Antigenele si structura aparatului imun Antigenele si structura aparatului imun IMUNITATEA =ansamblu fenomenelor prin care organismul recunoste si neutralizeaza structuri agresoar sau straine acestuia. RASPUNSUL IMUN = se declanseaza ca urmare a patrunderii in organism a unui Ag ANTIGENUL = substanta non-self ( macromoleculara de peste 10 kDa, obisnuita proteina) fata de care organismul declanseaza un raspuns imun PROPRIETATILE GENERALE ALE ANTIGENELOR Imunogenicitate: capacitate innascuta de a induce un R.I. specific: - selectie clonala de L – Ag specific - activarea clonei selectate - proliferarea L ( expansiunea clonei) Antigenicitate: capacitatea de a induce un R.I. si de a reactiona cu Ac solubili sau receptori celulari Epitopii – determinantii antigenici Fragmentul de molecula/ locul din Ag care reactioneaza cu un Ac sau Recetor cellular - Ǿ Foarte mici Conformatie : a) secventiala – lineara a subunitatile de a-ac/monozaharide b) conformatiala: - alaturarea a 2 sau mai multe lanturi in cadrul structurii secundare/tertiare a moleculei proteice sau glicoproteice
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Antigenele si structura aparatului imun
Antigenele si structura aparatului imun
IMUNITATEA =ansamblu fenomenelor prin care organismul recunoste si neutralizeaza structuri agresoar sau straine acestuia.
RASPUNSUL IMUN = se declanseaza ca urmare a patrunderii in organism a unui Ag
ANTIGENUL = substanta non-self ( macromoleculara de peste 10 kDa, obisnuita proteina) fata de care organismul declanseaza un raspuns imun
PROPRIETATILE GENERALE ALE ANTIGENELOR Imunogenicitate: capacitate innascuta de a induce un R.I. specific: - selectie clonala de L – Ag specific - activarea clonei selectate - proliferarea L ( expansiunea clonei)
Antigenicitate: capacitatea de a induce un R.I. si de a reactiona cu Ac solubili sau receptori celulari
Epitopii – determinantii antigeniciFragmentul de molecula/ locul din Ag care reactioneaza cu un Ac sau Recetor cellular
- Ǿ Foarte mici
Conformatie :
a) secventiala – lineara a subunitatile de a-ac/monozaharide b) conformatiala: - alaturarea a 2 sau mai multe lanturi in cadrul structurii
secundare/tertiare a moleculei proteice sau glicoproteice
Localizare : - pe suprafata ag (epitopi topografici) - expusi numai dupa prelucrarea Ag (epitopi criptici)
Functii: - imprima specificitate moleculei de Ag - sunt imunoreactivi – reactioneaza cu Ac omolog
Paratopul – aria in care Ac se combina cu epitopul (are conformatie complementara suprafatei epitopului)
Valenta AG – un Ag este multivalent, in functie de numarul determinantilor din moleculaMonotonia repetitiva imonugena: Ag carbohidrat – nr. ↑ de epitopi dar de acelasi tip ( nu diversi)
CLASIFICAREA ANTIGENELOR
I. Marimea molecularei
II. Complexitatea moleculei (chimica)
III. Relatia gazda Ag
I. Marimea moleculei
a) Ag complete/imunogene:
- Peste 40 kDa, macromolecule- Nr. si varietatea epitopilor creste proportional cu Ǿ moleculei de Ag
b) Ag. Incomplete/neimunogene: sub 5 kDa
- Haptenele:- Ag. Incomplete, molecula mica, nu induc un R.I., dar pot reactiona cu produsele R.I.- devin imunogene prin cuplarea cu un transportor (carrier) – se formeaza Ac anti haptena si anti-carrier- heptena este recunoscuta de LB specific iar carrier-ul de RTC
II. Complexitatea chimica
a) Intens imunogene: - proteinele
- glicoproteinele
b) Polizaharidele si lipidele – devin imunogene numai dupa legare cu un substrat proteic (LPZ)
Adjuvantii: molecule nespecifice organice/minerale care amplifica R.I. al unui Ag, la administrarea concomitenta
c) Ag nucleare – citoplastmatice ( Ag celulare) 1) AND nucleare catenar ( AND ds):
- antigenicitate slaba - antigenicitate ↑ prin alipire la histone2) Histonele: - proteine mici bazice – 1, 2a, 2b , 3, 4 - nucleozomii: - octomer ( 2-4 ) pe care se infasoara 2 bucle de AND +H1 mentine bucla - ↑ antigenicitatea AND 3) Antigenele nucleolare: - polipeptide
d) Superantigenele: - nu sunt fagocitate sau prelucrate de Mcf- fixare MHC- II si TCR β- activeaza pana la 10% din LT periferice- determina o hipersecretie de limfokine implicate in PR, LES, socul endotoxinic (toxine bacteriene)- Nu secretie Ig specifice/ limfocite sensibilizate
III. Relatia gazda – Ag
1) Ag autologe – prezente numai la un individ ( autogrefa)
2) Ag. sinergice – la indivizi identici genetic din cadrul unei familii
3) Ag allogene ( homologe) – la indivizi diferiti genetic din cadrul aceleiasi specii ( ex. mama/copil = R.I.)
4) Ag. xenogene ( heterologe) – la specii diferite ( intens imunogene; ex. maimuta om)
5) Ag. heterofile – epitopi comuni; aparatia reactia reactiei incrucisate cu Ac specifici ( ex. T. pallidum + ag. Cardiolipinic din miocard)
6) Ag. specifice de tesut /de organ: - tireoglobulina ( Ty. Autoimuna) - mielina ( encefalita alergica p. vaccinare)
7) Ag sechestrate – specifice` de organ; nu intra in contact cu sistemul imun in mod obisnuit
Ag de histocompatibilitate: - HLA ( Ag limfocitare/leucocitare umane)
MHC ( Complex Major de Histocompaqtibilitate)- Ag structurale, specific individuale, pe S2 celulelor- Confera specificitate antigenica tesuturilor- Rol major in acceptarea – respingerea grefelor de organ/ tesut
Structura : - lanturile grele α – specifice( A, B, C) - lanturi usoare β – beta 2 microglobuline
Genele – grupate in 2 regiuni distincte pe bratul scurt al cr. 7 - 6 locusuri: - A, B, C
Locul de inducere a R.I. Diferentiere anatomica in ggl/splina: R.I. cel. / R.I. um.
1. Ggl limfatic:
a) zona B-dependenta ( corticala):– LB grupate in foliculi limfoizi– Plasmacite -----C. germinativi
b) zona timodependenta (paracortex)– Domina LT
c) zona medulara : vase sanghine/limfatice LT, LB, P1, Mcf, cel. dendritice
2. Splina:
LT = in jurul a. trabeculare LB = foliculi limfoizi, peste mansonul de LT (pulpa splenica) APC = Mcf, cel. dentritice in periferia foliculilor limfoizii
3. TLAM:
Amigdale (palatine/faringiene/linguale)Placi Payer, apendicele cecalAg patrunse prin mucoase
C. Circulatia limfocitelor:
Sângele
- 70% - 80 % = LT- 10% = LB- Cca. 10% = cel. Nule
Circulatie: - 90% raman intravascular- 10% parasesc patul vascular in t. periferice nelimfatice ---ggl. Limfatici --- canal toracic –VCS- ciclu circulator : 24-48 h- sunt ocolite timusul si maduva osoasa- LT circula cel mai mult (viata lunga)- ecotaxei/homing: migrarea L catre anumite tesuturi
D. Celulele implicate in R.I. I. Limfocitele T
- Origine timica = 2/3 din L circulante- Pro-T provin din M.O.- Durata de viata : luni/ani- Maturizarea :- aparitia pe S2 a TCR- Echipament enzimatic- Markeri de diferentiere celulari ( CD4/CD8 – glicoproteine)
II. TCR: -Molecula transmembranara, specifica pentru un Ag-TCR 1 (α, β) 5% CD4 -, citotoxicitate-TCR 2 (α, β) 95%
III. Comlexul CD4/CD8 – TCR – CD3=-TCR + epitop-MHC – II + CD4 / MHC – I +CD8-Cd = 5 lanturi polipeptide semnalizeaza i.c. inititierea R.I. fosforilizeaza unele proteine de pe S2 citoplasma a m.c.
Markeri celulari de suprafrata:
• CD 4 → MHC – II• CD 8 → MHC – I• CD → molecule costimulatoare
Maturizarea LT in timus• Cel. Suport pentru pro – T – LT (timocite)• Cel. Reticulare – retea de sustinere LT si timocite• LT = proliferare + maturizare/diferentiere expresie CD4+CD8 + si TCR• Selectie : + = pastrare CD4+/CD8+
- = eliminare cele autoreactive
Clasele si functiile LT1. LTc CD8+ = liza cel tinta prezentatoare de Ag2. LTh CD4+ = colaborare LB, Mcf (R.I. Umoral ) sau LTc (R.I.c)LTh1 = citotoxicitate (LTc), IgG2, reactie inflamatorie IFN ال → deprima LTh2LTh2 = secretie IgE, A, G1, proliferare Eoz (IL-5), mastocite IL-10 → deprima LThl
II. Limfocitele B• Origine in M.O.• Implicate in secretia de Ig (P1)• Durata scurta de viata ( 5-7 z)
- Markeri celulari de S2:
a) RCB : - m Ig = receptor specific pentru Ag fixare RFc de S2 – LB- mIg: M – primul RCB } R.I. primar D – apare ulterior` G – R.I. secundar
CD79a si CD79b: transmit semnalul de activare a LBRCB = distributie insulara, mobil pe S2
RCB + Ag ----Plasmocitb) RFc pentru Igc) Receptori pentru C3, C4, C1qd) MHC-I si MC – IIe) Receptori pentru hormonif) molecule de adeziune (LFA-1): CD40, CD45, etc.
Clasificare functionala a LB
1. LB primare: majoritatea la individul (B2CD5-) neimunizat domina RCB IgM, rar IGD
2.LB CD5+: - rar RCB IgD
- nu cel. Cu memorie secreta multa Il-10 (ef. Autocrin)
- C% mari de IgM = Ac naturali polireactivi cu afinitate I
- apar in LLC
3. LB cu memorie: pastreaza specificitatea v.Ag→genereaza clone de LB secundare
III. Celulele prezentoare de Ag (APC)- Capteaza si prelucreaza Ag- Elibereaza substante activatoare ale LT si stimulante ale sintezei moleculelor de adeziune
1. Macrofagele
• Cel. principala a APC • Cel. fixata tisular/circulanta (MO)• Dimensiuni mari, bogata in lizozomi• SRE: histocit, osteoclast, sinoviocit, Kuppfe, microgliale, alveolare, seroase
Functiile Mcf a) Apararea antimicrobiana:
Chemotaxia = C5a, PGE 2Aderarea = receptori de S 2
A. Molecule de adeziune (liganzii):– 6 familii, pe S2 tuturor cel.– C% dependenta de citokine– Determina natura infiltratului inflamator (L, P1/PM)
1. Caderinele : implica Ca ++2. Superfamilia Ig: rol in recunoasterea i.c.3. Integrinele4. Selectinele : metastazare, aderente la endoteliu5. Proteoglicanii: metastazare, migrare L6. Mucinele ( 6 fractiuni)
B. Citokinele:- secretate de LT, Mcf, etc.- se fixeaza de receptori ai cel. tinta- proteine cu G moleculara ↓- regleaza cresterea, diferentierea, functiile l, Mcf. Actioneaza: - autocrin/ paracrin/ endocrine
Clasificare: - IL (18)- TNF = efect citotoxic- IFN (20)- F. de stimulare a coloniilor ( eritropoetina, CSF)- F. de crestere- Chemokine α (CXC) / β (CC ):
– Calitate Ag– Calea de patrundere a Ag– Felul liniei de cel. angajate
R. I. - Mediat celular - Mediat umoral
R.I. mediat umoral• Declansarea in conditiile dispersarii Ag in organism• Desfasurarea la distanta de locul patrunderii Ag in organism • Implica formarea de Ac circulanti specifici• Activ in infectii viro-bacteriene• R. aberant = R. de hipersensibilitate imediata
I. Activarea LB cu Ag timodependenteActivarea + inducerea proliferarii LB, urmata de sinteza de AC, implica 2 stimuli :
1. unirea ag cu RCB = stimul slab2. contactul LTh2 activat si/sau Mcf cu LB = stimul puternic
Mcf = Ag + MHC – II
- LB = stimul slab ( 1 )
- LTH2CD4 → - contact direct cu LB = stimul puternic ( 2 )- secretie IL – 2, IL – 4- molecule costmulatoare ( CD154, 22, 2) care se leaga de R specifici ai LB
X = LB activat = Plasmocit = Ig
Fazele R.I.
A. R.I. primary - apare dupa prima expunere la Ag a cel. imune reactive inocente = cel. efectori + cel. cu memorie →STOP
- Ac apar la 10-14 zile de la contact
- initial IgM -- ↓ rapida a C%
B. R.I. secundar:- Apare la expuneri ulterioare la acelasi Ag- R. prompt, rapid- Se activeaza LB cu memorie care au RCB = IgGm- LB cu memorie = APC (Ag+MHC-II si secretie Il-1 cu activare LTh)- Ac: apar precoce
Tip IgG, dar pastreaza specificitatea v. Ag C% mari, pe durata mare de timp Afinitate ↑ v. Ag (1000x)
II. Activarea LB cu Ag timoidependente
Ag. : – Au epitopi multiplii repetitivi– LPZ bateriene, flagelina, polimeri micsti polipeptide cu a-ac levogiri– Captate prin endocitoza (cel. parenchim.)– Persistenta indelungata– Eliberare in cantitati mici = R.I. prelungit
Activarea LB:a) Ag specifica (1)b) directa (nespecifica-2) (fractiune de molecula Ag)
Caracteristici: - absenta cel. cu memorie si LTh - absenta R.I. secundar - secretie excesiva IgM (luni, ani) - fagocitarea CI= eliberarea Ag cu reluarea ciclului
ANTICORPII
• Ig: glicoproteine, se combina specific cu Ag determinant = 20% din proteinele plasmei• Monomerul de Ig:- 2 lanturi grele H:
• Macroglobulina = pentamer : 5 unitati unite prin punti S-S + piesa de jonctiune J• Structura : 2 K/λ + 2 H( ,u ), fara zona balamalei• Proprietati:
– Ǿ mare = nu traverseaza placenta, greu endoteliu vascular– Fixare intensa pe R de membrana (Mcf, L, PMN)– Sunt mIg caracteristice R.I. primar →valoare diagnostica– Aglutinare bacteriana (legare simultana) (ac-cr)– Diferentiaza grupele ABO (hemaglutinine)
3. IgA : (5%-25% / 1 – 4g/ L)
• Structura: 2 K/λ + 2 α (1 si 2) = IgA1 + IgA2 forme : • IgA serica (monomer 90%)• IgAs = dimer, in secretii (digestiva, saliva, colostru, lacrimala, bronsica) 2 unitati unite prin piesa
de jonctiune J + componenta secretorie S (rezistenta v. enzime)• Proprietati: - Protectie antibacteriana pe mucoase:• Inhiba aderenta germenilor la mucoasa• Limiteaza patrunderea Ag exogene prin mucoase
4. IgD : (0,03 g/L)
• Structura :– Domina lanturile λ (4X) v. K + 2 delta– mIg cu rol de RCB
5. IgE : (500ng/ml)
• Structura:– 2 eta + 2K/λ
• Proprietati:– NU traverseaza placenta/Nu activeaza C3– Fixare pe RFc de pe S2 Baz, Mas = R reaginic → rol in apararea
antiparazitara– Fixarea pe alte cel. (Mcf, E, Tr) = ↑ captarea si clearanceul
Ag→potenteaza R.I.
Sinteza Ig de catre LB
Clasificare funtionala a Ig:A) mIg: rol de RCB;IgM/IgD apoi IgGB) Ig circulante (AC): in plasma, secretii, spatiul extravascular
- Fab este identic la mIg si Ac, pentru acelasi Ag, in cadrul aceleasi clone celulare ( dubla recunoastere/interactiune cu AG)
- Ac se leaga direct de Ag - Ac prin Fc se leaga de C3, numai dupa prealabila cuplare cu Ag
Mcf au RFc de care se cupleaza CIC (Ag+Ac) → fagocitoza CIEliminare Ag = Ag + Ac + activare C3 ---- liza
Ag +Ac + legare de Mcf → fagocitoza
Rolul antigenic al Ag
• structuri proteice cu valoare imunogena• induc formarea de AC anti-Ig• determinanti antigenici = portiune variabila H/L
1) Epitopi care imprima specificitatea de specie (izotopuri):- diferentiaza speciile intre ele cls. de Ig sunt antigenic identice la toti indivii/speciei- la om izotipurile sunt determinate de lanturile H- prepararea de antiseruri ( Ac circulanti/fixati pe m.c.)
2) Epitopi specifici pentru indivizii unei specii ( allotipuri)- una Ig difera antigenic de la un individ la altul - reactie posttransfuzionala de Tr (purpura)
3) Epitopi specifici numai pentru Ig elaborate de o clona anumita celulara ( idiotipuri)- fiecare familie de molecule de Ig exprima un idiotip diferit
Reglarea R.I. umoral
a) ↓C5 de ag datorita epurarii sale de catre Ac →↓ stimulul de activare a LB →↓ secretie de Ig specificeAdministrarea simultana de Ag puternic / Ag slabe
b) Rolul inhibitor al LTs ( Ag specifice):- previn proliferarea clonelor cel. Dupa stimularea LB. Stimularea LTs apare la C% foarte mic/mari de Ag. exista si LTs contrasupresoare.
c) Interventia Ac : - efectul inhibator al IgG (blocheaza epitopii Ag, activeaza LTs, inactiveaza LB- formarea de Ac anti-idiotipici la C% mari
d) Factori supresori nespecifici:
PGE2 LTs = IL – 2
PAF LThl = IFN ال- RLO
RLO LTH2 = IL – 10Eliberati de APC
R.I. mediat cellular
• Functii – eliminarea cel. infectate cu virusuri/bacterii cu dezvoltare i.c.– Apararea antitumorala– Respingerea allogrefelor
• Ag ramane cantonat la poarta de intrare/fixat pe cel. gazda• Derulare la locul de cantonare a Ag• Constituire lenta ( R.I. intarziat)• Directionare preponderenta v. celule care exprima Ag• Mediat de cel. citotoxice specifice ( LTcCD8+) / nespecifice (NK, K) si APC
A) Recunoasterea cel. Tintaa) Cel. aferectata = Ag + MHC – I
b) alipirea precursorului LTcCD8+ la complexul Ag+MHC-I = semnal 1 = activarea LTcCD8+→ R.I. primar: multiplicare/diferentiere →
1. Cel. cu memorie2. Cel. efectorii (efect citotoxic – citolitic/antibacterian)
c) LTcCD8+ activat →liza cel. tinta→d) →IL – 2 :
- autocrin = proliferare LTc ↑ receptori pt. IL – 2- paracrin = APC, LT
d) Resturile de cel. Lizata --- fagocitare de catre Mcf→ asociere cu MHC – II + IL – 2 → stimulare LTcCD8+ + stimulare LTh 1:
→IL – 2 →LTcCD8+→ IFN gama →Mcf:
- cel efectorie- stimularea fagocitozei- citotoxicitate
5. Trombocitele :- R pt. colagen, trombina, ADP- absorb fibrinogen, f.v. IX, XII- granule: serotinina, catecolamine
B. Factori serici :1. Complementul 2. Kininele plasmatice3. S. coagularii – fibrinolizei4. Derivatii ac. arahidonic
REACTIA IMUNA
o R de hipersensibilitate imediata – anafilactica
– Ag variat, cale respiratorie, digestiva, cutanata, inj.– Ag se fixeaza pe Ac (mIg) prezenti pe cel. → raspuns clinic rapid– Teren atopic (HLA-A2/40% din populatie) →LTh2 --- ILK-4, 5, 13 + IgE– Non-atopic : LTh1---L – 2 → IgG
Ac = IgE induse de ag : - contact I →fixare ca mIg pe baz- contact II → fixare Ag pe mIgE → degranulare