AULA: ANTICORPOS E IMUNOGLOBULINAS –

PARTE I

Prof. Helio José Montassier

•Imunoglobulinas – são Glico-Proteínas de

conformação globular (Imunoglobulinas) que

atuam como os principais mediadores da

Resposta Imune Adquirida Humoral (RIH)

para reconhecerem e se combinarem

especificamente com Ags.

•Podem ser encontradas secretadas em

fluidos biológicos (plasma / soro sanguíneo,

secreções mucosas) Anticorpos (=Acs) ou

ancoradas na membrana de Linfócitos B

Receptores p/ reconhecimento de Ags de

Linfócitos B (= BCR).

RESUMO:- Ativação para a Produção de Acs e Principais Funções Biológicas

Efetoras dos Anticorpos (Acs) após se combinarem com os Ags.

RELAÇÃO E EVOLUÇÃO DOS GENES ENVOLVIDOS NA BIOSSÍNTESE DE IMUNOGLOBULINAS / BCRs / Acs

Evolução dos Genes e das Moléculas para Reconhecimento de Moléculas

Estranhas (Ags): A Superfamília das Imunoglobulinas – Biossíntese de Igs / Acs

PRINCIPAIS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, FÍSICO-QUÍMICAS E BIOLÓGICAS DE

IMUNOGLOBULINAS / BCRs / Acs

Anticorpos e Imunoglobulinas

2- Propriedades Físicas, Químicas e Antigênicas dos Acs e Igs.

2.1.- Quanto à Solubilidade em Soluções Saturadas de Sais Neutros

(Sulfato de Amônio e Sulfato de Sódio Globulinas.

2.2.-Quanto à Carga Eletrostática Acs e Igs tendem a apresentar

cargas positivas, migrando na eletroforese na fração gama globulina e

mais próxima do polo negativo.

2.3.- Quanto ao P.M. e ao Tamanho Acs e Igs apresentam P.M.

variando de 150 a 900 kda e coeficiente de sedimentação variando de 7

a 19S.

2.4.-Quanto à Estrutura Antigênica Os Acs são proteínas e atuam como

excelentes Ags e imunógenos entre diferentes espécies de animais, podendo ser

usados na produção de antissoros, que servirão para caracterizar diferentes

epítopos presentes em diferentes cadeias peptídicas e regiões que compõem as

moléculas de Acs/Igs. Dessa forma, foi verificado que os Acs existem sob formas

diferentes de classes ou subclasses/isótipos de Igs (*Principais Classes / Isótipos

são IgG, IgM, IgA, IgD e IgE).

Estrutura básica de uma molécula de Anticorpo

Os anticorpos, sob o ponto de vista estrutural, são moléculas proteicas de imunoglobulina que se organizam em

forma de Y (dois braços e uma haste), sendo que a unidade básica da molécula de anticorpo é composta por duas

cadeias proteicas pesadas (H - Heavy) idênticas e duas cadeias proteicas leves (L - Light) idênticas (Fig. 1). Cada

uma dessas cadeias proteicas; leve e pesada, possui uma região constante e uma região variável, de maneira que

cada braço da molécula de anticorpo é formado por uma cadeia leve inteira e uma parte da cadeia pesada, sendo

que as duas regiões variáveis dessas cadeias (leve e pesada), que estão localizadas junto às extremidades dos braços

do Y se aproximam, na estrutura tridimensional molecular, formando uma região que contém o sitio de

combinação do anticorpo para com o epítopo de um antígeno. A haste das moléculas de anticorpos é formada por

regiões constantes (Fig. 1); quanto à composição de aminoácidos, incluindo as partes restantes das cadeias pesadas

e tais regiões apresentam um número limitado de tipos.

Anticorpos e Imunoglobulinas

3- Estrutura Básica das Moléculas de Acs e Igs

3.1.-Organização molecular da Ig protótipo de modelo para estudo – IgG:- 2

cadeias pesada (H - Heavy) e 2 cadeias leves (L - Light), uniões dessas cadeias

por pontes dissulfeto (S-S), regiões constantes (C) e variáveis (V) de cadeias

pesadas e leves, região de dobradiça, domínios da cadeia pesada e da cadeia leve.

3.2.-Fragmentos peptídicos [Fab, F(ab’)2 e Fc] gerados por clivagem

enzimática com Papaína e/ou Pepsina e cadeias polipeptídicas H e L liberadas

por redução e alquilação das pontes dissulfeto das moléculas de Acs / Igs.

3.3.-A estrutura de uma molécula completa de Ig / Ac em relação as cadeias

polipeptídicas H e L liberadas por quebra das pontes dissulfeto ou dos

fragmentos peptídicos gerados por clivagem enzimática na montagem de uma

molécula padrão de Ac/Ig (vide os 2 slides seguintes).

4.- Polimorfismo das Igs:-

- classes ou subclasses/isótipos de Igs (Principais Classes são IgG, IgM, IgA, IgD e IgE).

- Alótipos de Igs.

- Idiótipos de Igs.

Propriedades das Imunoglobulinas (BCRs) dos Anticorpos (Acs)

• Acs são sintetizados pelos plasmócitos derivados dos linfócitos B

ativados após o estímulo antigênico

• BCRs são sintetizados durante o desenvolvimento de linfs. B e não

dependem do estímulo antigênico

Acs- São secretados

BCRs – São ligados à membrana

de Linfs. B

Anticorpos e Imunoglobulinas –Conceito e Funções de Domínios de Igs / Acs

- Conceito e Funções dos Domínios da Molécula de Imunoglobulinas são alças da

cadeia polipeptídica com composição definida de Aminoácidos, delimitadas por

pontes S-S e que exercem determinadas atividades biológicas.

a) Domínios VL e VH: formam o Sítio combinatório / Parátopo dos BCRs e Acs para a

interação com o Ag.

b) Domínio CL e CHl: Ligação não covalente entre as cadeias L e H; função de

"espaçador" entre o sítio combinatório e a região Fc e auxilia na manutenção da estrutura

tridimensional da molécula de Ig / Ac.

c) CH2-CH2: Fixação do componente C1q,r,s do Sistema Complemento, função início da

ativação da via clássica do sistema complemento.

d) CH3-CH3: Combinação específica com receptores nas membranas de Macrófagos,

Monócitos, Polimorfonucleares (função de Opsonização) e também com receptores na

superfície das Células NK e Linfócitos(função de ADCC). Ligação não covalente entre

as cadeias H.

e) CH4-CH4: Combinação específica com receptores nas membranas de Mastócitos e

Basófilos, e Eosinófilos (no caso de IgE). Funções:– promover a degranulação de

mastócitos e basófilos e/ou de eosinófilos). O domínio CH4 está presente apenas em IgM

e IgE, mas somente em IgE ele apresenta as funções citadas anteriormente.

VARIABILIDADE NA COMPOSIÇÃO

DAS CADEIAS POLIPEPTÍDICAS

DOS Acs:-

•Isótipos

•Alótipos

•Idiótipos

Os anticorpos se dividem em classes e subclasses de acordo com suas

propriedades físico-químicas, antigênicas e biológicas de suas cadeias H:

- Solubilidade;

- Carga eletrostática;

- Peso molecular;

- Estrutura molecular e

antigênica.

- Propriedades Biológicas

Principais Isótipos de Imunoglobulinas e de Acs

Principais funções das classes de imunoglobulinas

IgM

•Pentamérica (reunião de 5 monômeros de IgM)

• Grande

• Cadeia pesada

•Presença de Cadeia J, reunindo os 5 monômeros

de IgM

•Funções

• Ativação do sistema complemento

• Neutralização viral e de toxinas bacterianas

• Atua como Ac no compartimento sanguíneo

•Primeira Ig a ser produzida (Resposta Imune

Primária)

•Atua como BCR em linfócitos B maduros sob a

forma monomérica para o reconhecimento de

epítopos de Ags.

IgG

•Maior concentração no sangue

•Cadeia pesada

•Predomina nas respostas imunes

secundárias

•Funções

• neutralização viral e de toxinas bacterianas

• Opsonização (aumento da fagocitose)

• Citotoxidade celular dependente de Anticorpos

(ADCC)

• Ativação do sistema complemento

•Presente no feto e recém-nascido (Atravessa a

placenta de primatas e é a ppal. Ig que passa

pelo colostro)

IgE

•Cadeia pesada

•Normalmente encontrada em muito baixas

concentrações no plasma / soro sanguíneo

•Associa-se à receptores de mastócitos e basófilos

através do domínio CH4 das suas cadeias H (região Fc) e

quando combinada a Ags, nessa posição, promove a

degranulação de Mastócitos / Basófilos, liberando

mediadores da inflamação aguda como a histamina

•Funções

• Respostas de imune-proteção anti-parasitária

(anti-helmintos), quando IgE se associa com

receptores da superfície de Eosinófilos e tb. de

Mastócitos / Basófilos.

• Respostas na hipersensibilidade do tipo I ou

Anafiláticas (alergias / atopias)

Subclasses de Ig

Ex. IgG (Humanos)

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Resumo das Ppais. Propriedades dos Diferentes Isótipos de Anticorpos Humanos

ISÓTIPOS DE IMUNOGLOBULINAS / Acs NAS PRINCIPAIS CLASSES DE VERTEBRADOS

Figura – Resumo

sobre a Estrutura de

todas as classes de

imunoglobulinas.

Resumindo I - Fases da Produção de Anticorpos nas RIHs 1arias e 2arias

Resumindo II - Fases da Produção de Anticorpos nas RIHs 1arias e 2arias

Fig. A Transcitose de Acs nas Cels Epitelais da Mucosa do Intestino do

Isótipo IgA de Acs é Mediada por um Receptor de Poli-Igs

Funções Biológicas dos Anticorpos - I

Funções Biológicas dos Anticorpos - II

• Nos domínios variáveis da cadeia leve e da pesada existem 3 regiões

hipervariáveis (HV), que formam as regiões determinantes de

complementariedade (CDR ou RDC) e são apresentados na superfície de uma

molécula de anticorpo.

• Estas CDR formam a superfície de ligação para o antígeno.

• As CDR são ladeadas por seqüências de amino ácidos mais conservados,

chamadas de regiões “Framework”, responsáveis pela estabilidade estrutural do

domínio de ligação do antígeno

Fig. 5 – A estrutura e Composição das Regiões Constantes e

Variáveis de Imunoglobulinas

Recapitulando ...!!!