Immunoglobulinklasser och deras åldersrelaterade dynamik

Humana immunglobuliner är ganska heterogena och representeras av 5 klasser och flera underklasser. De detekteras i blodet vid olika åldersperioder och når koncentrationer typiska för vuxna vid olika tidpunkter.

Man brukar skilja mellan fem klasser av immunglobuliner: A, M, G, E, D. Varje klass av immunglobuliner har skillnader i både molekylvikt, sedimentationskoefficient och deras deltagande i immunreaktioner. Innehållet av immunglobuliner är en av de viktiga indikatorerna på immunitetens humorala länk.

Huvudegenskaper hos immunglobuliner av olika klasser

Indikator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekylform	Monomer	Monomer och dimer	Pentamer	Monomer	Monomer
Antal underklasser	4	2	2	-	-
Molekylvikt, dalton	150 000	160 000 - monomer	950 000	175 000	190 000
Procentandel av alla serum-ID:n	75-85	7-15	5-10	0,3	0,003
Halveringstid, dagar	23	6	5	3	2
Antikroppsvalens	2	2	5 eller 10	2	2
Transplacental passage	+	-	-	-	-
Deltagande i opsonisering	+	+	+	-	-
Komplementfixering	+	+	+	-	-

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

Immunglobulin G

Immunglobulin G innehåller antikroppar som spelar en ledande roll i skyddet mot många virusinfektioner (mässling, smittkoppor, rabies etc.) och bakterieinfektioner orsakade huvudsakligen av grampositiva mikroorganismer, såväl som stelkramp och malaria, anti-rhesushemolysiner, antitoxiner (difteri, stafylokocker etc.). IgG-antikroppar har en destruktiv effekt med hjälp av komplement, opsonisering, aktivering av fagocytos och har en virusneutraliserande egenskap. Delfraktioner av immunglobulin G och deras förhållanden kan inte bara bestämmas av specificiteten hos den antigeniska stimulansen (infektion), utan också vara bevis på ofullständig immunologisk kompetens. Således kan en brist på immunglobulin G2 vara associerad med en brist på immunglobulin A, och en ökning av koncentrationen av immunglobulin G4 för många barn återspeglar sannolikheten för atopisk predisposition eller atopi, men av en annan typ än den klassiska, baserat på produktionen och reaktionerna av immunglobulin E.

Immunglobulin M

Immunglobulin M spelar en viktig roll i att skydda kroppen mot infektioner. Det innehåller antikroppar mot gramnegativa bakterier (shigella, tyfoidfeber etc.), virus, samt hemolysiner i ABO-systemet, reumatoid faktor och antikroppar mot organceller. Antikroppar som tillhör immunglobulin M-klassen har hög agglutinerande aktivitet och kan aktivera komplement via den klassiska vägen.

Immunglobulin A

Rollen och betydelsen av serumimmunoglobulin A har ännu inte studerats tillräckligt. Det deltar inte i komplementaktivering, i lys av bakterier och celler (till exempel erytrocyter). Samtidigt är det rimligt att anta att serumimmunoglobulin A är den huvudsakliga källan för syntesen av sekretoriskt immunoglobulin A. Det senare bildas av lymfoida celler i slemhinnorna i matsmältnings- och andningssystemet och deltar därmed i det lokala immunförsvaret, vilket förhindrar invasion av patogener (virus, bakterier etc.) i kroppen. Detta är kroppens så kallade första försvarslinje mot infektion.

Immunglobulin D

Lite är känt om funktionen hos antikroppar relaterade till immunglobulin D. Immunglobulin D finns i vävnaden i tonsiller och adenoider, vilket tyder på dess roll i lokal immunitet. Immunglobulin D finns på ytan av B-lymfocyten (tillsammans med monomert IgM) i form av mIg, vilket kontrollerar dess aktivering och hämning. Det har också fastställts att immunglobulin D aktiverar det alternativa komplementet och har antiviral aktivitet. Under senare år har intresset för immunglobulin D ökat på grund av beskrivningen av en akut febersjukdom av typen reumatisk feber (förstorade lymfkörtlar, polyserosit, artralgi och muskelvärk) i kombination med hyperimmunoglobulinemi D.

Immunglobulin E

Immunglobulin E, eller reagins, förknippas med konceptet omedelbara allergiska reaktioner. Den huvudsakliga metoden för att identifiera specifik sensibilisering mot en mängd olika allergener är studien av totalt eller totalt immunglobulin E i blodserum, såväl som titrar av immunglobulin E-antikroppar mot specifika hushållsallergener, livsmedelssubstanser, växtpollen etc. Immunglobulin E aktiverar också makrofager och eosinofiler, vilket kan förbättra fagocytos eller aktiviteten hos mikrofager (neutrofiler).

Under den postnatala perioden sker en betydande dynamik i innehållet av immunglobuliner av olika klasser i barns blod. Detta är förknippat med det faktum att under de första månaderna av livet fortsätter nedbrytningen och utsöndringen av de immunglobuliner av klass B som överförts transplacentalt från modern. Samtidigt ökar koncentrationen av immunglobuliner av alla klasser som de själva producerar. Under de första 4-6 månaderna förstörs moderns immunglobuliner fullständigt och syntesen av deras egna immunglobuliner börjar. Det är anmärkningsvärt att B-lymfocyter syntetiserar huvudsakligen immunglobulin M, vars innehåll når de indikatorer som är karakteristiska för vuxna snabbare än andra klasser av immunglobuliner. Syntesen av deras eget immunglobulin B sker långsammare.

Som nämnts har barnet inga sekretoriska immunglobuliner vid födseln. Spår av dem börjar upptäckas från slutet av den första levnadsveckan. Deras koncentration ökar gradvis, och innehållet av sekretoriskt immunglobulin A når sina maximala värden först vid 10-12 års ålder.

Immunglobulin E i blodserum, kU/l

Barnens ålder	Friska barn		Hos vuxna med sjukdomar
	Minimum	Maximal	Sjukdomar	Minimum	Maximal
Nyfödda	0	2	Allergisk rinit	120	1000
3–6 månader	3	10	Atopisk astma	120	1200
12 »	8	20	Atopisk dermatit	80	14 000
5 år	10	50	Bronkopulmonell aspergillos:
10 »	15	60	Eftergift	80	1000
Vuxna	20	100	Förvärrande	1000	8000
			Hyper-IgE-syndrom	1000	14 000
			IgE-myelom	Mer än 15 000	-

Serumimmunoglobuliner hos barn, g/l

Åldras	Immunglobulin G		Immunglobulin A		Immunglobulin M
	Minimum	Maximal	Minimum	Maximal	Minimum	Maximal
0–2 veckor	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 månader	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

Låga nivåer av sekretoriskt immunglobulin A finns hos barn under det första levnadsåret i sekret från tunntarmen och tjocktarmen, såväl som i avföring. I nässköljningar hos barn under den första levnadsmånaden saknas sekretoriskt immunglobulin A och ökar mycket långsamt under de följande månaderna (upp till 2 år). Detta förklarar den lägre incidensen av luftvägsinfektioner hos små barn.

Immunglobulin D i blodserum hos nyfödda har en koncentration på 0,001 g/l. Sedan ökar den efter den 6:e levnadsveckan och når värden som är karakteristiska för vuxna vid 5–10 års ålder.

Sådan komplex dynamik skapar förändringar i kvantitativa förhållanden i blodserum, vilket inte kan ignoreras vid bedömning av resultaten av diagnostiska studier av immunsystemet, såväl som vid tolkning av sjukdomsegenskaper och immunologisk konstitution i olika åldersperioder. Låga nivåer av immunglobuliner under det första levnadsåret förklarar barns lätta mottaglighet för olika sjukdomar (andningsorgan, matsmältning, pustulära hudskador). Med ökad kontakt mellan barn under det andra levnadsåret, mot bakgrund av en relativt låg nivå av immunglobuliner under denna period, observeras deras sjuklighet särskilt högt jämfört med barn från andra perioder av barndomen.

Blodserum innehåller en mycket liten mängd immunoglobulin E. Dess koncentration ökar med åldern, vilket i hög grad korrelerar med uppkomsten av allergiska och, mycket mer sällan, andra sjukdomar (helminthiasis, parasitos).

Heterogenitet hos immunoglobulin av klass M detekteras vid den tredje levnadsmånaden, varefter deras innehåll ökar, men mer märkbart - vid 2-2 1/2 års ålder. Hos nyfödda är innehållet av stafylokockantitoxin lika med en vuxens, och sedan minskar det. Återigen observeras dess tillförlitliga ökning vid 24-30 månaders levnad. Dynamiken i koncentrationen av stafylokockantitoxin i barnets blod tyder på att dess initialt höga nivå beror på transplacental överföring från modern. Dess egen syntes sker senare, vilket förklarar den höga frekvensen av pustulära hudskador (pyoderma) hos små barn. Vid tarminfektioner (salmonellos, coli-enterit, dysenteri) detekteras antikroppar mot deras patogener sällan hos barn under de första 6 månaderna i livet, vid 6 till 12 månaders ålder - endast hos 1/3 av patienterna, och hos barn under det andra levnadsåret - hos nästan 60 %.

Vid akuta luftvägsinfektioner (adenovirus, parainfluensa) observeras serokonversion hos barn under ett års ålder endast hos 1/3 av de som har haft dem, och under det andra året - redan hos 60%. Detta bekräftar återigen särdragen i bildandet av humoral immunitet hos små barn. Det är ingen slump att det beskrivna kliniska och immunologiska syndromet eller fenomenet i många manualer om pediatrik och immunologi får rätten till nosologisk form och betecknas som "fysiologisk övergående hypoysuglobulinemi hos små barn".

Passage av en begränsad mängd antigeniskt material från maten genom tarmbarriären är inte ett patologiskt fenomen i sig. Hos friska barn i alla åldrar, såväl som hos vuxna, kan spårmängder av livsmedelsproteiner komma in i blodet, vilket orsakar bildandet av specifika antikroppar. Nästan alla barn som matas med komjölk utvecklar utlösande antikroppar. Matning med komjölk leder till en ökning av koncentrationen av antikroppar mot mjölkproteiner så tidigt som 5 dagar efter introduktionen av modersmjölksersättningen. Immunsvaret är särskilt uttalat hos barn som har fått komjölk sedan nyföddhetsperioden. Tidigare amning resulterar i ett lägre antikroppsinnehåll och dess långsamma ökning. Med åldern, särskilt efter 1-3 år, bestäms en minskning av koncentrationen av antikroppar mot livsmedelsproteiner parallellt med en minskning av tarmväggens permeabilitet. Möjligheten till livsmedelsantigemi hos friska barn har bevisats genom direkt isolering av livsmedelsantigener som finns i blodet i fri form eller som en del av ett immunkomplex.

Bildandet av relativ ogenomtränglighet för makromolekyler, den så kallade tarmblockaden, hos människor börjar i livmodern och sker mycket gradvis. Ju yngre barnet är, desto högre är permeabiliteten i tarmarna för födoämnesantigener.

En specifik form av skydd mot de skadliga effekterna av livsmedelsantigener är immunsystemet i mag-tarmkanalen, som består av cellulära och sekretoriska komponenter. Den huvudsakliga funktionella belastningen bärs av dimeriskt immunglobulin A (SIgA). Halten av detta immunglobulin i saliv och matsmältningssekret är mycket högre än i serum. Från 50 till 96 % av det syntetiseras lokalt. De viktigaste funktionerna i förhållande till livsmedelsantigener är att förhindra absorption av makromolekyler från mag-tarmkanalen (immunexklusion) och reglera penetrationen av livsmedelsproteiner genom slemhinnans epitel in i kroppens inre miljö. Relativt små antigenmolekyler som penetrerar epitelytan stimulerar lokal syntes av SIgA, vilket förhindrar efterföljande införande av antigener genom att bilda ett komplex på membranet. Mag-tarmkanalen hos en nyfödd berövas dock denna specifika form av skydd, och allt ovanstående kan uppnås fullt ut mycket snart, eftersom SIgA-syntessystemet mognar fullt ut. Hos ett ammat barn kan perioden för minimalt tillräcklig mognad variera från 6 månader till 1½ år eller mer. Detta är perioden då "tarmblockaden" bildas. Före denna period kan systemet för lokalt sekretoriskt skydd och blockering av livsmedelsantigener endast och uteslutande tillhandahållas av råmjölk och modersmjölk. Den slutliga mognaden av sekretorisk immunitet kan ske efter 10–12 år.

Den biologiska betydelsen av den signifikanta ökningen av halten immunoglobulin A i råmjölk omedelbart före födseln ligger i dess specialiserade funktion att immunförsvaret utesluter antigener (infektiösa och födoämnen) på slemhinnorna.

SIgA-halten i råmjölk är mycket hög och når 16–22,7 mg/l. Med övergången från råmjölk till mogen mjölk minskar koncentrationen av sekretoriska immunoglobuliner avsevärt. Implementeringen av SIgAs skyddande funktioner underlättas av dess uttalade resistens mot enzymers proteolytiska verkan, vilket gör att SIgA behåller sin aktivitet i alla delar av mag-tarmkanalen, och hos ett barn som ammas utsöndras det nästan helt oförändrat med avföringen.

SIgAs deltagande i bröstmjölk i immunprocesser associerade med livsmedelsantigener har bevisats genom detektion av immunoglobulin A-antikroppar i bröstmjölk mot ett antal livsmedelsproteiner: α-kasein, β-kasein, β-laktoglobulin från komjölk.

Det näst mest koncentrerade immunglobulinet är immunglobulin G, och den relativt höga halten av immunglobulin G4 är av särskilt intresse. Förhållandet mellan koncentrationen av immunglobulin G4 i råmjölk och dess innehåll i blodplasma överstiger förhållandet mellan koncentrationen av immunglobulin G i råmjölk och dess innehåll i blodplasma med mer än 10 gånger. Detta faktum kan enligt forskare tyda på lokal produktion av immunglobulin G4 eller dess selektiva transport från perifert blod till mjölkkörtlarna. Råmjölksimmunglobulin G4:s roll är oklar, men dess deltagande i interaktionsprocesserna med livsmedelsantigener bekräftas genom detektion av specifika immunglobulin C4-antikroppar mot β-laktoglobulin, bovint serumalbumin och α-gliadin i både plasma och råmjölk. Det har föreslagits att immunglobulin G4 förstärker antigenaktiveringen av mastceller och basofiler, vilket leder till frisättning av mediatorer som är nödvändiga för kemotaxi och fagocytos.

Halten av immunoglobulin E i råmjölk når flera hundra nanogram per 1 ml. I bröstmjölk minskar dess halt snabbt och bestäms endast vid hög halt i moderns blodserum. Det har visat sig att en antigenspecifik faktor som hämmar produktionen av immunoglobulin E hos nyfödda kan överföras via modersmjölken.

Således avgör tillståndet för immunglobulinsyntes inte bara ett litet barns beredskap för infektioner, utan visar sig också vara en kausal mekanism för penetrationen av ett brett flöde av allergiframkallande ämnen genom tarmbarriären och barriären för andra slemhinnor. Tillsammans med andra anatomiska och fysiologiska egenskaper hos små barn bildar detta en speciell och helt oberoende form av "övergående atopisk konstitution, eller diates hos små barn". Denna diates kan ha mycket uttalade, främst hudmanifestationer (eksem, allergisk dermatos) upp till 2-3 års ålder med snabb efterföljande remission av hudförändringar eller fullständig återhämtning under de följande åren. Hos många barn med ärftlig predisposition för atopi bidrar ökad permeabilitet i slemhinnorna under perioden med övergående atopisk diates till implementeringen av ärftlig predisposition och bildandet av en lång kedja av redan ihållande allergiska sjukdomar.

Således bestämmer åldersrelaterade fysiologiska egenskaper hos immunitet hos små barn en betydande ökning av deras känslighet för både infektiösa miljöfaktorer och exponering för allergener. Detta avgör många krav för barnomsorg och sjukdomsförebyggande. Detta inkluderar behovet av särskild kontroll över risken för kontakt med infektioner, genomförbarheten av individuell eller minigruppsutbildning, kontroll över livsmedelskvaliteten och deras tolerans i enlighet med symtom på allergiska reaktioner. Det finns också en väg ut ur situationen, utvecklad av däggdjurs många tusenåriga evolution - detta är full amning av barn. Råmjölk och modersmjölk, som innehåller en stor mängd immunoglobulin A, makrofager och lymfocyter, som om de kompenserar för omognaden av allmän och lokal immunitet hos barn under de första månaderna i livet, vilket gör att de säkert kan kringgå åldern för kritiskt eller gränsfall i immunsystemet.

Ökningen av serum- och sekretoriska immunoglobulinnivåer vid 5 års ålder sammanfaller med en minskning av incidensen av infektionssjukdomar under denna period av barndomen, såväl som med ett mildare och mer godartat förlopp av många infektioner.