COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE Profa. Alessandra Pardini Disciplina: Imunologia.

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1 COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE Profa. Alessandra Pardini Disciplina: Imunologia

2 Principal Complexo de Histocompatibilidade PCH Complexo gênico Locus com genes altamente polimórficos (alelos) que codificam os antígenos que evocam reação de rejeição aos transplantes

3 Características Praticamente é individual Entre irmãos a compatibilidade chega a 30% Descoberto no contexto de transplantes – daí chamado de: Antígeno (transplante)  alvo da resposta imune Moléculas de compatibilidade  papel fisiológico Função Apresentação de peptídeos para o linfócito T: os alelos tem um papel fisiológico de fazer a apresentação dos peptídeos para o linfócito T O linfócito T só “percebe” pequenos peptídeos, não interage com proteínas in natura, só irá reconhecer quando ligado ao PCH A apresentação do peptídeo ocorre por: APC (células apresentadoras de antígenos), macrófagos, células dendríticas

4 O Complexo Principal de Histocompatibilidade (CPH) ou MHC (major histocompatibility complex) é uma grande região genômica encontrada na maioria dos vertebrados É a região mais densa de genes do genoma dos mamíferos e possui importante papel no sistema imune, autoimunidade e no sucesso reprodutivo.

5 As proteínas codificadas pelo MHC são expressas na superfície das células de todos animais com mandíbula, e apresenta tanto antígenos próprios (fragmentos de peptídeos da própria célula) e antígenos externos (fragmentos de microrganismos invasores) para o linfócito T que tem a capacidade de matar ou co- ordenar a morte de patógenos, células infectadas ou com função prejudicada.

6 Estudos 1940: descoberta do Principal Complexo de Histocompatibilidade de camundongo (George Snell et all.,) Desenvolvimento após a II Guerra Mundial (pilotos necessitavam de enxertos de pele) - Resposta imune x Perda do enxerto

7 Considerações importantes Transplante é um procedimento por meio do qual células/tecidos retirados de um indivíduo (doador) são transferidos para outro paciente (receptor). Devido às diferenças genéticas envolvidas, na maioria dos casos o tecido enxertado é reconhecido como estranho é rejeitado pelo sistema imune do receptor

8 Dos estudos conclui-se que O reconhecimento de um enxerto como próprio ou estranho é uma capacidade herdada pelo hospedeiro- genética - O gene responsável pelo reconhecimento de um enxerto como próprio ou estranho foi chamado de gene de histocompatibilidade

9 A análise dos camundongos congênicos (exatamente iguais com exceção de um gene) indicou que uma simples região gênica era responsável pela rápida rejeição ao enxerto  denominada de Principal gene de Histocompatibilidade ligado ao antígeno polimórfico II - cromossoma 17-H-2 (CPH do camundongo)

10 Apresentação Restrição de resposta da célula T Os linfócitos são selecionados no timo –ly T CD4 – PCH II –ly T CD8 – PCH I Vias de Processamento Devido a sua origem um peptídeo liga-se à classe I ou II? –Vírus: dentro do citoplasma, proteína alterada (tumor) (interno/citoplasma) – CLASSE I (cadeia  ) –Endocitose ou fagocitose (externo/citosol) – CLASSE II (cadeia  e  )

11 Mapa do MHC Humano

12 Estrutura da Molécula do MHC classe I - O segmento a-3 da cadeia a enovela-se em um domínio imunoglobulina cuja seqüência de aminoácidos é conservada entre as moléculas de classe I. Este segmento contém uma alça que serve como sítio de ligação para o CD8+. - No carboxiterminal do segmento a 3 existe um prolongamento de aproximadamente 25 aminoácidos hidrofóbicos que atravessam a bicamada lipídica da membrana plasmática. Imediatamente após, existem aproximadamente 30 resíduos localizados no citoplasma.

13 A cadeia leve das moléculas de classeI, é codificada por um gene fora do MHC. A b 2-microglobulina interage não-covalentemente com o domínio a 3 da cadeia a. A b2-microglobulina tal como o segmento a 3, é estruturalmente homóloga a um domínio Ig e é invariável entre todas as moléculas de classe I. A interação da cadeia a com a b2-microglobulina é estabilizada pela ligação dos antígenos peptídicos à fenda formada por a 1 e a 2 e, inversamente, a ligação do peptídeo é fortalecida pela interação da b 2- microglobulina com a cadeia a.

14 Representação – MHC classe I

15 Moléculas MHC de Classe II São compostas de duas cadeias polipeptídicas associadas não-covalentemente: uma cadeia a de 32 a 34 kD e uma cadeia b de 29 a 32 kD. Ambas as cadeias das moléculas de classe II são codificadas por genes MHC polimórficos. Nas moléculas da classe II a glicosilação do tipo N- linked ocorre nas duas cadeias polipeptídicas tendo aminoterminais extracelulares e carboxiterminais intracelulares, e mais de dois terços de cada cadeia estão localizados no espaço extracelular.

16 Os segmentos aminoterminais a 1 e b 1 das cadeias de classe II interagem para formar a fenda de ligação peptídica, que é estruturalmente semelhante à fenda das moléculas de classe I. Quatro filamentos da base da fenda e uma das hélices são formados por a 1, e os outros quatro filamentos da base e a segunda hélice são formados por b 1. Os resíduos polimórficos estão localizados em a 1 e b 1, sobre e em volta da fenda de ligação do peptídeo, como acontece nas moléculas de classe I.

17 Representação – MHC classe II

18 Repertório das Moléculas do Principal Complexo de Histocompatibilidade Importância das moléculas do PCH no fenômeno de restrição das células T Vias de processamento e apresentação dos antígenos pelas moléculas do PCH Principal Complexo de Histocompatibilidade Humano (Jean Dausset & Jan van Rood) Rejeição de transplante renal e transfusional  Produtor de anticorpos (aloanticorpos) contra antígenos leucocitários (produto de genes polimórficos, expressos em leucócitos).

19 Aloantígenos expressos em leucócitos-HLA Estudos familiares e mapeamento do locus HLA Realização de estudos familiares Definição dos genes HLA-A, HLA-B e HLA-C (CLASSE I) Estudos realizados por cultura mista leucocitária - mapeamento de HLA-DR, DP e DQ (CLASSE II)

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21 Características gerais Codificam dois tipos de moléculas estruturalmente distintas porém homólogas. São os mais polimórficos do genoma em todas as espécies já analisadas e são expressos em co- dominância Expressão das moléculas do PCH As moléculas de classe I são expressas em todas células nucleadas As moléculas de classe II são expressas em ly B, células dendríticas e macrófagos A expressão das moléculas do PCH é modulada pela ação de citocinas

22 Ligação dos peptídeos as moléculas de MHC

23 cada molécula apresenta uma fenda onde ocorre ligação do peptídeo REGIÃO POLIMÓRFICA LOCALIZADA NA PORÇÃO INTERNA DA MOLÉCULA REGIÃO NÃO POLIMÓRFICA CONTÉM SÍTIOS PARA LIGAÇÃO COM ly T PEPTÍDEO DOMÍNIO CITOPLASMÁTICO CA

24 Complexo Peptídeo- MHC A molécula de histocompatibilidade principal é colorida em azul e os peptídeos estão em magenta. (à esquerda, molécula da classe I e à direita, molécula da classe II)

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26 O complexo do gene MHC contém um grande número de genes individuais e, embora o complexo como um todo realize funções semelhantes em espécies diferentes, a distribuição detalhada do MHC difere entre as espécies. Na espécie humana o MHC está localizado no braço curto do cromossomo 6, enquanto que em camundongo localiza-se no cromossomo 17. A b2-microglobulina é codificada por um gene no cromossomo 15 no homem e por um gene localizado no cromossomo 2, em camundongo. O MHC ocupa um grande segmento de DNA: cerca de 3.500 kb no homem e 2.000 kb no camundongo.

27 Mapeamento do MHC – camundongo e humano

28 H-2HLAFunção K e DA e B Moléculas de reconhecimento da superfície celular, que também podem ser identificadas pelas células T citotóxicas ID Colaboração e interação entre as células do sistema imunológico

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30 TRANSPLANTES

31 Introdução A doação de órgãos é um ato pelo qual você manifesta a vontade de que, a partir do momento de sua morte, uma ou mais partes do seu corpo (órgãos ou tecidos), em condições de serem aproveitadas para transplante, possam ajudar outras pessoas. Critérios para ser aceito como doador A religião permite ser doador? Somente é doador com a apresentação da documentação

32 - É um assunto em constante mudança - Prioridade CONTROLAR A REJEIÇÃO AGUDA x NOVAS OPÇÕES DE IMUNOSSUPRESSÃO - Oferta de órgãos, uso de doadores de órgãos idosos com doenças crônicas, rejeição crônica, manejo a longo prazo

33 - Órgão e tecidos são transplantados = para melhorar a deficiência Cada tipo de transplante tem suas dificuldades x doadores geneticamente idênticos - Implicações para o Transplante Clínico - Restrição alogênica - CPH - Resposta humoral e celular

34 Observação Autoenxertos Doador e receptor são a mesma pessoa Não há rejeição Isoenxertos Indivíduos isogenéticos (geneticamente idênticos) Não expressam antígenos estranhos ao receptor e não ativam o processo de rejeição Aloenxerto Mais realizado na prática clínica Doador e receptor geneticamente diferentee; membros da mesma família. As células do aloenxerto irão expressar aloantígenos os quais podem ser reconhecidos como estranhos pelo receptor Xenoenxerto Máxima diferença genética Membros de diferentes espécies Difíceis Grandes barreiras genéticas Tabela 1: Classificação de Transplantes

35 Tabela 2: Local do enxerto OrtotópicoSe colocado em seu sítio anatômico original HeterotópicoSe colocado em outro local Tabela 3: Doador do enxerto Doador vivo parenteParente (pai, irmãos, filhos) Doador vivo não parente Cônjuge ou com forte envolvimento emocional Doador cadáver Única opção por órgão único e vital

36 Avaliação Imunológica do Transplante Antígenos MHC Sistema ABO Pesquisa de anticorpos pré-transplante Rejeição ao Enxerto Variam com relação ao período de início no pós- transplante Cuidados com a imunossupressão – deve proteger o enxerto sem prejudicar a vida do paciente expondo-o a infecções ou a neoplasias

37 Rejeição Hiperaguda Ocorre rapidamente, após alguns minutos após o estabelecimento do fluxo sangíneo Rejeição Aguda Perda mais comum dos aloenxertos Rejeição Crônica Depende da disparidade entre doador e receptor e do uso de imunossupressor, o processo de rejeição pode ser longo – meses ou anos Rejeição a Xenoenxertos Devido a disponibilidade limitada de doadores humanos e pela manipulação genética de porcos, visando torná-los imunogeneticamente mais semelhantes aos humanos

38 Transplante de Observações Coração Sobrevida de 80% Avanços e sucesso da imunossupressão – órgão vascularizado Resistência a lista de espera Fígado Apresenta baixa imunogenicidade Problemas na realização do encontro de compatibilidade (tempo x clínica) Intestino delgado Sobrevida 60% em 1 ano e 40% em 3 anos Pâncreas Para pessoas insulino-dependente 75% Pacientes diabéticos Problemas com o diabetes x mecanismo auto-imune imunussupressão

39 Córnea Mais difundido em todo mundo Simples execução, não requer imunossupressão – Pode haver rejeição (3-6m) Medula Óssea Para tratamento de leucemias, imunodeficiências severas Linfócitos imunologicamente competentes + células germinativas pluripotentes + receptor imunossuprimido No pós-tranplante: o enxerto rejeita o receptor imunologicamente incopetente = doença do enxerto contra o hospedeiro Rim Bastante comum, para pacientes com insuficiência crônica Transplante simples mas com procedimentos imunológicos cuidadosos devido aos antígenos HLA por transfusões, gestações, transplantes prévios Uso de diálise – pacientes na fila Uso de doadores vivos Sobrevida doador vivo: próximo de 100% pós 12m Sobrevida doador cadáver: 85% pós 12m

40 Imunossupressão no transplante Os horários e dosagens dos imunossupressores são controlados rigorosamente pela sua equipe médica e você deve tomá-las EXATAMENTE como prescritas para obtenção do efeito desejado. A alteração destas medicações sem o conhecimento e autorização da sua equipe de transplante poderá trazer sérias conseqüências. Convém lembrar que após o transplante de pâncreas espera-se que ocorram episódios de rejeição em 80 a 90% dos pacientes. Entretanto, a grande maioria (mais que 90%) delas são tratáveis com medicações, levando a que apenas 5 a 10% dos enxertos sejam perdidos por problemas ligados à rejeição.

41 Imunossupressores: METICORTEN (PREDNISONA). SANDIMMUN Neoral (CICLOSPORINA). PROGRAF ( FK506 ou Tacrolimus). CELL CEPT (Micofenolato Mofetil ou Acido Micofenólico). RAPAMUNI (Sirolimus). Estas drogas, são fornecidas pela Secretaria da Saúde dos Estados, sem qualquer custo ao paciente transplantado, mediante a solicitação por equipe médica credenciada nestas instituições.

42 Drogas. METICORTEN (PREDNISONA) – E um hormônio esteróide, semelhante ao hormônio que seu corpo produz normalmente, administrado por via oral em conjunto com outras drogas para prevenir a rejeição. SANDIMUNN NEORAL (CICLOSPORINA). E uma potente droga imunossupressora que diminui células específicas, normalmente responsáveis pelos processos de rejeição. PROGRAF (TACROLIMUS OU FK 506). – É um potente imunossupressor que atua especificamente inibindo calcitoneurisma e assim, os interleucinas II e V, responsáveis pelo estimulo na proliferação de linfócitos T auxiliadores e citofóxicos, envolvidos no processo de rejeição.

43 CELL CEPT (MICOFENOLATO MOFETIL). – Cell Cept é uma medicação dos anos 90. Atua inibindo a proliferação de todas as linhagens de linfócitos e, portanto, é inespecífico. RAPAMUNE (SIROLIMUS). – O Rapamune foi aprovado em 99 pelo FDA e precisa também ser usado em combinação com outras drogas. – Entretanto, o sirolimus pertence a uma classe de medicamentos totalmente diferente daquelas advindas dos inibidores de calcineurin. – Ele também interrompe a síntese do IL-2, mas num ponto diferente da cadeia de eventos. – Aparenta ser menos tóxico que outros imunossupressores.

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45 Resumo 1)Os transplantes de tecido são rejeitados pelo sistema imune = principalmente pelas moléculas do MHC 2)Os antígenos dos aloenxertos são reconhecidos pelas células T normais – pois são parecidas (antígenos) apresentados ao linfócito T – moléculas de MHC próprias 3)Os enxertos podem ser rejeitados por diferentes mecanismos: - Hiperagudas – mediada por anticorpos (lesão endotelial e trombose) - Aguda – mediada pelo linfócito T (lesam as células do enxerto ou do endotélio, através de anticorpos) - Crônica - mediada pelo linfócito T que produz citocinas que estimulam o crescimento do endotélio vascular, das células musculares lisas, e dos fibroblastos teciduais

46 TRANSPLANTES E DOAÇÃO DE ÓRGÃOS E TECIDOS Transplante é um procedimento cirúrgico que consiste na troca de um órgão (coração, rim, pulmão e outros) de um paciente doente (Receptor) por outro órgão normal de alguém que morreu (Doador). Os transplantes inter-vivos são realizados com menos freqüência A doação de órgãos é um ato pelo qual você manifesta a vontade de que, a partir do momento de sua morte, uma ou mais partes do seu corpo (órgãos ou tecidos), em condições de serem aproveitadas para transplante, possam ajudar outras pessoas.

47 Existe os riscos inerentes a uma cirurgia de grande porte em si. Superada esta fase, os principais problemas após o transplante de órgão são infecção e REJEIÇÃO. Para prevenir estes efeitos a pessoa usa medicamentos que debilitam o sistema imunológico. Por esta razão, estão mais sujeitos a infecções e a outras doenças "oportunistas". Rejeição – O nosso sistema imunológico nos protege de infecções em geral. As células deste sistema percorrem cada parte de nosso corpo procurando e conferindo se algo difere do que elas estão acostumadas a encontrar. Estas células identificam um órgão transplantado como sendo algo diferente do resto do corpo e ameaçam destruí-lo. Numa linguagem figurada, isto é REJEIÇÃO. É, ao lado da DISPONIBILIDADE DE DOADORES, uma das grandes barreiras ao sucesso dos programas de transplantes.

48 A rejeição ocorre na maioria dos casos de transplantes e pode ser mais facilmente controlada quanto maior for a compatibilidade entre o doador e o receptor. (a) Em primeiro lugar, eles devem ter o mesmo tipo sangüíneo, ou seja, os mesmos fatores do sistema ABO e Rh. (b) Em segundo, devem ter, ainda, a maior semelhança possível em relação ao sistema genético HLA. No momento do transplante, o objetivo da Central de Transplante é compatibilizar os doadores e receptores para o HLA, procurando os idênticos ou os mais próximos possíveis, em especial quanto estes não tem qualquer grau de parentesco. (c) É uma questão de sorte: a chance de se encontrar um doador compatível varia entre um para 10 mil e um para 100 mil entre pessoas não aparentadas.

49 TRANSPLANTE DE RIM O transplante de rim é a substituição dons rins doentes por um rim saudável de um doador Método seguro para a reabilitação x pacientes renais crônicos Podem ser doadores pessoas vivas ou com morte cerebral O doador vivo pode ser da família (pai, mãe, irmão, filho) – devem ter plena consciência Verificar compatibilidade Pós-transplante: realizar exames Atenção a sintomatologia (rejeição, infecção)

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51 TRANSPLANTE DE CÓRNEA A Córnea é uma membrana que junto ao cristalino nos ajuda a focalizar um objeto. Como o cristalino, é preciso que ela seja transparente para que os raios de luz cheguem até a retina. Quando a córnea sofre um embaçamento é preciso trocá-la por outra transparente. É o que chamamos de Transplante de Córnea ou Ceratoplastia. Banco de sangue: opção importante

52 CÉLULAS TRONCO Uso de células tronco para reparo de órgãos e tecidos lesados apresenta um potencial revolucionário comparável ao do advento da penicilina. Uso: em doenças crônico- degenerativas, que afetam principalmente pessoas na terceira idade, em pacientes com insuficiência cardíaca, causada por doença de Chagas, hipertensão ou de origem desconhecida, tratamento de lesões traumáticas em que se utiliza uma injeção local de células-tronco medulares.

53 As aplicações das células-tronco estendem-se também à engenharia biotecidual, que utiliza o rápido potencial de crescimento apresentado pelas células-tronco para a obtenção de tecidos, tais como ossos, pele e cartilagem, que são cultivados e reimplantados nos pacientes em casos de lesões, doenças auto-imunes (artrite reumatóide, o lúpus eritematoso sistêmico e a nefrite lúpica, diabetes melito) Os estudos com células-tronco embrionárias, por enquanto, só são permitidos em modelos animais.

54 Importância: formação celular na medula óssea

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58 TRANSPLANTE DE MEDULA ÓSSEA O conceito básico deste tratamento é que a partir de um doador coletamos as células progenitoras (stem cells) capazes de constituir a medula óssea e infundimos no receptor (paciente) após preparo adequado com o chamado regime de condicionamento. O regime de condicionamento é caracterizado por altas doses de quimioterapia e/ou radioterapia que variam dependendo da doença de base.

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