DOENÇAS INFECCIOSAS

IMUNOLOGIA – CAPÍTULO TRÊS 

ANTÍGENOS

Dr. Gene Mayer
Professor Emeritus
University of South Carolina School of Medine

Tradução:
PhD. Myres Hopkins

EM INGLÊS

EN ESPANOL - SPANISH

SHQIP - ALBANIAN

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DR MYRES HOPKINS

ESCOLA DE MEDICINA DA UNIVERSIDADE DA CAROLINA DO SUL

OBJETIVOS

Comparar e diferenciar imunógeno, antígeno e hapteno

Descrever os fatores que influenciam a imunogenicidade

Definir a natureza química dos imunógenos

Comparar as estruturas de antígenos T-independentes e T dependentes

Introduzir o conceito de conjugados carreador-haptenos e descrever suas estruturas

Caracterizar determinantes antigênicos

Imunógeno
Uma substância que induz uma resposta imune específica.

Antígeno (Ag)
Uma substância que reage com os produtos de uma resposta imune específica.

Hapteno
Uma substância que não é imunogênica, mas que pode reagir com os produtos de uma resposta imune específica. Haptenos são pequenas moléculas que jamais poderiam induzir uma resposta imune quando administradas sozinhas, mas que podem quando acopladas a uma molécula carreadora. Haptenos livres, entretanto, podem reagir com produtos da resposta imune depois que tais produtos são lançados. Haptenos têm a propriedade de antigenicidade, mas não imunogenicidade.

Epitopo ou Determinante Antigênico
Aquela porção de um antígeno que combina com os produtos de uma resposta imune específica.

Anticorpo (Ab)
Uma proteína específica que é produzida em resposta a um imunógeno e que reage com um antígeno.

FATORES QUE INFLUENCIAM A IMUNOGENICIDADE

Contribuição do Imunógeno

Estranheza
O sistema imune normalmente discrimina entre o próprio e não próprio de modo que somente moléculas estranhas são imunogênicas.

Tamanho
Não há um tamanho absoluto acima do qual uma substância será imunogênica. Entretanto, em geral, quanto maior a molécula mais imunogênica ela poderá ser.

Composição Química
Em geral, quanto mais complexa quimicamente a substância for mais imunogênica ela será. Os determinantes antigênicos são criados pela sequência primária dos resíduos no polímero e/ou pela estrutura secundária, terciária ou quaternária da molécula.

Forma física
Em geral antígenos particulados são mais imunogênicos do que os solúveis e antígenos denaturados mais imunogênicos do que a forma nativa.

Degradabilidade
Antígenos que são facilmente fagocitados são geralmente mais imunogênicos. Isso é porque para a maioria dos antígenos (antígenos T-dependentes, ver abaixo) o desenvolvimento de uma resposta imune exige que o antígeno seja fagocitado, processado e apresentado a células T auxiliares por uma célula apresentadora de antígeno (APC).

PALAVRAS-CHAVE

Imunógeno
Antígeno
Hapteno
Epitopo
Determinante antigênico
Anticorpo

Antígeno T-independente
Antígeno T-dependente
Conjugado carreador-hapteno
Determinante nativo

Contribuição do Sistema Biológico

Fatores Genéticos
Algumas substância são imunogênicas em uma espécie, mas não em outra. Similarmente, algumas substâncias são imunogênicas em um indivíduo, mas não em outros (isto é, responsivos e não responsivos). As espécies ou indivíduos podem ser desprovidos ou terem alterados genes que codificam para os receptores de antígeno nas células B e T ou eles podem não ter os genes apropriados necessários para a APC apresentar o antígeno às células T auxiliares.

Idade
Idade também influencia a imunogenicidade. Usualmente os muito jovens e os muito idosos têm diminuída a habilidade de montar uma resposta imune em resposta a um imunógeno.

Método de Administração

Dose
A dose de administração de um imunógeno pode influenciar sua imunogenicidade. Há uma dose de antígeno acima ou abaixo da qual a resposta imune não será ótima.

Via
Geralmente a via subcutânea é melhor que a via intravenosa ou intragástrica. A via de administração do antígeno também pode alterar a natureza da resposta.

Adjuvantes
Substâncias que podem aumentar a resposta imune a um antígeno são chamadas adjuvantes. O uso de adjuvantes, entretanto, é freqüentemente prejudicado pelos efeitos colaterais como febre e inflamação.

Proteínas
A grande maioria dos imunógenos são proteínas. Estas podem ser proteínas puras ou elas podem ser glicoproteínas ou lipoproteínas. Em geral, proteínas são usualmente muito bons imunógenos.

Polissacarídeos
Polissacarídeos puros e lipopolissacarídeos são bons imunógenos.

Ácidos Nucleicos
Ácidos nucleicos são usualmente pobremente imunogênicos . Entretanto, eles podem se tornar imunogênicos quando em fita simples ou quando complexado com proteínas.

Lipídios
Em geram lipídios são não-imunogênicos, embora eles possam ser haptenos.

Antígenos T-independentes
Antígenos T-independentes são antígenos que podem estimular diretamente as células B a produzirem anticorpos sem a necessidade da célula T auxiliar. Em geral, polissacarídeos são antígenos T-independentes. As respostas a esses antígenos diferem das respostas a outros antígenos.

Propriedades dos antígenos T-independentes

Estrutura polimérica
Esses antígenos são caracterizados pelo mesmo determinante antigênico repetido muitas vezes como ilustrado na Figura 1.

Ativação policlonal de células B
Muitos desses antígenos pode ativar clones de células B específicos para outros antígenos (ativação policlonal). Antígenos T-independentes podem ser subdivididos em Tipo 1 e Tipo 2 baseado nas suas habilidades de ativar policlonalmente células B. Antígenos T-independentes Tipo 1 são ativadores policlonais enquanto Tipo 2 não é.

Resistência a degradação
Antígenos T-independentes são geralmente mais resistentes a degradação e assim eles persistem por períodos de tempo mais prolongados e continuam a estimular o sistema imune.

Antígenos T-dependentes
Antígenos T-dependentes são aqueles que não estimulam diretamente a produção de anticorpos sem a ajuda das células T. Proteínas são antígenos T-dependentes. Estruturalmente esses antígenos são caracterizados por algumas cópias de determinantes antigênicos muito diferentes como ilustrado na Figura 2.

CONJUGADOS CARREADOR-HAPTENOS

Definição
Conjugados carreador-haptenos são moléculas imunogênicas às quais haptenos se acoplam covalentemente. A molécula imunogênica é chamada carreador.

Estrutura
Estruturalmente esses conjugados são caracterizados por possuir determinantes antigênicos do carreador nativos, assim como novos determinantes criados pelo hapteno (determinantes haptênicos) como ilustrado na Figura 3.  O determinante então criados pelo hapteno consiste no hapteno e alguns dos resíduos adjacentes, embora o anticorpo produzido ao determinante irá reagir também com o hapteno livre. Em tais conjugados o tipo de carreador determina se a resposta será T-independente ou T-dependente.

DETERMINANTES ANTIGÊNICOS

Determinantes reconhecidos pelas células B

Composição
Determinantes antigênicos reconhecidos pelas células B e os anticorpos secretados pelas células B são criados pela seqüência primária de resíduos no polímero (linear ou determinantes de seqüência) e/ou pela estrutura da molécula secundária, terciária ou quaternária (determinantes conformacionais).

Tamanho
Em geral determinantes antigênicos são pequenos e são limitados a aproximadamente 4-8 resíduos (aminoácidos ou açúcares). O sítio de combinação do anticorpo acomoda um determinante antigênico de aproximadamente 4-8 resíduos.

Número
Embora, em teoria, cada 4-8 resíduos possa constituir um determinante antigênico em separado, na prática, o número de determinantes antigênicos por antígeno é muito menor do que o teoricamente possível. Usualmente os determinantes antigênicos são limitados àquelas porções do antígeno que são acessíveis a anticorpos como ilustrado na Figura 4 (determinantes antigênicos estão indicados em preto).

Determinantes reconhecidos por células T

Composição
Determinantes antigênicos reconhecidos por células T são criados pela seqüência primária de aminoácidos em proteínas. Células T não reconhecem antígenos de polissacarídeos ou de ácidos nucleicos. É por essa ração que polissacarídeos são geralmente antígenos T-independentes e proteínas são geralmente antígenos T-dependentes. Os determinantes não devem estar localizados na superfície exposta do antígeno uma vez que o reconhecimento do determinante pelas células T requer que o antígeno seja degradado proteoliticamente em peptídeos menores. Peptídeos livres não são reconhecidos pelas células T, ao invés disso os peptídeos se associam com moléculas codificadas pelo complexo maior de histocompatibilidade (MHC) e é o complexo de moléculas do MHC + peptídeo que é reconhecido pelas células T.

Tamanho
Em geral determinantes antigênicos são pequenos e são limitados a aproximadamente 8-15 aminoácidos.

Número
Embora, em teoria, cada 8-15 resíduos possa constituir um determinante antigênico em separado, na prática, o número de determinantes antigênicos por antígeno é muito menor do que é teoricamente possível. Os determinantes antigênicos são limitados a aquelas porções do antígeno que pode ligar a moléculas MHC. É por isso que há diferenças nas respostas de indivíduos diferentes.

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