HAPTENS: HISTÓRIA, FUNÇÕES, CARACTERÍSTICAS, RESPOSTAS IMUNOLÓGICAS - BIOLOGIA - 2025

Um hapteno é uma molécula não antigênica e não proteica de baixo peso molecular que é capaz de desencadear uma resposta imune apenas quando se liga a uma proteína ou carboidrato "transportador ou transportador molecular". Deve-se notar que muitos autores o descrevem como um “antígeno muito pequeno”.

Uma molécula antigênica ou antígeno é definido em alguns textos como qualquer substância capaz de se ligar com alta especificidade a um anticorpo produzido por uma célula B ou a um receptor na membrana de uma célula T, que são os linfócitos responsáveis ​​pela imunidade humoral e celular., respectivamente.

Complexo antígeno-anticorpo (Fonte: Alejandro Porto via Wikimedia Commons)

Os antígenos podem ser moléculas de qualquer tipo, como proteínas, metabólitos, açúcares, lipídios e seus derivados, hormônios, drogas, ácidos nucléicos, etc.

No entanto, apenas macromoléculas grandes têm propriedades antigênicas capazes de desencadear as respostas linfocitárias necessárias para a produção de anticorpos.

Qualquer substância estranha a um organismo pode ser considerada um antígeno; no entanto, o termo 'imunógeno' é frequentemente usado para se referir aos antígenos que efetivamente desencadeiam uma resposta por linfócitos B produtores de anticorpos.

Um hapteno é, portanto, um antígeno não imunogênico, exigindo sua associação com uma macromolécula para desencadear as respostas imunológicas características de um imunógeno.

Recursos

Sendo o sistema imunológico a principal "arma" de defesa contra infecções de diferentes tipos de patógenos e contra qualquer objeto ou substância estranha, entre muitas outras coisas, o corpo do ser humano investe grande quantidade de esforço e energia em seu funcionamento.

No entanto, ao longo de sua vida, uma pessoa é regularmente exposta ao que poderia ser considerado como múltiplos antígenos, para os quais o sistema imunológico tem a capacidade de "decidir" a que tipo de molécula responder e que tipo de molécula ignorar.

Um dos mecanismos que o sistema imunológico usa para decidir se responde ou não a um determinado antígeno é o seu tamanho. Assim, como discutido acima, apenas moléculas "grandes", como proteínas, fosfolipídeos, carboidratos complexos e ácidos nucleicos funcionam como verdadeiros imunógenos.

Os haptenos, por serem moléculas muito pequenas, a menos que estejam conjugados com algum tipo de macromolécula, não têm funções imunogênicas. No entanto, os estudiosos do ramo da medicina conhecido como imunologia consideram os haptenos como "ferramentas" imunológicas.

O motivo da afirmação acima tem a ver com o fato de alguns pesquisadores se dedicarem à tarefa de conjugar certos haptenos a outras moléculas maiores, que funcionam em seu "transporte" e as tornam imunogênicas, para que assim um indivíduo produz anticorpos específicos contra um determinado hapteno.

A molécula resultante da união entre um hapteno e uma molécula carreadora é conhecida como um 'sistema' ou 'complexo hapteno-carreador' e os indivíduos expostos a este sistema (verdadeiramente imunogênicos) produzem anticorpos com a capacidade de se ligar especificamente a essas moléculas em seus Forma livre.

Utilidade prática

Assim, uma das principais funções dos sistemas portadores de hapteno é estimular a produção de anticorpos, os quais são frequentemente utilizados no desenvolvimento de diversos testes analíticos, por isso são úteis do ponto de vista de pesquisa e diagnóstico..

Um animal experimental exposto a um hapteno acoplado a uma proteína, por exemplo, produzirá anticorpos contra o hapteno, contra epítopos ou determinantes antigênicos da molécula carreadora e contra sítios formados na junção entre o hapteno e seu transportador.

Esta propriedade do sistema transportador ou portador de hapteno é útil para estudar os efeitos imunológicos de pequenas variações na estrutura de um antígeno sobre a especificidade da resposta imune.

Caracteristicas

Os haptenos são caracterizados principalmente pelo tamanho e pelo fato de serem geralmente moléculas orgânicas não proteicas. Aqui está uma pequena lista das principais características dessas moléculas:

- Compostos químicos de baixo peso molecular (menos de 5 kDa). Eles podem até ser grupos funcionais muito pequenos.

Complexo portador de Hapten. O hapteno nesta imagem é um grupo dinitrofenil (Fonte: MantOs via Wikimedia Commons)

- São moléculas com especificidade antigênica, mas sem poder imunogênico ou, o que é mesmo, não desencadeiam a produção de anticorpos, mas podem ser especificamente reconhecidas por eles em organismos imunizados com complexos hapteno-portadores.

- Apenas ligados a uma molécula “portadora” ou “transportadora” (do inglês Carrier) adquirem imunogenicidade como antígenos, à medida que são reconhecidos pelo sistema imunológico.

- São univalentes do ponto de vista antigênico, ou seja, o número de determinantes antigênicos funcionais que os haptenos possuem, capazes de se ligar a um anticorpo, é um (ao contrário de um antígeno natural, que é polivalente).

Respostas imunológicas associadas a haptenos e um pouco de história

Muito do conhecimento atual a respeito do processo de apresentação de antígenos pelos linfócitos B, bem como o papel dessas células no desenvolvimento da resposta imune humoral, deriva de diferentes estudos onde se quis observar a resposta de anticorpos em um organismo imunizado. com um complexo transportador de hapteno.

Karl Landsteiner, entre 1920 e 1930, dedicou sua pesquisa à criação de um sistema quimicamente definido para estudar a ligação de anticorpos individuais, utilizando, para isso, animais imunizados com conjugados hapteno-portador e comparando seus soros com os de outros animais. imunizado com haptenos semelhantes acoplados a moléculas diferentes.

Seus experimentos comparativos tiveram como objetivo determinar se havia reações cruzadas (que o mesmo anticorpo reconhece mais de um antígeno) entre os anticorpos produzidos em resposta a diferentes complexos hapteno-transportador, com os quais ele foi capaz de analisar quais modificações impediram ou permitiram essas reações.

O trabalho de Landsteiner conseguiu evidenciar a especificidade do sistema imunológico para pequenas variações estruturais nos determinantes imunogênicos dos antígenos, bem como a grande diversidade de epítopos que esse sistema tem a capacidade de reconhecer.

Características das respostas induzidas pelos complexos hapteno-portador

A partir dos estudos de Landsteiner e outros pesquisadores da área, algumas características particulares das respostas imunes induzidas pela imunização com complexos hapteno-proteína transportadora puderam ser reconhecidas.

- As respostas imunes requerem a participação de linfócitos B específicos para cada hapteno e linfócitos T auxiliares específicos para a porção proteica do transportador.

- Elicitação de uma resposta só é possível quando o hapteno está fisicamente ligado à sua proteína transportadora.

- A interação anticorpo-antígeno é restringida pelas moléculas do sistema do complexo principal de histocompatibilidade de classe II.

Mais tarde, na história da imunologia, foi reconhecido que essas características também são características de respostas de anticorpos a qualquer antígeno proteico.

Referências

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