A especificidade de ligação entre anticorpos e antigénios leva o nosso sistema imunitário a combater com sucesso a infecção. Quando um vírus ou uma bactéria invadem um corpo, eles são envolvidos por macrófagos, que os quebram e apresentam seus epitócitos aos linfócitos das células B. Estas células B lêem o epitopo e criam anticorpos com um local de ligação de antígenos, ou paratope, que reconhece especificamente o patógeno invasor, liga-se a ele e sinaliza ao resto do sistema imunológico que o patógeno/antigénio deve ser destruído. Esta afinidade de anticorpos ao antígeno é semelhante à especificidade de uma chave em uma fechadura.
Interacção electrostática no complexo anticorpo-antigénio
Afinidade de anticorpos é uma mistura complicada de interacções electrostáticas fracas incluindo forças van der waals, interacções hidrofóbicas, afinidade íon-dipolo e ligação de hidrogénio. Apenas alguns aminoácidos estão envolvidos nas interações, e o local de ligação é uma área de apenas alguns nanômetros quadrados em tamanho. Isto significa que a estrutura terciária do anticorpo é extremamente importante. Se o anticorpo for exposto ao calor, ele desnaturará e a estrutura química única do local de ligação do antígeno será alterada, nesse caso, a afinidade do anticorpo será destruída. É por isso que é tão importante armazenar corretamente os anticorpos ao usá-los para imunodiagnóstico e imunoterapia. Além disso, como a afinidade entre o anticorpo e o antígeno é governada por fracas interações eletrostáticas, o local de ligação é particularmente sensível a mudanças no pH e condições iônicas do solvente.
Como um paratópe de anticorpos se aproxima de um epitópo de antígeno, as energias de hidratação das proteínas são superadas e as moléculas de água são expelidas dos locais à medida que o complexo antígeno-anticorpo é formado. Como em qualquer reação química, o complexo antígeno-anticorpo é reversível, e um equilíbrio será estabelecido entre o antígeno livre, antígeno livre, e o complexo antígeno-anticorpo.
Afinidade de anticorpos nos imunodiagnósticos
Afinidade de anticorpos para antígenos é explorada por técnicas imunodiagnósticas e imunoterapêuticas. Podemos diagnosticar a doença identificando marcadores de superfície nas células ou detectando a presença de antígenos no soro. Técnicas tradicionais como o ELISA requerem uma reacção enzimático-substrato para identificar a formação de complexos anti-corpo-antigénios. As técnicas mais recentes utilizam etiquetas de quimioluminescência ou fluorescentes, enquanto as tecnologias de ponta estão a utilizar princípios ópticos para desenvolver estratégias de diagnóstico sem etiquetas.
O futuro destes diagnósticos sem etiquetas irá trazer desenhos lab-on-a-chip que irão impulsionar a criação de tecnologias compactas para utilização em áreas remotas e com poucos recursos. As técnicas microfluídicas e fotônicas certamente farão avançar esta plataforma durante a próxima década.