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Os segredos da estrutura do CD4: como quatro estruturas de imunoglobulina afetam a resposta imune?
No campo da biologia molecular, o CD4 (cluster de diferenciação 4) é uma glicoproteína que serve principalmente como um correceptor para o receptor de células T (TCR). O CD4 é encontrado principalmente na superfície de células imunes, como células T auxiliares, monócitos, macrófagos e células dendríticas. O CD4 tem sido um assunto importante de pesquisa imunológica desde que foi descoberto no final da década de 1970 e foi oficialmente chamado de CD4 em 1984.
As células T auxiliares CD4+ são glóbulos brancos essenciais no sistema imunológico humano. Essas células são nomeadas por sua capacidade de sinalizar outras células imunológicas. Quando o número de células CD4 diminui, a resistência do corpo a várias infecções diminui, o que é particularmente evidente na infecção pelo HIV não tratada.
Características estruturais do CD4
O CD4 pertence à superfamília das imunoglobulinas e sua característica estrutural é que possui quatro regiões de imunoglobulina (D1 a D4). Essas regiões são expostas na superfície extracelular das células, com D1 e D3 assemelhando-se às regiões variáveis de imunoglobulina (IgV), e D2 e D4 assemelhando-se às regiões constantes de imunoglobulina (IgC).
A região D1 do CD4 interage com a região β2 da molécula do MHC de classe II, e essa estrutura torna as células CD4 específicas no reconhecimento de antígenos.
A interação entre CD4 e MHC II não apenas facilita o reconhecimento imunológico, mas também estimula o processo de ativação das células T. A curta cauda intracelular do CD4 contém uma sequência de aminoácidos específica que pode recrutar e interagir com a tirosina quinase Lck, amplificando ainda mais o sinal transmitido pelo TCR.
Função do CD4 e resposta imune
O CD4, como um correceptor do receptor de células T, pode auxiliar efetivamente na transmissão de sinais entre o TCR e as células apresentadoras de antígenos. A região D1 externa do CD4 se liga à região β2 do MHC II, aproximando o complexo TCR e o CD4 e promovendo o aumento do sinal.
A tirosina Lck então fosforila a estrutura intracelular do TCR, recrutando ainda outras proteínas cinases, como ZAP70, para promover a sinalização de fogo e ativar fatores de transcrição, levando, em última análise, à ativação das células T.
Interação entre CD4 e HIV
O HIV usa o CD4 para entrar nas células T do hospedeiro, um processo que depende principalmente da proteína do envelope viral gp120. Quando o gp120 se liga ao CD4, sua conformação muda, o que faz com que o vírus se ligue aos correceptores na célula hospedeira, como CCR5 ou CXCR4, facilitando a fusão da membrana viral com a membrana da célula hospedeira.
A infecção pelo HIV pode levar a uma diminuição gradual no número de células T CD4-positivas, o que é um indicador importante para avaliar o estado da infecção.
Relevância da doença
A contagem de CD4 é crucial no tratamento da infecção pelo HIV. Os profissionais médicos tradicionalmente usam contagens de CD4 para determinar quando iniciar o tratamento, embora as diretrizes atuais recomendem que o tratamento comece logo após o diagnóstico do HIV, independentemente das contagens de CD4.
Em circunstâncias normais, a contagem de células CD4 deve variar de 500 a 1200 células/mm3. Quando a contagem de CD4 é inferior a 200 células/mm3, os pacientes correm maior risco de AIDS. O sucesso do tratamento também depende, em certa medida, das alterações nas contagens de CD4.
Outras doenças relacionadas ao CD4
O CD4 ainda é expresso na maioria dos tumores derivados de células T auxiliares e pode ser identificado por imuno-histoquímica em uma variedade de linfomas de células T periféricos e malignidades relacionadas. Além disso, o antígeno CD4 também está associado a várias doenças autoimunes, como vitiligo e diabetes tipo 1.
Ao estudar a eficácia de medicamentos ou mecanismos patológicos, quantificar o número de células marcadas por células T CD4+, CD8+ e CD3+ é um meio eficaz para ajudar a revelar as características e a sequência da doença.
A estrutura e a função do CD4 estão intimamente relacionadas ao sistema imunológico, e ainda há muitos mistérios não revelados esperando para serem explorados em relação ao seu papel na proteção da saúde humana. Então, que outras interações e influências desconhecidas neste mundo microscópico estão à espreita em nosso sistema imunológico?
