Anticorpos

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DISCIPLINA DE IMUNOLOGIA VETERINÁRIA
Departamento de Medicina
 Veterinária Preventiva
Faculdade de Veterinária
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS 
Regente: Prof. Dr. Telmo Vidor
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Proteinograma eqüino
b1
b2
a
g
G l o b u l i n a s
Albumina
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Imunoglobulinas: 
nomenclatura e estrutura
CLASSE	 ESTRUTURA DA	 ESTRUTURA 
		 CADEIA H MOLECULAR
 Ig A		 a (alfa)		(H2 L2)n; n=2
 
 Ig G g (gama) (H2 L2)
 
 Ig M m (mü)		(H2 L2)n; n=5
 
 Ig E		 e (epsilon)	 	(H2 L2)
 
 Ig D		 d (delta)	 	(H2 L2)
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Igs: Estrutura molecular
Fab(2)
Fc
Domínios
Pontes SS inter cadeias
Pontes SS intra domínios
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Igs.: Estrutura molecular
Porções variáveis 
das cadeias leves
e pesadas, onde 
estão os sítios de
reação com o Ag
Cadeias leves
(212 a.a.)
Cadeias pesadas
(450 a.a.)
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Ig G: Composição físico-química 
FAB (2)
Fc
HC 1
HC 2
HC 3
H V
L V
SÍTIOS COMBINATÓRIOS
L C
CADEIA PESADA (450)
PM.:23.000
CADEIA LEVE (212)
PM:50.000
 HOOC COOH
Pontes Dissulfídicas
(2 cisteinas)
HIDRATOS CARBONO
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Ig G: Clivagem enzimática
PAPAINA
PEPSINA
Fab(2)
2 Fab
F c
F c
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Ig G: Estrutura e funções
MONÔMERO:
Com duas cadeias
pesadas e duas leves
AGLUTINA, PRECIPITA e
FIXA COMPLEMENTO
FUNÇÃO PRIMORDIAL;
NEUTRALIZAÇÃO DE:
TOXINAS, BACTÉRIAS,
VÍRUS E FUNGOS. 
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Ig M: Estrutura e funções
Pentâmero ligado
por pontes 
dissulfídicas e por cadeia j. Decavalente.
MAIS EFICIENTE EM : 
AGLUTINAR, PRECIPITAR 
FIXAR COMPLEMENTO.
BAIXA CAPACIDADE DE NEUTRALIZAÇÃO.
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J
S-S
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Ig A Secretora: estrutura molecular
SÍTIOS COMBINATÓRIOS
SÍTIOS COMBINATÓRIOS
Pontes
CADEIA J
Dissulfídicas
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Ig A Secretora: estrutura e funções
PROTEÇÃO DAS MUCOSAS
AGLUTINA,
PRECIPITA e
NEUTRALIZA :
ALÉRGENOS, BACTÉRIAS, VÍRUS e FUNGOS.
1. PORÇÃO VARIÁVEL
2. CADEIA J
3. PEÇA SECRETORA
(Confere resistência às enzimas proteolíticas, a nível intestinal)
1
2
3
1
1
1
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Ig A Secretora: síntese
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CÉLULAS 
EPITELIAIS
.
Ig A
LÚMEN GLANDULAR
PLASMÓCITO
DÍMERO + CADEIA J
SECRETORA
DÍMERO + CADEIA J + PEÇA SECRETORA
PEÇA SECRETORA
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Circulação da Ig As.
no recém nascido
CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
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Circulação das células B
sensibilizadas (IgAs.)
INTESTINO
Ig As
CELULAS B
IgA SECRETORA
Cls. B
UBERE
CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
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Ig E: Estrutura molecular
CH 1
CH 2
CH 3
CH 4
COOH
L V
L C
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Ig E: Estrutura e funções
QUARTO DOMÍNIO
CITOFÍLICO (MASTÓCITO, BASÓCITO e EOSINÓFILO)
PARTICIPA DO PROCESSO de DE- GRANULAÇÃO DOS MASTÓCITOS;
ATIVA NAS PARASITOSES E ANTÍ- GENOS ALÉRGENOS EM GERAL;
PRINCIPAL ANTICORPO ENVOLVI- DO NA REAÇÃO DE HIPERSENSI- BILIDADE TIPO I (ANAFILÁTICA).
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Ig E: Mecanismo de proteção local 
~
~
PLASMÓCITO
Ag alérgeno
MASTÓCITO
1o. CONTATO - Sensibilização
IgE
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IgE
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Ig E: Mecanismo de proteção local
INTESTINO
Vasos e
Músc. Lisa
Ag Alérgeno 
EXUDATO + Igs
AMINAS: Vasoativas Espasmogênicas Quimiotáticas
2o. CONTATO - Reação 
Desencadeante
MASTÓCITO
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Interleucinas e 
Imunoglobulinas
Proliferação dos linfócitos B
Ig M
IL - 2
IL - 4
IL - 5
IL - 2
IL - 4
IL - 6
 - IFN
IL - 2
IL - 5
-TGF
IL - 4
IL - 2, IL - 4, IL - 5
Promovem a proliferação
dos linfócitos B ativados
Células secretoras de Anticorpos
Ig E
Ig A
Ig G
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Imunoglobulinas:
Classes e Subclasses nos animais
Espécie	IgG			IgA	IgM	IgE	IgD
Eqüino		Ga,Gb,Gc,GB,GT 		A	 M	 E	 ?
Bovino		G1,G2.	 			A	 M	 E	 -
Ovino		G1,G2,G3		 	A1,A2	 M	 E	 -
Suíno		G1,G2,G3,G4 		A1,A2	 M 	 E	 -
Canino		G1,G2,G3,G4			 A	 M E1,E2	 D
Gato		G1,G2,G3		 	 A	 M	 E	 ?
Chimpanzé	G1,G2,G3			 A	 M 	 E	 D
Cadgo.		G1,G2a,G2b,G3 		A1,A2	 M	 E	 D
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Concentração de Igs. no soro:
 animais domésticos
Concentração de Igs. por espécie (mg/dl)
Fonte: Tizard, 1996
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IgAs. no soro e secreções em mg/dl
nos animais domésticos
Animal		soro	Colostro Leite Secr.Nasal	Saliva	Lágrima
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Eqüinos	170	 1000	 130	 160	 140	 150
Bovinos 30	 400	 10	 200	 56	 260 
Ovinos		 30	 400	 10	 50	 90	 160
Suínos		200	 1000	 - - - - 
Cão		 50	 1500	 400	 -	 -	 -
Gato		175	 340	 24	 -	 - -
Galinha	 50	 - - - 20 15
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Fonte: Tizard, 1996
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	Este capítulo trata sobre o produto da resposta imune humoral, qual seja, os anticorpos. Basicamente serão abordados os aspectos de estrutura molecular e suas respectivas funções.
	
	Os eqüinos sempre foram utilizados para o preparo de soros hiperimunes para uso humano e veterinário. Soros anti-rábico, anti-tétano, anti-difteria, anti-coqueluche e tantos outros, foram preparados nesta espécie animal.
	Sempre houve curiosidade para saber qual proteína sérica estava associada à atividade anticórpica. Daí surgiu a idéia de adsorver os soros hiperimunes e ver no proteinograma a diferença entre os soros adsorvidos e não adsorvidos.
	O experimento demonstrou serem as gamaglobulinas as responsáveis pela ação de anticorpos, pois após a adsorsão foram elas que diminuíram, como mostra o proteinograma.
	Inicialmente foram chamadas de gamaglobulinas, mas hoje são chamadas de imunoglobulinas, classificadas segundo a estrutura molecular de sua cadeia pesada.
	As imunoglobulinas (Ig) são classificadas segundo a estrutura dos polipeptídeos de sua cadeia pesada. São conhecidas cinco classes: Alfa (IgA), Delta (IgD), Épsilon (IgE), Gama (IgG) e Mü (IgM).
	Todas elas são constituídas de duas cadeias pesadas (CH) e de duas cadeias leves (CL), ligadas entre si por pontes dissulfídicas. As cadeias leves podem ainda ter a estrutura kapa ou lambda. Somente uma delas pode participar da estrutura completa da Ig.
	A IgM e a IgA, são as únicas Igs. capazes de polimerizar. A IgM, geralmente um pentâmero ligado por uma cadeia J. A IgA secretora (IgAs.) é a mais importante IgA. Secretada como um dímero ligado por uma cadeia J e após recebe uma peça secretora.
	
	
	O desenho mostra uma representação gráfica da estrutura molecular de uma Ig. É composta de duas cadeias pesadas e por duas cadeias leves ligadas entre si por pontes dissulfídicas. 
	Um fragmento possui quatro domínios, dois nas porções variáveis e dois nas constantes, tanto das cadeias pesadas como das cadeias leves, localizadas após às ligações dissulfidicas. Este fragmento da Ig, é conhecido por Fab (Fragment antigen-binding: Fragmento de ligação com o Antígeno). 
	Um outro fragmento, abaixo das ligações dissulfídicas, é conhecido por Fc. (Fragment crystalline: Fragmento cristalizável). O domínio 2 tem por função receber a primeira molécula do complemento, enquanto o domínio 3 é responsável pela ligação com receptores em células.
	Tanto as cadeias pesadas como as cadeias leves, formam pequenas alças ligadas por pontes dissulfídicas, conhecidas por Domínios. 	
	Existem dois domínios nas porções variáveis em todas Igs., um em cada cadeia. A IgG e IgA possuem três domínios nas porções constantes de cada cadeia pesada, enquanto que a IgM e IgE possuem quatro
domínios. 
	
	O Fab é constituído por duas porções das cadeias pesadas e de toda cadeia leve, ligadas por pontes dissulfídicas. Tanto a cadeia leve como a pesada contribuem com um domínio constante e um variável.
	Os domínios variáveis constituem o local de reconhecimento e de reação com o antígeno. Ou seja, sua síntese depende de genes selecionados na idade fetal, e com especificidade para cada antígeno. Isto quer dizer que cada linfócito produz uma Ig. específica para um único antígeno. As porções constantes, como o nome diz, para a mesma Ig. a estrutura é a mesma para cada indivíduo.
	A molécula de IgG tem sido a Ig. mais estudada, por ter sido muito abundante, em função dos estudos com linfoma múltiplo, um tumor do tecido linfóide (LB), onde as células produzem enormes quantidades de IgG. As Igs. de uma forma geral, pousem os mesmos componentes:
 Duas cadeias pesadas ligadas por duas pontes dissulfídicas;
 Duas cadeias leves ligadas às cadeias pesadas, também por pontes dissulfídicas. Nesta região estão situadas duas moléculas de cisteína, que fornecem o enxofre (S) para essas ligações.
 Um fragmento cristalizável (Fc), constituído somente por cadeias pesadas, na região do terminal corboxílica (COOH);
 Dois fragmentos de ligação com o Antígeno (Fab),compostos de dois domínios constantes das cadeias pesadas e leves e dois domínios da cadeia pesada e leve variáveis. Nesta região situam-se os sítios combinatórios compostos por um domínio terminal aminado (NH2) da cadeia pesada e cadeia leve (porção variável HV e LV) . 
 As IgG e IgM, possuem uma região, denominada de região da dobradiça, com prevalência de prolina, que como o nome indica confere flexibilidade para estas duas classes de Igs. Igualmente estas Igs. possuem carbohidratos nos domínios CH2 , local de reação da primeira molécula do complemento (C1q).
	As Igs. são clivadas pelas enzimas proteolíticas, papaína e pepsina.
	A papaína cliva na altura das pontes dissulfídicas, dando origem a três fragmentos: duas moléculas de Fab não ligados e um Fc ligado pelas pontes dissulfídicas. Como as cadeias leves estão ligadas às pesadas, as duas moléculas do Fab permanecem ativas e são capazes de reagir com o Ag. 
	A pepsina cliva abaixo das ligações dissulfídicas, dando origem a um Fab ligado pelas pontes. Entretanto o fragmento Fc. fica totalmente danificado, perdendo sua funcionalidade.
	Este tratamento, principalmente com o uso da pepsina, visa diminuir o tamanho da molécula da Ig. reduzindo assim as respostas imunes contra elas, nos casos de uso de Anticorpos para tratamento (soroterapia). Estes tratamentos são muito comuns por mordidas de serpentes venenosas, tétano e raiva. 
	
	A IgG é a imunoglobulina de maior concentração no soro, em todas espécies animais ( em média 75% sobre todas Igs.). Está classificada em 4 sub classes: a IgG1; IgG2; IgG3 e IgG4. Destas a IgG1 é a mais abundante na corrente circulatória e nos líquidos intersticiais e é a que fixa complemento, pela via clássica com mais eficiência, sendo necessário para isso, a proximidade de no mínimo duas moléculas próximas uma da outra. Nos bovinos e ovinos também atua nas superfícies das mucosas, conferindo proteção local, juntamente com a IgAs.
	É a imunoglobulina da resposta secundária por excelência e sua presença é fundamental para neutralização de toxinas e para precipitação de antígenos alérgenos, evitando que estes cheguem às IgEs. fixadas em mastócitos. Na medida em que a maturidade da resposta imune evolui, maior será a avidez da IgG pelo antígeno. Isto ocorre após a resposta secundária.
	
	Na defesa contra as toxicoses e viroses é de grande eficiência na neutralização das toxinas e partículas virais, não necessitando do auxílio de outros mecanismos de auxílio de defesa.
	A IgM é por excelência a imunoglobulina da resposta primária. Embora tenha especificidade para o antígeno, não possui, entretanto muita avidez por ele, pois seus pontos de ligação com o antígeno não são muito eficientes. Assim sendo, esta Ig. quando reage com o Ag., tem baixa capacidade de neutralização. Entretanto promove o estímulo de outros mecanismos de defesa, que irão potencializar sua ação. A aglutinação favorece a fagocitose assim como a fixação de complemento é mais eficiente, considerando os dez domínios (CH2) das cadeias pesadas, responsáveis pela fixação de C1q.
	Sua estrutura mais comum é a pentamérica, cujos monômeros estão ligados por uma cadeia J. Ao se ligarem ao Ag. o fazem em dez epitopos localizados em diferentes locais e por possuírem flexibilidade na região da dobradiça fecham e aproximam suas cadeias pesadas, favorecendo a ligação de C1q. Por possuir um alto peso molecular, forma com o Ag. macromoléculas, que tendem a precipitar, facilitando ainda mais a fixação do complemento e fagocitose. Portanto, como a IgG., promove a opsonização dos antígenos, principalmente bactérias.
	Possuem quatro domínios na porção constante da cadeia pesada. 
	
	Dentre as IgA, a IgA secretora (IgAs.) é a de maior importância. Sua estrutura molecular se assemelha à IgG, pois também é composta de duas cadeias pesadas e duas leves, ligadas por pontes dissulfídicas. Possui também três domínios na porção constante da cadeia pesada. 
	A IgAs., no entanto é composta de duas unidades monoméricas ligadas por uma cadeia J e pontes sulfídicas. Como esta imunoglobulina está em maiores concentrações a nível intestinal, ela precisa estar estabilizada e resistir à ação das enzimas proteolíticas intestinais. Para tanto possui uma Peça Secretora, que lhe confere tal estabilidade.
	Os sítios combinatórios permanecem livres para interagir com seu antígeno específico.
	
	Como poder ser visto no esquema acima, a IgAs. é a principal imunoglobulina das mucosas. Porém sua atuação maior ocorre a nível intestinal e respiratório. Também atua nas mucosas do trato genital, ocular e naso-faríngeo.
	Linfócitos B que geralmente circulam nas regiões da submucosa pulmonar ou intestinal, ou outra mucosa, são ativados por seus antígenos específicos. Quando nos gânglios da rede mesentérica, proliferam e formam os clones sintetizadores da IgAs. Esta é liberada pelo plasmócito já com as duas unidades monoméricas ligadas por uma cadeia J e pontes dissulfídicas.
	Esta estrutura ultrapassa então as células epiteliais glandulares que lhe conferem uma glico-proteína conhecida como Peça Secretora. Quando estiver na luz intestinal, resistirá ao ataque das enzimas proteolíticas.
	Todos os animais recém nascidos, nas principais espécies de interesse econômico não possuem anticorpos, pois não há passagem transplacentária de nenhum tipo de anticorpo. No entanto quando mamam o colostro, adquirem-nos em níveis iguais aos da mãe. Todos estes Acs., são absorvidos ativamente pela mucosa intestinal, pela qual passam integralmente durante as primeiras 18 horas, em média, em todas as espécies. Após este período todas Igs. são metabolizadas e absorvidas na forma de amino-ácidos (a.a.), com exceção da IgAs. que fica no muco que recobre a mucosa.
	
	A Ig A secretora colostral é absorvida como todas as outras nas primeiras 18 horas após o nascimento. Ao penetrar na circulação, vai via veia porta, ao fígado, onde é excretada na bile que por sua vez é excretada no intestino. Toda IgAs., que ao passar pelo fígado, não tiver a peça secretora, irá recebê-la ao passar pelos hepatócitos. Portanto a IgAs. recebida pelo recém nascido via colostro acaba retornando ao intestino.
	
	
	Os LB são sensibilizados e ativados pelos Ag específicos na sua respectiva porta de entrada, ou seja nas mucosas dos órgãos que mantêm contato com o exterior (intestinos, laringe, faringe, pulmões, órgãos genitais, bexiga, olhos).
	A maioria desses LB ativados proliferam formando os clones sintetizadores de IgAs. no mesmo local da sensibilização.
	
	Muitos deles no entanto, ainda como LB sensibilizados, migram para outros locais do organismo, onde então proliferam, dando origem aos plasmócitos sintetizadores
das IgAs.
	É o caso de animais infectados ou vacinados com agentes cujo tropismo é o intestino ou pulmão e no entanto, é detectada a IgAs. no leite. Ou seja, os LB sensibilizados migram para a glândula mamaria e lá se transformam em plasmócitos que sintetizam as IgAs.
	Como exemplo pode-se citar o Parvovírus canino, (intestino); Coronavírus suíno, (intestino); Parainfluenza, (pulmão); Rinotraqueíte infecciosa dos bovinos e Rinopneumonite dos eqüinos (trato genital e respiratório).
	
	A IgE possui um domínio a mais na cadeia pesada (CH4) que tem por função ligar-se à células (mastócitos, basócitos e eosinófilos). É estimulada por antígenos específicos e nesse caso são os denominados alérgenos. A IgE, assim como a IgAs não possui capacidade de fixar complemento.
	No mais, mantém a mesma estrutura geral das imunoglobulinas.
Sem texto.
	
	Quando um Ag. alérgeno penetra no organismo pela primeira vez, sensibilizará o seu respectivo LB. Este dará origem a plasmócitos sintetizadores de IgE. Outros LB porém, sintetizam também IgM e IgG. Formam-se, então os clones efetores e os clones de memória.
	As IgEs. sintetizadas se dirigem aos mastócitos locais, onde se fixam em sua membrana pelo seu quarto domínio. Normalmente na resposta primária o Ag. alérgeno é eliminado. Diz-se que este organismo está sensibilizado a este antígeno sem no entanto ocorrerem sinais clínicos patológicos decorrentes desta sensibilização.
	Uma vez que este organismo esteja sensibilizado, ele estará apto a responder imediatamente a este Ag. alérgeno num segundo contato.
	Os Acs. da resposta primária, principalmente IgG, farão o primeiro combate. Os antígenos serão precipitados, fagocitados e eliminados do organismo. Caso não haja IgG suficiente, os Ags. ingressam através das mucosas e são então reconhecidos e capturados pelas IgEs. fixadas aos mastócitos da região. Se esta reação de reconhecimento ocorrer através de duas IgEs. próximas, de tal forma que um sítio combinatório de uma reaja com um epitopo e outro sítio de outra IgE, reaja também com a mesma molécula, ocorrerá a seguinte reação fisiológica:
	A reação dos sítios combinatórios das duas IgEs. com o Ag. induz um sinal através das cadeias pesadas à membrana do mastócito que por sua vez transmitirá outros sinais para o interior da célula, fazendo com que diversos eventos ocorram no citoplasma do mastócito, resultando na sua degranulação. Os produtos farmacológicos ativos sairão da célula e atuarão de diversas formas e em diferentes alvos, visando a eliminação do Ag.
	Os produtos ativos possuem ação vasoativa, espasmogênica e quimiotática. Com a dilatação dos vasos, ocorrerá o aumento de secreções e saída de líquidos; os espasmogênicos promoverão a contração da musculatura lisa e aumento da motilidade ciliares; os quimiotáticos promoverão a atração de células de defesa.
	A nível intestinal haverá diarréia e aumento do peristaltismo com eliminação de parasitas. A nível pulmonar, aumento das secreções, movimentos ciliares, espirros e tosse, visando eliminar o Ag.	
	Estas reações são fisiológicas e eficientes na eliminação do alérgeno. A persistência do alérgeno e outros fatores entretanto, é que vão determinar situações patológicas, conhecias como hipersensibilidades.
	
	Quando na cooperação celular, os LT aux. secretam Interleucinas ao serem estimulados pelas células apresentadoras de antígeno. Como o esquema está indicando, a definição da classe de Imunoglobulinas dependerá da combinação de interleucinas que estão atuando mais intensamente. Os locais onde estas células estão sendo ativadas, parece influir igualmente. Assim, a nível de mucosas, o LT-aux., assim como macrófagos, influenciarão maior produção de IgAs. e IgE. A nível sistêmico, as IgM e IgG. 
	A Interleucina 2, é basicamente atuante na proliferação celular, promovendo a formação dos clones efetores, assim como dos clones de memória. As interleucinas 4 e 5, atuam de forma complementar.
Sem texto.
	As imunoglobulinas GT e GB só foram detectadas em eqüinos;
	Todas espécies possuem IgE. Faltam no entanto estudos sobre as concentrações para as diferentes espécies, excluindo os cães.
Sem texto.