Klase imunoglobulina i njihova dinamika povezana s dobi

Ljudski imunoglobulini su prilično heterogeni i predstavljeni su s 5 klasa i nekoliko podklasa. Otkrivaju se u krvi u različitim dobnim razdobljima i dosežu koncentracije tipične za odrasle u različito vrijeme.

Prihvaćeno je razlikovati 5 klasa imunoglobulina: A, M, G, E, D. Svaka klasa imunoglobulina ima razlike i u molekularnoj težini, koeficijentu sedimentacije i u sudjelovanju u imunološkim reakcijama. Sadržaj imunoglobulina jedan je od važnih pokazatelja humoralne veze imuniteta.

Glavne karakteristike imunoglobulina različitih klasa

Indikator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekularni oblik	Monomer	Monomer i dimer	Pentamer	Monomer	Monomer
Broj podklasa	4	2	2	-	-
Molekularna težina, daltoni	150.000	160.000 - monomer	950.000	175.000	190.000
Postotak svih serumskih identifikacija	75-85	7-15	5-10	0,3	0,003
Poluvrijeme raspada, dani	23	6	5	3	2
Valencija antitijela	2	2	5 ili 10	2	2
Transplacentarni prolaz	+	-	-	-	-
Sudjelovanje u opsonizaciji	+	+	+	-	-
Fiksacija komplementa	+	+	+	-	-

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Imunoglobulin G

Imunoglobulin G sadrži antitijela koja igraju vodeću ulogu u zaštiti od mnogih virusnih (ospice, male boginje, bjesnoća itd.) i bakterijskih infekcija uzrokovanih uglavnom gram-pozitivnim mikroorganizmima, kao i tetanusom i malarijom, anti-Rhesus hemolizine, antitoksine (difterija, stafilokok itd.). IgG antitijela imaju destruktivni učinak uz pomoć komplementa, opsonizacije, aktivacije fagocitoze i imaju svojstvo neutraliziranja virusa. Subfrakcije imunoglobulina G i njihovi omjeri ne mogu se odrediti samo specifičnošću antigenog podražaja (infekcije), već mogu biti i dokaz nepotpune imunološke kompetencije. Dakle, nedostatak imunoglobulina G2 može biti povezan s nedostatkom imunoglobulina A, a povećanje koncentracije imunoglobulina G4 kod mnogo djece odražava vjerojatnost atopijske predispozicije ili atopije, ali drugačijeg tipa od klasične, na temelju proizvodnje i reakcija imunoglobulina E.

Imunoglobulin M

Imunoglobulin M igra važnu ulogu u zaštiti tijela od infekcija. Sadrži antitijela protiv gram-negativnih bakterija (šigela, tifus itd.), virusa, kao i hemolizine ABO sustava, reumatoidni faktor i antitijela protiv organa. Antitijela koja pripadaju klasi imunoglobulina M imaju visoku aglutinacijsku aktivnost i sposobna su aktivirati komplement klasičnim putem.

Imunoglobulin A

Uloga i značaj serumskog imunoglobulina A još nisu dovoljno proučeni. Ne sudjeluje u aktivaciji komplementa, u lizi bakterija i stanica (npr. eritrocita). Istodobno, razumno je pretpostaviti da je serumski imunoglobulin A glavni izvor za sintezu sekretornog imunoglobulina A. Potonji nastaju od strane limfoidnih stanica sluznica probavnog i dišnog sustava te stoga sudjeluje u lokalnom imunološkom sustavu, sprječavajući ulazak patogena (virusa, bakterija itd.) u tijelo. To je takozvana prva linija obrane tijela od infekcije.

Imunoglobulin D

Malo se zna o funkciji antitijela povezanih s imunoglobulinom D. Imunoglobulin D nalazi se u tkivu tonzila i adenoida, što sugerira njegovu ulogu u lokalnom imunitetu. Imunoglobulin D nalazi se na površini B-limfocita (zajedno s monomernim IgM) u obliku mIg, kontrolirajući njegovu aktivaciju i supresiju. Također je utvrđeno da imunoglobulin D aktivira alternativni komplement i ima antivirusno djelovanje. Posljednjih godina interes za imunoglobulin D porastao je zbog opisa akutne febrilne bolesti tipa reumatske groznice (povećani limfni čvorovi, poliserozitis, artralgija i mialgija) u kombinaciji s hiperimunoglobulinemijom D.

Imunoglobulin E

Imunoglobulin E, ili reagini, povezan je s konceptom alergijskih reakcija neposrednog tipa. Glavna metoda za prepoznavanje specifične senzibilizacije na različite alergene je proučavanje ukupnog ili ukupnog imunoglobulina E u krvnom serumu, kao i titara antitijela imunoglobulina E na specifične kućne alergene, tvari iz hrane, biljni pelud itd. Imunoglobulin E također aktivira makrofage i eozinofile, što može pojačati fagocitozu ili aktivnost mikrofaga (neutrofila).

U postnatalnom razdoblju postoji značajna dinamika u sadržaju imunoglobulina različitih klasa u krvi djece. To je povezano s činjenicom da se tijekom prvih mjeseci života nastavlja raspadanje i uklanjanje onih imunoglobulina klase B koji su transplacentarno preneseni od majke. Istodobno se povećava koncentracija imunoglobulina svih klasa vlastite proizvodnje. Tijekom prvih 4-6 mjeseci majčini imunoglobulini se potpuno uništavaju i počinje sinteza vlastitih imunoglobulina. Vrijedno je napomenuti da B-limfociti sintetiziraju uglavnom imunoglobulin M, čiji sadržaj brže doseže pokazatelje karakteristične za odrasle nego kod drugih klasa imunoglobulina. Sinteza vlastitog imunoglobulina B odvija se sporije.

Kao što je navedeno, dijete pri rođenju nema sekretornih imunoglobulina. Njihovi tragovi počinju se otkrivati od kraja prvog tjedna života. Njihova koncentracija postupno raste, a sadržaj sekretornog imunoglobulina A doseže svoje maksimalne vrijednosti tek do 10-12 godina.

Imunoglobulin E u krvnom serumu, kU/l

Dob djece	Zdrava djeca		Kod odraslih s bolestima
	Minimum	Maksimalno	Bolesti	Minimum	Maksimalno
Novorođenčad	0	2	Alergijski rinitis	120	1000
3-6 mjeseci	3	10	Atopijska astma	120	1200
12 »	8	20	Atopijski dermatitis	80	14.000
5 godina	10	50	Bronhopulmonalna aspergiloza:
10 »	15	60	Remisija	80	1000
Odrasli	20	100	Pogoršanje	1000	8000
			Hiper-IgE sindrom	1000	14.000
			IgE mijelom	Više od 15.000	-

Serumski imunoglobulini u djece, g/l

Dob	Imunoglobulin G		Imunoglobulin A		Imunoglobulin M
	Minimum	Maksimalno	Minimum	Maksimalno	Minimum	Maksimalno
0-2 tjedna	5.0	17,0	0,01	0,08	0,05	0,20
2-6 »	3.9	13,0	0,02	0,15	0,08	0,40
6-12 »	2.1	7,7	0,05	0,40	0,15	0,70
3-6 mjeseci	2.4	8,8	0,10	0,50	0,20	1,00
6-9 »	3.0	9,0	0,15	0,70	0,40	1,60
9-12 »	3.0	10,9	0,20	0,70	0,60	2.10
1-2 godine	3.1	13,8	0,30	1.20	0,50	2.20
2-3 »	3.7	15,8	0,30	1.30	0,50	2.20
3-6 godina	4.9	16.1	0,40	2,00	0,50	2,00
6-9 »	5.4	16.1	0,50	2.40	0,50	1,80
9-12 »	5.4	16.1	0,70	2,50	0,50	1,80
12-15 »	5.4	16.1	0,80	2,80	0,50	1,80
15-45 »	5.4	16.1	0,80	2,80	0,50	1,80

Niske razine sekretornog imunoglobulina A nalaze se kod djece prve godine života u sekretima tankog i debelog crijeva, kao i u stolici. U ispircima nosa djece prvog mjeseca života sekretorni imunoglobulin A je odsutan i vrlo sporo se povećava u sljedećim mjesecima (do 2 godine). To objašnjava nižu učestalost respiratornih infekcija kod male djece.

Imunoglobulin D u krvnom serumu novorođenčadi ima koncentraciju od 0,001 g/l. Zatim se povećava nakon 6. tjedna života i doseže vrijednosti karakteristične za odrasle do 5-10 godina.

Takva složena dinamika stvara promjene kvantitativnih omjera u krvnom serumu, što se ne može zanemariti pri procjeni rezultata dijagnostičkih studija imunološkog sustava, kao ni pri tumačenju karakteristika morbiditeta i imunološke konstitucije u različitim dobnim razdobljima. Niske razine imunoglobulina tijekom prve godine života objašnjavaju laku osjetljivost djece na razne bolesti (dišni organi, probava, pustularne lezije kože). S povećanim kontaktom među djecom u drugoj godini života, na pozadini relativno niske razine imunoglobulina tijekom tog razdoblja, opaža se njihov posebno visok morbiditet u usporedbi s djecom drugih razdoblja djetinjstva.

Krvni serum sadrži vrlo malu količinu imunoglobulina E. Njegova koncentracija raste s godinama, što uvelike korelira s pojavom alergijskih, a mnogo rjeđe i drugih bolesti (helmintijaza, parazitoza).

Heterogenost imunoglobulina M klase otkriva se do 3. mjeseca života, zatim se njihov sadržaj povećava, ali uočljivije - s 2-2 1/2 godine. U novorođenčadi je sadržaj stafilokoknog antitoksina jednak onome u odrasle osobe, a zatim se smanjuje. Ponovno se uočava njegov pouzdan porast do 24-30 mjeseci života. Dinamika koncentracije stafilokoknog antitoksina u krvi djeteta sugerira da je njegova početno visoka razina posljedica transplacentarnog prijenosa od majke. Njegova vlastita sinteza događa se kasnije, što objašnjava visoku učestalost pustularnih kožnih lezija (pioderma) kod male djece. U slučajevima crijevnih infekcija (salmoneloza, kolienteritis, dizenterija), antitijela na njihove uzročnike rijetko se otkrivaju kod djece u prvih 6 mjeseci života, u dobi od 6 do 12 mjeseci - samo kod 1/3 pacijenata, a kod djece u drugoj godini života - kod gotovo 60%.

U slučaju akutnih respiratornih infekcija (adenovirus, parainfluenca), serokonverzija kod djece od jedne godine života nalazi se samo u 1/3 onih koji su ih preboljeli, a u drugoj godini - već u 60%. To još jednom potvrđuje osobitosti formiranja humoralne veze imuniteta kod male djece. Nije slučajno da u mnogim priručnicima o pedijatriji i imunologiji opisani klinički i imunološki sindrom ili fenomen dobiva prava nozološkog oblika i označava se kao "fiziološka prolazna hipoishunoglobulinemija male djece".

Prolazak ograničene količine antigenog materijala iz hrane kroz crijevnu barijeru sam po sebi nije patološka pojava. Kod zdrave djece bilo koje dobi, kao i kod odraslih, tragovi proteina hrane mogu ući u krv, uzrokujući stvaranje specifičnih antitijela. Gotovo sva djeca hranjena kravljim mlijekom razvijaju precipitirajuća antitijela. Hranjenje kravljim mlijekom dovodi do povećanja koncentracije antitijela protiv proteina mlijeka već 5 dana nakon uvođenja formule. Imunološki odgovor je posebno izražen kod djece koja su od neonatalnog razdoblja primala kravlje mlijeko. Prethodno dojenje rezultira nižim sadržajem antitijela i njegovim sporim povećanjem. S dobi, posebno nakon 1-3 godine, utvrđuje se smanjenje koncentracije antitijela na proteine hrane paralelno sa smanjenjem propusnosti crijevne stijenke. Mogućnost antigenemije hrane kod zdrave djece dokazana je izravnom izolacijom antigena hrane koji se nalaze u krvi u slobodnom obliku ili kao dio imunološkog kompleksa.

Stvaranje relativne nepropusnosti za makromolekule, takozvani crijevni blok, kod ljudi počinje u maternici i događa se vrlo postupno. Što je dijete mlađe, to je veća propusnost njegovih crijeva za antigene hrane.

Specifičan oblik zaštite od štetnih učinaka antigena hrane je imunološki sustav gastrointestinalnog trakta, koji se sastoji od staničnih i sekretornih komponenti. Glavno funkcionalno opterećenje nosi dimerni imunoglobulin A (SIgA). Sadržaj ovog imunoglobulina u slini i probavnim sekretima mnogo je veći nego u serumu. Od 50 do 96% sintetizira se lokalno. Glavne funkcije u odnosu na antigene hrane su sprječavanje apsorpcije makromolekula iz gastrointestinalnog trakta (imuno isključivanje) i regulacija prodiranja proteina hrane kroz epitel sluznice u unutarnje okruženje tijela. Relativno male molekule antigena koje prodiru kroz površinu epitela potiču lokalnu sintezu SIgA, što sprječava naknadno unošenje antigena stvaranjem kompleksa na membrani. Međutim, gastrointestinalni trakt novorođenčeta lišen je ovog specifičnog oblika zaštite, a sve navedeno može se u potpunosti ostvariti vrlo brzo, jer sustav sinteze SIgA potpuno sazrije. Kod dojenog djeteta razdoblje minimalno dovoljnog sazrijevanja može varirati od 6 mjeseci do 1 '/2 godine ili više. To će biti razdoblje formiranja "crijevne blokade". Prije tog razdoblja, sustav lokalne sekretorne zaštite i blokiranja antigena hrane mogu osigurati samo i isključivo kolostrum i majčino mlijeko. Konačno sazrijevanje sekretornog imuniteta može se dogoditi nakon 10-12 godina.

Biološko značenje značajnog povećanja sadržaja imunoglobulina A u kolostrumu neposredno prije rođenja leži u njegovoj specijaliziranoj funkciji imunološkog isključivanja antigena (zaraznih i prehrambenih) na sluznicama.

Sadržaj SIgA u kolostrumu je vrlo visok i doseže 16-22,7 mg/l. Prijelazom kolostrumnog mlijeka u zrelo mlijeko, koncentracija sekretornih imunoglobulina značajno se smanjuje. Provedbu zaštitnih funkcija SIgA olakšava njegova izražena otpornost na proteolitičko djelovanje enzima, zbog čega SIgA zadržava svoju aktivnost u svim dijelovima gastrointestinalnog trakta, a kod djeteta koje se doji gotovo se u potpunosti izlučuje nepromijenjeno stolicom.

Uloga SIgA u humanom mlijeku u imunološkim procesima povezanim s antigenima hrane dokazana je detekcijom antitijela imunoglobulina A u humanom mlijeku protiv niza proteina hrane: α-kazeina, β-kazeina, β-laktoglobulina iz kravljeg mlijeka.

Drugi najkoncentriraniji imunoglobulin je imunoglobulin G, a relativno visok sadržaj imunoglobulina G4 je od posebnog interesa. Omjer koncentracije imunoglobulina G4 u kolostrumu i sadržaja u krvnoj plazmi premašuje omjer koncentracije imunoglobulina G u kolostrumu i sadržaja u krvnoj plazmi za više od 10 puta. Ova činjenica, prema istraživačima, može ukazivati na lokalnu proizvodnju imunoglobulina G4 ili njegov selektivni transport iz periferne krvi u mliječne žlijezde. Uloga imunoglobulina G4 u kolostrumu nije jasna, ali njegovo sudjelovanje u procesima interakcije s antigenima hrane potvrđeno je detekcijom specifičnih antitijela imunoglobulina C4 protiv β-laktoglobulina, goveđeg serumskog albumina i α-gliadina i u plazmi i u kolostrumu. Sugerirano je da imunoglobulin G4 pojačava antigensku aktivaciju mastocita i bazofila, što dovodi do oslobađanja medijatora potrebnih za kemotaksiju i fagocitozu.

Sadržaj imunoglobulina E u kolostrumu doseže nekoliko stotina nanograma na 1 ml. U majčinom mlijeku njegov sadržaj brzo opada i određuje se samo pri visokom sadržaju u serumu majčine krvi. Utvrđeno je da se majčinim mlijekom može prenijeti antigen-specifični faktor koji suzbija proizvodnju imunoglobulina E u novorođenčadi.

Dakle, stanje sinteze imunoglobulina ne samo da određuje spremnost malog djeteta na infekcije, već se i pokazuje kao uzročni mehanizam za prodiranje širokog protoka alergenih tvari kroz crijevnu barijeru i barijeru drugih sluznica. Zajedno s drugim anatomskim i fiziološkim karakteristikama male djece, ovo tvori poseban i sasvim neovisan oblik "prolazne atopijske konstitucije ili dijateze male djece". Ova dijateza može imati vrlo izražene, prvenstveno kožne manifestacije (ekcem, alergijska dermatoza) do 2-3 godine života s brzim naknadnim povlačenjem kožnih promjena ili potpunim oporavkom u sljedećim godinama. Kod mnoge djece s nasljednom predispozicijom za atopiju, povećana propusnost sluznica tijekom razdoblja prolazne atopijske dijateze doprinosi provedbi nasljedne predispozicije i stvaranju dugog lanca već perzistentnih alergijskih bolesti.

Dakle, fiziološke značajke imuniteta povezane s dobi kod male djece određuju značajno povećanje njihove osjetljivosti i na zarazne čimbenike okoliša i na izloženost alergenima. To određuje mnoge zahtjeve za brigu o djeci i prevenciju bolesti. To uključuje potrebu za posebnom kontrolom rizika od kontakta s infekcijama, izvedivost individualnog ili mini-grupnog obrazovanja, kontrolu kvalitete prehrambenih proizvoda i njihove tolerancije prema simptomima alergijskih reakcija. Postoji i izlaz iz situacije, razvijen tisućljetnom evolucijom sisavaca - to je potpuno dojenje djece. Kolostrum i nativno majčino mlijeko, koji sadrže veliku količinu imunoglobulina A, makrofaga i limfocita, kao da kompenziraju nezrelost općeg i lokalnog imuniteta kod djece prvih mjeseci života, omogućujući im da sigurno zaobiđu dob kritičnog ili graničnog stanja imunološkog sustava.

Povećanje razine serumskih i sekretornih imunoglobulina do 5. godine života podudara se sa smanjenjem učestalosti zaraznih bolesti tijekom ovog razdoblja djetinjstva, kao i s blažim i benignijim tijekom mnogih infekcija.