características estruturais e funcionais dos principais domínios das imunoglobulinas IgG, IgA e IgM e suas funções efetoras

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Os anticorpos fazem parte de uma superfamília de imunoglobulinas. A- Quais as características estruturais e funcionais dos principais domínios das imunoglobulinas IgG, IgA e IgM? B- Quais são as funções efetoras dos anticorpos IgM, IgG, IgA e IgE?
R: A)
As imunoglobulinas podem ser divididas em cinco classes diferentes, com base nas diferenças em sequências de aminoácidos na região constante das cadeias pesadas e mudanças na região da dobradiça. Todas as imunoglobulinas de uma mesma classe possuem regiões constantes de cadeia pesada muito parecidas, mas com pequenas diferenças que fazem então uma divisão em subclasses baseadas nas diferenças em seqüências de aminoácidos na região constante das cadeias pesadas, por exemplo a subclasse de IgG que possui 4 tipos dentro da classe igG. 
O igG ou imunoglobulina Gama, possui na sua cadeia pesada ou região Fc uma sequência de aminoácidos denominada Gama, que a difere dos outros isotipos de imunoglobulinas presentes no organismo. O igG é uma imunoglobulina monomérica simples de 150.000 daltons, que constitui 80% dos anticorpos presentes no soro, estando igualmente distribuída nos compartimentos extracelulares, além de ser única imunoglobulina a atravessar a placenta e ser transmitida pro feto.
Existem quatro variantes isotípicas ou subclasses de IgG humana, denominadas IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4, que correspondem, respectivamente, a 70, 16, 10 e 4% da isoforma presente no soro, que diferem no número de pontes dissulfeto e comprimento da região da dobradiça, mas apresentando sempre a sequência Gama de aminoácidos. O número de pontes dissulfeto existentes na região dobradiça, são: dois para IgG1 e quatro para IgG2 e cinco para IgG3.
A igG é a mais versátil imunoglobulina porque é capaz de realizar todas as funções efetoras das moléculas de imunoglobulinas, sua região Fc realiza ativação do sistema complemento quando ligada ao antígeno, promove a opsonização e etc. Entretanto, devido às características estruturais Nem todas as subclasses ativam com a mesma eficiência o sistema complemento, IgG4 mesmo não ativa e também destituído de ação opsonizante; e IgG2 não é capaz de fixar-se à pele heteróloga.
A IgM ou imunoglobulina Mu, é uma imunoglobulina pentamérica que possui na sua cadeia pesada ou região Fc uma sequência de aminoácidos chamada Mu. A igM representa aproximadamente 10% do conjunto de imunoglobulinas, e que são produzidas agudamente nas fases agudas iniciais das doenças que desencadeiam resposta humoral,podendo ser encontradas tanto na forma secretada como na superfície de linfócitos B na sua forma monomérica. A estrutura das cadeias pesadas individuais têm um peso molecular de aproximadamente 65 Kda e a molécula completa pentamérica tem peso de 970 Kda, por ser muito grande não atravessa a placenta; as 5 cadeias são ligadas entre si por pontes dissulfeto e por uma cadeia polipeptídica inferior chamada de cadeia J. A igM por sua estrutura realiza a opsonização e é extremamente eficiente na ativação do sistema complemento clássico.
A imunoglobulina Mu na sua forma monomérica contém uma sequência acoplada à membrana, e é o principal anticorpo receptor utilizado pelos linfócitos B para reconhecer antígenos, onde se associam com duas proteínas adicionais da membrana para transdução de sinal A igM monomérica se assemelha muito a igG, diferindo em um adicional de domínios constantes, em vez da região de dobradiça; quando comparadas a igM pentamérica, nota-se a ausência da cadeia J, onde encontra-se 20 aminoácidos extras na região C-terminal para se ancorar na membrana
A imunoglobulina alfa ou IgA, é uma imunoglobulina que pode se apresentar de forma monomérica, dimérica (4 leves e 4 pesadas) e trimérica (6 leves e 6 pesadas), possuindo na sua cadeia pesada ou região Fc uma sequência de aminoácidos chamada alfa. A forma dimérica é formada por dois monômeros ligados por um polipeptídio adicional conhecido como cadeia J na sua porção Fc, e a função desse componente é proteger a molécula das enzimas hidrolíticas presente nas secreções.
Os seres humanos têm duas subclasses de IgA. A IgA2 tem região de dobradiça muito mais curta que a IgA1 e é mais resistente ao ataque das proteases secretadas pelas bactérias.
A IgA é a principal classe de Ig em secreções, como lágrimas, saliva e etc, sendo importante na imunidade local, também estão presentes no soro constituindo 10% dos anticorpos do soro onde podem ajudar a ligar os patógenos às células efetoras por meio dos receptores Fc específicos para IgA. 
R: B)
Frequentemente, a ligação de um anticorpo a um antígeno não tem efeito biológico direto. Ao invés disso, os efeitos biológicos significantes são uma consequência de funções efetoras secundárias à ligação de anticorpos aos antígenos. As imunoglobulinas medeiam uma variedade dessas funções efetoras, mas nem todas irão manifestar totalmente as funções efetoras presentes no sistema imunológico. 
A porção Fc da cadeia pesada vai diferenciar os anticorpos em isotipos, propiciando formas mais funcionais para cada função efetora dentro do organismo, baseado em características moleculares que vai distinguir essas estruturas, como: a sequência de aminoácidos na região Fc e a região da dobradiça.
As funções efetoras segundo os isótopos de imunoglobulinas, são: 
A imunoglobulina Mu ou IgM, é o primeiro anticorpo a ser produzido pelo feto e o primeiro durante uma infecção, já que se encontra na superfície de células B virgem em sua forma monomérica, e será estimulada pelo antígeno.
A IgM também é encontrada na circulação quando secretada por linfócitos B maduros na sua forma pentamérica, onde apresenta 5 cadeias pesadas ligadas entre si por pontes dissulfeto e por uma cadeia polipeptídica inferior chamada de cadeia J. Como consequência, ela tem por funções efetoras: uma eficiente fixação e ativação do sistema complemento clássico, sendo muito eficientes em levar à lise de microrganismos; opsonização para reconhecimento de alguns tipos celulares via receptores de Fc de IgM; dado sua estrutura, elas também são muito eficazes na aglutinação de antígenos para eventual eliminação. 
A imunoglobulina Gama ou IgG, é um anticorpo monomérico, que constitui 80% dos anticorpos presentes no soro, estando igualmente distribuída nos compartimentos extracelulares. Existem quatro variantes isotípicas ou subclasses de IgG humana, denominadas IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4, que diferem no número de pontes dissulfeto e comprimento da região da dobradiça, mas apresentando sempre a sequência Gama de aminoácidos, no entanto influenciará nas funções efetoras de alguma das subclasses. 
Com funções efetoras, a IgG age: com exceção de igG4, as outras subclasses participam na fixação e ativação do sistema complemento clássico com variada eficiência; IgG é muito eficiente na opsonização, com diversos tipos celulares que possuem receptores para sua região Fc de IgG1 e IgG2, neutralizando toxinas e microrganismos com uma melhor internalização junto ao anticorpo, IgG2 e IgG4 não se ligam a receptores celulares de Fc de IgG; além de ser única imunoglobulina a atravessar a placenta e ser transmitida para o feto, mediado pelo receptor de Fc de IgG nas células placentárias, providenciando certa proteção ao mesmo, contudo, nem todas as subclasses atravessam com a mesma eficiência, como é o caso de IgG2 que atravessa com menor eficiência; IgG também é muito importante na citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos, que podem ser células NK, macrofagos, neutrofilos e etc, onde a lise ativamente de uma célula alvo só poderá ocorrer se sua superfície de membrana estiver recoberta por anticorpos.
A imunoglobulina Alfa ou IgA pode se apresentar de forma monomérica, dimérica e trimérica, possuindo na sua cadeia pesada ou região Fc uma sequência de aminoácidos chamada alfa. A forma dimérica é formada por dois monômeros ligados por um polipeptídio adicional conhecido como cadeia J na sua porção Fc, e a função desse componente é proteger a molécula das enzimas hidrolíticas presente nas secreções.IgA é a principal classe de imunoglobulinas em secreções, sendo secretada como dímero em secreções de lágrimas, saliva, muco e etc, sendo muito importantes na imunidade local, já que vai proteger regiões de entrada para antígenos. É o mais abundante anticorpo transmitido pela lactação, participando no sistema de imunidade do trato gastrointestinal do bebe ainda em formação. 
A IgA também é secretada no sangue na forma monomérica, normalmente não fixará o sistema complemento a menos que esteja agregada; sua região Fc pode ser reconhecida por alguns tipos celulares dependentes de anticorpos, que então neutralizam toxinas e microorganismos. 
A imunoglobulina E ou IgE, é a imunoglobulina sérica menos comum, uma vez que sua cadeia Fc possui uma alta afinidade para basófilos e mastócitos.Como consequência dessas ligações, a ligação do antígeno ao anticorpo ligado na superfície dessas células resulta na liberação de vários mediadores, ocasionando os sintomas alérgicos.
A igE também participa na defesa do organismo contra parasitas(helmintos), uma vez que seu nível sérico aumenta na presença do mesmo. Eosinófilos apresentam receptores de Fc para IgE, que vai cobrir toda a superfície do helminto, resultando na liberação dos grânulos de eosina e posterior morte do parasita.
IgE não fixa complemento dado às suas características descritas.