IMUNOGLOBULIN M (IGM): STRUKTURA, FUNKCIJE I VRIJEDNOSTI - BIOLOGIJA

Imunoglobulin M ili IgM antitijelo proizvedeno pomoću stanice ili B limfocite imunološkog sustava životinje. Može se naći vezan za plazma membranu ovih stanica ili se može izlučivati kao kompleks u krvotok i limfu, tako da aktivno sudjeluje u procesima humoralnog ili adaptivnog imuniteta.

Kao i drugi imunoglobulini (IgG, IgA, IgD i IgE), imunoglobulin M ima takvu strukturu koja ga čini sposobnim za vezanje gotovo bilo koje vrste antigena, uključujući proteine, glikoproteine, polisaharide i druge ugljikohidrate, nukleinske kiseline, lipide, između ostalih.

Shema imunoglobulina M, pentamera. Autor: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons

IgM je jedno od prvih antitijela dobivenih tijekom bakterijske infekcije i tijekom neonatalnog razvoja.

Bilo je prvo koje je pročišćeno sa značajnom homogenošću, a budući da je riječ o poli-reaktivnom antitijelu, odnosno ima sposobnost da veže dva ili više antigena istovremeno, čak i ako su različite prirode, vrlo je važno boriti se protiv različitih patologije.

Kao "prirodna antitijela", to jest ona koja se proizvode bez namjerne prethodne imunizacije, ti imunoglobulini mogu se vezati ne samo na bakterijske antigene, već i na viruse, protozoje, metazoanske parazite i gljivice, kao i na određene komponente krvne plazme.

Struktura IgM

Analogno onome što je opisano za imunoglobulin G, jedno od najzastupljenijih antitijela u krvnoj plazmi, i na drugi imunoglobulini, monomeri imunoglobulina M imaju strukturu koja bi se mogla opisati u obliku "Y", iako je ovo Antitijelo se obično nalazi u plazmi kao pentamer.

Svaka od 5 podjedinica ovog pentamernog glikoproteina sastoji se od četiri lanca: dva identična teška lanca od 55 kDa „µ“ i dva identična lagana lanca od 25 kDa, koji su povezani u topljivom pentamernom obliku, teži oko 970 kDa.

Laki se lanci vežu samo za dio teških lanaca stvaranjem disulfidnih mostova između cisteinskih ostataka.

Kada se te molekule enzimski hidroliziraju, ta reakcija rezultira u dva fragmenta, jedan od njih je "homogen", poznat kao konstantna regija ili Fc, a drugi poznat kao varijabilna regija ili Fab2 (koja se također naziva hipervarijabilna regija), sposobna da se veže za antigen.

Sekvencija aminokiselina teškog lanca imunoglobulina M, posebno konstantnog područja, je ta koja određuje njegov identitet, kao i ostali izotipovi antitijela koji su definirani kod životinja, a koji zajedno čine naddružinu imunoglobulini.

Tercijarna struktura teških i lakih lanaca ovog antitijela sastoji se od β presavijenih listova povezanih međusobno kroz petlje različite dužine koje se mogu stabilizirati disulfidnim mostovima.

U pentamernom obliku, svaki monomer IgM djeluje u interakciji s polipeptidnim lancem nazvanim J lanac, od 15 kDa, što omogućava stvaranje strukture formirane od 5 monomera.

Budući da svaki monomer ima sposobnost vezanja dvije identične antigene molekule, IgM pentamer može vezati 10 antigena istovremeno.

Značajke

Imunoglobulin M sudjeluje u početnom odgovoru protiv bakterijskih antigena, tako da je obično prvo antitijelo izlučeno aktiviranim B stanicama tijekom imunološkog odgovora.

Budući da je njegova topiva struktura sposobna vezati se za veliki broj molekula antigena, on ima sposobnost agregiranja ili aglutinacije antigenih čestica koje pripadaju stanicama poput crvenih krvnih stanica, bakterija, protozoja i drugih.

Ovo antitijelo je vrlo važno za ranu neutralizaciju bakterijskih toksina i također je učinkovito u posredovanju aktivnosti komplementnog sustava, promičući brzo "opsonizaciju" antigenih čestica.

Grafički prikaz imunoglobulina M vezan na antigene epitope invazivnih bakterija (Izvor: SA1590 putem Wikimedia Commons)

Njegov monomerni oblik obično se nalazi pričvršćen na plazma membranu "naivnih" B limfocita, kao što je slučaj s imunoglobulinom D, a utvrđeno je da veliki dio repertoara B novorođenčadi odgovara limfocitima s IgM u njihovoj membrani.,

Također je vrijedno istaknuti činjenicu da je prvi imunoglobulin proizveden od „naivnih“ B stanica u ploda tijekom trudnoće, nakon prvih antigenih stimulacija.

Iako je u niskoj koncentraciji, imunoglobulin M pronađen je u izlučevinama sisavaca, činjenica koja sugerira da on također sudjeluje u imunološkoj zaštiti tjelesne sluznice.

Visoke (značajne) vrijednosti IgM

Smatra se da osoba ima visoke vrijednosti imunoglobulina kada studije pokazuju vrijednosti iznad normalnog raspona.

Visoke vrijednosti imunoglobulina M u plazmi mogu ukazivati na nedavnu izloženost antigenu, kao i na ranoj fazi virusnog hepatitisa i drugih patoloških stanja kao što su:

- mononukleoza, - reumatoidni artritis, - makroglobulinemija Waldenstroma, - nefrotski sindrom (oštećenje bubrega)

- razvoj infekcija uzrokovanih parazitskim uzročnicima

Drugi razlog zbog kojeg se mogu dobiti visoke vrijednosti IgM u serumu je postojanje „Hyper IgM“ sindroma (HIGM). Pacijenti s ovim sindromom podložniji su oboljelima od ponavljajućih infekcija, pa čak i različitih vrsta karcinoma, jer on uzrokuje drastičan pad razine IgG.

Niske vrijednosti (značenje)

Postojanje nekih značajnih patologija poput multiplih mijeloma, nekih vrsta leukemija i nekih naslijeđenih imunoloških bolesti povezano je s niskom razinom imunoglobulina M u serumu.

Pacijenti s Wiskott-Aldrich-ovim X sindromom nedostatka mogu imati nisku razinu IgM, no malo povećanje razine ostala četiri imunoglobulina može nadoknaditi stanje.

Niska razina IgM može ukazivati na teža stanja poput nedostatka imunoglobulina, koja mogu imati ozbiljne zdravstvene posljedice, posebno tijekom izloženosti novim antigenima ili tijekom određenih bolesti.

Ti nedostaci mogu imati mnogo uzroka, od pogrešaka u sustavima za prepoznavanje antigena do oštećenja u proizvodnji protutijela od strane B limfocita.

Zabilježene su razine niže od 40 mg / dL za one bolesnike s selektivnim nedostatkom IgM, koji se sastoje od "rijetkog" oblika disgammaglobulinemije.

Normalne vrijednosti

Normalni raspon koncentracije imunoglobulina M u plazmi vrlo je promjenjiv i, između ostalog, ovisi o dobi. Prema različitim dobnim skupinama, ovo antitijelo je u koncentraciji:

- 26-122 mg / dL između 0 i 5 mjeseci

- 32-132 mg / dL između 5 i 9 mjeseci

- 40-143 mg / dL između 9 i 15 mjeseci

- 46-152 mg / dL između 15 i 24 mjeseca

- 37-184 mg / dL između 2 i 4 godine

- 27-224 mg / dL između 4 i 7 godina

- 35-251 mg / dL između 7 i 10 godina

- 41-255 mg / dL u dobi od 10 do 13 godina

- 45-244 mg / dL u dobi od 13 do 16 godina

- 49-201 mg / dL u dobi između 16 i 18 godina

- 37-286 mg / dl u odraslih starijih od 18 godina, iako neki tekstovi govore da je raspon između 45 i 150 mg / dl, između 45 i 250 mg / dl ili između 60 i 360 mg / dL

Važno je napomenuti da su ove koncentracijske vrijednosti IgM više ili manje 10 puta niže od vrijednosti drugih važnih imunoglobulina, poput IgG, na primjer.

Reference

Glumac, JK (2019). Uvodna imunologija, 2. temeljni pojmovi za interdisciplinarne primjene. Akademska štampa.
Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Izonoglobulinski izotipi: struktura, funkcija i genetika. Podrijetlo i evolucija imunološkog sustava kralježnjaka (str. 189-219). Springer, Berlin, Heidelberg.
Burrell, CJ, Howard, CR, & Murphy, FA (2016). Fenner i Whiteova medicinska virologija. Akademska štampa.
Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Spontana proizvodnja imunoglobulina M u stanicama karcinoma ljudskog epitela. PloS jedan, 7 (12).
Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). U slezeni nastaju humane B imunolobulinske M memorije B koje kontroliraju infekcije Streptococcus pneumoniae. Časopis za eksperimentalnu medicinu, 197 (7), 939-945.
Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Titri imunoglobulina i podtipovi imunoglobulina. U mjerenju imuniteta (str. 158-171). Akademska štampa.
Sullivan, KE, i Stiehm, ER (ur.). (2014). Stiehmovi imunološki nedostaci. Akademska štampa.

IMUNOGLOBULIN M (IGM): STRUKTURA, FUNKCIJE I VRIJEDNOSTI - BIOLOGIJA - 2025