Resumo - Anticorpo, estrutura, função e aplicações

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
FACULDADE DE MEDICINA DE RIBEIRÃO PRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aula 2 
Anticorpos: estrutura, função e aplicações 
 
 
 
 
Professora: 
Isabel K. F. M. Santos 
 
Aluno PAE: 
 Ricardo Cardoso Castro 
 
Cursos: 
Fisioterapia/Terapia Ocupacional 
 
Discentes: 
Márcia Caroline Diniz Rodrigues 
Isadora Sousa 
Larissa Montagnana 
Mariana Taffarel 
Ana Laura Machado 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANTICORPOS: ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÕES 
 
 
Os anticorpos, também chamados de imunoglobulinas são proteínas específicas 
produzidas por plasmócitos (células provenientes de linfócitos B) que tem como função 
defender o organismo. Portanto, esses reagem contra diversos tipos de antígenos. Os 
anticorpos podem se apresentar de duas formas: ligados a membrana celular ou solúveis 
no sangue. São formados por duas cadeias maiores (cadeias pesadas, H, ​heavy​) e duas 
cadeias menores (cadeias leves, L, ​light​). A cadeia leve se liga a cadeia pesada por 
pontes dissulfeto. Além disso, apresentam regiões variáveis e constantes (Figura 1). As 
regiões variáveis são responsáveis por determinar a especificidade aos diferentes 
antígenos. Já a região constante é altamente conservada e, assim, determina as 
diferentes classes de anticorpos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Estrutura básica de um anticorpo IgG secretado e IgM de membrana. Fonte: Abbas: 
Imunologia Celular e Molecular 
 
A molécula de anticorpo se divide ainda em duas regiões: região Fab (Fab, 
Fragment Antigen Binding​), e a região Fc (Fc, ​Fragmento cristalizável). A região Fab é 
responsável pela ligação ao antígeno, enquanto que a região Fc é responsável por 
determinar a função do anticorpo (Figura 1). 
 
 
 
ANTICORPOS: ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÕES 
 
 
 
 
A região Fab é composta pelos domínios variáveis e constantes das cadeias leves 
(L) (VL e CL) e pesadas (H) (CL e CH). A região Fc é composta pelos domínios 
constantes de ambas as cadeias H. Entre as porções Fab e Fc existe uma estrutura 
chamada de dobradiça, que tem como função tornar a imunoglobulina mais flexível, o 
que facilita a interação do anticorpo ao antígeno (Figura 1). As cadeias leves e pesadas 
interagem através de ligações covalentes por pontes de dissulfeto que se formam entre 
os resíduos de cisteínas. Quando expressa na membrana plasmática das células B, os 
anticorpos de membrana apresentam em sua porção C terminal um domínio 
transmembrana, que permite a inserção na membrana plasmática da célula. Este 
domínio está ausente nos anticorpos secretados (Figura 1). 
A região Fab é composta pelos domínios variáveis das cadeias L e H (VL e VP). 
Cada domínio variável contém 3 segmentos hipervariáveis de aproximadamente 10 
aminoácidos, denominados ​Regiões Determinantes de Complementariedade (CDR): 
CDR1, CDR2, CDR3. As CDR formam o sítio de ligação ao antígeno (Figura 2). Os 
segmentos CDR3 são os mais variáveis, por possuir mecanismo especiais de geração de 
diversidade. As diferenças sequenciais entre os CDR de diferentes moléculas de 
anticorpo contribuem para a formação de superfícies de interação distintas 
(especificidade) (Figura 2). Durante a ligação à antígenos, um ou mais dos CDR podem 
estar fora da região de contato com a molécula, não participando desta interação 
 
 
Figura 2. Sequências de aminoácidos mais variáveis estão agrupadas em três regiões hipervariáveis que 
corresponde às regiões CDR1, CDR2 e CDR3. O gráfico Kabat-Wu mostra variabilidade de aminoácidos 
nas moléculas de IG. Fonte: Abbas: Imunologia Celular e Molecular. 
 
Os linfócitos B têm a capacidade de produzir diferentes subtipos 
imunoglobulinas (Ig). Inicialmente, essas células produzem anticorpos com um número 
ANTICORPOS: ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÕES 
 
 
limitado de especificidades, denominadas de anticorpos naturais, que são específicos 
para moléculas de carboidrato ou lipídeos, porém não para proteínas. Além disso, as 
moléculas de anticorpos podem ser divididas em classes (isótipos) e subclasses com 
base nas diferenças estruturais de suas regiões Fc. Os isótipos de anticorpos são 
conhecidos como: IgA, IgD, IgE, IgG e IgM (Tabela 1). Nos seres humanos, os isótipos 
IgA e IgG podem ser podem ser divididos em subclasses: IgA1 e IgA2; IgG1, IgG2, 
IgG3 e IgG4 (Tabela 1). 
 
Tabela 1. Isótipos dos anticorpos humanos: características e funções. Fonte: Abbas: Imunologia 
Celular e Molecular. 
Os anticorpos têm como principais funções neutralizar e eliminar toxinas 
microbianas e microrganismos patogênicos, e para isso, estão envolvidos com diversos 
processos: neutralização, opsonização, fagocitose, citotoxicidade, inflamação, lise e a 
ativação do sistema complemento. Vale mencionar que constituintes que participam da 
resposta imune inata trabalham de forma integrada com a imunidade humoral a fim de 
propiciar a defesa do indivíduo, como por exemplo, com os fagócitos, eosinófilos e com 
proteínas do sistema complemento. 
ANTICORPOS: ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÕES 
 
 
A maioria das funções dos anticorpos são mediadas pelas regiões C das cadeias 
pesadas, porém essas funções são ativadas pela ligação dos antígenos na região Fab. É 
visto também que as funções efetoras dos anticorpos são desempenhadas em lugares 
distantes do local em que são produzidas. Diversos microrganismos invadem as células 
do hospedeiro através de ligações a moléculas de superfície presentes na membrana 
celular. Diante disso, os anticorpos são capazes de se ligar diretamente nas estruturas 
microbianas e toxinas, fazendo com que haja um bloqueio dessa interação., Por 
exemplo, o isotípo IgG são mais abundantes no sangue e apresentam maior capacidade 
de neutralização. Já nas mucosas o anticorpo mais abundante é do tipo IgA. 
 
A opsonização é um processo que facilita o reconhecimento de microrganismos 
por células fagocíticas do sistema imunológico, através da fixação de opsoninas ou 
fragmentos do complemento na superfície microbiana, favorecendo a fagocitose desses 
antígenos. A fagocitose ocorre através da ingestão, degradação e morte dos 
microrganismos pelos fagócitos mononucleares e neutrófilos, os quais expressam 
receptores para as porções Fc de anticorpos IgG que ligam de maneira específica as 
partículas opsonizadas pelos anticorpos. Já a citotoxicidade é um processo de destruição 
das células infectadas, recobertas por anticorpos, os quais as células NK e outros 
leucócitos se ligam através de seus receptores Fc. Dessa maneira, a ​citotoxicidade 
mediada por célula dependente de anticorpos (ADCC) só acontece quando a célula-alvo 
está revestida com moléculas de anticorpo. Por exemplo, o acoplamento do FcγRIII à 
células-alvo revestidas com anticorpo ativa as células NK para que elas possam secretar 
citocinas e seus grânulos, os quais medeiam a morte por apoptose das células infectadas. 
O sistema complemento é constituído de proteínas séricas e de superfícies 
celular, que interagem entre si e com outras moléculas do sistema imune de uma 
maneira regulada, para gerar produtos que tem a finalidade de eliminar os 
microrganismos. O sistema complemento consiste em três vias principais de ativação, 
sendoelas a via alternativa, via clássica e via das lectinas. Além disso, os processos de 
inflamação e lise estão associados a ativação do sistema complemento. Nesse sentido, 
fragmentos que são produzidos após ativação do sistema completo conhecidos como 
anafilotoxinas (C3a, C4a e C5a) interagem com os receptores específicos da superfície 
celular e induz a inflamação, que consiste no processo de recrutamento de leucócitos 
(sendo os principais, monócitos e neutrófilos) e proteínas plasmáticas do sangue para o 
sítio de infecção. Em adição, a lise de organismos estranhos pode ocorrer através da 
formação do complexo de ataque a membrana (MAC), que formam canais na 
membrana, os quais rompem a bicamada fosfolipídica das células-alvo, promovendo a 
lise e destruição da célula. 
 
O antígeno é uma substância que pode se ligar a um anticorpo ou ser 
reconhecido por receptores de linfócitos T. Cada anticorpo tem uma região de ligação 
de antígeno, que por ser muito pequena, não reconhece toda a macromolécula, apenas 
ANTICORPOS: ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÕES 
 
 
uma parte dela. Esta região é chamada determinante, ou epítopo. As macromoléculas 
podem conter muitos epítopos e cada um pode se ligar a anticorpos diferentes. Quando 
estes epítopos são repetidos temos uma polivalência. 
Existem diferentes maneiras de conformação dos epítopos numa molécula. 
Podem ser não sobrepostos, quando são separados espacialmente, e podem se ligar a 
dois ou mais anticorpos. Quando estão muito próximos são considerados sobrepostos, 
pois a ligação de um anticorpo impede a ligação de outro. 
Quando o epítopo é parte de uma proteína, sua formação depende da estrutura 
(primária, secundária ou terciária) da mesma. Sendo assim, os determinantes podem ser 
lineares​: quando são formados por aminoácidos adjacentes (estrutura primária). Nesses 
casos podem ser acessíveis aos anticorpos se estiverem na superfície da proteína ou 
surgir apenas quando a mesma é desnaturada. Outro tipo de determinante são os 
conformacionais​: formados por aminoácidos que não estão em sequência, mas que se 
mantêm em justaposição quando a proteína está dobrada. Existem ainda os 
determinantes neoantigênicos que estão inacessíveis ao anticorpo, mas que se tornam 
expostos quando a proteína sofre modificações como proteólise, glicosilação, 
fosforilação, entre outras. 
O reconhecimento do antígeno pelo anticorpo é feito por uma ligação não 
covalente e reversível. A força de ligação entre um sítio de combinação e um antígeno é 
chamada ​afinidade​. A região de dobradiça do anticorpo permite flexibilidade, 
possibilitando que um único antígeno se ligue a vários antígenos dependendo do tipo de 
anticorpo (IgG, IgE, IgM). Outra propriedade da ligação antígeno-anticorpo é a ​avidez​, 
que é a interação de todos os sítios a todos os epítetos disponíveis. Existem certas 
características quanto ao reconhecimento dos antígenos pelos anticorpos. É a 
especificidade que determina que os anticorpos sejam muito específicos para 
determinado antígeno. E a ​diversidade ​garante que sejamos capazes de produzir mais 
que 10​11​ tipos de anticorpos estruturalmente diferentes. 
 
Bibliografia 
 
ABBAS, A. K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. H. I. V. ​Imunologia celular e 
molecular​. 7. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012.