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Evolução da Imunidade nos Vertebrados

Trabalho de Imunologia preparado por alunos da Universidade de Brasília: Igor Daniel, Nayra Suelen, Bárbara Yasmin e Fabiolla Silva
by

Igor Daniel

on 9 April 2014

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Transcript of Evolução da Imunidade nos Vertebrados



Bibliografia:
A Evolução da Imunidade
nos Vertebrados

Universidade de Brasília
Alunos:




Prof :
Turma:
Bárbara Yasmin
Ollga Fabíolla
Igor Daniel
Nayra Suelen

Anamelia Bocca e David Neves

es
"C"
12/0027003
13/0047716
12/0013151
12/0039362
CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA IMUNE EM VERTEBRADOS
A característica marcante do sistema imunológico dos vertebrados é a expressão de receptores a antígenos somaticamente arranjados;


Os Agnatas (peixes sem mandíbula) apresentam receptores altamente variáveis que diferem uma célula da outra, porém não são expressas por recombinação de segmentos genéticos.

Quase todas as características da Imunidade Adaptativa parecem ter surgido subitamente e coordenadamente nos vertebrados dotados de mandíbulas;

Na imunidade
de vertebrados se vê:
Adaptação;

Memória;

Maior histocompatibilidade
Santa mandíbula...
Gnatostomados;
Mandíbula móvel;
Barbatanas paralelas;
Sistema imune adaptativo;
Apresenta a evolução mais lenta dentre os vertebrados
Modelo ideal para a investigação da evolução do sistema imune.
Como estudar a evolução do sistema imune?
Comparação de genes expressos em diferentes espécies
Evolução convergente;
Estudo do passado evolutivo a partir da presença ou ausência de componentes individuais do sistema imune.
wikipédia.com
Figura 16.1 A história evolutiva dos organismos. Imunologia de Janeway, 7ª ed., 2010.
Sistema Imune inato em vertebrados
Figura 16.3 A comparação das vias de sinali-
zação Toll na Drosophila e em mamíferos. Imunologia de Janeway, 7ª ed., 2010
A via da lectina de ativação do complemento
Uma das caracteristicas do sistema imune dos vertebrados.

Ausente nos invertebrados?
A Resposta
Imune Adaptativa

Surgiu de repente?
Invasão de um transposon (possívelmente um gene semelhante à imunoglobulina)
Geração de diversidade
Figura 16.9 A integração de um transposon no gene receptor. Imunologia de Janeway, 7ª ed., 2010
• Para protegerem-se, os organismos vivos desenvolveram vários mecanismos para reconhecer e neutralizar patogénicos:
Sistema de enzimas;
Peptídeos antimicrobianos (defensinas);
Receptores de reconhecimento de padrão;
Sistema de complemento.

Distinguem-se a imunidade
inata
e a
adaptativa
pela maneira que o organismo codifica as moléculas que reconhecem patógenos:
Imunidade inata
: receptores codificados diretamente no genoma, o receptor semelhante ao Toll e as proteínas NOD são exemplos;

Imunidade adaptativa:
repertório muito maior de receptores clonais – na forma de anticorpos e receptores de células T – produzidos por meio de rearranjos somáticos;
Os mecanismos mais sofisticados desenvolveram-se mais recentemente de forma conjunta com a evolução dos vertebrados:
Rede elaborada e dinâmica vários tipos de proteínas, células, órgãos e tecidos;
Adaptação para o reconhecimento de patogénicos concretos de forma mais eficiente.
Memórias imunológicas Vacinação

Aspectos Gerais do Sistema Imune
Peixes dotados de mandíbulas (Gnatostomados)
Com a evolução o sistema imune se tornou cada vez mais especializado, aumentando assim as capacidades funcionais da resposta imunologica:

Peixes 1 tipo de anticorpo - IgM;
Anfíbios 2 tipos de anticorpos – exemplo: Xenopus;
Mamíferos 7 ou 8 tipos
Na evolução dos genes da imunoglobulinas e dos receptores de células T(TCR), um evento de integração inicial , no meio de um receptor de superfície celular , foi seguido por um rearranjo de DNA que separam os genes para transposases o RAG-1 e RAG-2 das sequencias terminais do tranposons, que hoje se denomina sequências sinais recombinação, ou RSSs
Alvo do Transposon
Os domínios da superfamília das imunoglobulinas podem ser divididos emquatro famílias – V (semelhantes a um domínio variável da imunoglobulina),C1 e C2 (semelhantes a domínios de regiões constantes) e os domínios I, mais diversos – com base nas diferenças de estrutura e sequência. Os domínios V, C1e C2 são encontrados em várias moléculas do sistema imune.

o domínio ancestral no qual o transposon se inseriu para criar a capacidade de rearranjo certamente foi o domínio V. Esse domínio mais provavelmente estava ligado a um domínio C1 para formar um receptor transmembrana, já que esta é a organização básica tanto das imunoglobulinas quanto dos receptores de células T.

A maioria dos animais com os quais estamos familiarizados gera uma parte da sua diversidade do receptor de antígeno da mesma forma que os humanos, unindo fragmentos de genes em diferentes combinações.
Tanto os genes para a cadeia α quanto os para a cadeia β do MHC de classe I e de classe II estão presentes em tubarões, e seus produtos parecem funcionar de modo semelhante às moléculas do MHC de mamíferos.

Os resíduos-chave da fenda de ligação a peptídeos que interagem com as extremidades do peptídeo, nas moléculas do MHC de classe II, são conservados nas moléculas do MHC de tubarões.

Moléculas do MHC de classe I e de classe II foram primeiramente encontradas em peixes cartilaginosos
COMO SE DEU A EVOLUÇÃO

O CAMINHO ATÉ HOJE
• A evolução do sistema imune foi em sua maior parte um processo gradual:






• Ancestral comum de plantas e animais peptídeos antimicrobianos como mecanismo de defesa básico


• O sistema imune inato existe para fornecer uma defesa inicial contra um ataque de patógenos e alertar o sistema imune adaptativo para o fato de que foi iniciada uma invasão por um patógeno:



• Em alguns organismos, o sistema imune inato foi amplamente diversificado pela expansão de receptores semelhantes ao Toll da família de ouriços-do-mar;

• O sistema do complemento precede os vertebrados, sendo encontrado em equinodermos e urocordados.

• “Big Bang imunológico” evolução de uma resposta imune adaptativa em vertebrados mandibulados pode ser relacionada à chance de inserção de um transposon em um membro dos genes da superfamília das imunoglobulinas.

• Sistemas de imunidade inata evoluíram para que patógenos marcados fossem fagocitados mais eficientemente:
• Os agnatos tem como base um sistema de reorganização contendo genes LRR, em vez de imunoglobulinas e receptores de células T;

• Imunidade adaptativa emergiu a partir de um sistema imune ancestral até agora desconhecido, com a rápida evolução de um complemento completo de células T e de receptores de imunoglobulinas, junto com as moléculas apresentadoras de antígeno MHC de classe I e de classe II;

Diversificação o de vias efetoras e de reconhecimento muito antigas;
Surgimento repentino da imunidade adaptativa contrariando esse processo.
Retorno do processo lento e gradual do desenvolvimento e da diversificação regulares.
Sistema foi suplementado pela retenção de células móveis, fagócitos;
As células fagocíticas poderiam ter tido suas origens em eucariotos unicelulares semelhantes a amebas.
via de sinalização ancestral via Toll;
versão simples da via alternativa de ativação do complemento;
evolução de uma via mediada por lectina.
O desenvolvimento subsequente serviu para refinar o sistema imune adaptativo, mas sua natureza essencial permanece inalterada
ABBAS, A.K. Imunologia Celular e Molecular - 7ª Ed. 2012
MURPHY, K. et al. Imunobiologia de Janeway. - 7ª Ed. 2010.
"A partir de um início tão simples infinitas formas mais belas e maravilhosas foram e estão evoluindo"

Charles Darwin
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