Bases da Interação Antígeno- Anticorpo

Aula 3

Maio de 2003

A interação antígeno-anticorpo é tradicionalmenteclassificada em primária, secundária e terciária. Oprimeiro caso se entende como o fenômeno em si

da ligação ag-ac. Os efeitos imediatos desta ligação,como a precipitação ou a aglutinação dos comple-

xos, são entendidos como a interação secundária. Por reação terciária, compreende-se os efeitos biológi- cos gerados, como o processo inflamatório iniciadopela ativação do sistema complemento ou pela de-

granulação de mastócitos e basófilos.A seguir, serão abordados alguns aspectos desta

interação, fundamentais para a compreensão das aulas seguintes, onde serão apresentadas as aplicações práticas

da mesma.

O anticorpo é constituído por quatro cadeias polipeptídicas, possuindo dois sítios

de ligação ao antígeno.Antígeno

cadeias

sítios de ligação

anticorpo = imunoglobulina

O anticorpo é formado de duas cadeias leves e duas cadeias pesadas unidas por pontes dissulfeto.

CADEIA PESADA

C

C

N

N

N

NCADEIA LEVE

CC

CADEIA PESADA

C

C

N

N

N

NCADEIA LEVE

CC

PONTES DISSULFETO

as classes de imunoglobulinas

IgG

IgM

IgD

IgA

IgE

Nos mamíferos existem cinco tipos de cadeias pesadas (e) e dois tipos de cadeias leves (e). As cinco diferentes cadeias pesadas formam cinco classes

de anticorpos:

Todos anticorpos aqui apresentados, es-

tão na forma mono-mérica. IgA e IgMapresentam formas

poliméricas

O anticorpo secretado é essencialmente uma moléculabifuncional na qual as regiões V (variáveis) estão

primariamente relacionadas com a ligação ao antígeno,e as porções C (constantes) interagem com receptores

celulares. As regiões hipervariáveis estão localizadas na região variável e os resíduosdestas regiões interagem especificamente

com o antígeno. REGIÃO VARIÁVEL

SÍTIO DE LIGAÇÃO DO ANTÍGENO.

REGIÕES CONSTANTES

REGIÃO DA DOBRADIÇA

Extremidade amino-terminal (NH2)

Extremidade carboxi-terminal (COOH)

Estrutura espacial do anticorpoCadeias pesadas

Cadeia leve

Fc

Fab

Sítio de ligaçãodo antígeno

Modelo espacial do sítio de ligação do antígeno em um anticorpo.

As regiões variáveis das cadeias pesadas e leves são mostradas em azul e amarelo.As cadeias em vermelho compõem o sítio de ligação,

evidenciando os resíduos de aminoácidos, nas regiões determinantes de complementariedade (CDR), que fazem contato com o antígeno.

Observe: uma região da molécula é responsável pela ligação ao antígeno enquanto uma região diferente promove as chamadas

atividades biológicas, que incluem a fixação do complemento,a ligação da imunoglobulina à tecidos do hospedeiro,

às várias células do sistema imune etc.

RECEPTOR DE Fc

Fab

Fc

MICRÓBIO 1 - SE LIGA AO ANTICORPO MICRÓBIO 2 - NÃO SE

LIGA AO ANTICORPO

LIGAÇÃO DO Fc AO FAGÓCITO

LIGAÇÃO DO Fc AO COMPLEMENTO

Fab: fragmento que se liga ao antígenoFc: fragmento cristalisável – responsável pelas atividades biológicas mencionadas.

Os anticorpos são altamente específicos para a conformação tridimensional do epítopo.

EPÍTOPO

Epítopo ou determinante antigênico: porção, região do antígeno que se liga no anticorpo.

As moléculas de anticorpo não se ligam ao antígenocomo um todo.

Vários anticorpos podem reconhecer num mesmo antígeno, uma ou várias pequenas regiões diferentes (os já

mencionados epítopos).

Antígenos monovalentes Antígenos multivalentes

O antígeno pode ser então: monovalente (como um hapteno) ou

multivalente (como um microrganismo).

hapteno com um único epítopo

microrganismo com diferentes epítopos

Hapteno: qualquer molécula que é incapaz de, sozinha, induziruma resposta imune, mas que é reconhecida pelo sistema imune como estranha. O hapteno conjugado a um carreador pode induzir uma respostaimune. O carreador é qualquer molécula maior, imunogênica, que transporte o hapteno.

Epítopo

Epítopo

Uma boa adaptação entre o determinante antigênicoe o sítio combinatório do anticorpo fornecerá amplasoportunidades para o surgimento de forças atrativasintermoleculares e poucas oportunidades para a ação

das forças repulsivas.

Boa adaptação Adaptação precária

Pontes de hidrogênio

O

N

O

N

Eletrostática

-

-

Van der Waals

- +

+ - + -

- +

Hidrofóbica

Exclusão da água

ANTICORPO ANTÍGENO

Forças de atração intermoleculares

A ligação do antígeno com o anticorpo se dá pela formação de múltiplas ligações não-covalentes entre radicais do antígeno e aminoácidos do anticorpo, do

local de união. Embora as forças de atração envolvidas nestas uniões (especialmente pontes de hidrogênio, forças eletrostáticas, forças de Van der

Waals) sejam individualmente fracas, em comparação com as ligações covalentes, a multiplicidade das ligações resulta em uma energia de ligação

suficientemente forte.

+

+

As forças hidrofóbicasrepelem moléculas de água

Epítopo não compartilhado.

X’ Y

Epítopo Y compartilhado

Reatividade Cruzada

Antígeno imunizante

X Y Z

Anti X Anti Y Anti Z

Quando alguns dos epítopos de um antígeno A são compartilhados por um outro antígeno B, uma parte dos anticorpos dirigidos para A também

reagirá com B.

Reação específica Reação cruzada Ausência de reação

A ESPECIFICIDADE da ligação Ag-Ac reflete justamente este perfeito encaixe do epítopo no sítio de ligação.A AVIDEZ reflete a intensidade de interação de anticorpos para diversos epitopos.A AFINIDADE reflete a intensidade de interação de um anticorpo para um epitopo.

FIM