ANTICORPOS: ESTRUTURA E FUNÇÃO
Por definição, anticorpos são moléculas de glicoproteína, também chamadas de
imunoglobulinas. São glicoproteínas altamente específicas sintetizadas em resposta a
um antígeno, podendo reconhecer, se ligar, neutralizar, opsonizar e destruir esse
antígeno. São produzidos pelos linfócitos B ativados que se diferenciaram em
plasmócitos. A função dos anticorpos é fazer a defesa principalmente contra
microorganismos extracelulares, para tanto, os anticorpos atuam em diferentes
vertentes:
a. Neutralização dos microorganismos e toxinas bacterianas
b. Ativação do sistema complemento,
c. Opsonização dos antígenos para aumentar a fagocitose,
d. Citotoxicidade celular dependente de anticorpos,
e. Hipersensibilidade imediata.
Os anticorpos encontram-se distribuídos pelos fluidos biológicos do corpo, tais
como plasma, secreções mucosas e líquido intersticial. São sintetizados no retículo
endoplasmático rugoso dos plasmócitos e direcionados para o aparato de Golgi a fim de
sofrer glicosilação. Os anticorpos podem ser secretados ou inseridos na membrana das
células. Os anticorpos secretados exercem as funções listadas acima e os anticorpos
inseridos nas membranas das células funcionam como receptores de antígenos. O
reconhecimento do antígeno por anticorpos ligados à membrana dos linfócitos B naives
específicas ativa essas células e inicia uma resposta imune humoral.
Os linfócitos B são as únicas células que sintetizam moléculas de anticorpos.
Essas células inicialmente expressam uma forma integrante da membrana da molécula
de anticorpo na superfície celular, onde a mesma funciona como receptor de antígeno da
célula B. após a exposição ao antígeno, a maior parte da resposta inicial dos anticorpos
ocorre nos tecidos linfóides, principalmente no baço, nos linfonodos e no tecido linfóide
associado a mucosas, mas plasmócitos de longa duração podem permanecer
principalmente na medula óssea. Formas secretadas dos anticorpos estão presentes no
plasma, em secreções mucosas e no liquido intersticial. Os anticorpos secretados
geralmente se ligam a outras células do sistema imune, tais como fagócitos
mononucleares, células NK, mastócitos, que apresentam receptores específicos para a
porção Fc dos anticorpos.
Quando o sangue forma um coágulo, anticorpos permanecem no líquido
residual, que é chamado soro. O soro que contem uma quantidade detectável de
anticorpos específicos é chamado anti-soro.
Características gerais da estrutura dos anticorpos
Todas as moléculas de anticorpos possuem as mesmas características estruturais
básicas, mas apresentam uma grande variedade nas regiões que conectam os antígenos.
Essa variabilidade das regiões de ligação de antígenos e responsável pela capacidade
dos diversos anticorpos de conectar um número enorme de antígenos estruturalmente
diversos.
Uma molécula de anticorpo possui uma estrutura básica simétrica composta de
duas cadeias leves idênticas e duas cadeias pesadas idênticas.
Tanto as cadeias pesadas quanto as leves possuem uma região aminoterminal
variável (v) que participa no reconhecimento dos antígenos e de regiões constantes (c)
carboxiterminais; as regiões c das cadeias pesadas possuem as funções efetoras. Nas
cadeias pesadas, a região v e composta de um domínio ig e a região c e composta de três
ou quatro domínios Ig. Cada cadeia leve e composta de um domínio Ig na região C. as
regiões variáveis sai assim denominadas porque contêm regiões em que a seqüência
aminoácidos e variável e distingue os anticorpos feitos por um clone de células B dos
anticorpos feitos por outros clones. A região V de uma cadeia pesada (Vh) e justaposta
com a região V de uma cadeia leve (Vi) para formar o local de conexão de antígenos.
Isotipos
As moléculas de anticorpos podem ser divididas em classes e subclasses
distintas na estrutura das regiões C das cadeias pesadas. As classes das moléculas de
anticorpos também são chamadas de isotipos e são denominadas IgA, IgD, IgE, IgG,
IgM. Nos seres humanos, os isótopos IgA e IgG podem ainda ser subdivididos em
subclasses, ou subtipos, intimamente relacionados, conhecidos como IgA1, IgA2, e
igG1, IgA2, IgG3 e IgG4. (nos camundongos freqüentemente usados no estudo das
resposta imunológicas, o isótopos IgG difere e é dividido em subclasses igG1, IgG2a,
IgG2b e IgG3.)
Figura 1. Estrutura das moléculas de anticorpos. ABBAS, Imunologia Celular e Molecular, cap.
04, 6ª edição. 2008.
Os diversos isotipos e subtipos de anticorpos desempenham funções efetoras
diferentes. A explicação para isso e que a maior parte das funções efetoras dos
anticorpos e mediada pela ligação das regiões C da cadeia pesada a receptores Fc em
varias células, tais como os fagócitos, células NK e mastocisto, e a proteínas
plasmáticas, como as proteínas do complemento. Isotipos e subtipos de anticorpos
possuem regiões C diferentes e, consequentemente, se ligam diferentes substratos e
desenpenham funções efetoras diferentes.
Moléculas de anticorpos são flexíveis, permitido que se liguem a uma grande
variedade de antígenos e essa flexibilidade é conferida, principalmente pela região da
dobradiça.
Figura 2. Flexibilidade das moléculas de anticorpos. Os dois locais de ligação a antígenos em
uma molécula de IgG podem se associar simultaneamente a dois determinantes separados por distâncias
variáveis. ABBAS, Imunologia Celular e Molecular, cap. 04, 6ª edição. 2008.
Figura 3. Isotipos dos anticorpos humanos. ABBAS, Imunologia Celular e Molecular, cap. 04,
6ª edição. 2008.
ANTÍGENOS
Um antígeno é qualquer substancia que pode ser especificamente conectada a
um anticorpo ou por um receptor de antígenos de uma célula T. Os anticorpos podem
reconhecer como antígenos praticamente qualquer tipo de molécula biológica, incluindo
simples metabólitos intermediários, açucares, lipídeos, hormônios assim como
macromoléculas como carboidratos complexos, fosfolipideos, ácidos nucléicos e
proteínas. Em contraste, as células T reconhecem principalmente os peptídeos. Embora
todos os antígenos sejam reconhecidos por linfócitos específicos ou por anticorpos,
apenas alguns antígenos são capazes de ativar os linfócitos. As moléculas que
estimulam as respostas imunológicas são chamadas imunógenos. Somente
macromoléculas são capazes de estimular os linfócitos B para iniciar respostas imunes
humorais, porque a ativação de células B exige a junção (ligação cruzada) de multiplos
receptores a antígenos, ou exige antígenos protéicos para evocar ajuda das células T.
pequenas substancias químicas, como o dinitrofenol, podem se ligar aos anticorpos e
portanto são antígenos, mas por isso só não conseguem estimular as células B (não são
imunógenas). Para gerar anticorpos específicos para tais substancias químicas, os
imunologistas normalmente as conectam a uma proteína antes da imunização. Nesses
casos, a pequena substancia química é chamada hapteno e a proteína é chamada
carreadora.
As macromoléculas como as proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos são
geralmente muito maiores do que a região de ligação de antígenos de um anticorpo,
conseqüentemente o anticorpo se liga apenas a uma parte da macromolécula que é
chamada de determinante antigênico ou epitopo.
Qualquer forma ou superfície disponível em uma molécula que possa ser
reconhecida pelo anticorpo constitui um determinante antigênico ou epitopo.
Determinantes antigênicos podem ser descritos em qualquer tipo de compostos
incluindo mas não sendo restritos a carboidratos, proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos.
No caso das proteínas, a formação de alguns determinantes depende somente de sua
estrutura primaria, enquanto a formação de outros determinantes reflete sua estrutura
terciária. Epitopos formados por vários aminoácidos adjacentes são chamados
determinantes lineares. Em contraste, determinantes conformacionais são formados por
aminoácidos que não estão em sequencia, mas se tornam espacialmente justapostos na
proteína dobrada. Anticorpos específicos para certos determinantes lineares e anticorpos
especificos para determinantes conformacionais podem ser usados para determinar se
uma proteína esta desnaturada ou se encontra-se em sua conformação nativa,
respectivamente. As proteínas podem estar sujeitas a modificações tais como
glicosilação, fosforilação ou proteólise. Essas modificações, ao alterarem sua estrutura
covalente podem produzir novos epitopos. Tais epitopos são chamados determinantes
neoantigênicos, e eles também podem ser reconhecidos por anticorpos antigênicos.
Figura 13. A natureza dos determinantes antigênicos. ABBAS, Imunologia Celular e Molecular,
cap. 02, 6ª edição. 2008.
Interação antígeno – anticorpo
O reconhecimento do antígeno pelo anticorpo envolve uma ligação não
covalente reversível. Vários tipos de interações não covalentes podem contribuir para a
ligação do antígeno com o anticorpo, incluindo forças eletrostáticas, pontes de
hidrogênio, forças de van der Waals e interações hidrofóbicas. A força de ligação entre
um único local de ligação de um anticorpo e um epitopo de um antígeno é chamada
afinidade do anticorpo. A avidez é o resultado da ligação de todos os epitopos com
todas as regiões de ligação a antígenos do anticorpo.
Os anticorpos podem apresentar uma especificidade impressionante para um
antígeno, distinguindo pequenas diferenças na sua estrutura química. Essa
especificidade está diretamente relacionada com a afinidade.
Diversos testes diagnósticos são baseados na especificidade da reação antígeno –
anticorpo.
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