ANTICORPII. RASPUNSUL IMUN

IMUNOGLOBULINELE (ANTICORPII)Ig prezint glicoproteine din fracia -globulinelor. Se disting Ig membranare (BCR) i Ig solubile (secretate) Ac ca atare.Ac sunt molecule glicoproteice produse de plasmocitele derivate din limfocitele B activate de Ag. Ac circul n snge i ptrund n esuturi. Sunt eficieni contra bacteriilor, toxinelor microbiene i virusurilor n poziie extracelular.Ac au proprietatea de a recunoate i a se combina cu Ag complementar, att in vivo, ct i in vitro.

STRUCTURA I PROPRIETILE IgUNITATEA DE STRUCTUR a Ig (monomerul) este constituit din 2 lanuri glicoproteice (catene) identice uoare L (Light) i 2 catene grele H (Heavy), legate ntre ele prin puni disulfidice.Exist 2 tipuri de catene L i , identice ntr-o molecul de Ig.Se disting 5 clase de lanuri H: , , , , , ce corespund celor 5 clase (izotipuri) de Ig: Ig G, Ig A, Ig M, Ig D, Ig E.n componena lanurilor se disting regiuni variabile (aminoterminale) i regiuni constante (carboxilterminale).

Regiunile variabile ale catenelor L i H formeaz o cavitate tridimensional - centrul activ (paratopul) al moleculei de Ig, care va reaciona specific cu determinanta antigenic (epitopul) Ag corespunztor, constituit din 5-7 AA sau 3-4 reziduuri glucidice. Regiunea variabil constituie fragmentul Fab (antigen binding) al moleculei de Ig. Regiunea constant corespunde fragmentului Fc (constant, cristalizabil). Este purttor de receptori i responsabil de activitatea biologic a Ig:Transportul transplacentar al unor Ig (Ig G)Fixarea pe diferite celule (mastocite, bazofile, fagocite, limfocite, etc.)Capacitatea de a fixa complementulCapacitatea de fixare a proteinei A a stafilococilorDefinete clasele i subclasele de Ig (specificitatea antigenic a catenei H)

Monomerul de Ig este constituit din 2 fragmente Fab i unul Fc. ntre ele se afl zona balama, responsabil de flexibilitatea moleculei de Ig.Numrul paratopilor determin valena Ig. Ac cu 2 sau mai muli paratopi se numesc Ac complei, cei cu un singur paratop Ac incomplei.

Ig G, Ig D i Ig E sunt monomeri, Ig A din ser monomeri, din secretele mucoaselor dimeri, Ig M sunt pentameri.Proprietile claselor de IgIg G (4 subclase IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) reprezint 75% din ansamblul Ig serice. Constanta de sedimentare -7S, greutatea molecular-150kDa. Sunt unicele Ig capabile s traverseze bariera placentar. Fc al IgG are centre de fixare a complementului (activarea C pe cale clasic), a macrofagelor i neutrofilelor (rol n opsonizare), a proteinei A a stafilococilor. Perioada de semi-via 21 zile.Manifest activitate opsonizant, antibacterian, antitoxic, antiviral.

Ig M 5-6% din totalul Ig. Pentamer. Constanta de sedimentare-19S, greutatea molecular-900kDa. Se distrug sub aciunea mercapto-etanolului sau cisteinei. Semi-viaa 5 zile. Fixeaz si activeaz complementul pe cale clasic. Nu traverseaz placenta, prezena Ig M la nou-nscut denot infecie intrauterin. Sunt primele care apar dup un stimul antigenic primar i indic un proces infecios acut. Monomeri de IgM constituie BCR pe B-limfocite.

Ig A 15% din totalul Ig. CS -7S, GM 160 kDa. Bogate n glucide. Se disting 2 subclase: IgA1 (93%) i IgA2 (7%). Semiviaa 6 zile, nu traverseaz placenta, nu activeaz complementul pe cale clasic. Ig A serice (monomeri) 6% din totalul Ig serice. Agregate de IgA pot activa complementul pe cale alternativ.Ig A secretoare (sIg A) saliv, lacrimi, colostrum, lapte, secreii gastro-intestinale, nazale, bronhice. Dimer. Asigur protecia mucoaselor, blocnd ataarea bacteriilor i virusurilor de receptorii mucoaselor.

Ig D 0,2% din totalul Ig. CS 6,5S, GM 170 kDa. Semi-viaa 3 zile. Rolul receptor pentru Ag (BCR) pe LB; posibil particip la eliminarea limfocitelor B care produc autoAc (Ac autoreactivi).Ig E 0,002 - 0,01%, CS 7,9S, GM 185 kDa. Semiviaa 2-3 zile. Nu traverseaz placenta, nu fixeaz complementul. Termolabile (inactivate la 56C n 30 min). Se pot fixa pe suprafaa mastocitelor i bazofilelor, determinnd degranularea lor cu eliberarea unor amine vazo-active (oc anafilactic, dereglri alergice). Eficiente n afeciuni parazitare (opsonizarea helminilor i artropodelor) .

RSPUNSUL IMUNRI este un proces complex, indus de ptrunderea unui Ag. Are loc n organele limfoide secundare i prevede implicarea mai multor celule (CPA, limfocite T, B, .a.) i substane solubile (citokine).Consecinele unui rspuns imun:Imunitate (umoral, celular)Hipersensibilitate (imediat, tardiv)Memorie imunologicToleran imunologicParalizie imunologic

Anticorpii sunt efectorii principali ai imunitii umorale, iar limfocitele Tc i macrofagele activate ale imunitii celulare. Imunitatea umoral este eficace contra bacteriilor non-invazive (extracelulare), virusurilor libere i contra toxinelor. Imunitatea celular intervine n special contra paraziilor intracelulari (bacterii, virusuri) i celulelor proprii modificate (tumorale)

Etapele unui rspuns imun1. ntlnirea Ag cu CPA, T-, B-limfocite. Are loc n organele limfoide secundare.2. Recunoaterea specific a Ag, asigurat de limfocitele B i T nave prin receptorii pentru Ag (BCR, TCR). BL pot recunoate epitopi superficiali conformationali ale moleculelor de Ag native. TL recunosc doar epitopi lineari din Ag proteice prezentate de CPA in asociatie cu moleculele CMH 3. Activarea, proliferarea i diferenierea T sau B limfocitelor n celule efectoare i celule B sau T-memorie. Coordonarea acestor procese este asigurat de contacte celulare directe i de citokine, eliberate de diverse celule 4. Realizarea efectului (neutralizare, opsonizare, liz, etc)

RASPUNSUL IMUN UMORAL /IMUNITATEA UMORALAReprezint o form a imunitii achiziionate asigurat de Ac. Are funcia de a neutraliza i elimina microbii extracelulari i toxinele microbiene. In acest proces particip Ag, CPA, limfocitele T4, limf B. Fazele rspunsului imun umoral:Intalnirea Ag cu limfocitele B. Are loc in organele limfoide secundare.Dac Ag patrunde direct n snge, intlnirea are loc n splinDac Ag penetreaz prin tractul respirator n amigdale i esutul limfoid asociat bronhilor i mucoaselorDac Ag penetreaz n tractul intestinal plcile Peyer, foliculii solitariDac Ag patrunde prin tegument intlnirea are loc n esutul limfoid asociat tegumentului.

II. Recunoaterea epitopilor unui Ag de ctre receptorul specific (BCR) de pe suprafaa B limfocitelor naive (selecia clonala) i activarea lor.Limf B nave recunosc epitopii prin intermediul moleculelor de Ig M i Ig D (BCR) de pe suprafata lor, capabile s lege epitopi omologi cu forma complementara.

Antigenele T-independente (polizaharide, LPZ) la fixarea lor pe BCR activeaza direct limf B.

La interactiunea BCR/Ag T-dependent (proteine), limf B naiv se comporta ca o CPA (inglobarea Ag, degradarea lui, selectarea peptidelor antigenice si prezentarea pe suprafata celulara a complexului peptid/CMH II pentru a fi recunoscute de limf TCD4).

Primul semnal activator reprezinta interactiunea BCR cu epitopul Ag corespunzator. Semnale secundare intervin ulterior (ex.:fixarea pe limf B a fraciei C3d a complementului). Astfel limf B naiv este activat, fiind capabil sa produc cantitati mari de molecule CMH II, molecule co-stimulatoare i receptori pentru citokinele produse de limf Th.

III. Proliferarea limfocitelor B activate si diferentierea lor Dup activarea limf B de un Ag T-independent urmeaza proliferarea lui intr-o clona de celule identice (expansiunea clonala) i diferenierea n plasmocite, care vor sintetiza si secreta Ac din clasa (izotipul) Ig M, memoria imunologica lipseste.

Dac limfocitul B a fost activat de un Ag T-dependent, stimularea proliferrii se va produce numai prin interaciunea dintre limfocitul B activat si limfocitul Th activat de acelai Ag. Limf B i limf T au aceeai specificitate antigenic, doar ca LB recunoate epitopi nativi (conformationali), iar L Th recunoate fragmente peptidice ale acestui Ag. Producerea limf Th are loc de asemenea n organele limfoide secundare (zonele timo-dependente), unde limfocitele TCD4 naive interacioneaz cu peptidul antigenic de pe CPA, urmnd proliferarea i diferenierea lor n limf efectoare (Th1, Th2), productoare de citokine. Th2 migreaz spre foliculii limfoizi, unde are loc ntlnirea lor cu limf B activat.

Complexul TCR/CD4 de pe limf Th recunoate complexul peptid/CMH II de pe limf B activat. Ulterior se formeaza alte legaturi co-stimulatoare. Astfel limf Th devin capabile sa secrete citokine: IL- 4, 5, 10, 13, care vor actiona asupra limfocitul B activat .

Aceste citokine induc proliferarea limf B activate, stimuleaza diferentierea lor in plasmocite secretoare de Ac Ig M cu paratopul (centrul activ) identic cu BCR de pe limf B (2000 Ac/sec sintetizate de un plasmocit). Sub influena citokinelor produse de limf Th unele LB pot s se diferenieze n plasmocite secretoare de Ig din alte clase (IFN IgG2; IL-4 Ig G4, IgE; TGF beta- IgA).

Plasmocitele rmn n organele limfoide periferice, iar Ac secretai ptrund n circulaia sangvin. Unele plasmocite migreaz spre mduva osoas, continund s produc Ac mult timp (luni, ani), chiar dup eliminarea Ag. In caz de infectie a mucoaselor, plasmocitele se vor afla la nivelul mucoaselor (n Lamina propria), producand Ac (sIg A) care vor fi transportati la suprafata mucoaselor.

O parte din LB activate se transform n celule memorie. Limf B memorie nu secret Ac, ele circul prin snge i supravieuiesc mai multe luni sau ani fiind gata sa reacioneze la o ptrundere repetat a Ag.

IV. Efectul interaciunii dintre Ag i Ac in vivo depinde de natura Ag i de tipul de Ac i se poate manifesta prin:

- Opsonizarea bacteriilor i intensificarea fagocitozei Activarea complementului pe cale clasic determinnd citoliz (inclusiv bacterioliz)Neutralizarea toxinelor, enzimelorInhibiia adeziunii bacteriilor, virusurilor (IgA)Neutralizarea virusurilor extracelulareImobilizarea bacteriilor si protozoarelorCitotoxicitatea mediat celular anticorp-dependent (celulele acoperite de Ac sunt distruse de celulele K)

Rspunsul umoral primar la primul contact cu AgI faz de laten dureaz 4-7 zile, pn la apariia primilor Ac. In acest timp are loc recunoaterea, degradarea Ag, diferenierea T,B limfocitelorII faz logaritmic Titrul Ac crete, atingnd max n a 10-15 zi. Iniial are loc producerea Ig M, peste 4-5 zile - IgG sau alte izotipuri de Ig (prin comutatie de clasa sub influenta citokinelor produse de Th).III faz de producere maxim a Ac Durata variaz n funcie de AgIV faz de diminuare a titrului de Ac (declin) n cazul Ag proteice dureaza sptmni, Ag polizaharidice luni, Ag virale ani)

Rspunsul umoral secundar (la un contact repetat cu acelai Ag). Este asigurat de LB-memoriePerioad de laten scurt (ore)Ascensiune rapid a titrului AcTitru maxim de Ac meninut o durat mai mareAfinitate crescut a Ac fa de AgProducerea anticorpilor Ig G.

Serul sangvin obinut de la un organism imunizat cu un Ag conine o mare varietate de molecule de Ac, produi de diferite clone de LB. Acetia sunt Ac policlonali.Ac monoclonali sunt absolut identici. Se obin prin fuzionarea LB cu o celul tumoral. Hibridomul obinut se multiplic ca o celul tumoral i secret Ac omogeni, identici cu BCR. Servesc la detectarea receptorilor de pe suprafaa celulelor, tratament etc.

RASPUNSUL IMUN CELULAR (Imunitatea celular) - ICRolul IC este de a elimina microbii care pot supravieui n vacuole fagocitare sau n citoplasma celulelor infectate. Acest tip de imunitate este asigurat de limfocitele T. Principalii efectori ai IC sunt limfocitele Tcitotoxice (Tc) derivate din limf TCD8 (T8), care au capacitatea de a distruge celulele infectate cu virus sau tumorale i de a liza macrofagele infectate cu bacterii facultativ intracelulare. Ambele tipuri de limfocite (TCD8 naive si Tc) poseda TCR si molecule CD8.

Macrofagele activate reprezint ali efectori ai IC. Ele sunt atrase n focarul infecios, apoi activate, devenind capabile s distrug bacteriile intracelulare.Celulele K i NK particip de asemenea la realizarea citotoxicitii (nu sunt angajate imun).Limfocitele TCD4+ participa indirect la dezvoltarea raspunsului imun celular, deoarece n urma recunoaterii Ag vor produce un numr mare de citokine care vor aciona asupra diferitor celule: monocite, limfocite TCD8, TCD4, celule NK, etc.

Dezvoltarea rspunsului imun celularI etapa Prezentarea Ag LT nave. Procesul are loc n organele limfoide periferice (OLP).CPA profesioniste (macrofage, celule dendritice) capteaza Ag (ex.: celule infectate cu virus sau celule tumorale). In cursul fagocitozei unele proteine virale pot fi transferate din fagosome in citoplasma, unde ele vor fi fragmentate de catre proteasome. Dupa asamblarea cu moleculele CMH I, complexul peptid /CMH I este scos la suprafata CPA (peste 250.000 complexe per celula).CPA cu limfa sunt transportate in ganglionii limfatici, unde ele vor fi capabile sa prezinte Ag limfocitelor TCD8 nave.

II etapa Recunoasterea epitopilor Ag de catre TCR unui LT CD8 naiv si activarea lui.Limf T8 nave vor recunoaste peptide asociate cu CMH I de pe suprafata CPA care au captat celule infectate cu virus. Epitopul trebuie sa corespunda cu TCR de pe limfocitul T8, iar CMH I va recunoaste situsuri de pe CD8.Aceaste interactiuni, precum si alte legaturi moleculare intre CPA si limf T8, participa la activarea limf T8 nave (costimulare). Citokinele eliberate de CPA se implica de asemenea.

III etapa Proliferarea limfocitelor T8 (expansiunea clonala) si diferentierea lor. Dupa activare, sub influenta unor citokine eliberate de limf Th1 (in special IL-2), are loc proliferarea limf T8 si diferentierea lor in celule efectoare Tc, capabile sa lupte cu infectia intracelulara sau celulele tumorale. Proliferarea ncepe la 2 zile de la activarea limfocitelor i se produce rapid (peste o sptmn dup infectare pn la 10-20% din toate limf din OLP pot fi specifice pentru un Ag. N 1:106 ). Diferentierea in celule Tc are loc in paralel cu proliferarea.

Celulele efectoare Tc prsesc OLP i migreaz spre tesutul infectat, unde, recunoscnd Ag, vor elimina infecia. Unele limfocite T se difereniaz n limfocite T memorie, durat de via lung, inactive funcional, dar sunt gata s reacioneze rapid la o nou expoziie la acelasi microb (rspuns celular secundar)

IV. Realizarea efectului ICCitotoxicitatea este rezultatul contactului specific direct dintre clona de Tc i inta lor (celule infectate cu virus sau bacterii intracelulare, celule tumorale). Celulele infectate prezint pe suprafaa sa peptide antigenice asociate cu moleculele CMH I, fiind recunoscute de ctre TCR i CD8 de pe limf Tc.

Reacia citotoxic ncepe printr-un contact membranar dintre Tc i celula-int. Apoi limfocitele Tc elibereaz perforine care se insereaz n membrana celulei-int, formnd pori. Paralel, limf Tc secret enzime (granzime) care penetreaz n citoplasma celulei prin pori, inducnd apoptoza ei.

IFN produs si secretat de Th1 este un activator puternic al macrofagelor, stimuland capacitatea lor de a distruge patogeni intracelulari. De asemenea, citokinele mentionate activeaza limf Tc si celulele NK, promoveaza proliferarea limf T4, stimuleaza producerea opsoninelor (intensificarea fagocitozei), activeaza neutrofilele, stimuleaza cresterea productiei de monocite in maduva osoasa, etc.

Memorie imunologica Capacitatea sistemului imun de a elabora raspuns mai rapid, mai intens si mai eficace la intalniri repetate cu acelasi Ag.Toleranta absenta raspunsului imun la antigene proprii (self). Este determinata de inactivarea si eliminarea limfocitelor autoreactive in procesul de maturizare a limfocitelor T si B.

CITOKINELECitokinele sunt molecule care permit diferitor celule s comunice ntre ele n producerea unei reacii.Citokinele reunesc un grup heterogen de molecule: interleukine (IL), limfokine, monokine, interferoni (IFN), factori de stimulare a coloniilor (CSF), factori de necroz a tumorilor (TNF), etc.

Citokinele permit celulelor Sistemului Imun s se multiplice i s se diferenieze (ex.: IL-2 este un factor de cretere al TL, iar IL-4 stimuleaz BL i diferenierea lor n plasmocite productoare de Ig E)Citokinele sunt glicoproteine care acioneaz asupra celulelor prin intermediul receptorilor membranari, care nu sunt ntotdeauna activi. Expresia lor poate fi indus de o alt citokin (ex.: IL-1 induce receptorul pentru IL-2 pe T i BL)

Receptorii citokinelor sunt prezente i pe alte celule ale organismului. Astfel ele ar putea servi la comunicarea ntre Sistemul Imun i alte sisteme ale organismului, ca SNC i sistemul endocrin.