Sistema Complemento Trabalho apresentado por: Liliana Sousa Solange Braga Teresa Fernandes Vera Teixeira.

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1 Sistema Complemento Trabalho apresentado por: Liliana Sousa Solange Braga Teresa Fernandes Vera Teixeira

2 Sistema Complemento Reacções em cascata Importante na imunidade e inflamação -primeira linha de defesa contra infecção Pertence ao sistema imune inato Mais de 25 proteínas ( plasmáticas e membranares )

3 Acção biológica Opsonização de microorganismos Quimiotaxia – atracção das células fagocíticas ao local da infecção Lise celular Activação leucocitária Regulação da resposta imune e inflamatória : - vasodilatação no local da inflamação - aderência e passagem dos fagócitos pelo endotélio

4 A superfície alvo (bactéria, vírus, complexo antigénio-anticorpo) é envolvido por proteínas do complemento às quais se podem ligar células fagocíticas. Opsonização

5 Lise celular O objectivo final do complemento é formar um complexo que se insere na membrana citoplasmática da célula alvo abrindo nesta um poro que provoca lise celular.

6 Vias de activação do complemento Via Clássica - Ocorre na sequência da formação de complexos antigénio- anticorpo. Via das lectinas - Activada directamente por bactérias ou vírus sendo depois capaz de interagir com proteínas com capacidade enzimática idêntica às da via clássica. Via Alternativa - Inicia-se de forma espontânea e contínua no plasma. Inicia-se por contacto com lipopolissararídeos bacterianos Não necessita anticorpo para activação.

7 As 3 vias Convertase C3 C3b C3a Evento central da via do complemento

8 Nomenclatura Muitas das proteínas são zimogénios. Necessitam de clivagem proteolítica para serem activadas. A forma activa destas enzimas possui uma barra traçada por cima do símbolo (C1r) As proteínas da via clássica e do sistema de ataque da membrana são designados pela letra C seguida de um número.

9 As proteínas da via alternativa são designados factores. Identificam- se por letras. Os produtos da clivagem das proteínas do complemento são distinguidas das percursoras: - fragmento pequeno a - fragmento grande b ( excepção de C2 ) Proteínas reguladoras – abreviações do nome relacionado com a actividade funcional da molécula

10 Via Clássica Relaciona-se com o sistema imune adaptativo, através da ligação de C1 ao complexo imune. C1 é um complexo pentamolecular Ca 2+ dependente: 1 Molécula C1q 2 Moléculas C1s 2 Moléculas C1r C1q + Complexo imune (auto-activação) Alteração conformacional C1 cliva C4, originando C4b activado ( ligado à sup. celular ) 2 C1s 2 C1r

11 C4b (superfície- ligado), age como local de ligação para C2. C4b + C2 C4b2a + C2b C3 Convertase da Via Clássica C3a C3b C1s

12 Via das Lectinas Alto grau de homologia com a via clássica, mas independente de anticorpos MBP ( proteína de lig.à manose), MBL Liga-se à manose nas sup. bacterianas e interage com MASP e MASP2 MASP C1r MASP2 C1s

13 Via Alternativa Filogeneticamente mais antiga Importante no sistema imune inato Activada na ausência de anticorpo Activação tick-over baixos níveis de C3b* plasmático Hidrólise espontânea de C3 plasmático C3i (activo) + Factor BC3iB Factor D C3iBb + Ba

14 C3iBb C3 Convertase da Fase Fluída da Via Alternativa C3a C3b C3 Activação pelos lipopolissacarídeos bacterianos - superfícies protegidas - boa activação do complemento - C3b ligado está protegido da degradação proteolítica C3b + Factor B C3bB Factor D C3 Convertase de Superfície da Via Alternativa + Properdina C3bBbP C3bBb

15 Em resumo…

16 Formação de C5 convertase C4b2a C3bBb C3 Convertase da via clássica C3 Convertase da via alternativa + C3b C4b2a3b C3bBb3b C5 Convertases C5a C5b C5

17 MAC (complexo de ataque à membrana) A formação subsequente de MAC é não-enzimática. - A ligação de C7 marca a transição de um estado hifrofílico para hidrofóbico. C5b + C6 + C7 + C8 + C9 C5b-9: molécula formadora de poros LISE CELULAR

18 Resumindo…

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20 Reguladores Da fase Fluída: Associados a células: CR1 (CD35) DAF (CD55) C1 INH C4bp Factor H Factor I Proteína S Clusterina Factor J CD59 (protectina) HRF (factor de restrição homólogo)

21 Regulação da activação da via clássica Por 2 mecanismos - Inibidor de C1 (serpina) - Bloqueio da formação de C4b2a ( enzima C3 convertase) …e ainda pelas CCP (proteínas de controlo do complemento) Muito eficiente

22 CCP Inibem a ligação do complemento às superfícies celulares hospedeiras Inclui : - DAF (CD 55) - CR1 (CD35) - MCP (CD46) - Factor H - C4-bp (proteína ligante de C4)

23 CCP -Todas codificadas por um agrupamento genético do cromossoma 1 - Todas contêm um domínio de aproximadamente 60 a.a. - domínio consenso curto de repetição (SCR) Fornecem especificidade de ligação da proteína

24 Inibidor de C1 ( C1 INH ) Regula enzimas formadas durante a activação do Sistema do Complemento Sistema das Cininas Sistema da Coagulação Sistema Fibrinolítico C1INH liga-se ao local activo da enzima inibindo sua actividade, sendo consumido no processo. Liga-se e inactiva C1r e C1s, libertando C1q das outras subunidades Também inactiva, na via das lectinas, a MASP-1 e MASP-2.

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26 Pacientes com Angioedema hereditário ou adquirido Têm deficiência num dos 2 genes responsáveis pela formação de C1INH Têm 1/3 < níveis normais de C1INH < 1/2 Crises frequentes de Angioedema, cuja causa é ainda incerta

27 Regulação da activação da via clássica Por 2 mecanismos - Inibidor de C1 (serpina) - Bloqueio da formação de C4b2a ( enzima C3 convertase) …e ainda pelas CCP (proteínas de controlo do complemento) Muito eficiente

28 Bloqueio da formação de C3 convertase (C4b2a) C4-bp + Factor I Nas superfícies alvo C4-bp não é necessário para que o Factor I actue, embora acelere o processo de clivagem Responsáveis pela clivagem de C4b Fase Fluída Superfície membranar C4-bp ( proteína de ligação a C4 )

29 Controlo da via alternativa É homólogo à C4-bp É uma CCP Factor H Fase Fluída Cofactor obrigatório do Factor I Superfície membranar Acelera a clivagem de C3 na superfície das células

30 Factor I Responsável pela clivagem de C3b em iC3b ( intermediário). Clivagem de iC3b em Cdg e C3c Cofactores : MCP CR1 Factor H CR1

31 Proteína S ( vitronectina ) Liga-se ao C5b67 SC5b67, na fase fluída, impedindo a sua ligação à m.celular Inibição da lise celular

32 Clusterina Impede inserção do complexo C5b67 na membrana celular Níveis baixos desta, estão associados a manifestações de Lupus eritematoso protegendo as células contra lesão imunológica

33 Proteína J Inibe formação do complexo C1 Inibe clivagem de C3 pela C3 convertase da via alternativa

34 Reguladores Da fase Fluída: Associados a células: CR1 (CD35) DAF (CD55) C1 INH C4bp Factor H Factor I Proteína S Clusterina Factor J CD59 (protectina) HRF (factor de restrição homólogo)

35 DAF CR1 Associação + Dissociação CR1 MCP Cofactores do Factor I Reguladores associados a células

36 CR1 Via alternativa Actua como co-factor do factor I na clivagem de C3 em iC3b, e, também, na clivagem de iC3b em C3dg e C3c CR1

37 Via clássica Via alternativa

38 DAF (factor de aceleração do decaimento) Proteína membranar de cadeia simples Expressa em todas as células do corpo Substituição de: C2a (via clássica) dissociação das convertases de C3 e C5 Bb (via alternativa) Via clássica Via alternativa DAF (via alterna)

39 MCP ( proteína cofactor de membrana ) co-factor do factor I degradação de C4b (via clássica) degradação de C3b (via alternativa) Compromete formação das C3 convertases Expresso em todas as células, excepto eritrócitos Via clássica MCP Via alternativa

40 CD59 (Protectina) CD59 + C8 ( complexo C5b-8) Bloqueio da ligação de C9 ao complexo Impede formação do MAC

41 HRF (Factor de restrição homólogo) Acção semelhante a CD59, mas mais fraca HRF + C8 (complexo C5b-8) Bloqueio da ligação de C9 ao complexo Impede formação do MAC

42 ProteínaAlvoMecanismo de acção Fase Fluída C1 INH C1 Dissociação do complexo C1, Inactivação das enzimas C1r e C1s C4bp C4b Co-factor para clivagem de C4b Factor H C3b Co-factor para clivagem de C3b Factor I C3b e C4b Co-factor para clivagem de C3b e C4b Proteína S C5b-7 Inibe inserção do MAC Clusterina C5b-7 Inibe inserção do MAC Factor J C1, C3 e B Inibe formação do complexo C1, inibe clivagem da C3 convertase da via alternativa Associadas a células CR1 (CD35) C3b, C4b C3bBb, C4b2a Co-factor para clivagem de C3b e C4b Dissociação das C3/C5 convertases DAF (CD55) C3bBb, C4b2a Dissociação das C3/C5 convertases CD59 (protectina) C8, C9 Inibição da formação do MAC HRF C8, C9 Inibição da formação do MAC

43 Receptores para Complemento 3 grupos principais de receptores específicos para diferentes tipos de fragmentos fragmentos produzidos durante activação do sistema complemento com ligação a receptores nas células imunes importância deste mecanismo na opsonização de partículas ou na activação leucocitária

44 Receptores de fragmentos de C1 – C1qR Receptor de C1qInactivação de C1 Acções geração de radicais de O 2 com aumento da citotoxicidade mediada pelos neutrófilos e eosinófilos céulas mielóides células endoteliais plaquetas células microgliais Presente

45 3 produtos de C3 (« fragmentos opsónicos ») com ligação às membranas das células alvo C3b iC3b C3dg existência de 4 receptores diferentes para os fragmentos CR1, CR2, CR3 e CR4 não reconhecimento de C3 no plasma Receptores de fragmentos de C3

46 como ligandos… C3b C4b iC3b Eritrócitos PMN ( células fagocíticas mononucleares) Linfócitos B Alguns linfócitos T Podócitos PDC (células foliculares dendríticas) Presente CR1 (CD35)

47 Acções cofactor para clivagem de C3b em iC3b intervenção no desencadear da fagocitose na opsonização e na internalização de complexos imunes CR1 (CD35)

48 Processo de remoção de antigénio/anticorpo circulantes CR1 expresso nos eritrócitos ajuda no transporte de complexos imunes para o fígado (também baço) Degradação pelas cls de Kupffer inibição das convertases de C3 e C5

49 CR2 (CD21) iC3b C3dg IFN α EBV linfócitos B células dendríticas foliculares alguns linfócitos T astrócitos como ligandos… Acções receptor para o EBV (vírus Epstein-Barr) Presente

50 CR2 (CD21) regulação da resposta dos linfócitos B aos antigénios maior eficácia na associação antigénio-complemento na activação linfócitos B

51 Mecanismo comum CR1 e CR2 desenvolvimento de células B de memória - complexos imunes antigénio-anticorpo nos centros germinativos do gânglio linfático e baço revestidos por fragmentos do complemento - aprisionamento pelas células foliculares dendríticas Formação de linfócitos B memória

52 CR3 (CD18/11b) – Mac-1 como ligandos… iC3b ICAM-1 monócitos macrófagos natural killer cells Pertence à família integrinas β leucocitárias também CD18/11a CD18/11c Presente

53 CR3 (CD18/11b) – Mac-1 Staphylococcus epidermidis Histoplasma capsulayum CR4 (CD18/11c) células linhagem mielóide e linfóide macrófagos teciduais como ligandos… iC3b fibrinogénio importância na adesão de monócitos às células através ICAM-1 mediação opsonização intervenção na inflamação – marginação de células inflamatórias para este local ligação a microorganismos Presente Acções

54 CR4 (CD18/11c) Acção adesão de neutrófilos e monócitos ao endotélio durante processo inflamatório

55 Receptores de fragmentos de C3a e C5a C3aR Receptor de C3a Quimiotaxia, desgranulação dos mastócitos, aumento da permeabilidade vascular C5aR Receptor de C5a Quimiotaxia, desgranulação dos mastócitos, aumento da permeabilidade vascular, adesão celular Encontra-se na linha mielóide (PMN, mastócitos, monócitos, macrófagos) C3a e C5aANAFILOTOXINAS - activação do sistema Complemento - outros sistemas enzimáticos

56 Receptores de fragmentos de C3a e C5a

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59 Promove a destruição de microrganismos 1. Geração de anafilatoxinas permeabilidade recrutamento outros componentes da resposta inflamatória aos locais da infecção 2. Opsonização de microrganismos meio de facilitar fagocitose 3. Inserção do complexo de ataque à membrana nas membranas celulares dos microrganismos

60 1. Anafilatoxinas Potentes indutores da inflamação C5a Activador potente de todos tipos celulares de linhagem miéloide Vida média extremamente curta na circulação C5a-des-Arg é muito menos activo embora retenha actividade quimiotática significante

61 Efeitos biológicos de C5a e C5a-des-Arg

62 C3a C3a Muito menos activo Induz agregação neutrofílica Não possui actividade quimiotática significante Produção de Anafilatoxinas Activação: Sistema do Complemento Sistemas Enzimáticos plasmina calicreína enzimas lisossomais teciduais e leucocitárias proteases bacterianas

63 2. Opsonização A superfície alvo (bactéria, vírus, complexo antigénio-anticorpo) é envolvido por proteínas do complemento às quais se podem ligar células fagocíticas opsoninas: C3b, C4b, iC3b C5a aumenta nº de receptores CR1 das células fagocíticas

64 3. Complexo de ataque à membrana Células nucleadas resistentes à lise pelo MAC moléculas reguladoras (CD59) endocitose e exocitose de porções de membrana contendo MAC Perturbação da bicamada - libertação e metabolização do fosfolipídica ácido araquidónico - metabolismo oxidativo - libertação de grânulos ou citocinas

65 Deficiências do Complemento Componentes da via clássica e de C3 Família de receptores CR3/CR4/LFA-1 Infecções por Bactérias piogénicas Componentes do MAC Infecções por Leisseria meningitidis