Antígenos e anticorpos

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Antígenos e anticorpos
Cap5
Natureza dos antígenos:
-Componentes dos microorganismos invasores (cápsulas, parede celular, flagelos, fimbrias e toxinas de bactérias, os revestimentos dos vírus ou a superfície de outros tipos de micróbios)
-Antígenos não microbianos: pólen, clara de ovo, moléculas de superfície de células sanguíneas, proteínas do soro de outros indivíduos ou espécies e moléculas de superfície de tecidos e órgãos transplantados
*hipersensibilidadealergias, doenças autoimunes
-O antígeno é qualquer substância que pode ser especificamente ligada a uma molécula de anticorpo ou receptor de linfócito T
-Embora todos os antígenos sejam reconhecidos por linfócitos ou anticorpos específicos, apenas alguns antígenos são capazes de estimular os linfócitos (peptídeo, macromoléculas)
-Antígeno imunógeno é aquele que se liga e é capaz de estimular os linfócitos
-Haptenos: substâncias estranhas de baixo peso molecular não imunogênicas
Quando ligados as proteínas plasmáticas agem como antígenos imunógenos e são reconhecidos para a produção de anticorpos
-Epítopo ou determinante antigênico é a porção a qual o anticorpo de liga
-Região variável é uma região a qual o epítopo do antígeno se liga no Ac
A natureza dos determinantes antigênicos
-Epitopos formados por diversos resíduos de aa adjacentes são denominados determinantes lineares 
-Determinantes conformacionais são formados por resíduos de aa que não estão em sequencia, mas passam a ser especialmente justapostos da PTN dobrada
-Modificações estruturais nas ptns podem gerar novos epitopos, os determinantes neoantigênicos
Valência e avidez 
-A presença de múltiplos epítopos é referida como polivalência ou multivalência
-A disposição espacial dos diferentes epitopos em uma única molécula protéica pode influenciar a ligação de ac de diversas formas
-A força de ligação de um único sítio de combinação de um ac e um epítopo do antígeno é chamada afinidade
-Uma única Ig pode se ligar a um único antígeno multivalente/polivalente por mais de um sítio de ligação
-Embora a afinidade de cada sítio de ligação ao ag seja a mesma em cada epítopo do ag polivalente, a força da ligação do ac ao ag deve considerar a interação de todos os sítios a todos os epítopos disponíveis. Esta força geral de ligação é determinada avidez. 
Anticorpos: 
são proteínas solúveis, do grupo das imunoglobulinas, que são sintetizados pelos linfócitos B em resposta ao reconhecimento de antígenos
-São incrivelmente diversos e específicos, são os mediadores primários da imunidade humoral
-Podem existir de duas formas: ligados a membrana na superfície do LB (atuando como receptores de Ag) e anticorpos secretados por LB (na fase efetora se ligam a antígenos, e por diversos mecanismos os eliminam)
-Função efetora mediadas por Ac: neutralização, ativação do sistema complemento, opsonização de patógenos, citotoxidade mediada por células dependentes de ac e a ativação de mastócitos mediada por ac.
-Anticorpos imunoglobulinas
Estrutura do Ac
-Apresentam as msms características estruturais básicas, mas apresentam enorme variabilidade na região de ligação ao antígeno (região variável)
-O número de Ac pode ser maior que um milhão, 10elevado a 11, cada um com sequências únicas de aa em seus sitios de combinação com o Ag
-A função efetora e as propriedades comuns dos ac são associadas a região que n se liga ao Ag, a região constante. 
-Uma molécula de Ac apresenta estrutura central simétrica, composta por duas cadeias leves idênticas e duas cadeias pesadas idênticas
-As cadeias pesadas e as cadeias leves são compostas por regiões aminoterminais variáveis(v), que participam do reconhecimento do antígeno, e regiões carboxiterminais constantes(c), as regiões C das cadeias pesadas medeiam as funções efetoras das moléculas de ac.
*Nas cadeias pesadas a região variável é composta por um domínio Ig e a região C por 3 ou 4; já na leve um 1 V e o outro é C
 Y=com duas regiões variáveis e uma região constante, apresentando no mínimo dois sítios de ligações para antígenos
Apresentam uma grande variedade nas regiões que conectam os antígenos (~1 milhão de Ac diferentes)
-As regiões C da cadeia pesada interagem com outras moléculas efetoras e células do sistema imune, medeiam a maioria das funções biológicas dos Ac
-As regiões C das cadeias leves n tem função efetora 
 
SlidePerdido
Características estruturais das regiões variáveis dos anticorpos
A maioria das diferenças de sequência e da variabilidade entre diferentes anticorpos é confinada a três curtos segmentos localizados na região V da cadeia pesada e a 3 curtos segmentos localizados na região V da cadeia leveSegmentos hipervariáveis, quando essas se unem formam a superfície de ligação ao antígeno. Sendo tbm denominadas CDR, regiões determinantes de complementaridade.
Características estruturais das regiões constantes dos anticorpos
-As moléculas de Ac podem ser divididas em classes (isótipos IgA, IgD, IgE, IgG e IgM) e subclasses distintas com base nas diferenças estruturais de suas regiões C da cadeia pesada. 
-As regiões C da cadeia pesada de todas as moléculas de Ac de um isótipo apresentam a mesma sequência de aa
-Nos Ac IgM e IgE as regiões C contem 4 domínios Ig sequenciais, nos outros apenas 3
-Diferentes isotipos e subtipos de anticorpos realizam diferentes funções efetoras: isso se deve ao fato de que a maioria das funções efetoras dos Ac é mediada pela ligação das regiões C da cadeia pesada a receptores de Fc em diferentes céls, cm fagócitos ou NK e mastócitos, e as proteinas plasmáticas do sistema complemento 
-As moléculas de anticorpos são flexíveis (proporcionada em grande parte pela região da dobradiça), permitindo sua ligação a diferentes formas de antígenos
Existem duas classes ou isótipos de cadeias leves chamadas k e y, diferenciadas por suas regiões carboxiterminais constantes: 
60% k, 40% y
Nunca ocorrem as duas no mesmo Ac
Tumor monoclonal de células B produz Ac cm a msm cadeia leve
Proporção usada para diagnostico clínico dos linfomas de células B
-Anticorpos secretados e associados a membrana apresentam diferentes sequências de aa na porção carboxiterminal da região C da cadeia pesada, os secretados são hidrofílicos nessa porção e os ligados a membrana apresentam uma alfa-hélice hidrofóbica e um segmento intracelular de carga positiva 
-As IgG e IgE secretadas e tds as moléculas de Ig de membrana, independente do tipo, são monoméricas. Por outro lado a IgM e a IgA de mucosa secretadas formam complexos multiméricos
*Existem polimorfismos hereditários nos genes que codificam regiões C das cadeias pesadas e leves das Ig
*Alótipo e idótipo
*Anticorpos monoclonais: Um tumor de plasmócitos (mieloma ou plasmocitoma) é monoclonal e, portanto, produz anticorpos de uma única especificidade.
Função dos anticorpos
IgA: Imunidade das mucosas, neutralizam toxinas e bloqueiam a ligação de antígenos nas superfícies das mucosas
IgD: receptor de antígeno do linfócito B virgem
IgE: Defesa contra parasitas helmintos, hipersensibilidade imediata
IgG: Opsonização, ativação do sistema complemento, citotoxidade por células dependente de anticorpos.
OBS: Opsonização, em imunologia, é o processo que consiste em fixar opsoninas, e.g. imunoglobulinas, em epítopos do antígeno, permitindo a fagocitose
*Obs: diferentes isótipos apresentam meia-vida variáveis, (IgE=2dias; IgA=3dias; IgM=4 dias; IgG=21; todas circulantes)
*A longa meia vida de IgG é atribuída a sua capacidade de ligação a receptores Fc específicos, Receptores neonatais específicos=FcRn, que tbm estão envolvidos no transporte de IgG da circulação materna através da barreira placentária e na transferência de IgG materna pelo intestino de neonatos
*O FcRN seqüestra a IgG e depois a libera, para assim esta sobreviver por mais tempo
IgM: Receptor de antígeno do linfócito B virgem, ativação do sistema complemento
Ligação Antígeno-anticorpo
-Características relacionadas ao reconhecimento do antígeno: Todasas características de reconhecimento do antígeno refletem as propriedades das regiões v da Ig.
Especificidade: Ac podem ser mt específicos para os ag, distinguido-os por pequenas diferenças em sua estrutura química.
OBS: Alguns ac produzidos contra um ag podem se ligar a ag diferentes, mas estruturalmente similares o que é chamado de reatividade cruzada, o que acontece em algumas doenças imunes.
Diversidade: A capacidade apresentada pelos ac de qualquer indivíduo se ligar de forma específica a um grande número de diferentes antígenos reflete a diversidade das Ig, e a coleção completa de ac com diferentes especificidades representa o repertorio total de ac.
Maturação da afinidade: aumento da afinidade média da ligação do ac-ag com a evolução da resposta humoral (respostas secundárias). Os linfócitos B produtores de ac de maior afinidade têm preferência na ligação ao ag, e devido a seleção, passam a ser os clones dominantes a cada exposição subseqüente ao ag.
Muitas das funções efetoras das Ig são mediadas pelas porções Fc destas moléculas, e isótipos de ac que diferem qnt a tais regiões desempenham funções distintas
As funções efetoras dos ac são iniciadas apenas por moléculas que já se ligaram a ag e não por ig livres
Alterações nos isótipos de ac durante respostas imunes humorais influenciam como e onde estas eliminaram o ag
As regiões C da cadeia pesada dos ac tbm determinam a distribuição tecidual das moléculas de ig
Vacinação