Disciplina de Imunologia

Curso de Biomedicina

Processamento de antígeno e apresentação aos LT

Apresentação de antígeno

APC

Fase de reconhecimento do antígeno – iniciar resposta imuneFase efetora - Apresentação a LT diferenciados – mecanismos que eliminam o antígeno

CD8citotóxico

CD4auxiliar

Proteínas citosólicas

Proteínas extracelulares endocitose

MHC I

peptídeo

reconhece

MHC II

peptídeo

reconhece

Principal mecanismo contra parasitas intracelulares

Eliminar patógenos extracelulares e fagocitados

Processamento de antígeno e apresentação para LT

Forma pela qual o LT reconhece o antígeno

Maioria dos LT só reconhecem peptídeos – LB reconhecem peptídeos, ácidos nucleicos, polissacarídeos e lipídeos.

LT reconhecem sequencia primária de aa dos peptídeos – animal imunizado com proteína nativa = LT ag-específicas responderão a formas denaturadas ou mesmo digerida proteoliticamente= LB – Ac reage somente contra a proteína nativa

LT reconhecem e respondem a peptídeos estranhos quando os antígenos são ligados a superfície de outras células (APCs) – LB reconhecem diretamente Ag solúveis e tb expostos na superfície das células

Fenômeno da restrição por MHC do reconhecimento de antígeno pelos LT

LT de um indivíduo reconhece peptídeos estranhos somente quando este está ligado e apresentado pelas moléculas MHC daquele indivíduo – Fenômeno conhecido como restrição MHC ao próprio

LT CD4 reconhecem peptídeos ligados a MHC classe II e LT CD8 a MHC classe I – LT CD4 = classe II restrito e reconhece peptídeos extracelulares (presentes em vesículas de APCs) e LT CD8 = classe I restrito e peptídeos citosólicos, endogenamente sintetizado

LT de um indivíduo reconhece peptídeos estranhos somente quando eles são ligados e apresentados pelas moléculas MHC daquele indivíduo

LTc vírus-específico gerado em cepas A de camundongos infectados somente mata células alvo singeneicas (cepa A) infectadas com o vírus

LTc vírus-específico não mata células da cepa A que apresenta outro antígeno (Ex. Ags próprios) ou com MHC não próprio (da cepa B = alogeneico)

Fenomeno de restrição ao MHC próprio

Papel das células Apresentadoras de Antígenos (APCs) na ativação de LT

LT

Funções de APCs• converte Ags proteicos em peptídeos (processamento antigênico) e apresenta complexos peptídeo-MHC para LT• fornece estímulo (coestimulação) para LT além daquele iniciado pelo reconhecimento de complexos peptídeo-MHC pelo TCR

não responde a Ag proteico sozinho

A resposta de LT antígeno-específico a antígenos proteicos requer a participação de APCs que capturam e apresentam o Ag aos LTs

Células Apresentadoras de Antígenos (APCs)

A função de apresentação das APCs é aumentada pela exposição aos produtos microbianos

Adjuvantes = produtos microbianos, como micobactéria morta, ou produtos que mimetizam microbios e estimulam resposta de LT pelo mesmo mecanismo que os microbios (induz tb a expressão de moléculas co-estimuladoras)

Induzir uma resposta de LT a um Ag proteico em uma vacina ou experimentalmente –não é possível utilizar a maioaria dos adjuvantes em humanos devido a inflamação patológica que os produtos microbianos induzem

Tipos de Células Apresentadoras de Antígenos (APCs) para LT CD4+

Diferentes células funcionam como APCs para ativar LT virgem e apresentam Ag para LT efetores diferenciadosEstas células devem: a) ter habilidade em processar antígenos endocitados e b) expressar produtos gênicos MHC II

Células Apresentadoras de Antígenos (APCs)Células Dendríticas (DCs) - presente em órgão linfóides , no epitélio da pele e trato gastrointestinal e respiratório

Morfologia – projeções membranosas

Protótipo de DC epitelial = langerhans (migra para órgãos linfoides)

Células Dentríticas interdigitais = DC nos linfonodos

Células Apresentadoras de Antígenos (APCs)Resposta de LT CD4 é iniciada nos órgãos linfóides periféricos, para onde os Ag proteicos são transportados após serem coletados na porta de entrada

Rota de entrada de microrganismos = pele e epitélio do sistema gastrointestinal e respiratório

Ag microbianos drenados para capilares linfáticos até linfonodos regional

Ag que entram na circulação sanguínea são filtrados pelo baço

Células Apresentadoras de Antígenos (APCs)DC residentes no epitélio e tecidos capturam Ags e transportam para linfonodos

CCR7

Tb expressa CCR7

MHC II

Localização estratégia – sítios comuns de entrada de microbios e Ag estranhos e em tecidos colonizados por microbios

Receptores que capturam os micróbios

Migram para zona de LT virgens a procura de Ag

Expressão elevada de moléculas co-estimuladoras

Fonte de antígenos apresentados para células T restritas ao MHC I e MHC II

Vias de apresentação – responsáveis pela geração de peptídeos de microbios (extra ou intracelular) e disposição em associação com moléculas MHC

Distinção de antígenos extra ou intracelulares – segregação nas vias de apresentação de antígeno

CD8citotóxico

CD4auxiliar

Aumento de LB produtor de Ac e da atividade microbicida de macrofagos = Eliminar patógenos extracelulares e fagocitados

Lisa céluas expressando antígenos estranhos, vírus e bactérias que infectam e vivem nas células = Principal mecanismo contra parasitas intracelulares

Segregação nas vias de apresentação antígenos

MHC I – Proteínas encontradas no citosol de APCs, incluindo proteínas virais e bacterianas

MHC II - Principalmente proteínas extracelulares endocitadas pelas APCs – caminho ácido-vesicular que quebra proteínas internalizadas

Segregação nas vias de apresentação antígenos

Segregação da via celular de processamento e apresentação de antígenos por MHC II

1. Endocitose de antígenos proteicos nativos do meio extracelular pelas APCs2. Processamento do antígeno em endossomos ácidos ou lisossomas, formando os

fragmentos de peptídeos3. Ligação de peptídeos ao MHC II na vesícula endocítica específica4. Expressão na superfície de complexos MHC-peptídeo5. Reconhecimento do complexo por CD4+ específicas para peptídeo estranho e molécula

MHC própria

Uptake - Endocitose de Ags extracelulares pelas APCs (ligação de Ags a receptores na superfície de APCs)Ags internalizados se localizam em vesículas intracelular denominadas de endossomas

Processamento = fenômeno dependente de tempo (1 a 3 horas) e de metabolismo (inibido pela diminuição de temperatura e adição de inibidores metabólicos como a azida)Endossoma e lissosoma onde ocorre o processamento tem pH ácido (cloroquine a cloreto de aminio inibidores do processamento de Ag, pois aumentam o pH de vesículas ácidas)Necessidade de proteases celulares (catepsinas e leupeptinas)

Diferenças quantitativas de proteases nas diferentes APCs (Mos tem mais proteases do que LB)

diferentes tipos de proteases endossomais (geração de diferentes peptídeos de uma mesma proteina nativa)

Uptake e processamento de proteínas extracelulares nos compartimentos vesiculares das APCs

Processamento de proteínas extracelulares

- Cadeias a e b são co-traduzidas nos ribossomos e inseridas na membrana do RE-Heterodímeros (MHC II) recém sintetizados associam com outros polipeptídeos:• Calnexin (chaperona que permite dobramento corredo das cadeias a e b)• cadeia invariante Ii (previne que peptídeos do RE se liguem a heterodímeros MHC II e direciona moléculas recentemente formadas para organelas de degradação proteolítica de Ags)• CLIP – degradação proteolítica da Ii no endossoma + lissosoma• Remoção do CLIP pelo HLA-DM e ligação de peptídeos gerados por quebra proteolíticas de Ags extracelulares • Estabilização o heterodímero com peptídeos e exposição desses complexos na superfície celular (fusão da membrana com vesículas exocíticas

Associação de peptídeos processados com MHC II

Segregação da via celular de processamento e apresentação de antígenos por MHC I

1. Síntese de Ags proteicos no citosol ou liberação de Ag proteicos no citosol

2. Degradação proteolítica de proteínas citosólicas em peptídeos

3. Transporte de peptídeos para o RE

4. Montagem de complexo peptídeo-MHC I no RE

5. Expressão do complexo peptídeo-MHC I na superfície celular

• Proteína citosólica é ubiquitinada (usa ATP e enzimas) e é alvo para degradação no proteassomo (lise proteolítica)• Transporte de peptídeos do citoplasma para o RE pelas TAP-1 e TAP-2 (transpoters associated with antigen presentation)• Síntese de cadeia a e b2 microglobulina e localização no RE. Cadeia a está associada a chaperoninas (heat-shock - BIP e calnexina). Microglobulina b2 se liga a cadeia a parcialmente dobrada e dissociação das chaperoninas• Dímero a-b2 move e associa-se a proteínas TAP no RE• Ligação do peptídeo com MHC I dando estabilidade e liberação da proteína TAP• Complexos estáveis peptídeo-MHC vão para golgi e transportados pra a superfície celular por vesículas exocíticas

Importância das proteínas TAP

Significado fisiológico da apresentação de Ag-associado ao MHC

Apresentação de Ags próprios e estranhos

Resumo

• LT só reconhecem Ags que são apresentados na superfície das células complexados a moléculas MHC próprias (restrição MHC)

• Esses Ags são derivados de patógenso que replicam dentro das células (vírus ou bactéria intracelular) ou de patógenos ou seus produtos que as células internalizam por endocitose do fluido extracelular

• Células apresentadoras de Ags (APC) – capturam, clivam Ags em peptídeos e apresentam complexados a moléculas de MHC II

- expressam moléculas co-estimulatórias para ativação de LT CD4

- apresentam Ags para LT virgens ou LT efetores

• Todas as células nucleadas podem apresentar peptídeos derivados do citossol, associados ao MHC I para LT CD8

• Vias de processamento e apresentação (conversão de proteínas nativas em peptídeos associados ao MHC) : MHC I – LT CD8, : MHC II – LT CD4

• Essas vias de restrição de antígeno pela apresentação pelo MHC garante qeu todas as células do organismo sejam checadas para a possível presença de Ags estranhos

MHC I MHC II

Fonte de Antígeno Citosólicos –ubiquitinados

Extracelular –endocitose

Processamento Proteassomo endossomos-lissosomos (pH ácido)

Biossíntese de MHC RE

Chaperonas(calnexina e BIP)

Chaperonas (calnexina, Ii)

Ligação de peptídeos Transporte de peptídeos para RE -TAP-1 e TAP-2

Transporte de MHC para endossomas-quebra Ii e sobra CLIP-HLA-DM remove CLIPe liga peptídeo

Expressão membrana Fusão membranavesículas exocíticas

Fusão membranavesículas exocíticas

Resumo