Zdravstvene informacije

Što su imunoglobulini i zašto su potrebni

Ljudski imunitet složen je višefazni sustav zaštite tijela od štetnih vanjskih utjecaja (virusa, bakterija, alergena, gljivica). Ne postoji niti jedan organ odgovoran za imunološku obranu. Ova je funkcija dodijeljena različitim sustavima: od crijeva do mikroskopskih proteinskih tvari - imunoglobulina.

Opće karakteristike imunoglobulina

Imunoglobulini (Ig), također poznati kao antitijela, su molekule glikoproteina (specifični proteinski spojevi koji se nalaze u krvnoj plazmi). Važan su dio imunološkog sustava, čija je zadaća zaštititi tijelo od infekcija i drugih stranih tvari. U našem tijelu, kao i u kralježnjaka, imunoglobulini se nalaze u krvi i u nekim sekretornim tekućinama. Antitijela pomažu tijelu da prepozna i uništi vanjske štetne elemente. Tipično, imunoglobulini se proizvode kao odgovor na kontakt s antigenima, poput bakterija ili virusa. Ponekad se imunoglobulini proizvode nakon kontakta s vlastitim tkivima u tijelu, koji se nazivaju autoantigeni.

Manjak ili višak protutijela može biti znak različitih patologija, stoga je određivanje njihove količine u krvi važan dio u dijagnostici mnogih bolesti. Pored toga, moderni napredak biomedicine omogućava upotrebu sintetičkih antitijela u liječenju određenih bolesti.

Struktura antitijela

Imunoglobulini su simetrične molekule u obliku slova Y koje se sastoje od dva teška dugačka lanca (H) i dva kratka pluća (L). Lanci su međusobno povezani disulfidnim (SS) ili vodikovim vezama. Svaki imunoglobulin može se uvjetno podijeliti u dva dijela: konstantan (C) i varijabilni (V). Dok C-dio određuje aktivnost antitijela, V-regija je neophodna za vezanje na specifične antigene (to jest, specifične proteine ​​koji signaliziraju prisutnost određene bakterije, virusa ili drugog stranog predmeta u tijelu).

Struktura i uloga C-dijela su identične za sve vrste protutijela. To se mjesto može figurativno nazvati moždanim centrom imunoglobulina. On je taj koji kontrolira koliko učinkovito antitijelo obavlja svoju funkciju. V regija različitih tipova protutijela je različita. Zbog ove varijabilnosti, antitijela se mogu prepoznati i vezati za različite vrste stranih tijela u tijelu. To jest, za svaku vrstu "izvanzemaljaca" postoji vlastiti imunoglobulin sa specifičnom strukturom V regije.

Drugim riječima, svako antitijelo pristupa antigenu na principu ključa i brave i međusobno u kombinaciji formiraju takozvane imunološke komplekse. No, i antitijela su sposobna pokazati fleksibilnost u kombinaciji s "strancima", što olakšava prilagodbu na različite antigene. Međutim, ova sposobnost imunoglobulina ponekad izaziva unakrsne alergijske reakcije kod ljudi - kada osoba s alergijom ne može razlikovati alergene. Na primjer, osoba koja je alergična na pelud zbog neispravnog rada imunoglobulina može također reagirati na sirovo voće i povrće.

Vrste imunoglobulina

U ljudskom tijelu imunoglobulini su predstavljeni u dva oblika:

  • topljiv (proizvodi plazma stanice);
  • povezane s vanjskom membranom B-limfocita, oni su također protutijela receptora.

Pored toga, postoje različite klase i potklase (izotopi) imunoglobulina. Razlikuju se po svojim biološkim karakteristikama, strukturi i fokusiranju na "metu". Na temelju razlika u strukturi teških lanaca izdvojeno je nekoliko klasa antitijela. Svaki se od njih razlikuje po funkcijama i reakcijama.

Kod sisavaca placente, uključujući ljude, identificirano je 5 glavnih klasa antitijela: IgA, IgD, IgE, IgG i IgM. U ljudskoj krvi sadrže ih samo tri - IgA, IgG i IgM. No, ostatak, prema stručnjacima, nije ništa manje koristan za održavanje imunološkog sustava. Svi se razlikuju u vrsti teškog lanca. Na primjer, gama lanci karakteristični su za molekule IgG, IgM imaju mu lance, IgA imaju alfa lance, IgE se razlikuju po prisutnosti epsilonskih lanaca, a IgD imaju delta lance. Te razlike omogućuju imunoglobulinu da sudjeluje u različitim vrstama i u različitim fazama imunološkog odgovora.

Uz glavne klase imunoglobulina, postoji nekoliko potklasa. Razlika između njih temelji se na malim razlikama u vrsti teških lanaca svake klase. U ljudskom tijelu postoje 4 potklase antitijela. Numeriranje odgovara redoslijedu smanjenja njihove koncentracije u serumu. Tako su IgG i IgA antitijela dalje grupirana u potklase IgGl, IgG2, IgG3, IgG4, kao i IgA1 i IgA2.

Većina protutijela (IgG, IgD, IgE) u tijelu su u obliku monomera (jednostruke molekule). Izuzetak su antitijela klase A, koja se također pojavljuju u obliku dimera, i IgM, koji oblikuju pahuljicu (pentamer).

Karakterizacija različitih razreda imunoglobulina

Klasa IgA

Oko 15% protutijela koja se nalaze u tijelu zdrave osobe predstavljaju imunoglobulini tipa IgA. Dvije potklase IgA mogu biti prisutne u našim tijelima - IgA1 i IgA2. Oni se razlikuju u molekularnoj težini teških lanaca i koncentraciji u serumu. Usput, u serumu je IgA zastupljen uglavnom kao monomer (sastoji se od jedne molekule). U sekretornim tekućinama imunoglobulin je prisutan kao dimer vezan na peptid. Većina IgA u tijelu su dimeri. Prisutni su u većini sekretornih tekućina, uključujući sluznicu dišnog i urogenitalnog trakta, gastrointestinalnog trakta, kao i u slini, suzama, kolostrumu i mlijeku kod žena. Budući da je IgA prisutan na sluznici probavnog sustava, gdje može biti izložen enzimima, ovo antitijelo sadrži posebnu komponentu koja štiti molekulu od preranog uništavanja.

Imunoglobulini klase A, u pravilu, nisu specifični u pogledu "prilagođavanja" određenoj vrsti stranog tijela. Protutijela iz ove skupine obično su prisutna na ranjivim dijelovima tijela ili na područjima gdje mikrobi mogu lako ući. Imunoglobulini klase A pružaju lokalni humoralni imunitet. To je zbog njegovih svojstava za sprečavanje prodiranja patogena kroz epitelne površine. Zbog obilja IgA u tajnosti sluznice (sline, suze), štiti tijelo od nekih lokalnih infekcija.

Glavna funkcija imunoglobulina ove klase nije uništavanje antigena, već sprečavanje prodiranja stranih tvari u cirkulacijski sustav. IgA sam po sebi je prilično slab i ne može samostalno uništiti bakterije. Stoga uvijek djeluju zajedno s lizocimima - enzimima koji su također prisutni u sekretornoj tekućini i mogu uništiti bakterije.

Ako je kršena koncentracija imunoglobulina klase IgA u tijelu, osoba često pati od respiratornih infekcija i bolesti bubrega, uključujući nefropatiju. Ljudi kojima u organizmu nedostaje IgA, skloniji su autoimunim poremećajima poput reumatoidnog artritisa, lupusa, alergija i astme.

Razne bolesti mogu dovesti do smanjenja količine IgA. Jedna od njih je gonoreja. Bakterije koje proizvode gonoreju proizvode enzim koji razgrađuje IgA antitijelo na dva dijela: Fc i Fab. Zanimljivo je da Fab i dalje može pronaći bakterije štetne za tijelo, ali bez interakcije s Fc, on ih nije u stanju izdržati.

Klasa IgD

Imunoglobulini klase D u ljudskom tijelu predstavljeni su u vrlo malim količinama i sadrže oko 0,2% svih protutijela. Poznato je da se IgD pričvršćuje na površinu određenih B limfocita kao receptor B stanica. Ipak, njegove funkcije u ljudskom tijelu još uvijek nisu u potpunosti shvaćene. Smatra se da je IgD uzrok alergije na penicilin. Također, ponekad se može aktivirati nakon kontakta s bezopasnim proteinima krvi, čime izaziva autoimune reakcije u tijelu.

Klasa IgE

IgE imunoglobulin, poput IgD, nalazi se u serumu u mnogo manjim količinama od ostalih klasa antitijela. IgE štiti od prodora parazita, a odgovoran je i za alergijske reakcije.

IgE se nalazi u krvnoj plazmi. Od svih serumskih antitijela ima samo 0,002%. Ali to ga ne sprječava da ispuni vitalnu ulogu za čovjeka. Imunoglobulini ove skupine vežu se na površinu bazofila i mastocita. Nadalje, pridružuje im se antigen što zauzvrat dovodi do oslobađanja tvari-moderatora upalne reakcije u krvotok. Odnosno, IgE kontrolira alergijske reakcije.

Kada se antigeni poput peludi, otrovnih tvari, gljivičnih sporova, grinja ili prhuti kućnog ljubimca vežu na IgE, u tijelu se oslobađaju tvari poput heparina, histamina, proteolitičkih enzima, leukotriena i citokina. To dovodi do vazodilatacije i povećava njihovu propusnost. Kao rezultat toga, opasne tvari mogu prodrijeti u kapilare, a zatim u obližnja tkiva, zbog čega se pojavljuju simptomi karakteristični za alergijsku reakciju. Usput, većina tipičnih alergijskih reakcija u obliku kihanja, kašlja, lakriminacije i pojačanog izlučivanja sluzi doprinosi uklanjanju preostalih alergena iz tijela.

Studije su pokazale da poremećaji poput astme, rinitisa, ekcema, urtikarije i dermatitisa uzrokuju porast razine IgE. Antitijela tipa E također se aktivno proizvode kao odgovor na prisutnost u tijelu parazitskih crva (helminti), trajnih infekcija (herpes virusi, atipični mikroorganizmi) i nekih člankonožaca (na primjer, uši). Uz to, IgE ima neizravnu ulogu u imunološkom odgovoru, stimulirajući ostale imunološke komponente na djelovanje. Također može zaštititi površine sluznice, izazivajući, u slučaju opasnosti, upalne reakcije.

Patološki niska razina protutijela klase IgE može se pojaviti na pozadini rijetke genetske bolesti, praćenu poremećenom mišićnom koordinacijom (ataksija telangiektazija).

Klasa IgG

Imunoglobulini klase G dominantni su u ljudskom tijelu. Oni čine 75% svih protutijela. To je djelomično zbog dugog poluživota: od 7 do 23 dana (ovisno o podrazredu). Osim toga, mogu ustrajati u krvi nekoliko desetljeća nakon kontakta s antigenom.

Postoje 4 potklase IgG:

  1. IgG1 čini 60 do 65% ukupne količine imunoglobulina u ovoj klasi. Njegov nedostatak obično je znak hipogammaglobulinemije (nedostatak plazma stanica).
  2. IgG2 je drugi najčešći izotop, koji čini 20-25% ukupne količine IgG. Koncentracije protutijela kod odraslih obično se pojavljuju u dobi od 6-7 godina. Manjak IgG2 povezan je s ponavljajućim infekcijama respiratornog trakta.
  3. IgG3 čini 5 do 10% ukupnog IgG. On igra veliku ulogu u imunološkom odgovoru na proteinske ili polipeptidne antigene.
  4. IgG4 čini do 4% ukupnog IgG. Ranije je IgG4 bio povezan samo s alergijama na hranu, ali nedavna istraživanja pokazuju da se povećani serumski IgG4 pojavljuje kod pacijenata sa sklerozirajućim pankreatitisom, kolangitisom i intersticijskom pneumonijom. Međutim, točna uloga IgG4 još uvijek nije poznata.

IgG igra ključnu ulogu u humoralnom imunološkom odgovoru. Ovo je glavni imunoglobulin koji se nalazi u krvi, kao i u limfnoj, cerebrospinalnoj i trbušnoj tekućini. Sposobnost dugog zadržavanja u tijelu čini ga najkorisnijim antitijelom za pasivnu imunizaciju. Ovo je jedino antitijelo koje može prodrijeti kroz posteljicu majke i ući u krvotok fetusa, pružajući postporođajnu zaštitu novorođenčadi tijekom prvih mjeseci njegova života.

Glavne funkcije IgG:

  • povećana fagocitoza u makrofazima i neutrofilima;
  • neutralizacija toksina;
  • inaktiviranje virusa;
  • uništavanje bakterija.

Klasa IgM

IgM je najvažniji član obitelji humanih imunoglobulina, iako ima vrlo kratak poluživot od oko 5 dana.

U ukupnom udjelu serumskih antitijela u ljudskom tijelu dodjeljuje se oko 10–13% imunoglobulina klase IgM. Sudjeluju u primarnim imunološkim odgovorima i najvažnije su od antitijela.

IgM se pretežno nalazi u limfnoj tekućini i krvi. Glavno je sredstvo za neutralizaciju u ranim fazama bolesti. IgM je prva linija obrane ljudskog tijela od nepozvanih gostiju, da tako kažem. Tijekom imunološkog odgovora, oni se najprije proizvode, a zatim zamjenjuju antitijelima G. Zanimljivo je da se u djece, počevši od 9. mjeseca starosti, u tijelu proizvodi ista količina IgM protutijela kao i u odraslih.

Povećanje IgM može se smatrati znakom nedavne infekcije ili prisutnosti antigena u tijelu.

Uloga imunoglobulina u tijelu

Antitijela su dio humoralnog imunološkog odgovora i djeluju vrlo specifično, jer su uvijek usmjerena protiv određenog antigena.

Zadatak bilo kojeg antitijela u ljudskom tijelu je sudjelovanje u imunološkim reakcijama. Imunoglobulini imaju sposobnost stvaranja imunoloških kompleksa s molekulama antigena, aktiviraju sustav komplementa (kompleks proteina sadržanih u krvi, neophodan za zaštitu tijela od stranih uzročnika) i uzrokuju upalu. Sve to trebalo bi neutralizirati antigen i sigurno ga ukloniti iz tijela.

Zbog različitih biokemijskih svojstava, različita klasa antitijela mogu obavljati specijalizirane funkcije:

  • neutralizirati parazite (IgE);
  • neutralizirati mikroorganizme (IgM, IgG);
  • zaštiti od ponovljenih bolesti poput zaušnjaka (IgG);
  • zaštititi sluznicu (IgA);
  • sudjelovati u sintezi limfocita (IgD);
  • zaštiti fetus (IgG) i novorođenče (IgA).

Antitijela i imunološka memorija

Imuni odgovor je podijeljen na primarni i sekundarni. Primarni odgovor pojavljuje se tijekom prvog kontakta s antigenom, nakon čega tijelo proizvodi uglavnom imunoglobuline klase IgM, koji se potom zamjenjuju specifičnijim i stabilnijim IgG protutijelima.

Sekundarni imuni odgovor nastaje nakon opetovanog kontakta s istim antigenom. Intenzivnija je od primarne, koncentracija protutijela doseže više razine od prve.

Taj učinak nastaje zahvaljujući imunološkom pamćenju i prisutnosti memorije u b-limfocitima. Te stanice žive u tijelu godinama, a kada dođu u kontakt s antigenom, počinju se vrlo intenzivno dijeliti i stvaraju specifična antitijela.

Kako odrediti količinu antitijela

Antitijela čine 12% do 18% proteina surutke. Da bi se procijenio broj pojedinih frakcija proteina, u laboratoriju se sastavlja takozvani proteinogram.

Ispitivanje protutijela, ispitivanje imunogorbensa povezanog s enzimom (ELISA), u pravilu se provodi s venskom krvlju (omogućava vam određivanje broja imunoglobulina klase IgM, IgG, IgE, IgA). Pored toga, moguće je odrediti količinu antitijela klase IgA biokemijskim istraživanjem ljudske sline ili izmeta - metodom lančane reakcije polimeraze (PCR). U određenim situacijama, ispitivanje se može obaviti korištenjem drugog materijala, poput cerebrospinalne tekućine.

Ako se dijagnosticira kritični porast određenih imunoglobulina u pacijentovoj krvi, oni govore o hipergammaglobulinemiji.U takvih bolesnika, antitijela klase IgM pretjerano su porasla, dok ostatak nedostaje.

Na pozadini patološkog porasta nekih antitijela mogu se razviti razne bolesti, uključujući:

  • akutna i kronična upala;
  • parazitske, bakterijske, virusne ili gljivične bolesti;
  • autoimune bolesti;
  • ciroza jetre;
  • sarkoidoza;
  • AIDS-a.

Patološki mala količina antitijela u serumu može se pojaviti na pozadini:

  • kongenitalni genetski poremećaji;
  • uzimanje određenih lijekova, uključujući antimalarijski, citostatski, glukokortikoid;
  • pothranjenost;
  • infekcije, uključujući HIV;
  • onkološke bolesti;
  • nefrotski sindrom;
  • opsežne opekline;
  • jaka dijareja.

Imunoglobulini i cijepljenje

Antitijela igraju ključnu ulogu u razvoju imuniteta nakon cijepljenja. Kao rezultat kontakta s antigenom koji se nalazi u cjepivu, imunološki sustav proizvodi antitijela. Prvo manje stabilni i specifični IgM, a zatim stabilniji IgG. Na primjer, tijekom cijepljenja protiv virusa hepatitisa B, cjepivo se primjenjuje tri puta u određenom intervalu između cijepljenja. To vam omogućuje stvaranje upornog imuniteta na bolest. Učinkovitost takvog cijepljenja određuje se promjenom količine IgG antitijela u tijelu.

Antitijela u medicini

Zahvaljujući razvoju biokemije, molekularne biologije i medicine, u naše je vrijeme postalo moguće sintetizirati imunoglobuline u laboratorijskim uvjetima (obično IgG antitijela). Takva se antitijela nazivaju monoklonska, jer potječu iz klona jedne stanice i djeluju protiv specifičnog antigena.

Danas se monoklonski imunoglobulini koriste za liječenje različitih bolesti. Ova je tehnika prvi put primijenjena 1981. za liječenje limfoma. I već 1984. godine, izumitelji monoklonskih antigena - njemački biolog Georg Köhler i britanski imunolog Cesar Milstein - dobili su Nobelovu nagradu.

U modernoj medicini monoklonska antitijela koriste se za:

  • uništavanje stanica raka;
  • inhibicija pojedinih stanica imunološkog sustava nakon transplantacije organa (radi sprječavanja odbacivanja organa za transplantaciju);
  • suzbijanje imunoloških odgovora kod autoimunih bolesti.
Uporedna tablica imunoglobulina
IgAIgDIgEIgGIgM
Molekularna težina320 000180 000200 000150 000900 000
Vrsta lancaalfadeltaepsilongamaJ.
Koncentracija u serumu1-4 mg / ml0-0,4 mg / ml10-400 mg / ml10-16 mg / ml0,5-2 mg / ml
Postotak ukupnog imunoglobulina15%0,2%0,002%75%12%
širenjeIntravaskularni i izlučujućiPovršina limfocitaBazofili i mastociti u slini i nosnim izlučevinamaIntra- i ekstravaskularnoPretežno intravaskularno
funkcijaZaštitite sluznicunepoznatZaštita od parazitaSekundarni imunološki odgovorPrimarni imunološki odgovor

Imunoglobulini su mikroskopski elementi koji imaju vrlo važnu ulogu u našim organizmima. Da nije protutijela, čak bi i najmanja infekcija bila smrtonosna za osobu.

Autor članka:
Furmanova Elena Alexandrovna

Specijalnost: liječnik pedijatar, specijalist zarazne bolesti, alergolog-imunolog.

Ukupno iskustvo: 7 godina

Obrazovanje: 2010., Sibirsko državno medicinsko sveučilište, dječja, pedijatrijska.

Preko 3 godine iskustva kao specijalista zaraznih bolesti.

Ima patent na temu "Metoda predviđanja visokog rizika od nastanka kronične patologije adeno-tonzillarnog sustava kod često bolesne djece." Kao i autor publikacija u časopisima Višeg atestnog povjerenstva.

Ostali članci autora

Pogledajte video: Dr Richard Schulze Ne postoje neizljecive bolesti 1 dio (Studeni 2019).

Loading...