IMŪNGLOBULĪNS M (IGM): STRUKTŪRA, FUNKCIJAS UN VĒRTĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

Imūnglobulīna M vai IgM ir antiviela, kas iegūta B šūnas vai limfocītu imūnās sistēmas daudziem dzīvniekiem. To var piestiprināt pie šo šūnu plazmas membrānas vai arī kā kompleksu izdalīt asinsritē un limfā, tāpēc tā aktīvi piedalās humorālās vai adaptīvās imunitātes procesos.

Tāpat kā citiem imūnglobulīniem (IgG, IgA, IgD un IgE), arī imūnglobulīnam M ir tāda struktūra, kas padara to spējīgu saistīt gandrīz jebkura veida antigēnus, ieskaitot olbaltumvielas, glikoproteīnus, polisaharīdus un citus ogļhidrātus, nukleīnskābes, lipīdus, starp citiem.

Imūnglobulīna M shēma, pentamers. Autors: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons

IgM ir viena no pirmajām antivielām, kas tiek ražota baktēriju infekcijas laikā un jaundzimušo attīstības laikā.

Tas bija pirmais, kas tika attīrīts ar ievērojamu viendabīgumu, un tā kā tā ir polioaktīva antiviela, tas ir, tai ir spēja vienlaikus saistīt divus vai vairākus antigēnus pat tad, ja tiem ir atšķirīgs raksturs, ir ļoti svarīgi apkarot dažādas patoloģijas.

Šie "imūnās antivielas", tas ir, antivielas, kas tiek ražotas bez apzinātas iepriekšējas imunizācijas, šie imūnglobulīni var saistīties ne tikai ar baktēriju antigēniem, bet arī ar vīrusiem, vienšūņiem, mezozo parazītiem un sēnītēm, kā arī noteiktiem asins plazmas komponentiem.

IgM struktūra

Analogiski tam, kas aprakstīts imūnglobulīnam G, vienai no visbagātākajām antivielām asins plazmā, un pārējiem imūnglobulīniem, imūnglobulīna M monomēriem ir struktūra, ko varētu raksturot kā "Y" formu, kaut arī šī Antivielas plazmā parasti atrodamas kā pentamers.

Katru no šī pentameriskā glikoproteīna 5 subvienībām veido četras ķēdes: divas identiskas 55 kDa “µ” smagās ķēdes un divas identiskas 25 kDa vieglas ķēdes, kuras, sasaistoties šķīstošajā pentameriskajā formā, sver apmēram 970 kDa.

Gaismas ķēdes saistās tikai ar daļu no smagajām ķēdēm, veidojot disulfīdu tiltus starp cisteīna atlikumiem.

Kad šīs molekulas fermentatīvi hidrolizējas, šīs reakcijas rezultātā rodas divi fragmenti: viens no tiem ir “viendabīgs”, kas pazīstams kā pastāvīgais reģions vai Fc, bet otrs ir pazīstams kā mainīgais reģions vai Fab2 (saukts arī par hipervariālo reģionu), kas spēj saistīties ar antigēns.

Imūnglobulīna M smagās ķēdes aminoskābju secība, it īpaši konstantais reģions, nosaka to, kā arī citu antivielu izotipu identitāti, kas definēti dzīvniekiem, kuri kopā veido virsģimeni. imūnglobulīni.

Šīs antivielas smago un vieglo ķēžu terciārā struktūra sastāv no β-salocītām loksnēm, kas savienotas viena ar otru ar dažāda garuma cilpām, kuras var stabilizēt ar disulfīdu tiltiem.

Pentameriskajā formā katrs IgM monomērs mijiedarbojas ar polipeptīdu savienojuma ķēdi, ko sauc par J ķēdi, 15 kDa, un tas ļauj veidot struktūru, ko veido 5 monomēri.

Tā kā katram monomēram ir spēja saistīt divas identiskas antigēna molekulas, IgM pentamers vienlaikus var saistīt 10 antigēnus.

Iespējas

Imūnglobulīns M piedalās sākotnējā reakcijā pret baktēriju antigēniem, tāpēc parasti tā ir pirmā antiviela, ko imūnās atbildes laikā izdala aktivizētās B šūnas.

Tā kā tā šķīstošā struktūra spēj saistīties ar lielu daudzumu antigēna molekulu, tai piemīt spēja agregēt vai aglutināt antigēnu daļiņas, kas pieder šūnām, piemēram, sarkano asins šūnu, baktēriju, vienšūņu un citām.

Šī antiviela ir ļoti svarīga baktēriju toksīnu agrīnai neitralizēšanai, un tā ir arī efektīva, veicot starpniecības funkcijas komplementa sistēmā, veicinot antigēnu daļiņu ātru "opsonizāciju".

Imunoglobulīna M grafiskais attēlojums, kas saistīts ar iebrukušo baktēriju antigēniem epitopiem (Avots: SA1590, izmantojot Wikimedia Commons)

Tās monomēriskā forma parasti tiek piestiprināta pie "naivo" B limfocītu plazmas membrānas, kā tas ir imūnglobulīna D gadījumā, un ir noteikts, ka liela daļa jaundzimušo B šūnu repertuāra atbilst limfocītiem ar IgM to membrānā. .

Ir arī vērts uzsvērt faktu, ka tas ir pirmais imūnglobulīns, ko grūtniecības laikā pēc “antideģentu stimulācijas” ražo “naivās” B šūnas augļos.

Kaut arī imūnglobulīns M ir zems koncentrācijas līmenis zīdītāju dzīvnieku sekrēcijās, tas liecina, ka tas arī piedalās ķermeņa gļotādu imunoloģiskajā aizsardzībā.

Augstas (nozīmīgas) IgM vērtības

Tiek uzskatīts, ka cilvēkam ir augstas imūnglobulīna vērtības, ja pētījumi parāda vērtības virs normas.

Augstas plazmas imūnglobulīna M vērtības var liecināt par neseno antigēna iedarbību, kā arī par vīrusu hepatīta agrīnu stadiju un citiem patoloģiskiem stāvokļiem, piemēram:

- mononukleoze,

- reimatoīdais artrīts,

- Valdenstroma makroglobulinēmija,

- nefrotiskais sindroms (nieru bojājumi)

- parazītu izraisītāju izraisītu infekciju attīstība

Vēl viens iemesls, kāpēc serumā var iegūt augstu IgM līmeni, ir “Hiper IgM” sindromu (HIGM) esamība. Pacienti ar šo sindromu ir jutīgāki pret atkārtotām infekcijām un pat dažāda veida vēzi, jo tas izraisa krasu IgG līmeņa pazemināšanos.

Zemas vērtības (nozīme)

Dažu nozīmīgu patoloģiju, tādu kā multiplās mielomas, dažu veidu leikēmijas un noteiktas iedzimtas imunoloģiskas slimības, esamība ir saistīta ar zemu imūnglobulīna M līmeni serumā.

Pacientiem ar Wiskott-Aldrich X saistītā deficīta sindromu var būt zems IgM līmenis, tomēr neliels pārējo četru imūnglobulīnu līmeņa paaugstinājums var kompensēt šo stāvokli.

Zems IgM līmenis var norādīt uz smagākiem stāvokļiem, piemēram, imūnglobulīna deficītu, kam var būt nopietna ietekme uz veselību, īpaši jaunu antigēnu iedarbības laikā vai noteiktu slimību laikā.

Šiem trūkumiem var būt daudz iemeslu, sākot no kļūdām antigēnu atpazīšanas sistēmās līdz defektiem B limfocītu antivielu ražošanā.

Ir ziņots par zemu 40 mg / dL līmeni pacientiem ar selektīvu IgM deficītu, kas sastāv no disgamaglobulinēmijas "retas" formas.

Normālās vērtības

Normālais plazmas imūnglobulīna M koncentrācijas diapazons ir ļoti mainīgs un, cita starpā, atkarīgs no vecuma. Atbilstoši dažādām vecuma grupām šīs antivielas ir koncentrācijā:

- 26–122 mg / dL no 0 līdz 5 mēnešiem

- 32–132 mg / dL no 5 līdz 9 mēnešiem

- 40–143 mg / dL no 9 līdz 15 mēnešiem

- 46-152 mg / dL no 15 līdz 24 mēnešiem

- 37–184 mg / dL no 2 līdz 4 gadiem

- 27–224 mg / dL no 4 līdz 7 gadiem

- 35-251 mg / dL no 7 līdz 10 gadiem

- 41–255 mg / dL vecumā no 10 līdz 13 gadiem

- 45–244 mg / dL vecumā no 13 līdz 16 gadiem

- 49-201 mg / dL vecumā no 16 līdz 18 gadiem

- 37–286 mg / dL pieaugušajiem, kas vecāki par 18 gadiem, lai gan dažos tekstos norādīts, ka diapazons ir no 45 līdz 150 mg / dL, no 45 līdz 250 mg / dL vai no 60 līdz 360 mg / dL

Svarīgi pieminēt, ka šīs IgM koncentrācijas vērtības ir vairāk vai mazāk 10 reizes zemākas nekā, piemēram, citiem svarīgiem imūnglobulīniem, piemēram, IgG.

Atsauces

1. Aktieris, JK (2019). Ievada imunoloģija, 2. daļa: Starpdisciplināru lietojumu pamatkoncepcijas. Akadēmiskā prese.
2. Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Imūnglobulīna izotips: struktūra, funkcijas un ģenētika. Mugurkaulnieku imūnsistēmas izcelsme un evolūcija (189.-219. Lpp.). Springers, Berlīne, Heidelberga.
3. Burrell, CJ, Hovards, CR un Mērfijs, FA (2016). Fennera un Vaita medicīniskā virusoloģija. Akadēmiskā prese.
4. Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
5. Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Spontāna imūnglobulīna M ražošana cilvēka epitēlija vēža šūnās. PloS viens, 7 (12).
6. Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Cilvēka imūnglobulīna M atmiņas B šūnas, kas kontrolē Streptococcus pneumoniae infekcijas, tiek iegūtas liesā. The Journal of Experimental Medicine, 197 (7), 939–945.
7. Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Imūnglobulīna titri un imūnglobulīna apakštipi. Imunitātes mērīšanā (158.-171. Lpp.). Akadēmiskā prese.
8. Sullivan, KE un Stiehm, ER (red.). (2014). Stiehm imūndeficīti. Akadēmiskā prese.