difteria.

5. LINFÓCITOS • 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

6. LINFÓCITOS • 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 “non-self”.

7. 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 antígeno-específico.

8. 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);

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

10. IMUNIDADE ADQUIRIDA • 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;

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

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

13. IMUNOLOGIA • Polimorfismo = capacidade de gerar diversidade nas supefícies celulares. Ex: Ag dos grupos sangüíneos. • 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)

14. ANTICORPOS • Mesma estrutura básica para todas moléculas de anticorpos • 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 – IgM, IgG, IgA, IgD, IgE.

15. 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 Pepsina cliva IgG de forma diferente: porções Fab permanecem ligadas - (F(ab`)2). Restante degradado em peptídeos pequenos.

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

17. MOLÉCULAS DE IG

18. IMUNOGLOBULINAS • IgM: 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 C1q, ativando a Cascata do Complemento e lise celular. • IgG: Ig predominante no plasma = monômero de 150.000 Mr – 75% das Ig séricas. 4 sub-classes: IgG1 a 4. Diferenciam entre si pelo número de pontes dissulfídicas. Predominante é IgG1(65 a 77%). Aloanticorpos de células vermelhas são predominantemente IgG1 e IgG3.

19. IMUNOGLOBULINAS • IgA: classe de imunoglobulinas principal nas secreções – 15% do total de Ig no plasma; _ 1/3 dos anticorpos anti-A e anti-B; • IgE: < 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). • IgD: papel na diferenciação do lifócito B.

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

21. SÍNTESE DE ANTICORPOS • 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.

22. SÍNTESE DE ANTICORPOS • 2º passo: Reconhecimento do complexo Ag/MHC classe II pela célula T helper – outras interações como B7 na CAA e CD28 na cél T helper – ativação celular – síntese do receptor do fator de crescimento IL2 e aumento de secreção da IL2 = 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.

23. SÍNTESE DE ANTICORPOS • 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.

27. FUNÇÃO DOS ANTICORPOS • 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 C9 do Complemento)

28. CASCATA DO COMPLEMENTO

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

30. IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA • 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 CD8 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.

32. IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULA • 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.

33. AUTOIMUNIDADE • Sucesso do Sistema Imune: capacidade do organismo distinguir “self” de “non-self”; • 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.

34. ANTICORPOS POLICLONAIS • 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.

35. ANTICORPOS MONOCLONAIS • 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.

36. ANTICORPOS DE OCORRÊNCIA NATURAL • Soro de indivíduos sem antecedentes de transfusões ou gravidez; • Resposta a substâncias no ambiente antigenicamente idênticas ou semelhantes a Ag de hemácias; • Aglutininas frias IgM - 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.

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

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