CURSO: Farmácia DISCIPLINA: Microbiologia e Imunologia Clínica PROFESSORES: Guilherme Dias Patto Silvia Maria Rodrigues Querido ANTICORPOS Anticorpo é uma globulina sintetizada por linfócitos B e principalmente por plasmócitos, após estímulo de um imunógeno, e que possui a propriedade de interagir com este de maneira específica. ESTRUTURA BÁSICA DA MOLÉCULA DE ANTICORPO As moléculas de anticorpos são constituídas basicamente de duas subunidades protéicas chamadas de cadeias leves (L) e duas subunidades designadas cadeias pesadas (H, do inglês heavy). As 5 classes (ou isótipos) diferem entre si na estrutura (seqüência primária de aminoácidos) das cadeias pesadas, sendo as cadeias leves, iguais para todas as classes de imunoglobulinas. A molécula de anticorpos de todas as classes é representada por um modelo básico constituído de duas cadeias polipeptídicas leves de PM aproximado de 23 KDa e duas cadeias pesadas com PM variáveis entre 50 e 75 KDa, dependendo da classe a que pertence o anticorpo.
Sítio
combinatório
Sítio
combinatório
Cadeia Leve
Cadeia Pesada
Figura 1: Representação esquemática das cadeias leves e pesadas e dos sítios combinatórios da molécula de anticorpo. Sítios de ligação ao Ag
Região variável
da Cadeia H
Região variável da
Cadeia L
Pontes
dissulfídicas
Região constante da
Cadeia L
Cadeia H
Região constante da
Cadeia H
Figura 2: Representação esquemática das regiões variáveis e constantes das cadeias leves e pesadas da molécula de anticorpo. Regiões de Hipervariabilidade: cerca de 10 aminoácidos de comprimento, regiões de intensa variabilidade tanto de cadeia leve como de cadeia pesada – na interação antígeno­anticorpo entram em contato e se ligam a certas porções do determinante antigênico. Região da Dobradiça: Existe em certas classes de imunoglobulinas (IgG, IgD e IgA) uma pquena região protéica, entre os domínios CH1 e CH2, muito rica em prolina e cisteína, denominada região da dobradiça. Ambos os braços da molécula que contém o sítio anticórpico se ligue a determinantes antigênicos distantes, não acessíveis se a molécula fosse inflexível. É na região da dobradiça que agem as enzimas proteolíticas clivando a molécula de anticorpo em fragmentos bem característicos. FRAGMENTOS ENZIMÁTICOS Digestão pela Papaína O tratamento proteolítico com a enzima papaína cliva a molécula de imunoglobulina em três fragmentos com tamanhos aproximadamente iguais.
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Fragmentos Fab (fragment antigen binding; fragmentos ligadores de antígeno): são chamados monovalentes, pois cada um possui um local de ligação e os dois são completamente idênticos.
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Fragmento Fc (fragmento cristalizável): incapaz de ligar antígeno mas, como foi mostrado em seguida, é responsável pelas funções biológicas do anticorpo após a ligação do antígeno com as partes de Fab da molécula intacta.
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Digestão pela Pepsina A digestão pela pepsina leva à clivagem no lado C­terminal da ponte de enxofre, dando origem a um fragmento bivalente chamado F(ab’)2, que consiste em dois fragmentos Fab unidos pela ligação dissulfídica e vários fragmentos Fc. VARIANTES DE IMUNOGLOBULINAS Classes ou Isótipos Isótipos são as diferentes estruturas que existem dentro da mesma espécie animal, constituindo um padrão para a espécie. Nos seres humanos, há cinco classes de
cadeias pesadas que constituem as cinco classes de imunoglobulinas (IgA, IgG, IgM, IgD e IgE). Subclasses Dentro de uma classe ou isótipo de imunoglobulina pode haver variações na estrutura da cadeia pesada. Estas variantes estruturais estão presentes em todos os membros da mesma espécie animal: são as chamadas subclasses e se enquadram na definição de isótipos. Conhecem­se 4 subclasses de IgG humanas: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4. Quanto à IgA, são conhecidas duas subclasses, designadas: IgA1 e IgA2. Alótipos São variações nas regiões constantes das cadeias leves e pesadas. Esta variação baseia­se em diferenças genéticas entre indivíduos. Idiótipos
São variações nas regiões variáveis dos anticorpos são chamadas de idiótipos. Podem ser de domínio privado ou de domínio público. IMUNOGLOBULINA G (IgG) Características Estruturais
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predominante no sangue, na linfa e nos líquidos cerebroespinhal e peritoneal
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corresponde a 75% das imunoglobulinas séricas
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molécula única
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PM de cerca de 150.000 Da
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quatro subclasses: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4
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propriedade de atravessar a barreira placentária relacionada à composição química dos fragmentos Fc e não ao PM. Propriedades Biológicas
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Aglutinação e formação de precipitado
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Passagem através da placenta e absorção no neonato
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Opsonização
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Citotoxicidade dependente de anticorpos e mediada por células
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Ativação do complemento
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Neutralização de toxina
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Imobilização de bactérias
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Neutralização de vírus IMUNOGLOBULINA M (IgM) Características Estruturais
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primeira imunoglobulina produzida após a imunização
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M = macroglobulina (alto PM – 900.000 Da)
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molécula pentamérica, composta de 5 subunidades
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as subunidades são unidas entre si por ligações dissulfídicas entre as regiões Fc e por um polipeptídeo chamado cadeia J (joining = união, junção) Propriedades Biológicas
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Receptor de células B
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Aglutinação
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Isoemaglutininas
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Ativação do complemento IMUNOGLOBULINA A (IgA) Características Estruturais
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10 a 15% das Ig séricas
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molécula monomérica no soro e dimérica nas secreções
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principal imunoglobulina presente nas secreções externas como saliva, muco, suor suco gástrico e lágrimas
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principal imunoglobulina contida no colostro e no leite
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IgA secretora possui um componente protéico referido como componente secretor, que confere uma maior resistência da IgA frente a enzimas proteolíticas
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duas subclasses: IgA1 (soro) e IgA2 (secreções)
Propriedades Biológicas
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importante na defesa imunológica primária contra infecções locais em áreas como os tratos respiratórios e gastrointestinal
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proteção passiva da mucosa do tubo digestivo do lactente IMUNOGLOBULINA D (IgD) Características Estruturais
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molécula monomérica de PM 180.000Da
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presente no soro em quantidades muito pequenas (menos de 1% do total de Ig)
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presente na superfície de células B maduras Propriedades Biológicas
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apresenta função incerta no soro
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presente como receptor de células B, com papel no reconhecimento específico de antígenos IMUNOGLOBULINA E (IgE) Características Estruturais
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molécula monomérica
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PM 200.000 Da
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sua concentração no soro é a mais baixa (0,0002% das Ig séricas)
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capacidade de se ligar com afinidade extremamente alta a receptores presentes em mastócitos e basófilos Propriedades Biológicas
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Reações de hipersensibilidade
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Proteção contra parasitas como helmintos