Imunologia

Disciplina de Imunologia
Professora Juliane Silva


• Anticorpos são imunoglobulinas (Igs) circulantes que reconhecem
antígenos no soro e nos fluidos teciduais.

• São produzidas por plasmócitos (LB no estágio de diferenciação
terminal).

• Apresentam uma estrutura que lhes conferem especificidade e
atividade biológica na resposta imune.
Anticorpo

• Os Anticorpos reconhecem praticamente qualquer tipo de molécula
biológica, incluindo açúcares, lipídios, hormônios e metabólitos
intermediários, assim como macromoléculas como fosfolipídios, ácidos
nucléicos e proteínas.

Estrutura da molécula de anticorpo
Possuem 2 subunidades protéicas idênticas chamadas cadeias leves
(PM= 25 kDa) e 2 subunidades também idênticas que são as cadeias
pesadas (PM= entre 50 e 75 kDa).
Essas cadeias polipeptídicas são unidas
entre si por pontes dissulfídicas e
possuem uma porção aminoterminal e
uma porção oposta carboxiterminal

Estrutura Molecular de um Ac
cadeia leve
cadeia pesada
Região variável

• É a parte do Ac que se liga ao epítopo (região de determinante antigênico).

• Regiões de hipervariabilidade: regiões de intensa variabilidade nas regiões
variáveis, tanto da cadeia leve como da pesada
Características das estruturas do Ac
Região de dobradiça

• Confere flexibilidade aos 2 braços Fab, possibilitando a ligação a 2 epítopos
afastados.

A- os sítios combinatórios estão muito próximos na Ig
B- afastados para alcançar 2 epítopos separados
C- chegando ao afastamento máximo de 180°
Flexibilidade do Ac
Especificidade
O Ac é capaz de distinguir pequenas diferenças na estrutura química de um Ag.

Características relacionadas ao

reconhecimento de Ags
Como os constituintes bioquímicos dos Cadeia pesada
organismos vivos são semelhantes, é
Antígeno Cadeia pesada
necessário que haja um alto grau de
especificidade por parte dos Ac contra os
Ag, isso para que não ocorra
reconhecimento de moléculas do
hospedeiro estruturalmente semelhantes.

Diversidade

Um indivíduo é capaz de produzir um número extraordinário de Acs distintos
contra diferentes Ags.

A coleção total de Acs com especificidades diferentes é chamada de
Repertório de Acs.

Os mecanismos genéticos que podem gerar esse repertório de Acs ocorre
exclusivamente nos linfócitos.

Afinidade
É possível haver uma grande afinidade entre o Ac o Ag graças a alterações
sutis que ocorrem nas regiões variáveis dos Acs durante as respostas
humorais.
Afinidade: Força de ligação do Ag com o Ac, em um único sítio. Quanto maior a
afinidade entre Ac e Ag, menos Ac será necessário.
Ligação de alta
afinidade
Ligação de Baixa
afinidade
Antígeno

Sitio de ligação
Interações Ag-Ac
A interação do Ag ao Ac envolve uma ligação reversível.
Reatividade cruzada de um Ac
Um único Ac pode apresentar reatividade cruzada com um número
desconhecido de epítopos.
Isso permite reduzir o número de Acs necessários para defesa de um
indivíduo contra o largo espectro de desafios alergênicos
Variantes de Imunoglobulinas (Ig)

• Isotipos de Igs (classes de Igs): IgA, IgM, IgG, IgD, IgE
Cada isotipo pode combinar com o mesmo epítopo, mas cada um vai desencadear
uma resposta diferente. Essas diferenças resultam das variações estruturais
nas cadeias pesadas.
Estrutura das classes de Acs

• IgG
É capaz de ativar complemento, neutralizar toxinas, imobilizar bactérias e
neutralizar vírus. É o único tipo de Ac que atravessa a barreira placentária.
Propriedade relacionada à composição química dos fragmentos Fc e não ao
peso molecular. Por isso é a única Ig que garante a proteção ao recém-nascido
nos primeiros meses.

Possui 4 subclasses: IgG1 (70%), IgG2 (20%), IgG3 (8%) e IgG4 (2%). A
proporção de cada classe varia individualmente e pode ser controlada
geneticamente.
Subclasses de IgG

• IgM

• É encontrada principalmente na forma de pentâmero que é facilmente
transformado em unidades monoméricas.

• É a primeira Ig a ser produzida (níveis elevados significam exposição
recente ao Ag).

• Não atravessa a placenta. É sintetizada pelo feto após o 5º mês, por isso
níveis elevados no feto significam infecção congênita.

• É também encontrada na superfície do LB (BCR).

• Excelente para aglutinação e ativação do complemento
(uma única IgM inicia a cascata do complemento
promovendo lise do microorganismo).
As unidades monoméricas
estão ligadas entre si por
uma cadeia protéica esignada
como peça J

• IgA
A maior parte da IgA sérica (sem função biológica) ocorre sob a forma de
monômero, mas existem formas poliméricas de 2, 3 ou mais unidades. Como
IgA secretora é formada por duas unidades de IgA idênticas à IgA do soro,
interligadas pela peça J e um outro componente também protéico designado
peça secretora (SC= secretory component).
É a principal Ig presente nas secreções externas (saliva, muco, suor...) e
proporcionalmente é a majoritária em quantidade. Uma vez liberada pelo
plasmócito liga-se ao receptor no epitélio das mucosas, é carreado no interior
da célula epitelial até o líquido extracelular onde é liberada na forma
secretora.

Há duas subclasses:
IgA1 (93%) e IgA2 (7%).

É produzido no leite materno (principal Ig do colostro).
Imediatamente após ingestão do colostro, o recém nascido, que não é
competente para a síntese de IgA, passa a ter a mucosa do tubo digestivo
protegida passivamente.

• Papel nas infecções de mucosa
Propriedades gerais da IgA
Capacidade de evitar que o
microorganismo se ligue e penetre na
superfície do epitélio.

• Atividade antiviral
Inibe a penetração de vírus nas céls do
hospedeiro.

• IgD
É co-expressa com a IgM na superfície do LB maduro (funciona como BCR Agespecífico).
Constitui menos de 1% do total da Ig séricas. Função não totalmente
esclarecida

• IgE
Embora em quantidades ínfimas no soro, a IgE é encontrada nas membranas
superficiais de mastócitos e basófilos em todos os indivíduos; essa classe
de Ig sensibiliza as células de mucosa como a conjuntiva, a nasal e a
brônquica.
Pelo fragmento Fc é que a IgE se fixa aos mastócitos teciduais e basófilos
sanguíneos, para posteriormente, em contato com alérgeno, desencadear a
liberação das substâncias farmacologicamente ativas responsáveis pelos
fenômenos anafiláticos.

• Não aglutina e não ativa complemento, mas exerce papel contra parasitas
(helmintos) e nas respostas de hipersensibilidade (alergia)
Barreira
epitelial

Parasita
Pólen
Fase de Sensibilização
APC
Th2
Ambiente
Hospedeiro

Parasita
Pólen
Fase Efetora
APC
Mastócito
Th
x
+
+
+ x
+
+
+
Y
Y Y Y
Y

Mastócito
Basófilo Eosinófilo
IgE
CD4+ Célula
B

Plasmócito Mediadores
Reações
agudas
Reações
tardias
2

Tradução do português para inglês
Discipline of Immunology
Professor Julian Smith


• Antibodies are immunoglobulins (Igs) that recognize circulating
antigens in serum and tissue fluids.

• They are produced by plasma cells (LB stage of differentiation
terminal).

• Present a structure that confer specificity and
biological activity in the immune response.
Antibody

• The antibodies recognize almost any type of molecule
biological, including sugars, lipids, hormones and metabolites
intermediaries, as well as macromolecules such as phospholipids, fatty
nucleic acids and proteins.

Structure of antibody molecule
They have two identical protein subunits called light chains
(MW = 25 kDa) and two identical subunits which are also chains
Heavy (AM = 50 to 75 kDa).
These polypeptide chains are joined
together by disulfide bridges and
have an amino-terminal portion and
a portion opposite carboxyl

Molecular Structure of an Ac
light chain
heavy chain
Variable region

• The portion of Ab that binds to the epitope (antigenic determinant region).

• Regions of hypervariability: regions of intense variability in the regions
variables, both the heavy and light chain
Characteristics of the structures of Ac
Hinge region

• Gives flexibility to the two Fab arms, allowing connection to two epitopes
apart.

A-sites are very close in combinatorial Ig
Removed to achieve B-2 epitopes separated
C, reaching maximum spacing of 180 °
Flexibility of Ac
Specificity
The Ac is able to distinguish small differences in chemical structure of an Ag

Related features

recognition of Ags
As the biochemical constituents of the heavy chain
Living organisms are similar, it is
Antigen heavy chain
There must be a high degree of
specificity of the Ab against
Ag, so that this does not occur
recognition molecules
structurally similar hosts.

Diversity

? An individual is capable of producing an extraordinary number of different Acs
against different Ags.

? The total collection of Abs with different specificities is called
Directory of Acs.

? The genetic mechanisms that can generate the repertoire of Abs occurs
only in lymphocytes.

Affinity
You can have a great affinity between the Ac Ag due to changes
subtle changes that occur in variable regions of Abs for the answers
humoral.
Affinity: the strength of binding of Ag to Ab in one place. The higher the
affinity between Ag and Ab, Ac is less necessary.
Connecting high
affinity
Connecting Low
affinity
Antigen

Site link
Ag-Ab Interactions
The interaction of the Ag Ab involves a reversible binding.
Cross-reactivity of an Ac
A single AC can provide cross-reactivity with a number
unknown epitopes.
This reduces the number of Acs needs to defend a
individual against the broad spectrum of challenges allergens
Variants of immunoglobulins (Ig)

• Ig isotypes (classes of Ig) IgA, IgM, IgG, IgD, IgE
Each isotype can combine with the same epitope, but each one will trigger
a different answer. These differences result from structural changes
heavy chains.
Structure of classes Acs

• IgG
It is capable of activating complement, neutralize toxins, immobilize bacteria and
neutralize virus. It is the only type of Ac which crosses the placental barrier.
Property related to the chemical composition of the fragments and not the Fc
molecular weight. For this is the only Ig that guarantees protection to the newborn
in the first month.

It has four subclasses: IgG1 (70%), IgG2 (20%), IgG3 (8%) and IgG4 (2%). The
proportion of each class varies individually and can be controlled
genetically.
IgG subclasses

• IgM

• It is found mainly in the form of iambic pentameter which is easily
transformed into monomeric units.

• It is the first Ig to be produced (high levels mean exposure
the recent Ag).

• Do not cross the placenta. It is synthesized by the fetus after the 5th month, so
high levels in fetal mean congenital infection.

• It is also found on the surface of LB (BCR).

• Excellent for agglutination and complement activation
(A single IgM initiates the complement cascade
promoting lysis of the microorganism).
The monomer units
are linked by
a protein chain esign
as a piece J

• IgA
Most of the IgA (without biological function) occurs in the form of
monomer, but there are ways of polymer 2, 3 or more units. As
Secretory IgA is composed of two identical units of IgA to serum IgA,
J linked the play and another protein component also called
secretory piece (SC = secretory component).
This is the main Ig in external secretions (saliva, mucus, sweat ...) and
proportion is the majority in number. Once released by
plasma cell binds to the receptor in the mucosal epithelium, is carried inside
epithelial cell to the extracellular fluid where it is released in the form
secretory.

There are two subclasses:
IgA1 (93%) and IgA2 (7%).

It is produced in breast milk (the main Ig colostrum).
Immediately after ingestion of colostrum, the newborn, which is not
responsible for the synthesis of IgA, is replaced by the lining of the digestive tract
passively protected.

• Role in mucosal infections
General Properties of IgA
Ability to prevent
microorganism to bind and penetrate the
surface epithelium.

• Antiviral Activity
Inhibits the penetration of virus in the cels
host.

• IgD
It is co-expressed with IgM on the surface of mature LB (BCR functions as Agespecífico).
Constitutes less than 1% of total serum Ig. Function is not fully
enlightened

• IgE
Although in very small quantities in serum IgE is found in the membranes
surface of mast cells and basophils in all subjects, this class
Ig sensitizes the mucosa cells as the conjunctiva, the nasal and
bronchial.
The Fc fragment is that IgE binds to tissue mast cells and basophils
blood, and later, in contact with allergen, trigger
release of pharmacologically active substances responsible for
anaphylactic phenomena.

• It merges and does not activate complement, but plays a role against parasites
(Helminths) and the responses of hypersensitivity (allergy)
Barrier
epithelial

Parasite
Pollen
Awareness Phase
APC
Th2
Environment
Host

Parasite
Pollen
Effector phase
APC
Mast
Th
x
+
+
+ X
+
+
+
Y
Y Y Y
Y

Mast
Basophil Eosinophil
IgE
CD4 + cell
B

Plasma cell mediators
Reactions
acute
Reactions
Late
2