Antígenos: definição e conceitos básicos
Antígeno é um composto de alto peso molecular que carrega informações geneticamente estranhas, o qual, ao entrar no organismo, é reconhecido pelo sistema imunológico e capaz de desencadear uma resposta imune direcionada à sua remoção. Em termos simples, um antígeno é uma molécula estranha em resposta à qual o sistema imunológico é ativado e anticorpos são produzidos.
O reconhecimento do antígeno pelo anticorpo não ocorre em toda a molécula, mas sim em uma pequena região dela. Essa região é chamada de epítopo (determinante antigênico). A região correspondente do anticorpo é o paratopo. O epítopo e o paratopo se encaixam geometricamente como uma chave e uma fechadura. Durante a maturação dos linfócitos B, ocorre a rearranjo gênico e a seleção de paratopos com diferentes geometrias, o que garante uma enorme diversidade de anticorpos.
A apresentação de antígenos ao sistema imunológico é realizada por apenas três tipos de células — as células apresentadoras de antígeno (APCs): macrófagos, células dendríticas e algumas células B. As APCs fazem a ligação entre a imunidade inata e a adquirida.
Propriedades dos antígenos
Existem quatro propriedades principais dos antígenos: antigenicidade, estranheza, imunogenicidade e especificidade.
- Antigenicidade é a capacidade potencial de uma molécula induzir a síntese de anticorpos específicos e interagir com fatores imunológicos. É realizada através de epítopos. Exemplos: antígenos capsulares (K), flagelares (H) e somáticos (O) de bactérias.
- Estranheza é uma condição obrigatória para a manifestação da antigenicidade. Os anticorpos devem ser produzidos apenas contra moléculas estranhas. Se a resposta imune for direcionada contra antígenos próprios, desenvolve-se uma doença autoimune. A estranheza é relativa: os anticorpos reconhecem a geometria, não a genética, razão pela qual a reatividade cruzada é possível.
- Imunogenicidade é a capacidade de um antígeno de induzir uma resposta protetora de uma certa intensidade. Depende das características moleculares do antígeno (natureza, composição química, peso molecular, estrutura), do clearance (dinâmica de entrada e eliminação) e da reatividade do hospedeiro (características hereditárias).
- Especificidade é a capacidade de induzir uma resposta imune estritamente a um determinado epítopo, o que garante a precisão do reconhecimento.
Classificação dos antígenos
De acordo com o grau de estranheza, distinguem-se:
- Autógenos — antígenos próprios do organismo, normalmente tolerados;
- Isógenos — antígenos de indivíduos geneticamente idênticos (gêmeos monozigóticos);
- Singênicos — antígenos de indivíduos da mesma espécie, geneticamente heterogêneos;
- Alogênicos — em representantes da mesma espécie durante o transplante;
- Xenogênicos — o doador e o receptor pertencem a espécies diferentes;
- Reativos cruzados — antígenos de diferentes organismos que interagem com os mesmos fatores imunológicos (exemplo: Streptococcus pyogenes e tecidos cardíacos).
De acordo com a especificidade, distinguem-se antígenos grupo-específicos (comuns a um gênero ou família), espécie-específicos e variante/tipo-específicos de cepas individuais.
De acordo com o grau de imunogenicidade, distinguem-se: imunógenos (antígenos completos) — induzem uma resposta completa; haptenos (antígenos incompletos) — induzem uma resposta apenas em complexo com uma proteína transportadora; tolerógenos — induzem tolerância imunológica; autoantígenos. Os epítopos são divididos, por conformação, em lineares (contínuos) e conformacionais; por localização, em terminais e centrais.
Anticorpos: origem e funções
Os anticorpos são os principais fatores humorais da imunidade adquirida, circulando no sangue e reconhecendo uma ampla gama de antígenos com alta especificidade. Os anticorpos são produzidos por células plasmáticas — linfócitos B ativados e diferençados terminalmente.
Na superfície do linfócito B, os anticorpos atuam como um receptor — BCR (B-cell receptor). Após a ligação do antígeno ao BCR, a célula é ativada, transforma-se em uma célula plasmática e começa a secretar anticorpos com a mesma especificidade do seu receptor de membrana. Sob a influência de sinais dos linfócitos T auxiliares (T-helpers), ocorre a troca de classes e a maturação da afinidade.
Funções principais dos anticorpos:
- Opsonização — facilitação da fagocitose através do reconhecimento e retenção do micróbio pelo fagócito;
- Neutralização de toxinas, bactérias e vírus, prevenindo a sua penetração nas células;
- Ativação do sistema do complemento pela via clássica;
- Participação na citotoxicidade celular mediada por anticorpos (ADCC) com a participação de células NK.
Propriedades dos anticorpos: afinidade e avidez
Afinidade é o grau de afinidade específica do centro ativo do anticorpo pelo determinante antigênico, ou seja, a precisão da correspondência geométrica entre o paratopo e o epítopo. A dos IgG é alta, enquanto a da IgM é baixa.
Avidez é a força total de ligação da molécula de anticorpo com o antígeno, dependendo do número de centros ativos. A IgG possui dois locais de ligação — a avidez é menor; a IgM, como pentâmero, possui dez locais — a avidez é alta. Assim, a IgG possui alta afinidade com baixa avidez, e a IgM o inverso.
Estrutura e classes de imunoglobulinas
A molécula de anticorpo consiste em duas cadeias pesadas (H) e duas leves (L), unidas por pontes dissulfeto. Distinguem-se:
- Fragmento Fab — a parte variável, formada pelas regiões N-terminais das cadeias pesada e leve; contém o centro de ligação ao antígeno;
- Fragmento Fc — a parte constante, responsável pelas funções efetoras: ligação aos receptores celulares, ativação do complemento;
- Região dobradiça (hinge) na junção dos fragmentos Fab e Fc, proporcionando mobilidade e adaptação ao antígeno.
A diversidade de locais de ligação ao antígeno é alcançada através de rearranjos gênicos e hipermutações somáticas. Os anticorpos que reconhecem antígenos próprios são eliminados.
De acordo com a estrutura do fragmento Fc, distinguem-se cinco isotipos (classes) de imunoglobulinas:
- IgG, IgD, IgE — monômeros;
- IgA — existe na forma de monômero sérico e dímero secretor;
- IgM — pentâmero com 10 locais de ligação ao antígeno, resposta primária.
Pontos-chave
- Antígeno — estrutura de alto peso molecular estranha; reconhecida pelo epítopo, anticorpo — pelo paratopo.
- As células apresentadoras de antígeno são apenas os macrófagos, células dendríticas e algumas células B.
- As quatro propriedades do antígeno: antigenicidade, estranheza, imunogenicidade, especificidade.
- A imunogenicidade depende das propriedades do antígeno, do seu clearance e da reatividade do organismo; distinguem-se antígenos completos, haptenos, tolerógenos e autoantígenos.
- Os anticorpos são produzidos por células plasmáticas — linfócitos B ativados; o BCR determina a especificidade das imunoglobulinas secretadas.
- Afinidade é a precisão da correspondência paratopo-epítopo; avidez é a força total de ligação devido ao número de locais.
- A molécula de Ig consiste em fragmentos Fab (de ligação ao antígeno) e Fc (efetor), unidos pela região dobradiça.
- Existem cinco isotipos: IgG, IgM (pentâmero), IgA (mono e dímero), IgD, IgE.