Seleção clonal - Clonal selection

Para o uso da seleção clonal na horticultura geral, consulte Clonal (planta) . Para o uso da seleção clonal na viticultura, consulte Propagação de videiras .
Teoria da seleção clonal de linfócitos : 1) Uma célula-tronco hematopoiética sofre diferenciação e rearranjo genético para produzir 2) linfócitos imaturos com muitos receptores de antígenos diferentes. Aqueles que se ligam a 3) antígenos dos próprios tecidos do corpo são destruídos, enquanto o restante amadurece em 4) linfócitos inativos. A maioria deles nunca encontra 5) um antígeno estranho, mas aqueles que o fazem são ativados e produzem 6) muitos clones de si mesmos.

A teoria da seleção clonal é uma teoria científica em imunologia que explica as funções das células do sistema imunológico ( linfócitos ) em resposta a antígenos específicos que invadem o corpo. O conceito foi introduzido pelo médico australiano Frank Macfarlane Burnet em 1957, na tentativa de explicar a grande diversidade de anticorpos formados durante o início da resposta imune . A teoria se tornou o modelo amplamente aceito de como o sistema imunológico humano responde à infecção e como certos tipos de linfócitos B e T são selecionados para destruição de antígenos específicos .

A teoria afirma que em um grupo pré-existente de linfócitos (especificamente células B), um antígeno específico ativa (ou seja, seleciona) apenas sua célula contra-específica, que então induz aquela célula particular a se multiplicar, produzindo clones idênticos para a produção de anticorpos. Essa ativação ocorre em órgãos linfóides secundários, como o baço e os gânglios linfáticos . Em suma, a teoria é uma explicação do mecanismo de geração de diversidade de especificidade de anticorpos. A primeira evidência experimental veio em 1958, quando Gustav Nossal e Joshua Lederberg mostraram que uma célula B sempre produz apenas um anticorpo. A ideia acabou sendo a base da imunologia molecular, especialmente na imunidade adaptativa .

Postulados

A teoria da seleção clonal pode ser resumida com os quatro princípios a seguir:

  • Cada linfócito carrega um único tipo de receptor com uma especificidade única (gerada pela recombinação V (D) J ).
  • A ocupação do receptor é necessária para a ativação do celular.
  • As células efetoras diferenciadas derivadas de um linfócito ativado carregam receptores de especificidade idêntica à da célula-mãe.
  • Esses linfócitos que carregam receptores para moléculas próprias (isto é, antígenos endógenos produzidos dentro do corpo) são destruídos em um estágio inicial.

Trabalho cedo

Em 1900, Paul Ehrlich propôs a chamada "teoria da cadeia lateral" da produção de anticorpos. Segundo ele, certas células exibem em sua superfície diferentes " cadeias laterais " (ou seja, anticorpos ligados à membrana), capazes de reagir com diferentes antígenos. Quando um antígeno está presente, ele se liga a uma cadeia lateral correspondente. Em seguida, a célula para de produzir todas as outras cadeias laterais e começa a síntese e secreção intensivas da cadeia lateral de ligação ao antígeno como um anticorpo solúvel. Embora distinta da seleção clonal, a ideia de Ehrlich era uma teoria da seleção muito mais precisa do que as teorias instrutivas que dominaram a imunologia nas décadas seguintes.

Em 1955, o imunologista dinamarquês Niels Jerne apresentou a hipótese de que já existe uma vasta gama de anticorpos solúveis no soro antes de qualquer infecção. A entrada de um antígeno no corpo resulta na seleção de apenas um tipo de anticorpo para combiná-lo. Isso supostamente ocorreu por certas células fagocitando os complexos imunes e de alguma forma replicando a estrutura do anticorpo para produzir mais dele.

Em 1957, David W. Talmage levantou a hipótese de que os antígenos se ligam a anticorpos na superfície das células produtoras de anticorpos e "apenas aquelas células são selecionadas para multiplicação cujo produto sintetizado tem afinidade para o antígeno". A principal diferença em relação à teoria de Ehrlich era que se presumia que cada célula sintetizava apenas um tipo de anticorpo. Após a ligação do antígeno, a célula prolifera, formando clones com anticorpos idênticos.

Teoria da seleção clonal de Burnet

Mais tarde, em 1957, o imunologista australiano Frank Macfarlane Burnet publicou um artigo intitulado "Uma modificação da teoria de Jerne da produção de anticorpos usando o conceito de seleção clonal" no obscuro Australian Journal of Science . Nele Burnet expandiu as idéias de Talmage e chamou a teoria resultante de "teoria da seleção clonal". Ele formalizou a teoria em seu livro de 1959, The Clonal Selection Theory of Acquired Immunity . Ele explicou a memória imunológica como a clonagem de dois tipos de linfócitos. Um clone age imediatamente no combate à infecção, enquanto o outro dura mais, permanecendo no sistema imunológico por muito tempo e causando imunidade àquele antígeno. De acordo com a hipótese de Burnet, entre os anticorpos estão moléculas que provavelmente podem corresponder com vários graus de precisão a todos, ou virtualmente todos, os determinantes antigênicos que ocorrem em material biológico que não sejam características do próprio corpo. Cada tipo de padrão é um produto específico de um clone de linfócitos e é a essência da hipótese de que cada célula tem automaticamente disponíveis em sua superfície sítios reativos representativos equivalentes aos da globulina que produzem. Quando um antígeno entra no sangue ou nos fluidos dos tecidos, presume-se que ele se fixará na superfície de qualquer linfócito portador de sítios reativos que correspondam a um de seus determinantes antigênicos. Em seguida, a célula é ativada e sofre proliferação para produzir uma variedade de descendentes. Desse modo, é iniciada a proliferação preferencial de todos os clones cujos sítios reativos correspondem aos determinantes antigênicos nos antígenos presentes no corpo. Os descendentes são capazes de liberação ativa de anticorpos solúveis e linfócitos, as mesmas funções das formas parentais.

Em 1958, Gustav Nossal e Joshua Lederberg mostraram que uma célula B sempre produz apenas um anticorpo, o que foi a primeira evidência direta a apoiar a teoria da seleção clonal.

Teorias apoiadas por seleção clonal

Burnet e Peter Medawar trabalharam juntos na compreensão da tolerância imunológica , um fenômeno também explicado pela seleção clonal. Esta é a capacidade do organismo de tolerar a introdução de células antes do desenvolvimento de uma resposta imune, desde que ocorra no início do desenvolvimento do organismo. Há um grande número de linfócitos ocorrendo no sistema imunológico, variando de células que toleram tecido próprio até células que não toleram. No entanto, apenas as células tolerantes ao tecido próprio sobrevivem ao estágio embrionário. Se tecido não próprio é introduzido, os linfócitos que se desenvolvem são aqueles que incluem os tecidos não próprios como tecido próprio.

Em 1959, Burnet propôs que, em certas circunstâncias, os tecidos poderiam ser transplantados com sucesso para recipientes estrangeiros. Este trabalho levou a uma compreensão muito maior do sistema imunológico e também a grandes avanços no transplante de tecidos. Burnet e Medawar compartilharam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1960.

Em 1974, Niels Kaj Jerne propôs que o sistema imunológico funcione como uma rede que é regulada por meio de interações entre as partes variáveis ​​dos linfócitos e suas moléculas secretadas. A teoria da rede imunológica está firmemente baseada no conceito de seleção clonal. Jerne ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1984, principalmente por suas contribuições à teoria da rede imunológica.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos