Os Anticorpos, as moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) e os receptores de antígenos dos linfócitos T são as três classes de moléculas usadas pelo sistema imune adaptativo para a ligação aos antígenos.
Destas três, os anticorpos reconhecem a maior gama de estruturas antigênicas, mostrando sua maior capacidade de discriminação de diferentes antígenos, e se ligam a estes com maior afinidade.
O que são Anticorpos
Os anticorpos são glicoproteínas expressas como receptores nas membranas dos linfócitos B ou como moléculas presentes no soro e fluidos teciduais. O contato entre o receptor de um linfócito B e um antígeno resulta na a diferenciação do linfócito B para gerar um clone de plasmócitos que secreta grandes quantidades de anticorpos.
Cada clone secreta apenas um tipo de anticorpo com especificidade única. O anticorpo secretado tem a mesma especificidade do receptor do linfócito B original.
Classes dos Anticorpos
Existem cinco classes distintas de anticorpos encontradas na maioria dos mamíferos. São denominadas IgG, IgA, IgM, IgD e IgE. Elas se diferem em tamanho, carga, sequência de aminoácidos e conteúdo de carboidratos.
Nos seres humanos, ainda há quatro subunidades de IgG e duas de IgA. Dessa forma, nove isotipos de anticorpos são encontrados: IgM, IgA1, IgA2, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgD e IgE. Cada isotipo é definido pela sequência de aminoácidos da região constante da cadeia pesada e codificado por um gene único. Os anticorpos presentes no sangue (soro) são policlonais (estruturalmente heterogênios), o que reflete sua habilidade de reconhecer e se ligar a antígenos diferentes. Eles são produtos de clones diferentes de plasmócitos.
Estrutura básica do Anticorpo
Uma molécula de anticorpo apresenta estrutura central simétrica, composta por duas cadeias leves idênticas e duas cadeias pesadas idênticas. As cadeias leves e pesadas contêm uma série de unidades homólogas repetidas, cada uma com cerca de 110 resíduos de aminoácidos de comprimento, que se dobra independentemente em uma forma globular denominada domínio Ig.
Um domínio Ig apresenta duas camadas de lâminas β-pregueadas, sendo cada camada composta por três a cinco fitas de cadeias polipeptídicas antiparalelas. As duas camadas são unidas por pontes de dissulfeto, e as fitas de cada lâmina β são conectadas por alças curtas.
As cadeias pesadas e as cadeias leves são compostas por regiões aminoterminais variáveis (V), que participam do reconhecimento de antígenos, e regiões carboxiterminais (C). Nas cadeias pesadas, as regiões C medeiam as funções efetoras das moléculas de anticorpo.
As regiões variáveis são assim chamadas por conterem áreas de variabilidade na sequência de aminoácidos, que diferem os anticorpos sintetizados por um clone de linfócito B dos anticorpos produzidos por outros clones.
A região V de uma cadeia pesada (VH) e a região V da cadeia leve (VL) formam um sítio de ligação ao antígeno. Uma vez que a unidade estrutural central de cada molécula de anticorpo contém duas cadeias pesadas e duas cadeias leves, cada imunoglobulina apresenta pelo menos dois sítios de ligação ao antígeno.
Os domínios da região C são separados do sítio de ligação ao antígeno e não participam do reconhecimento desta molécula. As regiões C da cadeia pesada interagem com outras moléculas efetoras e células do sistema imune e, portanto, medeiam a maioria das funções biológicas dos anticorpos.
A maioria das diferenças de sequências e da variabilidade entre diferentes anticorpos é definida por três seguimentos curtos localizados na região V da cadeia pesada e três curtos seguimentos localizados na região V da cadeia leve.
Esses seguimentos são denominados seguimentos hipervariáveis e também podem ser chamados de regiões determinantes de complementariedade (CDR). A ligação do antígeno às moléculas de anticorpo é a principal função das regiões hipervariáveis de VH e VL.
Interação Antígeno-Anticorpo
A interação entre o antígeno e o anticorpo ocorre por meio de superfícies complementares nas quais existem um epítopo (do antígeno) e um sítio de ligação do anticorpo (o paratopo). Todas as regiões hipervariáveis das cadeias pesada e leve participam dessa interação.
O reconhecimento do antígeno pelo anticorpo envolve a formação de uma ligação não covalente e reversível. Diversos tipos de interações ao anticorpo podem contribuir para a ligação do antígeno ao anticorpo, incluindo forças eletrostáticas, pontes de hidrogênio, forças de van der Waals e interações hidrofóbicas.
A relativa importância de cada uma destas interações depende das estruturas do sítio de ligação de cada anticorpo e do determinante antigênico. A força de ligação entre um único sítio de combinação de um anticorpo e um epítopo do antígeno é chamada de afinidade. Esta é a soma das forças de atração e repulsão resultantes da ligação entre o paratopo e seu epítopo.
Pelo fato de cada anticorpo ter quatro cadeias polipeptídicas e dois sítios de ligação de antígenos, eles são potencialmente multivalentes (ou polivalentes) na sua reação com o antígeno. Os antígenos, por sua vez, podem ser monovalentes (pequenos grupos químicos e haptenos, por exemplo) ou multivalentes (microrganismos, por exemplo).
A força pela qual um anticorpo multivalente se liga a um antígeno é chamada de avidez para diferenciá-la da afinidade, que é determinada pela ligação de um fragmento do anticorpo monovalente a um único epítopo antigênico. Em situações fisiológicas, a avidez é mais relevante do que a afinidade, pois os anticorpos são, pelo menos, bivalentes, e na maioria das vezes os antígenos são multivalentes.
