Immunglobulinklasser og deres aldersrelaterte dynamikk

Humane immunglobuliner er ganske heterogene og er representert av 5 klasser og flere underklasser. De påvises i blodet i ulike aldersperioder og når konsentrasjoner som er typiske for voksne på forskjellige tidspunkter.

Det er akseptert å skille mellom fem klasser av immunglobuliner: A, M, G, E, D. Hver klasse av immunglobuliner har forskjeller i både molekylvekt, sedimentasjonskoeffisient og deres deltakelse i immunreaksjoner. Innholdet av immunglobuliner er en av de viktige indikatorene på den humorale koblingen til immunitet.

Hovedkarakteristikker for immunglobuliner av forskjellige klasser

Indikator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekylform	Monomer	Monomer og dimer	Pentamer	Monomer	Monomer
Antall underklasser	4	2	2	-	-
Molekylvekt, dalton	150 000	160 000 - monomer	950 000	175 000	190 000
Prosentandel av alle serum-ID-er	75–85	7–15	5–10	0,3	0,003
Halveringstid, dager	23	6	5	3	2
Antistoffvalens	2	2	5 eller 10	2	2
Transplacental passasje	+	-	-	-	-
Deltakelse i opsonisering	+	+	+	-	-
Komplementfiksering	+	+	+	-	-

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

Immunglobulin G

Immunglobulin G inneholder antistoffer som spiller en ledende rolle i beskyttelsen mot mange virusinfeksjoner (meslinger, kopper, rabies, etc.) og bakterieinfeksjoner forårsaket hovedsakelig av grampositive mikroorganismer, samt stivkrampe og malaria, anti-rhesus-hemolysiner, antitoksiner (difteri, stafylokokk, etc.). IgG-antistoffer har en destruktiv effekt ved hjelp av komplement, opsonisering, aktivering av fagocytose, og har en virusnøytraliserende egenskap. Underfraksjoner av immunglobulin G og deres forhold kan ikke bare bestemmes av spesifisiteten til den antigene stimulusen (infeksjon), men også være bevis på ufullstendig immunologisk kompetanse. Dermed kan en mangel på immunglobulin G2 være assosiert med en mangel på immunglobulin A, og en økning i konsentrasjonen av immunglobulin G4 for mange barn gjenspeiler sannsynligheten for atopisk predisposisjon eller atopi, men av en annen type enn den klassiske, basert på produksjonen og reaksjonene til immunglobulin E.

Immunglobulin M

Immunglobulin M spiller en viktig rolle i å beskytte kroppen mot infeksjoner. Det inneholder antistoffer mot gramnegative bakterier (shigella, tyfusfeber, etc.), virus, samt hemolysiner i ABO-systemet, revmatoid faktor og antiorganantistoffer. Antistoffer som tilhører immunglobulin M-klassen har høy agglutinerende aktivitet og er i stand til å aktivere komplement via den klassiske signalveien.

Immunglobulin A

Rollen og betydningen av serumimmunoglobulin A er ennå ikke tilstrekkelig studert. Det deltar ikke i komplementaktivering, i lysis av bakterier og celler (for eksempel erytrocytter). Samtidig er det rimelig å anta at serumimmunoglobulin A er hovedkilden for syntesen av sekretorisk immunoglobulin A. Sistnevnte dannes av lymfoide celler i slimhinnene i fordøyelses- og luftveiene, og deltar dermed i det lokale immunforsvaret, og forhindrer invasjon av patogener (virus, bakterier osv.) i kroppen. Dette er kroppens såkalte første forsvarslinje mot infeksjon.

Immunglobulin D

Lite er kjent om funksjonen til antistoffer relatert til immunglobulin D. Immunglobulin D finnes i vevet i mandlene og adenoidene, noe som tyder på at det spiller en rolle i lokal immunitet. Immunglobulin D er lokalisert på overflaten av B-lymfocytten (sammen med monomerisk IgM) i form av mIg, og kontrollerer aktivering og undertrykkelse av den. Det er også fastslått at immunglobulin D aktiverer det alternative komplementet og har antiviral aktivitet. I de senere år har interessen for immunglobulin D økt på grunn av beskrivelsen av en akutt febersykdom av typen revmatisk feber (forstørrede lymfeknuter, polyserositt, artralgi og muskelsmerter) i kombinasjon med hyperimmunglobulinemi D.

Immunglobulin E

Immunglobulin E, eller reagins, er assosiert med konseptet med umiddelbare allergiske reaksjoner. Hovedmetoden for å gjenkjenne spesifikk sensibilisering for en rekke allergener er studiet av totalt eller totalt immunglobulin E i blodserum, samt titere av immunglobulin E-antistoffer mot spesifikke husholdningsallergener, matvarer, plantepollen, etc. Immunglobulin E aktiverer også makrofager og eosinofiler, som kan forsterke fagocytose eller aktiviteten til mikrofager (nøytrofiler).

I den barselsperioden er det en betydelig dynamikk i innholdet av immunglobuliner av forskjellige klasser i barns blod. Dette er knyttet til det faktum at i løpet av de første månedene av livet fortsetter nedbrytningen og fjerningen av de immunglobulinene av klasse B som ble overført transplacentalt fra moren. Samtidig er det en økning i konsentrasjonen av immunglobuliner av alle klasser i deres egenproduksjon. I løpet av de første 4-6 månedene blir morens immunglobuliner fullstendig ødelagt, og syntesen av deres egne immunglobuliner begynner. Det er verdt å merke seg at B-lymfocytter syntetiserer hovedsakelig immunglobulin M, hvis innhold når de karakteristiske indikatorene for voksne raskere enn andre klasser av immunglobuliner. Syntesen av deres eget immunglobulin B skjer saktere.

Som nevnt har barnet ingen sekretoriske immunglobuliner ved fødselen. Spor av dem begynner å oppdages fra slutten av den første leveuken. Konsentrasjonen øker gradvis, og innholdet av sekretorisk immunglobulin A når sine maksimale verdier først etter 10–12 år.

Immunglobulin E i blodserum, kU/l

Barnas alder	Friske barn		Hos voksne med sykdommer
	Minimum	Maksimum	Sykdommer	Minimum	Maksimum
Nyfødte	0	2	Allergisk rhinitt	120	1000
3–6 måneder	3	10	Atopisk astma	120	1200
12 »	8	20	Atopisk dermatitt	80	14 000
5 år	10	50	Bronkopulmonal aspergillose:
10 »	15	60	Remisjon	80	1000
Voksne	20	100	Forverring	1000	8000
			Hyper-IgE-syndrom	1000	14 000
			IgE myelom	Mer enn 15 000	-

Serumimmunoglobuliner hos barn, g/l

Alder	Immunglobulin G		Immunglobulin A		Immunglobulin M
	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum
0–2 uker	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 måneder	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 år	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 år	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

Lave nivåer av sekretorisk immunglobulin A finnes hos barn i det første leveåret i sekreter fra tynntarmen og tykktarmen, samt i avføring. I neseskylling hos barn i den første levemåneden er sekretorisk immunglobulin A fraværende og øker svært sakte i de påfølgende månedene (opptil 2 år). Dette forklarer den lavere forekomsten av luftveisinfeksjoner hos små barn.

Immunglobulin D i blodserumet hos nyfødte har en konsentrasjon på 0,001 g/l. Deretter øker den etter 6. leveuke og når verdier som er karakteristiske for voksne ved 5–10 års alder.

Slike komplekse dynamikker skaper endringer i kvantitative forhold i blodserumet, som ikke kan ignoreres ved vurdering av resultatene av diagnostiske studier av immunsystemet, samt ved tolkning av kjennetegnene ved sykelighet og immunologisk konstitusjon i ulike aldersperioder. Lave nivåer av immunglobuliner i løpet av det første leveåret forklarer barns lette mottakelighet for ulike sykdommer (luftveier, fordøyelse, pustulære hudlesjoner). Med økt kontakt mellom barn i det andre leveåret, mot bakgrunn av et relativt lavt nivå av immunglobuliner i denne perioden, observeres deres spesielt høye sykelighet sammenlignet med barn fra andre perioder av barndommen.

Blodserum inneholder en svært liten mengde immunoglobulin E. Konsentrasjonen øker med alderen, noe som i stor grad korrelerer med utbruddet av allergiske og, mye sjeldnere, andre sykdommer (helminthiasis, parasitose).

Heterogenitet av immunglobulin M-klasse oppdages innen den tredje levemåneden, deretter øker innholdet, men mer merkbart - ved 2-2 1/2 år. Hos nyfødte er innholdet av stafylokokkantitoksin likt med en voksen, og deretter synker det. Igjen observeres en pålitelig økning innen 24-30 levemåneder. Dynamikken i konsentrasjonen av stafylokokkantitoksin i barnets blod antyder at det initialt høye nivået skyldes transplacental overføring fra moren. Dens egen syntese skjer senere, noe som forklarer den høye frekvensen av pustulære hudlesjoner (pyoderma) hos små barn. Ved tarminfeksjoner (salmonellose, coli-enteritt, dysenteri) oppdages antistoffer mot deres patogener sjelden hos barn i de første 6 månedene av livet, i alderen 6 til 12 måneder - bare hos 1/3 av pasientene, og hos barn i det andre leveåret - hos nesten 60 %.

Ved akutte luftveisinfeksjoner (adenovirus, parainfluensa) observeres serokonversjon hos barn under ett år bare hos 1/3 av de som har hatt dem, og i det andre året - allerede hos 60 %. Dette bekrefter nok en gang særegenhetene ved dannelsen av den humorale immunitetskoblingen hos små barn. Det er ingen tilfeldighet at i mange manualer om pediatri og immunologi får det beskrevne kliniske og immunologiske syndromet eller fenomenet rett til en nosologisk form og betegnes som "fysiologisk forbigående hypoysuglobulinemi hos små barn".

Passasje av en begrenset mengde antigenisk materiale fra mat gjennom tarmbarrieren er ikke et patologisk fenomen i seg selv. Hos friske barn i alle aldre, så vel som hos voksne, kan spormengder av matproteiner komme inn i blodet, noe som forårsaker dannelse av spesifikke antistoffer. Nesten alle barn som får kumelk utvikler utløsende antistoffer. Mating med kumelk fører til en økning i konsentrasjonen av antistoffer mot melkeproteiner så tidlig som 5 dager etter introduksjonen av morsmelkerstatning. Immunresponsen er spesielt uttalt hos barn som har fått kumelk siden nyfødtperioden. Tidligere amming resulterer i et lavere antistoffinnhold og en langsom økning av dette. Med alderen, spesielt etter 1-3 år, bestemmes en reduksjon i konsentrasjonen av antistoffer mot matproteiner parallelt med en reduksjon i permeabiliteten til tarmveggen. Muligheten for matantigemi hos friske barn er bevist ved direkte isolering av matantigener som finnes i blodet i fri form eller som en del av et immunkompleks.

Dannelsen av relativ ugjennomtrengelighet for makromolekyler, den såkalte tarmblokkeringen, hos mennesker begynner i livmoren og skjer svært gradvis. Jo yngre barnet er, desto høyere er tarmens permeabilitet for matantigener.

En spesifikk form for beskyttelse mot de skadelige effektene av matantigener er immunsystemet i mage-tarmkanalen, som består av cellulære og sekretoriske komponenter. Hovedfunksjonsbelastningen bæres av dimerisk immunoglobulin A (SIgA). Innholdet av dette immunoglobulinet i spytt og fordøyelsessekresjoner er mye høyere enn i serum. Fra 50 til 96 % av det syntetiseres lokalt. Hovedfunksjonene i forhold til matantigener er å forhindre absorpsjon av makromolekyler fra mage-tarmkanalen (immun eksklusjon) og regulere penetrasjonen av matproteiner gjennom slimhinneepitelet inn i kroppens indre miljø. Relativt små antigenmolekyler som trenger inn i epiteloverflaten stimulerer lokal syntese av SIgA, noe som forhindrer påfølgende introduksjon av antigener ved å danne et kompleks på membranen. Imidlertid er mage-tarmkanalen til en nyfødt fratatt denne spesifikke formen for beskyttelse, og alt dette kan realiseres fullt ut veldig snart, ettersom SIgA-syntesesystemet modnes fullt ut. Hos et barn som ammes, kan perioden med minimalt tilstrekkelig modning variere fra 6 måneder til 1½ år eller mer. Dette vil være perioden for dannelse av "tarmblokkade". Før denne perioden kan systemet med lokal sekretorisk beskyttelse og blokkering av matantigener kun og utelukkende tilveiebringes av råmelk og morsmelk. Den endelige modningen av sekretorisk immunitet kan skje etter 10–12 år.

Den biologiske betydningen av den betydelige økningen i innholdet av immunoglobulin A i råmelk rett før fødselen ligger i dens spesialiserte funksjon med immuneksklusjon av antigener (smittsomme og mat) på slimhinnene.

SIgA-innholdet i råmelk er svært høyt og når 16–22,7 mg/l. Når råmelk går over i moden melk, synker konsentrasjonen av sekretoriske immunoglobuliner betydelig. Implementeringen av SIgAs beskyttende funksjoner forenkles av dens uttalte motstand mot enzymers proteolytiske virkning, noe som gjør at SIgA beholder sin aktivitet i alle deler av mage-tarmkanalen, og hos et barn som ammes, skilles det nesten fullstendig ut uendret med avføringen.

SIgAs deltakelse i morsmelk i immunprosesser assosiert med matantigener er bevist ved påvisning av immunoglobulin A-antistoffer i morsmelk mot en rekke matproteiner: α-kasein, β-kasein, β-laktoglobulin fra kumelk.

Det nest mest konsentrerte immunglobulinet er immunglobulin G, og det relativt høye innholdet av immunglobulin G4 er av spesiell interesse. Forholdet mellom konsentrasjonen av immunglobulin G4 i råmelk og innholdet i blodplasma overstiger forholdet mellom konsentrasjonen av immunglobulin G i råmelk og innholdet i blodplasma med mer enn 10 ganger. Dette faktum, ifølge forskere, kan indikere lokal produksjon av immunglobulin G4 eller dets selektive transport fra perifert blod til melkekjertlene. Rollen til råmelk-immunglobulin G4 er uklar, men dets deltakelse i prosessene med interaksjon med matantigener bekreftes ved påvisning av spesifikke immunglobulin C4-antistoffer mot β-laktoglobulin, bovint serumalbumin og α-gliadin i både plasma og råmelk. Det har blitt foreslått at immunglobulin G4 forsterker antigenaktivering av mastceller og basofiler, noe som fører til frigjøring av mediatorer som er nødvendige for kjemotaksi og fagocytose.

Innholdet av immunoglobulin E i råmelk når flere hundre nanogram per 1 ml. I morsmelk synker innholdet raskt og bestemmes kun ved høyt innhold i mors blodserum. Det har blitt funnet at en antigenspesifikk faktor som undertrykker produksjonen av immunoglobulin E hos nyfødte kan overføres via morsmelk.

Dermed bestemmer tilstanden til immunglobulinsyntese ikke bare et lite barns beredskap for infeksjoner, men viser seg også å være en årsaksmekanisme for penetrering av en bred strøm av allergifremkallende stoffer gjennom tarmbarrieren og barrieren mot andre slimhinner. Sammen med andre anatomiske og fysiologiske egenskaper hos små barn danner dette en spesiell og ganske uavhengig form for "forbigående atopisk konstitusjon, eller diatese hos små barn". Denne diatesen kan ha svært uttalte, primært hudmanifestasjoner (eksem, allergisk dermatose) opp til 2-3 års alder med rask påfølgende remisjon av hudforandringer eller fullstendig bedring i de påfølgende årene. Hos mange barn med arvelig predisposisjon for atopi, bidrar økt permeabilitet av slimhinnene i perioden med forbigående atopisk diatese til implementering av arvelig predisposisjon og dannelsen av en lang kjede av allerede vedvarende allergiske sykdommer.

Dermed bestemmer aldersrelaterte fysiologiske trekk ved immunitet hos små barn en betydelig økning i deres følsomhet for både smittsomme miljøfaktorer og eksponering for allergener. Dette bestemmer mange krav til barnepass og sykdomsforebygging. Dette inkluderer behovet for spesiell kontroll over risikoen for kontakt med infeksjoner, muligheten for individuell eller minigruppeopplæring, kontroll over kvaliteten på matvarer og deres toleranse i henhold til symptomene på allergiske reaksjoner. Det finnes også en vei ut av situasjonen, utviklet av den mange tusen år lange evolusjonen av pattedyr - dette er full amming av barn. Råmelk og naturlig morsmelk, som inneholder en stor mengde immunoglobulin A, makrofager og lymfocytter, som om de kompenserer for umodenheten av generell og lokal immunitet hos barn i de første månedene av livet, slik at de trygt kan omgå alderen med kritisk eller grensetilstand i immunsystemet.

Økningen i serum- og sekretorisk immunoglobulinnivåer ved 5-årsalderen sammenfaller med en nedgang i forekomsten av infeksjonssykdommer i denne perioden av barndommen, samt med et mildere og mer godartet forløp av mange infeksjoner.