Figura 1. Clique para obter uma imagem maior. Este gráfico ilustra as respostas imunitárias primárias e secundárias relacionadas com a produção de anticorpos após uma exposição inicial e secundária a um antigénio. Observe que a resposta secundária é mais rápida e fornece uma concentração muito maior de anticorpos.a especificidade e a memória são obtidas essencialmente programando certas células envolvidas na resposta imunitária para responder rapidamente a exposições subsequentes do patogéneo. Esta programação ocorre como resultado da primeira exposição a um patógeno ou vacina, que desencadeia uma resposta primária. Exposições subsequentes resultam em uma resposta secundária que é mais rápida e mais forte como resultado da memória do corpo da primeira exposição (Figura 1). Esta resposta secundária, no entanto, é específica do agente patogénico em questão. Por exemplo, a exposição a um vírus (por exemplo, o vírus varicela-zoster) não proporcionará proteção contra outras doenças virais (por exemplo, sarampo, papeira ou pólio).a imunidade específica adaptativa envolve a acção de dois tipos de células distintos: linfócitos B (células B) e linfócitos T (células T). Apesar das células B E T surgirem de uma via comum de diferenciação das células estaminais hematopoiéticas( ver Figura 1 nas defesas Celulares), os seus locais de maturação e os seus papéis na imunidade adaptativa são muito diferentes.as células B amadurecem na medula óssea e são responsáveis pela produção de glicoproteínas chamadas anticorpos ou imunoglobulinas. Os anticorpos estão envolvidos na defesa do corpo contra patógenos e toxinas no ambiente extracelular. Mecanismos de imunidade específica adaptativa que envolvem células B e produção de anticorpos são referidos como imunidade humoral. A maturação das células T ocorre no timo. As células T funcionam como o orquestrador central de respostas imunitárias inatas e adaptativas. Eles também são responsáveis pela destruição de células infectadas com patógenos intracelulares. O alvo e destruição de patógenos intracelulares pelas células T é chamado imunidade mediada por células, ou imunidade celular.

antigénios

a activação das defesas imunitárias adaptativas é desencadeada por estruturas moleculares específicas do patogéneo chamadas antigénios. Os antigénios são semelhantes aos padrões moleculares associados ao agente patogénico (PAMPs) discutidos no reconhecimento do agente patogénico e na fagocitose; no entanto, enquanto as PAMPs são estruturas moleculares encontradas em numerosos agentes patogénicos, os antigénios são únicos a um agente patogénico específico. Os antigénios que estimulam a imunidade adaptativa à varicela, por exemplo, são únicos no vírus da varicela-zoster, mas significativamente diferentes dos antigénios associados a outros agentes patogénicos virais.o termo antigénio foi inicialmente utilizado para descrever moléculas que estimulam a produção de anticorpos; na verdade, o termo vem de uma combinação das palavras anticorpo e gerador, e uma molécula que estimula a produção de anticorpos é dito ser antigênico. No entanto, o papel dos antigénios não se limita à imunidade humoral e à produção de anticorpos; os antigénios também desempenham um papel essencial na estimulação da imunidade celular, e por esta razão os antigénios são por vezes mais precisamente referidos como imunogénios. No entanto, neste texto, normalmente referimo-nos a eles como antigénios.os agentes patogénicos possuem uma variedade de estruturas que podem conter antigénios. Por exemplo, os antigénios das células bacterianas podem estar associados às suas cápsulas, paredes celulares, fimbriae, flagella ou pili. Os antigénios bacterianos também podem estar associados a toxinas extracelulares e enzimas que segregam. Os vírus possuem uma variedade de antigénios associados com os seus capsídeos, envelopes e as estruturas de espigões que usam para se ligarem às células.

Figura 2. Um antigénio é uma macromolécula que reage com componentes do sistema imunitário. Um determinado antigénio pode conter vários motivos que são reconhecidos pelas células imunitárias.os antigénios

podem pertencer a qualquer número de classes moleculares, incluindo hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos, proteínas e combinações destas moléculas. Os antigénios de diferentes classes variam na sua capacidade de estimular as defesas imunitárias adaptativas, bem como no tipo de resposta que estimulam (humoral ou celular). A complexidade estrutural de uma molécula antigênica é um fator importante em seu potencial antigênico. Em geral, moléculas mais complexas são mais eficazes como antigénios. Por exemplo, a estrutura complexa tridimensional das proteínas torna-as os antigénios mais eficazes e potentes, capazes de estimular a imunidade tanto humoral como celular. Em comparação, os carboidratos são menos complexos em estrutura e, portanto, menos eficazes como antigénios; eles só podem estimular as defesas imunitárias humorais. Os lípidos e ácidos nucleicos são as moléculas menos antigênicas, e em alguns casos só podem se tornar antigênicos quando combinados com proteínas ou carboidratos para formar glicolípidos, lipoproteínas ou nucleoproteínas.

uma razão pela qual a complexidade tridimensional dos antigénios é tão importante é que os anticorpos e as células T não reconhecem e interagem com um antigénio inteiro, mas com regiões menores expostas na superfície de antigénios chamados epítopos. Um único antigénio pode possuir vários epítopos diferentes( Figura 2), e diferentes anticorpos podem ligar-se a diferentes epítopos no mesmo antigénio (Figura 3). Por exemplo, o flagelo bacteriano é uma grande estrutura proteica complexa que pode possuir centenas ou mesmo milhares de epítopos com estruturas tridimensionais únicas. Além disso, os flagelos de diferentes espécies bacterianas (ou mesmo estirpes da mesma espécie) contêm epítopos únicos que só podem ser ligados por anticorpos específicos.o tamanho de um antigénio é outro factor importante no seu potencial antigénico. Enquanto grandes estruturas antigênicas como a flagela possuem múltiplos epitópios, algumas moléculas são muito pequenas para serem antigênicas por si mesmas. Tais moléculas, chamadas haptens, são essencialmente epítopos livres que não fazem parte da complexa estrutura tridimensional de um antígeno maior. Para que um hapten se torne antigênico, ele deve primeiro se ligar a uma molécula portadora maior (geralmente uma proteína) para produzir um antígeno conjugado. Os anticorpos específicos de hapten produzidos em resposta ao antigénio conjugado são então capazes de interagir com moléculas livres de hapten não conjugadas. Os Haptens não estão associados a patógenos específicos, mas são responsáveis por algumas respostas alérgicas. Por exemplo, o urushiol hapten, uma molécula encontrada no óleo das plantas que causam hera venenosa, causa uma resposta imunitária que pode resultar em uma erupção cutânea grave (chamada dermatite de contato). Similarmente, a penicilina de hapten pode causar reações alérgicas a medicamentos na classe da penicilina.Qual é a diferença entre um antigénio e um epítopo?que factores afectam o potencial antigénico de um antigénio?por que é que as haptens normalmente não são antigénicas e como se tornam antigénicas?anticorpos

Figura 4. a) a estrutura típica de quatro cadeias de um monómero genérico de anticorpos. b) A estrutura tridimensional correspondente da IgG de anticorpos. (credit b: modification of work by Tim Vickers)

pense nisso

• descreva as diferentes funções da região Fab e da região Fc.

pense nisso

• que parte de uma molécula de anticorpos determina a sua classe?que Classe de anticorpos está envolvida na protecção contra parasitas?
• descreve a diferença de estrutura entre IgM e IgG.

Figura 5. A neutralização envolve a ligação de anticorpos específicos a antigénios encontrados em bactérias, vírus e toxinas, impedindo-os de se ligarem às células alvo.

Figura 6. Os anticorpos servem como opsoninas e inibem a infecção, marcando patógenos para destruição por macrófagos, células dendríticas e neutrófilos. Estas células fagocíticas utilizam receptores Fc para se ligarem a agentes patogénicos IgG-opsonizados e iniciam o primeiro passo de ligação antes da fagocitose.

Figura 7. Anticorpos, especialmente anticorpos IgM, aglutinam bactérias ligando-se a epitopos em duas ou mais bactérias simultaneamente. Quando estão presentes múltiplos agentes patogénicos e anticorpos, os agregados formam-se quando os locais de ligação dos anticorpos se ligam a agentes patogénicos separados.a aglutinação ou agregação envolve a ligação cruzada de agentes patogénicos por anticorpos para criar grandes agregados (Figura 7). O IgG tem dois locais de ligação do antigénio Fab, que podem ligar-se a duas células patogénicas separadas, agrupando-as. Quando estão envolvidos múltiplos anticorpos IgG, grandes agregados podem desenvolver-se; estes agregados são mais fáceis para os rins e o baço filtrarem-se do sangue e mais fáceis para os fagócitos ingerirem para destruição. A estrutura pentamérica da IgM fornece dez locais de ligação de Fab por molécula, tornando-a o anticorpo mais eficiente para aglutinação.outra função importante dos anticorpos é a activação da Cascata do complemento. Como discutido no capítulo anterior, o sistema complementar é um componente importante das defesas inatas, promovendo a resposta inflamatória, recrutando fagócitos para o local da infecção, aumentando a fagocitose por opsonização, e matando patógenos gram-negativos com o complexo de ataque de membrana (MAC). A ativação do complemento pode ocorrer através de três vias diferentes (ver Figura 2 em defesas químicas), mas a mais eficiente é a via clássica, que requer a ligação inicial de anticorpos IgG ou IgM à superfície de uma célula patogénica, permitindo o recrutamento e ativação do complexo C1.outra função importante dos anticorpos é a citotoxicidade (ADCC) mediada por células dependentes de anticorpos, que aumenta a occisão de agentes patogénicos que são demasiado grandes para serem fagocitados. Este processo é melhor caracterizado para células NK, como mostrado na Figura 8, mas também pode envolver macrófagos e eosinófilos. ADCC ocorre quando a região Fab de um anticorpo IgG se liga a um grande patógeno; receptores Fc em células efetoras (por exemplo, células NK), em seguida, se ligam à região Fc do anticorpo, levando-os a uma estreita proximidade com o patógeno alvo. A célula efetora então segrega citotoxinas poderosas (p.ex., perforina e granzimas) que matam o patógeno.

Figura 8. Neste exemplo de ADCC, os anticorpos ligam-se a uma grande célula patogénica que é demasiado grande para fagocitose e depois ligam-se a receptores Fc na membrana de uma célula assassina natural. Esta interacção leva a célula NK a uma proximidade próxima, onde pode matar o agente patogénico através da libertação de citotoxinas extracelulares letais.