curs 3 - atg atc hla(1)
TRANSCRIPT
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
1/43
ANTIGENE, ANTICORPI,
HLA
Cursul 31
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
2/43
Antigendefiniie, exemple
Antigenele(Atg)
= structuri macromoleculare non-self (strine) ptrunse n
organism
Exemple:- virusuri
- bacterii
- fungi
- parazii
- polen- alimente
- medicamente
Sistemul imun (limfocitul B / T) hotrte dac o molecul
e self sau non-self 2
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
3/43
Antigencaracteristici, structur
Caracteristicile unui bun antigen:
- mas molecular mare(>10.000 Da)
- natur organic
- structur complex
- origine - non-self
Structur- Atg este format din:
- componenta purttor = carrier
- epitopi = determinani antigenici
Epitopi
3
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
4/43
Epitopuldeterminant antigenic
Definiii:
=partea imunologic activa antigenului, care se cupleaz
cu receptorii specifici ai limfocitelor se numete epitop
saudeterminant antigenic
= fragmente ale antigenului care conferspecificitate
antigenicmoleculei nonself
= regiunile imunologic active ale Atg
Caracteristici:- epitopii sunt secvene molecularemici care
protruzioneaz din conformaia Atg
- Atg pot avea - un epitop = Atg monovalente
- mai muli epitopi = Atg multivalente 4
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
5/43
Epitopiiclasificarea epitopilor proteici
Epitopi secveniali
- sunt reprezentai de un segment continuu de AA
(aminoacizi) din structura unei proteine
- pot fi expui (accesibili permanent) sau ascuni(accesibili doar prin denaturare).
Epitopi conformaionali-sunt formai din:
- AA care se aflla distanntr-un lanpolipeptidic
- AA situai pe lanuri diferite i sunt adui unul lng
cellalt prin plierea lanurilor (mpachetarea panglicii
proteice).
5
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
6/43
DenaturareDenaturare Proteoliz
Epitopi
conformaionaliEpitopi secveniali
Accesibili
Inaccesibili
Pierderea epitopilor
prin denaturare Ig se fixeaz doar de
epitopii proteinelordenaturate
Ig se fixeaz de epitopii
proteinelor native idenaturate
Epitopiiclasificarea epitopilor proteici
6
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
7/43
Imunogenitateadefiniie, caracteristici
Definiie:proprietatea unui antigen complet de a declana
un rspuns imun cnd ptrunde n organism
Atg Imunogen
- Atg nu este ntotdeauna imunogen. Uneori pt a deveniimunogen necesitconjugare cu o moleculpurttor
- Atg sunt recunoscute de sistemul imun ca non-self dar
nu toate declaneaz rspuns imun
- un Atg care declaneaz rspuns imun se numeteimunogensauantigen complet
- un Atg poate fi recunoscut ca non-self dar s nu
declaneze rspuns imun dect n anumite condiii (ex.
hapten - carrier) = antigen incomplet 7
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
8/43
Haptena
Definiie: o substan strin cu masa molecular suficient
de redus ca s nu poat produce rspuns imun
Condiii pentru a deveni imunogen:
- pentru a produce rspuns imun trebuie s se lege de uncarrier (substan transportoare de dimensiuni mai mari)
ca sa fie vzut de sistemul imun
- prin cuplarea carrier - haptena haptena devine
imunogen- exemplu: medicamentele = haptene, sunt suficient de
mici ca s nu fie recunoscute ca strine de organism.
Uneori, acestea se pot lega de exemplu de proteine i
devin imunogene. 8
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
9/43
1. Factori dependeni de antigen
(a) Diferena biochimicfa de structurile self
- distana filogenetic ntre specii
(b) Mrimea(conteaz!)
- moleculele sub 5 kDa nu sunt n general imunogene
(c) Complexitatea biochimic
- peptidele polimerice = mai puin imunogenedect
cele cu aminoacizi aromatici de aceeai mrime
Imunogenitateafactorii care o determin
9
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
10/43
(d) Organizarea conformaional- cu ct e mai complex, cu
att substana este mai imunogen
- cele mai eficiente imunogene - peptidele
- mai puin imunogene - polizaharidele
- n general neimunogene - lipidele, acizii nucleici
Lys
Ala
Gly
Lys
Val
Leu
Structur primar Structur teriar
Imunogenitateafactorii care o determin
10
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
11/43
2. Factori dependeni de organism
(a) Vrsta - administrarea aceluiai antigen n diferiteperioade de via genereaz efecte diferite:
- la ft, nou nscut - toleran (sistemul imun imatur)- la adult - rspuns imun manifest (sistem imun matur,
eficient)
- la btrn - rspuns imun diminuat, aberant (sistemimun degenerat)
(b) Genotipul- rspuns diferit la acelai Atg, la persoanediferite:
- diferene de ras / diferene individuale
Imunogenitateafactorii care o determin
11
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
12/43
3. Factori dependeni de modul de administrare
(a) Doza de administrare - exist o doz optim de
stimulare a sistemului imun:
- doze prea mici - toleran de zon joas- doze prea mari - toleran de zon nalt
(b) Numrul de administrri - rspunsul imun crete n
intensitate la administrri repetate
(c) Calea de administrare - este determinant pentruintensitatea i viteza rspunsuluiimun
- cele mai eficiente ci - intravenoas, subcutanat,
intraperitoneal
- mai puin eficient - calea oral
Imunogenitateafactorii care o determin
12
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
13/43
Antigeneleclasificare
1. Antigene timoindependente
- determin producia de anticorpi fr a necesita
intervenia limfocitelor T helper
- sunt n general structuri polimerice care cupleazsimultan un mare numr de receptori ai limfocitului B
(BCR) i l stimuleaz masiv, fr a mai fi necesar ajutorul
limfocitelor T
- sunt polizaharidedin capsula bacteriilor- genereazapariia de IgM
- nuinduc formarea de celule B de memorie (RI secundar)
13
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
14/43
2. Antigene timodependente
-mareamajoritate a antigenelor
- necesit intervenia limfocitelor T helper pentru agenera rspuns imun
- genereaz apariia Ig de toate clasele,
- inducformarea celulelor B de memorie (RI secundar)
Antigeneleclasificare
14
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
15/43
Anticorpiidefiniie, generaliti
ANTICORPI (Atc) = IMUNOGLOBULINE (Ig) = GAMAGLOBULINE
Atc = sunt proteine sericecare fac parte din fraciunea gama-
globulinelor
Se mai numesc imunoglobuline, deoarece sunt globuline cu rolde aprare imun
Sunt prezente n - plasm, lichidul interstiial, secreii
Sunt produse de plasmocite ca rspuns la un imunogen
Au capacitatea s recunoasci s se combine specific cu Atg
Atc recunosc specific un anumit epitop, de care se leag cu o
poriune care are structura complementar = paratop, situs de
legare sau situs combinativ. 15
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
16/43
Anticorpiiforme de prezentare
Se prezint sub 2 forme:
- membranar(Atc membranari)
Atc prezenidoar pe membrana limfocitului B
formeaz receptorul specific de antigen (BCR) rol n recunoaterea antigenului
- secretat(Atc secretai)
Atc prezeni n circulaie
rol n eliminarea antigenelor ndeplinesc funcia efectorie a sistemului imun
16
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
17/43
AnticorpiiAtc membranari
Atc membranari = Ig membranare ale limfocitelor B i sunt
utilizate ca receptor specific de antigen (BCR = receptorul
celulei B)
Prezint n continuarea regiunii constante, alte 2 regiuni:
- o regiune transmembranar
- o regiune citoplasmatic
17
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
18/43
Fiecare limfocit B are pe membranun singur tip de Ig, cu
o anumitsecvende AA n regiunea variabil(o anumit
form a situsului de legare cu Atg) destinat s cupleze
doar un anumit Atg Dac acel Atg apare n circulaie, el se cupleaz cu Ig
membranare
Limfocitul B este activat, se divide rapid i se difereniaz
n plasmocite(cu ajutorul Limfocitului Th)
Plasmocitele produc o mare cantitate de Ig pe care le
eliminn lichidulnconjurtor
AnticorpiiAtc membranari
18
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
19/43
AnticorpiiAtc secretai (Ig secretate)
Ig secretate produse de plasmocite sunt identice ca
structur cu Ig membranare iniiale, dar le lipsete
segmentul transmembranar icitoplasmatic
Ele ajung prin lichide n toate regiunile organismului i se
cupleazcu Atg specific
Dup cuplare, activeaz complementul i se leag de
receptorii unor celule distructive, determinnd astfeleliminarea Atg
19
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
20/43
Fab Fab
Balama
Fc
Anticorpiistructur general
Au forma literei Y cu 3 regiuni:
- n centru - regiune balama,
rol: asigur mobilitatea
braelor
- braele superioare - Fab
(fragment antigen-binding)
rol: fixarea Atg
- regiunea inferioar - Fc
(fragment cristalizabil)
rol: eliminarea Atg20
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
21/43
tipul de lan greudetermin clasa de
imunoglobuline -
IgG, IgM, IgA, IgD
i IgE-2 lanuri uoare L (light)identice -sau
formate din circa
200 AA
O molecul de imunoglobulin prezint 4 lanuri:
- 2 lanuri grele H (heavy) identice -
sau
formate din circa 400 - 500 AA
Anticorpiistructur primar
21
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
22/43
Fiecare lan deAtc prezint
douregiuni:
- variabil (VH sau VL)
- constant (CH sau CL),cuprinde regiunea balama
Fiecare regiune are domenii:
- VH - domeniul VH
- CH - domeniul CH1, CH2,CH3, CH4
- VL - domeniul VL
- CL - domeniul CL
Anticorpiistructur primar
22
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
23/43
Anticorpiistructur tridimensional
domeniile variabile (VH i VL) formeaz regiunea variabil,
numit situsul de legare cu Atg
acesta are form variabil, n funcie de forma antigenului
suprafeele Atg i Atc sunt complementare - principiul cheii
n broasc cu ct cele dou suprafee se potrivesc mai bine, Atc are
afinitate mai mare pentru Atg
23
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
24/43
Anticorpiifuncii generale
Legarea Atg
Activeazcascada complementuluipe calea clasic
Se ataeaz de membranele unor celule prin receptori
specifici. Cnd moleculele de Atc fixate de membrane
recunosc Atg, ele stimuleazanumite funciicelulare
Unii Atc pot traversa placenta
24
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
25/43
Anticorpiifunciile regiunilor
Funcia regiunii variabile = cuplarea Atg
- aceste regiuni se numesc variabile deoarece secvena
de AA difermult de la un Atc la altul
- diversitatea structuralasiguro enormvarietate de Atc,
fiecare destinatunui anumit Atg
- VH (captul variabil al lanurilor H) se asociaz cu VL
(captul variabil al lanurilor L) i formeaz situsulcombinativ pentru legarea cu Atg, care urmeaz s fie
recunoscut
25
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
26/43
Funcia regiunii balama=
asigurarea mobilitii
- funcioneaz ca un pivot
- confermobilitate
- permite celor 2 situsuri de
legare de pe cele 2 brae
s cupleze Atg aflate ladistan variabil
Anticorpiifunciile regiunilor
26
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
27/43
Funcia regiunii constante = eliminarea Atg
- are aceleaisecvenede AA pentru fiecare clasde Atc
- domeniile constante C din lanurile H (CH) sunt
responsabile de aciunilebiologice ale Atc
- domeniile CH1 i CL au rol de a prelungi braele
superioare ale Atc, permindcuplarea a 2 Atg aflate la
distanmai mare
- domeniile CH2 (CH3) au rol de activare a
complementuluidistrugerea Atg
- domeniile CH3 (CH4) au rol de cuplare cu receptori
specifici de pe macrofage, neutrofile, celule NK
eliminarea Atg
Anticorpiifunciile regiunilor
27
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
28/43
Anticorpiigenerarea diversitii Ig
Fiecare om are, la un moment dat, sute de milioane de tipuri
de Ig
Acestea diferntre ele prin forma situsului de legare cu Atg
Cum poate apare aao mare varietate de Ig?
- limfocitele B, n cursul maturriidin mduvahematogen,
efectueaz un proces numit recombinare genic, prin
care se genereazaceasturiavarietate de Ig
- dup ntlnirea cu Atg, n organele limfoide secundare,
limfocitele B activate suferprocese de mutaiefrecvent
a genelor imunoglobulinice, pentru a genera Atc tot mai
eficieni 28
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
29/43
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
Imunoglobulina G (IgG)
- reprezint75%din Ig serice
- se prezintsub formde monomeri
- exist4 subclase: IgG1, IgG2, IgG3 iIgG4
- sunt cele mai eficiente Ig, apar n
rspunsul imun secundar. Toate 4
subclasele de IgG sunt caracteristicepentru rspunsulimun secundar, care
apare la al 2, 3,.. n contact cu Atg
- trec prin placent i realizeaz imunizareapasiv
umoral a nou-nscuilorn primele luni de via
(protecia ftului) 29
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
30/43
Imunoglobulina M (IgM)
- reprezint 10%din Ig serice
- se prezint sub form de
pentameri(5 monomeri leagaiprin puni disulfidice)
- prezint lan J
- apar n rspunsul imun primar
- nu trec prin placent
- IgM particip la aprarea contra bacteriilor ivirusurilor
- sunt anticorpii naturali ai grupelor sanguine, factorii
reumatoizi din poliartrita reumatoid
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
30
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
31/43
Imunoglobulina A (IgA)
- reprezint 12 - 15%din Ig serice
- 2 forme: monomer(n plasm)i dimer (n secreii)
- forma dimer prezint o structur numit componentsecretoriecare protejeaz molecula de digestie
- este principala Ign secreii- asigur imunitatea mucoaselo
(n lacrimi, saliva, suc gastric, surfactant pulmonar)
- au rol n aprarea antivirali antibacterian- nu traverseaz placenta
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
31
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
32/43
Imunoglobulina D (IgD)
- 0,2%din totalul Ig, rol redus
- se prezint sub form de monomer
- are o pies coad (tail piece)- IgD este prezent pe suprafaa celulelor B
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
32
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
33/43
Imunoglobulina E (IgE)
- 0,01%din totalul Ig serice
- se prezint sub form de monomercu extradomeniu CH4
- IgE se afl la indivizii normalin concentraii serice extrem
de sczute, (ng/ml)
- rol esenial n fenomenele alergice - IgE crete foarte mult
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
33
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
34/43
IgE se fixeazpe membrana mastocitelor. Cnd apar Atg(alergene), determin degranularea mastocitelor cu
eliberarea de mediatori
IgE - implicate n aprareaantiparazitar. Dupfixarea pesuprafaa paraziilor, IgE sunt recunoscute de eozinofile,
care distrug paraziii
Anticorpiiclasele de imunoglobuline
34
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
35/43
Molecule HLAdefiniie
Ansamblu de molecule membranare care mediaz prezentarea
Atgi fenomenele imune
Determin tolerana / rejetul grefelor, de aceea se mai numete
COMPLEXUL MAJOR DE HISTOCOMPATIBILITATE(Major Histocompatibility Complex - MHC)
Istoric, la om s-au descoperit iniial pe leucocite, de aceea se
mai numesc antigene leucocitare umane
(Human Leucocyte Antigen - HLA)
molecule MHC = molecule HLA
Moleculele HLA sunt denumite antigene de histocompatibilitate
iconferindividualitatebiochimicfiecrui individ. 35
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
36/43
Molecule HLAclasificare, roluri
Exist trei clase de molecule HLA- clasa I
- clasa a II-a
- clasa a III-a
Sunt codificate de gene situate pe cromozomul 6
Motenim jumtate din genele HLA de la mam i jumtate
de la tat
Roluri:
- Roln rspunsul imun
- Rol n transplant
- Roln predispoziia fa de boli 36
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
37/43
Molecule HLAHLA clasa I
Structur
- un lan cu 3 domenii 1, 2, 3
- domeniile 1 i 2 delimiteaz
situsul de legare al Atg
- -2 microglobulina
Tipuri
- 3 tipuri de HLA clasa I: A, B, C
Distribuie
- pe toate celulele nucleate din
organism
- nu au HLA I: eritrocitele, neuronii,
spermatozoizii, celulele
trofoblastice37
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
38/43
Funcieprezentarea de Atg endogeneLf Tc:
- legarea Atg proteice endogeneHLA se cupleaz n
interiorul celulei cu segmente din proteinele sintetizate n
acea celul
- prezentarea Atg care provin din citoplasma celulei (Atg
virale i Atg canceroase) mpreun cu molecula HLA, la
exteriorul celulei, limfocitului T citotoxic CD8+ (Lf Tc)
- recunoaterea Atg de ctre Lf Tc
- dac peptidele sunt non-self
(celule cu virus, tumorale),
Lf Tc CD8+ se activeaz i
astfel celula este distrus
Molecule HLAHLA clasa I
38
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
39/43
Structur- un lan cu 2 domenii 1 i 2
- un lan cu 2 domenii 1 i 2
- domeniile 1 i 1 delimiteaz
situsul de legare Tipuri
- DR - cel mai important
- DQ, DP, DO
Distribuie
- numai pe celulele prezentatoare
de antigen (macrofage, celule
dendritice, limfocite B)
Molecule HLAHLA clasa II
39
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
40/43
- HLA II se cupleazn interiorul
celulei prezentatoare de
antigen cu peptiderezultate
din procesarea Atg exogene
- prezint, la exteriorul celulei,
aceste peptidela limfocitul T
helper (Lf Th)
- Lf Th se activeaz astfel i
stimuleaz alte celule imune
(limfocitul B, limfocitul T
citotoxic)
Funcieprezentarea de Atg exogene Lf Th:
Molecule HLAHLA clasa II
40
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
41/43
Implicarea HLA n recunoaterea Atg
41
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
42/43
Moleculele HLAdiversitate
Existzeci - sute de variante HLA din fiecare tip, notate cu
litera corespunztoaretipului inumrulalelei (ex. HLA A3,
A66, B7, B27, C3, C9, DR3, DR4 etc.)
Fiecare om are, pe suprafaacelulelor sale:
2 tipuri distincte de molecule HLA clasa I de tip A,
2 tipuri distincte de molecule HLA clasa I de tip B,
2 tipuri distincte de molecule HLA clasa I de tip C
2 tipuri distincte de molecule HLA clasa II de tip DR cte una motenitde la mamialta de la tat
Astfel, exist foarte multe posibiliti de combinaie a
diferitelor tipuri de HLA, ceea ce face ca fiecare om saib
practic o combinaieHLA distinct 42
-
5/21/2018 Curs 3 - Atg Atc HLA(1)
43/43
Datorit recunoaterii HLA de ctre Lf Tc, aceste molecule
determin toleranasau rejetulgrefelor
Cu ct combinaia de HLA este mai asemntoare ntre donor
i recipient, ansa de supravieuire a grefei este mai mare Determinarea combinaiei de molecule HLA i identificarea
unui donor compatibil este esenial pentru efectuarea unui
transplant reuit
Rol n transplantul de organ: Haplotip identic 100% = compatibilitate 100%
Haplotip identic 50% = compatibilitate 50%
Haplotip identic