O documento descreve as bases da interação antígeno-anticorpo, incluindo a classificação primária, secundária e terciária da interação e a estrutura do anticorpo com suas cadeias polipeptídicas e classes. Também explica como o anticorpo reconhece especificamente os epítopos do antígeno por meio de forças de atração entre os radicais do antígeno e os aminoácidos do anticorpo.

1. Bases da Interação Antígeno- Anticorpo Aula 3 Maio de 2003

2. A interação antígeno-anticorpo é tradicionalmente classificada em primária, secundária e terciária. O primeiro 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 iniciado pela 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.

3. O anticorpo é constituído por quatro cadeias polipeptídicas, possuindo dois sítios de ligação ao antígeno. Antígeno cadeias sítios de ligação anticorpo = imunoglobulina

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

5. as classes de imunoglobulinas 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 IgM apresentam formas poliméricas IgG IgM IgD IgA IgE

6. O anticorpo secretado é essencialmente uma molécula bifuncional 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 resíduos destas regiões interagem especificamente com o antígeno. REGIÃO VARIÁVEL SÍTIO DE LIGAÇÃO DO ANTÍGENO. REGIÕES CONSTANTES REGIÃO DA DOBRADIÇA Extremidade amino-terminal (NH 2 ) Extremidade carboxi-terminal (COOH)

7. Estrutura espacial do anticorpo Cadeias pesadas Cadeia leve Fc Fab Sítio de ligação do antígeno

8. 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.

9. 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 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 antígeno Fc: fragmento cristalisável – responsável pelas atividades biológicas mencionadas. Fab Fc

10. 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.

11. As moléculas de anticorpo não se ligam ao antígeno como um todo. Vários anticorpos podem reconhecer num mesmo antígeno, uma ou várias pequenas regiões diferentes (os já mencionados epítopos). Antígenos monovalentes Antígenos multivalentes

12. 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, induzir uma resposta imune, mas que é reconhecida pelo sistema imune como estranha. O hapteno conjugado a um carreador pode induzir uma resposta imune. O carreador é qualquer molécula maior, imunogênica, que transporte o hapteno.

13. Uma boa adaptação entre o determinante antigênico e o sítio combinatório do anticorpo fornecerá amplas oportunidades para o surgimento de forças atrativas intermoleculares e poucas oportunidades para a ação das forças repulsivas. Boa adaptação Adaptação precária Epítopo Epítopo

14. 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 hidrofóbicas repelem moléculas de água Pontes de hidrogênio O N O N Eletrostática - - Van der Waals - + + - + - - + Hidrofóbica Exclusão da água + +

15. Reatividade Cruzada 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. Epítopo não compartilhado. X’ Y Epítopo Y compartilhado Antígeno imunizante X Y Z Anti X Anti Y Anti Z

16. FIM