Biotecnologia

Importância dos anti-corpos :

Anti-corpos policlonais: resultam da estimulação de vários clones de linfócitos B em resposta a um determinado antigénio e apresentam especificidade para cada um dos determinantes antigénicos desse antigénio.

Anti-corpos monoclonais: são obtidos a partir da estimulação de um único clone de linfócitos B e são todos iguais e específicos só para um determinado agente antigénico. São produzidos em grande quantidade em laboratório:

Linfócitos B activado isolado a partir do baço de um animal inoculado com um antigénio+Mieloma(célula tumoral do sistema imunitário) = Hibridoma = Isolamento dos anticorpos monoclonais.

Os hibridomas conjugam as seguintes características:
• Produzem grandes quantidades de anti-corpos específicos para um único determinante antigénico
• Dividem-se activamente, dando origem a um grande número de células.

As aplicações dos anti-corpos monoclonais são:
• Diagnóstico de doenças ou condições clínicas: testes de gravidez
• Imunização passiva: preparação de soros
• Tratamento de cancro: marcadores tumorais que fazem com que as radiações destruam só as células cancerosas
• Enxertos e transplantes: permitem verificar a compatibilidade dos
tecidos
• Antídotos para venenos e drogas

Bioconversão:
Transformação de um determinado composto noutro estruturalmente relacionado e com valor comercial, por células ou microrganismos.
Antibióticos (produzidos por certo tipo de fungos como Penicillium), Esteróides
(contraceptivos, anti-inflamatórios, são produzidos por certos tipos de fungos e bactérias), Vitaminas, Vacinas, Proteínas.

Desequilíbrios e doenças

• Imunodeficiência inata: Falta de linfócitos B e T. A imunodeficiência grave combinada caracteriza-se pela ausência de linfócitos B e T, os doentes são extremamente vulneráveis e têm de estar em ambientes completamente estéreis – tratamento: transplante de medula óssea.
  
• Imunodeficiência adquirida: SIDA – o HIV infecta principalmente linfócitos T, embora também B e as outras células do sistema imunitário. A diminuição progressiva dos linfócitos T deixa o organismo susceptível a doenças oportunistas e a cancros. Existem drogas que inibem a transcriptase reversa e da ligação do vírus às células hospedeiras.
  • Alergias: são reacções de hipersensibilidade a certos antigénios – alergénios. Num primeiro contacto os linfócitos B diferenciam-se em plasmócitos que produzem anticorpos específicos IgE. Estes ligam-se a mastócitos e basófilos. Num segundo contacto, o antigénio liga-se aos anticorpos IgE em mastócitos e basófilos e estimula-os a libertar grandes quantidades de histamina. Surge uma reacção inflamatória intensa.
  • Doenças autoimunes: Reacção de hipersensibilidade do sistema imunitário contra antigénios do próprio organismo: esclerose múltipla (linfócitos T destroem a mielina dos neurónios), artrite reumatóide (destruição das cartilagens), diabetes insulinodependente (destruição de células do pâncreas).

Imunidade celular

É mediada pelos linfócitos T e é particularmente efectiva na defesa do organismo contra agentes patogénicos intracelulares, destruindo as células infectadas e contra células cancerosas. É também responsável pela rejeição de excertos ou transplantes.
1. Células que apresentam na sua superfície determinantes antigénicos estranhos ligados a proteínas do MHC são reconhecidas por linfócitos T auxiliares. As células apresentadoras podem ser macrófagos que fagocitaram e processaram agentes patogénicos, células cancerosas ou de
outro organismo.
2. O clone de linfócitos T auxiliar que reconhece o complexo antigénio- MHC divide-se e diferencia-se em linfócitos T citotóxicos (que também libertam substâncias que estimulam a fagocitose, a produção de inetrferão e a produção de anti-corpos pelos linfócitos B) e linfócitos T de memória.
3. Os linfócitos T ligam-se às células estranhas ou infectadas e libertam perforina – proteína que forma poros na membrana citoplasmática, provocando a lise celular
4. Os linfócitos T de memória desencadeiam uma resposta mais rápida e vigorosa num segundo contacto com o mesmo antigénio

Memória imunitária e imunidade artitificial:
Resposta imunitária primária: primeiro contacto com o antigénio origina activação de linfócitos B e T que se diferenciam em células efectoras e de memória

Resposta imunitária secundária: devido à presença de células de memória, o segundo contacto com o mesmo antigénio desencadeia uma resposta imunitária mais intensa, rápida e prolongada.

Vacina: solução preparada com antigénios tornados inofensivos, como microrganismos mortos ou atenuados ou toxinas inactivas. A vacina desencadeia no organismo uma resposta imunitária primária e formam-se células de memória.

Imunidade activa: O sistema imunitário do indivíduo responde ao antigénio e produz células efectoras e de memória.
Pode ser:
• Natural: o indivíduo é naturalmente exposto ao antigénio
• Artificial: vacinação

Imunidade passiva: O sistema imunitário do indivíduo não responde ao antigénio, são transferidos anticorpos produzidos por outra pessoa ou animal.
Pode ser:
• Natural: anticorpos transferidos da mãe para o feto
• Artificial: soro com anticorpos

Estrutura de um anticorpo

Pertencem a um grupo de proteínas chamado imunoglobulinas - são moléculas em forma de Y, com 4 cadeias polipeptídicas, duas pesadas e duas leves, que possuem uma região constante e outra variável. Na região variável liga-se o antigénio. Um mesmo antigénio pode ligar-se a vários anti-corpos.

Imunidade humoral:

Mediada por anticorpos que circulam no sangue após o reconhecimento do antigénio pelos linfócitos B.
1. Um macrófago fagocita um determinado antigénio e processa-o (os fragmentos passam pelo complexo de Golgi). Uma porção do antigénio – determinante antigénico – liga-se a uma proteína do MHC e apresenta-se à superfície do macrófago.
2. O determinante antigénico é reconhecido pelo clone os linfócitos B que possui os receptores específicos e por linfócitos T auxiliares
3. O clone de linfócitos B é activado e multiplica-se
4. Uma parte das células do clone activado diferencia-se em plasmócitos e outra parte em linfócitos B de memória. Os plasmócitos são as células produtoras de anticorpos que são libertados no sangue e na linfa. Os linfócitos B de memória são células que ficam no sangue por longos períodos de tempo e respondem rapidamente num segundo contacto
com o antigénio.
5. Os anticorpos interagem com o antigénio, levando à sua destruição
6. Após a destruição, os plasmócitos morrem e os anticorpos são degradados, enquanto que as células de memória permanecem no sangue durante muitos anos e desencadeiam uma resposta imunitária secundária.

Defesa Específica ou Imunidade Adquirida

Ao contrário do que acontece com a defesa não específica, a específica tem uma resposta do organismo ao agente invasor melhor a cada novo contacto, pois verifica-se especificidade e memória.

As substâncias que desencadeiam uma resposta especifica são os antigénios. Um antigénio possui várias regiões capazes de serem reconhecidas pelas células do sistema anfitrião, cada uma dessas regiões é um determinante antigénico ou epítopo.

As principais células que intervêm na defesa específica são os linfócitos B (imunidade humoral) e os linfócitos T(imunidade celular). Ambos se formam a partir da medula vermelha dos ossos, mas as células percursoras dos linfócitos T migram para o Timo, onde completam a maturação, enquanto que dos linfócitos B sofrem maturação na medula óssea. Durante a maturação, os
linfócitos B e T adquirem receptores superficiais e variados, passando a reconhecer vários antigénios e tornando-se células imunocompententes. O conjunto de linfócitos com receptores para um determinado antigénio chama-se clone.

Os linfócitos que durante o processo de maturação adquirem capacidade de reconhecer antigénios do próprio organismo são destruídos ou inactivados.
Os linfócitos maduros passam para a circulação sanguínea e linfática e encontram-se em grande quantidade nos órgãos do sistema linfático como o baço e os gânglios.

Defesa Não Específica

• Barreiras físicas e secreções: pele, membranas mucosas, secreções de glândulas sebáceas e sudoríparas, lisozima presente na saliva e nas lágrimas, ácido clorídrico presente no estômago, muco ciliado das vias respiratórias.

• Mediadores químicos:

histamina (produzidas pelos basófilos no sangue e pelos mastócitos no tecido conjuntivo, estimula a vasodilatação e aumenta a permeabilidade dos capilares sanguíneos, iniciando a reacção inflamatória)

sistema de complemento (grupo de proteínas que circulam no sangue de forma inactiva, que pode ser activado e atrair fagócitos e abrir poros na membrana citoplasmática das células invasoras, facilitando a sua lise)

Interferão (conjunto de proteínas antivirais segregadas por células infectadas por vírus que embora não as proteja directamente, difunde-se para as células vizinhas e estimula-as a produzir substâncias que inibem a replicação do vírus)

• Fagócitos: neutrófilos e macrófagos
• Células NK (natural Killers): causam a ruptura da membrana citoplasmática e a lise das células.

Reacção inflamatória:
Envolve mediadores químicos e fagócitos.

Os agentes patogénicos e/ou as células dos tecidos lesados libertam substâncias químicas, principalmente histamina e prostaglandinas. Essas substâncias químicas causam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade dos capilares sanguíneos da zona afectada e aumenta o fluxo sanguíneo no local e uma maior quantidade de fluido intersticial passa para os tecidos envolventes.
A zona atingida apresenta rubor, calor e edema. A dor é causada pela acção de substâncias químicas nas terminações nervosas locais e pela distensão dos tecidos.
Os neutrófilos e monócitos são atraídos por quimiotaxia, deixando os vasos sanguíneos por diapedese e dirigindo-se aos tecidos afectados. Os primeiros a chegar são os neutrófilos e depois os monócitos, que se diferenciam em macrófagos.
Os macrófagos fagocitam os agentes patogénicos e os seus produtos, bem como os neutrófilos destruídos e as células danificadas. O pús que se acumula no local é formado por microrganimos e fagócitos mortos e por proteínas e fluidos que saíram dos vasos sanguíneos.

Quando os agentes patogénicos são muito agressivos, desenvolve-se uma reacção inflamatória sistémica, acompanhada de:
• Febre - desencadeada por agentes pirógenos produzidos pelos leucócitos ou por toxinas produzidas pelos agentes patogénicos. Estas substâncias actuam sobre o hipotálamo e regulam a temperatura corporal. Um febre moderada favorece a fagocitose, a reparação dos tecidos lesados, inibe a multiplicação de alguns microrganimos e acelera as reacções do organismo;
• Aumento do número de leucócitos em circulação devido à estimulação da medula óssea por substâncias químicas produzidas pelas células lesadas.