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Nome Imunologia
Página Web da Disciplina http://www.dqb.fc.ul.pt/cup/44319/
   
Código 44183
Departamento DQB
Prof Responsável Margarida Telhada
Posição na Lic BMG 3º ano, 2 º sem, Obrigatória
Créditos ECTS: 8, UC: 4
Posição em outros cursos Licenciatura em Bioquímica
Pré-requisitos  

Objectivos

O objectivo principal desta disciplina é a aquisição dum conhecimento detalhado dos mecanismos básicos em imunologia e de técnicas que recorrem ao uso de anticorpos. Pretende-se que com esta disciplina os estudantes adquiram conhecimentos suficientes e capacidade para:
• compreender artigos científicos
• levar a cabo experiências;
• e conceber investigação
quer sejam focados na compreensão de mecanismos básicos de Imunologia quer utilizem técnicas imunológicas.
Esta disciplina é também concebida como uma etapa intermediária, ou de transição, entre disciplinas mais básicas, tais como uma Introdução à Bioquímica (Bioquímicas I e II), Biologia molecular e celular, e o estágio científico que os alunos deverão realizar no último ano da licenciatura em Bioquímica


Programa Teórico


INTRODUÇÃO À IMUNOLOGIA
Breve introdução histórica, Propriedades gerais das respostas imunes, A imunidade inata e a imunidade adaptativa
Tipos respostas imunes adaptativas, Características das respostas imunitárias adaptativas
Fases das respostas imunitárias adaptativas

CÉLULAS E ORGÃOS DO SISTEMA IMUNITÁRIO
Célula estaminal hematopoiética e a hematopoiese, As células do sistema imunitário, Células linfóides e suas características
Fagocitos mononucleares: monócitos e macrófagos. Funções
Células dendríticas, Granulócitos: neutrófilos; eosinófilos; basófilos
Orgãos do sistema imunitário
Orgãos primários: medula óssea e timo
Orgãos secundários: gânglios linfáticos; baço; tecidos linfóides associados às mucosas; tecidos linfóides associados à pele.
O sistema de circulação linfática

O RECONHECIMENTO DOS ANTIGÉNIOS
O RECONHECIMENTO DO ANTIGÉNIO PELOS RECEPTORES DAS CÉLULAS B
Estrutura típica duma molécula de imunoglobulina:
Cadeias pesadas e cadeias leves, Regiões variáveis e regiões constantes, Domínios das imunoglobulinas
Estrutura tridimensional das moléculas das imunoglobulinas, Quebra por enzimas proteolíticos
Regiões hipervariáveis ou regiões determinantes de complementaridade e sítio de ligação ao antigénio
Determinantes antigénicos das imunoglobulinas, As relações estrutura função nas moléculas de anticorpo
Características relacionadas com o reconhecimento do antigénio, Características relacionadas com as funções efectoras

O COMPLEXO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC)
Introdução aos produtos MHC, Função, estrutura
A organização geral e hereditariedade do MHC no homem e nos murganhos
Localização e tipos de loci de MHC, Polimorfismo, Estrutura e função das moléculas MHC
A expressão de moléculas MHC, Mapa genómico detalhado do MHC e de outros genes

PROCESSAMENTO E APRESENTAÇÃO DE ANTIGÉNIOS A CÉLULAS T
As propriedades dos antigénios reconhecidos pelos linfócitos T
Propriedades e funções das células paresentadoras de antigénio (APCs)
Comparação da apresentação de antigénios endógenos e exógenos pelas moléculas MHC classe I e classe II
Significado fisiológico da apresentação de antigénio pelas células T
A imunogenicidade dos antigénios proteicos

OS RECEPTORES DE ANTIGÉNIO E AS MOLÉCULAS ACESSÓRIAS DAS CÉLULAS T
A estrutura geral do TCR e das proteínas associadas
O papel das cadeias a b dos TCRs no reconhecimento de antigénio
O papel do complexo CD3 e dos homodímeros  na expressão e função dos TCRs
O TCR 
As moléculas acessórias da célula T, Os coreceptores CD4 e CD8

A MATURAÇÃO E ACTIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS
A MATURAÇÃO DOS LINFÓCITOS E A EXPRESSÃO DOS GENES DOS RECEPTORES PARA ANTIGÉNIO
Princípios gerais da maturação dos linfócitos, Formação de genes de receptores para antigénio funcionais nos linfócitos B e T
Organização multigénica dos genes das imunoglobulinas e dos TCRs
Recombinação somática de segmentos génicos que codificam para as regiões variáveis das imunoglobulinas: rearranjos no DNA das cadeias leves e pesada
Mecanismos de rearranjo no DNA da região variável:
Sequências de sinal de recombinação, Enzimas especializados envolvidos na recombinação somática
Geração da diversidade de anticorpos e TCRs:
Combinação dos múltiplos segmentos génicos V, D e J
Combinação das regiões variáveis das cadeias pesadas e leves
Flexibilidade de junção V-J e V-D-J: adição de nucleótidos N e P
Hipermutação somática nos genes das imunoglobulinas
A maturação da célula B
Diferentes estadios de desenvolvimento da célula B na medula óssea
Expressão de proteínas da superfície celular
Expressão temporal de proteínas importantes no desenvolvimento da célula B
A selecção da célula B
Selecção negativa de células B imaturas
Substituição das cadeias leves em células autoreactivas pelo processo de edição do receptor
Selecção de células B maduras
O desenvolvimento da célula T no timo
Estadios do desenvolvimento dos timócitos
Rearranjo e expressão dos genes dos receptores da célula T
O desenvolvimento da célula T e as moléculas da superfície celular
Expressão temporal de proteínas importantes no desenvolvimento da célula T
O desenvolvimento dos timócitos e a organização estrutural do timo
A selecção positiva e negativa da célula T
A selecção de timócitos CD4+CD8+ mediada pelos TCRs: selecção positiva e negativa
Modelos propostos relativos ao desenvolvimento das células T maduras: instrução; selecção e de força do sinal

A ACTIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS T
Princípios gerais de sinalização através da membrana celular
A estrutura do receptor para antigénio e as vias de sinalização através do complexo do TCR
Acontecimentos precoces na membrana: formação da sinapse imunológica e recrutamento e activação das cinases das proteínas nas tirosinas e proteínas adaptadoras
As vias de sinalização ras-cinase MAP nos linfócitos T
As vias de sinalização mediadas pelo cálcio e cinase das proteínas nos linfócitos T
A activação dos factores de transcrição que regulam a expressão de genes na célula T
A co-estimulação das células T
As moléculas co-estimuladoras nas APCs e os correspondentes receptores nas células T: B7-1 (CD80) e B7-2 (CD86)nas APCs e CD28 e CTLA-4 nas células T em repouso
Os dois sinais necessários para activação da célula T
A expressão de moléculas co-estimuladoras
O papel do CTLA-4

A ACTIVAÇÃO DOS LINFÓCITOS B E PRODUÇÃO DE ANTICORPOS
Características gerais das respostas humorais imunes
Reconhecimento do e activação da célula B induzida pelo antigénio
Transmissão de sinal pelo complexo receptor do linfócito B
Sinais secundários transmitidos pelos receptores do complemento
Respostas funcionais das células B ao reconhecimento do antigénio
Respostas de anticorpos a antigénios proteicos dependentes das células T auxiliares
Acontecimentos precoces nas respostas de anticorpos dependentes das células T: interacção das células B-T, proliferação da célula B, secreção de anticorpos e mudança de isotipo
Acontecimentos tardios nas respostas de anticorpos dependentes das células T: reacções nos centros germinativos: a hipermutação somática nos centroblastos; a selecção dos centrocitos (maturação por afinidade e apoptose) a mudança de isotipo de cadeia pesada
Respostas de anticorpos a antigénios independentes das células T
Regulação das respostas imunes humorais pelos receptores Fc

TOLERÂNCIA IMUNOLÓGICA
Tolerância nos linfócitos T, Tolerância central nas células T, Tolerância periférica nas células T
Tolerância nos linfócitos B, Tolerância central nas células B, Tolerância periférica nas células B
Homeostase do sistema imunitário

MECANISMOS EFECTORES DAS RESPOSTAS IMUNES
AS CITOCINAS
Propriedades gerais das citocinas. Categorias funcionais das citocinas. Receptores das citocinas e sinalização.
Citocinas que medeiam e regulam a imunidade inata: TNF-; IL-1; quimiocinas; IL-12; IFNs; IL-10; IL-6; IL-15; IL-18.
Citocinas que medeiam e regulam a imunidade adaptativa: IL-2; IL-4; IL-5; IFN-; TGF-.

OS MECANISMOS EFECTORES MEDIADAS POR CÉLULAS T
Tipos de reacções imunes mediadas por células T, O desenvolvimento de células T efectoras
Células T CD8+ citotóxicas, Células T CD4+: células TH1 e células TH2
Os mecanismos efectores da imunidade mediada por células, Células T citolíticas
Moléculas efectoras libertadas dos grânulos das células T, Activação de macrófagos por células TH1

A IMUNIDADE INATA
Características do reconhecimento da imunidade inata
Componentes do sistema de imunidade inata
Defesas do hospedeiro não específicas: barreiras anatómicas e fisiológicas, células efectoras circulantes e localizadas nos tecidos e proteínas efcetoras circulantes e localizadas nos tecidos.
Células efectoras: leucócitos polimorfonucleares, células mononucleadas, células NK, eosinófilos, mastócitos e basófilos e DCs
Proteínas efectoras circulantes e expressas na superfície, Defensinas, PAMPs

O SISTEMA DO COMPLEMENTO
O sistema do complemento, Os componentes do complemento, A activação do complemento
A via clássica, A via alternativa, A via das lectinas, A sequência final
A regulação do sistema do complemento, Receptores de ligação ao complemento
As consequências biológicas da activação do complemento, A lise celular
As respostas inflamatórias, A opsonização do antigénio
A solubilização de complexos imunes

OS MECANISMOS EFECTORES DA IMUNIDADE HUMORAL
Neutralização dos microorganismos e de toxinas, Opsonização e fagocitose mediada por anticorpos
Os receptores Fc dos fagocitos, A citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos
A imunidade humoral e as células acessórias com receptores Fc
Distribuição e funções dos diferentes isotipos das imunoglobulinas

IMUNIDADE AOS MICROORGANISMOS
Características gerais das respostas imunes aos microorganismos
Imunidade às bactérias extracelulares, Imunidade inata às bactérias extracelulares, Imunidade adaptativa às bactérias extracelulares
Evasão aos mecanismos imunes pelas bactérias extracelulares, Imunidade às bactérias intracelulares
Imunidade inata às bactérias intracelulares, Imunidade adaptativa às bactérias intracelulares
Evasão aos mecanismos imunes pelas bactérias intracelulares, Imunidade aos fungos
Imunidade inata e adaptativa aos fungos, Imunidade aos virus, Imunidade inata aos virus, Imunidade adaptativa aos virus
Evasão aos mecanismos imunes por virus, Imunidade aos parasitas, Imunidade inata aos parasitas
Imunidade adaptativa aos parasitas, Evasão aos mecanismos imunes por parasitas
As vacinas
Imunização activa e passiva, Concepção de vacinas para imunização activa
Vacinas de organismos inteiros, Vacinas compostas por macromoléculas purificadas
Vacinas com vectores recombinantes, Vacinas de DNA

A MIGRAÇÃO DOS LEUCÓCITOS E A INFLAMAÇÃO
As moléculas de adesão. A extravasão de leucócitos.
As quimiocinas e a migração de leucócitos.
Outros mediadores da inflamação: o sistema das cininas, o sistema de coagulação, o sistema fibrinolítico, o sistema do complemento, lípidos e citocinas.

IMUNIDADE DAS MUCOSAS
Características gerais, A superfície envolvida
Os mecanismos inatos, Os mecanismos adquiridos
A organização dos tecidos

O SISTEMA IMUNE NA DOENÇA
DOENÇAS CAUSADAS POR RESPOSTAS IMUNES
As Hipersensibilidades, Tipos de doenças de hipersensibilidade
Mecanismos efectores de danificação de tecido
Doenças causadas por anticorpos, Doenças mediadas por complexos imunes, Doenças causadas por linfócitos T
Doenças causadas por DTH, Doenças causadas por linfócitos T CTLs, Patogénenese da autoimunidade
Susceptibilidade genética à autoimunidade, Papel das infecções na autoimunidade
Outros factores que afectam autoimunidade, Hipersensibilidade imediata
Características gerais das reacções de hipersensibilidade imediata
Produção de IgEs, Natureza do alergénio, Activação das células Th2
Activação das células B e mudança de isotipo de cadeia pesada para IgE
Ligação das IgEs àos mastócitos e basófilos
Papel dos mastócitos, basófilos e eosinófilos na hipersensibilidade imediata
Propriedades dos mastócitos e basófilos
Activação dos mastócitos
Mediadores derivados dos mastócitos
Aminas biogénicas
Proteínas e proteoglicanos dos grânulos
Mediadores lipidicos
As reacções de hipersensibilidade imediata
A reacção imediata
A reacção de fase tardia
A susceptibilidade genética à hipersensibilidade imediata
Doenças alérgicas no homem – patogénese
A Autoimunidade
Doenças autoimunes específicas de orgão e sistémicas. Exemplos.
Doenças autoimunes mediadas por anticorpos e por células T.
Modelos animais de doenças autoimunes: espontânea e experimentalmente induzidos.

AS IMUNODEFICIÊNCIAS
Congénitas, As imunodeficiências primárias, As imunodeficiências linfóides.
As imunodeficiências da linhagem mielóide.
Os defeitos no complemento.
Adquiridas: AIDS/HIV, O sindrome da imunodeficiência adquirida (SIDA)
Os retrovirus HIV-1 e HIV-2: ciclo de replicação. A infecção por HIV.
Os agentes terapêuticos.

A IMUNOLOGIA DOS TUMORES
A teoria da vigilância imune, Antigánios tumorais
Respostas imunes aos tumores, Evasão das respostas imunes pelos tumores
Imunoterapia dos tumores

Programa Prático

1. Interacções anticorpo-antigénio
2. Preparação de anticorpos policlonais. Preparação de anticorpos monoclonais.
3. Imunocito(histo)química:imunoenzimática e imunofluorescência
4. Imunoprecipitação e imunoblotting.
5. Detecção e quantificação de antigénios e de anticorpos: enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Marcação de proteínas.
6. Citometria de fluxo e análise por FACS (fluorescence-activated cell sorter).
7. Specificity requirements for selection and effector functions of CD25+4+ regulatory T cells in anti-myelin basic protein T cell receptor transgenic mice. PNAS 2002 99: 8213
8. Regulatory T cells mediate maternal tolerance to the fetus. Nat Immunol 2004 5: 266
9. Innate Antiviral Responses by Means of TLR7-Mediated Recognition of Single-Stranded RNA. Science 2004 303: 1529
10. Primary HIV-1 Infection Is Associated with Preferential Depletion of CD4 T Lymphocytes from Effector Sites in the Gastrointestinal Tract. J Exp Med 2004 200: 761
11. Hepatocyte growth factor and its receptor are required to malaria infection. Nature Med 2003 9: 1363- 9

Resultados Expectáveis  
Literatura aconselhada

Antibody Engineering: A practical approach. (1996) McCafferty,J, Hoogenboom,HR, Chiswell, DJ, eds. IRL Press, Oxford University Press, Oxford.

Flow cytometry: first principles. (2001) Givan AL, Wiley-Liss, New York.

Immunobiology: the immune system in health and disease. (2005) Janeway,CA, Travers,P, Walport,M, Shlomchik,M, 6th ed., Garland Publishing Inc, New York.

Immunochemistry: A practical approach. (1997) Johnstone,AP, Turner,MW, eds. IRL Press, Oxford University Press, Oxford.

Immunology (2003) Goldsby RA, Kindt TJ, Osborne BA, Kuby,J, 5th ed. W. H. Freeman and Co., New York.

Using Antibodies: A laboratory manual. (1999) Harlow,E, Lane,D, eds, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor.


Avaliação


1) Exame escrito no final do semestre (70% da nota final). Avaliação dos seminários apresentados nas aulas teórico-práticas (30%).
ou,
2) Exame final teórico-prático
(*) As componentes de avaliação teórica e prática têm igual peso na classificação final; porém, o mínimo de 35% deve ser obtido em cada uma das partes

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