Kas ir imūnglobulīns?
Īsā atbilde
Imūnglobulīns jeb antiviela ir Y veida olbaltumviela, ko ražo plazmas šūnas, B limfocītu pēcteči, lai atpazītu un neitralizētu svešas struktūras. Cilvēkam ir piecas imūnglobulīnu klases, IgG, IgA, IgM, IgE un IgD, un katrai ir sava atrašanās vieta un uzdevums. Tie cirkulē asinīs, izdalās gļotādu sekrētos un piestiprinās imūno šūnu virsmai, veidojot ķermeņa specifiskās, iegūtās aizsardzības pamatu.
Imūnsistēmu nosacīti dala iedzimtajā un iegūtajā. Iedzimtā reaģē ātri, bet vienādi uz visu, kas izskatās pēc mikroba. Iegūtā reaģē lēnāk, bet mērķtiecīgi un atceras. Antivielas ir iegūtās imunitātes humorālā, tas ir, šķidrumos darbojošās daļa.
Katra plazmas šūna ražo antivielas ar vienu specifiskumu. Milzīgo dažādību, kas ļauj atpazīt praktiski jebkuru struktūru, rada ģenētiska pārkārtošanās B šūnu nobriešanas laikā, kad no atsevišķiem gēnu segmentiem tiek saliktas unikālas mainīgās daļas. Tieši šis mehānisms ir viens no lielākajiem 20. gadsimta imunoloģijas atklājumiem.
Pēc pirmās saskarsmes ar antigēnu organisms vispirms saražo IgM, un tikai pēc tam notiek klašu pārslēgšanās uz IgG, IgA vai IgE atkarībā no signāliem. Vienlaikus veidojas atmiņas šūnas, kas nākamajā reizē ļauj atbildēt ātrāk un ar augstākas afinitātes antivielām. Uz šī principa balstās vakcinācija.
Praksē cilvēki ar imūnglobulīniem saskaras trijos veidos: kā ar analīžu rezultātu, kā ar vakcinācijas rezultātu un kā ar zālēm, jo mūsdienās daudzas mērķterapijas ir tieši laboratoriski izgatavotas antivielas.
Uzbūve: kā izskatās antiviela
Antivielas pamatvienība sastāv no četrām polipeptīdu ķēdēm: divām identiskām smagajām un divām identiskām vieglajām, kas savstarpēji saistītas ar disulfīda tiltiņiem un veido Y burta formu. Vieglās ķēdes ir divu veidu, kappa un lambda, un vienai molekulai abas ir vienāda tipa.
Molekulas augšējie zari ir mainīgā daļa, kas atpazīst antigēnu; šo fragmentu sauc par Fab. Apakšējais kātiņš ir konstantā daļa jeb Fc, un tieši tā nosaka, ko antiviela dara pēc tam, kad mērķis atrasts: vai tā aktivē komplementu, vai piesaistās fagocīta receptoram, vai šķērso placentu.
Smagās ķēdes tips nosaka klasi. Tāpēc divas antivielas pret vienu un to pašu vīrusu var būt gan IgM, gan IgG, un tās atšķirsies nevis ar to, ko atpazīst, bet ar to, kur darbojas un cik ilgi saglabājas.
- Fab fragments: antigēna atpazīšana, molekulas mainīgā daļa.
- Fc fragments: efektorfunkcijas, saistīšanās ar šūnu receptoriem.
- Smagā ķēde: nosaka klasi (gamma, alfa, mu, epsilon, delta).
- Vieglā ķēde: kappa vai lambda, brīvās vieglās ķēdes mēra asinīs un urīnā.
Piecas klases un to lomas
Klašu sadalījums nav formāls; tas nosaka, kur antiviela atrodas un ko tā spēj.
| Klase | Forma un vieta | Galvenais uzdevums |
|---|---|---|
| IgG | Monomērs asinīs un audu šķidrumā, visvairāk no visām | Ilgstoša aizsardzība, toksīnu neitralizācija, pāreja placentā |
| IgA | Dimērs gļotādu sekrētos, monomērs asinīs | Gļotādu virsmu aizsardzība, arī mātes pienā |
| IgM | Pentamērs asinīs | Pirmā atbilde, spēcīga komplementa aktivācija |
| IgE | Piesaistīta tuklajām šūnām audos | Tūlītēja alerģija, pretparazitārā aizsardzība |
| IgD | Galvenokārt uz nenobriedušu B šūnu virsmas | B šūnu aktivācijas regulēšana, asinīs ļoti maz |
Kā antiviela iznīcina mikrobu
Antiviela pati par sevi baktēriju nesagrauj. Tās uzdevums ir vai nu bloķēt, vai atzīmēt. Blokāde nozīmē, ka antiviela nosedz vīrusa saistīšanās vietu un tas vairs nevar iekļūt šūnā, vai arī saista baktērijas toksīnu, padarot to nekaitīgu.
Atzīmēšana ir svarīgāka. Kad antivielas ar Fab daļu ir pieķērušās mikroba virsmai, to Fc daļas vērstas uz āru un kļūst par rokturi, aiz kura mikrobu satver fagocīts. Tas pats ir arī signāls komplementa sistēmai, kuras kaskāde noslēdzas ar poras veidošanos mikroba membrānā.
- Antigēna atpazīšana ar Fab daļu.
- Neitralizācija: mērķa saistīšanās vietas vai toksīna bloķēšana.
- Aglutinācija: vairāku mikrobu sasaistīšana kopā, kas atvieglo to aizvākšanu.
- Opsonizācija: fagocītu piesaiste caur Fc receptoriem.
- Komplementa klasiskā ceļa aktivācija un membrānu bojājošā kompleksa veidošanās.
- No antivielām atkarīgā šūnu citotoksicitāte, kurā dabiskās galētājšūnas iznīcina apzīmēto šūnu.
Attīstība un izmaiņas mūža laikā
Auglis pats antivielas ražo maz, bet mātes IgG aktīvi tiek pārnesta caur placentu, jo īpaši grūtniecības pēdējā trešdaļā. Tāpēc priekšlaicīgi dzimušiem bērniem šo antivielu krājums ir mazāks.
Pēc dzimšanas mātes antivielas pakāpeniski izzūd, kamēr bērna paša ražošana vēl tikai pieaug. Šo posmu sauc par fizioloģisko zīdaiņa hipogammaglobulinēmiju, un tas ir viens no iemesliem, kāpēc infekcijas šajā vecumā ir biežas. Zīdīšana daļēji kompensē to ar IgA mātes pienā, kas aizsargā zarnu gļotādu.
Pieaugušā vecumā līmeņi stabilizējas. Gados vecākiem cilvēkiem kopējais antivielu daudzums parasti saglabājas, bet mainās to kvalitāte: atbilde uz jauniem antigēniem, piemēram, uz jaunu vakcīnu, kļūst vājāka. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc senioriem dažas vakcīnas veido speciāli pastiprinātas.
Kad ar imūnglobulīniem rodas problēmas
Trūkums izpaužas kā atkārtotas infekcijas. Biežākais primārais imūndeficīts ir selektīvs IgA deficīts, kas daļai cilvēku norit bez simptomiem, bet citiem dod biežas elpceļu un zarnu infekcijas. Plašāka antivielu ražošanas nepietiekamība, ko sauc par variablu imūndeficītu, parasti sākas jaunā pieaugušā vecumā ar atkārtotiem bronhītiem un pneimonijām.
Pārprodukcija ir cita problēma. Ja viens plazmas šūnu klons sāk nekontrolēti vairoties, asinīs parādās liels daudzums vienādu antivielu jeb monoklonāls proteīns. Tas raksturīgs multiplajai mielomai un saistītiem stāvokļiem, un to atklāj ar olbaltumvielu elektroforēzi.
Trešā grupa ir antivielas, kas vērstas pret paša organismu. Tās ir autoimūno slimību pamatā, no vairogdziedzera iekaisuma līdz sistēmas sarkanajai vilkēdei un miastēnijai.
Pie ārsta jādodas, ja infekcijas atkārtojas neparasti bieži, ja tās prasa atkārtotus antibiotiku kursus, ja tās norit smagi vai neparastās vietās, ja bērns slikti pieņemas svarā uz šī fona. Tie ir signāli, kas prasa izvērtēšanu, nevis kārtējo recepti.
- Imunologs: imūndeficītu diagnostika un imūnglobulīnu aizstājterapija.
- Hematologs: monoklonāla gammopātija, mieloma, limfomas.
- Reimatologs: autoimūnas slimības un autoantivielu izvērtēšana.
- Infektologs: atkārtotas un netipiskas infekcijas.
- Ģimenes ārsts: pirmā izvērtēšana, vakcinācijas plānošana, nosūtījumi.
Kā tos izmeklē
Pamata analīze ir imūnglobulīnu klašu noteikšana asins serumā, parasti IgG, IgA un IgM kopā. Rezultāts vienmēr jāsalīdzina ar vecumam atbilstošu normu, jo bērniem un pieaugušajiem robežas atšķiras.
Seruma olbaltumvielu elektroforēze sadala olbaltumvielas frakcijās un parāda, vai gammaglobulīnu josla ir plaša, kas liecina par vispārēju iekaisuma atbildi, vai šaura un smaila, kas norāda uz monoklonālu produktu. Pēdējo precizē ar imūnfiksāciju un brīvo vieglo ķēžu noteikšanu.
Specifiskās antivielas pret konkrētu infekciju vai vakcīnu mēra atsevišķi. Šeit svarīga ir klase: IgM pret patogēnu parasti liecina par nesenu infekciju, IgG par agrāk pārslimotu vai vakcīnas radītu imunitāti. Tomēr izņēmumu ir daudz, tāpēc rezultātu interpretē kopā ar simptomiem un laiku.
Funkcionālais tests ir vakcinācijas atbildes pārbaude: izmēra antivielu līmeni, ievada vakcīnu un pēc noteikta laika mēra atkārtoti. Ja pieauguma nav, antivielu ražošanas sistēma nestrādā pareizi, pat ja kopējais līmenis šķiet normāls.
Ar ko tos sajauc
Pirmā kļūda ir jaukt imūnglobulīnus ar iekaisuma rādītājiem. C reaktīvais olbaltums un eritrocītu grimšanas ātrums parāda iekaisuma esamību, bet neko nepasaka par antivielu ražošanas spēju.
Otrā ir pieņēmums, ka augsts antivielu līmenis nozīmē labu imunitāti. Paaugstināts kopējais IgG bieži ir hroniska iekaisuma vai aknu slimības pavadonis, nevis spēka rādītājs.
Trešā attiecas uz zālēm ar nosaukumu „imūnglobulīns". Tā nav pastiprinoša terapija veseliem cilvēkiem, bet no donoru plazmas iegūts preparāts, ko lieto konkrētās situācijās: antivielu deficīta aizstāšanai, dažu autoimūno slimību ārstēšanai un pēc saskarsmes ar noteiktām infekcijām.
Fakts, kas maina skatījumu
Lielākā daļa organisma antivielu neatrodas asinīs. Pēc kopējā saražotā daudzuma vadošā klase cilvēkam ir IgA, kas katru dienu tiek izdalīta gļotādu virsmās: zarnās, elpceļos, siekalās un asarās. Tas nozīmē, ka galvenais antivielu darbs notiek uz robežas ar ārpasauli, nevis asinsritē.
No tā izriet arī praktiska sekas vakcīnām. Injicēta vakcīna labi ceļ IgG līmeni asinīs un aizsargā no smagas slimības gaitas, bet gļotādas IgA tā ierosina vājāk. Tieši tāpēc daļa vakcīnu pret elpceļu un zarnu infekcijām tiek veidotas ievadīšanai caur degunu vai muti: lai imunitāte veidotos tur, kur patogēns ienāk.
Otrs mazāk zināms punkts: antivielas nobriest. Vairāku nedēļu laikā pēc infekcijas B šūnās notiek mērķtiecīgas mutācijas mainīgajā daļā, un tiek atlasītas tās šūnas, kuru antivielas saistās ciešāk. Tāpēc atkārtota saskarsme ar to pašu mikrobu dod ne tikai vairāk antivielu, bet labākas antivielas.
Bieži uzdotie jautājumi
Ar ko atšķiras antiviela no imūnglobulīna?
Praksē tie ir sinonīmi. „Imūnglobulīns" vairāk uzsver molekulas ķīmisko dabu, proti, ka tā ir globulīnu grupas olbaltumviela, bet „antiviela" uzsver funkciju, tas ir, saistīšanos ar antigēnu. Laboratoriju veidlapās parasti lieto apzīmējumu imūnglobulīns ar klases burtu.
Ko nozīmē, ja IgG ir pozitīvs, bet IgM negatīvs?
Parasti tas liecina, ka saskarsme ar attiecīgo mikrobu vai vakcīnu ir bijusi agrāk, nevis pašlaik, un organisms ir izveidojis paliekošas antivielas. Tomēr katrai infekcijai ir savas interpretācijas īpatnības un laika logi. Rezultātu vienmēr jāsaista ar simptomiem un slimības laiku, un to dara ārsts.
Vai zems imūnglobulīnu līmenis vienmēr nozīmē imūndeficītu?
Nē. Līmenis var būt pazemināts arī olbaltumvielu zuduma dēļ pie nieru vai zarnu slimībām, pēc dažu medikamentu lietošanas un smagas nepietiekamas uzturvielu uzņemšanas gadījumā. Turklāt bērniem noteiktā vecumā zemāks līmenis ir fizioloģisks. Cēloni noskaidro ar papildu izmeklējumiem.
Vai imūnglobulīnus var „paaugstināt" ar uzturu vai vitamīniem?
Vispārēja uztura bagātināšana veselam cilvēkam antivielu līmeni klīniski nozīmīgi nepaaugstina. Svarīgi ir nepieļaut trūkumu: smags olbaltumvielu, cinka vai D vitamīna deficīts patiešām pasliktina imūno atbildi. Ja antivielu ražošana ir bojāta, to risina ar ārstēšanu, nevis ar papildu uzturu.
Kāpēc zīdaiņi bieži slimo?
Pirmajos mēnešos bērnu aizsargā mātes IgG, kas iegūta grūtniecības laikā, bet tā pakāpeniski izzūd, kamēr bērna paša ražošana vēl attīstās. Vienlaikus bērns sastopas ar daudziem jauniem mikrobiem pirmo reizi. Tas ir gaidāms posms, taču neparasti smagas vai netipiskas infekcijas vienmēr jārāda ārstam.
Vai monoklonālās antivielas ir tas pats, kas organisma antivielas?
Tās ir tāda paša uzbūves principa molekulas, tikai izgatavotas rūpnieciski un visas identiskas, ar vienu un to pašu mērķi. Tās lieto onkoloģijā, reimatoloģijā, alergoloģijā un infekciju ārstēšanā. Atšķirībā no vakcīnas tās dod gatavu aizsardzību vai iedarbību, bet nemāca imūnsistēmu.
Avoti
Saistītie jautājumi
- Kas ir imūnglobulīns A (IgA)?Imūnglobulīns A jeb IgA ir antivielu klase, kas aizsargā ķermeņa gļotādas, tātad elpceļus, gremošanas traktu, urīnceļus…
- Kas ir kvantitatīvs imūnglobulīns?Ārsti nosaka imunitāti veidojošo proteīnu daudzumu cilvēka organismā ar asins analīzi, ko sauc par kvantitatīvo nefelom…
- IgA: gļotādu imūnglobulīns un tā uzdevumiIgA jeb imūnglobulīns A ir antiviela, kas galvenokārt darbojas uz gļotādu virsmas: siekalās, asarās, deguna un bronhu i…
- Kas ir imūnglobulīns E?Imūnglobulīns E (IgE) ir proteīns, ko sauc par antivielu, ko ražo ķermeņa šūnas, kas pazīstamas kā limfocīti. IgE galve…
- Gremošanas sistēma un homeostāze organismāGremošanas sistēma (systema digestorium) ir nepārtraukta caurule no mutes dobuma līdz tūpļa atverei kopā ar aknām, žult…
- Imūnglobulīna G apakšklasesImūnglobulīns G jeb IgG ir visbiežāk sastopamā antivielu klase cilvēka asinīs, un tā sadalās četrās apakšklasēs: IgG1, …
- Kādas ir imūnsistēmas aizsardzības līnijas?Cilvēka organisma aizsardzība pret mikrobiem ir sakārtota trīs līnijās: virsmas barjerās, kas ierosinātāju nemaz neiela…
- Augšējie elpceļi: uzbūve, funkcijas un slimībasAugšējie elpceļi ir gaisa ceļa posms no nāsīm līdz balsenei, un tajos ietilpst deguns, deguna dobums, deguna blakusdobu…
- 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 IgE un ko nozīmē tā paaugstināšanās?IgE jeb imūnglobulīns E ir viena no piecām antivielu klasēm cilvēka organismā, un tā ir retākā asinīs sastopamā antivie…