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31/10/2017 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA BIOINTERAÇÃO Profa. Natália B. Carvalho Anticorpos e Antígenos Anticorpos • Anticorpos são proteínas produzidas pelos vertebrados em resposta à exposição a estruturas não próprias (antígenos) • Em 1890: tratamento da difteria com soro de animais imunizados com a forma atenuada da toxina diftérica • Reconhecimento de antígeno (juntamente com o receptor de células T) • Característico da imunidade humoral • Produzidos por linfócitos B 31/10/2017 2 • Podem existir de 2 formas: ligados a membrana na superfície de linfócitos B (receptores de antígenos) ou secretados • Anticorpos secretados ativam mecanismos efetores para eliminação do antígeno • Interagem com proteínas do complemento, fagócitos e eosinófilos Anticorpos Funções efetoras dos anticorpos 31/10/2017 3 • Produção e distribuição: – Linfócitos B são os únicos produtores – Ligados à membrana (anticorpos de membrana) e secretados (plasma, secreções mucosas e fluido intersticial dos tecidos) – Adulto de 70kg produz 2-3g de anticorpos por dia – Principal anticorpo encontrado nas mucosas: IgA – Principal anticorpo encontrado no soro: IgG • Anticorpos = imunoglobulinas (Ig) Anticorpos Estrutura molecular dos anticorpos • Possuem a mesma estrutura básica, diferenciando apenas nas regiões que se ligam aos antígenos • 1011 diferentes moléculas de anticorpo • A estrutura: duas cadeias leves idênticas e 2 cadeias pesadas idênticas Cadeias leves: κ ou λ Cadeias pesadas: α, δ, ε, γ ou µ Fab: fragmento de ligação ao antígeno Fc: fragmento cristalizável 31/10/2017 4 • As extremidades da região variável (V) das cadeias leve e pesada possuem 3 regiões determinantes de complementariedade (CDRs). Formam superfícies de interação aos antígenos, gerando a especificidade de cada anticorpo • As regiões constantes (C) da cadeia pesada diferem, originando diferentes classes de anticorpos. Medeiam as funções efetoras dos anticorpos • Classes de anticorpos (isotipos): Estrutura molecular dos anticorpos Cadeia pesada: γ µ δ α ε Isótipos dos anticorpos 31/10/2017 5 • Há 2 subtipos: IgA1 e IgA2 • Cadeia pesada: alfa (α) • Forma secretada: monômeros, dímeros ou trímeros • Responsáveis pela defesa e imunidade das mucosas • Além das mucosas, está presente na saliva e no leite materno • Meia-vida sérica: 6 dias Isótipos de anticorpos: IgA • Nenhum subtipo • Cadeia pesada: Delta (δ) • Apresenta característica de monômero • Receptor de antígeno do linfócito B virgem • Não apresenta a forma secretada • Meia-vida sérica: 3 dias Isótipos de anticorpos: IgD 31/10/2017 6 • Nenhum subtipo • Cadeia pesada: épsilon (ε) • Apresenta característica de monômeros • Responsável pela hipersensibilidade imediata (alergia) e defesa contra helmintos • Meia-vida sérica: 2 dias Isótipos de anticorpos: IgE • Apresenta 4 subtipos: IgG1 – IgG4 • Cadeia pesada: gama (γ) • É a única transplacentária • Apresenta característica de monômeros • Apresenta vários efeitos no sistema imune: opsonização, ativação do sistema complemento, citotoxicidade celular dependente de anticorpos • Meia-vida sérica: 23 dias Isótipos de anticorpos: IgG 31/10/2017 7 • Nenhum subtipo • Cadeia pesada: Mi (µ) • Apresenta característica de pentâmeros • Receptor de antígeno do linfócito B virgem, ativam o sistema complemento • Meia-vida sérica: 5 dias Isótipos de anticorpos: IgM Isotipos, alotipos e idiotipos • Isotipos: diferentes classes dos anticorpos (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM) • Alotipos: isotipos de indivíduos diferentes ou espécies diferentes , devido a alterações na cadeia constante • Idiotipos: alterações nos domínios variáveis dos anticorpos da mesma classe (especificidade) Isotipo Alotipo Idiotipo 31/10/2017 8 Antígenos • Epítopo ou determinante antigênico: porção do antígeno que interage com o receptor Hapteno • Molécula pequena que por si só não é imunogênica • Associada a uma macromolécula pode ser pode agir como imunôgeno • Macromolécula = carreador 31/10/2017 9 Imunogenicidade • Capacidade de gerar uma resposta imune Tipos de antígenos Antígenos Timo-dependentes • O linfócito B recebe 2 sinais: - o próprio reconhecimento antigênico - o outro é fornecido pelo linfócito T • Ex.: proteínas 31/10/2017 10 Tipos de antígenos Antígenos Timo-independentes: • Estimulam a proliferação e a diferenciação de células B na ausência de células T auxiliares • Ex.: polissacarídeos, glicolipídios e ácidos nucleicos • Não induzem memória imunológica Interação antígeno-anticorpo • Ligação do epítopo (antígeno) com as regiões determinantes de complementariedade (CDRs – anticorpos) • Natureza dos antígenos que se ligam a anticorpos: proteínas, lipídeos, carboidratos e ácidos nucleicos • A ligação é reversível e não-covalente • Afinidade: força da ligação de um epítopo com o CDR • Avidez: soma total da força de ligação do anticorpo em mais de um sítio de ligação 31/10/2017 11 Interações entre anticorpos e antígenos Complexo antígeno-anticorpo 31/10/2017 12 Flexibilidade dos anticorpos Natureza dos epítopos 31/10/2017 13 Fatores relacionados ao reconhecimento do antígeno • Especificidade: distingue pequenas diferenças químicas na estrutura antigênica • Diversidade: repertório dos nossos anticorpos • Maturação de afinidade Alterações na estrutura do anticorpo durante respostas imunes humorais 31/10/2017 14 Funções efetoras dos anticorpos - Neutralização e eliminação de microrganismos infecciosos (bactérias extracelulares, fungos e até mesmo vírus) - Requerem a participação de outros sistemas efetores: células fagocíticas e proteínas do Complemento - As funções efetoras são mediadas pela região constante das cadeias pesadas das Imunoglobulinas - Diferentes isótipos desempenham funções efetoras distintas *Imunoglobulina ou anticorpo Os anticorpos ligam-se a microrganismos extracelulares eliminando- os por diferentes mecanismos: Funções efetoras dos anticorpos - neutralização - opsonização (IgG e C3b revestem as partículas para fagocitose) - ativação do complemento - citotoxicidade celular dependente de anticorpos (células NK possuem FcγRIII) 31/10/2017 15 Funções dos isótipos dos anticorpos IgD Receptor de antígeno dos linfócitos B virgens (ligado à membrana) Receptor de antígeno dos linfócitos B virgens (ligado à membrana) IgG e IgA (principais anticorpos neutralizantes de toxinas) - Algumas bactérias, insetos e cobras causam seus efeitos nocivos produzindo toxinas - Anticorpos IgG e IgA inibem a ligação da toxina por neutralização Ex: neutralização da toxina tetânica e diftérica por anticorpos IgG 31/10/2017 16 IgG e IgA (inibidores da infectividade viral) - Agem bloqueando diretamente a ligação do vírus com receptores de superfície celular Ex: neutralização do vírus da pólio por anticorpos IgA de mucosa IgG (principal anticorpoopsonizante) - Ativação de células efetoras fagocíticas portadoras de receptores Fc Macrófagos e neutrófilos: ingerem bactérias recobertas por anticorpos (IgG1 e IgG3 - opsoninas mais eficientes) 31/10/2017 17 IgG (também estimulam a citotoxicidade celular dependente de anticorpo - ADCC) - Células portadoras de receptores Fc (células NK, eosinófilos, basófilos e mastócitos): a ligação do anticorpo com o antígeno na célula alvo estimula a expressão de receptores para Fc que reconhece o anticorpo ligado e induz a secreção de potentes mediadores solúveis IgE (controle de infecções helmínticas) Helmintos: muito grande para ser englobado por fagócitos e muito resistentes (tegumento) aos produtos microbicidas dos neutrófilos e macrófagos 31/10/2017 18 Cinética da resposta imune humoral (respostas primária e secundária)
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