Antigenele ş i structura aparatului imun

1. Antigeneleşistructuraaparatuluiimun Prof. Univ. Dr. Victor Stoica Spitalul Clinic “Dr. I. Cantacuzino”

2. Antigeneleşistructuraaparatuluiimun IMUNITATEA =ansamblulfenomenelorprin care organismulrecunoşteşi neutralizeazăstructuriagresoaresaustrăineacestuia. RASPUNSUL IMUN = se declanşează ca urmare a patrunderiiîn organism a unui Ag

3. PROPRIETAŢILE GENERALE ALEANTIGENELORImunogenicitatea:capacitateaînascutăde a induce un R.I. specific: - selecţieclonală de L – Ag specifice - activareaclonei - expansiuneaclonei (proliferarea L)Antigenicitatea:capacitatea de a induce un R.I. şi de a reacţiona cu Ac solubili

4. Epitopii – determinanţii antigenici Conformaţie : a)secvenţială b)conformaţională

5. Localizare : - topografici - criptici- Funcţii: - specificitate - Ag - imunoreactivi- Paratopul – Ac se combină cu epitopul (conformaţiecomplementarăsuprafeţeiepitopului)

6. Valenţa Ag – nr. de epitopi -Monotonia repetitivă imunogenă: Ag carbohidrat – nr. ↑ de epitopi de acelaşi tip

7. CLASIFICAREA ANTIGENELOR I. Marimeamoleculei II. Complexitateamoleculei (chimică) III. Relaţiagazdă - Ag

8. I. Mărimea moleculei • Ag complete/imunogene: macromolecule • ≥ 40 kDa • Nr. şi varietatea epitopilor creşte proportional cu Ǿ moleculei de Ag

9. b)Ag. incomplete/neimunogene: < 5 kDa - Haptenele:- nu induc un R.I.- reacţionează cu produsele R.I.- haptenă + transportor = imunogene→se formeazăLB→Ac anti-haptenă TCR → Ac anti-transportor

10. II. Complexitatea chimică a) Intensimunogene: - proteinele - glicoproteinele b) Polizaharideleşilipidele – devinimunogenenumai dupălegare cu un substratproteic (LPZ) • Adjuvanţii: molecule nespecificeorganice/minerale care amplifică R.I. al unui Ag, la administrareaconcomitentă

11. c) Ag nucleare – citoplastmatice ( Ag celulare) • ADN nuclear catenar ( ADNds): - antigenicitate slabă - antigenicitate ↑ prinalipire la histone 2)Histonele: - proteinemicibazice – 1, 2a, 2b , 3, 4 - ↑ antigenicitatea ADNADN

12. 3)Antigenele nucleolare: - polipeptide - RNP – U1….64)Proteinele nehistonice: - ARN polimeraza 1 ( SD ) - ADN topoizomeraza 1 ( Scl – 70) - aminoacil transferaza5)Ag citoplasmatice: - ribonucleoproteine mici

13. c) Superantigenele: - nu suntfagocitatesauprelucrate de Mcf- fixare MHC- II şi TCR β- activează pană la 10% din LT periferice- hipersecreţie de limfokine implicate în AR, LES, şoculendotoxinic (toxinebacteriene)- NUsecreţieIgspecifice/ limfocitesensibilizate

14. III. Relaţia gazdă - Ag 1) Ag autologe – numaila un individ (autogrefa) 2) Ag. sinergice – la indivizi identici genetic din cadrul unei familii 3) Ag allogene ( homologe) – la indivizi diferiţi genetic din cadrul aceleiaşi specii ( ex. mamă/copil = R.I.) 4) Ag. xenogene ( heterologe) – la specii diferite (intens imunogene; ex. maimuţă om)

15. 5)Ag. heterofile –epitopicomuni; aparaţiareacţieiîncrucişate cu Ac specifici ( ex. T. pallidum + ag. cardiolipinic din miocard)6) Ag. specifice de ţesut /de organ: - tireoglobulina(Ty. autoimună) - mielina (encefalitaalergică p. vaccinare)x Ag sechestrate – specifice de organ; nu intrăîn contact cu sistemulimunîn mod obişnuit

16. Ag de histocompatibilitate: - HLA (Ag limfocitare/leucocitare umane)- MHC( Complex Major de Histocompatibilitate)- Ag structurale, specific individuale, pe S2 celulelor- conferă specificitate antigenicăţesuturilor- rol major în acceptarea – respingerea grefelor de organ/ ţesut

17. Structura : - lanţurilegreleα – specifice( A, B, C ...) - lanţuri uşoareβ – β - 2 microglobulineGenele – grupateîn 2 regiunidistinctepe braţulscurt al cr. 7 - 6 locusuri: - A, B, C, . . . - cifra (alela – varianta structurală), “w” - 4 cifre – HLA- B2705

18. Categoriile de Ag HLA/MHC a)HLA/MHC – I: A, B, C = localizarepe S2 cel. nucleate ( L, McF), Tr., nuhematii = amplificate de IFNα, IFNβ = legare CD8; Ag endogene, virale

19. b) HLA/MHC – II: DR, DP, DQ= localizatepe LB, LT, Mcf, cel. endotaliale, cel. epiteliale, (Tr. Digestiv, Tr. Respirator )= amplificate de IFNγ, TNF, IL-13= deprimăexpresia PGE2= legare CD4; Ag exogenecaptate de APC

20. Gene/proteine HLA – III • CodificăC2, C4, B (complement) • Citokine (TNF) • Proteine de şoc termic (HSP-70) • Hidrolaza P450

21. STRUCTURA APARATULUIIMUN • Sistemul limfoid = organe/ţesuturi – loc de maturizare/diferenţiere a celulelor limfocitare originare - primare; - secundare; - terţiare

22. A. Organe limfatice primare • Timusul – involuţiedupanaştere - populare cu pro-T numaiîn viaţa intrauterină (fereastra de populare – timotaxina) • Maduvaosoasă - specializatenumaiîn geneza de LT şi LB - nu au capacitate de R.I. - surseleprenatale ale precursorilorcelularii: - ficatul - splina - maduvaosoasă

23. B. Organele limfatice secundare • Componente - ggl limfatici - splina - TLAM – digestivă/respiratorie • Locul de inducere a R.I. • Diferenţiere anatomicăîn ggl/splină: R.I. cel. / R.I. um.

24. 1. Ggl limfatic: a) zona B-dependentă ( corticala): • LB → foliculilimfoizi • Pl → c. germinativi b) zonatimodependentă (paracortex) • domină LT c) zonamedulară: vase sanghine/limfatice LT, LB, Pl, Mcf, cel. dendritice

25. 2. Splina: • LT = în jurul a. trabeculare • LB = foliculi limfoizi, peste manşonul de LT(pulpa splenică) • APC = Mcf, cel. dentritice în periferia foliculilor limfoizii

26. 3. TLAM • Amigdale (palatine/faringiene/linguale) • Placi Payer, apendicele cecal • Ag patrunse prin mucoase

27. C. Organe limfatice terţiare • Agregate organizate de tip limfoid, asemănatoare ganglionilor limfatici: - LB(foliculi limfoizi) - LT - cel. dendritice foliculare - cel. reticulare • Apar în ţesuturi ectopice cu inflamaţie cronică (AR, S.Sjögren)

28. D. Circulaţia limfocitelor • Sângele • 70 - 80% = LT • 10% = LB • cca.10% = cel. nule

29. Circulaţie:- 90% - intravascular- 10% părăsescpatul vascular în ţ. perifericenelimfatice →ggl. limfatici → canal toracic →VCS- ciclu circulator : 24-48h- suntocolitetimusulşimaduvaosoasă- LT circulăcelmaimult (viată lungă)- ecotaxie/homing:migrarea L cătreanumiteţesuturi – loculde iniţiere al răspunsuluiimun

30. E. Celulele implicate în R.I. I. Limfocitele T • originetimică = 2/3 din L circulante • pro-T provin din M.O. • durata de viaţă : luni/ani • maturizarea : • apariţiape S2 a TCR • echipamentenzimatic • markeri de diferenţierecelulari ( CD4/CD8 – glicoproteine)

31. Maturizarea LT în timus • cel. suportpentru pro – T – LT (timocite) • cel. reticulare – reţea de sustinere LT şitimocite • LT = proliferare + maturizare/diferenţiereexpresie CD4+CD8+ şi TCR • selecţie : + = păstrare CD4+/CD8+ - = eliminareceleautoreactive

32. TCR: -moleculătransmembranară, specificăpentruun Ag -TCR1 (γ,δ) 5% CD4-, citotoxicitate(muc.intest.) -TCR 2 (α, β) 95% Complexul CD4/CD8 – TCR – CD3= -TCR +epitop -MHC – II + CD4 / MHC – I +CD8MHCCD8 CD4TCR CD3

33. Markeri celulari de suprafraţă: • CD 4 → MHC – II • CD 8 → MHC – I • CD → molecule costimulatoare

34. Clasele şi funcţiile LT • LTc CD8+ = lizacel. ţintă prezentatoare de Ag 2. LTh CD4+ = colaborare LB, Mcf (R.I. u) /LTc (R.I.c) LTh1= citotoxicitate (LTc), activ.Mcf, aparare v. Ag. i.cel, r.inflamatorie IFNγ= deprimă LTh2; IL-2 LTh2= secreţieIgE, A, G1, proliferareEoz,ef.antiparazitar IL-10 → deprimă LTh1; IL-4, 5, 13 LTh17 = IL-17, r.inflam.ac(PMN): AR, psoriazis, B.Crohn

35. 3. LT inductoare CD4+ = stimuleazăactivareaMcf4. LTreg CD4+ = supresor/regulator, previnautoimunitatea(10%), IL-10 5. LT cu memorie CD4+ = TCM-centrala/TEM-efectoare, viaţă lungă (10-40 a) 6. LT CD4+CD8+ = autoreactive

36. II. Limfocitele B • origine n M.O. • implicate în secreţia de Ig (Pl) • duratăscurtă de viaţă (5 - 7z)

37. Markeri celulari de S2 a) RCB : - m Ig = receptor specific pentru Ag fixareRFc de S2 – LB - mIg: M – primul RCB R.I. primar D – apare ulterior G – R.I. secundar CD79a şi CD79b: transmit semnalul de activare a LB - distribuţie insulară, mobilpe S2 - RCB + Ag → plasmocit

38. b) RFc pentru Igc) receptori pentru C3, C4, C1qd) MHC-I şi MC – IIe) receptori pentru hormonif) molecule de adeziune (LFA-1): CD20, CD40, CD45,

39. Clasificareafuncţională a LB 1.LB primare (B2CD5-): majoritatea la individul neimunizat, domină RCB IgM, rar IgD 2.LB CD5+: - rar RCB IgD - nu cel. cu memorie - secretămultă IL-10 (ef. autocrin) - C% mari de IgM = Ac naturalipolireactivi cu afinitate↓ - aparîn LLC 3.LB cu memorie: pastreazăspecificitateav.Ag→generează clone de LB secundare 4. LB reg:produc Ac cu efectsupresor

40. III. Celulele prezentoare de Ag (APC) • capteazăşi prelucrează Ag • eliberează substanţe activatoare ale LT şi stimulante ale sintezei moleculelor de adeziune

41. 1. Macrofagele • cel. principală a APC • cel. fixată tisular/circulantă (MO) • dimensiuni mari, bogată in lizozomi • SRE: histocit, osteoclast, sinoviocit, Kuppfer, microgliale, alveolare, seroase

42. Funcţiile Mcf a) Aparareaantimicrobiana: • chemotaxia= C5a, PGE2 • aderarea = receptori de S2 – imuni (Fc): IgG, IgE, C3b, C3d - nonimuni: proteinedegradateglicoproteine • endocitoza= fagocitoză/pinocitoză + lizozomi = fagolizozomi • digestia = fragmente eliminate/înglobate

43. b) Secreţia: - enzime (elastaze, colangenaze, etc.) - mediatoricel. (IFNα, IL-1, TNFα, NO, factori de coagulare)c) Participant în procesulimun: - captare/prelucrare Ag - exprimăepitopi+ MHC – II - LTh = C% optima →R.I. - LTreg = C% minima/max - LB = R.I. - conservăepitopi = toleranţăimună/R.I. prelungitd) Cel. efectorie: ef. bactericid/tumoricid (RLO, TNF, proteze)

44. 2. Alte APC • cel. dentriticeLangerhans : piele, ggl. • cel. dentriticefoliculare : ggl. →fixeaza CIC • LB – MHC – II+ : • captează/prelucrează Ag + MHC – II → LTh → IL – 2 (limitat)

45. Comunicare intercelulară • Molecule de adeziune (liganzi): contact i.c. direct - caderine, superfamiliaIgG, integrine, selectine, proteoglicani, mucinele • Citokine: reglezăcreşterea,diferenţierea,funcţii L, Mcf - acţionează: autocrin/ paracrin/ endocrin -IL, TNF, IFN, F. stimulare colonii, F.creştere, Chemokine

46. RASPUNSUL IMUN • In funcţie de : • calitatea Ag • calea de patrundere a Ag • felul liniei de cel. angajate • R. I. - mediat celular - mediat umoral

47. R.I. mediat umoral • declanşarea în condiţiile dispersarii Ag în organism • desfaşurarea la distanţă de locul patrunderii Ag în organism • implică formarea de Ac circulanţi specifici • activ în infecţii viro-bacteriene • R. aberant = R. de hipersensibilitate imediată

48. I. Activarea LB cu Ag timodependente • Stimulare: 1. unirea Ag cu RCB = stimul slab 2. contactul LTh2 activat şi/sau Mcf cu LB = stimul puternic

49. Ag LB Pl Ig Mcf Ag + MHC II LT Il – 1

50. Fazele R.I. • A. R.I. primar - aparedupa prima expunere la Ag a cel. imune reactive inocente = cel. efectorii + cel. cu memorie↓ →STOP Pl →Ac - Ac apar la 10-14z de la contact - iniţialIgM - ↓ rapidă a C%