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Propriedades e Funcionamento do Sistema Complemento: Interações Anticorpo-Complemento, Provas de Imunologia

Detalhadamente as propriedades e mecanismos de ativação do sistema complemento, um componente crucial do sistema imune inato. Ele aborda as interações entre anticorpos e complemento, as vias clássica e alternativa de ativação, a formação do complexo de ataque à membrana e os efeitos patológicos de um sistema normal. Além disso, são apresentadas questões para estudo relacionadas a este tema.

O que você vai aprender

  • Quais as semelhanças entre C3 e C4?
  • O que altera a especificidade da C3 convertase para se tornar C5 convertase?
  • Quais as vias de ativação do complemento e o que as diferencia?
  • Por que IgM é mais eficaz que IgG na ativação do sistema complemento?
  • Qual é o complexo chamado de C3 convertase da via clássica e qual é o denominado C3 convertase da via alternativa?

Tipologia: Provas

2022

Compartilhado em 07/11/2022

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4.2

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Universidade Federal da Bahia
Faculdade de Medicina
Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal
Disciplina de Imunologia – MED 194
COMPLEMENTO
Monitor: Alessandro Almeida
Sumário
1 – Introdução......................................................................................................................... 2
2 – Propriedades do sistema complemento ............................................................................2
3 – Anticorpos ativadores do complemento........................................................................... 2
4 – Vias de ativação................................................................................................................ 3
4.1. Via alternativa..............................................................................................................3
4.2. Via clássica..................................................................................................................3
4.3. Via Clássica X Alternativa.......................................................................................... 3
4.4. Via da lectina...............................................................................................................5
5 – Complexo de ataque à membrana.....................................................................................5
6 – Funções biológicas ...........................................................................................................5
6.1. Citólise......................................................................................................................... 5
6.2. Opsonização ................................................................................................................6
6.3. Ativação da inflamação............................................................................................... 6
6.4. Clearance dos imune-complexos.................................................................................7
6.5. Ajuda na promoção de respostas imunes humorais.....................................................7
7 – Mecanismos de controle...................................................................................................8
8 – Receptores para o complemento....................................................................................... 9
Receptores de C1q..............................................................................................................9
CR1..................................................................................................................................... 9
CR2................................................................................................................................... 10
CR3................................................................................................................................... 10
CR4................................................................................................................................... 10
Receptor para C3a/C4a..................................................................................................... 10
Receptor para C5a ............................................................................................................10
9 – Patologias relacionadas com o sistema complemento.................................................... 10
9.1. Deficiências do complemento ...................................................................................10
9.2. Efeitos patológicos de um sistema normal................................................................ 10
10 – Questões para estudo.................................................................................................... 10
11 – Bibliografia................................................................................................................... 11
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Universidade Federal da Bahia

Faculdade de Medicina

COMPLEMENTO

Monitor: Alessandro Almeida

  • Disciplina de Imunologia – MED Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal
  • 1 – Introdução......................................................................................................................... Sumário
  • 2 – Propriedades do sistema complemento
  • 3 – Anticorpos ativadores do complemento
  • 4 – Vias de ativação................................................................................................................
    • 4.1. Via alternativa..............................................................................................................
    • 4.2. Via clássica..................................................................................................................
    • 4.3. Via Clássica X Alternativa
    • 4.4. Via da lectina
  • 5 – Complexo de ataque à membrana.....................................................................................
  • 6 – Funções biológicas
    • 6.1. Citólise.........................................................................................................................
    • 6.2. Opsonização
    • 6.3. Ativação da inflamação
    • 6.4. Clearance dos imune-complexos
    • 6.5. Ajuda na promoção de respostas imunes humorais.....................................................
  • 7 – Mecanismos de controle
  • 8 – Receptores para o complemento.......................................................................................
    • Receptores de C1q
    • CR1.....................................................................................................................................
    • CR2...................................................................................................................................
    • CR3...................................................................................................................................
    • CR4...................................................................................................................................
    • Receptor para C3a/C4a.....................................................................................................
    • Receptor para C5a
  • 9 – Patologias relacionadas com o sistema complemento....................................................
    • 9.1. Deficiências do complemento
    • 9.2. Efeitos patológicos de um sistema normal
  • 10 – Questões para estudo
  • 11 – Bibliografia...................................................................................................................

1 – Introdução

O sistema complemento é um conjunto termolábil (Figura 1) de mais de 30 proteínas do plasma e da membrana celular que faz parte do sistema imune inato e também está na base do mecanismo efetor principal da imunidade mediada por anticorpo. Essas proteínas interagem com outras moléculas do sistema imune e entre si de forma altamente regulada. Com relação à nomenclatura, podemos destacar:

  • Proteínas da via clássica e do complexo de ataque a membrana: nomeados com a letra C seguida de um número;
  • Proteínas da via alternativa ou fatores: nomeados por letras.
  • Zimógenos: são proteínas que adquirem capacidade proteolítica a partir de outras proteases. A forma enzimaticamente ativa recebe uma barra traçada acima de seu símbolo.

Figura 1. O comportamento termo-lábil do complemento e sua ajuda à função do anticorpo de lise celular. Disponível em Http://ntri.tamuk.edu/immunology/immunology.html.

2 – Propriedades do sistema complemento

  • Amplificação das respostas por meio de uma cascata enzimática.
  • Utilização de vias diferentes de ativação.
  • Limitação do início da cascata a certos sítios localizados onde possam, onde poderão ser mais úteis.
  • Regulação da resposta ao invasor a partir de suas funções biológicas.
  • Regulação de sua resposta por proteínas solúveis e associadas à membrana celular.

3 – Anticorpos ativadores do complemento

  • IgM solúvel e ligado ao antígeno: o C1 deve ligar-se ao domínio Cμ3. Uma única molécula de IgM é suficiente para ativar o complemento, graças a sua formação pentamérica.

Característica Via clássica Via alternativa Ag-Ac Dependente Independente Tempo filogenético Mais novo Mais antigo Tipo de resposta imune Específica Inata C3 convertase C4b2a C3bBb C5 convertase C4b2a3b C3bBb3b

Tabela 2. Comparação entre as vias clássica e alternativa.

Apectos em comum das duas vias:

  • Quebra de C3;
  • Formação de C3 convertases com mesmo papel biológico;
  • Formação de C5 convertases com mesmo papel biológico;
  • Convergência para a formação do MAC;
  • A via clássica (mais propriamente a via de lectina) pode também ser ativada na ausência de anticorpo.

Figura 2. Vias de ativação da cascata de complemento. Disponível em Http://ntri.tamuk.edu/immunology/immunology.html.

4.4. Via da lectina

É a via clássica onde a ativação não é feita por anticorpos. Unidade de ligação à bactéria: MBP (Proteína de ligação a manose). Serinoproteases: MASP (serinoproteinase associada a proteína ligante de manose) e MASP

5 – Complexo de ataque à membrana

Está é a etapa posterior às vias de ativação. Consiste na formação do complexo de ataque à membrana (MAC) e é comum a ambas. Inicia-se com a clivagem de C5 pela C5 convertase, a partir da qual há a formação de C5b, que se ligará à membrana. Posteriormente, o C6, C7 e o C8 unem-se ao C5b, formando um complexo que servirá de base para a polimerização do C9. O resultado final é a formação do MAC que levará à lise osmótica da célula (Figura 3).

Figura 3. Formação do MAC. Disponível em www.roitt.com.

6 – Funções biológicas

6.1. Citólise

Figura 5. Liberação de anmafilotoxinas e seus efeitos. Disponível em www.roitt.com.

6.4. Clearance dos imune-complexos

Além de interferir com a formação de imunocomplexos, o complemento pode, por meio dos fagócitos mononucleares, promover a eliminação dos já existentes na circulação.Esta função é mediada pelo CR1 nos eritrócitos humanos.

6.5. Ajuda na promoção de respostas imunes humorais

A interação dos derivados do C3 com seus receptores (CR2) é importante para promover as respostas das células B aos antígenos protéicos, através da apresentação às células B dos antígenos ligados aos complexos imunes das células dendríticas e pela diminuição do limiar de ativação dessa célula.

7 – Mecanismos de controle

Sem uma regulação adequada da cascata de complemento, poderiam acontecer alguns fenômenos deletérios. Esses fenômenos poderiam ser a causa de consumo exagerado dos componentes do complemento e da inativação inapropriada dos mesmos. As principais proteínas reguladoras são as seguintes:

  • C1INH: bloqueia as atividades proteolíticas do C1r e C1s; impede a ativação espontânea de C1.

Figura 6. Disposição do C1INH quando se liga ao complexo C1. Disponível em www.roitt.com.

  • Proteína ligadora de C4: Acelera o decaimento da C3 convertase da via clássica; co-fator para a degradação do C4b mediada pelo fator I.
  • Fator H: Acelera o decaimento da C3 convertase da via alternativa; co-fator para a degradação de C3b mediada pelo fator I.
  • Fator I: Cliva e inativa C3b e C4b, usando como co-fatores fator H, C4BP, CR ou MCP (Figura 7).

CR2 (CD21)

  • Ligantes: iC3b, C3dg, EBV e IFN-α.
  • Distribuição celular: células B, células epitelias e células dendriticas foliculares.
  • Funções biológicas: ativação de células B; ligação de imunocomplexos; e via de infecção do EBV.

CR3 (Mac-1; CD11bCD18)

  • Ligantes: iC3b, zimosan, algumas bactérias, fibirinogênio, fator X, ICAM-1.
  • Distribuição celular: monócitos, macrófagos, neutrófilos, células NK e células dendríticas foliculares.
  • Funções biológicas: proteína de adesão celular necessária para a quimiotaxia; fagocitose.

CR4 (CD11cCD18, p150,95)

  • Ligantes: iC3b e fibrinogênio.
  • Distribuição celular: neutrófilos, monócitos, plaquetas e macrófagos teciduais.
  • Funções biológicas: potencializa a fagocitose mediada pelo receptor para Fc; e medeia a fagocitose independente do receptor para Fc.

Receptor para C3a/C4a

  • Ligantes: C3a e C4a.
  • Distribuição celular: mastócitos, basófilos, células dos músculos lisos e linfócitos.
  • Funções biológicas: desgranulação e contração muscular.

Receptor para C5a

  • Ligante: C5a.
  • Distribuição celular: mastócito, basófilo, células endoteliais, neutrófilos, monócitos, macrófagos e células de músculo liso.
  • Funções biológicas: desgranulação; aumento da permeabilidade vascular; promocção de quimiotaxia e de contração.

9 – Patologias relacionadas com o sistema complemento

9.1. Deficiências do complemento

  • Deficiências genéticas de componentes da via clássica e da via alternativa;
  • Deficiências de membros dos componentes terminais;
  • Deficiências de proteínas regulatórias;
  • Deficiências dos receptores do complemento.

9.2. Efeitos patológicos de um sistema normal

10 – Questões para estudo

  1. Quais as classes e subclasses de imunoglobulinas que fixam complemento?
  1. Por que IgM é mais efetiva do que IgG quanto à capacidade de ativação do sistema complemento?
  2. Quais as vias de ativação do complemento e o que as diferencia quanto à ativação?
  3. Qual o complexo que é denominado C3 convertase da via clássica e qual o denominado C3 convertase da via alternativa?
  4. O que altera a especificidade da C3 convertase para se torar C5 convertase?
  5. Cite as isoformas de C4, falando as suas diferenças.
  6. Quais as semelhanças entre C3 e C4?
  7. Como funcionam os mecanismos moduladores da ativação do sistema complemento?
  8. Citar alguns agentes que têm capacidade de ativar o sistema complemento.
  9. Qual o complexo responsável pela lise final comum às duas vias?

11 – Bibliografia

Básica

  • ABBAS, Abul K. et al. Imunologia Celular & Molecular. Rio de Janeiro: Revinter, 2000. 3ª ed.
  • ROITT, Ivan et al. Imunologia. São Paulo: Editora Manole LTDA, 1999. 5ª ed.
  • Natural Toxins Research Center -Http://ntri.tamuk.edu/immunology/immunology.html
  • Homepage do Roitt — www.roitt.com

Avançada

  • WALPORT, Mark J. Advances in Immunology: Complement (First of Two Parts). N Engl J Med. 344 (14): 1058-1066, 2001.
  • WALPORT, Mark J. Advances in Immunology: Complement (Second of Two Parts). N Engl J Med. 344 (15): 1140-1144, 2001.