Imūnglobulīna G apakšklases
Īsā atbilde
Imūnglobulīns G jeb IgG ir visbiežāk sastopamā antivielu klase cilvēka asinīs, un tā sadalās četrās apakšklasēs: IgG1, IgG2, IgG3 un IgG4. Tās numurētas pēc tā, cik daudz katras ir serumā, un atšķiras galvenokārt ar smago ķēžu eņģes daļu un spēju piesaistīt komplementa sistēmu un imūno šūnu receptorus. Šīs nelielās uzbūves atšķirības nosaka pavisam dažādus uzdevumus: vienas apakšklases cīnās ar vīrusiem un baktēriju olbaltumiem, citas ar polisaharīdu apvalkiem, bet ceturtā darbojas kā iekaisumu remdinoša antiviela.
Antiviela ir Y veida olbaltumvielu molekula, kas sastāv no divām smagajām un divām vieglajām ķēdēm. Augšdaļas divi zari saistās ar antigēnu, bet apakšdaļa, ko sauc par Fc fragmentu, nosaka, ko organisms ar saistīto antigēnu darīs tālāk. Tieši Fc daļā slēpjas apakšklašu atšķirības.
Cilvēkam ir piecas imūnglobulīnu klases: IgG, IgA, IgM, IgE un IgD. IgG ir galvenā klase asinīs un audu šķidrumā, un tā nodrošina ilglaicīgu aizsardzību pēc pārslimotas infekcijas vai vakcinācijas. Tikai divām klasēm cilvēkam ir apakšklases: IgG ar četrām un IgA ar divām.
Apakšklases nav dažādas molekulas ar dažādām funkcijām no pamata. Tās ir viena un tā paša olbaltuma variācijas, kuras kodē blakus esoši gēni četpadsmitajā hromosomā. Lielākā daļa aminoskābju secības ir kopīga, un atšķiras galvenokārt eņģes reģions, tas ir, lokanais posms starp antigēnu saistošajiem zariem un Fc daļu.
Eņģes garums un tajā esošo disulfīdsaišu skaits nosaka, cik tālu viens no otra var atrasties abi antigēnu saistošie zari un cik pieejama imūnajām šūnām ir Fc daļa. Tieši no tā izriet atšķirīgā spēja aktivēt komplementu, piesaistīt makrofāgus un nogalinātājšūnas, kā arī atšķirīgais noārdīšanās ātrums asinīs.
Kuru apakšklasi B limfocīts sāks ražot, nosaka signāli, ko tas saņem no T limfocītiem un no paša antigēna. Olbaltumvielu antigēni ar T limfocītu palīdzību pārsvarā vada uz IgG1 un IgG3, polisaharīdi bez T limfocītu palīdzības uz IgG2, bet ilgstoša, atkārtota saskare ar nekaitīgu antigēnu vada uz IgG4.
Četras apakšklases salīdzinājumā
Tabulā apkopotas praktiski svarīgākās atšķirības. Precīzs katras apakšklases daudzums atšķiras starp cilvēkiem un ar vecumu, tāpēc laboratorijas norāda savas atsauces vērtības.
| Apakšklase | Daudzums serumā | Komplementa aktivācija | Raksturīgais antigēns |
|---|---|---|---|
| IgG1 | Lielākā daļa no visa IgG | Spēcīga | Olbaltumvielu antigēni, vīrusi, toksīni |
| IgG2 | Otrā lielākā daļa | Vāja | Baktēriju kapsulas polisaharīdi |
| IgG3 | Neliela daļa | Visspēcīgākā | Vīrusu un olbaltumvielu antigēni agrīnā atbildē |
| IgG4 | Vismazākā daļa | Praktiski nav | Ilgstoši atkārtoti antigēni, alergēni, parazīti |
Eņģes reģions kā atšķirību avots
IgG3 eņģe ir izteikti gara un satur vairākas disulfīdsaites. Tas dod molekulai lielu lokanumu un ļauj vienlaikus saistīt tālu izvietotus antigēna punktus, kā arī padara Fc daļu viegli pieejamu komplementa pirmajam komponentam. Tieši tāpēc IgG3 ir spēcīgākais komplementa aktivētājs.
Tā pati garā eņģe ir arī IgG3 vājums. Tā ir ērts mērķis olbaltumvielas šķeļošajiem fermentiem, un IgG3 asinīs saglabājas ievērojami īsāku laiku nekā pārējās trīs apakšklases, kuru pusperiods mērāms aptuveni trīs nedēļās.
IgG2 eņģe ir īsa un stinga. Molekula ir mazāk lokana, un tā labāk saistās ar blīvi un regulāri izvietotiem antigēna atkārtojumiem, kādi ir tieši baktēriju kapsulas polisaharīdos. Vienlaikus stingā uzbūve padara Fc daļu grūtāk pieejamu, un komplementa aktivācija ir vāja.
IgG4 īpatnība ir vājā saite starp abām smagajām ķēdēm. Asinīs tā pusmolekulas var atdalīties un apmainīties ar citas IgG4 molekulas pusi. Rezultātā rodas antiviela ar diviem dažādiem saistīšanas zariem, kas vairs nespēj savienot divus vienādus antigēnus tīklā un tāpēc iekaisumu neizraisa.
Ko katra apakšklase dara praksē
Apakšklašu dalījums nav akadēmisks sīkums. Tas izskaidro, kāpēc dažādas vakcīnas darbojas atšķirīgi un kāpēc daži cilvēki slimo ar konkrētu infekciju veidu.
- IgG1: galvenā atbilde uz vīrusu un olbaltumvielu antigēniem, lielākā daļa vakcīnu izraisīto antivielu.
- IgG3: agrīna un ļoti spēcīga atbilde, laba baktēriju un vīrusu iznīcināšana, bet īsāks mūžs asinīs.
- IgG2: aizsardzība pret pneimokoku, meningokoku un hemofilo nūjiņu, kuru apvalks sastāv no polisaharīdiem.
- IgG4: klusējošā apakšklase, kas veidojas pēc ilgstošas antigēna iedarbības un bloķē antigēnu bez iekaisuma.
- Visas četras šķērso placentu ar īpaša receptora palīdzību un aizsargā jaundzimušo pirmajos dzīves mēnešos.
Attīstība un vecuma izmaiņas
Auglim pašam antivielu gandrīz nav. Tās nāk no mātes, un pārnesi caur placentu nodrošina Fc receptora veids, ko sauc par neonatālo Fc receptoru. Pārnese ir visintensīvākā pēdējā grūtniecības trešdaļā, tāpēc priekšlaicīgi dzimušam bērnam mātes antivielu krājums ir mazāks.
Pēc piedzimšanas mātes IgG pakāpeniski sadalās, bet bērna paša ražošana vēl nav pilnā apjomā. Aptuveni pirmā pusgada vidū rodas zemākais punkts, ko sauc par fizioloģisko hipogammaglobulinēmiju, un tieši tajā laikā daudzi bērni sāk biežāk slimot.
IgG1 un IgG3 līmenis pieaugušā vērtībām tuvojas salīdzinoši ātri, bet IgG2 spēja atbildēt uz tīriem polisaharīdiem nobriest pēdējā, tikai pirmsskolas gados. Tieši tāpēc maziem bērniem paredzētās pneimokoku vakcīnas ir konjugētas, tas ir, polisaharīds ir piesaistīts olbaltumvielai, lai atbilde ietu pa T limfocītu ceļu un neatkarīgi no IgG2 gatavības.
Kad kādas apakšklases trūkst
Ja kopējais IgG ir normāls, bet kādas apakšklases ir maz, runā par selektīvu apakšklases deficītu. Praktiski nozīmīgākais ir IgG2 deficīts, kas bieži iet kopā ar IgA deficītu un izpaužas kā atkārtotas vidusauss, deguna blakusdobumu un plaušu infekcijas ar kapsulu veidojošām baktērijām.
Svarīgi, ka pats laboratorijas rezultāts vēl nav diagnoze. Daļai cilvēku ar zemu apakšklases līmeni nav nekādu sūdzību, un daļai ar normāliem skaitļiem ir slikta atbilde uz vakcīnām. Tāpēc imunologs vienmēr vērtē skaitļus kopā ar slimošanas vēsturi un ar īpašu pārbaudi, kurā mēra antivielu līmeni pirms un pēc vakcīnas ievades.
Ārstēšanas pamats ir infekciju savlaicīga atpazīšana un ārstēšana, vakcinācija, dažos gadījumos profilaktiska antibakteriāla terapija, bet smagos gadījumos imūnglobulīna aizstājterapija. Lēmumu pieņem klīniskais imunologs, bērniem sadarbībā ar pediatru.
- Vairākas plaušu karsoņas vai strutainas sinusīta epizodes gada laikā.
- Infekcijas, kas neizzūd ar parastu ārstēšanu vai atkārtojas tajā pašā vietā.
- Slikta antivielu atbilde pēc vakcinācijas.
- Atpaliekoša augšana bērnam kopā ar biežām infekcijām.
IgG4 un tās slimības
IgG4 ilgi uzskatīja par nenozīmīgu. Mūsdienās ir zināms, ka tieši tā ir apakšklase, kas veidojas pēc ilgstošas, atkārtotas saskares ar antigēnu, piemēram, alergēnu imūnterapijas laikā vai biškopjiem pret inde antigēniem. Šādas antivielas antigēnu pārtver, pirms tas sasniedz IgE uz tuklo šūnu virsmas, tāpēc tās sauc par bloķējošām antivielām.
Vienlaikus IgG4 ir arī vairāku autoimūnu slimību antiviela. Pemfigus vulgaris, kurā atslāņojas ādas un gļotādas virskārta, un miastēnijas variants ar antivielām pret muskuļa specifisko kināzi ir piemēri, kuros tieši IgG4 bloķē būtisku olbaltumvielu.
Atsevišķa slimību grupa ir ar IgG4 saistītā slimība, kurā dažādos orgānos veidojas blīvs, ar plazmas šūnām bagāts saistaudu audzējveida sabiezējums. Tā var skart siekalu un asaru dziedzerus, aizkuņģa dziedzeri, žultsceļus un vēderplēves aizmugures telpu. Diagnozi apstiprina audu izmeklēšana, nevis tikai asins analīze, un ārstēšanu vada reimatologs kopā ar attiecīgā orgāna speciālistu.
Kā apakšklases nosaka laboratorijā
Serumā apakšklašu koncentrāciju mēra ar nefelometriju vai turbidimetriju, izmantojot antivielas pret katru apakšklasi atsevišķi. Analīzi parasti pasūta imunologs, un rezultātu vienmēr salīdzina ar vecumam atbilstošām atsauces vērtībām, jo bērnu un pieaugušo normas krasi atšķiras.
Funkcionālo novērtējumu dod vakcinācijas atbildes pārbaude. Nosaka specifisko antivielu līmeni pret pneimokoku vai stinguma krampju antigēniem, ievada attiecīgo vakcīnu un pēc dažām nedēļām mēra atkārtoti. Nepietiekams pieaugums liecina par funkcionālu antivielu veidošanās traucējumu pat tad, ja kopējie skaitļi izskatās normāli.
Papildus vērtē kopējo IgG, IgA, IgM un IgE līmeni, B limfocītu apakšgrupas plūsmas citometrijā un, ja ir aizdomas par iedzimtu imūndeficītu, arī ģenētisku izmeklēšanu.
Kāpēc tas svarīgi mūsdienu zālēm
Lielākā daļa mūsdienu bioloģisko zāļu ir monoklonālas antivielas, un to izstrādātājam ir jāizvēlas apakšklase. Izvēle nav formalitāte: tā nosaka, vai zāles antigēnu tikai bloķēs vai arī izraisīs šūnas iznīcināšanu.
Ja mērķis ir iznīcināt šūnu, piemēram, audzēja B limfocītu, izvēlas IgG1, jo tā piesaista komplementu un nogalinātājšūnas. Ja mērķis ir tikai bloķēt kādu molekulu, neradot iekaisumu, izvēlas IgG4 vai pārveidotu IgG1 ar novājinātu Fc daļu. Vairāki audzēju imūnterapijā lietotie preparāti ir tieši IgG4 tipa.
Tas ir labs piemērs tam, kā smalka uzbūves atšķirība, kas evolūcijā radusies antigēnu dažādības dēļ, mūsdienās kļuvusi par inženiertehnisku izvēli zāļu ražošanā.
Ar ko to jauc
Visbiežāk apakšklases jauc ar klasēm. IgG, IgA, IgM, IgE un IgD ir klases ar pilnīgi atšķirīgām smagajām ķēdēm un uzdevumiem, bet IgG1 līdz IgG4 ir vienas klases varianti. Zems IgA nav tas pats, kas zems IgG2, lai arī tie bieži sastopami kopā.
Otrkārt, augstu IgG4 līmeni bieži pielīdzina ar IgG4 saistītai slimībai. Paaugstināts līmenis sastopams arī alerģijās, pēc alergēnu imūnterapijas un dažās hroniskās infekcijās, tāpēc diagnozei nepieciešams orgāna bojājums un raksturīga audu aina.
Treškārt, IgG4 antivielas pret pārtikas produktiem dažkārt piedāvā kā pārtikas nepanesības testu. Šāda analīze nerāda alerģiju, bet gan parasto saskari ar attiecīgo produktu, un vadošās alergologu organizācijas to neiesaka izmantot uztura ierobežojumu noteikšanai.
Bieži uzdotie jautājumi
Ko nozīmē, ja analīzē IgG2 ir zem normas?
Tas nozīmē tikai to, ka šīs apakšklases koncentrācija ir zemāka par vecuma atsauces vērtību. Klīniska nozīme ir tad, ja cilvēkam ir atkārtotas elpceļu infekcijas vai vāja atbilde uz vakcīnām. Rezultāts ir jāvērtē imunologam kopā ar slimošanas vēsturi, nevis atsevišķi.
Vai apakšklases var mainīties dzīves laikā?
Jā. Bērnībā IgG2 līmenis pakāpeniski pieaug un pieaugušā vērtībām tuvojas tikai pirmsskolas gados. Arī pieaugušajam proporcijas var mainīties hronisku infekciju, alergēnu imūnterapijas vai imūnsistēmu nomācošas terapijas ietekmē.
Kāpēc bērniem līdz diviem gadiem nedod tīrās polisaharīdu vakcīnas?
Tāpēc ka atbilde uz tīru polisaharīdu notiek bez T limfocītu palīdzības un ir atkarīga no IgG2 spējas, kura mazam bērnam vēl nav nobriedusi. Konjugētajās vakcīnās polisaharīds ir piesaistīts olbaltumvielai, tāpēc atbilde iet pa T limfocītu ceļu, ir spēcīgāka un rada imūno atmiņu arī zīdaiņiem.
Cik ilgi organismā saglabājas IgG antivielas pēc vakcinācijas?
Pašas molekulas asinīs sadalās dažu nedēļu laikā, bet aizsardzību uztur atmiņas B limfocīti un ilgdzīvojošās plazmas šūnas kaulu smadzenēs, kas turpina ražot jaunas antivielas. Tieši tāpēc aizsardzība var saglabāties gadiem, lai gan atsevišķas molekulas dzīvo īsi. Dažādām vakcīnām aizsardzības ilgums atšķiras.
Vai IgG4 antivielu tests var noteikt pārtikas nepanesību?
Nē. IgG4 pret pārtikas olbaltumvielām parasti liecina tikai par to, ka cilvēks attiecīgo produktu ir ēdis, un tā ir normāla atbilde. Pārtikas alerģiju nosaka ar IgE testiem, ādas dūriena testu un ārsta uzraudzītu provokāciju. Uztura ierobežojumi, kas balstīti tikai uz IgG4, var radīt nepamatotu uztura nabadzību.
Kad ar biežām infekcijām jāiet pie imunologa?
Konsultācija ir pamatota, ja gada laikā ir bijušas vairākas strutainas deguna blakusdobumu vai vidusauss infekcijas, vairāk nekā viena plaušu karsonis, ja infekcijas neizzūd ar parastu ārstēšanu vai ja bērns atpaliek augšanā. Pirms konsultācijas ģimenes ārsts parasti nosaka kopējo imūnglobulīnu līmeni un asinsainu.
Avoti
Saistītie jautājumi
- Kādi ir dažādi imūnglobulīna terapijas veidi?Imūnglobulīna (lg) terapiju lieto, lai ārstētu ar imūnsistēmu saistītus apstākļus. Veselā organismā imūnsistēma ražo sp…
- Kas ir imūnglobulīna deficīts?Imūnglobulīna deficīts ir medicīnisks stāvoklis, kam raksturīgs zems imūnglobulīna līmenis. Organismā ir vairāki imūngl…
- Kā histamīns iedarbojas uz organismu?Histamīns ir neliela organisma paša ražota signālviela, biogēns amīns, kas veidojas no aminoskābes histidīna un tiek uz…
- Kāda ir retākā asinsgrupa?No astoņām ikdienā lietotajām asinsgrupām Eiropā un arī Latvijā visretāk sastopama ir AB grupa ar negatīvu rēzus faktor…
- Kas ir amiloīdās fibrillas?Amiloīdās fibrillas ir pavedienveida olbaltumvielu sakopojumi, kas rodas, kad kāda organisma paša olbaltumviela zaudē p…
- Kas ir antinukleārās antivielas (ANA)?Antinukleārās antivielas ir imūnglobulīni, kas vērsti pret paša organisma šūnu kodola sastāvdaļām, piemēram, DNS, histo…
- Kas ir bazofilu aktivizācija?Bazofīli ir imūnsistēmas šūnu veidi, ko sauc par leikocītiem. Parasti tās ir vismazāk sastopamā šo šūnu šķirne, bet baz…
- Bloķējošā antiviela: kas tā ir un ko tā daraBloķējošā antiviela ir tāda imūnglobulīna molekula, kas piesaistās mērķim un ar savu klātbūtni aizsedz vietu, kura šim …
- Kas ir histamīna reakcijas?Histamīna reakcijas ir simptomu kopums, ko izraisa histamīna izdalīšanās no tuklajām šūnām un bazofīlajiem leikocītiem.…
- Kas ir imūnglobulīna vieglā ķēde?Imūnglobulīna vieglā ķēde ir mazākā no divām olbaltumvielu ķēdēm, no kurām sastāv antiviela: katrā antivielas molekulā …