IMUNO - cap 4

IgA serica

- 15-20% din Ac serici - 80% este sub forma de monomer, iar restul sub forma de dimer - in forma dimerica, monomerii sunt uniti prin lantul J si leg disulfidice - in stare nativa, IgA nu poate activa complementul pe cale clasica, dar o poate face pe cale alternativa, prin IgA agregata - timpul de injumatatire este de 6 zile - poate fi inactivata de o proteaza din gonococi, meningococi, pneumococi si Haemophilus influenzae

Structura

- 2 lanturi usoare si 2 lanturi grele - fiecare lant usor este legat de un lant greu prin intermediul unei legaturi disulfidice inter-lant, la care se adauga a combinatie de legaturi ne-covalente hidrofobe, legaturi de hidrogen etc. - intre cele doua lanturi grele se gasesc legaturi similare.

structura primara a lanturilor L

- dupa ce s-au comparat secventele de AA ale diferitelor proteine Bence-Jones, provenite de la diversi indivizi, s-a constatat ca existau diferente importante intre ele la nivelul jumatatii situate catre capatul N-terminal - aceasta regiune a fost denumita ,,regiune variabila" - in schimb, portiunea situata catre capatul C-terminal, a fost denumita regiune constanta, avand doar doua tipuri de secvente de baza, ceea ce a condus la identificarea a doua tipuri de lanturi usoare: kappa k si lambda λ(la om, cca 60% dintre lanturile L sunt de tip k) -> o anumita molecula de Ac nu le poate contine pe amandoua, fie ambele sunt de tip k, fie de tip A.

structura secundara

- formata prin B-plierea lantului polipeptidic

IgM

- 8-10% - prezent sub forma de pentamer, cu 5 monomeri uniti prin lantul J si prin leg disulfidice la nivlul reg Fc - precede apartitia IgG in raspunsul imun - IgM este primul anticorp pe care il poate produce un limf B activat - timpul de injumatatire este de 10 zile - exista si sub forma de monomeri, ca receptor pe suprafata limf B -> reprezinta tipul major de receptor pt antigen al cel B - IgM este exprimat pe mmb limf B inainte de contactul cu Ag omolog si la scurt timp apare pe suprafata si IgD - are forma de stea in sol, iar cand se combina cu o supr antigenica are o conf de crab - valenta teoretica a pentamerului este 10, insa practic este de 5, datorita restrictiilor sterice - au o afinitate scazuta pt Ag, dar aceasta este compensata de valenta mare - este Ac maj al raspunsului imun primar - este Ac predominant produs de fat - este eficiant in aglutinare si citoliza => este imp in infectii bacteriene - maj Ac naturali sunt de tip IgM, ca si in cazul celor pt antigenele carbohidrat din sist AB0 - este cel mai eficient in activarea sist complement - nu este o opsonina intrinseca, pt ca fagocitele nu au receptori pt fragmentul Fc al lantului μ !!! -> dar amplifica oricum fagocitoza prin activ caii clasice a complementului si generarea opsoninei C3b

IgG

- Ig majoritara in ser (75%) - se gaseste sub forma de monomer, cu 2 lanturi grele si 2 usoare legate prin punti disulfidice - exista 4 subclase de IgG, diferite la nivelul lanturilor grele: IgG1, IgG2, IgG3 si IgG4 - au afinitate mare pt legarea Ag - este singura Ig care poate traversa placenta si de aceea, ea asigura protectia nou-nascutului in primele luni de viata - pot activa complementul pe cale clasica - situsul de legare a componentului C1q este plasat in domeniul CH2 - complexele bacterie-IgG atasati declanseaza activarea caii clasice atunci cand cel putin 2 regiuni Fc legate de antigen, leaga C1q - este Ig produs maj in raspunsul imun sec - difuzeaza cel mai rapid in spatiile extravasculare si imunitatea antitoxinica este realizata exclusiv de IgG - timpul de injumatatire este de 21 de zile - este principala Ig care opsonizeaza in vederea declasarii fagocitozei -> neutrofilele au receptori pt Fc ai IgG1 si IgG3 (au si macrofagele)

IgA secretorie

- Ig predominanat in secretii - formata din doi monomeri uniti prin lantul J, impreuna cu componenta secretorie - sintetizata local de plasmocite si dimerizata intracelular, impreuna cu lantul J - componenta secretorie are functia de a proteja de proteaze - IgA secretorie protejeaza supr mucoase de interactiunea cu adezine de pe sup patogenilor si interfereaza aderarea lor si colonizarea mucoaselor

variatia allotipica

- allotipurile sunt variante alelice ale izotipurilor - sunt prezente doar la anumiti indivizi dintr-o specie si sunt mostenite intr-o maniera mendeliana - desi toti indivizii unei specii au toate clasele de Ig, fiecare individ prezinta doar una din formele allotipice - allotipurile sunt identificate prin markeri allotipici, prezenti la nivelul regiunii constante ale lanturilor grele si usoare

diagramele Wu-Kabat

- analiza comparativa a unei multitudini de lanturi a condus la realizarea asa numitelor diagrame Wu-Kabat - acestea au evidentiat ca in cadrul regiunilor variabile, diferentele dintre lanturi se regasesc la nivelul unor secvente reduse ca intindere, care au fost denumite CDR (complementarity determining region) sau regiuni hiperariabile si reprezinta maximum 20% din totalul de cca 110 aa al domeniului V - au fost identificate 3 astfel de regiuni hiperV, atat la nivelul lantului L cat si la cel H - restul domeniului V prezinta o variatie mult mai redusa — aceste portiuni sunt denumite «regiuni cadru» - regiunile hiperV sunt de fapt cele care contribuie efectiv la realizarea situsului de interactiune cu Ag si se regasesc la nivelul buclelor de conexiune dintre foile B pliate; regiunile cadru se regasesc la nivelul foilor B pliate (atunci cand domeniile VH si VL se combina pentru a forma situsul pt Ag, regiunile hiperV din fiecare domeniu se alatura, rezultand o singura zona hiperV plasat in varful fragmentului Fab) - daca dispunerea spatiala a foilor B pliate este aceeasi pentru toate domeniile, in schimb orientarea spatiala a buclelor difera de la Ig la Ig.

Forma membranara

- are o portiune C terminala mai extinsa decat cea a formei secretate, dar ii lipseste portiunea numita 'coada' - capatul N terminal este situat extracelular si este destinat legarii de Ag - ultimul domeniu Ch este deasupra mmb, iar capatul C terminal este situat intracel - Ig se poate insera in mmb pt ca include si un domeniu mmb - insa domeniul intracitoplasmatic este foarte scurt si nu poate media transmiterea mesajului - acest rol este indeplinit de cele 2 perechi de lanturi Ig a/Ig b care fac parte din receptorul limf B si sunt responsabile pt transducerea mesajului

structura primara a lanturilor H

- cand a fost comparata secventa de AA, a aparut un pattern similar ca cel al lanturilor L: partea N-terminala, formata tot din cca 110 AA, prezenta o variatie importanta a secventei si a fost denumita regiune variabila - restul lantului prezenta 5 tipuri de secventa de baza, corespunzatoare a 5 tipuri de regiuni constante ale lanturilor grele ( α, δ, ε, γ, si μ.) - fiecare din aceste tipuri de lanturi grele defineste un «isotip». -> deci lanturile grele ale unei anumite molecule de anticorp determina clasa acelui anticorp - fiecare clasa poate folosi oricare tip de lant L - o singura molecula de anticorp prezinta doua lanturi H identice si doua lanturi L identice - diferente minore ale secventei de AA ale lanturilor grele α si γ a condus la impartirea suplimentara in subclase: 2 subclase de lanturi α si 4 subclase de lanturi y.

izotip

- diferentele care apar la nivelul partii constante a Ig vor genera diferite izotipuri -> aceste diferente influenteaza compartimentul catre care molec de Ig vor fi directionate si cum vor reactiona cu alte molec, in special receptori - lanturile L au 2 izotipuri: k si λ - fiecare lant usor se poate asocia cu oricare lant greu, dar un anumit limf B nu poate exprima decat un singur izotip ! - la nivelul portiunii constante a lanturilor H, au fost identificate diferente care au permis clasificarea lor in 5 clase: α, δ, ε, γ, si μ - iar izotipurile de Ig au fost numite IgM, IgD, IgG, IgA si IgE - variatia suplimentara de la nivelul lanturilor γ, care pot fi de 4 tipuri si α, care pot fi de 2 tipuri au dus la aparitia subclaselor IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA1, IgA2 - lanturile grele μ si ε contin cate 4 domenii constante, in timp ce celelalte contin cate 3 - de asemenea, IgM si IgE nu contin o regiune balama clasica, ci se bazeaza pe leg dintre domeniile CH2 - IgD si IgG3 au o regiune balama particular de lunga

structura cuaternara

- domeniile globulare ale domeniilor grele si usoare adjacente interactioneaza si creaza structura cuaternara, formand domenii functionale care permit, printre altele, legarea specifica a unui Ag

structura tertiara

- duce la formarea de domenii globulare - un domeniu este format din 7 lanturi polipeptidice antiparalele B-pliate - fiecare domeniu contine 2 straturi: unul cu 4 lanturi B-pliate si unul cu 3 lanturi B-pliate, unite prin bucle de conexiune - cele doua formeaza un sandwich hidrofob si sunt stabilizate printr-o leg disulfidica intradomeniu - fiecare lant greu si usor este format din domenii, fiecare cu aprox 110 AA - lantul usor are un domeniu variabil VL coresp regiunii variabile si un domeniu CL coresp regiunii constante - lantul greu are 4 domenii: VH coresp regiunii variabile si 3 sau 4 domenii CH coresp regiunii constante -> CH1, CH2, CH3 - intre domeniile CH1 si CH2 se afla regiunea balama

proteinele Bence-Jones

- lanturi usoare secretate in exces de celulele mielomatoase

Forma secretata

- o forma mai scurta a celei mmb, cu un capat terminal mai scurt - domeniul intrammb si intracitplasmatic lipsesc - ele au o portiune nmita 'coada', care faciliteaza secretia - IgD, IgG si IgE sunt secretatesub forma de monomeri, iar IgM si IgA sub de pentameri si dimeri - aceste 2 forme prezinta un LANT J, un polipeptid mic, care leaga coada lanturilor m si a prin legaturi disulfidice - un singur lant j este suficient, chiar daca are loc poilim unui dimer sau a unui pentamer

Regiunea balama

- octapeptid ciclic de cisteina si prolina

Studii enzimatice

- papaina -> 2 Fab + Fc - pepsina -> F(ab)2 + fragmente de Fc - mercaptoetanol -> lanturi grele + lanturi usoare apoi s-au obtinut Ac anti-Fab si anti-Fc si s-a observat ca primii rc si cu lanturile grele si cu cele usoare, iar ceilalti rc numai cu lanturile grele

IgE

- prezent in cant foarte mici in ser - monomer - produsa de limf B si plasmocitele din splina, amigdale, mucoasa tractului respirator si gastrointestinal - viata de injumatatire este de 3 zile - producerea de IgE debuteaza repede in viata fetala - este asociata cu reactiile de hipersensibilitate imediata - are o afinitate particulara pt mastocitele tisulare si bazofilele circulante - fixarea pe supr acestora se face prin interm frag Fc, pe receptorii Fcε - contactul cu antigenul declanseaza degranularea mastocitelor, cu eliberarea mediatorilor preformati si sinteza unor mediatori ai inflamatiei, derivati din acid arahidonic - astfel apar simptomele alergiei - induce si migrarea celulelor efectorii si a factorilor plasmatici, prin declansarea reactiei inflamatorii acute - este imp si in imunitatea fata de unii paraziti - nu poate activa sist complement pe cale clasica

IgA

- prezenta sub forma serica si secretorie

Receptorii Fc

- receptori care recunosc regiunea Fc - toate isotipurile au receptori Fc, cu exceptia IgD - pot fi clasificati in 2 categorii - mai transmit celulei un semnal activator sau inhibitor, iar efectele sunt endocitoza, fagocitoza sau ADCC

structura primara

- secventa liniara de AA, care permite impartirea lanturilor in regiuni variabile si constante.

variatia idiotipica

- specificitatea situsului pentru antigen al Ig - idiotipurile sunt determinanti antigenici unici din punct de vedere structural de la nivelul regiunii variabile - variabilitatea idiotipica este rezultatul generarii situsului pt antigen al regiunii variabile a lanturilor grele si usoare Idiotopii - epitopi antigenici prezenti in regiunea variabila a portiunii Fab a Ig - idiotipul unei Ig este suma idiotopilor - acelasi idiotop poate fi prezent la mai multi Ac cu specificitati diferite pt Ag, sau poate fi limitat strict la un Ac cu o anumita specificitate - deci daca un Ac este utilizat ca imunogen, este posibila inducerea productiei de Ac anti-idiotipici, care pot fi similari structural epitopului original (care a dus la aparitia Ac) - acesti Ac anti-idiotipici pot fi utilizati in vaccinurile artificiale, pt ca functioneaza ca un Ag imunizant, dar naiv, care induce producerea Ac originali

determinanti izotipici

- sunt aceeasi la toti membrii aceleiasi specii - daca o Ig de la o specie este injectata altei specii, se vor forma ''anti-antibodies'' impotriva determinantilor izotipici de la regiunile constante ale Ig

determinanti alotipici

- variaza de un individ la altul din cadrul aceleiasi specii - se gasesc la nivelul regiunilor constante ale lanturilor grele si usoare - deci daca se injecteaza o Ig la un individ din aceeasi specie, se vor forma Ac anti-determinantii alotipici ai Ig

IgD

< 1% din totalul Ac - monomer - susceptibil la degradare enzimatica, pt ca are o singura leg disulfidica intre lanturile grele - timpul de injumatatire este de 3 zile - este instabila in mediu acid si mediu cald - prezenta in cantitate mare pe supr limf B si poate fi implicata in activ limf B, ca receptor pt antigen - pe supr limf B, este prezenta intotdeauna asociata cu IgM -> IgD si IgM interactioneaza impreuna pt activ sau supresia limf B

Componenta secretorie

IgA asigura protectia suprafetelor mucoase ale tracturilor digestiv, respirator si genitourinar. - in aceste mucoase, IgA este prezent sub forma de dimeri, carora li se adauga o molecula suplimentara, numita componenta secretorie - IgA sunt secretati sub forma de dimeri de plasmocitele atrase in tesuturile de sub mucoase - dimerii se vor lega de receptorii de la polul bazo-lateral al celulelor epiteliale, numiti receptori poli-Ig -> acest receptor recunoaste lantul J si portiuni C-terminale ale lanturilor α - consecinta este endocitarea complexului ligand-receptor si transportul veziculei la polul apical, proces numit TRANSCITOZA - ajuns la polul apical, dimerul este eliberat, dar, ca urmare a unui proces enzimatic, poli-Ig nu este taiat in totalitate de la nivelul Ig, ci mai ramane o portiune atasata de IgA -> acest fragment este numit componenta secretorie

Molecula prototip

IgG1

Cine nu are regiune balama?

IgM si IgE (tot ele au si 4 regiuni constante) -> flexbilitatea este asigurata de interactiunea dintre domeniile CH2