Curs 3 - Atg Atc HLA(1)

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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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

Curs 3 - Atg Atc HLA(1)

Documents

Transcript of Curs 3 - Atg Atc HLA(1)