IMMUNOGLOBULIINI M (IGM): RAKENNE, TOIMINNOT JA ARVOT - BIOLOGIA - 2026

Immunoglobuliini M tai IgM on tuotettu vasta-aine B-solujen tai lymfosyyttien immuunijärjestelmän monien eläinten. Se voidaan kiinnittää näiden solujen plasmamembraaniin tai se voidaan erittää kompleksina verenkiertoon ja imusolmukkeisiin, joten se osallistuu aktiivisesti humoraalisen tai adaptiivisen immuniteetin prosesseihin.

Kuten muutkin immunoglobuliinit (IgG, IgA, IgD ja IgE), myös immunoglobuliini M: llä on sellainen rakenne, joka tekee siitä kykenevän sitoutumaan melkein minkä tahansa tyyppiseen antigeeniin, mukaan lukien proteiinit, glykoproteiinit, polysakkaridit ja muut hiilihydraatit, nukleiinihapot, lipidit, muiden joukossa.

Kaavio immunoglobuliini M: stä, pentameeristä. Kirjoittaja: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia Commons

IgM on yksi ensimmäisistä vasta-aineista, joita tuotetaan bakteeri-infektion aikana ja vastasyntyneiden kehityksen aikana.

Se puhdistettiin ensimmäisenä merkittävästi homogeenisesti ja koska se on monireaktiivinen vasta-aine, ts. Sillä on kyky sitoa kahta tai useampaa antigeeniä samanaikaisesti, vaikka ne ovatkin luonteeltaan erilaisia, on erittäin tärkeää torjua erilaisia sairauksista.

"Luonnollisina vasta-aineina", ts. Sellaisina, joita tuotetaan ilman tarkoituksellista aikaisempaa immunisointia, nämä immunoglobuliinit voivat sitoutua paitsi bakteeriantigeeneihin, mutta myös viruksiin, alkueläimiin, metaanin parasiiteihin ja sieniin, samoin kuin tiettyihin veriplasman komponentteihin.

IgM: n rakenne

Samoin kuin mitä on kuvattu immunoglobuliini G: lle, yhdelle yleisimmistä vasta-aineista veriplasmassa, ja muille immunoglobuliinille, immunoglobuliini M: n monomeereillä on rakenne, jota voidaan kuvata "Y": n muodossa, vaikka tämä Vasta-ainetta löytyy yleensä plasmasta pentameerinä.

Jokainen tämän pentameerisen glykoproteiinin 5 alayksiköstä koostuu neljästä ketjusta: kahdesta identtisestä 55 kDa: n "raskaasta ketjusta" ja kahdesta identtisestä 25 kDa: n kevytketjusta, jotka liuenneessa pentameerimuodossa ollessaan painavat noin 970 kDa.

Kevyet ketjut sitoutuvat vain osaan raskasketjuja muodostamalla disulfidisiltoja kysteiinitähteiden väliin.

Kun nämä molekyylit hydrolysoidaan entsymaattisesti, tämä reaktio johtaa kahteen fragmenttiin, joista toinen "homogeeninen", tunnetaan vakioalueena tai Fc: nä, ja toinen tunnetaan muuttuvana alueena tai Fab2: na (kutsutaan myös hypervariaabeliksi alueeksi), jotka kykenevät sitoutumaan antigeeni.

Immunoglobuliini M: n raskaan ketjun, etenkin vakioalueen, aminohapposekvenssi määrittelee sen identiteetin, samoin kuin muiden eläimissä määriteltyjen vasta-aineiden isotyyppien identiteetin, jotka yhdessä muodostavat superperheen. immunoglobuliinit.

Tämän vasta-aineen raskaiden ja kevyiden ketjujen tertiäärinen rakenne koostuu P-taitetut levyistä, jotka on kytketty toisiinsa eripituisten silmukoiden kautta, jotka voidaan stabiloida disulfidisilloilla.

Pentameerisessä muodossa IgM: n jokainen monomeeri on vuorovaikutuksessa J-ketjuksi kutsutun polypeptidiketjun kanssa, jonka nimellisarvo on 15 kDa, ja joka sallii 5 monomeerin muodostaman rakenteen muodostumisen.

Koska jokaisella monomeerillä on kyky sitoa kahta identtistä antigeenimolekyyliä, IgM-pentameeri voi sitoa 10 antigeeniä samanaikaisesti.

ominaisuudet

Immunoglobuliini M osallistuu alkuperäiseen vasteeseen bakteeriantigeenejä vastaan, joten se on yleensä ensimmäinen vasta-aine, jonka aktivoidut B-solut erittävät immuunivasteen aikana.

Koska sen liukoinen rakenne kykenee sitoutumaan moniin antigeenimolekyyleihin, sillä on kyky aggregoida tai agglutinoida antigeenipartikkelit, jotka kuuluvat soluihin, kuten punasoluihin, bakteereihin, alkueläimiin ja muihin.

Tämä vasta-aine on erittäin tärkeä bakteeritoksiinien varhaisessa neutralisoinnissa ja se on myös tehokas välittämään komplementtijärjestelmän aktiivisuutta edistäen antigeenisten hiukkasten nopeaa "opsonointia".

Tunkeutuvien bakteerien antigeenisiin epitooppeihin sitoutuneen immunoglobuliini M: n graafinen esitys (Lähde: SA1590 Wikimedia Commonsin kautta)

Sen monomeerinen muoto löytyy yleensä kiinnittyneenä “naiivien” B-lymfosyyttien plasmamembraaniin, kuten immunoglobuliini D: n tapauksessa, ja on määritetty, että suuri osa vastasyntyneiden B-solujen ohjelmistosta vastaa lymfosyyttejä, joissa niiden kalvossa on IgM.

On myös syytä korostaa sitä tosiasiaa, että se on ensimmäinen immunologinen immunoglobuliini, jonka raskauden aikana sikiöissä tuottaa “naiivia” B-soluja, ensimmäisen antigeenisen stimulaation jälkeen.

Vaikka immunoglobuliini M: ta on alhaisessa konsentraatiossa, sitä on löydetty nisäkäseläinten eritteistä, tosiasia, joka viittaa siihen, että se osallistuu myös kehon limakalvon immunologiseen suojaamiseen.

Korkeat (merkitsevät) IgM-arvot

Henkilöllä pidetään korkeita immunoglobuliiniarvoja, kun tutkimukset osoittavat arvot normaalin alueen yläpuolella.

Korkeat plasma-immunoglobuliini M -arvot voivat olla osoitus viimeaikaisesta altistumisesta antigeenille, samoin kuin virushepatiitin varhaisesta vaiheesta ja muista patologisista tiloista, kuten:

- mononukleoosi, - nivelreuma, - Waldenstromin makroglobulinemia, - nefroottinen oireyhtymä (munuaisvaurio)

- loisten aiheuttajien aiheuttamien infektioiden kehittyminen

Toinen syy, miksi korkeita IgM-tasoja voidaan saavuttaa seerumissa, on ”Hyper IgM” -oireyhtymät (HIGM). Potilaat, joilla on tämä oireyhtymä, ovat alttiimpia kärsimään toistuvista infektioista ja jopa erityyppisistä syöpistä, koska se aiheuttaa IgG-tasojen dramaattisen laskun.

Alhaiset arvot (merkitys)

Joidenkin merkittävien patologioiden, kuten multippelin myelooman, tietyntyyppisten leukemioiden ja tiettyjen perittyjen immunologisten sairauksien olemassaolo on korreloinut seerumin alhaisten immunoglobuliini M -tasojen kanssa.

Potilailla, joilla on Wiskott-Aldrich X-kytketty vajausoireyhtymä, voi olla alhainen IgM-taso, kuitenkin pieni muutos muiden neljän immunoglobuliinin pitoisuuksissa voi kompensoida tilaa.

Matala IgM-taso voi viitata vakavampiin tiloihin, kuten immunoglobuliinin puutteeseen, jolla voi olla vakavia terveysvaikutuksia, etenkin altistumisen yhteydessä uusille antigeeneille tai tiettyjen sairauksien aikana.

Näillä puutteilla voi olla monia syitä antigeenin tunnistusjärjestelmien virheistä aina B-lymfosyyttien vasta-aineiden tuotannon puutteisiin.

Niinkin alhaisia ​​kuin 40 mg / dl-tasoja on ilmoitettu niille potilaille, joilla on selektiivisiä IgM-puutteita, jotka koostuvat "harvinaisesta" dysgammaglobulinemiasta.

Normaaliarvot

Plasman immunoglobuliini M -pitoisuuden normaali alue on hyvin vaihteleva ja riippuu muun muassa iästä. Eri ikäryhmien mukaan tämän vasta-aineen pitoisuus on:

- 26–122 mg / dl välillä 0–5 kuukautta

- 32 - 132 mg / dl 5 - 9 kuukauden ajan

- 40 - 143 mg / dl välillä 9-15 kuukautta

- 46-152 mg / dL välillä 15 - 24 kuukautta

- 37 - 184 mg / dl välillä 2 - 4 vuotta

- 27 - 224 mg / dl välillä 4 - 7 vuotta

- 35-251 mg / dL välillä 7-10 vuotta

- 41–255 mg / dl 10–13-vuotiaita

- 45–244 mg / dl 13–16-vuotiaita

- 49 - 201 mg / dL 16-18-vuotiaita

- 37–286 mg / dl yli 18-vuotiailla aikuisilla, vaikka joidenkin tekstien mukaan alue on välillä 45–150 mg / dl, välillä 45–250 mg / dL tai välillä 60–360 mg / dL

On tärkeää mainita, että nämä IgM: n pitoisuusarvot ovat enemmän tai vähemmän kymmenen kertaa pienemmät kuin muiden tärkeiden immunoglobuliinien, kuten esimerkiksi IgG: n, pitoisuudet.

Viitteet

1. Näyttelijä, JK (2019). Johdanto-immunologia, 2. osa: monitieteellisten sovellusten peruskäsitteet. Academic Press.
2. Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Immunoglobuliini-isotyypit: rakenne, toiminta ja genetiikka. Selkärankaisten immuunijärjestelmän alkuperä ja kehitys (s. 189 - 219). Springer, Berliini, Heidelberg.
3. Burrell, CJ, Howard, CR ja Murphy, FA (2016). Fennerin ja Whitein lääketieteellinen virologia. Academic Press.
4. Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
5. Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Immunoglobuliini M: n spontaani tuottaminen ihmisen epiteelisyöpäsoluissa. PloS yksi, 7 (12).
6. Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Ihmisen immunoglobuliini M -muisti B-soluja, jotka kontrolloivat Streptococcus pneumoniae -infektioita, syntyy pernaan. The Journal of Experimental Medicine, 197 (7), 939 - 945.
7. Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Immunoglobuliinitiitterit ja immunoglobuliinin alatyypit. Immuniteetin mittauksessa (sivut 158-171). Academic Press.
8. Sullivan, KE, ja Stiehm, ER (toim.). (2014). Stiehmin immuunipuutteet. Academic Press.