Os anticorpos, também chamados de imunoglobulinas, são glicoproteínas em forma de Y produzidas por células B que reconhecem e neutralizam patógenos. São as moléculas efetoras da imunidade humoral, ligando-se com alta especificidade a antígenos através de suas regiões variáveis.

Estrutura Básica

Todas as imunoglobulinas compartilham um arcabouço estrutural comum consistindo em quatro cadeias polipeptídicas: duas cadeias pesadas idênticas e duas cadeias leves idênticas, mantidas juntas por pontes dissulfeto e interações não covalentes. Cada cadeia se dobra em domínios globulares chamados domínios de imunoglobulina, que consistem em cerca de 110 aminoácidos arranjados em um sanduíche de duas folhas beta estabilizadas por uma ponte dissulfeto conservada, um exemplo clássico de estrutura de proteínas.

O monômero em forma de Y tem várias regiões. Os fragmentos Fab contêm os sítios de ligação ao antígeno, com cada braço do Y formando um sítio de ligação. O fragmento Fc medeia funções efetoras incluindo ativação do complemento e ligação a receptores. A região da dobradiça fornece flexibilidade entre as regiões Fab e Fc, permitindo que os dois sítios de ligação ao antígeno se movam independentemente.

Regiões Variável e Constante

As regiões N-terminais das cadeias pesada e leve são altamente variáveis entre diferentes moléculas de anticorpo, formando as regiões variáveis que determinam a especificidade ao antígeno. Dentro das regiões variáveis, três alças hipervariáveis chamadas regiões determinantes de complementaridade criam a superfície de ligação ao antígeno. A diversidade das sequências de CDR, gerada por recombinação VDJ e hipermutação somática, permite que o sistema imunológico reconheça uma vasta gama de antígenos potenciais.

As regiões C-terminais são constantes dentro de cada classe de anticorpo. A cadeia leve tem um domínio constante, enquanto a cadeia pesada tem três ou quatro domínios constantes dependendo do isotipo. As regiões constantes determinam a classe do anticorpo e suas funções efetoras.

Classes de Imunoglobulinas

Os mamíferos têm cinco classes de imunoglobulinas. IgG é a mais abundante no soro, com quatro subclasses em humanos. Atravessa a placenta, fornecendo imunidade passiva ao feto, e é o principal anticorpo produzido durante respostas imunes secundárias. IgM é o primeiro anticorpo produzido durante uma resposta imune e existe como um pentâmero de cinco unidades em forma de Y. Seu grande tamanho a mantém principalmente na corrente sanguínea, e é altamente eficaz na ativação do complemento. IgA é o principal anticorpo em secreções mucosas, protegendo os tratos respiratório, digestivo e reprodutivo. Existe como um dímero com uma cadeia J. IgE liga-se a mastócitos e basófilos e medeia respostas alérgicas e defesa contra parasitas. IgD é encontrada principalmente na superfície de células B ingênuas, funcionando como um receptor de antígeno.

Ligação ao Antígeno

A ligação ao antígeno ocorre através de complementaridade conformacional e química entre as alças CDR e o epítopo antigênico. A interação envolve ligações de hidrogênio, interações iônicas, forças de van der Waals e interações hidrofóbicas. Diferentemente das interações enzima-substrato, a ligação anticorpo-antígeno é tipicamente não covalente e reversível. A afinidade de ligação é descrita pela constante de dissociação, com anticorpos de alta afinidade tendo valores de Kd na faixa nanomolar a picomolar.

Funções Efetoras

A região Fc medeia várias funções efetoras após a ligação ao antígeno. A citotoxicidade celular dependente de anticorpo ocorre quando receptores Fc em células natural killer reconhecem IgG ligada a células-alvo, desencadeando a liberação de grânulos citotóxicos. A ativação do complemento começa quando IgM ou IgG liga-se ao antígeno, expondo sítios de ligação para C1q e iniciando a cascata clássica do complemento. A opsonização envolve revestir patógenos com IgG, aumentando a fagocitose por macrófagos e neutrófilos que expressam receptores Fc gama. Na imunidade mucosal, o receptor de imunoglobulina polimérico transporta IgA através de células epiteliais para as secreções.

Anticorpos Monoclonais

Os anticorpos monoclonais são anticorpos idênticos produzidos por um único clone de célula B. São produzidos pela tecnologia de hibridoma, fusionando células B produtoras de anticorpos com células de mieloma imortais. Os anticorpos monoclonais revolucionaram os diagnósticos (incluindo ELISA) e a terapia. Anticorpos monoclonais terapêuticos tratam o câncer bloqueando receptores de fator de crescimento, como trastuzumabe visando HER2, ou recrutando células imunes através de citotoxicidade celular dependente de anticorpo. Outros anticorpos terapêuticos bloqueiam citocinas inflamatórias em doenças autoimunes, como adalimumabe visando o fator de necrose tumoral.